滇东磷矿主要含磷层位研究

滇东磷矿主要含磷层位研究

0不同大小矿床磷矿赋矿层位滇东是中国重要的优质磷矿床之一。据不完全统计,区内有大型磷矿床46个、中型矿床13个、小型矿床及矿点49个。区内磷矿的赋矿层位多样,已发现那章组、梅树村组、筇竹寺组、汤池组、红石崖组或湄潭组、牛滚凼组、海口组、东岗岭组、榴江组、法郎组等10个含磷层位。本文将介绍含磷层位的分布、岩性特征及代表性矿床。1梅树村段磷矿赋存现状滇东磷块岩成矿受岩相古地理及沉积时代的控制,形成多个赋矿层位(表1)。其中,98%以上的磷矿赋存于梅树村组中谊村段地层中(图1)。据昆明某勘查院最新资料,丘北县舍龙村三叠系法郎组中发现磷矿床,此为新发现的控矿层位。1.1含磷层位的磷层位寒武系磷块岩是我国西南地区最重要的含磷层位之一。滇东梅树村期岩相古地理及大地构造环境控制了该期磷块岩的沉积与展布,造就了闻名遐迩的云南磷矿。1.1.1梅树村组磷矿资源特点梅树村组为灯影期末海退过程中保留的海湾沉积,沿康滇地轴的东侧,北起四川的峨眉,南至云南边境的蒙自,形成一个规模很大的成矿带。滇东梅树村组集中分布在玉溪、昆明、曲靖、东川、昭通等地市,沉积面积达10×104km2,含磷层出露长1315km。该组在东经102°20′—103°50′,北纬24°00′—28°20′的范围内,大致呈SN向带状分布。滇东的梅树村组岩性、岩相变化不大,皆为白云质或硅质磷块岩。在典型剖面上,梅树村组一般可分为3段:上为大海段(∈1m3),由白云岩及含磷粉砂质白云岩组成;中为中谊村段(∈1m2),由磷块岩、黏土岩、含磷白云岩组成;下为小歪头山段(∈1m1),由硅质岩、白云岩、含磷粉砂质泥岩组成。但是,在蒙自浪木桥及屏边猫猫头一带,由于后期构造的破坏,含磷地层出露不全,与下伏震旦系关系也不清楚,主要由细砂岩及粉砂岩、硅质岩、云灰岩、绢云板岩等组成,底部为砂砾岩,局部地区夹不可采的磷块岩薄层,称浪木桥组。中谊村段为梅树村组重要的赋矿层,全区岩性变化不大:上部为云、磷基砂屑磷块岩,即上磷矿层;中部为黄灰色含磷黏土岩或由含磷白云岩组成,即中夹层;下部由云、磷基鲕粒磷块岩、豆粒磷块岩和砾屑磷块岩组成,即下磷矿层。中谊村段按赋存磷酸盐矿物的不同基质,可分为3个主要类型,即硅质磷块岩、白云质磷块岩、砂质磷块岩。梅树村组磷矿资源潜力大,分布集中。据1987年预测,梅树村组的磷矿资源“表内”储量达183.10×109t,其磷矿石平均品位w(P2O5)=22%。梅树村组磷矿层厚度大,结构多样。其中,具有单层结构的磷矿层厚2～10m;双层结构磷矿,上矿层厚8～20m,下矿层厚0.2～5m;由多层磷块岩组成的复式矿层,矿层最多可达20层,累计厚度达72m。镇雄羊一井地区曾发现隐伏于地下563.7m的梅树村组磷矿层,w(P2O5)=25.47%,厚20.89m。因此,该组的深部找矿工作需要加强。1.1.2竹寺组矿点特征筇竹寺组含磷岩系主要由黑色页岩及硅质岩组成,部分地区页岩、粉砂岩相变为钙质页岩、泥灰岩、白云质泥灰岩,有的地区碳质页岩中夹有石煤层,整个含磷岩系也以黑色为特征。矿层形成于含磷岩系的底部,由碳质粉砂岩、硅质岩夹薄层结核状或砾屑状磷块岩组成,厚度一般<1m,w(P2O5)约为17%。矿石类型主要为黑色、具沥青光泽的致密块状磷块岩及结核状磷块岩。代表性矿点为禄劝二哨、会泽大海、曲靖德泽磷矿。筇竹寺组在云南东部分布甚广,南起华宁,经昆明、东川,北至永善,绵延约500km并延入四川境内。该组岩性稳定,主要由一套深灰、灰绿、暗绿、灰黑色泥质页岩、粉砂岩夹泥灰岩及钙质砂岩薄层组成,其下部常为碳质页岩、黑色泥岩、粉砂岩夹薄层黑色硅质岩。武定、禄劝至会泽一带,筇竹寺组底层含钾磷块岩w(P2O5)=15%～25%,w(K)=5%～10%。该组底部的黑色碳质粉砂岩、页岩中,钒、银、钼、镍、铀的含量普遍较高,局部的含量达到工业指标。例如,曲靖某磷矿区,钒、银矿层赋存于筇竹寺组下段底部黑色粉砂岩中,矿层厚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%。钼、镍矿赋存于筇竹寺组上段底部的黑色粉砂岩中,矿体厚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泥盆系含磷层1.2.1木底磷矿点上泥盆统榴江组主要分布在广南—丘北—文山沙坝,文山菖蒲塘—广南五珠—富宁地区和董干一带。榴江组岩性由东向西以黏土岩、硅质岩为主,逐渐变为以硅质岩为主,并夹少量灰岩或白云岩,厚42～412m,大致自南而北、由东向西呈增厚的趋势。代表性矿床(点)为广南县木底磷矿。榴江组磷矿层主要产于榴江组下部浅海相硅质岩中,在广南县莲峰乡木底一带沉积了具有工业价值的磷矿(图2)。该组矿床规模一般不大,以广南木底磷矿区为例:矿体长1060m,斜深27～115m,平均厚4.81m,单工程中的平均品位19.54%;矿石质量较好,品位w(P2O5)=22.42%。磷矿石主要为角砾状磷块岩,呈变余角砾状构造,变胶状结构。矿石矿物以磷灰石、胶磷矿、石英、玉髓、硅质岩为主,其次为含硅质生物介壳、黏土、褐铁矿。胶结物为细晶磷灰石、胶磷矿、氟磷灰石。1.2.2矿体及矿物组成中泥盆统东岗岭组(广南小区称分水岭组)为滇东南至粤西一带的主要含磷层位。滇东南地区的东岗岭组岩性主要为白云质灰岩、泥质灰岩、碳泥质灰岩及硅质岩,夹磷块岩层或透镜体。矿层位于该组下部,代表性矿床为广南布达磷矿。东岗岭组磷矿受断层的影响,矿层分布零星,常构成不连续的含磷带,如布达磷矿自东向西可分为布江、细掌、小那凹、达莲塘、团山堡5个矿段(图3)。该组磷矿以小型矿床为主。如广南某磷矿,矿石资源量不足300×104t,矿带总长约14km,宽200～400m,最大宽度800m,矿层厚度1～20m不等。东岗岭组含磷岩系主要分布在中泥盆统东岗岭组的下段(D3−1223-1)及北流组的上段(D2−2222-2)1。东岗岭组下段为紫红-灰褐色薄层状黏土岩、泥质粉砂岩、硅质黏土岩、硅质岩,w(P2O5)一般为2%～8%,局部达8%以上,最高达20.54%;北流组上段为灰-深灰色薄-中厚层状细晶灰岩与灰褐-黄褐-灰白色薄层状硅质黏土岩,w(P2O5)=1%～4%,最高7.62%。矿石主要为紫红-褐红色角砾状磷块岩、硅质磷块岩、粉砂黏土质磷块岩(或粉砂质磷块岩)。矿石矿物成分主要为硅质岩、含磷黏土岩、含磷粉砂岩、碳氟磷灰岩、硅质磷块岩、胶磷矿、石英等,其次为硅质生物介壳、绿泥石、玉髓、水云母、菱铁矿、褐铁矿、黄铁矿、碳质、泥质等。胶结物为细晶磷灰石、胶磷矿、铁泥质等。矿石结构包括胶状结构、隐晶结构、残余生物结构。矿石主要为角砾状构造。1.2.3海南—海口组海口组含磷层产于寒武系侵蚀面上的滨海-近岸相矿化砾岩层。砾岩中由数量不等的磷块岩砾岩组成了含磷岩系,当矿砾达到一定程度时可构成矿化层或矿层,w(P2O5)约为8%,其厚度、品位变化极大,只有含矿层直接沉积在下寒武统梅树村组磷块岩层之上时,才能构成矿化或矿层。海口组广泛分布于宣威—昆明—通海一带,为砂岩夹页岩,局部互层,偶尔也有含砾砂岩出现,厚0.7～43m。代表性矿点是江川什方。1.3丘北县舍龙村磷矿云南三叠系研究已逾百年,但从未报道发现磷矿床。笔者获知丘北县腻脚乡舍龙村发现磷矿床,经野外地质调查,结合弥勒幅地质报告,初步认为该磷矿层赋存于中三叠统法郎组第一段(T2fa),岩石组合主要为含磷亚砂、亚黏土和块状、角砾状磷块岩。取样分析结果显示,磷矿石品位w(P2O5)=15.21%～39.86%,平均33.40%。法郎组广泛分布于滇东南罗平、泸西、丘北、文山、开远、建水等地。岩性为中厚层灰岩夹白云质灰岩,含锰矿层。丘北县舍龙村磷矿体呈似层状产出,长约470m,宽50～250m,平均宽152.5m;厚5.13～6.78m,平均厚5.93m。矿体大部分顶板为第四系残坡积砂、泥、碎石、角砾,结构疏松,部分经剥蚀裸露地表;底板为中三叠统个旧组第四段(T2gd)白云岩,主要成分为白云石、方解石,少量石英、燧石等,w(P2O5)=0.18%～2.37%,最高可达4.46%。矿石矿物主要为纤维状集晶氟磷灰石和非晶质胶磷矿等,脉石矿物主要有白云石、玉髓、石英、褐铁矿、黏土矿物及海绿石、电气石、铁泥质及黏土矿物等。矿石主要呈土状、砂状、角砾状构造,次为块状、皮壳状、蜂窝状、花斑状构造。矿石结构主要有胶状,次为纤维状、针状、毛发状,少量柱状。法郎组含磷层位的找矿标志及找矿方向可概括为:①个旧组四段(T2gd)白云岩与第四系残(坡)积层和法郎组二段(T2fb)杂色碎屑岩的接触带;②有个旧组四段(T2gd)白云岩出露、个旧组五段(T2ge)和法郎组一段(T2fa)生物碎屑灰岩残留或剥蚀的山头及缓坡地带;③有个旧组五段(T2ge)和法郎组一段(T2fa)生物碎屑灰岩出露的地段。据滇东南弥勒幅、丘北幅、个旧幅、文山福1∶200000地质报告及最新勘查资料分析认为,法郎组磷矿的远景区在滇东南丘北—广南一带。有关该含磷层的详细信息有待进一步研究。1.4其他含磷层的位置1.4.1华坪独角村磷矿点震旦系含磷层位于那章组底部,为含磷的中粒长石石英砂岩(厚约7m,w(P2O5)=2%～4%),其中夹有1层碎屑状磷块岩(厚约0.4m,w(P2O5)=8%～18%)。代表性矿点为华坪独角村磷矿点。那章组在云南分布广泛,岩性由灰白色细-中粒石英砂岩、不等粒长石石英砂岩、白云岩、灰岩夹粉砂岩、粉砂质页岩组成,厚72～527m,由东往西厚度逐渐增大。在华坪—永宁一带,那章组相当于观音崖组,下部为黄绿、紫红色中层状中粒海绿石砂岩、长石石英砂岩及长石砂岩;中、上部为紫、灰绿色板状泥质页岩夹泥质灰岩、钙质白云岩及粉砂岩,中部夹透镜状石膏层,下部含胶磷矿角砾。在东川、巧家一带,那章组相当于陡山沱组,下部为灰-灰褐色白云岩,含泥质和硅质磷质结核;中部为灰黑色页片状含粉砂质白云岩;上部灰、灰白色中-厚层状白云岩夹硅质层及含燧石团块。1.4.2奥陶系含磷层位(1)湄潭组o1m中磷矿层特征下奥陶统红石崖组(O1h)的含磷层位于“陡崖砂岩”之上25m处,含磷层由含有磷质介壳的砂岩及叶状砂岩组成,呈薄层状产出;此类含磷层在嵩明兔耳关、官箐一带分布较广。也有产于下奥陶统湄潭组第二段中部者,为碎屑状磷块岩,矿层厚0.3～0.7m,w(P2O5)=19.71%～21.16%,其中盐津水田坝、盐井坝、黄桶槽等地发现含磷矿层,厚0.32～0.5m,w(P2O5)分别为9.01%,33.72%和4.7%。在川滇交界的干沟、酢房一带,湄潭组(O1m)中磷矿可构成小型矿床,在盐津水坪、中坪、大坝一带则形成矿化层位。红石崖组分布于昆明、宜良、武定、禄劝、曲靖、东川、鲁甸等地,岩性主要为紫红、灰绿、灰白等杂色条带状互层粉砂岩、页岩、长石石英细砂岩。该组向北至永善、大关,向东至镇雄,紫色层完全消失,相变为湄潭组灰、灰绿色页岩、粉砂岩。湄潭组分布于滇东北威信、盐津、镇雄、昭通一带,岩性主要为灰、灰绿、黄褐色页岩、粉砂岩夹细砂岩,局部夹灰岩透镜体。区域上湄潭组的厚度由东向西逐渐变薄,威信一带厚211.1～306m,永善一带仅厚148.2m。按岩性及古生物组合特征,湄潭组在镇雄地区由上至下可划分为5个段:第五段黄绿色页岩段,第四段结晶灰岩段,第三段穗绿色页岩段,第二段灰色砂岩段,第一段灰绿色页岩段。磷矿层赋存于湄潭组第二段灰色砂岩段,本段连续沉积在第一段之上,由灰白夹少量灰绿色页岩组成,砂岩含云母较多,常发育虫迹构造,化石稀少,本段厚度变化大,在56.60～142.93m之间。本段砂岩中普遍含磷,含磷层为黑色中厚层状胶磷矿,多位于本段中下部,在镇雄北部柿子坝、落木柔背斜中最佳,局部地区富集成矿。(2)宜良一带下土石岩下奥陶统汤池组含磷层位于“陡崖砂岩”之下20m处,其特征同红石崖组中的含磷层。代表性矿化层发现于嵩明官箐、兔耳关等地。汤池组分布于宜良、昆明、曲靖、武定等地。在宜良一带未见顶,为关底组杂色砂泥岩平行不整合覆盖。上部为灰绿色页岩夹褐黄色细粒石英砂岩;下部为互层状灰绿色页岩及褐黄、灰色细粒石英砂岩夹褐黑色锰土层,厚27.6～109.8m。昆明地区的汤池组上部为灰绿色页岩夹灰白色细粒石英砂岩;下部以灰、灰绿、灰白色细粒石英砂岩为主夹灰绿色页岩,厚72～113m。武定、曲靖、马龙下部石英砂岩含锰,局部夹胶磷矿,厚50.5～119.1m。1.4.3牛滚组—志留系含磷层位中志留统牛滚凼组含磷层位于“下红层”之下41m处,由碎屑状磷块岩组成,仅厚0.3m,w(P2O5)=4.22%,其顶底板为含磷细砂岩与含磷粉砂岩互层。代表性矿床点为彝良银厂沟。牛滚凼组分布于滇东北地区的昭通、镇雄、鲁