寻甸县金源磷矿老厂箐矿段特征及找矿方向

牛小丽，刘子龙

(云南正瑞鑫矿业有限公司，云南 昆明 650000)

云南寻甸县金源磷矿处于扬子准地台中部，滇东台褶带会泽台褶束西部边缘，小江深大断裂带东、西分支所夹持的断裂带内。晚震旦世的滇东地区处在上扬子海浅水碳酸盐台地的西部，其西侧有滇中古陆、南东有牛首山古陆分别与华南海、滇西海及滇青藏-秦岭海阻隔，组成了即与广海相通，但又有较大阻隔的较为闭塞的海湾环境。在这一海相环境中，由于海底地貌有较大的起伏，形成了两种不同的古地理景观。一为台内隆起区，二为台内低凹区。隆起区主要为潮坪相带(Ⅰ)，低凹区内可划分为开阔台地(Ⅱ)与闭塞台地(Ⅲ)两类。金源磷矿区位于闭塞台地相(Ⅲ)中的潮间带白云岩、磷块岩浅滩相(Ⅲ-1)与潮间-潮下带粉砂岩、泥岩、磷块岩、白云岩相之间的过渡地带边缘，处于较为一般的成矿部位。具有含矿层位较薄、矿层结构单一、矿石品位相对偏低等特点。

1 矿区地质特征

1.1 矿区地层

根据2011年《云南省寻甸县金源磷矿区老厂箐-小凹子矿段详查报告》，矿区出露地层为上震旦统灯影组，下寒武统渔户村组、筇竹寺组、沧浪铺组，泥盆系上统宰格组，小二叠统茅口组及第四系。各地层单元特征详述如下：

(1)震旦系上统灯影组(Zz2dn)：岩性为浅黄色硅质白云岩夹粉晶白云岩。与上覆地层寒武系下统渔户村组第一段整合接触。

(2)寒武系下统渔户村组(∈1y)：下寒武统渔户村组(∈1y)是区内主要的含磷赋矿层位，依据岩性特征及含磷性可分为上、中、下三段。金源磷矿区老厂箐-小凹子矿段主要产于寒武系下统渔户村组第二段(∈1y2)中。

渔户村组一段(∈1y1)：褐黄色、灰黄色薄层粉砂质白云岩夹5cm～10cm厚的磷块岩层。厚度5m。

渔户村组二段(∈1y2)：下部为2cm～25cm厚的褐黄色、黄色白云岩与灰黑色薄层磷块岩互层；上部由灰黑色中～薄层状白云质磷块岩组成。厚度10m～15m。

渔户村组三段(∈1y3)：灰、灰白色泥质白云岩。厚度6m～8m。与上覆地层寒武系下统筇竹寺组整合接触。

(3)寒武系下统筇竹寺组(∈1q)：厚135m，按岩性特征分为上、下两个段筇竹寺组第二段(∈1q2)：上部灰黄、绿色中层岩屑细砂岩夹灰绿、黄绿色薄层粉砂质泥岩；中部黄绿色含白云石泥质粉砂岩；下部为黑色薄层炭质泥岩；厚192m～204m。

筇竹寺组第一段(∈1q1)：上部灰、紫灰色薄层状绢云母粉砂岩；中部深灰色薄层状白云质粉砂岩；下部黑色薄层状泥质粉砂岩。

(4)寒武系下统沧浪铺组(∈1c)：区内仅出露下部红井哨段(∈1ch)。红井哨段(∈1ch)岩性上部为褐黄、灰绿色中厚层状细至中粒长石英砂岩、石英砂岩。下部褐黄色薄至中厚层状泥质粉砂岩、细砂岩、单层厚8cm～10cm。厚度124m。与上覆泥盆系上统宰格组直接呈平行不整合接触。

(5)泥盆系上统宰格组(D3zg)：上部为浅灰色中厚层状细～粉晶灰岩与厚层状粉晶白云岩互层；下部为灰、浅灰色厚层状白云岩为主夹灰黄、灰绿色钙质岩屑角砾岩。厚470m～526m。与下伏地层呈平行不整合接触。

(6)二叠系下统茅口组(P1m)：灰、青灰色白云质斑状泥晶灰岩，夹白云质灰岩。厚426m。

(7)第四系(Q)：主要由冲洪积、残坡积及崩积层组成。

1.2 矿区构造

勘查区褶皱构造不发育，主要为一倾向东的单斜构造(图1)，岩(矿)层总体倾向介于70°～120°间，倾角为8°～15°之间，岩(矿)层总体分布较为平缓，延伸稳定。

矿区内主干断层为F1、F2，为近北北东-南南西向分布及近南北分布，应为小江大断裂分支小断层。 F2断层切割了含矿层向南部延伸，而错落埋藏于(沙湾大沟)深部，对矿体有不同程度的影响和破坏。其次在矿区存在F3、F4二条小断层，断错距虽较小，但对矿体的破坏和影响较大。

图1 矿区地质简图

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿区为一单斜构造，K1矿层层位稳定，矿层与地层界线一致(图2)。矿体呈层状、似层状，形态较规则产状倾向70°～110°，倾角10°～15°。矿层长约2.4km，矿层结构简单，全由单层10cm～20cm厚的薄层状磷质白云岩与白云质硅质磷块岩互层构成，平均厚度10.42m，厚度变化系数35.36%，属稳定型；矿层P2O5含量由Ⅱ、Ⅲ品级矿石平行交替无规律的混合组成。矿石以Ⅲ品级为主，Ⅰ品级矿石极少，Ⅱ品级约占11%。矿层P2O5平均品位19.54ω%，其中地表平均品位22.27ω%，地下平均品位19.39ω%，普遍相差2～4%，品位变化系数16.46%，有用组分均匀。

图2 矿区A-B号勘探线地质剖面简图

1-第四系；2-二叠系茅口组；3-泥盆系上统宰格组；4-沧浪铺组红井哨段；5-筇竹寺组二段；6-筇竹寺组一段；7-渔户村组三段；8-渔户村组二段；9-渔户村组一段；10-震旦系上统灯影组；11-正断层及编号；12-矿层及编号；13-实、推测地质界线；14-假整合地质界线；15-施工钻孔及孔口标高；16-产状；17-冲洪积、残坡积；18-细砂岩；19-页岩；20-碳质页岩；21-白云岩

2.2 矿石特征

金源磷矿区老厂箐矿段矿石矿物主要为胶磷矿，其次为微晶磷灰石及少量细晶磷灰石。脉石矿物主要有白云石、石英、玉髓。

矿石的结构主要主要有微粒或泥晶结构、内碎屑结构、生物碎屑结构、鲕粒结构等。

矿石构造主要有块状构造、条带状构造、似层构造等。

据20件组合分析结果，矿石中主要有益组分是P2O5，伴生有益组分是：CaO、F，主要伴生有害组分是：MgO、CO2、SiO2、Fe2O3、Al2O。

矿区矿石自然类型主要有：泥质、硅质、磷基砂屑磷块岩，碳酸盐类、磷质、硅基砂屑磷块岩，磷质、硅基砂屑粉屑磷块岩。工业类型为混合型磷块岩矿石。

2.3 矿石的风化作用和风化带划分

矿区磷矿沉积成矿以来，经历了加里东期、海西期及印支期三次隆起抬升，燕山运动以后全区强烈抬升成陆地，形成切割高差大的高中山山区地貌，矿层暴露地表遭受风化淋滤；矿区内由于地形较陡，位于山脊处埋藏较浅的矿层绝大多数已发生强烈的氧化作用，形成强氧化矿石，其特点是结构疏松，褪色为灰色或灰黑色，部分灰白色，常有粉状氧化矿出现。位于沟谷之中矿层氧化程度较低，矿石坚硬致密。但总体上矿区内矿体产状为倾向山体内反向坡，覆盖厚度及埋藏深度大，氧化及风化程度较低。

3 矿床成因浅析

云南磷矿地质工作已逾半个世纪，而具工业价值的矿床，绝大多数均系早寒武世，尤以滇东地区最为突出，究其分布格局无不与古地理环境相关，更为明显的与地台型沉积地层更为密切。滇东早寒武世磷矿区呈近南北向三个片区分布，且由北往南，永善区—东川区—滇池—抚仙湖区，无论数量、质量显增进趋势。滇东地区晚震旦世至早寒武世为扬子古地台西南缘的半开放式陆缘盆地，区域气候为赤道北中低纬度温热海洋季风气候，早期底栖动物发育、菌藻生物繁盛(物质来源之一，其二为基底古陆内的分散矿质)，洋流自东向西进入本区海域，由于基底缓慢下降，经历了灯影早期、渔户村早期、中谊村期、梅树村期及筇竹寺期等次一级海水进退旋回。自灯影海侵开始，滇中康滇古陆与滇东牛首山古陆形成一半封闭泻湖、海湾的陆表海，加之陆表海底存在起伏，有浅滩台地、海沟、水下高地、陆缘障壁岛，有大量富磷酸盐、CO2等溶液的海底上升洋流在本区海盆内循环运动，当海水压力降低，大量CO2逸出或沉淀为碳酸盐岩，携带磷酸盐的海底上升洋流达到饱和或过饱和，在中谊村期(渔户村期至筇竹寺期区内沉积环境转变为基底下降速度加快的陆缘碎屑堆积的还原环境，不利于磷质聚集沉积)进入潮坪台地，潮间坪，由低能向高能带转换，在弱还原环境陆缘近岸地带(浅海)沉积，磷质颗粒经反复簸选、搬运、聚集，其间磷的聚集经历了上升洋流作用、生物化学作用和生物沉积作用、有机腐解作用、磷酸盐化作用等成矿作用及次生富积作用的反复叠加，形成本区工业磷矿床。

据矿石的结构、构造、矿物成分以及矿层产状分析，金源磷矿属海相沉积磷块岩矿床，亚类属生物碎屑化学沉积型矿床。矿床的形成主要受岩相古地理环境的控制。金源磷矿区地处受局限的较深水(闭塞台地相)环境中，属Ⅲ-1潮间带白云岩、磷块岩浅滩相，与相近的大湾磷矿、先峰磷矿及白龙潭磷矿等类似。

4 找矿方向

金源磷矿区老厂箐矿段矿体(K1)平均累计真厚度为10.42m，P2O5平均品位为19.54ω%。经详查，矿区为中型磷矿床。现阶段矿层控制斜深最大为627.90m，K1矿层沿倾斜方向有变厚的趋势，品位均匀，多为Ⅲ级品，层位稳定。矿层的厚度及矿石品位都还较为稳定，并还有增厚的趋势。因此，往东部沿倾斜方向深部还存在进一步找矿，扩大矿区规模的可能性。存在进一步找矿的潜在价值与方向。

另矿区南部沙湾大沟矿段含磷矿地层被F2断层错落于深部，埋深在200m～300m左右，也存在进一步找磷矿的潜在价值与方向。