淺談內(nèi)蒙古阿拉善左旗額里斯礦區(qū)粘土巖礦成礦環(huán)境及礦體特征研究

鮮紅兵

（甘肅煤田地質(zhì)局一四五隊，甘肅 張掖 734000）

1 礦區(qū)概括

礦區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗旗府所在地巴彥浩特鎮(zhèn)，行政區(qū)劃隸屬內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善左旗嘉爾嘎勒賽漢鎮(zhèn)(孿井灘)管轄。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布眾多，主要礦種有銅、金、粘土、油頁巖等。近年當(dāng)?shù)卣e極引資勘察開發(fā)當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)資源，隨著地質(zhì)勘察工作的展開陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了許多礦種表明該區(qū)域上具有很好的找礦前景。

2 含礦地層及沉積環(huán)境

（1）區(qū)域地層。區(qū)域內(nèi)地層出露較全，分布的地層有：泥盆系中統(tǒng)沙流水組（D3s）、石炭系下統(tǒng)前黑山組（C1q）、石炭系下統(tǒng)臭牛溝組（C1c）、石炭系上統(tǒng)土坡組（C2t）、白堊系下統(tǒng)廟山湖組（K1ms）、古近系清水營組（E3q）、新近系紅柳溝組（N1h)及第四系（Q）。

泥盆系上統(tǒng)中寧組（D3z）：巖性主要為淺紫灰、紫灰色粉砂巖，淺灰、淺灰綠、淺棕黃色細(xì)粒砂巖與粉砂巖，中厚～薄層狀粉砂巖及細(xì)粒石英砂巖，泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等。石炭系下統(tǒng)前黑山組（C1q）：巖性主要為細(xì)礫巖、細(xì)～粗粒石英砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、頁巖、灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r；局部夾劣質(zhì)無煙煤或石膏。石炭系下統(tǒng)臭牛溝組（C1c）：巖性主要為細(xì)礫巖、細(xì)～粗粒石英砂巖、鈣質(zhì)粉砂巖、頁巖、灰?guī)r及白云質(zhì)灰?guī)r；局部夾劣質(zhì)無煙煤或石膏。石炭系上統(tǒng)土坡組（C2t）：巖性主要為厚～中厚層中～細(xì)粒、粗粒石英砂巖、粉砂巖、頁巖、炭質(zhì)頁巖、粘土巖，底部為砂礫巖。白堊系下統(tǒng)廟山湖組（K1ms）：巖性主要為泥巖、含砂泥巖、含鈣質(zhì)結(jié)核粉砂質(zhì)泥巖，底部為礫巖。古近系漸新統(tǒng)清水營組（E3q）：巖性為棕褐色礫巖，棕黃色、淺棕黃色粘土巖及含砂泥巖，含鈣質(zhì)結(jié)核粉砂質(zhì)泥巖。新近系紅柳溝組（N1h）：巖性主要為淺紅色礫巖、粗～中粒砂巖、粉砂質(zhì)泥巖等。第四系更新統(tǒng)及全新統(tǒng)（Q）：巖性主要為沖洪積的礫石、砂、砂質(zhì)粘土，風(fēng)積沙和黃土。

（2）含礦地層。礦區(qū)粘土巖賦存于白堊系廟山湖組，鉆探資料得知該地層厚為204.49m，巖性主要為紅棕色(傾向15°，傾角5°～15°)與上覆第四系地層呈不整合接觸。本組分上、中、下三個巖段，由上到下敘述如下。

上巖段（K1ms3）：紅棕色，巖性為局部磚紅色、灰綠色、紫紅色粘土巖、泥質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖等，地層走向近東西，南翼傾泥質(zhì)砂巖，厚度最小2.60m、最大15.40m、平均10.19m。該巖段是陶粒用粘土礦層的直接頂板。中巖段（K1ms2）：紅棕色粘土巖，厚度最小12.0m、最大42.0m、平均31.27m。該巖段是陶粒用粘土礦層，是研究工作的目標(biāo)礦層。下巖段（K1ms1）：紅棕色～深棕色，巖性為細(xì)砂巖，鉆探揭露厚度33.50m，未揭穿該段地層。

（3）含礦地層沉積環(huán)境。由于受燕山運(yùn)動影響白堊系早期發(fā)生沉降活動，較為普遍的接受了沉積。白堊系早期沒有繼承中晚期侏羅系熱帶濕潤氣候，而為熱帶干旱氣候，由于氣候和環(huán)境的改變，一些繁盛于侏羅系的生物群沒能延續(xù)下來，形成與晚侏羅明顯差別的“熱河生物群”與其相近的生物群，沉積相由深--淺湖泊相轉(zhuǎn)變?yōu)楹恿飨?。盆地邊緣地區(qū)伴有沖積扇型粗碎屑巖沉積，隨著白堊系中晚期由于氣候干熱轉(zhuǎn)為溫濕，隨著氣候的變化和沉降運(yùn)動的緩和盆地中心由河流相向湖泊相過渡沉積，湖泊沉積作用占據(jù)了重要的地位。綜合沉積環(huán)境湖泊的沉積為粘土巖儲存了物質(zhì)基礎(chǔ)。

3 礦體特征及化學(xué)、物理性能

（1）礦體特征。礦物成分為鋁硅酸鹽類巖石長期風(fēng)化而成的次生粘土。為了進(jìn)一步了解粘土巖主要粘土礦物組成(蒙脫石、伊利石、高嶺石)，通過樣品X-射線衍射分析和掃描電子顯微鏡分析。得出如下結(jié)論。

蒙脫石含量約15.6%～20.6%，平均18.1%，顆粒細(xì)小，約0.2μm～1μm，呈現(xiàn)蜂窩狀、絲絮狀等，具膠體分散特性，通常都呈塊狀或土狀集合體產(chǎn)出，在電子顯微鏡下可見到片狀的晶體，顏色為白灰。伊利石含量占46.5～56.6，平均51.2%。呈白色，因雜質(zhì)而染成黃、綠、褐等色；底面解理完全，硬度1～2；呈極細(xì)小的鱗片狀晶體，透射電子顯微鏡下呈不規(guī)則的或帶棱角的薄片狀，呈土狀集合體產(chǎn)出。高嶺石含量占7.3%～9.7%，平均8.41%。具極完全解理，硬度2.0～3.5。呈書頁狀、蠕蟲狀，多以孔隙充填的形式存在于粒間孔隙。其晶間結(jié)構(gòu)比較松，集合體光澤暗淡或呈蠟狀。

分析結(jié)果顯示，粘土礦物除蒙脫石、伊利石、高嶺石之外，還包括綠泥石、水云母、伊蒙混石、埃洛石、海泡石等，因其含量極小，未進(jìn)行特征分析。

（2）化學(xué)成分分析。經(jīng)檢測采集樣品分析：SiO2含 量52.77%～57.23%，平 均54.13%；Al2O3含 量15.68%～18.74%，平均17.31%；Fe2O3含量5.49%～5.91%，平均5.64%；CaO+MgO含量2.96%～5.22%，平均4.15%；K2O+Na2O含量3.55%～4.88%，平均4.26%；有機(jī)質(zhì)含量1.05～1.77，平均1.40%；燒失量5.29%～8.41%，平均6.72%綜合各項數(shù)據(jù)，化驗成果較穩(wěn)定。

（3）物理性能分析。通過對采集礦層對其顆粒度、膨脹性能、可塑性、耐火度、膨脹率、熔融溫度等均介于規(guī)范要求之內(nèi)，符合后期開采要求。

4 產(chǎn)品用途及市場需求

陶粒粘土巖是一種制陶的人造顆粒，以粘土、亞粘土等為主要原料，經(jīng)加工制粒，燒脹而成，粒徑在5mm以上的輕粗集料稱為陶粒粘土巖。

陶粒粘土巖其本質(zhì)具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能環(huán)保，具有輕質(zhì)、強(qiáng)度高、吸水率低、隔熱保溫、抗凍耐腐蝕等特點(diǎn)，大量運(yùn)用于配置高層建筑結(jié)構(gòu)砼、屋面找坡、保溫隔熱、污水處理、園林綠化、無土栽培等領(lǐng)域。

陶粒粘土巖在日常生活建筑中廣泛用非承重墻體的隔音導(dǎo)熱。陶粒粘土把流行并成熟的陶粒層狀蓄水型排水系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于地下車庫頂板綠化。由于陶粒粘土巖由表及里有許多微孔，具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，吸水、透氣、持肥能力強(qiáng)。小顆粒堆砌在一起形成許多空穴，透氣利水，不會板結(jié)。干燥狀態(tài)下沒有粉塵，飽水后不會解體，不產(chǎn)生泥水，這種基質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)越于大自然中的泥土。

5 結(jié)語

陶粒粘土巖其本質(zhì)經(jīng)濟(jì)實(shí)用，節(jié)能環(huán)保，具有輕質(zhì)、高強(qiáng)度、吸水率低、隔熱保溫、抗凍耐腐蝕等特點(diǎn)，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會進(jìn)一步廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)中，帶來社會經(jīng)濟(jì)效益。但因其經(jīng)濟(jì)價值相對于其他礦床相比低，在以后的開發(fā)中更要注重環(huán)保問題，使得資源利用和環(huán)境發(fā)展協(xié)調(diào)共同進(jìn)步。