貴州省務川縣大竹園鋁土礦床控礦因素分析

■白宇翔

（廣東省有色金屬地質局九四〇隊 廣東清遠511520）

貴州省務川縣大竹園鋁土礦床控礦因素分析

■白宇翔

（廣東省有色金屬地質局九四〇隊 廣東清遠511520）

貴州省務川縣大竹園鋁土礦床位于貴州北部，地處黔中-渝南成礦帶北端的道真鋁土礦帶。礦床嚴格受到地層、構造、巖相-古地理等控制，礦體呈層狀、似層狀賦存于上石炭統(tǒng)大竹園組（C2d），栗園向斜為礦區(qū)主體控礦構造。晚石炭世，海水浸漫，在滑石板-達拉期形成黃龍組石灰?guī)r后，原來堆積在高地上的鋁土礦成礦母質被地表徑流搬運，沉積在低洼濱海-沼澤區(qū)，形成含鋁土礦的大竹園組，具有濱海沼澤與湖沼交織的特點。

鋁土礦控礦因素貴州省

礦區(qū)位于貴州省遵義市附近[1]，務川自治縣北部，有簡易的公路與務川縣城、道真自治縣和濯水鎮(zhèn)等地相連。工作區(qū)大地構造上屬揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區(qū)（四級構造單元）之北緣。位于NNE向的黔中—渝南石炭紀鋁土礦成礦帶北段的道真鋁土礦帶內。

1　地層

礦區(qū)內地層屬上揚子地層分區(qū)黔北地層小區(qū)[2]。出露最老地層為早寒武世明心寺組，最新為第四系，下古生代地層發(fā)育，缺失上古生代的泥盆系，殘留部分晚石炭世的黃龍組，中二疊至晚白堊世地層較發(fā)育。

巖性及巖相變化不大，中、晚寒武系以一套臺地相碳酸鹽為主，志留系、上石炭統(tǒng)以及中二疊世早期大竹園組為淺海陸相一臺地相碎屑巖及碳酸鹽巖，晚二疊世為海陸交互相的龍?zhí)督M與淺海相的合山組，為一套含煤巖系。三疊世早期地層為半深海的碳酸鹽沉積，零星分布的侏羅系、晚白堊地層為內陸河湖砂泥巖。第四系為殘坡積堆積。

2　構造

礦區(qū)內主體褶皺是栗園向斜。該向斜在礦區(qū)內呈北東向展布，長7km，向南西延出區(qū)外。向斜樞紐向南西傾伏，傾伏角為10°～17°。向斜南東翼北段巖層傾向南西，向南逐漸過渡為傾向北西。傾角為4°～28°；北西翼巖層傾向南東，傾角為11°～42°。栗園向斜總體為一個東緩西陡的不對稱向斜。向斜核部地層為下三疊統(tǒng)茅草鋪組。向兩翼依次為：下三疊統(tǒng)夜郎組,上、中二疊統(tǒng),上石炭統(tǒng)及下志留統(tǒng)。向斜兩翼次級褶曲不發(fā)育。

礦區(qū)內斷裂不發(fā)育，對礦體具有一定破壞作用的斷層為木海坨礦段的F2和向斜北部轉折端的重力滑移斷裂F3、F4。

3　礦體特征

區(qū)內礦體產于呈北東向展布的栗園向斜北段兩翼上石炭統(tǒng)大竹園組含鋁巖系中上部，為一呈層狀、似層狀產出的連續(xù)礦體，產狀與地層產狀基本一致。由此，人為的以向斜軸為界，將礦區(qū)分為白巖塘礦段(南東翼)和木海坨礦段(北西翼)，兩礦段各有一個礦體，對應為Ⅰ號礦體和Ⅱ號礦體。

Ⅰ號礦體分布在栗園向斜東翼，北部轉折端以南，走向長5054m，寬300～1080m，展布面積為4.07km2。礦體產狀與圍巖一致，呈北東—南西向展布，北段傾向為220°～250°，往南逐漸過渡為285°～332°，礦體傾角為7°～20°，并由北往南逐漸趨于穩(wěn)定。Ⅱ號礦體走向延伸長5076m，寬180m～690m，展布面積2.43km2。礦體產狀與圍巖基本一致，呈北東—南西向展布，走向為55°～80°，傾向南東，礦體傾角為12°～19°。

4　礦石特征

礦區(qū)內鋁土礦礦石結構有碎屑結構、豆鮞結構、粉晶結構和泥晶結構；礦石構造有塊狀構造、半土狀構造和致密狀構造。礦石按自然類型分為半土狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦、致密狀鋁土礦和豆鮞狀鋁土礦。按工業(yè)類型則分為低鐵低硫型和低鐵高硫型二種。其中以Fe2O3<15%,TS<0.8%的低鐵低硫型礦石為主。

鋁土礦的礦石礦物以一水硬鋁石為主，其次為高嶺石、伊利石和綠泥石及少量赤鐵礦、黃鐵礦等。一水硬鋁石占整個礦石礦物組合的75%以上，最大達98%。該礦物顯灰白、淺灰及黃褐色，呈粒徑小于0.005mm的他形泥晶，0.005～0.015mm的半自形粒狀泥晶產出。泥晶大都表面渾濁，鏡下顆粒邊界不明顯。高嶺石、伊利石等粘土礦物的粒徑亦小于0.005mm，呈片狀及鱗片狀產出。

礦石中有益元素為Al，伴（共）生有益元素為Si、Fe。

5　圍巖蝕變

礦體圍巖蝕變主要見高嶺石化，在地表水和黃鐵礦溶蝕產生的酸性介質作用下，鋁礦物局部輕微退化成高嶺石。這種高嶺石結晶較大而結凈，形成細小團塊或充填于孔隙中，以礦層上部多見。

6　控礦因素分析

地層控礦：地層條件實際代表了控礦的時間條件。地層假整合所代表的古侵蝕面,乃是沉積(堆積)型鋁土礦聚集的主要部位。研究表明,基底韓家店群(S1hj)頁(泥)巖中富含水云母(>90%),Al2O3含量平均24.96%[3]?；醉?泥)巖經過紅土化風化作用后,乃是生成鋁土礦的物質基礎,即為成礦母巖。水云母首先風化形成高嶺石,再由高嶺石分解經水體搬運形成三水鋁石,最后經蓋層增溫脫水從而演變?yōu)橛菜X石型鋁土礦。

構造控礦：志留紀末期廣西運動使黔北抬升為陸,長期遭受風化剝蝕,長達150百萬年之久,基底被夷為準平原化。這種地區(qū),既是成礦物質的來源區(qū),也是鋁土礦的堆積或沉積區(qū)。鋁土礦含鋁巖系的產出層位被限定在大竹園組(C2d)與黃龍組(C2h)或韓家店群(S1hj)假整合面和梁山組(P2l)或棲霞組(P2q)與大竹園組(C2d)假整合面之間。說明鋁土礦的形成與廣西運動所形成的構造格局密切相關。

巖相—古地理—古氣候控礦：巖相條件與地層條件相比,巖相對成礦有著更為直接的控制作用。晚石炭世馬平期古地貌特征及含鋁巖系剖面類型的環(huán)帶分布,說明務正道鋁土礦含鋁巖系屬大陸相湖盆沉積的產物。古地理對鋁土礦床的形成起著重要的作用[4]。鋁土礦的形成經歷了紅土化古風化剝蝕、沖刷搬運、沉積(堆積)改造的全過程。每一成礦階段都要具備與之相適應的古地理條件。地形坡度決定了地表水的動力條件及其對基底巖石侵蝕作用的強弱,平緩的古地形有利于風化,低洼的地形是鋁土礦母質沉積或堆積的場所。

此外，古氣候條件是鋁土礦形成的必要條件之一。石炭紀具有炎熱潮濕的古氣候環(huán)境，在含鋁巖系中,夾炭質頁巖或劣質煤,局部含植物碎片,鋁土礦豆鮞粒外殼常由針鐵礦,褐鐵礦環(huán)帶所組成,干裂紋一般不穿過豆鮞粒核心而呈放射狀分布,這些都是古氣候炎熱潮濕的重要標志。

[1]貴州省106地質大隊.貴州省務川自治縣大竹園鋁土礦區(qū)詳查報告 [R],2007.

[2]蘇小平，杜芳應，陳啟飛等.貴州省務川-正安-道真地區(qū)大竹園式鋁土礦典型礦床特征以及資源潛力預測 [J].貴州地質，2010，27（1）：27~32.

[3]殷科華.黔北務正道鋁土礦的成礦作用及成礦模式 [J].沉積學報，2009，27（3）：452~457.

[4]G.J.J.Aleva.Leterites:concepts,geology,morphology and chemistry.International Soil Reference and Information Centre(ISRIC),Wageningen,The Netherlands(1994),169 pp.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-88-2