《武汉工程大学学报》 2011年03期
74-78
出版日期：2011-03-31
ISSN:1674-2869
CN:42-1779/TQ
云南环滇池周边磷矿找矿实践及成果
0引言环滇池周边研究区位于云南中东部,东经102°14′26″~103°49′41″,北纬23°56′13″~25°27′50″范围内,北起富民嵩明,南至江川—华宁,东起宜良,西到安宁,面积14 000 km2.位处扬子准地台之滇东台褶带,昆明台褶束的中南部,属云南三大聚磷盆地之昆明—华宁聚磷盆地（图1）.是云南图1滇池地区下寒武统磷矿沉积岩相及古地理图
Fig.1Paleogeographic map and the sedimentary lithofacies of the lower cambrian phosphate rock around Dianchi lake注:②据《云南省旱寒武世沉积磷块岩矿床地质普查总体报告》修编磷资源质量最优,开采条件最好,交通条件最方便,其勘查、开发利用程度最高的地区.1矿床特征1.1矿体（层）形态及厚度区内磷矿形成于早寒武世中谊村（渔户村）期,属沉积磷块岩矿床,含磷岩系厚度0.12~70 m,由白云岩、含磷白云岩及硅质岩组成.大部分矿区均具有上、下矿层为双层型结构,少部分矿区因缺失下矿层,为单层结构及其它类型结构（图2）.据区内已勘探矿区统计,工业矿体厚度0.97~22.47 m.矿体（层）走向延伸长度约在10 km以上,沿倾斜方向最大控制斜长2 823 m.工业矿体与含矿层产状一致,呈层状产出,受后期风化作用的影响,各品级矿体呈层状或透镜状产出.在垂向上,各矿区品级矿体的分布规律也不相同.图2矿层结构类型平面分布示意图②
Fig.2Plane distrbution of ore layers structure types第3期李云灿,等:云南环滇池周边磷矿找矿实践及成果
武汉工程大学学报第33卷
1.2矿层化学组分特征上、下磷矿层工业矿体P2O5平均含量（按矿床点计）最高32.58％（西山区观音山矿区）,最低11.13％（宜良县象鼻岭矿区,已无工业价值矿体）,平均22.20％.以中深部已有控制的矿床（点）统计,富磷区主要位于西山区观音山—尖山磷矿—晋宁县待云寺—昆阳磷矿—上蒜磷矿—晋宁磷矿一带以及澄江县大山寺—梁王冲—渔户村—江川县清水沟—杨柳坝一带.区内磷矿床基本为钙镁质型磷矿,经矿区勘查成果资料证实,具风化富集特征,矿体P2O5含量由地表→深部,具有由富→贫的变化规律,P2O5含量大于24％的部分均在每个矿区的最低潜水面以上,仅个别矿区在潜水面以下仍有P2O5含量大于24％的矿体（层）,例如澄江县梁王冲矿区ZK122钻孔,205 m之下见厚6.90 m、P2O5含量35.24％的磷矿体.但也有个别硅质型矿石磷矿区与上述特点相反,主要有安宁草铺矿区松坪矿段与龙树矿段,风化带内矿石P2O5含量显著降低为Ⅲ品级、低品位矿,而深部原生带（已在最低潜水面以下）矿石P2O5含量反高,达Ⅰ、Ⅱ品级.1.3矿石的矿物成分a. 原生含磷矿物.区内原生含磷矿物统称胶磷矿.通过进行单矿物分离,并对分离的单矿物作化学分析、红外光谱分析、X衍射分析、微量元素光谱分析、以及电镜分析和扫描表明,原生含磷矿物为氟磷灰石和微含碳的氟磷灰石.同时这两种矿物在矿石中的产出形式,并不象过去认为是以胶体颗粒形式产出,而是以微晶集合体的形式产出的.b. 次生含磷矿物.风氧化带中的矿石,常见银星石,磷铝石等次生磷矿物,它们是氟磷灰石集合体经氧化作用形成的,一般产于氟磷灰石集合体的周围和裂隙中.呈褐色、绿色纤维状、放射状、粒状集合体,细晶细小,小于0.003 mm.注:②据《云南省早寒武世沉积磷块岩矿床地质普查总体报告》c. 脉石矿物.常与含磷矿物共生的一些脉石矿物有碳酸盐类（方解石、白云石）、硅质（玉髓、石英）、粘土矿物（水云母、高岭石）、陆源碎屑（石英、长石、白云母、黑云母、岩屑、锆石、电气石）,黄铁矿、海绿石及有机质、铁泥质.1.4矿石的结构构造a. 矿石结构.矿石结构主要有微粒结构、内碎屑结构、鲕粒结构、壳粒结构、生物碎屑结构及结晶结构.b. 矿石构造.矿石构造主要为块状构造、条带状构造、条纹状构造、透镜状构造及结核状构造.1.5矿石类型及其分布特征a. 矿石自然类型.研究区内矿石自然类型以云基、磷基、硅基、灰基、泥基砂屑、粉屑磷块岩为主,有部分含砂、砂质云基、磷基砂屑磷块岩.上述5类胶结物的鲕粒、团粒、砾屑结构磷块岩较少,微粒磷块岩偶见.b. 分布特征.研究区内主要矿石类型在垂向上常相互交替出现,在水平面上,主要几种矿石类型组合分布有一定的规律性,可划分为3个矿石自然类型分布区（图3）.1.6矿石的风氧化特征矿石风氧化后其物理性质发生了一系列变化,矿石颜色由原生的深灰色、灰黑色变为浅灰、蓝灰色,矿石孔隙率增加,容重减小.风氧化矿石的矿物成分、化学组分均有变化.其主要是由于大气降水的垂直渗透,地下潜水面的升降变动,溶解了碳酸盐矿物,重碳酸盐被带走,难溶的磷酸盐、硅酸盐矿物残留于矿石中.若当水溶液中的SO-24和NO-13的含量增多的情况下,可以适当溶解部分磷酸盐矿物,产生富磷溶液,当酸根耗尽,溶液中的pH值改变成中性或弱碱性,磷酸盐可以代替碳酸盐矿物或充填于碳酸盐矿物的溶蚀颗粒的空洞中,或充填于颗粒孔隙中,呈胶结物出现,在磷质颗粒接触处和孔隙间可以成聚纤状微晶磷灰石,从而使矿石中的P2O5含量在氧化带中增高,形成富矿或中富矿石,碳酸盐矿物减少,MgO的含量降低.而Fe2O3、Al2O3却又增加.从而增加氧化带矿石的R2O3含量.环滇池周边几个重要矿区的风氧化带深度统计见表1.图3矿石自然类型分布示意图②
Fig.3Distribution of natural types of the ore表1环滇池周边磷资源重要矿区风化带深度统计表
Table 1Statistical table of weathering zone depth of important mining area with phosphorus resource around Dianchi Lake
矿区矿段或矿层风化带深度/m备注安宁市安宁矿区波罗湾矿段20~50背阴山矿段150~250云龙山矿段100~300西山区尖山磷矿全区60~300西山区云龙寺矿区全区倾向斜深:71~381西山区海口磷矿全区倾向斜深:50~100晋宁县昆阳磷矿一至四采区倾向斜深:150晋宁县待云寺矿区肖家营大石岩山矿段倾向斜深:20~206干海子矿段倾向斜深:0~245晋宁县晋宁磷矿Ⅰ、Ⅱ矿段30~50Ⅲ、Ⅳ矿段10~50江川县清水沟矿区北翼矿层90~170南翼矿层30~70澄江县大山寺矿区全区倾向斜深:0~250澄江县梁王冲矿区全区倾向斜深:200澄江县渔户村矿区全区2002找矿成果1939年程裕淇先生调查昆阳中谊村一带地质矿产时首先发现了下寒武统磷块岩矿床,其后,王曰伦等又发现了昆明大龙潭、嵩明官箐、呈贡鸡叫山、澄江东山等磷矿点.1955年西南地质局528地质队对昆阳磷矿进行了勘探,并于1958年提交了云南省最早的一份磷矿勘探报告《昆阳磷矿区详细地质勘探报告》［1］.从此确立了云南省磷矿资源在全国的地位.20世纪50年代到60年代初,云南省工业厅勘探队发现和普查了华宁火特和黄翠山磷矿区.60年代中期云南省地质局第九地质队勘探了海口桃树箐磷矿.60年代中后期至整个70年代,云南省第二区域地质调查队开展和完成了120万区域地质和矿产调查工作,正确地圈定了含磷地层的分布范围,发现和提出晋宁王家湾、澄江梅玉村、江川多雨山、宜良红石岩等有工业价值的磷矿产地10多处.与此同期,云南省地质局第十三地质队对海口桃树箐磷矿的补充勘探,二十地质队对晋宁王家湾磷矿的勘探等,极大地提高了滇池周边地区磷矿地质的工作程度,加深了磷矿形成条件的认识.20世纪80~90年代,云南省地质局第一地质大队用了7年的时间,完成全省磷矿远景调查,1988年提交了普查总体报告［2］,对环滇池周边磷资源进行了全面系统的总结.此外,云南省地质科学研究所研究成果《云南东部震旦系寒武系界线》已在多次国际学术交流中进行了交流,在国内外有一定影响.进入2000年以来,中化地质矿山总局云南地质勘查院完成了澄江大山寺、海口云龙寺、江川杨柳坝、晋宁待云寺、澄江梁王冲、弥勒西二镇等矿区的勘探、详查及海口磷矿、昆阳磷矿、尖山磷矿、白塔村磷矿等已开发矿山的保有资源储量核实工作.大大提高了环滇池周边磷矿地质的工作程度.环滇池周边地区,截止2008年底,已知矿床（点）72处（其中按工作程度分勘探矿区14个、详查矿区9个、普查矿区16个、预查矿区19个、踏勘矿床14个,按规模分大型矿床30处、中型矿床29处、小型矿床8处、不明矿床5处）,累计提交333以上磷矿石资源储量28.54亿t.找矿成果统计:完成“富民县新民村矿区磷矿预查”等找矿工作30项,查明72矿区资源储量285 396.622万t.3找矿远景根据最近通过省级评审的《云南省磷矿资源潜力评价成果报告》,以地质矿产研究为主线,通过成矿地质背景研究、区域成矿规律研究,结合化探、遥感等综合信息分析,在环滇池周边地区圈定了71个预测区,预测资源潜力54.44亿t（未含查明表2统计量）.其中,安宁—晋宁—江川—澄江一线矿石质量较优,地表及深部勘查程度较高,中深部有较好的找矿远景;宜良—华宁一线勘查程度偏低,含磷矿层分布广泛,尚有一定找矿远景.4结语a. 区内安宁—晋宁—江川—澄江一线,矿石质量较优,勘查程度较高,以往勘查工作基本控制矿层在500 m以浅（垂直孔深）,大部分矿区达300 m以浅,其中深部尚有找矿远景.b. 区内宜良—华宁一线以往勘查程度较低,矿石质量相对较差.应加强地表及深部找矿工作.c. 区内磷矿风化富集特征明显,中深部矿石P2O5含量相对较低,加之埋藏深度较大.应加强中低品位磷矿选矿及地下开采方面的研究工作.d. 区内磷矿分布于滇池及抚仙湖周边,勘查及开采过程中,应注意对环境的保护.