廣西金川縣紅山林磷礦地質(zhì)特征及成因分析

廣西金川縣紅山林磷礦地質(zhì)特征及成因分析

紅頭磷礦床位于華寧-澄江沉積物中心的西端。古陸包圍的海灣狀沉積盆地,形成相對(duì)閉塞的環(huán)境,為磷礦的形成創(chuàng)造了有利的自然條件,大量的生物遺骸,海水?dāng)y帶的磷質(zhì)及古陸風(fēng)化物提供的磷質(zhì)物在這一特定環(huán)境下不斷堆積形成礦層。1昆陽(yáng)群淺變質(zhì)巖系礦區(qū)大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子陸塊區(qū)(Ⅵ),上揚(yáng)子古陸塊(Ⅵ-2)中部康滇基底斷隆帶(Pt昆陽(yáng)群淺變質(zhì)巖系構(gòu)成了古陸基底。晉寧期南北向及東西向兩組構(gòu)造直接控制著古陸東緣海陸分布,形成水下隆起、拗陷相間排列。古地理西高東低,致使本區(qū)古生代地層的巖相變化大,原生沉積構(gòu)造發(fā)育,沉積厚度一般西薄東厚。脈動(dòng)式的地殼運(yùn)動(dòng),使本區(qū)地層缺失較多,反復(fù)出現(xiàn)假整合或局部不整合。2礦區(qū)地質(zhì)2.1該層紅山頭磷礦地層出露較單一,由老至新主要有元古界前震旦系昆陽(yáng)群黃草嶺組(Pt2.1.1前地震與昆陽(yáng)群相結(jié)合出露黃草嶺組(Pt2.1.2振丹系觀音崖組(Z燈影組一段(Z∈d2.1.3砂性地層與砂體為殘坡積層(Q上部巖性為褐紅、黃褐、灰褐色粘土、砂質(zhì)粘土、含礫粘土。粘土顏色穩(wěn)定,手搓無(wú)砂感,塑性好。砂質(zhì)粘土手搓有微弱砂感,塑性一般。礫石成分為砂質(zhì)白云巖、白云巖、磷塊巖等。下部巖性以灰褐色磷塊巖為主,局部呈灰白、灰黃色,為磷塊巖、含磷白云巖、粘土巖經(jīng)風(fēng)化作用形成的風(fēng)化層,為目的礦層。第四系殘坡積層厚度為0~48.36m。與下伏地層不整合接觸。2.2地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境紅山頭磷礦位于大灣坡頭向斜以東,響水—田壩斷層以西。巖層總體走向北東—南西向,呈一傾向南東、傾角9~15°的單斜構(gòu)造。受斷層影響,附近地層產(chǎn)狀有一定變化。礦區(qū)東部發(fā)育一條斷層(F2.3變質(zhì)地層特征本區(qū)域內(nèi)巖漿活動(dòng)不發(fā)育,變質(zhì)作用較普遍。區(qū)內(nèi)變質(zhì)地層主要為前震旦系昆陽(yáng)群,為一套碎屑巖沉積。分布廣泛,屬昆陽(yáng)群淺變質(zhì)巖帶,板巖類為主要變質(zhì)巖石類型。3礦床的地質(zhì)特征3.1礦石自然類型紅山頭磷礦屬新生代風(fēng)化淋濾殘積型磷礦床,賦存于第四系殘坡積層(Q礦體中各品級(jí)礦石分布無(wú)規(guī)律,垂向上各品級(jí)礦石均有分布。厚度變化較大,Ⅰ~Ⅲ品級(jí)礦石厚度0.20~30.32m,平均厚度5.27m,P礦體中不同礦石自然類型分布無(wú)規(guī)律,位置不一,但礦石類型與品級(jí)之間有一定對(duì)應(yīng)關(guān)系。網(wǎng)格狀及蜂窩狀礦石品位較高,多為Ⅰ、Ⅱ品級(jí)礦石;而土狀礦石則因其中粘土及鐵泥質(zhì)含量的占比不同而導(dǎo)致其品位變化較大,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ品級(jí)均可見(jiàn)。K3.2礦厚和變化規(guī)律KKK三個(gè)礦體的厚度變化不論沿長(zhǎng)軸或短軸方向均無(wú)規(guī)律可循,屬不穩(wěn)定型。4礦石質(zhì)量4.1石材材料、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)4.1.1磷灰石及石英礦石礦物成分較為單一,以膠磷礦為主(少量含有磷灰石),其次為鐵質(zhì)、泥質(zhì)及石英。膠磷礦含量一般85%~95%,少數(shù)因磷灰石及脈石礦物含量較多,導(dǎo)致膠磷礦含量?jī)H為65%~70%。4.1.2石材結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)礦石結(jié)構(gòu)主要以膠狀結(jié)構(gòu)為主,次為砂屑狀結(jié)構(gòu),少量為結(jié)核狀結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為土狀、網(wǎng)脈狀、蜂窩狀、角礫狀構(gòu)造。4.2礦石類型4.2.1天然石材紅山頭磷礦賦存于上震旦統(tǒng)燈影組一段(Z∈d4.2.2礦石工業(yè)類型及劃分礦石的工業(yè)類型主要根據(jù)組合分析結(jié)果,按《磷礦地質(zhì)勘查規(guī)范》中《磷礦石工業(yè)類型劃分參考表》劃分:礦體Ⅰ、Ⅱ品級(jí)礦石工業(yè)類型為混合型,Ⅲ品級(jí)礦石工業(yè)類型主要為硅質(zhì)及硅酸鹽型。礦石的工業(yè)類型與自然類型無(wú)明顯關(guān)系,各種自然類型均可形成上述工業(yè)類型。4.3礦石化學(xué)成分4.3.1鉆石的主要有用組成P4.3.2有害礦石成分礦石主要有害組分為MgO、Al4.3.3礦石質(zhì)量分析紅山頭磷礦區(qū)礦石中P4.4影響礦山的因素4.4.1地形地貌、厚度對(duì)礦體厚度的影響礦區(qū)范圍內(nèi)地形相對(duì)平緩,高差一般為20~40m,地表多被第四系褐紅色殘坡積(Q礦體厚度主要受古侵蝕面形態(tài)影響,古侵蝕面巖溶發(fā)育,屬低凹地段者,礦體厚度較大,可達(dá)20~30m;而古侵蝕面較平緩、起伏較小者,礦體厚度較小甚至無(wú)礦。現(xiàn)代地形地貌對(duì)礦體形態(tài)及厚度亦有一定程度影響。譬如礦體東部受外動(dòng)力地質(zhì)作用影響較嚴(yán)重,地形切割較深,基底出露地表,其上部礦體剝蝕殆盡。4.4.2風(fēng)化前后碳質(zhì)礦物的構(gòu)造變化礦石質(zhì)量與風(fēng)化程度及物質(zhì)來(lái)源相關(guān)。含磷母巖中磷塊巖的含量較高,風(fēng)化后富集成為富礦,而含量較低者,則其成礦品位相對(duì)較低。風(fēng)化后由于磷酸鹽礦物增加,碳酸鹽礦物降低,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)、構(gòu)造相應(yīng)變化,部分碳酸鹽礦物淋濾后在礦石的節(jié)理、裂隙面重新結(jié)晶,部分硅質(zhì)礦物重結(jié)晶;碳酸鹽礦物風(fēng)化后,留下大小不一的不規(guī)則溶蝕孔,形成蜂窩狀或網(wǎng)格狀構(gòu)造。礦石質(zhì)量與礦體厚度無(wú)相關(guān)關(guān)系,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ品級(jí)礦石?；祀s,分布無(wú)規(guī)律。4.5礦體頂板和準(zhǔn)備K5采礦機(jī)的起源和特征5.1風(fēng)化淋濾型磷塊巖礦控礦因素該區(qū)磷礦由震旦系燈影組含磷巖段風(fēng)化淋濾富集形成,原始沉積形成的白云巖夾透鏡狀磷塊巖(膠磷礦)、粘土巖層經(jīng)風(fēng)化后富集形成礦層。礦體中的磷塊巖系原沉積母巖中磷塊巖透鏡體或膠磷礦透鏡體(條帶)之風(fēng)化殘積物,而土狀、網(wǎng)脈狀、蜂窩狀、角礫狀磷礦系磷塊巖強(qiáng)風(fēng)化后白云質(zhì)、硅質(zhì)淋失,磷質(zhì)殘留成礦。該類型磷礦形成與風(fēng)化深度最為密切,未風(fēng)化原巖含磷低,風(fēng)化后含磷成分富集,且不均勻分布,形成品級(jí)不一的礦石。綜上所述,此類風(fēng)化淋濾殘積型磷塊巖礦的控礦因素有三點(diǎn):(1)物質(zhì)來(lái)源。有了一定品位的含磷母巖才有可能成礦,其物質(zhì)來(lái)源為震旦系燈影組含磷巖段;(2)古地形地貌。古侵蝕面低凹處為理想地段提供了容礦的場(chǎng)所;(3)風(fēng)化條件。強(qiáng)烈的風(fēng)化使非礦成分淋失,造成含礦物質(zhì)的富集。三者缺一不可。5.2上分層膠結(jié)法此類礦床的找礦標(biāo)志為:震旦系燈影組地層出露地段,其上部之風(fēng)化殘坡積層,且地形較平緩者。礦區(qū)西南方向有大面積的震旦系燈影組地層出露,具有較好的找礦前景。6風(fēng)化殼型磷礦床晚震旦世是全球重要的磷酸鹽聚集期,由此含磷層位風(fēng)化后形成的新生代淋濾殘積型磷礦床亦是我國(guó)主要的磷塊巖礦床產(chǎn)出層位之一。云南省上震旦統(tǒng)地層分布廣泛,但風(fēng)化后形成規(guī)模并具開(kāi)采價(jià)值的磷礦床僅見(jiàn)于祿勸—晉寧一帶,其他地區(qū)(例如:馬龍迤澤、會(huì)澤馬路等)亦有零星發(fā)現(xiàn)。此類型磷礦床一般由白云質(zhì)磷塊巖、風(fēng)化殘積物(土狀、網(wǎng)脈狀、蜂窩狀、角礫狀磷礦)及粘土巖組成,系原始沉積形成的生物白云巖夾透鏡狀磷塊巖(膠磷礦)、粘土巖層經(jīng)風(fēng)化后富集成礦層。此類型磷礦賦存于上震旦統(tǒng)燈影組風(fēng)化殼中。礦體的形成受風(fēng)化條件、古侵蝕面控制及物質(zhì)來(lái)源的影響,礦石空間分布及礦層結(jié)構(gòu)無(wú)規(guī)律性,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ品級(jí)礦石在空間上呈交叉狀出現(xiàn)。礦體厚度受風(fēng)化層厚度控制,變化較大,總體呈似層狀。礦體頂板為厚度不等的第四系殘坡積粘土,部分地段直接裸露于地表;底板