云南環(huán)滇池周邊磷礦找礦實(shí)踐及成果

李云燦,楊志鮮

(中化地質(zhì)礦山總局云南地質(zhì)勘查院,云南 昆明 650100)

0 引 言

環(huán)滇池周邊研究區(qū)位于云南中東部,東經(jīng)102°14′26″～103°49′41″,北緯23°56′13″～25°27′50″范圍內(nèi),北起富民-嵩明,南至江川—華寧,東起宜良,西到安寧,面積14 000 km2.位處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)之滇東臺(tái)褶帶,昆明臺(tái)褶束的中南部,屬云南三大聚磷盆地之昆明—華寧聚磷盆地(圖1).是云南磷資源質(zhì)量最優(yōu),開采條件最好,交通條件最方便,其勘查、開發(fā)利用程度最高的地區(qū).

圖1 滇池地區(qū)下寒武統(tǒng)磷礦沉積巖相及古地理圖

1 礦床特征

1.1 礦體(層)形態(tài)及厚度

區(qū)內(nèi)磷礦形成于早寒武世中誼村(漁戶村)期,屬沉積磷塊巖礦床,含磷巖系厚度0.12～70 m,由白云巖、含磷白云巖及硅質(zhì)巖組成.大部分礦區(qū)均具有上、下礦層為雙層型結(jié)構(gòu),少部分礦區(qū)因缺失下礦層,為單層結(jié)構(gòu)及其它類型結(jié)構(gòu)(圖2).據(jù)區(qū)內(nèi)已勘探礦區(qū)統(tǒng)計(jì),工業(yè)礦體厚度0.97～22.47 m.礦體(層)走向延伸長(zhǎng)度約在10 km以上,沿傾斜方向最大控制斜長(zhǎng)2 823 m.工業(yè)礦體與含礦層產(chǎn)狀一致,呈層狀產(chǎn)出,受后期風(fēng)化作用的影響,各品級(jí)礦體呈層狀或透鏡狀產(chǎn)出.在垂向上,各礦區(qū)品級(jí)礦體的分布規(guī)律也不相同.

圖2 礦層結(jié)構(gòu)類型平面分布示意圖*注:②據(jù)《云南省旱寒武世沉積磷塊巖礦床地質(zhì)普查總體報(bào)告》修編

1.2 礦層化學(xué)組分特征

上、下磷礦層工業(yè)礦體P2O5平均含量(按礦床點(diǎn)計(jì))最高32.58%(西山區(qū)觀音山礦區(qū)),最低11.13%(宜良縣象鼻嶺礦區(qū),已無(wú)工業(yè)價(jià)值礦體),平均22.20%.以中深部已有控制的礦床(點(diǎn))統(tǒng)計(jì),富磷區(qū)主要位于西山區(qū)觀音山—尖山磷礦—晉寧縣待云寺—昆陽(yáng)磷礦—上蒜磷礦—晉寧磷礦一帶以及澄江縣大山寺—梁王沖—漁戶村—江川縣清水溝—楊柳壩一帶.

區(qū)內(nèi)磷礦床基本為鈣鎂質(zhì)型磷礦,經(jīng)礦區(qū)勘查成果資料證實(shí),具風(fēng)化富集特征,礦體P2O5含量由地表→深部,具有由富→貧的變化規(guī)律,P2O5含量大于24%的部分均在每個(gè)礦區(qū)的最低潛水面以上,僅個(gè)別礦區(qū)在潛水面以下仍有P2O5含量大于24%的礦體(層),例如澄江縣梁王沖礦區(qū)ZK12-2鉆孔,205 m之下見(jiàn)厚6.90 m、P2O5含量35.24%的磷礦體.但也有個(gè)別硅質(zhì)型礦石磷礦區(qū)與上述特點(diǎn)相反,主要有安寧草鋪礦區(qū)松坪礦段與龍樹礦段,風(fēng)化帶內(nèi)礦石P2O5含量顯著降低為Ⅲ品級(jí)、低品位礦,而深部原生帶(已在最低潛水面以下)礦石P2O5含量反高,達(dá)Ⅰ、Ⅱ品級(jí).

1.3 礦石的礦物成分

a. 原生含磷礦物.區(qū)內(nèi)原生含磷礦物統(tǒng)稱膠磷礦.通過(guò)進(jìn)行單礦物分離,并對(duì)分離的單礦物作化學(xué)分析、紅外光譜分析、X衍射分析、微量元素光譜分析、以及電鏡分析和掃描表明,原生含磷礦物為氟磷灰石和微含碳的氟磷灰石.同時(shí)這兩種礦物在礦石中的產(chǎn)出形式,并不象過(guò)去認(rèn)為是以膠體顆粒形式產(chǎn)出,而是以微晶集合體的形式產(chǎn)出的.

b. 次生含磷礦物.風(fēng)氧化帶中的礦石,常見(jiàn)銀星石,磷鋁石等次生磷礦物,它們是氟磷灰石集合體經(jīng)氧化作用形成的,一般產(chǎn)于氟磷灰石集合體的周圍和裂隙中.呈褐色、綠色纖維狀、放射狀、粒狀集合體,細(xì)晶細(xì)小,小于0.003 mm.

c. 脈石礦物.常與含磷礦物共生的一些脈石礦物有碳酸鹽類(方解石、白云石)、硅質(zhì)(玉髓、石英)、粘土礦物(水云母、高嶺石)、陸源碎屑(石英、長(zhǎng)石、白云母、黑云母、巖屑、鋯石、電氣石),黃鐵礦、海綠石及有機(jī)質(zhì)、鐵泥質(zhì).

1.4 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

a. 礦石結(jié)構(gòu).礦石結(jié)構(gòu)主要有微粒結(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、鮞粒結(jié)構(gòu)、殼粒結(jié)構(gòu)、生物碎屑結(jié)構(gòu)及結(jié)晶結(jié)構(gòu).

b. 礦石構(gòu)造.礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造、透鏡狀構(gòu)造及結(jié)核狀構(gòu)造.

1.5 礦石類型及其分布特征

a. 礦石自然類型.研究區(qū)內(nèi)礦石自然類型以云基、磷基、硅基、灰基、泥基砂屑、粉屑磷塊巖為主,有部分含砂、砂質(zhì)云基、磷基砂屑磷塊巖.上述5類膠結(jié)物的鮞粒、團(tuán)粒、礫屑結(jié)構(gòu)磷塊巖較少,微粒磷塊巖偶見(jiàn).

b. 分布特征.研究區(qū)內(nèi)主要礦石類型在垂向上常相互交替出現(xiàn),在水平面上,主要幾種礦石類型組合分布有一定的規(guī)律性,可劃分為3個(gè)礦石自然類型分布區(qū)(圖3).

1.6 礦石的風(fēng)氧化特征

礦石風(fēng)氧化后其物理性質(zhì)發(fā)生了一系列變化,礦石顏色由原生的深灰色、灰黑色變?yōu)闇\灰、藍(lán)灰色,礦石孔隙率增加,容重減小.

環(huán)滇池周邊幾個(gè)重要礦區(qū)的風(fēng)氧化帶深度統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1.

圖3 礦石自然類型分布示意圖*注:②據(jù)《云南省早寒武世沉積磷塊巖礦床地質(zhì)普查總體報(bào)告》

表1 環(huán)滇池周邊磷資源重要礦區(qū)風(fēng)化帶深度統(tǒng)計(jì)表

2 找礦成果

1939年程裕淇先生調(diào)查昆陽(yáng)中誼村一帶地質(zhì)礦產(chǎn)時(shí)首先發(fā)現(xiàn)了下寒武統(tǒng)磷塊巖礦床,其后,王曰倫等又發(fā)現(xiàn)了昆明大龍?zhí)?、嵩明官箐、呈貢雞叫山、澄江東山等磷礦點(diǎn).1955年西南地質(zhì)局528地質(zhì)隊(duì)對(duì)昆陽(yáng)磷礦進(jìn)行了勘探,并于1958年提交了云南省最早的一份磷礦勘探報(bào)告《昆陽(yáng)磷礦區(qū)詳細(xì)地質(zhì)勘探報(bào)告》[1].從此確立了云南省磷礦資源在全國(guó)的地位.

20世紀(jì)50年代到60年代初,云南省工業(yè)廳勘探隊(duì)發(fā)現(xiàn)和普查了華寧火特和黃翠山磷礦區(qū).60年代中期云南省地質(zhì)局第九地質(zhì)隊(duì)勘探了?？谔覙潴淞椎V.60年代中后期至整個(gè)70年代,云南省第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)開展和完成了1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)和礦產(chǎn)調(diào)查工作,正確地圈定了含磷地層的分布范圍,發(fā)現(xiàn)和提出晉寧王家灣、澄江梅玉村、江川多雨山、宜良紅石巖等有工業(yè)價(jià)值的磷礦產(chǎn)地10多處.與此同期,云南省地質(zhì)局第十三地質(zhì)隊(duì)對(duì)?？谔覙潴淞椎V的補(bǔ)充勘探,二十地質(zhì)隊(duì)對(duì)晉寧王家灣磷礦的勘探等,極大地提高了滇池周邊地區(qū)磷礦地質(zhì)的工作程度,加深了磷礦形成條件的認(rèn)識(shí).

20世紀(jì)80～90年代,云南省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì)用了7年的時(shí)間,完成全省磷礦遠(yuǎn)景調(diào)查,1988年提交了普查總體報(bào)告[2],對(duì)環(huán)滇池周邊磷資源進(jìn)行了全面系統(tǒng)的總結(jié).此外,云南省地質(zhì)科學(xué)研究所研究成果《云南東部震旦系-寒武系界線》已在多次國(guó)際學(xué)術(shù)交流中進(jìn)行了交流,在國(guó)內(nèi)外有一定影響.

進(jìn)入2000年以來(lái),中化地質(zhì)礦山總局云南地質(zhì)勘查院完成了澄江大山寺、?？谠讫埶隆⒔盍鴫?、晉寧待云寺、澄江梁王沖、彌勒西二鎮(zhèn)等礦區(qū)的勘探、詳查及?？诹椎V、昆陽(yáng)磷礦、尖山磷礦、白塔村磷礦等已開發(fā)礦山的保有資源儲(chǔ)量核實(shí)工作.大大提高了環(huán)滇池周邊磷礦地質(zhì)的工作程度.

環(huán)滇池周邊地區(qū),截止2008年底,已知礦床(點(diǎn))72處(其中按工作程度分勘探礦區(qū)14個(gè)、詳查礦區(qū)9個(gè)、普查礦區(qū)16個(gè)、預(yù)查礦區(qū)19個(gè)、踏勘礦床14個(gè),按規(guī)模分大型礦床30處、中型礦床29處、小型礦床8處、不明礦床5處),累計(jì)提交333以上磷礦石資源儲(chǔ)量28.54億t.找礦成果統(tǒng)計(jì):完成“富民縣新民村礦區(qū)磷礦預(yù)查”等找礦工作30項(xiàng),查明72礦區(qū)資源儲(chǔ)量285 396.622萬(wàn)t.

3 找礦遠(yuǎn)景

根據(jù)最近通過(guò)省級(jí)評(píng)審的《云南省磷礦資源潛力評(píng)價(jià)成果報(bào)告》,以地質(zhì)礦產(chǎn)研究為主線,通過(guò)成礦地質(zhì)背景研究、區(qū)域成礦規(guī)律研究,結(jié)合化探、遙感等綜合信息分析,在環(huán)滇池周邊地區(qū)圈定了71個(gè)預(yù)測(cè)區(qū),預(yù)測(cè)資源潛力54.44億t(未含查明表2統(tǒng)計(jì)量).其中,安寧—晉寧—江川—澄江一線礦石質(zhì)量較優(yōu),地表及深部勘查程度較高,中深部有較好的找礦遠(yuǎn)景;宜良—華寧一線勘查程度偏低,含磷礦層分布廣泛,尚有一定找礦遠(yuǎn)景.

4 結(jié) 語(yǔ)

a. 區(qū)內(nèi)安寧—晉寧—江川—澄江一線,礦石質(zhì)量較優(yōu),勘查程度較高,以往勘查工作基本控制礦層在500 m以淺(垂直孔深),大部分礦區(qū)達(dá)300 m以淺,其中深部尚有找礦遠(yuǎn)景.

b. 區(qū)內(nèi)宜良—華寧一線以往勘查程度較低,礦石質(zhì)量相對(duì)較差.應(yīng)加強(qiáng)地表及深部找礦工作.

c. 區(qū)內(nèi)磷礦風(fēng)化富集特征明顯,中深部礦石P2O5含量相對(duì)較低,加之埋藏深度較大.應(yīng)加強(qiáng)中低品位磷礦選礦及地下開采方面的研究工作.

d. 區(qū)內(nèi)磷礦分布于滇池及撫仙湖周邊,勘查及開采過(guò)程中,應(yīng)注意對(duì)環(huán)境的保護(hù).

參考文獻(xiàn):

[1]西南地質(zhì)局528地質(zhì)隊(duì).昆陽(yáng)磷礦區(qū)詳細(xì)地質(zhì)勘探報(bào)告[R].1955.

[2]云南省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊(duì).云南省早寒武世沉積磷塊巖礦床地質(zhì)普查總體報(bào)告[R].昆明:云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局第一地質(zhì)大隊(duì),1988.