福泉—?jiǎng)P里鋁土礦找礦潛力探討

糜從斌，劉 松

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊(duì)，貴州 都勻 558000）

貴州是我國(guó)鋁土礦資源大省之一[1，2]。老一輩地質(zhì)學(xué)家羅繩武、蔣溶和樂森璕等于1941年最早發(fā)現(xiàn)，1942年發(fā)表《貴筑修文兩縣鋁土礦》重要文獻(xiàn)，評(píng)價(jià)鋁土礦“質(zhì)量之佳、儲(chǔ)量之巨”，“漫山遍野，隨處皆是”。新中國(guó)成立后陸續(xù)開展了大規(guī)模的鋁土礦勘查工作，相應(yīng)的科研工作也取得了重大成果，涉及全省鋁土礦的分布特征、礦床類型、形成的古地理環(huán)境、礦床礦體礦石特征、礦石加工技術(shù)性能、礦床開采技術(shù)條件以及成礦預(yù)測(cè)等各個(gè)方面。區(qū)內(nèi)鋁土礦均賦存于二疊系中統(tǒng)梁山組地層中，而梁山組地層又均保存于一些向斜的核部及兩翼[3]。因此，區(qū)內(nèi)鋁土礦礦產(chǎn)勘查工作都針對(duì)保存有梁山組地層的各向斜開展。

現(xiàn)狀上看，區(qū)設(shè)置的探礦權(quán)較多，但地質(zhì)勘查工作很不系統(tǒng)、不規(guī)范，甚至圈而不探。此外，貴州省組織開展了較為系統(tǒng)的鋁土礦普查，從已開展普查或詳查工作的勘查成果看，大多集中在靠近礦體露頭的淺部，深部還有相當(dāng)大的找礦空間。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及成礦地質(zhì)條件

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新有青白口系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系和第四系。甕安縣城以北屬黔北地層小區(qū)，缺失奧陶系中上統(tǒng)、志留系、泥盆系、石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)，石炭系下統(tǒng)也僅在局部地段偶見。甕安縣城以南屬黔中地層小區(qū)，缺失奧陶系中上統(tǒng)、志留系下統(tǒng)、泥盆系下統(tǒng)和石炭系上統(tǒng)。上述地層中，震旦系上統(tǒng)陡山沱組是區(qū)域內(nèi)磷礦賦存層位；鋁土礦賦存于二疊系中統(tǒng)梁山組中；煤礦主要賦存于二疊系上統(tǒng)吳家坪組和長(zhǎng)興組，在凱里黃平一帶，梁山組的薄煤層局部可采；吳家坪組底部偶見鋁土巖。（見圖1）。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)位于揚(yáng)子陸塊南部被動(dòng)邊緣褶沖帶銅仁逆沖帶和都勻滑脫褶皺帶交接部位，區(qū)域構(gòu)造以北北東向或近南北向的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造為主。

1.2.1 褶皺

自北西向南東主要褶皺構(gòu)造有五臺(tái)山向斜、甕昭復(fù)背斜、天文向斜、平寨向斜、白巖復(fù)背斜、甕安復(fù)向斜、上塘復(fù)背斜、黃平復(fù)向斜。其中甕安復(fù)向斜中的次級(jí)褶皺主要有黃家巷向斜、平定營(yíng)背斜、魚井向斜和黎山向斜；黃平復(fù)向斜中有含鋁巖系（二疊系中統(tǒng)梁山組）存在的次級(jí)向斜構(gòu)造主要有苦李井～王家寨向斜、魚洞～鐵廠溝向斜和老寨向斜。鋁土礦均賦存于上述向斜核部和兩翼，而背斜則由青白口系至寒武系等老地層組成，含鋁巖系層位均不復(fù)存在。

1.2.2 斷層

區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造較發(fā)育，總體以北東向組、北西向組和近東西向組為主，北東向組一般走向延伸較大。其中區(qū)域性的斷裂構(gòu)造有：小腮斷層～象家壩斷層～酒場(chǎng)斷層和黃平斷裂兩條，據(jù)資料分析，該區(qū)斷層對(duì)區(qū)內(nèi)鋁土礦影響小。

綜上所述，區(qū)內(nèi)鋁土礦受層位控制明顯，且保存在向斜構(gòu)造中，受其底板古巖溶形態(tài)影響，古巖溶洼地礦層厚度變大。斷裂構(gòu)造對(duì)礦體起破壞作用，但斷距較小，影響不大。

1.3 巖相古地理與沉積建造

貴州省沉積型鋁土礦的形成和分布，既受沉積環(huán)境（巖相古地理特征）的控制，與沉積建造構(gòu)造密切相關(guān)。大致以貴定～福泉一線為界，以北處于陸相沉積的川黔殘積平原，以南為潮坪～瀉湖相濱海沉積。甕安～福泉連線以東地區(qū)處于淺湖亞相區(qū)，甕安～龍昌一線處于濱湖亞相區(qū)，五臺(tái)山向斜屬尚稽～馬場(chǎng)水下隆起亞相，天文向斜屬茍江～后槽瀉湖亞相，甕安復(fù)向斜南段至凱里黃平地區(qū)屬福泉?jiǎng)P里淺湖亞相。從沉積建造上看，陸相沉積區(qū)以鋁土巖～粘土巖組合沉積建造和鋁土礦～鐵礦～粘土巖組合沉積建造為主，部分為粘土巖組合沉積建造。而在濱海相沉積區(qū)，則以粘土巖組合沉積建造為主，局部為砂巖～粘土巖夾灰?guī)r及煤組合沉積建造，但據(jù)近幾年來鋁土礦遠(yuǎn)景調(diào)查認(rèn)為，在粘土巖沉積建造區(qū)亦發(fā)現(xiàn)較好的鋁土礦及大型鋁土礦床，表明當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境存在著海陸交替的過程，從鋁土礦結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析，這種海陸交替過程反復(fù)過多次，不能絕對(duì)地劃分分區(qū)界線。

表1 苦李井鋁土礦區(qū)礦體特征表

1.4 成礦地質(zhì)條件

該區(qū)以沉積型鋁土礦特為主，其形成過程大致分為由成礦母巖（碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖）長(zhǎng)期表生風(fēng)化侵蝕的紅土化階段，使Na、K、Ca、Mg流失，形成紅土風(fēng)化殼，以后在沖積、洪積作用下發(fā)生一次或多次搬運(yùn)沉積和改造，造成Si的大量溶失或滲失，在淡化瀉湖或半局限盆地環(huán)境下成巖成礦。因此，其成礦地質(zhì)條件主要有二：一是必須存在沉積界面中的沉積間斷面，二是要有相應(yīng)的巖相古地理環(huán)境。沒有沉積間斷面就沒有紅土化作用，沒有適合的巖相古地理環(huán)境就不能沉積成礦。

2 典型礦床特征與區(qū)域成礦規(guī)律

2.1 典型礦床特征

典型礦床以區(qū)內(nèi)苦李井礦床為例。該礦區(qū)是一個(gè)以苦李井向斜為賦礦構(gòu)造、以梁山組為賦礦層位的煤、鋁、鐵綜合礦床，總體規(guī)律是梁山組地層中賦存上煤、中鋁、下鐵，其中煤和鋁厚度此消彼長(zhǎng)，呈負(fù)相關(guān)。1958年至1988年以前區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)勘查工作以鐵礦、煤礦為主，1988起首次開展區(qū)內(nèi)鋁土礦勘查，2010年8月至2011年8月，由黔東南州政府和省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局合作勘查，探獲鋁土礦體30個(gè)，按估算鋁土礦資源量達(dá)3336.19萬噸。

2.1.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)處于苦李井向斜近軸部部位，出露地層為寒武系中上統(tǒng)、奧陶系下統(tǒng)、志留系中上統(tǒng)、泥盆系上統(tǒng)、二疊系中統(tǒng)和第四系。鋁土礦產(chǎn)于梁山組中下部，距二疊系底界6.3m～12.8m。梁山組可分為下部含鐵巖系、中部鋁土巖系或鋁土礦層、上部含煤巖組。鋁土礦呈似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出。地層為單斜，走向北東，傾向南東，傾角3°～15°。斷層較發(fā)育，多為走向北東的逆斷層。

圖1 預(yù)測(cè)區(qū)域地質(zhì)圖

圖2 64線鋁土礦典型剖面圖

2.1.2 礦體特征

礦體特征見表1，其中經(jīng)過有代表性的礦體A9的64號(hào)勘探剖面見圖2。

礦石礦物組分：礦石礦物主要為一水硬鋁石（勃姆石）、少至微量一水軟鋁石和三水鋁石。脈石礦物主要為高嶺石、水云母、綠泥石、鋯石等。

礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有粒狀、半自形—自形、隱晶、膠狀等結(jié)構(gòu)。具塊狀、層紋狀、孔隙狀、斑狀等構(gòu)造。礦石化學(xué) 組 分：Al2O341.39%～79.82%， 平 均66.53%；SiO21.12%～29.08%，平均11.34%；A/S 1.8%～69.31%。Ga含量0.00477%～0.00758%，平均0.006683%。

礦石工業(yè)類型為低硫～中硫、高～低鐵一水硬鋁石鋁土礦。

2.2 區(qū)域成礦規(guī)律分析

2.2.1 已知鋁土礦的分布具有分帶性

從貴州省全省的鋁土礦分布特征來看，黔中、貴陽、清鎮(zhèn)向北經(jīng)修文、息烽、開陽、遵義、正安、道真、務(wù)川至重慶市的南川、武隆、彭水等地，構(gòu)成北北東向的長(zhǎng)約370Km的黔中—渝南鋁土礦成礦帶。成礦帶內(nèi)鋁土礦床（點(diǎn)）相對(duì)集中成5個(gè)片區(qū)，片區(qū)之間由4個(gè)NWW向的無礦帶或基本無礦帶所間隔，含鋁土礦片區(qū)內(nèi)，礦床（點(diǎn)）大體呈近EW向或NWW向帶狀展布，自南向北依次稱修文礦帶、息烽礦帶、遵義礦帶、正安礦帶和道真礦帶（劉平，《八論貴州之鋁土礦》）[4]。

沉積型鋁土礦含礦巖系假整合于古侵蝕面之上，礦體產(chǎn)出形態(tài)有層狀、似層狀、透鏡狀、漏斗狀等，單個(gè)礦體長(zhǎng)一般數(shù)百米到2Km～3Km（少數(shù)礦體長(zhǎng)僅數(shù)十米），寬200m至上千米，厚度不穩(wěn)定，古地形低洼處厚度增大，且礦石質(zhì)量好，最厚可達(dá)50余米（古漏斗中部），而在古地形凸起部位厚度變薄，礦石質(zhì)量變差，甚至形成無礦天窗。礦石結(jié)構(gòu)有土狀、半土狀、鮞狀、豆?fàn)?、碎屑狀等。顏色有白色、灰色、紅色、淺綠色及雜色等。礦物成分以一水硬鋁石為主，其次為高嶺石、水云母、綠泥石、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦、一水軟鋁石，有時(shí)有黃鐵礦、菱鐵礦、三水鋁石，微量礦物有鋯石、銳鈦礦、金紅石等。主要化學(xué)組分Al2O340%～78%，SiO24%～18%，F(xiàn)e2O32%～20%，鋁硅比一般3～12，局部大于12。

2.2.2 界面成礦特征明顯

該區(qū)鋁土礦成礦界面主要為中二疊世梁山期。屬沉積界面中的沉積間斷面類型。是貴州省鋁土礦的主要成礦界面，

2.2.3 沉積環(huán)境與沉積建造決定鋁土礦的分布

我省沉積型鋁土礦的形成和分布，與沉積環(huán)境（巖相古地理特征）和沉積建造構(gòu)造密切相關(guān)，在3.1.3節(jié)已經(jīng)闡述，本次整裝勘查區(qū)具有良好的沉積環(huán)境。

2.2.4 賦礦構(gòu)造確定礦體

區(qū)內(nèi)含鋁巖系為二疊系中統(tǒng)梁山組，區(qū)內(nèi)的背斜一般由青白口系至寒武系等老地層組成，含鋁巖系的層位不復(fù)存在，而區(qū)內(nèi)的向斜核部多為三疊系至二疊系組成，含鋁巖系保存完好，是區(qū)內(nèi)鋁土礦的賦礦構(gòu)造。本次整裝勘查區(qū)的礦產(chǎn)勘查8個(gè)分區(qū)均布置在向斜的有利部位。公益性礦產(chǎn)調(diào)查范圍內(nèi)，賦礦構(gòu)造也很發(fā)育，如董家坪向斜、徐馬臺(tái)向斜、三合場(chǎng)向斜等，這些向斜不但梁山組地層保存完好，并且都發(fā)現(xiàn)有鋁土礦床（點(diǎn)），特別是三合場(chǎng)向斜（趙家灣）已發(fā)現(xiàn)中小規(guī)模鋁土礦床3處，同樣顯示出較好的找礦前景。

3 找礦潛力分析

據(jù)相關(guān)資料，貴州省鋁土礦資源潛力評(píng)價(jià)工作中曾對(duì)本次研究區(qū)的7個(gè)最小預(yù)測(cè)區(qū)鋁土礦資源潛力進(jìn)行過評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，除王家寨預(yù)測(cè)區(qū)級(jí)別為A級(jí)外，其它6個(gè)預(yù)測(cè)區(qū)均為C級(jí)，7個(gè)最小預(yù)測(cè)區(qū)（總面積148.406Km2）預(yù)測(cè)資源總量11135萬噸，平均單位面積資源量75.03萬噸/Km2。截至2012年底，整裝勘查區(qū)內(nèi)已探獲資源量（含（334）？資源量）9189萬噸。

結(jié)合以往評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)規(guī)律，預(yù)測(cè)區(qū)可分8個(gè)分區(qū)，總面積1992Km2（含已預(yù)測(cè)面積），其中包含有含鋁巖系的梁山組地層面積按50%計(jì)，含礦系數(shù)按資源潛力預(yù)測(cè)平均單位面積資源量的0.3計(jì)算，8個(gè)礦產(chǎn)勘查分區(qū)的鋁土礦資源潛力應(yīng)為2.24億噸。除去以探明的9189萬噸，該區(qū)尚有1.3億噸的鋁土礦找礦潛力。

4 結(jié)語

（1）從文中可以看出，該區(qū)向斜構(gòu)造內(nèi)含鋁地層穩(wěn)定，礦體保存完整，資源量預(yù)測(cè)成果突出，如果加以進(jìn)一步的勘查、開發(fā)和利用，對(duì)整個(gè)區(qū)域的發(fā)展將起到不可替代的效果。

（2）該區(qū)梁上地層內(nèi)常存在煤、鋁、黃鐵礦共生，而且三者間常呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，當(dāng)其中一種礦體厚度較大時(shí)，另外兩種厚度變博或者殲滅，而且地層厚度大于7m時(shí)，常會(huì)有以上其中一種礦體達(dá)到開采條件，因此該區(qū)在后期的工作中還應(yīng)增加煤、黃鐵礦的研究。