云南昆陽磷礦床地質(zhì)特征及探采對比分析

陳瑞紅

(云南磷化集團工程建設有限公司)

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云南昆陽磷礦床地質(zhì)特征及探采對比分析

陳瑞紅

(云南磷化集團工程建設有限公司)

摘要在對昆陽磷礦山地質(zhì)概況和礦床地質(zhì)特征分析的基礎上，介紹了礦山開發(fā)現(xiàn)狀，并對該礦區(qū)進行了探采對比分析，供礦區(qū)后續(xù)找礦工作借鑒。

關鍵詞礦床地質(zhì)特征探采對比找礦工作

昆陽磷礦隸屬于云南磷化集團有限公司，礦區(qū)位于昆明市西南72 km處，行政區(qū)劃隸屬昆明市晉寧縣。1955年，西南地質(zhì)局528隊對礦區(qū)及周緣地區(qū)進行了普查和勘探工作，并于1956年提交了1#～56#線的儲量報告[1-2]。1965年開始籌建昆陽磷礦，1966年正式建礦并投產(chǎn)，該礦山歷經(jīng)40多a的開采，可供開采的資源量日益減少。為此，本研究對昆陽磷礦進行探采對比分析，為及時掌握礦區(qū)資源量變化情況，指出找礦方向提供參考。

1礦山地質(zhì)概況

昆陽磷礦位于滇池西南部，構造位置上處于揚子板塊西部，川滇臺背斜與滇東臺褶帶的交匯處，普渡河—滇池斷裂和羅次—易門斷裂是礦區(qū)內(nèi)重要的三級構造單元分界斷裂，控制了區(qū)內(nèi)構造的分布[1]。

1.1地層

昆明—昆陽地區(qū)地層發(fā)育齊全，從元古界至新生界均有出露。礦區(qū)南部、西部地層以前寒武系昆陽群為主，北部、東部以震旦系和古生界地層為主，中生界—新生界地層多呈零星分布。昆陽磷礦屬滇東下寒武統(tǒng)沉積磷塊巖礦床的一部分，區(qū)內(nèi)寒武系下統(tǒng)地層可分為4組，從下至上依次為漁戶村組、中誼村組、筇竹寺組和滄浪鋪組。漁戶村組上部為灰白色白云巖夾硅質(zhì)薄層，中部為灰白色白云巖，下部為紫色、灰綠色頁巖、砂泥質(zhì)白云巖等，產(chǎn)軟舌螺、藻類，厚約150 m。中誼村組厚度不等，為4～105 m，上部為灰白色含磷砂質(zhì)白云巖，下部為灰—藍灰色磷塊巖夾黏土巖，該組產(chǎn)多門類小殼化石。筇竹寺組厚10～230 m，上部為黃綠色頁巖、砂巖、黑色粉砂質(zhì)頁巖，可見豐富的三葉蟲化石；下部為黃色白云質(zhì)粉砂巖、黑色粉砂巖。滄浪鋪組厚121～356 m，上段為烏龍箐段，由黃綠色、紫紅色粉砂質(zhì)頁巖和頁巖夾粉砂巖組成，產(chǎn)三葉蟲化石；下段為紅井哨段，主要巖性為淺灰、紫紅色薄層—厚層狀石英砂巖夾頁巖。

1.2構造

區(qū)內(nèi)構造形態(tài)主要受近SN向的普渡河—滇池斷裂和羅次—易門斷裂等2條深大斷裂控制，其次為近EW向構造，EW向構造以褶皺為主，斷裂次之，如香條沖背斜、龍?zhí)督直承?、安寧向斜和三家村斷層。區(qū)內(nèi)NW、NE向構造零星分布于SN、EW向構造之間，以斷裂為主，規(guī)模大小不等，斷層面傾向各異，常錯動兩盤地層。

1.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖欠發(fā)育，已知的巖漿巖主要分布于測區(qū)北西50～65 km的富民羅次一帶，呈巖珠、巖墻或巖床狀產(chǎn)出，多呈透鏡狀和不規(guī)則狀，主要受NE、NW向剪性斷裂控制。其中，超基性巖體沿斷裂分布，主要出露于羅次水口井等地區(qū)，侵位于昆陽群美黨組和震旦系澄江組。基性巖體多侵入于石炭紀—二疊紀地層內(nèi)，主要分布于富民關家營、泥根租及石板溝一帶，多成群出現(xiàn)。堿性巖體侵入于昆陽群美黨組之中，與羅次一帶的基性—超基性雜巖體伴生。

1.4礦產(chǎn)

區(qū)內(nèi)分布的礦產(chǎn)類型主要包括磷礦、鉛鋅礦、鐵礦、錳礦、銅礦、鋁土礦、煤礦等。磷礦分為2類，一類是沉積型磷塊巖礦床，賦存于寒武系下統(tǒng)中誼村組，為云南省磷礦的主要類型；另一類賦存于震旦系燈影組地層中，礦體零星分布，連續(xù)性較差，礦層主要分布于響水村南西部，礦床成因尚不明確，可能為沉積再造型。鉛鋅礦床類型為熱液型脈狀鉛鋅礦，礦體主要賦存于灰?guī)r和白云巖中，分布于二街鄉(xiāng)響水村以南，其成因與構造-巖漿活動關系密切。區(qū)內(nèi)鐵礦分可為熱液型和沉積型2類，以前者為主，主要賦存于昆陽群黑山頭組砂板巖、美黨組灰?guī)r和大龍口組灰?guī)r中，后者主要賦存于昆陽群柳壩塘組、震旦紀下統(tǒng)澄江組、上統(tǒng)陡山沱組及上三疊統(tǒng)舍資組中。錳礦床類型為風化淋濾殘積型，主要分布于地表浮土或卡斯特溶洞中，尚不具工業(yè)價值。銅礦床類型主要為層狀銅礦與熱液型銅礦2類，含礦層位主要為昆陽群、震旦系和二疊系，目前發(fā)現(xiàn)的礦點為六街鄉(xiāng)甸頭銅礦。鋁土礦床類型為淺海相沉積型鋁土礦，主要賦礦層位為下二疊統(tǒng)倒石頭組，目前已勘探出小型礦點1處(二街鄉(xiāng)栗廟鋁土礦)。煤礦床類型為沉積型，主要賦存于下二疊統(tǒng)倒石頭組、上三疊系及上第三系，目前已勘探出小型礦點1處(六街鄉(xiāng)王家灣煤礦)。

2礦床地質(zhì)特征

2.1礦體(層)特征

昆陽磷礦床厚度較大，層位穩(wěn)定，品位較高。含礦巖系為下寒武統(tǒng)中誼村組(∈1z)，具工業(yè)價值的礦體(層)為上礦層(∈1z1-3)和下礦層(∈1z1-1)，其間夾灰白色凝灰質(zhì)黏土巖層(∈1z1-2)。上礦層頂板為硅質(zhì)白云巖(∈1z2)，下礦層底板為白云巖夾硅質(zhì)條帶(∈1y3)，兩者層序清晰，頂?shù)装褰缇€及標志清楚。礦體(層)長約5.6 km，寬1.0～2.15 km，總體為一EW走向、向S緩慢傾斜的單斜構造，平均傾角16°，其產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，其傾向與坡向基本一致，受地形切割的影響，礦體(層)形態(tài)較復雜，溝谷中礦體(層)順坡向突出，山脊上礦體(層)反坡向延伸，礦體(層)平面形態(tài)上呈雞足狀-半島狀。礦體(層)產(chǎn)狀隨圍巖產(chǎn)狀的變化而變化，一般邊部相對中—深部略陡，東部相對西部略緩，礦體(層)順走向由西向東傾伏，傾伏角3°～4°，在斷裂發(fā)育的地段，礦體(層)空間形態(tài)較復雜。剖面上，除了受斷層破壞的礦體(層)發(fā)生位移外，上下礦體(層)一般呈穩(wěn)定的層狀，在重力作用下，礦體(層)往往順著坡向發(fā)生牽引滑動，局部可見波狀起伏或邊部變薄的現(xiàn)象，中—深部加厚呈楔狀。

2.2礦石特征

礦石礦物主要為膠磷礦，次為微—細晶磷灰石，脈石礦物主要為白云石及少量陸源碎屑。礦石結(jié)構可分為礫狀結(jié)構、粒屑結(jié)構、鮞狀結(jié)構、生物碎屑結(jié)構和凝膠狀結(jié)構五大類，其結(jié)構特征由下至上為礫屑結(jié)構、粒屑-鮞狀結(jié)構、粒屑-粉晶結(jié)構，反應了磷塊巖沉積時水動力條件由高能向低能過渡。礦石構造主要有塊狀、條帶(紋)狀和層紋狀3類。具有塊狀構造的礦石堅硬致密，粒屑狀、鮞狀結(jié)構，膠磷礦占80%以上，脈石礦物零星充填于顆粒間，膠結(jié)物以膠磷礦為主，白云石、綠泥石、玉髓次之。條帶(紋)狀構造礦石可分為2類，一類具塊狀構造的磷塊巖中夾雜3～6條硅質(zhì)或白云石條帶，條帶寬多為1～2 mm；另一類是白云質(zhì)條帶與膠磷礦條帶相間排列，條帶寬0.1～1 mm。層紋狀構造礦石多呈薄—微層狀，局部可見白云石紋層，凝膠狀結(jié)構，微晶膠磷礦或脈石礦物碎屑零星分布于凝膠狀膠磷礦中，該類礦石常與塊狀構造礦石共生。

3礦山開發(fā)現(xiàn)狀

3.1礦床開拓

昆陽磷礦于1966年開始開采，由于受生產(chǎn)技術、運輸條件等因素的限制，直至1978年，礦石生產(chǎn)均未達到設計生產(chǎn)能力。1983年，礦石產(chǎn)量達到1 512.60 kt，1985年以來，受市場需求的影響，采取以銷定產(chǎn)的方法，生產(chǎn)規(guī)模不穩(wěn)定，時高時低，但總體呈減少趨勢，1999年全年僅生產(chǎn)礦石268.70 kt。2004年以后產(chǎn)銷量逐年攀升，2010年生產(chǎn)規(guī)模達到3 233.10 kt。截至2011年，昆陽磷礦累計生產(chǎn)礦石39 084.70 kt。昆陽磷礦分4個采區(qū)開采，共52條生產(chǎn)勘探線，采用公路運輸開拓方案，采用露天長壁式采礦工藝。2008—2011年，累計采出礦石總量為10 155.45 kt。歷經(jīng)40多a的開采，一采區(qū)已進入階段閉坑狀態(tài)，二、三采區(qū)已進入開采晚期，基本到達原設計的開采坑底標高，四采區(qū)已到開采中晚期，其西部已基本到達原設計的開采坑底標高。

3.2儲量情況

根據(jù)2012年《云南省晉寧縣昆陽磷礦資源儲量核實報告》，昆陽磷礦累計查明111b+122b+333類I+II+III品級磷礦石儲量110 874.08 kt，w(P2O5)平均26.00%；累計采空消耗礦石儲量42 380.08 kt，w(P2O5)平均28.50%；保有礦石儲量68 494.00 kt，w(P2O5)平均24.46%。其中，111b類磷礦石儲量58 425.35 kt，w(P2O5)平均27.09%；累計采空消耗礦石儲量37 522.32 kt，w(P2O5)平均28.46%；保有礦石儲量20 903.03 kt，w(P2O5)平均24.64%。122b磷礦石儲量34 118.14 kt，w(P2O5)平均25.38%；累計采空消耗礦石儲量4 857.76 kt，w(P2O5)平均28.77%；保有礦石儲量29 260.38 kt，w(P2O5)平均24.82%。333類磷礦石儲量18 330.59 kt，w(P2O5)平均23.69%，均為保有儲量。

4探采對比分析

本研究探采對比范圍為昆陽磷礦2014年度二、三、四 3個采區(qū)(表1)，其中二采區(qū)區(qū)間為17#～28#勘探線，標高2 040～2 000 m水平；三采區(qū)區(qū)間為28#～41#勘探線，標高2 127～2 032 m水平；四采區(qū)區(qū)間為41#～55#勘探線，標高2 180～2 062 m水平。

表1　昆陽磷礦2014年度探采對比

以礦山實際生產(chǎn)所獲得的礦量為基準，絕對誤差與基準的比值為誤差率。二采區(qū)上礦層負變率12.62%，下礦層負變率10.34%，上下礦層負變率11.93%；三采區(qū)上礦層負變率8.70%，下礦層負變率8.58%，上下礦層負變率8.76%；四采區(qū)上礦層負變率10.31%，下礦層負變率4.77%，上下礦層負變率8.11%。

以礦山實際開采品位為基準，絕對誤差與基準的比值為誤差率。二采區(qū)上礦層負變率2.95%，下礦層負變率1.09%，上下礦層負變率2.34%；三采區(qū)上礦層負變率2.78%，下礦層負變率1.68%，上下礦層負變率2.45%；四采區(qū)上礦層負變率3.15%，下礦層負變率3.96%，上下礦層負變率3.38%。

昆陽磷礦二、三、四采區(qū)2014年度礦床勘探總儲量308.1萬t，生產(chǎn)礦石量累計281.75萬t，礦石量總負變率9.35%。近5 a來，實際礦石生產(chǎn)量逐漸擴大，累計礦石生產(chǎn)總量約14 000 kt，礦石開采損失率2.49%，貧化率0.76%，采礦回收率97.51%，選礦回收率91.25%，采選總回收率88.97%。2014年度昆陽磷礦二、三、四采區(qū)礦石量均為負變關系，其中負變率最高者為二采區(qū)，達11.93%。礦體礦石量成負變關系，暗示可能有工程尚未揭露的部位，儲量依然存在，特別是礦體兩端與斷層接觸尖滅處應重點關注，礦體遭到斷層錯失的可能性較大。礦區(qū)原勘探網(wǎng)度多為200 m×200 m，深部400 m×400 m，2014年補勘工作在原地質(zhì)工作的基礎上采用100 m×100 m的勘探網(wǎng)度加密，部分區(qū)域仍采用200 m×200 m的勘探網(wǎng)度控制礦層，部分區(qū)域勘探網(wǎng)度偏稀，工程控制不夠，難以控制礦體變化情況，可能是實際生產(chǎn)礦石量少于地勘礦石量的重要原因。

5結(jié)語

結(jié)合昆陽磷礦區(qū)地質(zhì)勘探資料，對該礦床地質(zhì)特征及探采對比情況進行了分析，認為區(qū)內(nèi)可能存在工程尚未揭露的部位，應為今后的重點找礦區(qū)域。

參考文獻

[1]楊帆，肖榮閣，夏學惠.昆陽磷礦沉積環(huán)境與礦床地球化學[J].地質(zhì)與勘探，2011，47(2)：294-303．

[2]劉偉，楊春，寧功學.昆陽磷礦采空區(qū)植被復墾[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2013(9):127-130.

(收稿日期2015-09-13)

陳瑞紅(1986—)，女，助理工程師，650612 云南省昆明市晉寧縣昆陽鎮(zhèn)。