韓宏雨 秦增剛 趙九峰
1.內蒙古自治區地質調查院 呼和浩特 010020
2.內蒙古自治區地質勘查基金管理中心 呼和浩特 010020
3.內蒙古自治區國土資源勘查開發院 呼和浩特 010020
淺談蒙古國磷礦資源
韓宏雨1秦增剛2趙九峰3
1.內蒙古自治區地質調查院呼和浩特010020
2.內蒙古自治區地質勘查基金管理中心呼和浩特010020
3.內蒙古自治區國土資源勘查開發院呼和浩特010020
建立安全、穩定的境外礦產資源供應基地,落實重要礦產資源儲備是我國社會經濟可持續發展的基礎。而周邊國家是我國走出去開發利用全球礦產資源的最佳地域選擇。磷礦是蒙古國的優勢礦產之一,本文對蒙古國磷礦成礦地質特征進行了論述,對重要礦床進行了分析,指明了開發利用前景和方向。
蒙古國磷礦資源
目前我國已成為世界主要礦產資源第一消費大國,自身已經很難保證滿足龐大的資源需求,許多重要礦產品大量進口已成定勢。某些礦產資源對外的依存度越來越大,國內保障程度下降。走出去開發境外礦產資源一直是我國資源戰略的重要組成部分;建立安全、穩定的境外礦產資源供應基地,落實重要礦產資源儲備是我國社會經濟可持續發展的基礎。而周邊國家是我國走出去開發利用全球礦產資源的最佳地域選擇。
礦業是蒙古國的重要基礎工業,中國是蒙古的最大貿易伙伴,向中國出口額占其出口總額的46.6%。礦業在蒙古國經濟發展中占有舉足輕重的地位。蒙古國制定了三階段“礦業發展計劃”,簡稱為“筑巢引鳳”、“查明資源”、“產品開發”的“階梯”式礦業發展戰略。中國經濟快速發展為蒙古國礦產品出口提供了巨大市場,中蒙緊臨的優越區位條件,為蒙古國未來礦業發展奠定了基礎。
磷礦是蒙古國的優勢礦產之一,礦產地較多,儲量較豐富,并集中分布在西北部庫蘇古爾省庫蘇古爾湖西側湖濱區,世稱庫蘇古爾磷塊巖礦區,是中亞磷塊巖礦帶的東延部分。礦區范圍內劃分了三個礦帶,十三個礦化區和45處礦產地,其中大型礦床7處、中型礦床6處、小型礦床6處、礦點26處。1981~1984年間對這些礦床(點)進行了不同程度勘查工作,提交了普查勘探的報告,已獲得磷塊巖礦石總資源儲量約214,155萬噸,P2O5:40,364萬噸,P2O5品位一般為16%~21%之間。
2.1地層
礦區內主要出露有上元古界達爾汗組上部層位阿拉桑巖段和含磷層位寒武系下統庫蘇古爾組。
2.1.1上元古界達爾汗組
上元古界達爾汗組阿拉桑巖段:見于庫蘇古爾礦床和額吉戈勒河源頭,巖性為灰綠——綠色砂巖、砂礫巖、礫巖和流紋質、英安質以及安山質噴出巖,厚度大于200m。
2.1.2寒武系下統庫蘇古爾組
庫蘇古爾組在礦區范圍內自上而下分為四個巖段:
一巖段——哈爾哈達特白云巖段:該巖段主要是淺色白云巖和白云質灰巖,下部見黑色石灰巖薄層,上部見硅質和白云質礫巖,厚度100m~ 300m。
二巖段——海塞巖段:分上、下兩個亞段:
下亞段:底部是下石灰巖層,為黑色板狀石灰巖夾粘土質、硅質和碳酸鹽質頁巖,最底部見碳酸質礫巖,厚約300m;中部是含磷塊巖地層,是礦區內主要含礦地層,可分為上、中、下三個含礦層,上、下兩層是主要工業礦體層,中間層是次要礦體層或礦化層。中間層巖性主要是硅質——碳酸鹽質塊狀、粒狀和角礫狀磷礦巖,夾有硅質灰巖、白云巖和頁巖層,厚20m~200m;上部是上石灰巖層,黑色瀝青質灰巖,含黑色硅質巖薄層和透鏡體,厚20m~400m。
上亞段:淺灰、灰黑色薄層-厚層狀白云巖、白云質灰巖和灰巖,夾硅質灰巖、磷質白云巖和灰巖透鏡體,厚600m~1,400m。
三巖段——額爾海諾爾巖段:分上、下兩亞段
下亞段:淺色白云巖和深色灰巖夾黑色硅質含磷塊巖的透鏡體,底部是石英砂巖和礫巖。厚100m~350m。
上亞段:淺灰、灰至黑色塊狀、條帶狀生物灰巖和白云巖,夾黑色硅質頁巖和礫巖透鏡體,產動物化石。厚1,500m~2,000m。
四巖段——烏呼套力蓋段:為砂巖、砂礫巖、礫巖和凝灰質砂巖、砂礫巖,夾安山玢巖和輝綠玢石,產三葉蟲化石,厚約1,500m。
上述各組之間均為整合接觸關系。
2.2侵入巖
礦區內侵入巖主要是古生代侵入巖,其中除少量超基性巖和基性巖外,大面積出現的主要是花崗巖和正長巖。產狀多為巖株,極少數為巖基。燕山期侵入活動很弱,呈巖株或巖墻狀小侵入體產出,有輝綠玢巖及花崗巖等。
2.3構造
庫蘇古爾磷塊巖礦區位于蒙古國北部達爾哈德活動大陸邊緣地體北部,加里東期庫蘇古爾復向斜中,礦區兩側斷續出露太古代和卡列爾結晶基底巖系。復向斜內發育規模不等、長短不一的小型背斜和向斜,它們往往組成線性緊閉褶皺。這些褶皺往往使磷塊巖礦體形態復雜化。
礦區內成礦后的斷裂構造十分發育,對礦體產生程度不同的破壞作用,使已經很復雜的礦體更加復雜化,對礦床勘探帶來困難。
布倫汗磷塊巖礦床位于庫蘇古爾礦區的南部,屬額爾海諾爾礦區,地理坐標:東經99°57′,北緯49°48′。
礦床成因屬沉積變質型磷礦,嚴格受海賽巖段下亞段硅質碳酸鹽層位控制,所以是一個層控礦床。含礦層位居上、下黑色灰巖之間。在含礦層底部有一層碳酸鹽質底礫巖。在含礦層中又分上、中、下三個礦層。上、下礦層為工業礦層,中間礦層為次要礦層或礦化層。在上下兩個礦層中,下礦層又優于上礦層。
由于含礦層位遭受嚴重構造破壞,在空間展布上不連續,將礦床劃分為21個互不相連的礦段。對每一礦段按下列工業指標進行了礦體的劃分、質量評述和儲量計算。
工業指標:
①P2O5邊界品位10%
②P2O5工業品位16%
③、礦層可采厚度和夾石剔除厚度≥5m
④有害組分含量:Mg≤7.0%,SiO2≤20%,Fe2O3≤1.3%,不溶物≤30%。
⑤剝采比10m3/m3。
礦床已進行詳細勘探,按上述指標進行了礦體劃分和儲量計算。礦段號為1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、14的12個礦段均有主礦層,而10、13、15、16、17、18、19、20、21的9個礦段沒有主礦層。在12個有主礦層的礦段中,1和8礦段的礦體規模和儲量最大,其中1礦段排列第一。從規模看還有2、4、9礦段居次,其余規模均較小。
各礦段的礦體由于受線性緊閉褶皺的擠壓作用和斷裂切割的破壞作用,不僅使礦體不連續,而且使礦體沿走向或傾向發生彎曲、膨脹或收縮,造成礦體形態的復雜性。礦體往往在彎曲率最大處膨脹(增厚),在最小處收縮(變薄)。礦體的長度各礦段不一,一般從500m~3,000m。厚度從4m~50m之間變化。
礦體中P2O5品位變化較大,依據P2O5含量進行了礦石品級的劃分:富礦石(P2O5≥29%)、半富礦石(P2O5≥25%~29%)、普通礦石(P2O5:16%~25%)和貧礦石(P2O5:10%~16%)。礦石類型的劃分為:硅質磷塊巖、碳酸鹽質(Ca、Mg質)磷塊巖、硅質——碳酸鹽質磷塊巖和粘土質磷塊巖。從上述礦石品級劃分標準可見,布倫汗礦床是以普通(P2O5:16%~25%)的硅-碳酸鹽質和硅質磷塊巖為主。磷酸鹽礦物學研究表明磷塊巖是以均質微晶氟磷灰石和結晶良好的羥磷灰石為主。脈石礦物以玉髓、石英、白云石、方解石、黃鐵礦、褐鐵礦、絹云母、水云母和粘土礦物為主。氧化帶深35~80m。
庫蘇古爾磷塊巖礦區含礦地層分布廣,已劃分十三個子礦區,分布在南部的礦區多數因構造復雜等原因,目前尚難進一步工作。已發現礦產地共45處,其中礦床10處,其規模多數達大型礦床。根據含礦層位的分布和以往的勘探成果資料,往后欲投資勘查和開發該礦區的磷塊巖,比較有利的地段主要為北部的庫蘇古爾礦區和上額吉嘎勒礦區的一些礦點。在庫蘇古爾礦區中有烏拉特諾爾礦點、恰奇魯爾礦點、博加哈拉戈勒礦點等;在上額吉戈勒礦區主要有哈加納戈勒礦點,這些礦點已經作過普查工作,含礦地層出露較廣,預估有一定的資源儲量,P2O5含量一般可達到17%~20%。值得考慮的問題是在庫蘇古地區繼續尋找和評價磷塊巖雖然礦床前景看好,但是該區磷塊巖有含硅較高,選礦難度大且回收率低,用于化學工業難度較大等缺點。
[1]內蒙古自治區國土資源信息院,2009年,蒙古國重要礦產資源及礦業政策研究.
[2]內蒙古外經貿發展促進資金擬支持項目評審資料,內蒙古自治區商務廳.
[3]中蒙邊境及鄰區斑巖型銅礦床地質特征及成因,中國地質科學院礦產資源研究所.
[4]蒙古礦產資源狀況及其開發政策,中國國土資源經濟研究院,柳正.
[5]蒙古國主要金屬成礦帶地質礦產調研報告,內蒙古地研隊,1987.10.
[6]蒙古國優勢礦產資源調研報告,黑龍江省礦業集團有限責任公司,2004.3.