昆阳磷矿地质勘察报告

. . XX昆阳磷矿地质勘探报告摘要XX昆阳磷矿于1955年1月在矿区最东端4.6平方公里正式进行勘探工作,矿区位于东经10240北纬25,勘探区属昆阳县管辖,交通方便,现有公路通行,今后自矿区修建铁路至XX市,交通更为方便。矿区海拔自1890.52480米,比高约300米,水文条件很简单,勘探区均在最低侵蚀基准面以上,工业用水、饮用水皆不困难,气候非常温和,气温平均自9.620.2,69月为雨季,1012月及15月雨量稀少,春季风力常达510级。矿区地层为沉积岩,有元古代上震旦纪,古生代寒武纪,中上泥盆级,新生代第4级地质,矿区主要为下寒武纪地质,对下寒武纪地质共分为8层,矿区主要位于大背斜南翼,矿区下断层甚多但对矿区影响不大,矿区产状平缓,倾角15度左右,厚度变化小,上下层矿平均厚度10.33米,品味亦很稳定,上下层平均品位28.02%,勘探工作采用了正规的勘探网,露头部分及浅部探求高级储量,潜伏部分探求低级储量,勘探网的布置100100米求A3级,200200米求B级,400400米求C1级,上覆盖与矿层的剥离比例为1：2.59,宜于露天开采,矿层采用块段法计算储量,最低可采厚度为1米,计算所用品位共分4个类型即815%；1525%；2530%；30%以上,共求得矿量A2+B级10016千吨,A2+B+C1级22827千吨,分化含磷白云质矽质灰岩品位达815%,达原料工业品位,可供利用,铅矿在本区为零星分布无价值。本报告共分为9章即一绪论；二区域地质；三矿区地质；四地质勘探工作；五矿石质量试验和技术加工实验；六矿区水文地质；七矿床采矿的山地技术条件；八储量计算；九结论。本报告主要由周学愚、骆万成、阎光辉、钱佐国4人编写。第一章绪论第一节 序 言XX昆阳磷矿于1955年1月正式开始初步勘探。为了适应农业合作化高潮的需要,于同年11月迅速转入详细勘查,并于短期内建立大型磷肥基地所需的磷矿资源,以供国内外农业发展的需要,由于目前勘探工作尚未全部结束,资料不全,故首先提交勘探区东部4.6平方公里内的储量报告,其余部分待勘探工作完后,于本年底继续提交。本队原名507队4分队,大队部分设于本分队,当月共有职工110余人,有大队长与分队长,勘探工作也有大队工程师检查指导进行,但至1955年8月以后,大部分撤销,本队改名为528队,职工有90余人。自从本队勘探工作皆由5级以下的地质人员担任进行工作。第二节 矿区的地理位置及交通情况本矿位于东经10240北纬25,主要矿区位于XX省昆阳及安宁两县境内。勘探区属昆阳县管辖。其东临滇池西南岸,距滇池约2公里,其东北65公里为XX市,南7公里为昆阳县城。北距XX约10公里,是XX市近郊之工业区,有水泥厂、造纸厂、水力发电厂,矿区东部水陆交通皆较方便,水路距XX约40公里,有小火轮可通XX市,行程约6小时,当天可以来回,但因火轮太陈旧,不能搭客,平常由水船代替,一天可达XX。矿区公路交通有2条,一条经XX绕滇池至XX,行程约65公里,唯至XX段因年久失修目前不能通车,另一条南经昆阳晋宁及呈贡至XX,行程约65公里,且至呈贡于滇越铁路相衔接,距矿区约40公里。昆阳全县人口较稀,共约6万人,但靠近矿区之恢厂、古城两乡村落较多,人口也较稠密,约7千人,故当地招募劳动力较易,但在农忙时较困难。第三节经济情况一运输条件当地运输条件东部较方便,若将来在附近修建码头或接通铁路,则运输条件较好,但至二街西面渐入山区,运输条件较差,目前仅有马车通道,唯在山箐内将来尚易修筑公路和铁路支线改变运输条件。二动力及燃料XX、XX与昆阳有水力及火力发电,但马量较少,一般仅能供给当地工厂及住户使用,但近年来XX附近正在扩建电厂,因此将来可从XX以高压电线输送至矿区,距离不远,尚为便利。至于煤及烧柴,区内十分缺乏,煤需至XX采购,烧柴可至昆阳及二街零星收购。三建筑材料附近森林十分缺乏,山顶大部光秃,仅在庙宇、村子间及池塘旁保存少量。通常木材从矿区南1520公里乡水采购,以马驮运。但木材不大,主要须由XX市XX省木材公司统一调配,至于石料灯影灰岩及石炭纪灰岩可供利用,距矿区约1.5公里,水泥可至XX购买。四矿区供水条件当地居民都饮井水及泉水,但在干季有时井要干枯,届时居民皆饮用中邑村、寨子坟、三家村三个大泉。其终年不干,离矿区约12公里。其中中邑村泉涌水量为726.4公升/秒,其他两个泉,因农民修堤筑坝蓄水无法测定,但从气泡上升量看来,估计涌水量皆较中邑村大,另北风窝西,发现25号孔是一个喷水泉,水头较高,涌水量亦较大。五农作物矿区附近堤子间为昆阳县之产米中心,小麦及玉米较少,油类作物也产些,粮食有赢余。第四节 地形、水文和气候情况一地形及水文情况矿区海拔自18902480公尺。东部靠近湖滨平原,地形较平缓,比高约300公尺,向西侧渐入山区,地势较高,比高约600公尺。本区山脊及河谷,大部分呈东西向分布,是顺地层走向侵蚀的缘故,山坡中侵蚀甚烈,时有侵蚀很深之山沟,古阶地亦大部被破坏,一般山坡是对阳平缓,大部分行成倾向坡,通行方便,背阳则较陡,行走不便,在河谷中则一般较平坦,属少壮年期地形。主要水流位于矿区以南约1公里的山谷中,呈东西向,以三家村西面之小山窝为分水领,向东流入滇池。水源为三家村泉,河流流量较小约0.20388公升/秒,干季14月间有时要干枯。另滇池水位也有升降,在1954年干季,湖水会将约4公尺,湖岸向滇池伸进1公里许。另二水流在勘探区外,但因涉及矿区外围故略述于后。其一为二街螃蟹河水流,其主要源头不详,但其支流发源于三家村分水领,与三家村水流背道向西而流至二街坝子会螃蟹河,折向西北流入安宁县境,流量不详。另一为XX河,是滇池的唯一出口,向西经中与街至白塔村折向西北,流入安宁与二街水会合,此河流量因接受滇池的供给,故水流量较大,雨季可作小型水力发电,但至干季因水位下落,水量较小,发电量不大,经常停止发电。从上述地形及水流观察,勘探区三家村山谷可能为古代滇池之海湾,湖水会通过三家村分水领向西流入二街螃蟹河,但因滇池水位近代不断下降此点从滇池周围山坡间之残留阶地及卵石,生物遗迹可证明,古滇池水位甚高且三家村分水领处之坚硬石灰岩及铝土质岩石不易侵蚀形成突起高地,待滇池水位低于此高地后就形成此小分水领,在滇西骤然断了滇池水源,在较低洼之地就造成了今日的湖泊,这些湖泊,大部分是因石灰岩,易于溶解,造成高低不平的大溶斗,受地下落水洞及地表侵蚀溶解而造成。在分水领东,因溶解侵蚀较分水领西激烈,大量物质冲向滇池把寒武纪以上地层石灰岩及铝土质岩石,大部分被侵蚀,至今山坡仍残留少许石灰岩及铝土质岩石的卵石碎片。二气候情况本区气候非常温和,与XX相仿,气温变化不大,平均自9.620.2,温差约10,偶见霜雪及冰冻现象。通常薄棉衣就可以御寒,在69月雨量较充沛,为雨季,1012月及15月则雨量稀少,河、井有时要干枯。本区春季风力较大,经常达510级。冬季偶有大风,以西风、西南风为主,此区风一般并不凛冽,雾也较稀少。矿区受侵蚀较烈,浮土掩盖为015公尺,一般为0.51公尺,石灰岩区为原地风化红土,厚度不等,沟谷中沉积则较厚,约30余公尺,且未见冻土现象。根据XX气象局的资料列表如下：118 / 118XX气象台1922年1月至1938年12月日记录1946年1月至1953年13月表 1项目1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月全年平均气温9.4 11.0 14.8 17.7 19.6 19.7 20.2 19.8 13.3 15.6 12.5 9.8 15.7 绝对最高气温26.5 28.5 29.6 32.1 33.0 31.5 30.5 30.5 30.0 28.5 28.5 26.0 33.0 绝对最低气温-5.4 -3.1 -1.4 0.7 7.4 9.4 13.0 12.0 7.1 1.5 0.7 -2.9 -5.4 平均相对湿度%64.0 61.0 56.0 57.0 65.0 76.0 79.0 79.0 78.0 78.0 74.0 70.0 70.0 最小相对湿度%10.0 11.0 1.0 13.0 13.0 27.0 31.0 16.0 20.0 28.0 28.0 11.0 1.0 降水总量mm3.9 17.0 20.6 28.0 95.3 173.6 204.0 208.0 154.0 94.7 37.0 9.9 1075.0 一日间最大降水量mm12.8 31.4 39.5 23.8 69.5 87.2 100.1 1.5 101.7 70.7 48.915.8 105.0 最多风向SCWSWSWSWSWSSWSCNCEECSCSCWSCWSCW最大风速定时m/s19.4 19.7 23.6 17.8 15.8 15.8 19.8 20.0 16.6 15.6 20.5 22.3 32.6 最大风速方向WSWSSWSWSWSSESSWSSWSWESEWEWSSWSSW蒸发量mm141.8 177.6 227.8 287.9 244.4 131.5 146.2 147.4 108.9 100.9 118.6 90.3 1913.3 雪 日0.2 0.3 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.4 1.0 雷 暴 日0.3 1.3 1.6 3.4 4.6 6.8 8.8 8.1 3.3 1.6 0.4 0.1 40.4 大 风 日0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 雹 日0.1 0.5 0.2 0.1 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 1.3 晴 天10.2 13.0 16.5 9.3 5.5 0.5 0.4 0.7 2.5 3.6 11.1 15.5 97.8 阴 天8.1 4.6 2.3 4.1 9.1 19.8 23.9 18.9 16.7 14.0 8.0 5.1 129.6 降雨日数1.53.9 3.9 5.8 12.5 18.1 19.9 18.8 15.1 12.7 6.6 2.8 121.6 第五节 矿区地质研究史一昆阳磷矿原名为中邑村磷矿,因多年未经调查,矿区范围逐渐扩大,在1950年底范承均同志等调查时改名为昆阳磷矿。但就今日所了解的资料而论,本区磷矿,矿区范围已超越昆阳县界而入安宁县境,已不能以昆阳二字所包括了。本矿先后经过67次调查,1938年抗战期间,因XX炼铜厂寻找耐火粘土,先后派人至本区调查农民洗衣用之白泥,能否作为耐火材料,曾轰动一时。直至1939年1月,程裕琪和王学海先生开始把前人误认为耐火粘土的岩石鉴定分析,证明是优良的磷矿层,后卡美年先生接踵到矿区研究磷矿之成因,1940年谢家荣、王日伦、王鸿祯、朱连青及曾繁初等先生及美国人米纳都先后到矿区调查,1950年底西南地质调查所范承均等更做了进一步调查,并扩大了矿区外围。上述调查者皆作了调查报告,程裕琪先生首先发现,并以半仪器法作了1：10000的地址图一幅,面积约5Km2,但调查面积较小,仅中邑村至歪头山一段,当时他指出了远景,因此王日轮先生后又作了详细的调查,扩大了矿区,并广泛研究了成因,至范承均同志等调查时更近了一步,矿区范围扩大至二街西面,当时测制了五千分之一地形地质图6幅,计面积25 Km2,5万分之1地质图一幅,并把前人资料作了综合研究,使本矿逐渐提高为名闻国内外的磷矿。过去调查者对本区的储量估计如下表地 区矿量单位千吨估 计 人露头部分隐伏部分合计皇太后坟至歪头山包括天子庙40154347836250年调查队67671390920676王曰伦7106程裕琪风吹山区16072296390950年调查队32905774王曰伦拉庵至落风湾32454086733150年调查队298135366417王曰伦羊高山区336693153150年调查队181614003316王曰伦白泥台区716562126050年调查队662662王曰伦大巍山区50年调查队402402王曰伦老白岩至小国山67467450年调查队王曰伦潭龙山区17204500622050年调查队王曰伦二街虎山10652463050年调查队王曰伦合 计12923170082993150年调查队156682141937087王曰伦除上述外,许德佑、王恒升及边兆祥三位曾在安宁北后店、石堤桥及XX附近发现磷矿存在,但未见有文献及地质图,另外前人曾把本区磷矿与XX大龙潭、呈贡、鸡叫山、嵩明官青及澄江东山等地区所发现之磷矿作了比较,提出了远景,认为本区是上述XX各地的磷矿中价值最高的地区。但昆阳磷矿虽作出了屡次的调查研究,由于受过去的地质调查方法的限制,缺乏系统的山地工作,系统采样及综合研究,仅能对露头作一般的了解与研究。缺乏正确的地质图,因此对过渡层之含磷情况与背斜北翼及向西延长是否有磷矿存在未作出结论,在地质图上作了空白区。另对白色页岩及寒武纪震旦纪侵蚀面上之石英的论断亦有错误存在,对磷矿储量计算不一,估计一般过低。过去调查之地质报告如下表表 3报 告 名 称调查者调查年月日出版刊号名称XX昆阳中邑村歪头山间磷灰岩矿地质简报程裕琪1939年1月地质论评第4卷第8期合刊第135页XX磷矿发现之发现经过与概况程裕琪1943年未出版,西南地质局资料XX昆阳中邑村磷矿王曰伦1940年冬地质学报第35号第69页XX昆阳中邑村磷灰岩矿标本采集略图 卡美年1940年冬地质论评第4卷第8期合刊第102页XX昆阳磷矿成因及时代 王曰伦地质论评第6卷第12期合刊第78号XX昆阳中邑村磷矿王鸿祯1940年6月中国地质学第17年会论文地质论评第6卷第2期合刊XX昆阳中邑村磷矿略述1948年中国地质学会会志21卷1期XX昆阳中邑村磷矿王曰伦1949年地质评论第35号78页XX磷矿区急救报告王曰伦1939年西南地质局资料昆阳磷矿地质报告范承均1950年西南地质局资料二勘探史在1955年1月开始对昆阳磷矿东端梅树村附近之8.02平方公里内进行初步勘探,与同年11月转入4.8平方公里详细勘探,至目前止所完成的工作量和获得的新资料如下表：地质勘探工作量及价值完成情况 表4工 作 项 目完成工作量费用千元备 注机械岩心层480.72m93.41手 摇 层136.75m12.10槽 探3705.62m35.08井 探794.55m21.961：2000地形测量8.203Km236.491：2000地质测量4.60 Km2未计算费用采 样276个1.55化验费用未计获得的新资料如下：11：2000地形图8.02平方公里。21：2000地形地质图2幅计4.60平方公里。31：1000勘探剖面图16张,纵剖面图4张。41：1000槽、井、剥土素描图,计井66、槽53、剥土29个。51：100及1：200钻孔柱状图12个。6其他各类综合图件储量计算土、矿层厚度变化图、剥离率图、第四纪地质图、地貌图、采样平面图及水文地质图等。主要成果探清了4.6平方公里的储量,作了详细的地质调查研究及薄片鉴定,弄清了矿区内的地质情况及矿层的厚度变化,作了详细的化学分析,了解了矿层的品位变化,踏勘了矿区的外围,肯定本区是一个质优且储量丰富的大矿床,可建立大型磷肥基地。过去的过渡层分析证明为含磷白云质砂质灰岩,其新鲜者含磷无价值,风化者有富集达8%以上。证明在当地基准面以下,水文情况较复杂,有时有水头较高的承压水至于踏勘及勘探所有的储量数字则与前人相差甚大,在勘探区与前任所估数字相差约一倍,若与估计至二街的数字相比较,则相差约34倍,但目前外围扩大甚多,总的地质储量与勘探所得的储量总数估计差83700万吨,为过去数字的21倍,将来若把外围全部调查清楚则远景储量将大大增加,成为世界上有显著地位的大矿床之一。第二章 区域地质第一节 区域底层一地层分布：本区地层由于沉积间断及侵蚀关系,缺失甚多,仅见元古代昆阳系,震旦纪灯影灰岩,下寒武纪、中上泥盆纪及中下石灰纪等地层及第四纪湖积、冲积、洪积及残积坡积、冰积层等,至于其他时代地层,则超出目前所知矿区之外,据了解大部分分布在安宁以北。但甚不详,故不叙述。昆阳系分布于矿区之南。面积最广,东起滇池边,向西延至安宁及易门县境,是康滇地轴的延长,厚度不详。因夹有坚硬的石英岩不易侵蚀,造成陡峻之错综山峦,高度超过矿区之山脊。灯影灰岩分布于矿区大背斜之轴部,分布东狭西广,东起旧寨村,向西延长至安宁县境,受构造及侵蚀控制,向西南及西北展开。分布宽度约4.520公里以上,长度不详,其组成近乎东西向的山脊。下寒武纪地层分布于背斜南北两翼,亦即灯影灰岩之两边,亦近乎东西延长约20公里。露出宽度随岩层倾角陡缓及侵蚀程度而不同。一般宽约0.54.5公里。泥盆纪地层亦分布于背斜南北两翼,南翼东至三家村,西至安宁县之八街东面,延长约20公里,宽度约0.30.5公里,北翼东起XX之马房,向西延至安宁县境,长度不详,宽度与南翼相仿。石灰纪地层亦分布于背斜两翼,南翼自三家村至二街,向西延长与否暂不详,宽度约11.5公里,北翼则分布较广,近东南西北向分布,其与XX西山相接形成较陡峭的邺山。上述地层除昆阳系外,在安宁及碧鸡关以北,因向斜背斜重复出现而露出,面积甚广,且其上时覆盖有二叠纪棲霞灰岩及玄武岩,三叠侏罗纪红色层及砂页岩,及第三纪含褐煤的湖积层、第四纪湖积冲积层,分布于沟谷及湖滨,残积坡积层大部分分布于山顶与山脚上,为原地风化残积土,分布零星,厚度不定。第四纪地层在区域地质图上未表示。二地层分流根据地区地层之分层自古而新,分别叙述与后：1元古代昆阳系H为板岩、千枚岩及石英砂岩组成之变质岩系,呈棕红、灰白、灰绿、棕褐、黄褐等颜色。薄层及中厚层,板岩及千枚岩及片理发育,并具错综的节理,含云母碎片较多,裂缝上有铁锰氧化物渲染,并夹有厚约3.5公尺的赤铁矿两层。由于成层较薄,因此桡曲滑动等小构造较普遍,板岩与千枚岩主要分布在本层下部,但间夹有石英砂岩。上部为石英砂岩,夹有板岩,颗粒细,中而均匀,风化剧烈时散成白砂部分质地较纯,有时夹有铁矿层。1950年调查者在三家村后山板岩中曾见有小玄武岩的喷出。观察其岩性,与下二叠纪峨眉山玄武岩甚似,但由于其上部未见有覆盖层,故无法了解其真正的生成时代。昆阳系为本区最古老之地层变质甚深,构造复杂,在别地因晋宁运动而与上浮岩层澄江砂岩呈不整合接触,但在本区则因大逆掩断层与上震旦纪、下寒武纪、泥盆纪及石炭纪等地层接触,厚度不详。2上震旦纪,灯影灰岩Sh3为砂质石灰岩,含磷白云质砂质灰岩组成,间灰棕色,灰色页岩及泥质薄层灰岩,呈红灰色及白色,风化面呈黑褐色,厚层及薄层,顶部夹燧石扁豆体,大小不等约0.11公尺长,厚约2100cm,柱状节理发育,风化激烈者变成紫红色残积土,有时变成白砂及含云母之棕色土状物,由于碳酸钙大部分溶失,所以滴酸反应轻微甚至没有。矽化程度与层位有关,在底部较浅,上部较深,部分含燧石扁豆体者有时变质成结晶质灰岩,含磷白云质矽质灰岩分布在顶部,厚约60公尺以上,白云岩变化程度不定,细中粒结晶性,较坚硬,前人会误认为石英砂岩,且含磷,因此有人曾把此层与磷矿石合并在一起,定名为过渡层,意即石灰岩逐步相变过渡成砂质岩石而至磷矿,实际上是不对的,忽略了含磷白云质砂质灰岩与磷矿间之侵蚀面的存在。另在与磷矿接触处的不整合面上,常有一厚02公尺的石英脉,侵入并见到交代磷矿层。其中含零星方铅矿脉详见矿区地质。本层形成大背斜轴心,未全部露出,可见厚度为110公尺以上。3下寒武纪地层m1为磷块岩、页岩、砂质页岩及砂质灰岩组成。呈灰褐、黑、白等色,风化后呈紫、黄、棕、灰、绿等色,全厚约200250公尺,磷块岩位于底部与灯影灰岩直接接触。磷酸盐岩系厚约1020公尺,为页密条带,鲕状及结核状磷块岩,含钙质滴酸起小泡,风化激烈时变轻且因钙盐及磷盐有缺失现象。磷盐品位降低,滴酸也不起泡,夹有薄层燧石条带,扁豆状及黄白色页岩,磷块岩分上下两层,以白色页岩为分界,但有时白色页岩尖灭,上下两层矿无法分出。结核状磷块岩位于底部,结合体0.51.5m大小,偶见同心圆,结核体成分为磷盐。胶结物为磷盐,有时为钙盐及矽质,发育于梅树村及白泥台1带及二街以西及XX偶见之,白色页岩也发育于梅树村及白泥台一带,二街以西及XX偶见之,白色页岩也发育与梅树村及白泥台一带,厚约0.57公尺,其他地方甚薄,仅00.5公尺,而大部分地方尖灭。磷矿层以XX最厚达18余公尺,梅树村及二街次之,约515公尺,磷矿向西有显著变薄现象,厚仅4公尺,并有变质现象,镜下可见细小之磷灰石结晶,部分逐渐变成灰岩,目测磷份变低,磷矿层中部含Hyolithes化石。磷块岩之上为杂色砂页岩及砂质灰岩,未风化时为黑色,厚层及薄层。含云母细片甚多,结核构造显著,结核呈扁豆状,中心为方解石及铁质,有黄铁矿结核及结晶体,直径最大约1.5公尺常呈球状风化,顶部砂岩层面上可见清晰之波痕构造,常夹有薄层磷块岩扁豆状,全层厚约200250m,东面梅树村及XX一带较薄,二街西部一带较厚,上部绿色页岩层中寻获Redlichia Chineoss Maleol Linguk Obalus 等化石详见矿区地层。另据50年调查结果在二街以西,磨盘山一带发现有沧浪铺系在区域地址图上未表示为黄色页岩及灰色砂岩,全层厚约100公尺,底部黄色页岩中寻获Redlichia CHinepss 及Paleonlearob 等化石。寒武纪与震旦纪间有间断。震旦纪灰岩表面有时高低不平,但一般起伏不大,最高最低约0.10.5公尺,因此在不同地段可见整合,假整合及微角度不整合等三种接触,不整合交角约310,根据震旦纪末的地壳运动规律来看,当然没有强烈的造山运动,各处地层皆是见假整合接触。因此在本区所见之微角度不整合,很可能是因槽、井之观察而太小,仅见到起伏面上的局部起伏的地方,而产生不整合现象的概念。4中上泥盆纪地层D23为砂页岩及灰岩组成,全厚约50100公尺,东薄西厚,与寒武纪地层呈假整合接触,证据如下：1.与寒武纪地层接触处之岩层走向倾斜及倾角大致相同；2.接触面上有时有透镜状底砾岩；3.与固定的寒武纪底层接触,上下岩层可以到处相对比；4.中上寒武纪地层缺失。泥盆纪地层根据岩性可分为下列两部分：1.D2砂页岩新鲜面为暗绿色,风化后呈黄及黄绿色,中厚层细砂岩与页岩相间成层,含钙质呈贝壳状断口,下部为厚约1.5公尺之砂岩,底部有时夹有00.3公尺厚之透镜状底砾岩,砾岩直径不定约2.5cm,其有定向排列,砾石成份主要为砂质石英岩,石灰岩为砂岩等。在顶部页岩中找到鱼骨Bothiolepis； Epipetalichthys及植物化石Protolipidodran碎片,本层共厚1520公尺。2.D3石灰岩呈灰黑、深灰等色,致密部分呈结晶质,厚层及薄层,约厚80cm,薄层每层厚约20cm,层次清晰,性坚硬,滴酸部分起泡不烈,可能含有白云质,中偶夹有页岩,前人曾找到过鱼骨化石碎片,本层厚约3070公尺。本层前人调查时曾属于下泥盆纪,现本队根据中国科学院古脊椎动物研究室鉴定,其中有鳞甲目的清鳞鱼Bothriolepis及大辨鱼目的上辨鱼Epioetalichthys其系中上泥盆纪地层中的产物,故把它改属于中上泥盆纪。石炭纪C本层与泥盆纪地层接触处,因皆为石灰岩,岩性差别不大,化石亦未找到。前人以石灰纪灰岩具较厚的层次及角砾状构造的特性作为与泥盆纪地层之分界,并当做假整合接触。但根据化石鉴定,此地层为中上泥盆纪地层与石灰纪地层可能为连续沉积之整合接触。在本区石灰纪地层仅见下石灰纪及中石炭纪地层,与其它地区部分岩性不能对比,全层厚度约220250公尺,现分述于后：C1下石灰纪灰岩呈灰色、粉红色、厚层呈结晶质,性硬,夹有许多角砾状灰岩,砾石成份为石英岩,直径大小不定,最大可达10200m,胶结物为石灰质,部分为大方解石脉,砾状构造具一定层位其系原生沉积末石化的碳酸盐地层,受海水震动破碎后再胶结石化而成,含珊瑚及腕足类石燕等化石,全层厚约7080公尺。C2中石炭纪灰岩以铝土页岩层与下石炭纪灰岩分界,呈假整合接触,全厚约140170公尺,主要岩石组成为石灰石,中夹两层角砾状灰岩与铝土页岩两层,灰岩岩性亦呈灰白,灰及粉红等色,具结晶质含白云质,中厚层,层面不清,裂隙中成团状产出的白色方解石脉,在角砾状灰岩裂隙中50年调查者,会找到结晶完好的含油石英晶体,含有Charistites 及Fusulinellabacki等标准化石,铝土页岩呈紫红白黄绿灰等颜色,大部为铝土页岩,夹有豆状结构,豆状直径120cm大小,成份为铁质物,很少具同心圆状结构,铝土页岩中大部分含有方解石结晶,铁质矽质及泥质较多,目测品味不佳,性坚硬,中有植物化石碎石,两层铝土页岩共厚约4公尺,露头大部被红土所覆盖。另在二街南煤炭山见在纯石灰岩之上铝土页岩中夹有薄层劣质煤一层厚约30cm,含煤地层亦很薄,仅数公尺,由于断层切割,仅见于煤炭山,煤已被乡人采掘殆尽,在煤系之上还有一层纯石灰岩,厚约10公尺余,富含珊瑚及腕足类化石。第四纪其余上述地层皆呈不整合接触,厚度不定,根据XX省工业厅打钻结果,最厚在35公尺以上。其根据成因可分为湖积、坡积、冲积、洪积、残积等。某些地方会见有冰积石的现象,局部含有螺系化石,详见第四纪地质研究。第二节 地质构造一褶曲矿区东至滇池西至安宁县境,构成NEESWW走向之大背斜,宽约10余公里,长度不祥,灯影灰岩组成大背斜之轴心,轴部位于矿区与矿区北之碗澜山间,未见显著倾没现象。勘探区为南翼,XX为北翼,南翼倾角1030,向南延伸被三家村逆断层所切。北翼XX附近倾角较陡,约5070,碗澜XX倾角又逐渐变缓约1025,北翼向北倾入XX河下,其上覆有分布甚广厚度又大之石炭纪灰岩。向北延伸不祥。根据片断的旧资料证明向斜至安宁北面后又露出,并继续向北延展至碧鸡关北,双山附近重复出现构成另一倒转背斜,说明此时代海侵面积甚广。二街西南老虎井一带,震旦纪及寒武纪地层,后又露出,构成一向斜构造,其长约7公里,向斜东部二街以东被逆掩断层破坏,宽约27公里,泥盆纪及石炭纪地层组成轴心,轴心位于石岩村附近,接近东西走向,南翼部分成倒转现象。在二街东南,松林庄灵庙一带构成一盆地构造。根据本区褶皱构造线及小构造的特性看来,形成本区褶皱的力来自南北两面,而北面推力较大,形成了倒转背斜,至于老虎井到倒转向斜是因受大逆掩断层之影响。其受力时期完全不同。另本区露出之昆阳系,根据旧资料观之,其为构成昆阳、XX、峨山、易门,一带之大背斜的北缘的一部份。二断层本区较大之断层较少。但小断层在矿区甚发育,现把已知的较大断层综述与后： 1三家村大逆掩断层 昆阳系地层由南向北推动,切割了本区的全部地层,断层东起滇池边之旬心村,西至三家村灵庙,新龙村新街一直向西延长,断层方向为NEESWW,仅在灵庙以西,局部转折为NEESSW,断层面的倾角及断距不祥,估计倾角较大,由于此逆掩断层的推动较大。影响矿区亦产生了类似的小逆掩断层。2滴水井断层断层走向240,倾向及倾角不清,影响了寒武纪与震旦系的地层。其他二街坝子间,前人认为可能有一断层,但因第四纪地层堆积过厚,无法辨认,根据地层相连情况判断,断层可能不存在,故未在图上表示,另在滇池边的旧寨村北灯影灰岩中,有大量的角砾状灰岩存在,很可能有断层存在,但因没有详细研究方向不清,从地形上看来滇池湖岸即位断层线,大致呈南北向。其他小断层见矿区构造。第三节 矿床和地质发展简史 一沉积环境大地构造及古地理本矿位于康滇古地轴之东南缘,亦即康滇地轴中之第三个构造区滇中地貌的边缘,从本区形成之岩石性质及厚度变化来看,为浅海相沉积而在当时海水不够稳定,进退间隔时间较长,海岸变迁也较大,当上震旦纪海水较深,面积也广,在地槽不断下降的情况下,沉积了厚度较大的厚层石灰岩,但至下寒武纪初,海水普遍变浅,沉积了磷矿石及页岩、砂岩、钙质页岩及西至矽质灰岩等。矿床和地层,但从沉积物的厚度和结构变化来看,在当时地槽中的海水是中深边浅。二街及XX附近较深,沉积物较其他地方为厚,如二街西面有别地没有的沧浪铺系的沉积,结核状构造也较稀少,夹在矿层中之白色页岩大部分变薄,甚至尖灭。从二街和XX白塔村西,海水亦浅,磷矿层沉积较薄,质量也较劣,梅树村一带海水亦较钱,故结核状构造发育,白色页岩也较厚,根据前人调查结果,自XX向北含磷盆地,尚延展甚远。但厚度显著变薄。品味也变劣,显然亦为海水变浅之故,在泥盆石炭纪时,本区局部形成小盆地割据,有深水海湾或XX之沉积,此种现象在三家村及二街较显著,其沉积物特点如下：1泥盆纪开始时,海水较浅,沉积有少量的底砾岩,接着沉积了很薄的钙质砂页岩后,海水立即变浅,沉积了海相的石灰岩。2在石灰岩中夹有数层具有一定层位的角砾状灰岩,为灰岩沉积时受海潮或洋流破碎后胶结所致。3在石灰岩的侵蚀面上夹有两层海相的铝土页岩,其部分具有豆状结核。4在泥盆纪砂页岩中有鱼骨和植物化石,石炭纪灰岩中有腕足类和纺锤虫化石,在铝土页岩中有植物碎片。综上述泥盆石炭纪沉积物的岩性及化石推测,当时此海水,深度变化较大,另在XX也有同样沉积物,但那里的沉积物厚度甚大,说明当时海水较三家村附近深的多。至第八纪后,本区形成了滇池湖泊,并且不断的下降,沉积了湖相地层,从山顶已被破坏残留下的沉积接地痕迹看来,可推测古滇池水面远较现在水面为高,相差约400500公尺,湖泊面积也大得多。在二街及XX的山顶上普遍见到此种想象。二区域地质 上震旦纪以前的地层,因零星出露,接触关系不详,从前人调查附近资料研究,元古代昆阳系沉积后,本区有一较剧烈的造山运动晋宁运动形成了高山峻岭,剧烈侵蚀,当时气候在一度十分寒冷,造成冰川。因此在不整合面上沉积了粗径的水积层及砂岩澄江系,以后由于长期强烈侵蚀,大陆侵蚀能力也逐渐变弱,供给物皆为细粒,在地层不断下降,沉积了较厚的灯影灰岩,在末期并有白云质矽质灰岩的沉积,至震旦纪末海水逐渐退去,在轻微的地壳运动影响下,底层隆起,开始了侵蚀,形成了与下寒武纪之间的假整合侵蚀面。至下寒武纪初地盘又速度下降,海水从南面的印度洋侵入,进入滇东后遇康滇地轴,海水被分为两支,一支向滇西倾入,另一支向东北流入XX、XX、XX、XX西部,侵占了华南大部分地区,昆阳磷矿及砂页岩就沉积在此地槽的边缘,为浅海相的沉积,同样地层在XX峨嵋山也有发现,但那里磷矿较薄,说明当时康滇古轴普遍有磷份供给沉积,但含磷溶液浓度是很不平衡的,昆阳比峨嵋好得多,另由于海水来自印度洋,因此下寒武纪发育之生物群Redlichia Chineneses 等与印度洋发育十分相似。至下寒武纪末期,云贵高原发生造陆运动,地盘逐渐上升,海水长期退出,因此缺失了中上寒武纪的沉积,在矿区为长期的侵蚀期,使奥陶志留纪的地层在此处完全缺失,一直至中上泥盆纪海水由东面侵入滇东,由于在此以前是一个长期的侵蚀期,康滇古陆差不多被削平,当时侵蚀能力不强,供给物质大部分为细屑物质,因此在沉积了少量的砂岩及钙质页岩后,立即沉积石灰岩,当时繁殖的生物有适于半咸水性环境的鱼及原磷木等,泥盆纪后下石炭纪接着沉积主要为海相沉积,但因下寒武纪后,XX的地盘基本稳定,因此虽屡次发生运动,但也较轻。一般以上下升降形成小盆地切割,以地台型沉积为主。因此石炭纪沉积物虽以石灰岩为主,但海水一般不太深,因石灰岩中经常夹有受海潮或洋流所造成的角砾状灰岩,个别时期海水曾十分浅,使得地表剧烈风化所游离出来的铝及海边生长的少量植物,堆积形成铝土页岩及薄煤层,当时生物有石燕。纺锤虫及磷木植物,中石炭纪后,在本区又为长期侵蚀期,若从昆阳系中所见之小玄武岩脉看来推断二叠纪末期。本期亦有火山活动,但主要在晋宁和XX以北活动。本区仅受其余波之影响,自从一直至第三纪末第四纪初,由于断层及侵蚀造成的滇池,从沉积阶地遗迹看来,古滇池水面既高而广,目前是处在不断地海退期。综上所述本区地壳活动不太剧烈,在下寒武纪末期会有轻微的造山运动,使寒武纪地层发生了一系列近东向西的褶皱,并有分布较广,但甚分散零星的方铅矿热液成矿作用,在下寒武纪后,本区地层与康滇古地轴之基底结成一较坚硬的地块。使地盘从此基本稳定,形成了一个广大的地台区。使下寒武纪后地盘很少活动,仅有上下升降的造陆运动,火成岩活动也甚稀少,仅在二叠纪末期有与XX峨嵋山玄武岩系相当的广泛有来自南面的较强推力造成了影响很大的三家村逆掩断层。但推力的来源至今尚不清,至第八纪末又发生了一次较大的地壳平衡运动,形成的大断裂,造成了滇池。上述地史叙述根据本区地层分层,及靠近康滇古地轴,基地硬等情况看来是可能的,但若扩大面积看本区外围在同时代的地层上时附有其他时代二叠纪、三叠纪、侏罗纪、第三纪的地层,这些地层在本区未见到,是否能说明本区当时没有海侵现象呢？值得讨论研究,也可能当时有这些沉积物,后来在强烈的分化侵蚀作用下,被搬运走,使造成了现在的情况。新鲜含磷白云质矽质灰岩的分析结果表表6工程编号层位现编号采样长Mg%SiO2%P2O5%备注WP30SN32890.70 19.43 4.91 3.92 刻槽规格10*5cmWP35SN314741.35 1.24 WP35SN33300.65 12.97 26.30 2.85 CK10SN313311.12 13.46 SN319731.21 15.57 11.18 CK10SN319792.02 15.02 7.23 SN319801.80 16.59 2.56 SN319811.72 18.69 3.03 SN319821.41 19.24 2.14 SN319831.74 18.06 1.76 CK6SN315330.67 2.57 CK4SN317662.40 3.23 CK8SN318712.28 3.94 CK2SN317362.40 3.00 CK3SN319831.65 7.07 SN38691.69 17.22 12.20 3.53 廢孔1SN38701.79 16.71 12.81 4.07 SN38712.93 17.78 8.01 3.71 SN38430.96 16.09 14.76 2.79 廢孔2SN38491.52 14.32 21.88 3.34 SN38461.96 16.65 12.16 合 计131.1721.7176.67MgO分析8个样SiO2分析8个样平 均16.40 14.97 3.83 铝土页岩分析结果表 表7采样现编号采样地点采样规格分析结果备注长m宽m深mAL2O3%SiO2%P2O5%2206庙背面坝后坡2.005244.4329.280.412207同上1.205239.8834.110.752208庙东面弯腰山1.905245.755.523.252209同上1.455240.5942.141.432210同上1.905243.1181.404.32六水晶及油石英 在寒武纪底部之石英脉及中石炭纪之角砾状灰岩的裂隙中,有发育良好的石英晶体,有些甚大达310cm,但晶体孔隙甚多,透明度也不好,50年调查者在角砾状灰岩内的水晶中,还见包裹有石油,可证明有油气活动,可惜本区石炭纪地层较薄,且无理想储油构造,但既然有油迹出现,值得在XX广大的石炭纪地层中注意是否有石油存在。第三章 矿区地质第一节 矿区地层本区地质为沉积岩,有元古代、古生代、新生代地层,以古生代地层为主元古代有上震旦纪、古生代有寒武纪、泥盆纪、新生代有第四纪。矿区地层位于大背斜南翼,呈大致东西方向延伸,在矿区山脊之北为上震旦纪灰岩,由于易溶解侵蚀,形成矿区北面的陡坡,山脊之南为寒武纪泥盆纪地层分布区,岩层倾角平缓1530度,兹将地层分别叙述于后：一元古代1上震旦纪SN3砂质灰岩,含磷白云质矽质灰岩。1、矽质灰岩出露于矿区北面深青中,呈大致东西方向延伸,在天子庙XX面沟中亦有出露。岩层可见厚度为50公尺以上,为灰白、白、灰色,中厚层至厚层。20500m岩性坚硬,性脆,节理特别发育,使形成约251000m的方块状破碎。灰岩部分具有洁晶。中夹有一层厚约10公尺的蓝灰色,含黄铁矿绢云母斑状灰岩。在矽质灰岩顶部夹有白色厚约250公尺燧石条带数层,岩层层次清晰,遇酸起泡,遇钼酸铵有磷的化学反映,风化后呈棕红色土壤,部分风化后呈白色粗砂。2、含磷白云质矽质灰岩主要出露于矿区北面,呈东西延展,少部在矿区的最东面,在矿区的中部深箐中由于雨水常年累月的冲刷,露出地面,岩层厚度自4060公分,深灰、灰、灰白色,厚层及薄层,硬度约为七级,上部具有波纹状层面,并夹有燧石扁豆体,中部及下部为厚层厚约30cm并逐渐过渡为矽质灰岩,据显微镜观察,主要为粒状结构,大部份由碳酸盐矿物组成,白云石颗粒较粗大而晶体完整,石英呈散点状分布,磷酸盐分散分布,白云母呈不规则排列照片1。与矽质灰岩呈不整合接触,风化后呈土状,含磷品位在8%以上。新鲜的含磷约在3%左右,其成因新鲜的系原生沉积,风化的系残余富集与次生淋滤富集两种作用相结合。石英脉厚自02公尺,一般位于含磷白云质矽质灰岩与下层矿块岩假整合面之间,白色块状,油质光泽,硬度大,具有孔洞,在孔洞中有下的石英晶体生长,并有同心带状的玛瑙。照片2石英晶体最大的长13cm,直径4.5cm,晶体内具有棕褐色起泡,绿色矿物的包裹体及矿块岩的包裹体,有伴生的节瘤及晶纹,晶体颜色有茶色、烟灰色、紫色、无色透明,有石英细脉穿入含磷白云质矽质灰岩中,石英脉交代白质云灰岩,磷块岩现象很显著,石英仍保存有磷块岩与含磷白云质矽质灰岩的结构,并保存有未交代的磷块岩,含磷白云质矽质灰岩的残余物,有时在石英脉中伴有散点状的方铅矿。根据光谱分析并含有弱量的Zn、Ni,其成因；系适应矿脉岩上震旦纪含磷白云质矽质灰岩余下寒武纪下层磷块的假整合面间侵入,在石英矿脉上升的同时还有方铅矿矿液上升,产生有散点状、细脉状的方铅矿,铅矿的品位贫富不均,品味最高达50%以上,风化后呈黄色的氧化铅,微风化表面有晕色,含铅厚度变化很大,自0.060.4m时呈尖减,伴生矿物胶质磷灰石、方解石、白云石、铁质、泥质,根据以上生成特微,应属热液生成。二古生代1下寒武纪1、下层磷块岩m1主要出露于矿区北面,在矿区中部深沟边缘亦有出露,从地形上说明主要分布于矿区山脊。矿层厚自0.66.62公尺,为蓝灰、灰白、灰色、以蓝灰色为主,矿层致密块状,硬度约为5级；下部为结核状磷块岩,为灰蓝色致密的块状,由许多灰色极致密,直径在1m左右的不规则圆形颗粒的膠磷灰岩组成,有些颗粒有同心带状构造,其中间部分是由许多细小的均质磷酸盐组成,边缘有一层机维晶质,同心圆外壳的颗粒集合体组成的结核照片3在其中常常混有少量的石英碳酸盐,颗粒充填在这些结核之间,结核状在底部有呈层状排列,逐向上部结核状的含量大大减少,同时分布也很不规则,在结核磷块岩之间有极少量的鲕状磷块岩,随结核状磷块岩减而鲕状磷矿岩相对增加,中部为鲕状磷块岩及条带状磷块岩；主要为蓝灰色,细微块状,条带状磷块岩为深灰色、灰白色互层组成的鲕状磷块岩,有许多圆形或椭圆形及不规则形状小颗粒所组成,彼此多部相连,部分有清晰之同心圆状构造,但多数为较均匀的不显其他构造的,其外表为一层较粗糙颗粒的磷酸盐的外壳。在磷酸盐颗粒间对少混入有细小的矽质颗粒和铁质、泥质的混入物,胶结物为矽质,并含有Hyolithes sp照片4上部为燧石条带磷块岩,在磷块岩层中夹有15层,厚约0.53cm燧石条带照片5,燧石为深灰、灰黑色,极细微呈具贝壳状断口,磷快岩中夹有鲕状,并含有Hyolithes化石。在下层磷块岩中间,见有磷酸盐扁豆状,矿层风化后,呈灰白色,质量疏松,比重减轻,与上层震旦纪含磷白云质矽质灰岩假整合面接触照片6。2、白色页岩m2主要分布于矿区北部及中部,以及深沟边缘部分。岩层后自0.67.1公尺,为灰色,风化后呈白色、灰白色,质细有滑感,具有片理状构造,置于空气中易自行破碎,下部为灰褐色,具有许多磷酸盐矿物小点,含有极多的Hyolithes化石,有云母及石英质铁矿伴生,上部为质细软的白色页岩,在页岩裂隙中染有铁锰矿物,含P2O5品位在5%以下,与下层磷块岩m1呈整合接触。3、上层磷块岩m3主要分布在矿区中部,由于上覆层各处侵蚀程度不同,皆成零星分布。下部为互层磷块岩,为薄层白色页岩与磷块岩成互层白色页岩厚自0.215cm,矿层厚自0.5200cm互层层数约020层,中部为鲕状磷块岩及磷酸盐扁豆体,磷块岩为灰色。厚层夹薄层厚层3040cm,薄层510cm薄层粗糙,且易风化,风化后呈棕褐色极疏松,厚层节理特别发达,节理面也很光滑时碎成100cm3块体。部分地区夹有13层磷酸盐扁豆体长1020cm,宽35cm,厚约24cm,并可见到稀少的结核状磷块岩。矿层以磷酸盐为主,可找到极少的Hyolithes sp化石,混入有方解石,海绿石、白云石、石英、云母、铁质,上部为条带状,矽质磷块岩照片7条带状磷块岩显示程度不定,部分地区为极明显的深灰色与灰白色磷块岩组成条带状,深灰色含Mg较多。部分地区显示很不明显条带厚度0.52cm,灰白色条带,较疏松易破碎矽质磷块岩厚自0.31.5公尺,为灰色,很稠密的块状,为粒状结构,以磷酸盐矿物为主；次为矽质颗粒,颗粒分散分布,并含有长石、云母、铁质,含P2O5品位在16%以下,矽质磷块岩从整个矿区来看,厚度变化很大,一般说来由东而西,由北而南,逐渐增厚,硬度在七级左右,自矽质磷块岩上部有一层厚自0.20.7公尺,含磷海绿石磷绿泥石砂岩,为棕褐色,极为疏松,含有许多圆形鲕绿泥石和海绿石,在其中间为粘土质、砂质、磷质,铁质呈胶结的形式照片8,在砂岩之间夹有一层厚约25cm,白色细块状的石英岩,具有一定层位,时有尖减现象,上层磷块岩风化激烈者,个别含P2O5品位降低到8%以下,与白色页岩m2呈整合接触。4、紫色含云母砂质页岩m4主要分布于矿区的中部,由于侵蚀程度不同,在北部的山头亦有分布,其延长方向大致东西,岩层厚至3050cm,为紫、紫灰色、性软、薄层,底部有一层厚约1020cm的底砾岩照片9,砾岩为次圆滑状及不规则状,成份主要为矽质,次为磷矿,并有许多的海绿石及粘土质。遇钼酸铵有磷的黄色化学反应,在底砾岩层之上,有一层厚约410cm的白色页岩,为灰白色,细质,风化溶解后呈白色粘性泥土,再上为紫色,紫灰色,厚约125m的细砂岩,上部为紫灰色,薄层每层厚约1mm2cm砂质页岩,含有直径约1mm结核扁豆体及黄铁矿结核,以及砂质,系云母,方解石,未风化为黑色砂质页岩,在深沟中黑色砂岩页岩陡壁上见有白色硝盐粉末。5、黄色含云母砂质页岩m5主要分布于矿区中部,由于岩层产状要素的变动在矿区南面亦有出露。若层厚自2025公尺,为土黄色,薄层每层厚约15cm质软易碎,含有绢云母石英,方解石及假象黄铁矿晶体,并含有直径约1公尺的扁豆体,硬度约为三级,未风化为黑色,硬度约在45级,并见有白色硝酸盐粉末,与紫色含云母砂质页岩m4呈整合接触。6、灰绿色矽质灰岩层钙质砂页岩层m6主要分布于矿区南面,由于侵蚀程度不同在矿区中部亦有出露。若层厚自3040公尺为棕、灰绿、灰褐色、致密块状,硬度约为五级,为中厚层,每层厚约2030