韩宏雨 秦增刚 赵九峰
1.内蒙古自治区地质调查院 呼和浩特 010020
2.内蒙古自治区地质勘查基金管理中心 呼和浩特 010020
3.内蒙古自治区国土资源勘查开发院 呼和浩特 010020
浅谈蒙古国磷矿资源
韩宏雨1秦增刚2赵九峰3
1.内蒙古自治区地质调查院呼和浩特010020
2.内蒙古自治区地质勘查基金管理中心呼和浩特010020
3.内蒙古自治区国土资源勘查开发院呼和浩特010020
建立安全、稳定的境外矿产资源供应基地,落实重要矿产资源储备是我国社会经济可持续发展的基础。而周边国家是我国走出去开发利用全球矿产资源的最佳地域选择。磷矿是蒙古国的优势矿产之一,本文对蒙古国磷矿成矿地质特征进行了论述,对重要矿床进行了分析,指明了开发利用前景和方向。
蒙古国磷矿资源
目前我国已成为世界主要矿产资源第一消费大国,自身已经很难保证满足庞大的资源需求,许多重要矿产品大量进口已成定势。某些矿产资源对外的依存度越来越大,国内保障程度下降。走出去开发境外矿产资源一直是我国资源战略的重要组成部分;建立安全、稳定的境外矿产资源供应基地,落实重要矿产资源储备是我国社会经济可持续发展的基础。而周边国家是我国走出去开发利用全球矿产资源的最佳地域选择。
矿业是蒙古国的重要基础工业,中国是蒙古的最大贸易伙伴,向中国出口额占其出口总额的46.6%。矿业在蒙古国经济发展中占有举足轻重的地位。蒙古国制定了三阶段“矿业发展计划”,简称为“筑巢引凤”、“查明资源”、“产品开发”的“阶梯”式矿业发展战略。中国经济快速发展为蒙古国矿产品出口提供了巨大市场,中蒙紧临的优越区位条件,为蒙古国未来矿业发展奠定了基础。
磷矿是蒙古国的优势矿产之一,矿产地较多,储量较丰富,并集中分布在西北部库苏古尔省库苏古尔湖西侧湖滨区,世称库苏古尔磷块岩矿区,是中亚磷块岩矿带的东延部分。矿区范围内划分了三个矿带,十三个矿化区和45处矿产地,其中大型矿床7处、中型矿床6处、小型矿床6处、矿点26处。1981~1984年间对这些矿床(点)进行了不同程度勘查工作,提交了普查勘探的报告,已获得磷块岩矿石总资源储量约214,155万吨,P2O5:40,364万吨,P2O5品位一般为16%~21%之间。
2.1地层
矿区内主要出露有上元古界达尔汗组上部层位阿拉桑岩段和含磷层位寒武系下统库苏古尔组。
2.1.1上元古界达尔汗组
上元古界达尔汗组阿拉桑岩段:见于库苏古尔矿床和额吉戈勒河源头,岩性为灰绿——绿色砂岩、砂砾岩、砾岩和流纹质、英安质以及安山质喷出岩,厚度大于200m。
2.1.2寒武系下统库苏古尔组
库苏古尔组在矿区范围内自上而下分为四个岩段:
一岩段——哈尔哈达特白云岩段:该岩段主要是浅色白云岩和白云质灰岩,下部见黑色石灰岩薄层,上部见硅质和白云质砾岩,厚度100m~ 300m。
二岩段——海塞岩段:分上、下两个亚段:
下亚段:底部是下石灰岩层,为黑色板状石灰岩夹粘土质、硅质和碳酸盐质页岩,最底部见碳酸质砾岩,厚约300m;中部是含磷块岩地层,是矿区内主要含矿地层,可分为上、中、下三个含矿层,上、下两层是主要工业矿体层,中间层是次要矿体层或矿化层。中间层岩性主要是硅质——碳酸盐质块状、粒状和角砾状磷矿岩,夹有硅质灰岩、白云岩和页岩层,厚20m~200m;上部是上石灰岩层,黑色沥青质灰岩,含黑色硅质岩薄层和透镜体,厚20m~400m。
上亚段:浅灰、灰黑色薄层-厚层状白云岩、白云质灰岩和灰岩,夹硅质灰岩、磷质白云岩和灰岩透镜体,厚600m~1,400m。
三岩段——额尔海诺尔岩段:分上、下两亚段
下亚段:浅色白云岩和深色灰岩夹黑色硅质含磷块岩的透镜体,底部是石英砂岩和砾岩。厚100m~350m。
上亚段:浅灰、灰至黑色块状、条带状生物灰岩和白云岩,夹黑色硅质页岩和砾岩透镜体,产动物化石。厚1,500m~2,000m。
四岩段——乌呼套力盖段:为砂岩、砂砾岩、砾岩和凝灰质砂岩、砂砾岩,夹安山玢岩和辉绿玢石,产三叶虫化石,厚约1,500m。
上述各组之间均为整合接触关系。
2.2侵入岩
矿区内侵入岩主要是古生代侵入岩,其中除少量超基性岩和基性岩外,大面积出现的主要是花岗岩和正长岩。产状多为岩株,极少数为岩基。燕山期侵入活动很弱,呈岩株或岩墙状小侵入体产出,有辉绿玢岩及花岗岩等。
2.3构造
库苏古尔磷块岩矿区位于蒙古国北部达尔哈德活动大陆边缘地体北部,加里东期库苏古尔复向斜中,矿区两侧断续出露太古代和卡列尔结晶基底岩系。复向斜内发育规模不等、长短不一的小型背斜和向斜,它们往往组成线性紧闭褶皱。这些褶皱往往使磷块岩矿体形态复杂化。
矿区内成矿后的断裂构造十分发育,对矿体产生程度不同的破坏作用,使已经很复杂的矿体更加复杂化,对矿床勘探带来困难。
布伦汗磷块岩矿床位于库苏古尔矿区的南部,属额尔海诺尔矿区,地理坐标:东经99°57′,北纬49°48′。
矿床成因属沉积变质型磷矿,严格受海赛岩段下亚段硅质碳酸盐层位控制,所以是一个层控矿床。含矿层位居上、下黑色灰岩之间。在含矿层底部有一层碳酸盐质底砾岩。在含矿层中又分上、中、下三个矿层。上、下矿层为工业矿层,中间矿层为次要矿层或矿化层。在上下两个矿层中,下矿层又优于上矿层。
由于含矿层位遭受严重构造破坏,在空间展布上不连续,将矿床划分为21个互不相连的矿段。对每一矿段按下列工业指标进行了矿体的划分、质量评述和储量计算。
工业指标:
①P2O5边界品位10%
②P2O5工业品位16%
③、矿层可采厚度和夹石剔除厚度≥5m
④有害组分含量:Mg≤7.0%,SiO2≤20%,Fe2O3≤1.3%,不溶物≤30%。
⑤剥采比10m3/m3。
矿床已进行详细勘探,按上述指标进行了矿体划分和储量计算。矿段号为1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12、14的12个矿段均有主矿层,而10、13、15、16、17、18、19、20、21的9个矿段没有主矿层。在12个有主矿层的矿段中,1和8矿段的矿体规模和储量最大,其中1矿段排列第一。从规模看还有2、4、9矿段居次,其余规模均较小。
各矿段的矿体由于受线性紧闭褶皱的挤压作用和断裂切割的破坏作用,不仅使矿体不连续,而且使矿体沿走向或倾向发生弯曲、膨胀或收缩,造成矿体形态的复杂性。矿体往往在弯曲率最大处膨胀(增厚),在最小处收缩(变薄)。矿体的长度各矿段不一,一般从500m~3,000m。厚度从4m~50m之间变化。
矿体中P2O5品位变化较大,依据P2O5含量进行了矿石品级的划分:富矿石(P2O5≥29%)、半富矿石(P2O5≥25%~29%)、普通矿石(P2O5:16%~25%)和贫矿石(P2O5:10%~16%)。矿石类型的划分为:硅质磷块岩、碳酸盐质(Ca、Mg质)磷块岩、硅质——碳酸盐质磷块岩和粘土质磷块岩。从上述矿石品级划分标准可见,布伦汗矿床是以普通(P2O5:16%~25%)的硅-碳酸盐质和硅质磷块岩为主。磷酸盐矿物学研究表明磷块岩是以均质微晶氟磷灰石和结晶良好的羟磷灰石为主。脉石矿物以玉髓、石英、白云石、方解石、黄铁矿、褐铁矿、绢云母、水云母和粘土矿物为主。氧化带深35~80m。
库苏古尔磷块岩矿区含矿地层分布广,已划分十三个子矿区,分布在南部的矿区多数因构造复杂等原因,目前尚难进一步工作。已发现矿产地共45处,其中矿床10处,其规模多数达大型矿床。根据含矿层位的分布和以往的勘探成果资料,往后欲投资勘查和开发该矿区的磷块岩,比较有利的地段主要为北部的库苏古尔矿区和上额吉嘎勒矿区的一些矿点。在库苏古尔矿区中有乌拉特诺尔矿点、恰奇鲁尔矿点、博加哈拉戈勒矿点等;在上额吉戈勒矿区主要有哈加纳戈勒矿点,这些矿点已经作过普查工作,含矿地层出露较广,预估有一定的资源储量,P2O5含量一般可达到17%~20%。值得考虑的问题是在库苏古地区继续寻找和评价磷块岩虽然矿床前景看好,但是该区磷块岩有含硅较高,选矿难度大且回收率低,用于化学工业难度较大等缺点。
[1]内蒙古自治区国土资源信息院,2009年,蒙古国重要矿产资源及矿业政策研究.
[2]内蒙古外经贸发展促进资金拟支持项目评审资料,内蒙古自治区商务厅.
[3]中蒙边境及邻区斑岩型铜矿床地质特征及成因,中国地质科学院矿产资源研究所.
[4]蒙古矿产资源状况及其开发政策,中国国土资源经济研究院,柳正.
[5]蒙古国主要金属成矿带地质矿产调研报告,内蒙古地研队,1987.10.
[6]蒙古国优势矿产资源调研报告,黑龙江省矿业集团有限责任公司,2004.3.