貴州省道真縣浣溪向斜鋁土礦地質(zhì)特征及變化規(guī)律

韋蘭蕓，顧業(yè)平，游桂芝，譚 禹

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊，貴州六盤水553000）

貴州省道真縣浣溪向斜鋁土礦地質(zhì)特征及變化規(guī)律

韋蘭蕓*，顧業(yè)平，游桂芝，譚 禹

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局二總隊，貴州六盤水553000）

浣溪向斜鋁土礦產(chǎn)于中二疊統(tǒng)梁山組（P2l），礦體主要分布于向斜南段轉(zhuǎn)折端及兩翼。通過野外地質(zhì)調(diào)查研究及原始地質(zhì)資料的綜合整理，分析總結(jié)了鋁土礦的地質(zhì)特征及礦體的變化規(guī)律，認為礦體與含鋁巖系的厚度變化呈正相關(guān)關(guān)系，礦石中Al2O3含量及A/S比值沿礦體走向從南往北總體呈降低趨勢，含鋁巖系基底從南往北由S1hj泥頁巖逐漸過渡為C2h灰?guī)r。根據(jù)本區(qū)礦體變化規(guī)律及前人研究劃分的成礦模式，預(yù)測向斜南段為本區(qū)深部找尋鋁土礦資源的重要遠景區(qū)。

鋁土礦；地質(zhì)特征；變化規(guī)律；浣溪向斜

浣溪向斜鋁土礦區(qū)為務(wù)正道地區(qū)鋁土礦整裝勘查組成部分之一，自整裝勘查實施工作以來，初步圈定了6個礦體。隨著工作步步推進，發(fā)現(xiàn)位于勘查區(qū)南西部的Ⅰ號礦體與西部的Ⅳ號礦體于深部相連，估算鋁礦石資源量兩千多萬噸，為大型鋁土礦礦床。現(xiàn)存在一個值得思考的問題，南西部Ⅰ號礦體和南東部Ⅱ號礦體于向斜深部是否相連？本文從礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體變化規(guī)律入手，探討成礦模式，將對礦區(qū)深部找礦提供指導(dǎo)作用。

1 區(qū)域地質(zhì)概述

浣溪向斜鋁土礦區(qū)位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)的北緣[1]，劃屬黔北地區(qū)務(wù)正道鋁土礦成礦帶[2]內(nèi)。地層從寒武系至第四系（除泥盆系、大部分石炭系、白堊系外）均有沉積。寒武系集中分布于背斜核部，出露面積大；志留系一般分布于背斜與向斜接合部位；二疊系和三疊系分布于向斜核部；第三系僅于務(wù)川向斜核部有小塊分布；第四系普遍發(fā)育，多沿溝谷及地形低凹處堆積。區(qū)域構(gòu)造以北北東、北東向和近南北向褶皺構(gòu)造發(fā)育為特點，背斜與向斜相間分布，背斜相對緊密，向斜相對寬緩。從西向東有道真向斜、安場向斜、洛龍背斜、和平向斜、大塘向斜、浣溪向斜、桃源向斜、新模向斜、鹿池向斜、青坪向斜、鎮(zhèn)南背斜、務(wù)川向斜等。區(qū)內(nèi)較大的斷層都是高角度的脆性斷層。從西往東主要有芙蓉江和涪陽斷裂。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層簡述

本區(qū)出露地層（見圖1）從老到新為：下志留統(tǒng)韓家店群(S1hj)，上石炭統(tǒng)黃龍組(C2h)，中二疊統(tǒng)梁山組(P2l)、棲霞組(P2q)、茅口組(P2m)，上二疊統(tǒng)吳家坪組(P3w)，下三疊統(tǒng)夜郎組(T1y)、茅草鋪組(T1m)及第四系。巖性主要為泥頁巖、灰?guī)r、白云巖、生物灰?guī)r、含鋁質(zhì)泥巖、劣質(zhì)煤等。

中二疊統(tǒng)梁山組(P2l)為本區(qū)含鋁巖系，含鋁巖系按巖性組合可以分為3層：上部為黑色頁巖及炭質(zhì)頁巖夾煤線；中上部為灰白色、灰色碎屑狀、致密狀、半土狀、豆鮞狀鋁土礦或鋁土巖，偶見黃鐵礦呈團塊狀、結(jié)核狀、星點狀、細脈狀和葉片狀產(chǎn)出；下部為灰綠、黃綠、灰白色綠泥石粘土巖、綠泥石巖、含豆鮞狀和礫狀粘土巖。

2.2 構(gòu)造概況

浣溪向斜縱貫本區(qū)，是浣溪向斜鋁土礦的主體構(gòu)造格架。向斜軸線呈NE50°～60°方向展布，軸長16.5km，向斜北西翼從北東至南西，傾向由南東逐漸過渡為東，傾角18°～54°；向斜南東翼傾向為北西，傾角8°～28°，為一個北西翼陡南東翼緩的不對稱向斜，向斜兩翼次級褶曲不發(fā)育。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要為受擠壓形成的斷裂，主要分布于本區(qū)北東部及南西端。區(qū)內(nèi)斷層對含礦巖系影響較大，北東部的斷層直接將向斜軸切斷，破壞了北東部含礦巖系的連續(xù)性；南西端斷層往往切斷含礦巖系，對本區(qū)鋁土礦層有較大影響。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

圖1 浣溪向斜鋁土礦地質(zhì)略圖

區(qū)內(nèi)礦體主要分布于浣溪向斜南段轉(zhuǎn)折端及兩翼，目前根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作成果、礦體所處的地理位置及規(guī)模大小，礦區(qū)初步圈定了Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅳ號、Ⅴ號、Ⅵ號共6個礦體（礦體規(guī)模見表1）。礦體形態(tài)呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)于含鋁巖系的中上部，產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，主要為單層礦，剖面上偶見夾石，平面上偶見無礦天窗，礦體與鋁土巖、粘土巖密切共生。

表1 區(qū)內(nèi)礦體規(guī)模及其它參數(shù)一覽表

3.2 礦石特征

（1）礦石類型。礦石自然類型主要劃分有：土狀、碎屑狀、豆鮞狀、致密塊狀4種，其中以土狀鋁土礦為主要自然類型，且礦石質(zhì)量較優(yōu)。

礦石工業(yè)類型劃分有中鐵高硫型、含鐵高硫型、含鐵低硫型、中鐵低硫型4種，其中以中鐵高硫型礦石為主。

（2）主要礦物。鋁土礦石礦物以一水硬鋁石為主，粘土礦物（水云母、高嶺石、綠泥石、白云母）次之，再次為鐵礦物（褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦）、鈦礦物（銳鈦礦、金紅石、榍石、白鈦礦、板鈦礦）等，上述四種礦物占礦石礦物總量的98%以上。

（3）鋁土礦化學(xué)成分。鋁土礦石的主要化學(xué)成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、TS。次要化學(xué)成分有MgO、CaO、K2O、Na2O、TRE2O3等。其中Al2O3含量40.00%～76.80%；SiO2含量0.72%～36.62%；Fe2O3含量0.93%～29.11%；TiO2含量1.80%～4.44%；TS含量0.01%～7.06%；A/S比值1.80～99.44，平均6.65。

4 礦體變化規(guī)律

4.1 礦體分布規(guī)律

從垂向上看，鋁土礦一般賦存于含鋁巖系中上部，鋁土礦結(jié)構(gòu)由上至下為豆鮞狀、碎屑狀鋁土礦—土狀鋁土礦—致密塊狀鋁土礦過渡，但這種結(jié)構(gòu)分布并不完全，有時互相穿插，有時僅為致密塊狀礦石，有時僅為碎屑狀礦石。從縱向上看鋁土礦體集中分布在向斜南部，且沿礦體走向從南至北礦體厚度總體逐漸變薄，同樣礦體厚度也逐漸變薄或消失，但也存在類似ZK21-2號鉆孔中含鋁巖系重復(fù)補償性沉積，含鋁巖系厚度達到29.74m，出現(xiàn)2層礦的現(xiàn)象。

總體來說，礦體與含鋁巖系的厚度變化呈正相關(guān)關(guān)系，即礦系厚，礦體亦厚，礦體薄，礦體亦?。磺译S基底起伏而變化，對基底洼地具有補償性沉積的特點，礦體厚度從南往北總體呈變薄、消失趨勢。

4.2 礦石主要化學(xué)成分變化規(guī)律

歸納地表單工程及深部鉆孔工程的化驗數(shù)據(jù)結(jié)果表明：

①礦石中Al2O3、Fe2O3、TS含量及A/S比值，沿礦體走向從南往北總體呈降低趨勢。SiO2含量沿礦體走向從南往北呈逐漸增高趨勢（見圖2）。

②礦石化學(xué)成分與基底古地貌具有一定正相關(guān)關(guān)系，在基底凸起處礦體Al2O3含量、A/S比值較低，在基底坑洼處礦體Al2O3含量、A/S比值較高，如Ⅳ號礦體比其他5個礦體的Al2O3含量、A/S比值高，其主要原因是該區(qū)古地貌為坑洼地帶的結(jié)果。

圖2 Ⅰ號礦體鉆孔工程沿走向礦石主要組分的變化趨勢圖

4.3 基底巖性變化規(guī)律

綜合整理本區(qū)鉆孔資料總結(jié)得出，本區(qū)含鋁巖系基底主要由S1hj泥頁巖及C2h灰?guī)r組成。

C2h灰?guī)r主要分布于向斜中—北部，在向斜南部偶有零星出露，巖層厚度薄，一般＜3m，常呈似層狀、透鏡狀出現(xiàn)。普遍來說，礦體基底為C2h灰?guī)r的鉆孔Al2O3含量及A/S比值比基底為S1hj泥頁巖的鉆孔高。

S1hj泥頁巖主要分布于向斜南部，本區(qū)70%的見礦鉆孔基底均為泥頁巖。

總體而言，含鋁巖系基底從南往北由S1hj泥頁巖逐漸過渡為C2h灰?guī)r，含鋁巖系基底為S1hj泥頁巖占主要優(yōu)勢，含鋁巖系基底為C2h灰?guī)r鋁土礦石質(zhì)量較好。

5 成礦模式

從中元古宙至新生代的漫長地史演化中，構(gòu)造發(fā)展經(jīng)歷了雪峰、廣西、紫云、燕山4個主要階段，該區(qū)成礦模式主要分為6個步驟[3]：

（1）礦源階段：新元古代中期發(fā)生的雪峰運動奠定了揚子板塊的基底，該區(qū)在寒武紀—中志留世長期接受海侵，形成了分布范圍廣、厚度大的鋁硅酸鹽碎屑巖，為鋁土礦的形成提供了豐富的物質(zhì)來源。

（2）風(fēng)化剝蝕階段：志留紀末泥盆紀初發(fā)生的廣西運動，使黔中—黔北—渝南廣大地域隆起為陸，并長期遭受風(fēng)化剝蝕，基地被夷為準平原化。

（3）成礦階段：晚泥盆世末—早石炭世中、晚期之間的紫云運動，曾使隆起區(qū)向南發(fā)生漂移，處于靠近赤道的濕熱氣候區(qū)，為區(qū)內(nèi)巖石紅土化風(fēng)化殼及三水鋁石鋁土礦[4-5]的形成提供了重要的成礦地球化學(xué)背景。

（4）海侵階段：到晚石炭世晚期，該區(qū)緩慢下降，海水南侵，演變?yōu)榫窒藓Ｓ虻臑I海前緣[6]，接受沉積，初步富集的鋁質(zhì)經(jīng)沉積分異再次富集，局限海域成為鋁土礦沉積的理想場所。

（5）后生階段：隨著地史發(fā)展，中二疊世早期—侏羅紀末期之后又被新的海相、陸相沉積物覆蓋，由于地溫升高，促使原來的三水鋁石脫水演變成一水硬鋁石。

（6）表生階段：白堊紀之后，該區(qū)又一次上升為陸，爾后發(fā)生燕山運動，使晚白堊紀以前地層發(fā)生褶皺和斷裂，鋁土礦暴露地表或埋藏于淺部，進一步遭受地表風(fēng)化淋濾，處于潛水面之上的礦體進一步優(yōu)質(zhì)化。

6 找礦預(yù)測

根據(jù)本區(qū)礦體地質(zhì)特征、變化規(guī)律結(jié)合成礦模式分析，欲擴大本區(qū)鋁土礦遠景規(guī)模，就應(yīng)重視于向斜南段的深部找礦，其原因可歸納總結(jié)為以下3點：

（1）鋁土礦體一般產(chǎn)出于向斜南部兩翼及轉(zhuǎn)折端，且向斜南部Al2O3含量及A/S比值相對較高，而向斜南部基底S1hj泥頁巖為鋁土礦成礦母巖[7]，所以，向斜南部作為地質(zhì)找礦的宏觀標志。

（2）根據(jù)本區(qū)優(yōu)勢鋁土礦類型分析，浣溪向斜鋁土礦形成于半封閉海灣的近岸環(huán)境[8]，古地貌呈現(xiàn)為南高北低的特點，而古陸邊緣的局限水流環(huán)境才是鋁土礦膠體溶液析出的有利地區(qū)，因此，向斜南部更有利于鋁土礦的沉積與形成。

（3）縱觀浣溪向斜南部，含鋁巖系往往被燕山期形成的一系列斷層錯斷，而斷層經(jīng)過處所布設(shè)的探槽及鉆孔見礦率70%～85%，而向斜構(gòu)造凹下部位一般都有鋁土礦產(chǎn)出[9]，可作為尋找深部礦體的重要標志。

[1]貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局.貴州省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1987.

[2]《中國礦床發(fā)現(xiàn)史·綜合卷》編委會.中國礦床發(fā)現(xiàn)史·綜合卷[M].北京:地質(zhì)出版社,2001.

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[8]崔濤，焦養(yǎng)泉，杜遠生，等.黔北務(wù)正道地區(qū)早二疊世鋁土礦沉積古地理及其控礦意義[J].古地理學(xué)報，2014，16(1）：9-18.

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P618

A

1004-5716(2015)12-0138-03

2015-08-03

2015-08-04

中央地質(zhì)勘查基金“貴州省道真縣浣溪向斜北部鋁土礦普查項目（項目編號：2012520001）”。

韋蘭蕓（1987-），女（瑤族），廣西上林人，助理工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)找礦工作。