云南昆阳磷矿床地质特征及探采对比分析

陈瑞红

(云南磷化集团工程建设有限公司)



云南昆阳磷矿床地质特征及探采对比分析

陈瑞红

(云南磷化集团工程建设有限公司)

摘要在对昆阳磷矿山地质概况和矿床地质特征分析的基础上，介绍了矿山开发现状，并对该矿区进行了探采对比分析，供矿区后续找矿工作借鉴。

关键词矿床地质特征探采对比找矿工作

昆阳磷矿隶属于云南磷化集团有限公司，矿区位于昆明市西南72 km处，行政区划隶属昆明市晋宁县。1955年，西南地质局528队对矿区及周缘地区进行了普查和勘探工作，并于1956年提交了1#～56#线的储量报告[1-2]。1965年开始筹建昆阳磷矿，1966年正式建矿并投产，该矿山历经40多a的开采，可供开采的资源量日益减少。为此，本研究对昆阳磷矿进行探采对比分析，为及时掌握矿区资源量变化情况，指出找矿方向提供参考。

1矿山地质概况

昆阳磷矿位于滇池西南部，构造位置上处于扬子板块西部，川滇台背斜与滇东台褶带的交汇处，普渡河—滇池断裂和罗次—易门断裂是矿区内重要的三级构造单元分界断裂，控制了区内构造的分布[1]。

1.1地层

昆明—昆阳地区地层发育齐全，从元古界至新生界均有出露。矿区南部、西部地层以前寒武系昆阳群为主，北部、东部以震旦系和古生界地层为主，中生界—新生界地层多呈零星分布。昆阳磷矿属滇东下寒武统沉积磷块岩矿床的一部分，区内寒武系下统地层可分为4组，从下至上依次为渔户村组、中谊村组、筇竹寺组和沧浪铺组。渔户村组上部为灰白色白云岩夹硅质薄层，中部为灰白色白云岩，下部为紫色、灰绿色页岩、砂泥质白云岩等，产软舌螺、藻类，厚约150 m。中谊村组厚度不等，为4～105 m，上部为灰白色含磷砂质白云岩，下部为灰—蓝灰色磷块岩夹黏土岩，该组产多门类小壳化石。筇竹寺组厚10～230 m，上部为黄绿色页岩、砂岩、黑色粉砂质页岩，可见丰富的三叶虫化石；下部为黄色白云质粉砂岩、黑色粉砂岩。沧浪铺组厚121～356 m，上段为乌龙箐段，由黄绿色、紫红色粉砂质页岩和页岩夹粉砂岩组成，产三叶虫化石；下段为红井哨段，主要岩性为浅灰、紫红色薄层—厚层状石英砂岩夹页岩。

1.2构造

区内构造形态主要受近SN向的普渡河—滇池断裂和罗次—易门断裂等2条深大断裂控制，其次为近EW向构造，EW向构造以褶皱为主，断裂次之，如香条冲背斜、龙潭街背斜、安宁向斜和三家村断层。区内NW、NE向构造零星分布于SN、EW向构造之间，以断裂为主，规模大小不等，断层面倾向各异，常错动两盘地层。

1.3岩浆岩

区内岩浆岩欠发育，已知的岩浆岩主要分布于测区北西50～65 km的富民罗次一带，呈岩珠、岩墙或岩床状产出，多呈透镜状和不规则状，主要受NE、NW向剪性断裂控制。其中，超基性岩体沿断裂分布，主要出露于罗次水口井等地区，侵位于昆阳群美党组和震旦系澄江组。基性岩体多侵入于石炭纪—二叠纪地层内，主要分布于富民关家营、泥根租及石板沟一带，多成群出现。碱性岩体侵入于昆阳群美党组之中，与罗次一带的基性—超基性杂岩体伴生。

1.4矿产

区内分布的矿产类型主要包括磷矿、铅锌矿、铁矿、锰矿、铜矿、铝土矿、煤矿等。磷矿分为2类，一类是沉积型磷块岩矿床，赋存于寒武系下统中谊村组，为云南省磷矿的主要类型；另一类赋存于震旦系灯影组地层中，矿体零星分布，连续性较差，矿层主要分布于响水村南西部，矿床成因尚不明确，可能为沉积再造型。铅锌矿床类型为热液型脉状铅锌矿，矿体主要赋存于灰岩和白云岩中，分布于二街乡响水村以南，其成因与构造-岩浆活动关系密切。区内铁矿分可为热液型和沉积型2类，以前者为主，主要赋存于昆阳群黑山头组砂板岩、美党组灰岩和大龙口组灰岩中，后者主要赋存于昆阳群柳坝塘组、震旦纪下统澄江组、上统陡山沱组及上三叠统舍资组中。锰矿床类型为风化淋滤残积型，主要分布于地表浮土或卡斯特溶洞中，尚不具工业价值。铜矿床类型主要为层状铜矿与热液型铜矿2类，含矿层位主要为昆阳群、震旦系和二叠系，目前发现的矿点为六街乡甸头铜矿。铝土矿床类型为浅海相沉积型铝土矿，主要赋矿层位为下二叠统倒石头组，目前已勘探出小型矿点1处(二街乡栗庙铝土矿)。煤矿床类型为沉积型，主要赋存于下二叠统倒石头组、上三叠系及上第三系，目前已勘探出小型矿点1处(六街乡王家湾煤矿)。

2矿床地质特征

2.1矿体(层)特征

昆阳磷矿床厚度较大，层位稳定，品位较高。含矿岩系为下寒武统中谊村组(∈1z)，具工业价值的矿体(层)为上矿层(∈1z1-3)和下矿层(∈1z1-1)，其间夹灰白色凝灰质黏土岩层(∈1z1-2)。上矿层顶板为硅质白云岩(∈1z2)，下矿层底板为白云岩夹硅质条带(∈1y3)，两者层序清晰，顶底板界线及标志清楚。矿体(层)长约5.6 km，宽1.0～2.15 km，总体为一EW走向、向S缓慢倾斜的单斜构造，平均倾角16°，其产状与围岩产状一致，其倾向与坡向基本一致，受地形切割的影响，矿体(层)形态较复杂，沟谷中矿体(层)顺坡向突出，山脊上矿体(层)反坡向延伸，矿体(层)平面形态上呈鸡足状-半岛状。矿体(层)产状随围岩产状的变化而变化，一般边部相对中—深部略陡，东部相对西部略缓，矿体(层)顺走向由西向东倾伏，倾伏角3°～4°，在断裂发育的地段，矿体(层)空间形态较复杂。剖面上，除了受断层破坏的矿体(层)发生位移外，上下矿体(层)一般呈稳定的层状，在重力作用下，矿体(层)往往顺着坡向发生牵引滑动，局部可见波状起伏或边部变薄的现象，中—深部加厚呈楔状。

2.2矿石特征

矿石矿物主要为胶磷矿，次为微—细晶磷灰石，脉石矿物主要为白云石及少量陆源碎屑。矿石结构可分为砾状结构、粒屑结构、鲕状结构、生物碎屑结构和凝胶状结构五大类，其结构特征由下至上为砾屑结构、粒屑-鲕状结构、粒屑-粉晶结构，反应了磷块岩沉积时水动力条件由高能向低能过渡。矿石构造主要有块状、条带(纹)状和层纹状3类。具有块状构造的矿石坚硬致密，粒屑状、鲕状结构，胶磷矿占80%以上，脉石矿物零星充填于颗粒间，胶结物以胶磷矿为主，白云石、绿泥石、玉髓次之。条带(纹)状构造矿石可分为2类，一类具块状构造的磷块岩中夹杂3～6条硅质或白云石条带，条带宽多为1～2 mm；另一类是白云质条带与胶磷矿条带相间排列，条带宽0.1～1 mm。层纹状构造矿石多呈薄—微层状，局部可见白云石纹层，凝胶状结构，微晶胶磷矿或脉石矿物碎屑零星分布于凝胶状胶磷矿中，该类矿石常与块状构造矿石共生。

3矿山开发现状

3.1矿床开拓

昆阳磷矿于1966年开始开采，由于受生产技术、运输条件等因素的限制，直至1978年，矿石生产均未达到设计生产能力。1983年，矿石产量达到1 512.60 kt，1985年以来，受市场需求的影响，采取以销定产的方法，生产规模不稳定，时高时低，但总体呈减少趋势，1999年全年仅生产矿石268.70 kt。2004年以后产销量逐年攀升，2010年生产规模达到3 233.10 kt。截至2011年，昆阳磷矿累计生产矿石39 084.70 kt。昆阳磷矿分4个采区开采，共52条生产勘探线，采用公路运输开拓方案，采用露天长壁式采矿工艺。2008—2011年，累计采出矿石总量为10 155.45 kt。历经40多a的开采，一采区已进入阶段闭坑状态，二、三采区已进入开采晚期，基本到达原设计的开采坑底标高，四采区已到开采中晚期，其西部已基本到达原设计的开采坑底标高。

3.2储量情况

根据2012年《云南省晋宁县昆阳磷矿资源储量核实报告》，昆阳磷矿累计查明111b+122b+333类I+II+III品级磷矿石储量110 874.08 kt，w(P2O5)平均26.00%；累计采空消耗矿石储量42 380.08 kt，w(P2O5)平均28.50%；保有矿石储量68 494.00 kt，w(P2O5)平均24.46%。其中，111b类磷矿石储量58 425.35 kt，w(P2O5)平均27.09%；累计采空消耗矿石储量37 522.32 kt，w(P2O5)平均28.46%；保有矿石储量20 903.03 kt，w(P2O5)平均24.64%。122b磷矿石储量34 118.14 kt，w(P2O5)平均25.38%；累计采空消耗矿石储量4 857.76 kt，w(P2O5)平均28.77%；保有矿石储量29 260.38 kt，w(P2O5)平均24.82%。333类磷矿石储量18 330.59 kt，w(P2O5)平均23.69%，均为保有储量。

4探采对比分析

本研究探采对比范围为昆阳磷矿2014年度二、三、四 3个采区(表1)，其中二采区区间为17#～28#勘探线，标高2 040～2 000 m水平；三采区区间为28#～41#勘探线，标高2 127～2 032 m水平；四采区区间为41#～55#勘探线，标高2 180～2 062 m水平。

表1　昆阳磷矿2014年度探采对比

以矿山实际生产所获得的矿量为基准，绝对误差与基准的比值为误差率。二采区上矿层负变率12.62%，下矿层负变率10.34%，上下矿层负变率11.93%；三采区上矿层负变率8.70%，下矿层负变率8.58%，上下矿层负变率8.76%；四采区上矿层负变率10.31%，下矿层负变率4.77%，上下矿层负变率8.11%。

以矿山实际开采品位为基准，绝对误差与基准的比值为误差率。二采区上矿层负变率2.95%，下矿层负变率1.09%，上下矿层负变率2.34%；三采区上矿层负变率2.78%，下矿层负变率1.68%，上下矿层负变率2.45%；四采区上矿层负变率3.15%，下矿层负变率3.96%，上下矿层负变率3.38%。

昆阳磷矿二、三、四采区2014年度矿床勘探总储量308.1万t，生产矿石量累计281.75万t，矿石量总负变率9.35%。近5 a来，实际矿石生产量逐渐扩大，累计矿石生产总量约14 000 kt，矿石开采损失率2.49%，贫化率0.76%，采矿回收率97.51%，选矿回收率91.25%，采选总回收率88.97%。2014年度昆阳磷矿二、三、四采区矿石量均为负变关系，其中负变率最高者为二采区，达11.93%。矿体矿石量成负变关系，暗示可能有工程尚未揭露的部位，储量依然存在，特别是矿体两端与断层接触尖灭处应重点关注，矿体遭到断层错失的可能性较大。矿区原勘探网度多为200 m×200 m，深部400 m×400 m，2014年补勘工作在原地质工作的基础上采用100 m×100 m的勘探网度加密，部分区域仍采用200 m×200 m的勘探网度控制矿层，部分区域勘探网度偏稀，工程控制不够，难以控制矿体变化情况，可能是实际生产矿石量少于地勘矿石量的重要原因。

5结语

结合昆阳磷矿区地质勘探资料，对该矿床地质特征及探采对比情况进行了分析，认为区内可能存在工程尚未揭露的部位，应为今后的重点找矿区域。

参考文献

[1]杨帆，肖荣阁，夏学惠.昆阳磷矿沉积环境与矿床地球化学[J].地质与勘探，2011，47(2)：294-303．

[2]刘伟，杨春，宁功学.昆阳磷矿采空区植被复垦[J].现代矿业，2013(9):127-130.

(收稿日期2015-09-13)

陈瑞红(1986—)，女，助理工程师，650612 云南省昆明市晋宁县昆阳镇。