凤台磷矿的发现，是本处在发动全国勘矿计划中的又一重要贡献，它的发现，是本年3月间的事，到现在为止，业经数度考察，并经详细测量，精密分析，证明了平均含五氧化二磷20%的磷矿石共有259万吨，这种成分的矿石，在未加洗选之前，尚难利用，因为供制磷肥的矿石，需含五氧化二磷在25%左右，最好到30%。但是这种富矿，除了江苏的东海和云南的昆阳之外，颇难找到。东海磷矿开采多年，浮面矿量，为数不多，除非深采或在附近发现新矿，恐已不能维持久远。滇矿远在西南，在最近的将来，谈不到开发。西沙群岛的鸟粪矿床，近来颇为国人所注意，但成份既低，矿量尤少，绝不能恃为久远的磷源，并且码头业经破坏。修筑需费浩繁，复工开采，亦非易事。但是磷肥的需要，却与日俱增，中国大陆台湾及日本等地，俱感到磷肥的缺乏，所以在位置适宜，交通便利的凤台地方，发现磷矿，在工业上和农业上的意义，非常重大，虽因成份稍低，骤难开采，但在最近的将来，必能逐渐开发，以供制炼磷肥的需要，那是毫无疑义的。
  磷矿的形色变化万端，最难认识，在欧美各国它曾经被误认为煤、火山岩、石灰岩以及其他种种不同的岩石。凤台磷矿的发现，也经过同样的历史。本处韩金桂、申庆荣二先生是凤台磷矿的发现人，但因旅中未带药品，没有试验，所以疑心它是玄武岩。后来标本寄回本处，我用放大镜检视，颇有磷矿的嫌疑，乃请张有维先生用钼酸铵试验，立即发生黄色沉淀，再磨薄片，置显微镜下研究，就可见到许多Collophanite和Dahllite，前者是非晶质的磷灰石，充填于砂粒之中，或与砂粒相交换。后者则为微晶的结合体，与一种化石名Hyolithes的相交换，还有些Dahllite，则成细脉，穿越全体。查Hyolithes化石首见于昆阳磷矿之中，由此可见两处磷矿，实属同层同式了。
  凤台磷矿是深黑色致密坚硬的岩石，外表与玄武岩十分相似，有些是黑色砂岩圆砾的结合体，圆砾的口径自一公分至二三公分不等，在平行于层面的剖面上，圆砾高低凸出，造成如钉鞋状的结构，好像北方宣龙式铁矿的肾状构造，但是成因就大为不同了。用扩大镜仔细检视，在黑色中可以见到透亮的石英粒。纯粹的磷灰石呈深黑色，其成薄片或蓝皮的则呈半透明的棕黄色，并略带珠光光泽，有些夹杂泥质或石灰质的部分，则呈灰、黄、绿及浅红等种种不同之色。无论致密状或砾石状的磷矿中，常含若干硅石圆砾，口径可达六七公分以上，还有些泥质或石灰质的夹杂质。黑色的磷矿，久经氧化，常可发生白色的斑驳或薄皮。我人倘用浓盐酸散浸磷矿面上，使之急速变化，俟其干后，也可见到白色的薄膜。
  我证明了凤台磷矿之后，乃于3月下旬偕赵家骧、燕树檀、李庆华诸君前往初勘，在寒武震旦纪的接触部分，紧接于下寒武纪底部紫砾岩之上，勘定了这层磷矿层，它厚达一公尺左右，本是一层砂岩，经过磷质的充填交换，继成为磷矿。此上还有厚达二三公尺的含磷质石灰岩，呈灰、黄、淡红诸色，其中富含Hyolithes化石，及白色方解石的充填体，一部经过矽化，则坚韧恰如石英岩。这层磷质石灰岩可能是原生的，磷质为潜水挟溶，下浸砂岩，直至在底砾岩的顶部，因为砾岩胶结坚密，不易渗透，而砂岩尤其是呈砾状的砂岩团结体，空隙较多，磷质遂充填其中或与之交换，而成为深黑色的主要磷矿层了。在紫色底砾岩的顶部，偶有磷灰石薄皮，为磷质曾经达到此部之证。上层含磷灰石中的方解石充填体，可能代表因磷质下溶灰岩发生空隙，遂为炭酸钙充填的结果。磷矿层之上，为浅灰及黄灰色页状泥灰岩或灰质页岩，据赵家骧君等测计，厚达六七十公尺。以上自底砾岩至此共厚约一百二三十公尺，兹名之为下寒武纪底部含磷层，再上就是下寒武纪最常见的紫页岩与石灰岩的互层了。
  因为震旦寒武纪的接触，在大淮南盆地内的出露，不只凤台一处，而凤台磷矿，也需要详细测量，我们初勘返宁之后，就续派赵家骧、沙光文、车树政、倪青珩、龚铮诸君前往详测地形地质；又派韩金桂、申庆荣诸君分赴上窑、明龙山一带，就相同的层位内，搜觅有何磷矿。经过此番研究之后，对于磷矿的产状，更为明了，并知它的分布，只限于凤台以东及孔家营子、毛家冲之二带，据赵家骧君等估计，矿量共达259万吨。
  本处为确定凤台磷矿的成分，除显微镜研究外，并将样品分送金陵大学、清华大学和台湾肥料厂等处作化学分析，另派张有维君赴淮南煤矿局借他们的实验室进行同样的分析工作。这样分头进行，到6月初，我们对于凤台磷矿的成分，就大致明了了。深黑色的主要磷矿层平均含五氧化二磷20%，稍为纯粹的可达25%，经过手选的纯矿石，偶可达到29%，所以它的平均成分一定可以达到20%。至于含磷石灰岩则含磷较低，在5%至10%之间。
  最近本处又将凤台矿样一种送交上海联合国救济总署肥料顾问，司徒佛(T. H. Stover)先生转请上海化验师罗维士J. D. Ludwidge作一个完全分析，其结果连同美国TVA哥仑比亚厂用去氟法制造磷肥料剂的成分，承司徒佛先生函示，一并抄列如次（见表）。
 
安徽凤台磷矿同美国哥仑比亚厂磷矿成分比较
成分（%）
P2O5
CaO
SiO2
Fe2O3
Al2O3
Cl
F
MgO
凤台磷矿
22.30
35.20
26.00
6.65
2.66
痕迹
未定
—
哥仑比亚厂料剂
23.8
33.8
24.0
5.5
7.4
 
 
 
  据司徒佛先生函告，哥厂去氟法的料剂系将磷灰石掺合矽石所成，它的成分，与凤台天产矿石的成分，颇有相似，但氟的含量，尚未鉴定。这就是说我们倘有哥厂的设备，我们就能直接利用凤台的磷矿去制造无氟三钙磷肥           Deflourinetcd tri-calcium phosphate fertilizer。又据罗维士先生试验，用7%浓度的硫酸来处理凤台磷矿，可以得到在柠檬酸盐中溶解到11.6%的五氧化二磷的产物。罗氏又云：矿石中的矽分，都是游离的砂粒（这与我们的显微镜研究相合），对于硫酸，不起作用，所以酸量的消耗不大。这种砂粒，一经研磨，颇易与磷质分离，用简单的风吹方法，就可将矿石改善到28%的成分，所以倘使稍加选分，并用若干富矿，作为调剂，那么即使用普通的硫酸处理法，也可利用凤台磷矿来制造磷肥了。
  上述种种，说明了凤台磷矿虽然成分稍次，但也有若干优点，如能用去氟法制炼磷肥，固属最佳，否则略施选矿，或者就能提高它的成分到25%以上，以此与东海的富矿相掺合，就可得到合格的和满意的料剂了。
  凤台磷矿的产状性质，已如上述，它有一个绝大优点，就是位置适宜，交通便利。凤台一带是目前较为安稳的地方，矿地在凤台之东1公里到5公里，西临淮河，东达李家嘴，由此出淮河也不过3公里许。凤台蚌埠间淮河四季通航，载重数十吨的木船，畅行无阻，从凤台下行约30公里到田家庵，又是淮南铁路的终点，所以水陆交通，均甚便利。
  凤台磷矿的层位产状，和云南昆阳磷矿，甚为相似，不过成分不同，形态各异罢了（昆阳磷矿是白色或灰白色的矿石）。凤台磷矿的发现，证明昆阳式磷矿可东延达数千公里，并且就古地理研究，凡是下寒武纪的濒海区域，尤其是两边为古陆夹峙的港湾区域，昆阳式磷矿的发现，最为有望。我现在已可大胆的指出贵州的遵义（金鼎山）金沙、湖北的宜昌和江西的九江附近，俱有发现同样磷矿的希望。王钰先生记述石牌页岩底部的棕黑色砂岩，谓层面上有多数铁质小圆球（地质论评第3卷第2期136页）可能就是磷矿。刘之远先生在金鼎山所见的牛蹄塘黑页岩，和杨怀仁、施雅风二先生在金沙（本处简报第36号24页）以北在相似层位内所见到的黑页岩及俗呼为嫩瓜石的黑白相间的岩石，都可能是磷矿，我们倘能仔细搜寻，我相信中国的磷矿可能成为堪与钨锑媲美的特殊丰富的矿产资源了。
 
（原载《矿测近讯》1947年7月号，第77期1～3页）