论宜良—华宁成矿带北段磷矿地质特征——以浮占村磷矿为例

何义，吴鸿锦，晏祥耀



论宜良—华宁成矿带北段磷矿地质特征——以浮占村磷矿为例

何义，吴鸿锦，晏祥耀

（四川省三岩地质勘查有限公司，成都 610000）

通过对浮占村磷矿地质、化学特征及控矿因素的分析，研究宜良—华宁成矿带北段磷矿的矿床地质特征。浮占村磷矿位于宜良—华宁成矿带北部，矿化层厚4.5～12.4m，产状较平缓，倾角3°～42°，总体为一层矿，对比区域上磷矿矿床特征，该矿段具有稳定的磷矿矿层，有较大的开发价值。

磷块岩；成矿带；地质特征；宜良-华宁

浮占村磷矿区位于昆明市宜良县竹山镇，位于昆明之东南部，属于滇池抚仙湖成矿区宜良—华宁成矿带的一部分,为沉积型磷块岩矿床位，该成矿带的研究工作多集中于华宁县北部，而对同属于一个成矿带的宜良县由于工作程度低，鲜有研究。现以宜良县浮占村磷矿为例，试论宜良—华宁成矿带北段磷矿的矿床地质特征及控矿因素。

1 矿床的特征

1.1主要矿床地质特征

浮占村磷矿沉积磷块岩矿床形成于寒武早纪，沉积环境为浅海相、滨海相，含磷层严格受层位、构造、岩相古地理控控制。矿层（体）主要产于下寒武统渔户村组第三段，呈层状、似层状，在空间上呈NNE 向分布。属硅质岩、硅酸盐类磷块岩建造，矿床类型和岩石组合与区域上基本相似（图1）。

图1 矿区与邻城重要磷矿区含磷岩系地层划分对比

矿区按矿层结构总体为一层矿，局部有夹石，矿化层厚4.5～12.4m，产状较平缓，倾角3°～42°。矿石自然类型以砂屑状磷块岩、含磷白云岩，条带状、层纹状磷块岩及砾屑状为主，矿石工业类型为硅质及硅酸盐型，具地表风化带矿石品位较富，深部矿石品位较低特点。环滇池磷矿区内一般都有上下两层磷矿，而且中间多见有一层夹石，从滇池往滇东北，其夹层具有增厚的趋势[1]。

1.2 主要化学特征

1）矿石中的有益及伴生有益组分特征：Ⅰ品级P2O532.12 %。Ⅱ品级P2O524.54%～28.18%，平均26.49%。Ⅲ品级P2O515.33%～23.12%，平均18.83%。低品位P2O513.43%～14.96%，平均14.23%。而赋存在碳酸盐矿物或脉石矿物间的伴生元素I，0.000 25%～0.001 28%、U，0.001 23%～0.001 97%，未达到综合回收的最低含量要求（U＞0.02%，I＞0.004%），无法综合回收利用；伴生元素F（ 0.000 14%～0.000 28%）在磷肥的加工过程中，可以回收制取氟硅酸，为伴生有益元素。磷矿石中伴生有益组分与主要有益组分（P2O5）变化关系不明显。光谱分析的其它元素含量均很低，达不到可综合回收利用的标准。

2）矿石中主要伴生有害组分特征：主要伴生有害组分Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO、SiO2、CO2含量分别为1.02%～4.77%、1.05%～4.18%、0.28%～7.69%、25.52%～44.29%、10.16%～36.46%、1.01%～15.79%，与P2O5相关性如图2。

图2 主要有害组分与P2O5的变化关系

Al2O3平均含量2.33%，含量总体随P2O5含量变化关系不明显。

Fe2O3平均含量2.51%，含量总体与P2O5含量变化关系不明显，与Al2O3含量变化特征一致。

MgO平均含量为4.98%，主要以独立矿物的形式赋存在白云石中，含量随P2O5含量减少而增加，呈负相关。

CaO平均含量为34.13%，含量随P2O5含量减少而减少，呈正相关，与MgO含量变化曲线特征相反。

SiO2含量为23.04%，主要以独立矿物的形式赋存在石英中，少量赋存在绢云母、斜长石中（依据选矿试验），含量总体随P2O5含量增加而减少，呈负相关，与CaO含量变化曲线特征明显相反。

CO2含量总体随P2O5含量减少而增加，呈负相关。

U含量12.3×10-6～16.76×10-6，其他Cl、Cd、As等有害微量元素从光谱分析、化学全分析及组合分析结果来看，含量少，与P2O5含量的变化关系不明显，一般开发利用不影响环境、不影响矿石的质量。

表1 主要化学成分分析结果表（化学全分析） 样品编号品级ω(B)/10-2 P2O5SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaONa2OK2OTiO2MnOCO2H2O+H2O-LOSS自然硫硫酸盐硫 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 样品编号品级ω(B)/10-2ω(B)/10-6 硫化物硫BaOV2O5SrOF酸不溶物石墨碳有机碳稀土总量枸溶性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 矿石矿物及结构构造

2.1 矿石矿物

我国虽然是一个农牧业大国，但无论从基层的管理部门，还是人民群众来看，他们对畜牧兽医管理的关注程度并不是很高。当基层的管理部门不能严格按照规章制度管理的时候，基层部门与相关行业的从业者，以及人民群众的矛盾就出现了。而矛盾的加深，也让有关部门的认识更加不足，领导也不敢迈开步子去改革，对畜牧兽医的了解还只是停留在农牧业大国那一站。

1）矿石矿物：胶磷矿，主要由超显微晶磷灰石组成，无色—浅棕—深棕褐色，部分被铁泥质污染呈红褐色，砂屑、碎屑和凝胶状结构，含量为20%～90%。细晶磷灰石，是胶磷矿重结晶的产物，在显示镜下其一般为变现为灰白、浅黄、灰色，具有非线性，其主要分布于胶磷矿的边缘，其多为自形—半自形粒状结构，其折光率为N=1.630左右。石英，一般为陆源混入的砂屑和粉砂屑，棱角—半滚圆状，粒径0.05～0.20mm，大颗粒中有泥质点及白云母包体，具再生边。含量15%～30%。

图3 磷质砂屑结构(正交偏光镜×20 )

图4 粉、细砂屑结构(正交偏光镜×20 )

2）脉石矿物：白云石，粒度0.04～0.10mm，多以胶结物及少量碎屑和重结晶粒状镶嵌等形态出现。一般为细晶—隐晶质细粒集合体，少量呈菱面体碎屑。部分矿石可见重结晶镶嵌白云石，具自形—半自形粒状结构，有时可见半滚圆—滚圆状及椭圆状球粒白云石，部分构成颗粒胶磷矿的包裹体。含量5%～75%，一般为35%～60%。白云母，次圆及棱角状不均匀的与砂屑胶磷矿混杂产出，少数成为其他矿物的包体，碎片多为长条状，含量约2%。石英，石英在各种矿石中都有出现，其一般为菱角-半滚圆状，颗径为0.05~0.2mm，它的含量一般为10%。

2.2 结构、构造

矿石主要砂屑结构（图3、图4）。主要由粒径为0.3～0.7mm大小的球粒胶磷矿、少量鲕粒胶磷矿、团块胶磷矿和粒径为0.3～0.6mm大小的砂状石英(含多晶石英和玉髓)、碳酸盐岩屑(有泥-粉晶白云石和少量铁泥质组成)及胶结物等。球粒状胶磷矿主要为变形鲕、薄皮鲕、个别空心鲕，团块胶磷矿由球粒、砂屑和胶状胶磷矿组成的复合颗粒，鲕粒和团块分布不均匀。胶结物由硅质和少量铁泥质组成，呈空隙式胶结。

矿石构造主要包括：一是块状构造。块状构造是由一般的胶磷矿组成的，层厚一般为10~20mm，不夹白云石条纹，有时见断续白云石小透明镜体，此种构造主要是磷矿石的构造类型；二是条带状构造。其主要是由深色的胶磷矿和浅色的粉色粉晶白云岩相间构成，其条带宽窄不一致。

3 磷矿控矿因素

区域上发现多个中型、大型的磷矿床（点），对比区域内多个矿区磷矿床的成因、控矿因素及找矿标志等，磷矿床成因都有一定的相似性，结合磷矿洋流上翻成因学说理论，对矿区矿床成因级找矿标志进行探讨与分析。磷矿的形成受古构造、古地理及沉积环境、磷质的来源及古气候等条件影响。

图5 早寒武世滇东成磷期岩相古地理图（据《中国南方寒武纪岩相古地理》修改）

3.1古构造条件

滇东地区位于扬子地台西南缘，整个区域具有相似性质的大地构造条件，区域内的晋宁运动，形成的川滇径向构造带和南岭纬向构造带的交汇复合，使得地台形成多个隆起与断陷，控制沉积相的分布。成矿带多形成在古陆或同生水下隆起的边缘，水下浅滩，或同生隆起带中的相对洼陷地带。

3.2古地理及沉积环境条件

在早寒武世，矿区所处区域位于滇中淮平原与牛首山岛之间的滇东海湾（如图5）。滇东海湾相对闭塞，处于南北海水侵入的交汇处，同时属于浅滩环境，为磷质物的沉积提供了良好的条件，矿区处于风暴浅滩的古沉积相，为潮下浅滩高能环境，有利于磷酸盐颗粒沉淀。含磷层位的不同岩相组合，反映多个沉积旋回，推测沉积时期存在多个反复的海水震荡现象，由下到上的“含磷白云岩～砾屑磷块岩（～含磷白云岩）～砂屑磷块岩～砾状磷块岩”，矿体顶、底多具有砾屑结构表明在磷块岩的沉积过程中至少具有四次海水震荡。第一次海侵时间短、属于低能环境，胶磷矿颗粒被第一次海退冲刷破坏；第二次海侵中由第一次海侵形成的胶磷矿颗粒及磷质物，再次沉积形成砾屑磷块岩，本次海水震荡时间短、低能，且受古地貌影响部分区域未接受沉积；第三次海侵持续时间最长，属于高能环境，在海水震荡期间可能存在剧烈的造山运动，形成滨海、浅海等，或在此期间存在多小规模的海水震荡，海退规模高于第一、二次，形成砂屑磷块岩、含砾砂屑块岩、含磷白云岩三种岩性的多种岩性组合；第四次为主要矿体形成的最后一次海水震荡，形成顶部的砾屑状磷块岩，属于低能环境，时间短。

3.3 磷质的来源条件

古牛首山岛或其它区域的含磷陆源碎屑在经过上升洋流携带，在搬运过程中经过海水的汲取，由于海水环境（如：温度、压力和pH值）及古地理环境的改变，磷质直接从海水中以超显微磷灰石结晶沉淀，在沉积过程中，高能海水的搅动，使众多的超显微磷灰石聚集结合在一起形成颗粒沉积海底，颗粒间被胶磷矿或碳酸盐充填胶结。同时海湾磷质物的富集，使得含磷生物生长迅速，含磷质的生物尸体或碎屑与含磷陆源碎屑共同形成了海底淤泥，这些淤泥在成岩过程中就形成了富磷的孔隙水及底水，是凝胶状磷矿沉淀的直接物源[1]。与此同时孔隙水及底水与上覆的海水不断地发生着交换，使得海水中磷质海量更富集，更加有利于磷质的沉积。

3.4 古气候条件

形成磷块岩的古地理位置多位于热带、亚热带，多为干旱气候下的产物，温暖—炎热而干燥的气候有利于磷质的析出和聚集[2]。古纬度是确定古气候的重要因素，干旱气候区一般位于南北纬18°之间[3]。古地磁学及岩相古地理学的研究认为，地轴的位置曾不断地变化。矿区“白云质砂岩、砂岩～磷块岩～白云岩、硅质岩”的岩性组合，亦表明磷块岩与白云岩密切共生，为低纬度半干旱气候的产物。

4 结语

1）宜良—华宁成矿带处于处于低纬度（南北纬 18°之间）热带信风区，海侵及上升洋流作用促使梅树村期成为我国重要的成磷期[4]。

2）以浮占村磷矿为例，宜良—华宁成矿带北段属于下寒武系渔户村组（梅树村期）是区域性富集磷层区，具有稳定的“硅质岩—磷矿岩—碳酸盐岩”岩相组合，因此此种地层严格控制了磷矿的分布，尤其是磷矿主要产生于磷矿岩段，其主要是由深灰色含磷粉砂岩和灰黑色磷矿岩组成，矿化较强，厚度中等，具有稳定的磷矿层，具有较大的开发价值。

3）通过大量的实验数据，该区域内磷矿石共生、伴生矿物组分未达综合回收标准，不具有回收利用价值。矿石以磷质砂屑结构及胶状结构、块状及条状状构造为主。

4）结合矿区含磷层位特征，宜良—华宁成矿带西北部矿体厚度稳定～较稳定、P2O5含量均匀～较均匀，沿矿体走向向南、沿倾向向西均为找矿的有利范围。

[1] 刘家铎. 张成江. 刘显凡. 扬子地台西南缘成矿规律及找矿方向[M]. 北京: 地质出版社, 2004:10-25.

[2] 李建昆. 刘传高. 云南省华宁县北部磷矿矿床地质特征及控矿因素分析[J]. 科技向导, 2013(08).

[3] 岳维好. 高建国. 李云灿, 等. 云南沉积型磷矿成矿特征与资源潜力预测[J]. 地质通报, 2012.(08).

[4] 邓小林. 姚超美. 江新华, 等. 川西南—滇东北地区磷矿的形成与富集[J]. 化工矿产地质, 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

何义（1987- ），男，四川省南江县人，硕士研究生，工程师，主要从事矿产勘查工作