亚洲最大规模隐伏单体富磷矿床羊场磷矿深部找矿突破及其意义

羊场磷矿床位于镇雄县城北西部,地处碗厂镇庆坝村-盐源镇(羊场)蓼叶坝村一带。矿床具有资源储量大、矿石品质优、资源分布集中的特点,为目前亚洲最大规模隐伏单体富磷矿床,位居全球第5位。矿床成因类型为赋存于下寒武统梅树村组(∈₁ms)的浅海相沉积型磷块岩矿床,矿体呈层状隐伏于羊场背斜,总体上矿体由东往西,矿化有变富趋势。目前,羊场磷矿取得了深部找矿重大突破,揭露3层磷矿体,在祝家厂、冯家沟和庆坝村3个普查区累计探获磷矿石推断资源量Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ品级矿石量27.00×10⁸ t,平均厚度36.77 m,P₂O₅平均品位22.94%,磷矿潜在资源132.0×10⁸ t,有效提升了我国磷矿资源接续能力,实现我国紧缺战略性矿产深部找矿突破,潜在经济价值和社会效益巨大。通过项目成果系统总结早寒武世梅树村期磷矿床的形成机理及富集规律,建立了一套有效的深部磷矿找矿技术体系,有助于进一步完善和丰富早寒武世磷矿的成矿理论,对滇东北地区隐伏磷矿床的勘探和开发具有重要的指导意义。羊场超大型磷矿的发现,实现深部隐伏磷矿找矿技术重大突破,大幅扩大云南省磷矿保有资源量,为加强重要能源矿产资源增储上产、做实做大云南省资源经济、打造千亿级全国重要磷化工产业基地奠定了坚实的资源基础,为维护能源资源安全和粮食安全\"国之大者\"提供了坚强的资源保障。     

云南镇雄羊场磷矿高品位磷块岩工艺矿物学研究

云南省镇雄县羊场磷矿是近年来评价的早寒武世超大型沉积磷块岩矿床,具有资源储量大、矿石品质优、资源分布集中的特点,为目前亚洲最大规模隐伏单体富磷矿床。本文主要采用矿物参数自动定量分析系统(AMICS)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线荧光光谱仪(XRF)、电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)和偏光显微镜等分析手段,对该矿床磷块岩矿石的化学成分、矿物组成、嵌布特征、嵌布粒度和连生关系、解离度等进行了系统工艺矿物学研究,并初步探讨了磨矿细度和选矿方法。研究表明,矿石属高品位硅-钙质碳酸盐型磷块岩矿石,P₂O₅含量29.34%,有用矿物为氟磷灰石,常呈隐晶-微晶集合体形式产出(俗称胶磷矿);脉石矿物主要为石英、方解石、白云石及少量黄铁矿等,矿石具低镁低硅特征,可采用正-反浮选法选矿;矿石嵌布粒度细,连生关系复杂,不易解离,选矿时需细磨以增加单体解离度,但需注意过磨产生机械夹带和泥化等问题对浮选指标的影响;矿石已达到磷精矿指标,可直接加工利用,若需选矿,建议重点研究磨矿工艺,探索联合选矿方法,以期达到理想的选别效果。     

云南省镇雄县羊场磷矿地球化学特征及其沉积环境分析

羊场磷矿是近年来在云南评价确认的沉积大型磷矿床,磷矿体赋存于下寒武统梅树村组碳酸盐岩-泥质碎屑岩沉积中部的一套含磷岩系中,呈层状、似层状展布于羊场背斜两翼,其产状与地层产状基本一致,含矿岩性为含磷白云岩、磷质岩、磷块岩、硅质岩建造。通过分析该矿床矿体特征和梅树村组磷块岩的主微量元素组成,研究了羊场磷矿的地球化学特征及其沉积环境。结果表明,羊场磷矿磷块岩具有富钙（w（CaO）=42.07%~45.01%）、磷（w（P₂O₅）=27.66%~39.25%）和贫硅（w（SiO₂）=8.27%~15.40%）的特征;w（P₂O₅）与w（CaO）呈较好的正相关关系,与w（MgO）呈负相关关系,与w（Al₂O₃）呈较明显的负相关关系。矿石的w（Th）/w（U）值小于1、Pb （亲硫元素）和Sr富集（Pb平均富集系数16.66,Sr平均富集系数1.17）特征表明,羊场磷矿可能是热水沉积成矿与生物成矿双重作用的结果;微量元素特征值反映,羊场磷矿形成于深海到浅海的变化环境,为海相沉积型磷块岩,沉积时水体呈还原环境。     

滇东北镇雄羊场磷矿区下寒武统梅树村组沉积环境及富集成矿机制

羊场超大型磷矿床是新近勘查发现的大埋深全隐伏浅海相碳酸盐岩型层状磷块岩矿床,赋矿地层为下寒武统梅树村组(∈₁ms),目前对其沉积环境和富集成矿机制认识薄弱。本文在代表性钻孔岩芯系统观测的基础上,利用沉积(微)相分析、矿物学及矿物化学示踪等手段,重点解析梅树村组各岩性段的岩石矿物(组合)特征、沉积(微)相类型及其时空分布规律,查明沉积环境演化,探究磷质来源、迁移及富集机制,建立其成矿模式。对比分析表明,赋矿地层垂向上表现出海侵-海退序列的近岸潮坪相沉积环境,识别出潮上坪、潮间坪和潮下坪3个亚相6种微相,潮上坪分为潮上滩、潮上灰坪,潮间坪分为潮间灰坪、潮间滩、风暴流,潮下坪发育低能潮下坪;潮间坪中的高能潮间滩是最有利的磷块岩形成环境,长期保持的浅水环境下多期次潮汐、波浪反复作用,利于富磷粒屑的簸选富集与再造,从而形成矿区北西侧矿层富厚、南东侧渐趋薄贫的磷块岩矿床。由此,羊场磷矿床的成矿作用可分为3个阶段:初始堆积沉淀成矿阶段(上升洋流携带的磷质来源)、生物化学凝聚沉淀与加积异化成矿阶段(微生物分解、转化及复合作用驱动的迁移与富集成矿)、簸选富集与再富集成矿阶段(多期次波浪、潮汐作用驱动的沉淀再次富集成矿)。这为矿区及外围地区找矿勘查提供了重要依据。     

云南省磷矿成矿规律及找矿方向

磷矿是重要的战略矿产资源,其保障程度事关国家资源能源和粮食安全,云南省磷矿资源在全国占有重要地位,具有分布集中、矿床类型简单、大中型矿床多、矿石质量好、易开采等特点。随着近年镇雄羊场磷矿取得找矿重大突破,云南省磷矿成为矿床研究热点之一。本文系统梳理了云南省磷矿矿床类型、资源储量等,选取不同类型的典型矿床进行了详细解剖,从时空分布特征、含矿岩系特征等方面系统总结了成矿规律,在羊场磷矿床研究基础上完善了云南省沉积型磷矿成矿模式,结合潜力评价工作成果,圈定了8处重点找矿远景区,为云南省磷矿今后的找矿工作提供了方向。     

扬子西缘羊场磷矿地球化学特征及其对成磷环境的指示

寒武纪生命大爆发与海水氧化还原条件息息相关,上扬子地区下寒武统磷块岩较完整记录了早寒武世古海洋环境信息。扬子西缘羊场磷矿床是赋存于下寒武统梅树村组的超大型磷矿床,可重建该时期古海洋环境。本文采用ICP-MS等手段,分析羊场磷矿床磷块岩及其围岩的元素地球化学组成特征,探讨其形成时的环境条件。结果表明,羊场磷矿床磷块岩CIA值为46.40～65.60,平均57.43,显示其风化程度较低,稀土元素总量ΣREE相对较低(140.0×l0^-6～237.4×l0^-6),但较富集Y(87.0×l0^-6～183.2×l0^-6);北美页岩标准化的稀土元素配分模式曲线相对平缓,LREE/HREE值为4.22～7.50,显示出轻重稀土元素分异不明显,具有明显的Ce负异常(δCe=0.22～0.42),Eu异常不明显(δEu=0.90～1.21),U/Th值为2.55～27.68,反映了磷块岩成矿过程中受到热水活动的影响;结合δCe、V/Cr、Y/Ho、Sr/Cu等元素分析认为,由底部震旦纪灯影组,到含磷层寒武纪梅树村组,直至上覆牛蹄塘组,古海洋氧化还原环境由底部的相对还原环境,向上变为氧化环境,直至顶部变为相对还原环境。古气候环境表现为寒冷干燥-温暖湿润交替出现的变化规律,古海水盐度表现为由咸水→半咸水→咸水→淡水的演化过程。综合分析后认为,羊场磷矿床磷块岩形成于相对氧化的咸水和较为干旱的古气候环境,并有热水活动参与成矿。