貴州省甕安縣石虎山鋁土礦地質(zhì)特征淺析

王 浩，梁 豐，楊先付，田 超

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊，貴州 貴陽550005）

礦區(qū)大地構(gòu)造上位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構(gòu)造變形區(qū)甕安復向斜之魚井向斜北段仰起端。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以褶皺構(gòu)造為主，主要褶皺為魚井向斜，向斜北西翼地層傾角較緩；次為斷裂構(gòu)造，總體構(gòu)造線呈北北東向。含礦巖系為二疊系中統(tǒng)梁山組地層，其上下相近地層巖性描述見表1。

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)上出露的地層由老至新依次是：寒武系婁山關(guān)組，二疊系梁山組、棲霞組、茅口組、吳家坪組、長興組，三疊系夜郎組及第四系。第四系僅零星分布，不整合覆于前述各地層之上。

2 構(gòu)造

礦區(qū)位于甕安復向斜北段，以褶皺構(gòu)造為主。

魚井向斜：出露于甕安木老坪—龍灘坪一帶，礦區(qū)位于其北段。向斜軸向延伸約22km，呈北北東向展布。核部出露夜郎組，向兩翼依次為吳家坪組及長興組、棲霞及茅口組、梁山組、婁山關(guān)組。兩翼傾角約15°～30°。

黃家巷向斜：出露于甕安—兩岔河一帶，其北段一角分布于礦區(qū)內(nèi)。向斜軸長約30km，軸向北北東—南西向，向斜呈兩端寬緩、中部緊密，核部地層為關(guān)嶺組、茅草鋪組，向兩翼依次為夜郎組至梁山組，向斜兩端地層傾角較緩。在向斜北段由于受斷層構(gòu)造影響較小，含礦巖系梁山組保存良好；中段及南段由于受斷層影響，梁山組保存相對較差。

礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要以北北東向、近東西向構(gòu)造為主。

近東西向斷層分布于魚井向斜北段，與地層走向大致垂直；多數(shù)北北東向斷層分布在魚井向斜北段，對地層連續(xù)性起破壞作用。

3 含礦巖性特征

勘查區(qū)鋁土礦賦存于梁山組地層內(nèi)，其上覆為棲霞組灰?guī)r[1]，不整合于寒武系婁山關(guān)組白云巖之上，其特征分述如下：

棲霞組：深灰色、灰黑色有機質(zhì)、泥質(zhì)中厚—厚層狀生物碎屑灰?guī)r，底部以燧石結(jié)核灰?guī)r為主，與下伏地層呈整合接觸。

梁山組：為勘查區(qū)的鋁土礦的賦礦地層，當有鋁土礦產(chǎn)出時，主要層序從上至下如下。

（6）灰黑色薄層炭質(zhì)頁巖、泥炭、劣質(zhì)煤，常見黃鐵礦團粒或星點狀黃鐵礦層，厚0m～5.17m；

（5）灰白色致密狀粘土巖。厚 0.38m～6.38m；

（4）淺灰色土狀、半土狀、致密狀、豆鮞狀鋁土礦；淺紅色鐵質(zhì)碎屑狀鋁土礦。厚 0.82m～9.54m；

表1 礦區(qū)梁山組上下地層巖性簡表

（3）淺灰色鋁質(zhì)粘土巖，厚 0.44m～8.38m；

（2）褐紅色、灰綠色鐵質(zhì)粘土巖，厚0m～3.94m；

（1）淺綠色綠泥石粘土巖，厚0m～3.96m；

底部假整合婁山關(guān)組，巖性為褐紅色、紫紅色厚層鐵質(zhì)白云巖及淺灰至灰白色厚層白云巖。

礦區(qū)含礦巖系厚度與礦體厚度呈正相關(guān)關(guān)系，礦區(qū)含礦巖系厚度均大于5m，局部達28.4m，一般在向斜揚起端含礦巖系厚度大，礦體厚度一般亦較大；遠離揚起端的兩翼，則變小，礦體厚度亦變薄甚至不含礦[2]。

4 礦床地質(zhì)特征

礦體均賦存于梁山組地層內(nèi)，呈北東走向，主要分布于魚井向斜北西翼，傾向南東，傾角10°～20°，礦體地表出露寬約30m～40m，礦體淺表呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，受底板古巖溶地貌的控制，礦體局部呈漏斗狀產(chǎn)出。

礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了鋁土礦體四個，編號分為SⅠ、SⅡ、SⅢ、SⅣ。

（1）SⅠ礦體

礦體淺表由100m～200m間距的槽探控制，深部由SZK3-1、SZK8-2鉆孔控制，礦體走向北東、傾向南東，礦體傾角較緩，一般15°～25°，礦體長1.13km，淺地表平均真厚度5.91m，厚度變化系數(shù)45.07%，屬厚度較穩(wěn)定礦體，礦體Al2O3平均品位65.03%；SiO2平均品位10.81，平均鋁硅比為15.62。

（2）SⅡ礦體

控制工程SZK4-4，推測礦體長為300m，礦體真厚度23.76m，Al2O3平均品位60.50%，平均鋁硅比7.94。

（3）SⅢ礦體

控制工程STC04，礦體長約180m，真厚度 4.97m，礦體Al2O3平均品位57.04%，平均鋁硅比為8.69。

（4）SⅣ礦體

控制工程STC08，礦體長約230m，真厚度2.23m，礦體Al2O3平均品位59.07%，平均鋁硅比為3.60。

5 礦石質(zhì)量

（1）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦區(qū)鋁土礦礦石結(jié)構(gòu)主要有豆鮞狀結(jié)構(gòu)、半自形—自形結(jié)構(gòu)、隱晶—微晶結(jié)構(gòu)。

豆鮞狀結(jié)構(gòu)：為本區(qū)礦石的主要結(jié)構(gòu)，粒徑＞2mm稱為豆粒，＜2mm稱為鮞粒，呈渾圓形、次渾圓形和橢圓形。由一水硬鋁石組成，呈豆粒、鮞粒狀集合體產(chǎn)出。

半自形—自形結(jié)構(gòu)：一水硬鋁石晶形較好，粒徑多為0.02m～0.05mm，少數(shù)為0.10m～0.50mm。該結(jié)構(gòu)主要出現(xiàn)在豆鮞狀、碎屑狀鋁土礦石中。

隱晶—微晶結(jié)構(gòu)：粒屑含量很少，粒徑0.001mm～0.003mm。一水硬鋁石及粘土礦物主要呈隱晶-微晶狀產(chǎn)出。此類為半土狀、土狀礦石的主要結(jié)構(gòu)。

（2）礦石構(gòu)造

礦區(qū)礦石構(gòu)造主要為斑點狀構(gòu)造、塊狀、土狀、半土狀構(gòu)造。

斑點狀構(gòu)造：一水硬鋁石多呈斑點狀分布，斑點多呈近圓質(zhì)點，斑點直徑 0.02mm～0.12mm，斑點周圍有一圈環(huán)帶。礦石多呈淺灰白色。

塊狀（致密狀）構(gòu)造：礦石中一水硬鋁石、高嶺石與其他礦物無定向排列，呈隱晶—微晶質(zhì)緊密嵌生，礦物粒徑多在2mm以下。

土狀、半土狀構(gòu)造：一水硬鋁石在礦石中占75%以上，構(gòu)成無空間或少空間的塊體。礦物粒度多在0.02mm以下，呈晶質(zhì)產(chǎn)出。礦石多呈灰白色。

（3）礦石化學成分的變化規(guī)律

總體上，Al2O3和鋁硅比含量成正相關(guān)，而Al2O3含量又與礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)出形態(tài)有一定的關(guān)系；土狀、半土狀構(gòu)造的礦石Al2O3含量最高，碎屑狀、豆鮞狀次之，致密塊狀含量最低。

在垂向上看，下部的鋁土巖及鋁土頁巖普遍存在且鐵質(zhì)含量增高；上部的鋁土巖及鋁土頁巖厚度小，或尖滅。從礦體形態(tài)上看，一般透鏡狀、漏斗狀礦體比層狀礦體Al2O3含量高。從單工程鋁硅比看，總體上淺表部位鋁硅比比深部礦體略高些，地表礦石質(zhì)量優(yōu)于深部。

其它元素含量：從單工程平均含量上看，F(xiàn)e2O3含量從0.54%到25.15%，低鐵型約占68%，中鐵型約占23%，高鐵型約占9%，為工業(yè)利用合理配礦提供了條件。S含量從0.02%到3.40%，以低硫型為主，約占80%，含鐵高的礦石含硫亦高，且在垂向上多分布于礦體下段。各礦體有益組分Ga平均含量自0.0028%～0.0087%，符合綜合利用條件，且Ga 含量與礦體 Al2O3含量呈正相關(guān)。

6 礦體控礦因素、找礦標志

（1）控礦因素

從構(gòu)造看，區(qū)內(nèi)的礦體主要分布于向斜構(gòu)造單元，向斜構(gòu)造嚴格控制了區(qū)內(nèi)含礦巖系梁山組的分布范圍及其展布方向。而區(qū)內(nèi)礦床成礦后期發(fā)育的斷裂構(gòu)造，破壞了礦體的連續(xù)性。

從礦體形態(tài)看，礦體的產(chǎn)出形態(tài)受控于其基底碳酸鹽巖侵蝕形態(tài)，由于基底為古巖溶地貌，當?shù)V體處于古巖溶洼地或漏斗部位時，呈透鏡狀、漏斗狀產(chǎn)出，古侵蝕面的凹陷突起可以反映礦體的厚薄甚至尖滅。

（2）找礦標志

層位標志：區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鋁土礦均產(chǎn)于梁山組地層中下部，是區(qū)內(nèi)鋁土礦含礦層，其直接的上覆地層和下伏地層均為碳酸鹽巖類的地層，因此，梁山組是勘查區(qū)鋁土礦最直接的找礦標志。

地形地貌：含礦巖系上覆層棲霞組在區(qū)內(nèi)大多數(shù)地段形成懸崖或陡坎；含礦層梁山組則賦存于懸崖或陡坎下部的緩坡之間，是重要的宏觀地形地貌找礦標志。

煤層（炭質(zhì)頁巖）：區(qū)內(nèi)鋁土礦產(chǎn)于梁山組中下部，鋁土礦上部有一層灰黑-褐黑色炭質(zhì)頁巖夾煤層產(chǎn)出，煤層中黃鐵礦結(jié)核發(fā)育，是找礦標志之一。

民采老硐及采場：區(qū)內(nèi)的民采老硐，絕大部分分布于梁山組煤系地層，其底部常為含鋁巖系系賦存部位，通過民采老硐及采場的調(diào)查，為鋁土礦的間接找礦標志。

巖溶標志：區(qū)內(nèi)寒武系第三統(tǒng)—芙蓉統(tǒng)婁山關(guān)組侵蝕地面為鋁土礦的沉積空間，因而可以作為找礦標志。