對(duì)黔北務(wù)正道地區(qū)鋁土礦勘查分析
——基于貴州青坪鋁土礦床地質(zhì)特征及控礦因子*

譚　月, 吳　波， 魯國(guó)輝

(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽(yáng) 550018)

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對(duì)黔北務(wù)正道地區(qū)鋁土礦勘查分析
——基于貴州青坪鋁土礦床地質(zhì)特征及控礦因子*

譚月*, 吳波， 魯國(guó)輝

(貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽(yáng) 550018)

位于務(wù)正道地區(qū)以北的青坪鋁土礦與有名的大竹園鋁土礦相互毗鄰。本文通過(guò)在青坪鋁土礦開(kāi)展的普查工作所揭示的礦床地質(zhì)特征，結(jié)合前人在務(wù)正道鋁土礦開(kāi)展的研究工作，梳理了青坪鋁土礦的控礦因子，同時(shí)提出了在黔北務(wù)正道地區(qū)開(kāi)展鋁土礦勘查工作的一些建議。

青坪鋁土礦；礦床地質(zhì)特征；控礦因子；勘查工作

貴州一直以來(lái)都是我國(guó)鋁土礦資源大省，但過(guò)去由于受地理?xiàng)l件、開(kāi)發(fā)技術(shù)及環(huán)境等因素的制約，對(duì)鋁土礦的開(kāi)發(fā)均限于地表容易發(fā)現(xiàn)和品位較高的部分，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要以及礦產(chǎn)開(kāi)采的不斷消耗，對(duì)于尋找和發(fā)現(xiàn)新的鋁土礦資源變得前所未有的緊迫。黔北務(wù)川—正安—道真一帶的鋁土礦區(qū)正是在這樣的社會(huì)背景下孕育而生，其也是近年來(lái)貴州發(fā)現(xiàn)的資源潛力巨大的新鋁土礦資源基地，尤其是位于務(wù)川縣境內(nèi)的大竹園鋁土礦更是成為黔北地區(qū)典型礦床而吸引了眾多國(guó)內(nèi)地質(zhì)研究者[1]- [3]。尋找與大竹園鋁土礦床類(lèi)似的優(yōu)質(zhì)鋁土礦床一度成為找礦工作的一個(gè)主要方向。本次研究對(duì)象青坪鋁土礦床緊鄰大竹園鋁土礦床南側(cè)，擁有與大竹園鋁土礦床相同的地質(zhì)背景和相似的成礦地質(zhì)條件，盡管相互毗鄰，但對(duì)于青坪鋁土礦床的資源評(píng)價(jià)工作程度相對(duì)較低，對(duì)其研究工作也遠(yuǎn)不及大竹園鋁土礦床。筆者通過(guò)在青坪鋁土礦床勘查區(qū)范圍內(nèi)開(kāi)展的普查工作，在揭示其礦床地質(zhì)背景，明確其礦床地質(zhì)特征的基礎(chǔ)上，受到近年來(lái)圍繞大竹園鋁土礦床周邊、以及在與其具有相同地質(zhì)背景和相似成礦條件的地區(qū)所開(kāi)展的鋁土礦找礦勘探工作的啟發(fā)，對(duì)青坪鋁土礦勘查工作進(jìn)行了思考，希望對(duì)青坪鋁土礦乃至黔北務(wù)正道地區(qū)鋁土礦未來(lái)勘查工作的探索和創(chuàng)新提供參考。

1　地質(zhì)背景

青坪鋁土礦床在大地構(gòu)造上屬揚(yáng)子陸塊黔北隆起遵義臺(tái)地區(qū)鳳岡南北向構(gòu)造變形區(qū)北緣，地層區(qū)劃屬揚(yáng)子地層區(qū)。礦床勘查區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，其范圍位于軸向近南北的栗園向斜主體之上，向斜西翼發(fā)育少量同向逆斷層和一條橫截向斜核部的北東向左行平移斷層，栗園向斜在礦區(qū)內(nèi)長(zhǎng)約19余公里，受該部北東向左型平移斷層影響，向斜軸有明顯左型錯(cuò)位，褶皺軸向18°左右，產(chǎn)狀為205°∠15°，向斜兩翼不對(duì)稱(chēng)，東緩西陡，東翼傾角一般5°～35°，西翼逐漸變陡至30°～86°，并在候家堡以北至河壩一帶發(fā)生直立或倒轉(zhuǎn)。區(qū)內(nèi)地層由老到新分別出露有奧陶系桐梓組、紅花園組、湄潭組、十字鋪組、寶塔組、志留系龍馬溪組、新灘組、小河壩組、韓家店組、石炭系黃龍組、二疊系大竹園組、梁山組、棲霞組、茅口組、吳家坪組、三疊系夜郎組、嘉陵江組及第四系。

2　含礦巖系

青坪鋁土礦含礦巖系為下二疊統(tǒng)大竹園組(P1d)，巖性為一套淺灰白色、黃灰色、淺灰色、黃褐色、綠灰色薄層狀粘土巖、鋁土質(zhì)粘土巖、含鐵質(zhì)粘土巖及褐灰色、深灰色厚層-塊狀鐵質(zhì)鋁土巖，局部夾深灰、褐黃灰色透鏡體鮞豆?fàn)钿X土巖。巖石中見(jiàn)黃鐵礦結(jié)晶細(xì)小顆粒，巖石中褐鐵礦化特征明顯，局部見(jiàn)黃鐵礦細(xì)小結(jié)核和鐵質(zhì)薄殼產(chǎn)出。含礦巖系大竹園組厚在0.08～8.47 m之間。該地層空間分布較連續(xù)、穩(wěn)定出露于栗園向斜兩翼。含礦巖系底板為志留系下統(tǒng)韓家店組(S1h)或石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2h)，頂板地層為二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)或棲霞組(P2q)。

1、第四系；2、白堊系；3、朱羅系；4、三疊系；5、二疊系上統(tǒng)；6、二疊系中統(tǒng)；7、鋁土礦含礦巖系：二疊系下統(tǒng)大竹園組；8、石炭系；9、志留系；10、奧陶系；11、寒武系；12、斷層圖1　貴州務(wù)正道地區(qū)青坪鋁土礦地質(zhì)簡(jiǎn)圖

3　礦床地質(zhì)特征

3.1礦體特征

通過(guò)在青坪鋁土礦勘查區(qū)開(kāi)展的大量探槽和鉆探工程，結(jié)合前人在栗園-鹿池向斜開(kāi)展的整裝勘查鉆孔資料(貴州106地質(zhì)隊(duì)，貴州省務(wù)(川)正(安)道(真)地區(qū)鋁土礦整裝勘查栗園-鹿池向斜區(qū)勘查報(bào)告)，共圈劃了兩個(gè)礦體。礦體產(chǎn)于呈北東-南西向展布的栗園向斜北段揚(yáng)起端及東翼二疊系下統(tǒng)大竹園組中上部，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，單個(gè)礦體分布穩(wěn)定連續(xù)，厚度變化較小，礦體產(chǎn)狀與巖層產(chǎn)狀基本一致。

(1)Ⅰ號(hào)礦體

位于栗園向斜西翼北段慶塘一帶，順栗園向斜西翼露頭呈北東向展布，礦體傾角23°～33°，平均28°，長(zhǎng)約4830 m，南北寬約900 m，展布面積約1.10 km2。單工程礦體厚度0.81～5.55 m，平均厚度2.32 m，變化系數(shù)為54.73%，屬于不穩(wěn)定型。Al2O3含量為47.98～76.77%，平均含量54.89%，變化系數(shù)4.66%；A/S為1.99～28.96，平均15.36，變化系數(shù)22.07%；SiO2含量8.24～13.59%，平均含量9.34%，變化系數(shù)29.44%。

(2)Ⅱ號(hào)礦體

Ⅱ號(hào)礦體位于栗園向斜東翼中段高寨坨一帶，順露頭線(xiàn)走向呈南北展布，礦體傾角10°～18°，平均14°,長(zhǎng)約1143 m，東西寬約415 m，展布面積約0.37 km2。單工程礦體厚1.60～2.24 m，平均厚1.90 m，變化系數(shù)為13.89%，屬穩(wěn)定類(lèi)型。Al2O3含量為54.13～58.64%，平均含量56.16%，變化系數(shù)3.34%；A/S為3.98～7.12，平均4.95，變化系數(shù)26.13%；SiO2含量8.24～13.59%，平均含量11.34%，變化系數(shù)19.99%。

從青坪鋁土礦含礦巖系的厚度變化與礦體厚度、品位及A/S值之間關(guān)系可以看出鋁土礦體Al2O3%、A/S與含鋁巖系厚度密切相關(guān)，即含鋁巖系厚度大的地段，鋁土礦體厚度亦大，Al2O3品位越高，A/S越大。

表1　青坪鋁土礦體特征一覽表

3.2礦石特征

青坪鋁土礦石礦物組成主要由一水硬鋁石和少量一水軟鋁石、膠鋁石、三水鋁石組成，其中一水硬鋁石約占礦物總量60～90%。礦石結(jié)構(gòu)有碎屑結(jié)構(gòu)、豆鮞結(jié)構(gòu)、粉晶結(jié)構(gòu)和泥晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為塊狀構(gòu)造、半土狀構(gòu)造和致密狀構(gòu)造。按照礦石的自然類(lèi)型可分為半土狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦、致密狀鋁土礦和豆鮞狀鋁土礦四種類(lèi)型，其中半土狀鋁土礦是青坪鋁土礦石的主要自然類(lèi)型，品質(zhì)最好。其Al2O3含量在40.00～65.73%，平均49.39%，其中多數(shù)在50～70%之間，占樣品總數(shù)的44.44%。SiO2含量為5.06～40.10%，平均20.14%，其中大多數(shù)在10～20%，占樣品總數(shù)的51.11%。

(1)半土狀鋁土礦：為灰、灰白及黃灰色，碎屑結(jié)構(gòu)或泥晶、粉晶結(jié)構(gòu)，半土狀構(gòu)造。礦石表面粗糙，斷口參差不齊，吸水性強(qiáng)，質(zhì)地疏松，是青坪鋁土礦石主要的自然類(lèi)型。

(2)碎屑狀鋁土礦：為灰、深灰及黃灰色。具碎屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石質(zhì)地疏松-致密。據(jù)碎屑形狀及粒度又細(xì)分為角礫狀鋁土礦(礫屑形狀為棱角狀-次棱角狀)，礫屑狀鋁土礦(礫屑形狀為次棱角狀-圓狀)及砂屑狀鋁土礦。

(3)致密狀鋁土礦：灰至深灰色。泥晶結(jié)構(gòu)，局部具碎屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石結(jié)構(gòu)致密，表面細(xì)膩，硬度大，具脆性，斷面平整光滑或呈貝殼狀。吸水性弱。此類(lèi)礦石在青坪鋁土礦石類(lèi)型中占比較少。

(4)豆鮞狀鋁土礦：灰、深灰色豆、鮞結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。礦石松散易碎，孔隙度大。吸水性強(qiáng)。礦石質(zhì)量中等。此類(lèi)礦石在青坪鋁土礦石類(lèi)型中占比極少。

表2　青坪鋁土礦石礦物成份表

4　控礦因子

4.1古地貌

已有研究表明，喀斯特地貌中的低谷洼地可以成為鋁土礦成礦母巖物質(zhì)的早期匯聚地，這些物質(zhì)在風(fēng)化后經(jīng)水介質(zhì)的淋濾滲透帶走易溶物質(zhì)并伴隨脫硅富鋁的過(guò)程，是鋁土礦形成的有利條件[4]。此外，鋁土礦受化學(xué)風(fēng)化作用控制明顯，在經(jīng)歷過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間風(fēng)化剝蝕而形成的準(zhǔn)平原地形中有利于化學(xué)風(fēng)化作用的進(jìn)行。作為青坪鋁土礦含礦巖系底板的韓家店組古侵蝕面起伏較小，反映較平緩的古地貌，而黃龍組古侵蝕面起伏較大，為明顯的古巖溶洼地，反映為古喀斯特地貌。從二者的古地貌形態(tài)上看，均具有對(duì)鋁土礦控礦的特征。

4.2古環(huán)境

古環(huán)境、古氣候等因素是形成鋁土礦規(guī)模大小、礦石質(zhì)量?jī)?yōu)劣的充分條件。當(dāng)沉積環(huán)境有利、脫硅富鋁作用強(qiáng)時(shí)，形成規(guī)模大、質(zhì)量好的鋁土礦床；當(dāng)沉積環(huán)境變化大，脫硅作用差時(shí)，多形成鋁土巖或規(guī)模小的礦床[5]。溫暖潮濕的氣候是鋁土礦成礦的重要條件[6]，根據(jù)古地磁研究，青坪鋁土礦所在地區(qū)于二疊紀(jì)時(shí)處于南緯8度～14度的熱帶地區(qū)，鋁土礦相間的地層為暗灰-灰黑色，內(nèi)含植物化石葉片，據(jù)此推斷，當(dāng)時(shí)古氣候總體特點(diǎn)為溫暖潮濕，這種氣候條件非常有利于鋁土礦的形成。

4.3古構(gòu)造

相對(duì)穩(wěn)定的構(gòu)造環(huán)境有利于鋁土礦成礦母巖風(fēng)化物的聚集和保存，這也是鋁土礦成礦期的基本地質(zhì)條件。青坪鋁土礦床所在地在早二疊紀(jì)處于相對(duì)穩(wěn)定的大地構(gòu)造環(huán)境，同時(shí)發(fā)生準(zhǔn)平原化過(guò)程，這樣的構(gòu)造背景比較有利于鋁土礦成礦物質(zhì)的搬運(yùn)、富集和準(zhǔn)同生期發(fā)生的淋濾作用。

4.4地層巖性

地層巖性對(duì)鋁土礦成礦的控制主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是含礦巖系的底板巖性，及含礦母巖，它直接控制著成礦物質(zhì)來(lái)源和成礦物質(zhì)的聚集場(chǎng)所；二是含礦巖系的巖性控制了決定了鋁土礦的成礦專(zhuān)屬性和礦石品質(zhì)。

4.5淋濾作用和古水文系統(tǒng)

準(zhǔn)同生階段發(fā)生的地表水、地下水的淋濾作用被認(rèn)為是沉積型鋁土礦成礦的重要步驟。在此過(guò)程，淋濾層中的CaO、SiO2、Fe2O3及S不同程度地被帶走，造成Al2O3的相對(duì)富集，同時(shí)也控制了鋁土礦品質(zhì)優(yōu)劣。務(wù)正道地區(qū)鋁土礦明顯受控于含礦巖系形成后的淋濾作用，濱岸濕地是多次間歇暴露的地區(qū)，因此也是優(yōu)質(zhì)鋁土礦最發(fā)育的地區(qū)[7]。青坪鋁土礦的淋濾作用可概括為三個(gè)階段：首先是含礦巖系底板黃龍組形成后發(fā)生區(qū)域性暴露，廣泛接受大氣降水而發(fā)生溶蝕形成喀斯特地貌；其次是成礦母巖遭受長(zhǎng)時(shí)間的剝蝕搬運(yùn)使成礦物質(zhì)聚集在第一階段形成的巖溶低洼地段；最后被搬運(yùn)沉淀的成礦物質(zhì)持續(xù)不斷接受來(lái)自大氣降水和巖溶水雙重的淋濾作用而發(fā)生脫硅、去鐵、富鋁，并最終形成鋁土礦。

圖2　淋濾作用和古水文系統(tǒng)演化示意圖

5　結(jié)束語(yǔ)

(1)本次在對(duì)青坪鋁土礦進(jìn)行勘察的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該礦緊鄰大竹園鋁土礦南側(cè)，擁有與大竹園鋁土礦相同的地質(zhì)背景和相似的成礦地質(zhì)條件。大竹園鋁土礦作為黔北務(wù)正道地區(qū)鋁土礦整裝勘查的大成果，其找礦思路和勘察工作應(yīng)該在務(wù)正道地區(qū)的鋁土礦找礦勘探中得到更廣泛的推廣和借鑒，對(duì)與大竹園鋁土礦具有相似成礦背景的區(qū)域應(yīng)提高關(guān)注度。

(2)青坪鋁土礦產(chǎn)于含礦巖系大竹園組(P1d)中上部，礦體的展布完全受控于含礦巖系的分布，而含礦巖系穩(wěn)定的沿栗園向斜兩翼及轉(zhuǎn)折端產(chǎn)出，是一套上部富鋁、下部富鐵的鋁土質(zhì)、粘土質(zhì)沉積組合，露頭上較易識(shí)別，成礦專(zhuān)屬性明顯，找礦規(guī)律易把握，因此大竹園組(P1d)是青坪鋁土礦勘查區(qū)尋找鋁土礦最為可靠的標(biāo)志和依據(jù)。

(3)青坪鋁土礦含礦巖系的厚度變化與礦體厚度、品位及A/S值之間關(guān)系成正比，因此在開(kāi)展鋁土礦勘查工作的過(guò)程中，均要借助詳實(shí)的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，明確含礦巖系厚度變化規(guī)律，圈定和預(yù)測(cè)含礦巖系厚度大的區(qū)域，結(jié)合地表礦石地球化學(xué)，對(duì)含礦巖系較厚地段可進(jìn)行重點(diǎn)勘查。將更好的引導(dǎo)和有針對(duì)性的開(kāi)展優(yōu)質(zhì)鋁土礦的勘查工作，提升找準(zhǔn)找好的把握性。

(4)無(wú)論前人在栗園-鹿池向斜一帶開(kāi)展整裝勘查，還是本文資助項(xiàng)目青坪鋁土礦勘查，都揭示整個(gè)栗園向斜具有得天獨(dú)厚的成礦地質(zhì)背景和十分優(yōu)良的成礦地質(zhì)條件，然而受礦權(quán)設(shè)置的影響和經(jīng)費(fèi)限制，在廣闊的栗園向斜南段和西翼倒轉(zhuǎn)區(qū)域少有鉆探工程進(jìn)行揭露。但根據(jù)前述的青坪鋁土礦礦床地質(zhì)特征及控礦因子，結(jié)合前人在大竹園鋁土礦床開(kāi)展的一系列研究推測(cè)，這些勘查空白區(qū)域可能具有較大的鋁土礦資源潛力，值得今后找礦工作的重視。

[1] 潘忠華, 翁申富, 程悅,等.黔北務(wù)正道鋁土礦礦體特征及找礦前景[J].四川地質(zhì)學(xué)報(bào),2014,34(3)：377-380.

[2] 陳興隆,龔和強(qiáng),等.黔北務(wù)正道地區(qū)鋁土礦的成礦地質(zhì)條件與開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀[J].礦產(chǎn)勘查,2010,1(4)：344-348.

[3] 趙遠(yuǎn)由,蘇書(shū)燦,等.貴州務(wù)正道鋁土礦區(qū)礦體地表品位及厚度變化對(duì)礦體延深的指示意義[J].西部探礦工程,2012,4：129-134.

[4] 凌小明,趙曉東,李軍敏,等.重慶吳家灣鋁土礦礦床地質(zhì)特征及控礦因素探討[J].沉積與特提斯地質(zhì).2013，33(4):95-99.

[5] 金中國(guó),劉玲,黃智龍,等.貴州務(wù)正道地區(qū)風(fēng)化作用與鋁土礦形成機(jī)理探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2012,26(6):469-475.

[6] 劉巽鋒,王慶生,陳有能,等.黔北鋁土礦成礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律.貴陽(yáng):貴州人民出版社,1990.12-14.

[7] 杜遠(yuǎn)生，周琦，金中國(guó),等.黔北務(wù)正道地區(qū)早二疊世鋁土礦成礦模式[J].古地理學(xué)報(bào)，2014,16(1):1-8.

(責(zé)任編輯：王先桃)

Thoughts about Bauxite Exploration in Wuchuan - Zheng`an -Daozhen Area，Northern Guizhou Province：Based on Geological Characteristics of Bauxite Deposit and Ore-controlling factors of Qing Ping

TAN Yue*, WU Bo, LU Guohui

(Guizhou Geological Survey Academy, Guiyang 550018, China)

Qing Ping bauxite and famous Dazhuyuan bauxite are adjacent to each other. According to the geological characteristics of the deposit of Qing Ping bauxite and Results of previous studies, the ore-controlling factors of Qing Ping bauxite were explored, and some thoughts on the bauxite exploration work in future at Wuchuan-Zheng`an-Daozhen area, northern Guizhou Province were summarized.

Qing Ping Bauxite; geological characteristics of the deposit; ore-controlling factors; exploration

A

1000-5269(2016)03-0055-05

10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2016.03.14

2016-04-15

譚月(1985-)，女，碩士研究生，工程師，研究方向：各類(lèi)固體礦產(chǎn)勘查與評(píng)價(jià)工作，Email：281125375@qq.com.

譚月，Email：281125375@qq.com.

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