磷矿

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中国矿业网(国土资源部矿产开发管理司、中国矿业联合会主办)1999-2003一、储量与资源世界上几乎所有的国家都有磷矿床分布,但只有为数不多的国有拥有经济意义较大的磷矿资源。

目前世界磷矿石总储量约457.8亿t,主要集中分布在摩洛哥、美国、原苏联、中国、南非等国。

中国是世界上主要产磷国之一,磷矿资源相当丰富,资源总量接近500亿t,磷矿储量仅次于摩洛哥,居世界第2位。

截止1996年底中国共查明磷矿产地412处,保有储量151.98亿t,其中A+B+C级储量69.47亿t,D 级储量82.52亿t,P2O5含量大于30%的富矿11.2亿t,P2O5<12%的贫矿27.43亿t。

此外伴生磷矿产地9处,P2O5总储量960万t。

二、地理分布中国磷矿广泛分布于26个省(区),相对集中在云南、贵州、四川、湖北和湖南5省;这几个省合计保有储量117.64亿t,占全国总保有磷矿储量的77%,且P2O5大于30%的富矿几乎全部集中于这5个省。

具体地说,中国磷矿主要分布在以下8个区域:云南滇池地区、贵州开阳地区、瓮福地区、四川金河—清平地区、马边地区和湖北宜昌地区、湖集地区、保康地区。

图4.11.1示出了中国主要大、中型磷矿床。

图4.11.1中国磷矿分布图1辽宁建平县簸箕山磷矿;2辽宁建平县勿兰乌苏磷矿;3河北涿鹿县矾山磷矿;4河北承德市罗锅子沟磷矿;5山西灵丘县平型关磷矿;6山西繁峙县朴子沟磷矿;7陕西凤县草凉驿磷矿;8山东莱州市蒋家磷矿区;9山东莱州市彭家磷矿区;10山东栖霞县观里磷矿区;11江苏连云港市锦屏磷矿;12江苏连云港市新浦磷矿;13湖北荆襄磷矿区;14湖北宜昌市樟树坪磷矿区;15湖北宜昌市栗西磷矿区;16湖北宜昌市丁家河磷矿区;17湖北宜昌市桃坪河磷矿区;18湖北保康县白竹磷矿区;19湖北大悟县黄麦岭磷矿;20湖南浏阳县永和磷矿区;21湖南泸溪县洗溪磷矿;22湖南石门县东山峰磷矿;23安徽宿松磷矿;24四川什邡磷矿区;25四川马边县老河坝磷矿;26云南昆明市海口磷矿;27云南昆明市尖山磷矿;28云南安宁县县街磷矿;29云南安宁县草铺磷矿;30云南晋宁县昆阳磷矿;31云南晋宁磷矿;32云南江川县清水沟磷矿;33云南华宁县火特磷矿;34云南澄江县渔户村磷矿;35云南曲靖县沾益德泽磷矿;36云南寻甸县先锋磷矿;37云南会泽县五星磷矿;38贵州开阳磷矿;39贵州瓮安磷矿;40贵州织金县新华磷矿区m4-11-1.jpg就大区而言,首推西南区,不仅矿多量大,而且质量最佳,该区共有磷矿产地121处,保有储量66.77亿t,占全国总储量的44%,其中P2O5大于30%的富矿探明储量为9.7亿t,占全国富矿总储量的86%。

其次为中南区,共有磷矿产地159处,保有储量51.49亿t,占全国总储量的33%,P2O5大于30%的富矿保有储量仅为1.3亿t。

第三为华北区,其后依次为华东区、西北区、东北区。

表4.11.5中国主要省区磷矿保有储量统计(×104t)t4-11-5.jpg按各省磷矿储量丰度排列,则湖北居首位。

该省磷矿产地102处,保有储量33.55亿t,占全国储量的22%,P2O5大于30%的富矿仅1.3亿t。

第二位为云南,磷矿产地35处,保有储量31.95亿t,占全国总储量的21%,该省的磷矿不仅量大且矿石质量较优,而且P2O5大于30%的富矿为3.7亿t,占全国富矿总储量的33%。

第三为贵州,保有储量26.22亿t,占全国总储量的17%,P2O5大于30%的富矿保有储量为4.9亿t,占全国富矿保有储量的43%。

第四位为湖南,保有储量为17.3亿t,占全国磷矿保有储量的11%,但矿石质量不佳。

四川居第五位,保有储量8.6亿t,占全国保有储量的5.3%,其中富矿1亿t。

除上述5个省以外,余下的22%的储量分散在山东、陕西、河北、青海、山西等21个省区内。

主要省区磷矿保有储量统计见表4.11.5。

三、资源特点1.资源丰富,但分布过于集中磷矿是中国的优势矿产之一,蕴藏量相当丰富。

随着地质工作的深入发展,储量还会有新的增长。

但中国磷矿资源分布极不平衡,保有储量的78%集中分布于西南的云南、贵州、四川及中南的湖北和湖南。

除去四川产磷大部分自给外,全国大部分地区所需磷矿均依赖云、贵、鄂三省供应,从而造成了中国“南磷北运,西磷东调”的局面,给交通运输、磷肥企业的原料供给、成本带来较大的影响。

2.富矿少,贫矿多中国磷矿富矿少,贫矿多。

中国磷矿保有储量中P2O5大于30%的富矿仅为11.2亿t,占探明总储量的7%,矿石P2O5平均品位仅为16.85%,品位低于18%的储量约一半,且品位大于30%的富矿几乎全部集中于云南、贵州、湖北和四川。

3.难选矿多,易选矿少全国保有储量中磷块岩储量占85%,且大部分为中低品位矿石,除少数富矿可直接作为生产高效磷肥的原料以外,大部分矿石需经选矿才能为工业部门所利用。

这类矿石中有害杂质的含量一般较高,矿石颗粒细,嵌布紧密,选别比较困难。

4.较难开采的倾斜至缓倾斜、薄至中厚矿体多,适宜于大规模高强度开采的少中国磷矿床大部分成矿时代久远,岩化作用强,矿石胶结致密,且约有75%以上的矿层呈倾斜至缓倾斜产出,为薄至中厚层。

这种产出特征给无论是露天还是地下开采,带来一系列技术难题,往往造成损失率高、贫化率高和资源回收率低等问题。

一、矿床时空分布及成矿规律1.沉积磷块岩的主要成矿规律震旦纪—寒武纪是中国海相沉积磷块岩矿床的主要成矿时期。

震旦纪陡山沱组与灯影组沉积磷块岩分布在扬子地区的贵州、湖北、湖南,即扬子成磷区的湘黔成矿带、陕鄂成矿带、浙桂成矿带。

时限为800±50~615±20 Ma。

扬子地台区的陡山沱组为中国最大磷酸盐沉积层,其上灯影组磷酸盐化岩层虽在很多地区有所发现,但构成有经济价值的磷酸盐矿床,则主要见于湖北南漳邓家崖。

中国寒武纪地层发育完整,早寒武世每次海进地层底部都沉积了磷酸盐层,其中梅树村组赋存的大规模磷块岩矿床是继陡山沱组磷块岩沉积之后中国第二大型磷酸盐沉积层。

有重大经济价值的磷块岩矿床主要集中于上扬子成磷带的云南、四川与陕西,地理上构成近南北向的带状分布。

2.变质磷矿床成矿规律丰宁式磷矿床为太古宙矿床,主要分布在中朝地块的太古宙陆核区,即华北陆核、辽宁吉林南部—朝鲜北部陆核、山东陆核等。

其中中朝地块北部内蒙古地轴中段与东段构成两个成矿带,山东半岛为一成矿带。

鸡西式磷矿床为元古宙早期矿床,主要分布于微型古陆及古板块边缘地槽型建造中。

海州式磷矿床为古元古代晚期矿床,主要分布于中朝地块东缘含碳、锰岩系及与镁质碳酸岩型建造中,在吉南—辽东、苏北、皖东北构成3个重要工业意义的成矿带。

白家山式磷矿床主要分布于中朝地块内部滹沱—中条古海槽区,在鄂尔多斯与华北陆核之间构成一个成矿区。

布龙土式磷矿床主要分布于中朝地块北缘。

3.内生磷灰石矿床主要成矿规律内生磷灰石矿床主要与幔源岩浆活动密切相关,含矿母岩一般为幔源岩浆岩岩体。

如超基性 碱性 碳酸岩杂岩体、含钒、钛、铁基性杂岩体等。

此类岩浆岩体一般磷较高。

由于地幔物质的选择性熔融,使磷质在幔源岩浆中富集,尔后地辟上升侵入地壳,这是形成磷灰石矿床的基本条件之一。

含磷的幔源岩浆在地台或地盾地区上升到稳定的地壳内,有可能充分地进行岩浆分异作用而形成大型的岩浆杂岩体,这是工业磷灰石矿床产出的重要因素。

幔源偏碱性超基性杂岩体磷灰石矿床主要产于地台地区两组大型构造交汇处。

幔源含钒、钛、铁基性 超基性杂岩体磷灰石矿床主要分布于地台或地盾地区的大断裂带上。

4.风化次生磷矿床的成矿规律中国次生磷矿蕴藏量不大,现已发现矿床(点)近30个,主要分布在四川、广西、湖南、云南、贵州、广东、吉林、陕西、江苏和福建等省(区)。

次生磷矿床的生成必须具有物源层和温暖潮湿的气候。

一般说来构造比较复杂的地区节理、皱褶、断裂较为发育,岩石容易破碎、崩塌,氧化作用易于进行,对磷溶液的渗透起了良好的通道作用。

地下水的水化作用是磷质次生富集的重要规律。

二、矿床类型(一) 沉积磷矿床1.震旦纪磷矿床除湖北南漳邓家崖及湖南大庸天门山上震旦统灯影组的磷块岩外,中国已知的震旦系海相沉积矿床都属于陡山沱组。

该组含磷地层主要由白云岩、磷块岩、粘土岩及它们之间的过渡岩石组成。

磷块岩矿层常位于粘土岩之上和白云岩之下的过渡部位,少数产于白云岩中,呈层状、似层状产出。

工业矿层多为倾斜至缓倾斜的中厚矿体,层数多,一般为1~3层,主要赋存于陡山沱组的下部(下矿层)和中上部(上矿层)。

主要有用矿物是胶磷矿,其次是少量的细晶或微晶质磷灰石。

脉石矿物一般为白云石、石英、玉髓、粘土矿物及少量的黄铁矿、碳质物等。

胶磷矿主要呈隐晶 胶状块体及假鲕状、碎屑状产出,颗粒大小一般为0.5~0.6 mm。

最常见的矿石结构类型为粒状结构及脉状结构。

常见的构造类型有带状、条纹状、互层状、致密状及叠层状等。

2.寒武纪磷矿床中国寒武纪海相磷块岩矿床主要分布在地台型沉积地层中。

有5个含磷层位,由老至新为下寒武统梅树村阶下部(渔户村组中谊村段)、下寒武统梅树村阶上部(筇竹寺组八道湾段)、下寒武统沧浪铺阶中部(辛集组)、下寒武统沧浪铺阶上部(昌平组)、中寒武统(大茅群);其中以上扬子区下寒武统梅树村阶下部磷矿工业价值最大,储量占寒武纪磷矿总量的90%左右。

中国寒武纪磷块岩矿床及含磷层受层位的控制,只要含矿层位相同,矿床类型和岩石组合就基本相似。

寒武纪最具工业价值的含磷层位是下寒武统梅树村阶渔户村组中谊村段,属硅质岩 碳酸盐岩\|磷块岩建造。

含磷地层厚40~250 m,一般2~5个磷矿层,矿层累计厚度2~70 m,一般厚度15~20 m。

在滇东地区,矿层露头总长达1 283 km,产状平缓,倾角5°~40°,覆盖层薄。

根据矿层结构及其在含磷地层中的产出形态,大体分为结构简单仅有一层的矿层和具有上、下两层结构较为复杂的矿层。

上矿层在区内(滇东)分布面积最广,是厚度稳定、质量较好的工业矿层。

厚度1.5~31 m,一般7~10 m。

下层矿主要由各类贫磷块岩组成,仅个别矿区(澄江)具有富矿。

矿层厚1.5~36 m,一般为5~8 m,其稳定程度不如上矿层,在区内的分布面积只有上矿层的一半。

上、下两个矿层之间的夹层多为白云岩,个别为粘土岩,一般厚2~15 m。

区内矿石自然类型繁多,但主要为致密状磷块岩、条带状磷块岩、白云质磷块岩及生物碎屑磷块岩等。

含磷矿物主要为胶磷矿,含量40%~98%。

此外还有少量碳氟磷灰石,微量磷铁矿、磷铝石和银星石等。

胶磷矿在磷块岩中呈颗粒和胶结两种形式存在。

脉石矿物主要为方解石、白云石、玉髓、石英、粘土矿物;次为海绿石、黄铁矿及碳质物等。

区内磷块岩几乎均为颗粒磷块岩,胶磷矿平均含量62.6%,其中以颗粒存在的占53.31%,以胶结物存在的仅9.37%;最常见的矿石构造类型为块状、条带状及条纹状,其他类型较少。