某鋁土礦地質(zhì)特征及找礦認識

陸科地

(中國黃金集團貴州有限公司，貴州 貴陽 550002)

1 自然地理

研究區(qū)地處云貴高原東部，屬峰叢、洼地、槽谷等巖溶地貌較發(fā)育，中山丘陵區(qū)，地勢總體呈西高東低。礦區(qū)屬亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，冬無嚴寒，夏無酷暑。氣候?qū)賮啛釒С睗駳夂?，常年多雨霧，年降雨量約1 100～1 300 mm，年均降雨量1 215 mm，日最大降雨量221.2 mm，降雨多集中在5、6、7、8四個月。

2 礦區(qū)地質(zhì)情況

2.1 地層及巖性

礦區(qū)地層由老到新依次為：寒武系婁山關(guān)組地層、二疊系梁山、棲霞茅口組地層以及第三系地層?，F(xiàn)在分述其地層巖性如下：①婁山關(guān)組(∈2-3ls)：淺灰、灰色中厚層狀白云巖，含少量的燧石團塊。②梁山組(P2l)：上部為石英砂巖、粉砂巖夾碳質(zhì)巖及劣質(zhì)煤，下部為褐紅色鐵質(zhì)粘土巖、鋁土巖及致密鋁土礦。③棲霞組(P2q)：灰色至深灰色中厚層狀灰?guī)r，下部含少量片狀鈣質(zhì)頁巖。④茅口組(P2m)：為灰色厚層狀灰?guī)r，下部含白云巖團塊。⑤第四系(Q)：為殘積、坡積物與下覆地層為角度不整合接觸。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造較為簡單總體呈單斜構(gòu)造，傾向約為北偏東85°，傾角約16°，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，僅存在一條南北向延展的正斷層。

2.2.1 斷層

礦區(qū)內(nèi)僅發(fā)育一條近南北走向的正斷層F1，位于礦區(qū)的中部至南部，長約1.5 km，傾向約90°，傾角平均64°該斷層斷距一般為6 m，貫穿了婁山關(guān)組至棲霞組的地層。

2.2.2 節(jié)理與裂隙

在礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育2組節(jié)理，一組為北西走向，具有剪性結(jié)構(gòu)面特征，是向斜擠壓作用生成的次級構(gòu)造，另一組為北北東向節(jié)理裂隙，具有壓性結(jié)構(gòu)面特征。區(qū)域內(nèi)的溶槽、溶溝、溶洞等巖溶地貌多沿此兩組節(jié)理裂隙發(fā)育而成。

3 含礦巖系特征

本礦區(qū)鋁土礦主要儲存于二疊系梁山組(P2l)地層當中，含礦巖系為其底部的鋁土巖，厚1～3 m。含礦地層主要分為3～4個小層，各小層往往發(fā)育不完整，重縱向上看，其下部的鐵質(zhì)含量較低主要礦物為黃鐵礦，向上硅質(zhì)和碳質(zhì)呈現(xiàn)遞增趨勢。第4個小層為主要的開采層，通過礦區(qū)深部鉆探可以發(fā)現(xiàn)該層的Al2O3含量約為40 %，SiO2>30 %，而硅的含量便是該層深部是否為礦的標志。

4 礦體特征

根據(jù)礦體的自然出露條件和工程特點，將礦區(qū)內(nèi)礦體從南到北劃分成3個礦體。各礦體特征分述如下：

Ⅰ號礦體：位于礦北部礦權(quán)邊界向南延伸至礦區(qū)中部的六角塘，呈長條狀產(chǎn)出，走向長達1 870余米，其中礦區(qū)范圍內(nèi)長1 150 m，北端至TC1外推礦體邊界，南端至TC8外推礦體邊界。沿傾向延伸35～470 m，西端抵F1斷層，東端至ZK801、ZK1001外推礦體邊界。礦體厚0.83～2.55 m，平均真厚1.19 m，品位Al2O352.36～76.96 %，多數(shù)>62 %，SiO23.51～15.69，A/S3.3～38.6，平均7.72，鋁硅比值一般都>6。礦質(zhì)優(yōu)良。厚度變化系數(shù)47.20 %，品位變化系數(shù)16.80 %。深部按70×70 m、140×140 m兩種網(wǎng)度施工鉆探，探索礦體向傾向的延伸變化情況。深部有12個鉆孔控制，有6孔見礦，見礦效果一般，且礦層厚度為0.71～1.88 m。礦體品位Al2O355.89～66.96 %，SiO21.99～12.33，A/S4.7～38.7，平鋁硅比值8.3。通過地表工程和深部工程結(jié)果顯示，該礦體地表品位明顯高于深部，在走向上巖礦體地表露頭變化較小，但在傾向上礦體變化較大，越往深部，礦體的硅含量越高，在一定程度上講，深部是否是礦主要取決于硅的含量。

Ⅱ號礦體：位于礦區(qū)中部，為一小透鏡狀似層狀礦體，沿礦體露頭線東西向延伸450 m，南北向延伸35～245 m。該礦體由9個工程控制，地表由2個探槽2個淺井控制，深部由5個鉆孔控制。厚度一般0.71～1.96 m，平均真厚1.32 m。礦體地表品位Al2O355.41～73.47 %，SiO24.98～15.43，A/S3.6～14.9，平均7.1。深部礦體品位：Al2O360.86～66.22 %，SiO29.22～14.71，A/S4.1～6.9，平均5.5。通過地表工程和深部工程結(jié)果顯示，該礦體地表品位明顯高于深部，在走向上沿礦體地表露頭變化較小，但在傾向上礦體變化較大，越往深部，礦石中硅含量越高，在一定程度上講，深部是否是礦主要取決于硅的含量。

Ⅲ號礦體：位于礦區(qū)南部，為一條帶狀礦體，沿礦體露頭線北東-南西縣向延伸長520 m，東西向延展35～80 m。該礦體由8個工程控制，地表由1個探槽1個剝土1個淺井和2個淺鉆控制，深部由3個鉆孔控制。厚度一般1.14～1.50 m，平均真厚1.27 m。礦體品位Al2O366.04～70.00 %，SiO22.51～9.38，A/S 7.2～27.5，平均9.35。通過地表工程和深部工程結(jié)果顯示，該礦體地表和淺部品位明顯高于深部，深部兩個鉆孔(ZK2301、ZK2201)均未見礦，在走向上巖礦體地表露頭變化較小，但在傾向上礦體變化較大，越往深部，礦體的硅含量越高，在一定程度上講，深部是否是礦主要取決于硅的含量。

圖1 礦體特征柱狀圖

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

5.1.1 古地貌條件

古地貌條件是礦床生成的必要條件，礦區(qū)位于貴州地區(qū)，受早古生代末期的廣西運動的影響，境內(nèi)古陸地得到擴展，礦區(qū)由原海域變成陸地，逐漸形成準平原的古地貌。環(huán)境的轉(zhuǎn)變使得礦區(qū)內(nèi)原海域的泥質(zhì)巖出露，后經(jīng)過風化剝蝕以及物化分異向紅土型鋁土礦轉(zhuǎn)化，并在搬運和沉積作用下在低洼位置成礦。

5.1.2 氣候條件

根據(jù)調(diào)查顯示該區(qū)域石炭世古地磁測量結(jié)果反映礦區(qū)處于古磁道地帶。根據(jù)結(jié)合當代赤道周邊氣候特性可以推測，當時的氣候環(huán)境相應具備溫熱潮濕的氣候特性，次類環(huán)境為形成根據(jù)貴州地質(zhì)科研所對晚石炭世古地磁測量結(jié)果，礦區(qū)處于古赤道附近，比照現(xiàn)代赤道附近氣候特征，說明當時已具備溫熱潮濕的氣候環(huán)境，是形成紅土型鋁土礦良好的氣候條件。

5.1.3 成礦母質(zhì)條件

根據(jù)上文所訴，含礦地層下部為婁山關(guān)組的白云巖，受古地貌和古氣候的影響，該地層收到廣泛的風化侵蝕，又在溫熱潮濕的氣候條件下逐步的經(jīng)歷了紅土化和鈣紅土化作用，形成了鋁土礦成礦母質(zhì)。殘留于高地的鋁土礦成礦母質(zhì)，經(jīng)地表徑流搬運、沉積而成。后經(jīng)成巖作用和變質(zhì)作用，最終成為沉積型——碳酸鹽侵蝕面上的一水硬鋁石鋁土礦床。

5.2 找礦標志

礦區(qū)內(nèi)鋁土礦位于二疊系梁山組(P2l)中下部，其產(chǎn)出巖性明顯，嚴格受層位控制，其找礦標志歸納為四方面：

5.2.1 地形地貌標志

從宏觀上看梁山組的上覆棲霞茅口組地層在黔中地區(qū)易形成懸崖地貌，而其下伏的婁山關(guān)組白云巖經(jīng)風化作用后多形成陡坡或者緩坡，所以在黔中很多高懸崖上可以發(fā)現(xiàn)鋁土礦存儲于其緩坡與陡坡的轉(zhuǎn)折處，故此類地形地貌為鋁土礦的一個重要找礦標志。

5.2.2 含礦層頂板地層標志

梁上組為礦體的主要儲存地層，鋁土礦本身為層狀的鐵質(zhì)、鋁質(zhì)的黏土巖。其上覆頂板主要是炭灰頁巖，耳地板為白云巖，該特點容易識別是良好的找礦標志。

5.2.3 含礦層顏色標志

當?shù)貙雍V體時，從其宏觀上看礦層的顏色主要為淺灰、黃灰或灰色，而當?shù)V層位置為深灰色或褐紅色時往往代表無礦。頂板的炭質(zhì)頁巖主要呈黑色，底板白云巖主呈白色，是較為醒目的找礦標志。

5.2.4 轉(zhuǎn)石標志

當在礦體下部的斜坡中發(fā)現(xiàn)有鋁土礦碎石時，也是一個重要的找礦標志。

6 結(jié) 語

該區(qū)域鋁土礦主要位于寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)群(∈2-3ls)白云巖侵蝕面之上的二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)底部的鋁土巖。其成因主要為古地貌條件和氣候條件適宜形成紅黏土鋁土礦，以及地質(zhì)運動過后形成了鋁土礦成礦母質(zhì)。在鋁土礦找礦過程中主要發(fā)現(xiàn)以下幾個方面的標志：地形地貌標志、含礦層頂板地層標志、含礦層顏色標志和轉(zhuǎn)石標志。