論宜良—華寧成礦帶北段磷礦地質特征——以浮占村磷礦為例

何義，吳鴻錦，晏祥耀

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論宜良—華寧成礦帶北段磷礦地質特征——以浮占村磷礦為例

何義，吳鴻錦，晏祥耀

（四川省三巖地質勘查有限公司，成都 610000）

通過對浮占村磷礦地質、化學特征及控礦因素的分析，研究宜良—華寧成礦帶北段磷礦的礦床地質特征。浮占村磷礦位于宜良—華寧成礦帶北部，礦化層厚4.5～12.4m，產狀較平緩，傾角3°～42°，總體為一層礦，對比區域上磷礦礦床特征，該礦段具有穩定的磷礦礦層，有較大的開發價值。

磷塊巖；成礦帶；地質特征；宜良-華寧

浮占村磷礦區位于昆明市宜良縣竹山鎮，位于昆明之東南部，屬于滇池撫仙湖成礦區宜良—華寧成礦帶的一部分,為沉積型磷塊巖礦床位，該成礦帶的研究工作多集中于華寧縣北部，而對同屬于一個成礦帶的宜良縣由于工作程度低，鮮有研究。現以宜良縣浮占村磷礦為例，試論宜良—華寧成礦帶北段磷礦的礦床地質特征及控礦因素。

1 礦床的特征

1.1主要礦床地質特征

浮占村磷礦沉積磷塊巖礦床形成于寒武早紀，沉積環境為淺海相、濱海相，含磷層嚴格受層位、構造、巖相古地理控控制。礦層（體）主要產于下寒武統漁戶村組第三段，呈層狀、似層狀，在空間上呈NNE 向分布。屬硅質巖、硅酸鹽類磷塊巖建造，礦床類型和巖石組合與區域上基本相似（圖1）。

圖1 礦區與鄰城重要磷礦區含磷巖系地層劃分對比

礦區按礦層結構總體為一層礦，局部有夾石，礦化層厚4.5～12.4m，產狀較平緩，傾角3°～42°。礦石自然類型以砂屑狀磷塊巖、含磷白云巖，條帶狀、層紋狀磷塊巖及礫屑狀為主，礦石工業類型為硅質及硅酸鹽型，具地表風化帶礦石品位較富，深部礦石品位較低特點。環滇池磷礦區內一般都有上下兩層磷礦，而且中間多見有一層夾石，從滇池往滇東北，其夾層具有增厚的趨勢[1]。

1.2 主要化學特征

1）礦石中的有益及伴生有益組分特征：Ⅰ品級P2O532.12 %。Ⅱ品級P2O524.54%～28.18%，平均26.49%。Ⅲ品級P2O515.33%～23.12%，平均18.83%。低品位P2O513.43%～14.96%，平均14.23%。而賦存在碳酸鹽礦物或脈石礦物間的伴生元素I，0.000 25%～0.001 28%、U，0.001 23%～0.001 97%，未達到綜合回收的最低含量要求（U＞0.02%，I＞0.004%），無法綜合回收利用；伴生元素F（ 0.000 14%～0.000 28%）在磷肥的加工過程中，可以回收制取氟硅酸，為伴生有益元素。磷礦石中伴生有益組分與主要有益組分（P2O5）變化關系不明顯。光譜分析的其它元素含量均很低，達不到可綜合回收利用的標準。

2）礦石中主要伴生有害組分特征：主要伴生有害組分Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、SiO2、CO2含量分別為1.02%～4.77%、1.05%～4.18%、0.28%～7.69%、25.52%～44.29%、10.16%～36.46%、1.01%～15.79%，與P2O5相關性如圖2。

圖2 主要有害組分與P2O5的變化關系

Al2O3平均含量2.33%，含量總體隨P2O5含量變化關系不明顯。

Fe2O3平均含量2.51%，含量總體與P2O5含量變化關系不明顯，與Al2O3含量變化特征一致。

MgO平均含量為4.98%，主要以獨立礦物的形式賦存在白云石中，含量隨P2O5含量減少而增加，呈負相關。

CaO平均含量為34.13%，含量隨P2O5含量減少而減少，呈正相關，與MgO含量變化曲線特征相反。

SiO2含量為23.04%，主要以獨立礦物的形式賦存在石英中，少量賦存在絹云母、斜長石中（依據選礦試驗），含量總體隨P2O5含量增加而減少，呈負相關，與CaO含量變化曲線特征明顯相反。

CO2含量總體隨P2O5含量減少而增加，呈負相關。

U含量12.3×10-6～16.76×10-6，其他Cl、Cd、As等有害微量元素從光譜分析、化學全分析及組合分析結果來看，含量少，與P2O5含量的變化關系不明顯，一般開發利用不影響環境、不影響礦石的質量。

表1 主要化學成分分析結果表（化學全分析） 樣品編號品級ω(B)/10-2 P2O5SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaONa2OK2OTiO2MnOCO2H2O+H2O-LOSS自然硫硫酸鹽硫 HX01Ⅲ18.5815.811.792.362.9740.030.140.540.120.2213.780.880.3814.720.210.08 HX02Ⅲ20.0916.022.142.765.4536.110.150.720.130.1512.021.120.4112.980.260.12 HX03Ⅱ27.09.981.261.413.5743.590.200.330.080.128.330.700.289.43/0.058 HX04Ⅱ25.711.211.431.924.1541.850.130.430.100.139.420.740.3810.24/0.12 HX05Ⅰ31.213.661.641.600.5043.980.210.520.110.081.961.220.393.18/0.036 樣品編號品級ω(B)/10-2ω(B)/10-6 硫化物硫BaOV2O5SrOF酸不溶物石墨碳有機碳稀土總量枸溶性P2O5ClINiUZr HX01Ⅲ0.520.040.000.062.0515.830.151.070.021.1195.744.5412.5812.6461.26 HX02Ⅲ0.690.070.010.062.3516.340.171.390.023.02143.225.3325.8216.7672.22 HX03Ⅱ0.650.0330.00280.0932.7410.720.830.900.0303.251156.8513.912.754.9 HX04Ⅱ0.620.0200.00430.0772.5111.800.380.930.0283.6172.65.1710.215.966.5 HX05Ⅰ0.110.0310.00290.0963.1114.780.070.440.0255.4993.25.3415.312.373.9

2 礦石礦物及結構構造

2.1 礦石礦物

我國雖然是一個農牧業大國，但無論從基層的管理部門，還是人民群眾來看，他們對畜牧獸醫管理的關注程度并不是很高。當基層的管理部門不能嚴格按照規章制度管理的時候，基層部門與相關行業的從業者，以及人民群眾的矛盾就出現了。而矛盾的加深，也讓有關部門的認識更加不足，領導也不敢邁開步子去改革，對畜牧獸醫的了解還只是停留在農牧業大國那一站。

1）礦石礦物：膠磷礦，主要由超顯微晶磷灰石組成，無色—淺棕—深棕褐色，部分被鐵泥質污染呈紅褐色，砂屑、碎屑和凝膠狀結構，含量為20%～90%。細晶磷灰石，是膠磷礦重結晶的產物，在顯示鏡下其一般為變現為灰白、淺黃、灰色，具有非線性，其主要分布于膠磷礦的邊緣，其多為自形—半自形粒狀結構，其折光率為N=1.630左右。石英，一般為陸源混入的砂屑和粉砂屑，棱角—半滾圓狀，粒徑0.05～0.20mm，大顆粒中有泥質點及白云母包體，具再生邊。含量15%～30%。

圖3 磷質砂屑結構(正交偏光鏡×20 )

圖4 粉、細砂屑結構(正交偏光鏡×20 )

2）脈石礦物：白云石，粒度0.04～0.10mm，多以膠結物及少量碎屑和重結晶粒狀鑲嵌等形態出現。一般為細晶—隱晶質細粒集合體，少量呈菱面體碎屑。部分礦石可見重結晶鑲嵌白云石，具自形—半自形粒狀結構，有時可見半滾圓—滾圓狀及橢圓狀球粒白云石，部分構成顆粒膠磷礦的包裹體。含量5%～75%，一般為35%～60%。白云母，次圓及棱角狀不均勻的與砂屑膠磷礦混雜產出，少數成為其他礦物的包體，碎片多為長條狀，含量約2%。石英，石英在各種礦石中都有出現，其一般為菱角-半滾圓狀，顆徑為0.05~0.2mm，它的含量一般為10%。

2.2 結構、構造

礦石主要砂屑結構（圖3、圖4）。主要由粒徑為0.3～0.7mm大小的球粒膠磷礦、少量鮞粒膠磷礦、團塊膠磷礦和粒徑為0.3～0.6mm大小的砂狀石英(含多晶石英和玉髓)、碳酸鹽巖屑(有泥-粉晶白云石和少量鐵泥質組成)及膠結物等。球粒狀膠磷礦主要為變形鮞、薄皮鮞、個別空心鮞，團塊膠磷礦由球粒、砂屑和膠狀膠磷礦組成的復合顆粒，鮞粒和團塊分布不均勻。膠結物由硅質和少量鐵泥質組成，呈空隙式膠結。

礦石構造主要包括：一是塊狀構造。塊狀構造是由一般的膠磷礦組成的，層厚一般為10~20mm，不夾白云石條紋，有時見斷續白云石小透明鏡體，此種構造主要是磷礦石的構造類型；二是條帶狀構造。其主要是由深色的膠磷礦和淺色的粉色粉晶白云巖相間構成，其條帶寬窄不一致。

3 磷礦控礦因素

區域上發現多個中型、大型的磷礦床（點），對比區域內多個礦區磷礦床的成因、控礦因素及找礦標志等，磷礦床成因都有一定的相似性，結合磷礦洋流上翻成因學說理論，對礦區礦床成因級找礦標志進行探討與分析。磷礦的形成受古構造、古地理及沉積環境、磷質的來源及古氣候等條件影響。

圖5 早寒武世滇東成磷期巖相古地理圖（據《中國南方寒武紀巖相古地理》修改）

3.1古構造條件

滇東地區位于揚子地臺西南緣，整個區域具有相似性質的大地構造條件，區域內的晉寧運動，形成的川滇徑向構造帶和南嶺緯向構造帶的交匯復合，使得地臺形成多個隆起與斷陷，控制沉積相的分布。成礦帶多形成在古陸或同生水下隆起的邊緣，水下淺灘，或同生隆起帶中的相對洼陷地帶。

3.2古地理及沉積環境條件

在早寒武世，礦區所處區域位于滇中淮平原與牛首山島之間的滇東海灣（如圖5）。滇東海灣相對閉塞，處于南北海水侵入的交匯處，同時屬于淺灘環境，為磷質物的沉積提供了良好的條件，礦區處于風暴淺灘的古沉積相，為潮下淺灘高能環境，有利于磷酸鹽顆粒沉淀。含磷層位的不同巖相組合，反映多個沉積旋回，推測沉積時期存在多個反復的海水震蕩現象，由下到上的“含磷白云巖～礫屑磷塊巖（～含磷白云巖）～砂屑磷塊巖～礫狀磷塊巖”，礦體頂、底多具有礫屑結構表明在磷塊巖的沉積過程中至少具有四次海水震蕩。第一次海侵時間短、屬于低能環境，膠磷礦顆粒被第一次海退沖刷破壞；第二次海侵中由第一次海侵形成的膠磷礦顆粒及磷質物，再次沉積形成礫屑磷塊巖，本次海水震蕩時間短、低能，且受古地貌影響部分區域未接受沉積；第三次海侵持續時間最長，屬于高能環境，在海水震蕩期間可能存在劇烈的造山運動，形成濱海、淺海等，或在此期間存在多小規模的海水震蕩，海退規模高于第一、二次，形成砂屑磷塊巖、含礫砂屑塊巖、含磷白云巖三種巖性的多種巖性組合；第四次為主要礦體形成的最后一次海水震蕩，形成頂部的礫屑狀磷塊巖，屬于低能環境，時間短。

3.3 磷質的來源條件

古牛首山島或其它區域的含磷陸源碎屑在經過上升洋流攜帶，在搬運過程中經過海水的汲取，由于海水環境（如：溫度、壓力和pH值）及古地理環境的改變，磷質直接從海水中以超顯微磷灰石結晶沉淀，在沉積過程中，高能海水的攪動，使眾多的超顯微磷灰石聚集結合在一起形成顆粒沉積海底，顆粒間被膠磷礦或碳酸鹽充填膠結。同時海灣磷質物的富集，使得含磷生物生長迅速，含磷質的生物尸體或碎屑與含磷陸源碎屑共同形成了海底淤泥，這些淤泥在成巖過程中就形成了富磷的孔隙水及底水，是凝膠狀磷礦沉淀的直接物源[1]。與此同時孔隙水及底水與上覆的海水不斷地發生著交換，使得海水中磷質海量更富集，更加有利于磷質的沉積。

3.4 古氣候條件

形成磷塊巖的古地理位置多位于熱帶、亞熱帶，多為干旱氣候下的產物，溫暖—炎熱而干燥的氣候有利于磷質的析出和聚集[2]。古緯度是確定古氣候的重要因素，干旱氣候區一般位于南北緯18°之間[3]。古地磁學及巖相古地理學的研究認為，地軸的位置曾不斷地變化。礦區“白云質砂巖、砂巖～磷塊巖～白云巖、硅質巖”的巖性組合，亦表明磷塊巖與白云巖密切共生，為低緯度半干旱氣候的產物。

4 結語

1）宜良—華寧成礦帶處于處于低緯度（南北緯 18°之間）熱帶信風區，海侵及上升洋流作用促使梅樹村期成為我國重要的成磷期[4]。

2）以浮占村磷礦為例，宜良—華寧成礦帶北段屬于下寒武系漁戶村組（梅樹村期）是區域性富集磷層區，具有穩定的“硅質巖—磷礦巖—碳酸鹽巖”巖相組合，因此此種地層嚴格控制了磷礦的分布，尤其是磷礦主要產生于磷礦巖段，其主要是由深灰色含磷粉砂巖和灰黑色磷礦巖組成，礦化較強，厚度中等，具有穩定的磷礦層，具有較大的開發價值。

3）通過大量的實驗數據，該區域內磷礦石共生、伴生礦物組分未達綜合回收標準，不具有回收利用價值。礦石以磷質砂屑結構及膠狀結構、塊狀及條狀狀構造為主。

4）結合礦區含磷層位特征，宜良—華寧成礦帶西北部礦體厚度穩定～較穩定、P2O5含量均勻～較均勻，沿礦體走向向南、沿傾向向西均為找礦的有利范圍。

[1] 劉家鐸. 張成江. 劉顯凡. 揚子地臺西南緣成礦規律及找礦方向[M]. 北京: 地質出版社, 2004:10-25.

[2] 李建昆. 劉傳高. 云南省華寧縣北部磷礦礦床地質特征及控礦因素分析[J]. 科技向導, 2013(08).

[3] 岳維好. 高建國. 李云燦, 等. 云南沉積型磷礦成礦特征與資源潛力預測[J]. 地質通報, 2012.(08).

[4] 鄧小林. 姚超美. 江新華, 等. 川西南—滇東北地區磷礦的形成與富集[J]. 化工礦產地質, 2007(09).

Geological Features of the North Yiliang-Huaning Phosphorite Zone

HE Yi WU Hong-jin YAN Xiang-yao

(Sichuan Sanyan Geological Exploration Co., Ltd., Chengdu 610000)

The Fuzhancun phosphorite deposit lies in the north of Yiliang-Huaning phosphorite zone. The phosphorite bed is 4.5~12.4 m thick with a dip angle of 3o~12o. The thickness is stable.

phosphorite; ore zone; geological feature; Yiliang-Huaning

P619.21+.3

A

1006-0995(2017)02-0205-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.02.007

2016-06-26

何義（1987- ），男，四川省南江縣人，碩士研究生，工程師，主要從事礦產勘查工作