滇東磷礦主要含磷層位研究

滇東磷礦主要含磷層位研究

0不同大小礦床磷礦賦礦層位滇東是中國重要的優(yōu)質(zhì)磷礦床之一。據(jù)不完全統(tǒng)計,區(qū)內(nèi)有大型磷礦床46個、中型礦床13個、小型礦床及礦點49個。區(qū)內(nèi)磷礦的賦礦層位多樣,已發(fā)現(xiàn)那章組、梅樹村組、筇竹寺組、湯池組、紅石崖組或湄潭組、牛滾凼組、?？诮M、東崗嶺組、榴江組、法郎組等10個含磷層位。本文將介紹含磷層位的分布、巖性特征及代表性礦床。1梅樹村段磷礦賦存現(xiàn)狀滇東磷塊巖成礦受巖相古地理及沉積時代的控制,形成多個賦礦層位(表1)。其中,98%以上的磷礦賦存于梅樹村組中誼村段地層中(圖1)。據(jù)昆明某勘查院最新資料,丘北縣舍龍村三疊系法郎組中發(fā)現(xiàn)磷礦床,此為新發(fā)現(xiàn)的控礦層位。1.1含磷層位的磷層位寒武系磷塊巖是我國西南地區(qū)最重要的含磷層位之一。滇東梅樹村期巖相古地理及大地構(gòu)造環(huán)境控制了該期磷塊巖的沉積與展布,造就了聞名遐邇的云南磷礦。1.1.1梅樹村組磷礦資源特點梅樹村組為燈影期末海退過程中保留的海灣沉積,沿康滇地軸的東側(cè),北起四川的峨眉,南至云南邊境的蒙自,形成一個規(guī)模很大的成礦帶。滇東梅樹村組集中分布在玉溪、昆明、曲靖、東川、昭通等地市,沉積面積達10×104km2,含磷層出露長1315km。該組在東經(jīng)102°20′—103°50′,北緯24°00′—28°20′的范圍內(nèi),大致呈SN向帶狀分布。滇東的梅樹村組巖性、巖相變化不大,皆為白云質(zhì)或硅質(zhì)磷塊巖。在典型剖面上,梅樹村組一般可分為3段:上為大海段(∈1m3),由白云巖及含磷粉砂質(zhì)白云巖組成;中為中誼村段(∈1m2),由磷塊巖、黏土巖、含磷白云巖組成;下為小歪頭山段(∈1m1),由硅質(zhì)巖、白云巖、含磷粉砂質(zhì)泥巖組成。但是,在蒙自浪木橋及屏邊貓貓頭一帶,由于后期構(gòu)造的破壞,含磷地層出露不全,與下伏震旦系關(guān)系也不清楚,主要由細砂巖及粉砂巖、硅質(zhì)巖、云灰?guī)r、絹云板巖等組成,底部為砂礫巖,局部地區(qū)夾不可采的磷塊巖薄層,稱浪木橋組。中誼村段為梅樹村組重要的賦礦層,全區(qū)巖性變化不大:上部為云、磷基砂屑磷塊巖,即上磷礦層;中部為黃灰色含磷黏土巖或由含磷白云巖組成,即中夾層;下部由云、磷基鮞粒磷塊巖、豆粒磷塊巖和礫屑磷塊巖組成,即下磷礦層。中誼村段按賦存磷酸鹽礦物的不同基質(zhì),可分為3個主要類型,即硅質(zhì)磷塊巖、白云質(zhì)磷塊巖、砂質(zhì)磷塊巖。梅樹村組磷礦資源潛力大,分布集中。據(jù)1987年預(yù)測,梅樹村組的磷礦資源“表內(nèi)”儲量達183.10×109t,其磷礦石平均品位w(P2O5)=22%。梅樹村組磷礦層厚度大,結(jié)構(gòu)多樣。其中,具有單層結(jié)構(gòu)的磷礦層厚2～10m;雙層結(jié)構(gòu)磷礦,上礦層厚8～20m,下礦層厚0.2～5m;由多層磷塊巖組成的復(fù)式礦層,礦層最多可達20層,累計厚度達72m。鎮(zhèn)雄羊一井地區(qū)曾發(fā)現(xiàn)隱伏于地下563.7m的梅樹村組磷礦層,w(P2O5)=25.47%,厚20.89m。因此,該組的深部找礦工作需要加強。1.1.2竹寺組礦點特征筇竹寺組含磷巖系主要由黑色頁巖及硅質(zhì)巖組成,部分地區(qū)頁巖、粉砂巖相變?yōu)殁}質(zhì)頁巖、泥灰?guī)r、白云質(zhì)泥灰?guī)r,有的地區(qū)碳質(zhì)頁巖中夾有石煤層,整個含磷巖系也以黑色為特征。礦層形成于含磷巖系的底部,由碳質(zhì)粉砂巖、硅質(zhì)巖夾薄層結(jié)核狀或礫屑狀磷塊巖組成,厚度一般<1m,w(P2O5)約為17%。礦石類型主要為黑色、具瀝青光澤的致密塊狀磷塊巖及結(jié)核狀磷塊巖。代表性礦點為祿勸二哨、會澤大海、曲靖德澤磷礦。筇竹寺組在云南東部分布甚廣,南起華寧,經(jīng)昆明、東川,北至永善,綿延約500km并延入四川境內(nèi)。該組巖性穩(wěn)定,主要由一套深灰、灰綠、暗綠、灰黑色泥質(zhì)頁巖、粉砂巖夾泥灰?guī)r及鈣質(zhì)砂巖薄層組成,其下部常為碳質(zhì)頁巖、黑色泥巖、粉砂巖夾薄層黑色硅質(zhì)巖。武定、祿勸至?xí)梢粠?筇竹寺組底層含鉀磷塊巖w(P2O5)=15%～25%,w(K)=5%～10%。該組底部的黑色碳質(zhì)粉砂巖、頁巖中,釩、銀、鉬、鎳、鈾的含量普遍較高,局部的含量達到工業(yè)指標(biāo)。例如,曲靖某磷礦區(qū),釩、銀礦層賦存于筇竹寺組下段底部黑色粉砂巖中,礦層厚1.16～3.54m,平均2.07m。w(V2O5)=0.8%～11.2%,平均0.95%;w(Ag)=5×10-6～13×10-6;w(U)=0.01%。鉬、鎳礦賦存于筇竹寺組上段底部的黑色粉砂巖中,礦體厚0.8～2.45m,平均1.21m。w(Mo)=0.043%～0.12%,平均0.08%;w(Ni)=0.11%～0.21%,平均0.14%;w(U)=0.007%～0.015%,平均0.01%;w(Se)=0.0012%～0.0065%,平均0.0033%。1.2泥盆系含磷層1.2.1木底磷礦點上泥盆統(tǒng)榴江組主要分布在廣南—丘北—文山沙壩,文山菖蒲塘—廣南五珠—富寧地區(qū)和董干一帶。榴江組巖性由東向西以黏土巖、硅質(zhì)巖為主,逐漸變?yōu)橐怨栀|(zhì)巖為主,并夾少量灰?guī)r或白云巖,厚42～412m,大致自南而北、由東向西呈增厚的趨勢。代表性礦床(點)為廣南縣木底磷礦。榴江組磷礦層主要產(chǎn)于榴江組下部淺海相硅質(zhì)巖中,在廣南縣蓮峰鄉(xiāng)木底一帶沉積了具有工業(yè)價值的磷礦(圖2)。該組礦床規(guī)模一般不大,以廣南木底磷礦區(qū)為例:礦體長1060m,斜深27～115m,平均厚4.81m,單工程中的平均品位19.54%;礦石質(zhì)量較好,品位w(P2O5)=22.42%。磷礦石主要為角礫狀磷塊巖,呈變余角礫狀構(gòu)造,變膠狀結(jié)構(gòu)。礦石礦物以磷灰石、膠磷礦、石英、玉髓、硅質(zhì)巖為主,其次為含硅質(zhì)生物介殼、黏土、褐鐵礦。膠結(jié)物為細晶磷灰石、膠磷礦、氟磷灰石。1.2.2礦體及礦物組成中泥盆統(tǒng)東崗嶺組(廣南小區(qū)稱分水嶺組)為滇東南至粵西一帶的主要含磷層位。滇東南地區(qū)的東崗嶺組巖性主要為白云質(zhì)灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、碳泥質(zhì)灰?guī)r及硅質(zhì)巖,夾磷塊巖層或透鏡體。礦層位于該組下部,代表性礦床為廣南布達磷礦。東崗嶺組磷礦受斷層的影響,礦層分布零星,常構(gòu)成不連續(xù)的含磷帶,如布達磷礦自東向西可分為布江、細掌、小那凹、達蓮塘、團山堡5個礦段(圖3)。該組磷礦以小型礦床為主。如廣南某磷礦,礦石資源量不足300×104t,礦帶總長約14km,寬200～400m,最大寬度800m,礦層厚度1～20m不等。東崗嶺組含磷巖系主要分布在中泥盆統(tǒng)東崗嶺組的下段(D3?1223-1)及北流組的上段(D2?2222-2)1。東崗嶺組下段為紫紅-灰褐色薄層狀黏土巖、泥質(zhì)粉砂巖、硅質(zhì)黏土巖、硅質(zhì)巖,w(P2O5)一般為2%～8%,局部達8%以上,最高達20.54%;北流組上段為灰-深灰色薄-中厚層狀細晶灰?guī)r與灰褐-黃褐-灰白色薄層狀硅質(zhì)黏土巖,w(P2O5)=1%～4%,最高7.62%。礦石主要為紫紅-褐紅色角礫狀磷塊巖、硅質(zhì)磷塊巖、粉砂黏土質(zhì)磷塊巖(或粉砂質(zhì)磷塊巖)。礦石礦物成分主要為硅質(zhì)巖、含磷黏土巖、含磷粉砂巖、碳氟磷灰?guī)r、硅質(zhì)磷塊巖、膠磷礦、石英等,其次為硅質(zhì)生物介殼、綠泥石、玉髓、水云母、菱鐵礦、褐鐵礦、黃鐵礦、碳質(zhì)、泥質(zhì)等。膠結(jié)物為細晶磷灰石、膠磷礦、鐵泥質(zhì)等。礦石結(jié)構(gòu)包括膠狀結(jié)構(gòu)、隱晶結(jié)構(gòu)、殘余生物結(jié)構(gòu)。礦石主要為角礫狀構(gòu)造。1.2.3海南—?？诮M?？诮M含磷層產(chǎn)于寒武系侵蝕面上的濱海-近岸相礦化礫巖層。礫巖中由數(shù)量不等的磷塊巖礫巖組成了含磷巖系,當(dāng)?shù)V礫達到一定程度時可構(gòu)成礦化層或礦層,w(P2O5)約為8%,其厚度、品位變化極大,只有含礦層直接沉積在下寒武統(tǒng)梅樹村組磷塊巖層之上時,才能構(gòu)成礦化或礦層。海口組廣泛分布于宣威—昆明—通海一帶,為砂巖夾頁巖,局部互層,偶爾也有含礫砂巖出現(xiàn),厚0.7～43m。代表性礦點是江川什方。1.3丘北縣舍龍村磷礦云南三疊系研究已逾百年,但從未報道發(fā)現(xiàn)磷礦床。筆者獲知丘北縣膩腳鄉(xiāng)舍龍村發(fā)現(xiàn)磷礦床,經(jīng)野外地質(zhì)調(diào)查,結(jié)合彌勒幅地質(zhì)報告,初步認為該磷礦層賦存于中三疊統(tǒng)法郎組第一段(T2fa),巖石組合主要為含磷亞砂、亞黏土和塊狀、角礫狀磷塊巖。取樣分析結(jié)果顯示,磷礦石品位w(P2O5)=15.21%～39.86%,平均33.40%。法郎組廣泛分布于滇東南羅平、瀘西、丘北、文山、開遠、建水等地。巖性為中厚層灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r,含錳礦層。丘北縣舍龍村磷礦體呈似層狀產(chǎn)出,長約470m,寬50～250m,平均寬152.5m;厚5.13～6.78m,平均厚5.93m。礦體大部分頂板為第四系殘坡積砂、泥、碎石、角礫,結(jié)構(gòu)疏松,部分經(jīng)剝蝕裸露地表;底板為中三疊統(tǒng)個舊組第四段(T2gd)白云巖,主要成分為白云石、方解石,少量石英、燧石等,w(P2O5)=0.18%～2.37%,最高可達4.46%。礦石礦物主要為纖維狀集晶氟磷灰石和非晶質(zhì)膠磷礦等,脈石礦物主要有白云石、玉髓、石英、褐鐵礦、黏土礦物及海綠石、電氣石、鐵泥質(zhì)及黏土礦物等。礦石主要呈土狀、砂狀、角礫狀構(gòu)造,次為塊狀、皮殼狀、蜂窩狀、花斑狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)主要有膠狀,次為纖維狀、針狀、毛發(fā)狀,少量柱狀。法郎組含磷層位的找礦標(biāo)志及找礦方向可概括為:①個舊組四段(T2gd)白云巖與第四系殘(坡)積層和法郎組二段(T2fb)雜色碎屑巖的接觸帶;②有個舊組四段(T2gd)白云巖出露、個舊組五段(T2ge)和法郎組一段(T2fa)生物碎屑灰?guī)r殘留或剝蝕的山頭及緩坡地帶;③有個舊組五段(T2ge)和法郎組一段(T2fa)生物碎屑灰?guī)r出露的地段。據(jù)滇東南彌勒幅、丘北幅、個舊幅、文山福1∶200000地質(zhì)報告及最新勘查資料分析認為,法郎組磷礦的遠景區(qū)在滇東南丘北—廣南一帶。有關(guān)該含磷層的詳細信息有待進一步研究。1.4其他含磷層的位置1.4.1華坪獨角村磷礦點震旦系含磷層位于那章組底部,為含磷的中粒長石石英砂巖(厚約7m,w(P2O5)=2%～4%),其中夾有1層碎屑狀磷塊巖(厚約0.4m,w(P2O5)=8%～18%)。代表性礦點為華坪獨角村磷礦點。那章組在云南分布廣泛,巖性由灰白色細-中粒石英砂巖、不等粒長石石英砂巖、白云巖、灰?guī)r夾粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖組成,厚72～527m,由東往西厚度逐漸增大。在華坪—永寧一帶,那章組相當(dāng)于觀音崖組,下部為黃綠、紫紅色中層狀中粒海綠石砂巖、長石石英砂巖及長石砂巖;中、上部為紫、灰綠色板狀泥質(zhì)頁巖夾泥質(zhì)灰?guī)r、鈣質(zhì)白云巖及粉砂巖,中部夾透鏡狀石膏層,下部含膠磷礦角礫。在東川、巧家一帶,那章組相當(dāng)于陡山沱組,下部為灰-灰褐色白云巖,含泥質(zhì)和硅質(zhì)磷質(zhì)結(jié)核;中部為灰黑色頁片狀含粉砂質(zhì)白云巖;上部灰、灰白色中-厚層狀白云巖夾硅質(zhì)層及含燧石團塊。1.4.2奧陶系含磷層位(1)湄潭組o1m中磷礦層特征下奧陶統(tǒng)紅石崖組(O1h)的含磷層位于“陡崖砂巖”之上25m處,含磷層由含有磷質(zhì)介殼的砂巖及葉狀砂巖組成,呈薄層狀產(chǎn)出;此類含磷層在嵩明兔耳關(guān)、官箐一帶分布較廣。也有產(chǎn)于下奧陶統(tǒng)湄潭組第二段中部者,為碎屑狀磷塊巖,礦層厚0.3～0.7m,w(P2O5)=19.71%～21.16%,其中鹽津水田壩、鹽井壩、黃桶槽等地發(fā)現(xiàn)含磷礦層,厚0.32～0.5m,w(P2O5)分別為9.01%,33.72%和4.7%。在川滇交界的干溝、酢房一帶,湄潭組(O1m)中磷礦可構(gòu)成小型礦床,在鹽津水坪、中坪、大壩一帶則形成礦化層位。紅石崖組分布于昆明、宜良、武定、祿勸、曲靖、東川、魯?shù)榈鹊?巖性主要為紫紅、灰綠、灰白等雜色條帶狀互層粉砂巖、頁巖、長石石英細砂巖。該組向北至永善、大關(guān),向東至鎮(zhèn)雄,紫色層完全消失,相變?yōu)殇靥督M灰、灰綠色頁巖、粉砂巖。湄潭組分布于滇東北威信、鹽津、鎮(zhèn)雄、昭通一帶,巖性主要為灰、灰綠、黃褐色頁巖、粉砂巖夾細砂巖,局部夾灰?guī)r透鏡體。區(qū)域上湄潭組的厚度由東向西逐漸變薄,威信一帶厚211.1～306m,永善一帶僅厚148.2m。按巖性及古生物組合特征,湄潭組在鎮(zhèn)雄地區(qū)由上至下可劃分為5個段:第五段黃綠色頁巖段,第四段結(jié)晶灰?guī)r段,第三段穗綠色頁巖段,第二段灰色砂巖段,第一段灰綠色頁巖段。磷礦層賦存于湄潭組第二段灰色砂巖段,本段連續(xù)沉積在第一段之上,由灰白夾少量灰綠色頁巖組成,砂巖含云母較多,常發(fā)育蟲跡構(gòu)造,化石稀少,本段厚度變化大,在56.60～142.93m之間。本段砂巖中普遍含磷,含磷層為黑色中厚層狀膠磷礦,多位于本段中下部,在鎮(zhèn)雄北部柿子壩、落木柔背斜中最佳,局部地區(qū)富集成礦。(2)宜良一帶下土石巖下奧陶統(tǒng)湯池組含磷層位于“陡崖砂巖”之下20m處,其特征同紅石崖組中的含磷層。代表性礦化層發(fā)現(xiàn)于嵩明官箐、兔耳關(guān)等地。湯池組分布于宜良、昆明、曲靖、武定等地。在宜良一帶未見頂,為關(guān)底組雜色砂泥巖平行不整合覆蓋。上部為灰綠色頁巖夾褐黃色細粒石英砂巖;下部為互層狀灰綠色頁巖及褐黃、灰色細粒石英砂巖夾褐黑色錳土層,厚27.6～109.8m。昆明地區(qū)的湯池組上部為灰綠色頁巖夾灰白色細粒石英砂巖;下部以灰、灰綠、灰白色細粒石英砂巖為主夾灰綠色頁巖,厚72～113m。武定、曲靖、馬龍下部石英砂巖含錳,局部夾膠磷礦,厚50.5～119.1m。1.4.3牛滾組—志留系含磷層位中志留統(tǒng)牛滾凼組含磷層位于“下紅層”之下41m處,由碎屑狀磷塊巖組成,僅厚0.3m,w(P2O5)=4.22%,其頂?shù)装鍨楹准毶皫r與含磷粉砂巖互層。代表性礦床點為彝良銀廠溝。牛滾凼組分布于滇東北地區(qū)的昭通、鎮(zhèn)雄、魯