貴州鋁土礦含礦巖系特征、形成時代、古地理環(huán)境及成因探討
——紀念黔中發(fā)現(xiàn)鋁土礦80周年

劉 平，韓忠華，聶 坤

(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局106地質(zhì)大隊，貴州 遵義 563000)

1 引言

羅繩武、蔣溶、樂森璕等老一輩地質(zhì)學(xué)家，于1941年在黔中地區(qū)的貴筑縣(現(xiàn)屬貴陽市)云霧山和修文縣九架爐(現(xiàn)小山壩礦區(qū))等地發(fā)現(xiàn)鋁土礦至今已整整80周年(中國礦床發(fā)現(xiàn)史·貴州卷編委會，1996)。

80年來，特別是1949年新中國建立以來，與全國各省、自治區(qū)、直轄市一樣，為了國家經(jīng)濟建設(shè)和社會發(fā)展的需要，貴州地質(zhì)工作取得了巨大進步。截至2017年底，貴州省已發(fā)現(xiàn)鋁土礦礦床78個，其中超大型礦床3個，大型礦床8個，中型礦床21個，小型礦床46個。累計探明333以上鋁土礦資源量109 714.40萬噸(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷編委會，2019 ，評審稿)。

80年來，除了發(fā)現(xiàn)大批國家經(jīng)濟建設(shè)急需的鋁土礦資源外，還積累了豐富的鋁土礦礦產(chǎn)資料和地質(zhì)勘探經(jīng)驗。近年來，貴州各地質(zhì)隊、國內(nèi)研究機構(gòu)、高等學(xué)校等，均投入雄厚力量，深入開展鋁土礦科學(xué)研究，取得豐碩成果。特別是在國土資源部(現(xiàn)自然資源部)領(lǐng)導(dǎo)下，研編中國礦產(chǎn)地質(zhì)志的統(tǒng)一策劃，貴州各有關(guān)部門團結(jié)協(xié)作，共同努力，完成了《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷·鋁土礦》這樣一部宏篇巨著，實在可喜可賀。

本文在前人取得豐富鋁土礦地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，著重探討鋁土礦含礦巖系的形成時代、巖性特征、古地理概況及其形成原因。

2 鋁土礦含礦巖系的分布

貴州鋁土礦含礦巖系中，除主要礦產(chǎn)鋁土礦外，還共生有鐵礦、黃鐵礦、煤礦、耐火黏土礦以及伴生鎵等多種礦產(chǎn)資源，這些礦產(chǎn)與大量鋁土巖、黏土巖等共生一處，表明它們是一套大致在相同環(huán)境中形成的含礦巖系，因而本文統(tǒng)稱為鋁土礦含礦巖系，而不是僅稱其為鋁土礦。

貴州鋁土礦含礦巖系分布于4個片區(qū)、5個沉積區(qū)(圖1)，概述如下。

圖1 貴州不同時代鋁土礦分布圖①Fig.1 Distribution of bauxite in different era in Guizhou

(1)第一片區(qū)分布在貴州中部的貴陽、清鎮(zhèn)、修文、息烽、開陽、甕安及遵義一帶，呈NNE向展布，長約175 km，巖石地層名為九架爐組(C1jj)。此片區(qū)內(nèi)，因含礦巖系下伏地層不同，又分為兩個沉積區(qū)：

①貴陽、清鎮(zhèn)、修文一帶，九架爐組的直接下伏地層，主要為下寒武統(tǒng)清虛洞組

(2)第二片區(qū)主要分布在黔北的務(wù)川、正安、道真和重慶市南部的南川、武隆至黔江一帶，亦大致呈NNE向展布，長約275 km。鋁土礦含礦巖系巖石地層名為大竹園組(C2d)，其直接下伏地層為上石炭統(tǒng)黃龍組(C2h)灰?guī)r和(或)下志留統(tǒng)韓家店組(S1hj)泥、頁巖。含礦巖系上覆地層為中二疊統(tǒng)梁山組炭質(zhì)頁巖和(或)棲霞組灰?guī)r。此沉積區(qū)的貴州境內(nèi)共有鋁土礦礦床12個，其中超大型礦床2個，大型礦床5個，中型礦床2個 ，小型礦床3個(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷編委會，2019)(評審稿)。

(4)第四片區(qū)主要在黔中龍里縣西南的草原鄉(xiāng)和貴陽市南部花溪區(qū)高坡場鄉(xiāng)、黔陶鄉(xiāng)一帶，鋁土礦含礦巖系零星分布其中，僅有2個小型礦床。含礦巖系巖石地層名為豐源鋁礦層，以Fyb表示。其直接下伏地層為上泥盆統(tǒng)者王組(D3z)，直接上覆地層為下石炭統(tǒng)祥擺組(C1x)(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷編委會，2019)(評審稿)。

上述4個片區(qū)鋁土礦含礦巖系的下伏地層，皆為碳酸鹽巖，它們均屬巖溶型鋁土礦含礦巖系。

3 鋁土礦含礦巖系沉積時代

貴州鋁土礦含礦巖系中，均未發(fā)現(xiàn)有能夠準確確定地層時代的動、植物化石，但含有大量孢子、花粉化石，對確定含礦巖系的形成時代亦大有幫助。以下分別論述貴州4個片區(qū)鋁土礦含礦巖系的沉積時代。

3.1 九架爐組沉積時代

清鎮(zhèn)、修文、息烽、遵義一帶的九架爐組，與下伏地層(寒武系、奧陶系)和上覆地層(下石炭統(tǒng)上司組、擺佐組、中二疊統(tǒng)梁山組、棲霞組)之間，均有明顯的侵蝕間斷面，時見底礫巖，九架爐組與下伏、上覆地層皆為顯著的假整合接觸。九架爐組形成時代已被限定在早古生代之后，早石炭世維憲期上司時之前。根據(jù)一些植物和孢粉化石的對比，九架爐組與黔南惠水祥擺地區(qū)的海相祥擺組(C1x)、舊司組(C1s)層位相當，且上司組(C1s)又是九架爐組的直接上覆地層，故九架爐組形成時代確定為早石炭世杜內(nèi)期(原巖關(guān)期)晚期至維憲期(原大塘期)早、中期的祥擺時-舊司時(高道德 等，1992)，此結(jié)論已基本達成共識，未見明顯爭議，不再贅述。

3.2 大竹園組沉積時代

黔北—渝南地區(qū)的大竹園組，下伏地層為上石炭統(tǒng)黃龍組灰?guī)r和(或)下志留統(tǒng)韓家店組泥、頁巖。直接上覆地層為中二疊統(tǒng)梁山組炭質(zhì)頁巖，但此層頁巖不穩(wěn)定，時有缺失，梁山組之上的棲霞組灰?guī)r遂成為大竹園組的直接蓋層。大竹園組與下伏、上覆地層之間均有明顯侵蝕間斷面，時見底礫巖。大竹園組與梁山組、棲霞組之間，又缺失下二疊統(tǒng)地層，為顯著假整合接觸，因此大竹園組的形成時代，被限定在晚石炭世達拉期之后，中二疊世羅甸期(原棲霞期)早期梁山時之前。筆者認為，大竹園組沉積時代應(yīng)屬晚石炭世，理由如下。

(1)貴州地質(zhì)礦產(chǎn)局106地質(zhì)大隊1986—1994年開展黔北鋁土礦遠景調(diào)查期間，在黔北道真巴魚、羊角塘、新民、正安新模、旦坪、習(xí)水螞蟥場、綏陽紅光壩、鳳岡綏陽場等地，于大竹園組鋁土礦、黏土巖中采集多件孢粉樣品，經(jīng)鑒定，累計發(fā)現(xiàn)孢子、花粉共97屬、種，其中少數(shù)屬、種在下石炭統(tǒng)九架爐組和中二疊統(tǒng)梁山組也有分布，但屬大竹園組獨有的達62屬、種之多，特別是大竹園組花粉僅發(fā)現(xiàn)5屬、種，與梁山組發(fā)現(xiàn)的27屬、種花粉相差甚遠(詳見表1)。根據(jù)大量孢粉組合特征，中國著名孢粉權(quán)威專家高聯(lián)達根據(jù)大量孢粉組合特征確認，上述各地大竹園組的孢粉形成時代皆為石炭紀(劉平 等，2012)。這是當前大竹園組唯一可信的古生物化石依據(jù)，是值得關(guān)注的。

(2)截至目前為止，眾多地層、古生物專著明確指出，在黔中以北 ，包括黔北、渝南、川東等大片地區(qū)，不存在早二疊世海相地層(貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1987；貴州省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊，1992；劉寶珺、許效松，1994；貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1997；貴州省地質(zhì)調(diào)查院，2017)。貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)局(1987)、貴州省地質(zhì)調(diào)查院(2017)，均認為貴州僅在黔南、黔西南少數(shù)地區(qū)有早二疊世海相地層分布。

(3)筆者根據(jù)大量實際資料確認，在黔北大竹園組沉積之后，曾遭受顯著剝蝕(劉平 等，2016)，剝蝕時代當屬早二疊世。黃興 等(2013)、杜遠生 等(2015)學(xué)者，也均在其著作中明確指出，黔北、渝南等地，在早二疊世紫忪期、隆林期發(fā)生過強烈剝蝕。

(4)黔北正安紅光壩礦區(qū)ZK402中，在大竹園組上段上部豆鮞狀鋁土礦層中，夾有兩層緊密銜接的生物屑石灰?guī)r。上層為淡紫紅色含生物屑細晶灰?guī)r，厚0.52 m，在細晶方解石基底中含有約10%的生物屑，生物屑種類有腕足屑、介形蟲屑及少量棘皮屑。下層為灰黃色生物屑泥晶含硅質(zhì)灰?guī)r，厚0.66 m，在泥晶方解石基底中有約25%的生物屑，種類有腕足屑、介形蟲屑及少量棘皮屑、雙殼屑。兩層灰?guī)r中的生物屑粒度均小于0.2 mm，已強烈破碎，甚不完整，皆為異地生物屑(劉平 等，2015)。

上述灰?guī)r中雖未見可以確定地層時代的標準化石，但含生物屑的石灰?guī)r確實是晚石炭紀的海相地層。因大竹園組沉積區(qū)距海較近，當發(fā)生海泛時，可將海中鈣質(zhì)沉積物搬運到大竹園組內(nèi)沉積下來。假如大竹園組的沉積時代為早二疊世紫忪期、隆林期，因黔北—渝南大片地區(qū)不存在早二疊世海相地層，再強烈的海泛也是無海相沉積物可以搬運的。

(5)地球歷史上鋁土礦的形成強度，因受氣溫、降雨量、植被等多重因素的影響，各個時代是明顯不同的。法國地質(zhì)學(xué)家J.C薩瑪瑪(1991)認為，世界鋁土礦的主要成礦時代是泥盆紀—石炭紀和第三紀；匈牙利地質(zhì)學(xué)家G.巴爾多西與G.J.J.阿列瓦認為，全球的鋁土礦的主要成礦時代為石炭紀和第三紀。他們都認為石炭紀是地球鋁土礦最重要的成礦時代，其它時代雖也可形成鋁土礦，但數(shù)量較少，規(guī)模較小。

基于以上5點原因，筆者確認黔北—渝南大竹園組的形成時代應(yīng)為晚石炭世逍遙期(即國際的卡西莫夫期—格舍爾期)。

黃興 等(2013)、杜遠生 等(2015)學(xué)者均在其文中強調(diào)，黔北—渝南地區(qū)在早二疊世紫忪期—隆林期發(fā)生過強烈剝蝕，但卻都認為大竹園組的形成時代為早二疊世紫忪期至隆林期。杜遠生 等(2015)在其專著第三章中指出，“……在未發(fā)現(xiàn)確切肯定的化石之前，大竹園組的地質(zhì)時代暫時歸為早二疊世紫忪期—隆林期(薩克馬爾期—亞丁斯克期)”。在第八章結(jié)語中，作者將大竹園組的沉積時代總結(jié)為“大竹園組樣品中見有早二疊世分子的孢粉化石，結(jié)合下伏黃龍組灰?guī)r及上覆梁山組泥巖地層年齡，推測大竹園組地層沉積時代為早二疊世紫忪期—隆林期”。

筆者認為，巖溶型鋁土礦的直接母巖是含三水鋁石鋁土礦塊礫的紅土風(fēng)化殼。據(jù)筆者實地考察，紅土風(fēng)化殼是比較疏松的殘積物，容易被流水沖刷和風(fēng)化剝蝕，在強烈剝蝕區(qū)是難以形成的，即便形成也難以保存。沒有含三水鋁石的紅土風(fēng)化殼，何來沉積的巖溶型鋁土礦?

3.3 梁山組鋁土礦含礦巖系沉積時代

高聯(lián)達、沈志達、秦典燮等，在貴州凱里市廬山苦李井、冠英黃貓寨、龍場麻雀坡、魚洞后莊和狗場，測有5條梁山組地層剖面，采集7件孢粉樣品，發(fā)現(xiàn)豐富的孢子花粉，計43屬58種，其中新種5個。高聯(lián)達等稱，這是我國華南和西南地區(qū)梁山組孢子花粉最豐富、最完整的剖面(高聯(lián)達 等，1989)。高聯(lián)達等在研究該批樣品后，總結(jié)以下幾個特征：

①該孢粉組合中以出現(xiàn)Sinulatisporitessimen-sisGao (中華曲環(huán)三縫孢)和Gulisporitescochle-ariusImgrund (匙喉唇三縫孢)為特征，前者是我國北方山西組特有分子，后者在華北開始出現(xiàn)于晚石炭世太原組，但主要發(fā)育于山西組。

⑤出現(xiàn)一些在石炭紀出現(xiàn)，并繼續(xù)在二疊紀出現(xiàn)的屬種。

⑥出現(xiàn)海相微體化石疑源類，表明梁山組是濱海-淺海相沉積產(chǎn)物(據(jù)秦典燮等1989年文中剖面，疑源類化石見于梁山組含礦巖系下段)。

從孢粉鑒定結(jié)果可見，凱里地區(qū)梁山組含礦巖系中單氣囊、雙氣囊花粉的大量出現(xiàn)，無環(huán)三縫孢的顯著增多， 以及帶環(huán)三縫孢的減少等組合特征，可與華北、西北的山西組對比，時代為中二疊世羅甸期早期(高聯(lián)達等原文為：“凱里地區(qū)梁山組的孢子花粉組合基本可與華北地區(qū)早二疊世早期山西組孢子花粉組合比較……?！?目前，華北山西組與南方棲霞組、梁山組，根據(jù)地層年齡，其年代地層已由早二疊世更改中二疊世羅甸階，故梁山組現(xiàn)今應(yīng)屬中二疊世羅甸期早期產(chǎn)物(《貴州省礦產(chǎn)地質(zhì)志》年代地層與巖石地層對照表，2017)。

據(jù)筆者統(tǒng)計，在黔中、黔北和黔東共14條中二疊統(tǒng)梁山組剖面中，計有105個孢粉屬、種，其中梁山組獨有的，在九架爐組、大竹園組內(nèi)未曾見過的屬、種有69個。另有14個屬種與大竹園組所見相同，還有22個屬種，在九架爐組、大竹園組及梁山組內(nèi)均有分布。

表1以全區(qū)14條梁山組剖面的105個孢粉屬、種(其中花粉27個屬、種-表1序號1-27，孢子79個屬、種)為主軸，以凱里地區(qū)5個剖面的43屬、58種為重點項，還列出了凱里魚洞后莊、凱里冠英黃貓寨兩個剖面的孢粉屬、種，同時增加了大竹園組的孢粉屬、種以茲比較。

表1顯示，凱里地區(qū)梁山組有花粉19屬、種，孢子39屬、種。大竹園組有花粉5個屬、種，孢子30個屬、種，可以看出梁山組與大竹園組的孢粉組合是明顯不相同的。《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷》編委會(2019)在其專著《中國產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷·鋁土礦》(評審稿)中，將凱里—福泉一帶中二疊統(tǒng)梁山組(屬中二疊世羅甸期早期)的形成時代 改為早二疊世薩克馬爾期至亞丁斯克期(相當于中國早二疊世 紫忪期至隆林期)，并與黔北—渝南上石炭統(tǒng)大竹園組(晚石炭世逍遙期，相當于國際的卡西莫夫期至格舍爾期)相對比。但作者在將凱里地區(qū)中二疊世梁山組改為早二疊世梁山組，并與黔北—渝南晚石炭世大竹園組相對比的整個過程中，未提供任何可供參考的和令人信服的實際資料，筆者認為缺乏依據(jù)，值得商榷。

表1 貴州凱里地區(qū)中二疊世早期梁山組孢粉統(tǒng)計表

續(xù)表

續(xù)表

3.4 豐源鋁礦層沉積時代

位于龍里西南部草原鄉(xiāng)與貴陽市南部花溪區(qū)附近的高坡場鄉(xiāng)、黔陶鄉(xiāng)的鋁土礦含礦巖系“豐源鋁礦層”(Fyb)，其下伏地層為上泥盆統(tǒng)者王組(D3z)和高坡場組(D3gp)白云巖；上覆地層為下石炭統(tǒng)祥擺組(C1x)石英砂巖、黏土巖和炭質(zhì)黏土巖等，經(jīng)與惠水祥擺伐木場剖面(貴州區(qū)域地質(zhì)志，1987)比較，大致相當于祥擺組下部或底部，總體而言，形成的起始時間大致與九架爐組相同，但只是從早石炭世杜內(nèi)期晚期至維憲期早期，時間較為短暫而已。

綜合前述，九架爐組形成于早石炭世杜內(nèi)期晚期至維憲期早-中期；大竹園組形成于晚石炭世逍遙期；梁山組形成于中二疊世羅甸期早期；豐源鋁礦層形成于早石炭世杜內(nèi)期晚期至維憲期早期。

4 鋁土礦含礦巖系巖性及礦產(chǎn)特征

前述九架爐組、大竹園組、梁山組和豐源層4片鋁土礦含礦巖系，不論沉積時代與分布地域如何，按巖石組合，皆可分為上、下兩個巖性段。同一沉積區(qū)兩段巖性截然不同，而不同沉積區(qū)的同一巖性段的巖性則大同小異，分述如下。

4.1 含礦巖系下段巖性及礦產(chǎn)特征

(2)息烽-遵義沉積區(qū)的川主廟、宋家大林等地九架爐組下段，凱里虎莊狗場梁山組下段，炭質(zhì)黏土巖中見有疑源類化石與孢粉化石共生。孢粉專家高聯(lián)達認為，疑源類是一種分類性質(zhì)不明的單細胞藻類生物，屬海相微體生物(高聯(lián)達孢粉鑒定報告，1985)。M·D·布拉謝爾(1986)指出：“大部分疑源類見于海相地層，特別是頁巖和泥巖，也出現(xiàn)于砂巖和灰?guī)r，非海相的例子首次記錄于現(xiàn)代(全新世)地層”，“疑源類的地理分布說明它的部分或全部浮游生活方式”。

(5)息烽-遵義九架爐組沉積區(qū)和黔北-渝南大竹園組沉積區(qū)，含礦巖系下段雖也有赤鐵礦、綠泥石鐵礦和菱鐵礦產(chǎn)出，但數(shù)量較少且分布零星，品位、厚度大多達不到工業(yè)要求。下段時見黑色炭質(zhì)黏土巖及黃鐵礦層。

4.2 含礦巖系上段巖性及礦產(chǎn)特征

(1)各時代鋁土礦含礦巖系上段巖石，以淺灰、灰、深灰色的不同類型鋁土礦為主，同時有較多鋁土巖、黏土巖(高嶺石黏土巖、伊利石黏土巖、綠泥石黏土巖等)與之共生，稱為鋁質(zhì)巖段。巖石以碎屑結(jié)構(gòu)為主，粉砂級、砂級、礫級結(jié)構(gòu)普遍存在，復(fù)碎屑甚多。碎屑雜亂分布，多無分選性或分選性差。既有古風(fēng)化殼的陸源碎屑，亦有盆內(nèi)碎屑。沉積構(gòu)造主要是沒有紋理的塊狀構(gòu)造。有時可見到強水動力特征的交錯層理，亦可見到弱水動力的水平紋理和斜波狀層理，但常被泥石流沉積物破壞而不完整。層間沖刷構(gòu)造甚為常見。黏土巖、鋁土巖和鋁土礦中，植物化石碎片及炭屑較多，時見植物臍根座。遵義后槽礦區(qū)，有的鋁土礦含有機質(zhì)甚多，以致成為黑色如煤的高炭鋁土礦。上段內(nèi)常有黃鐵礦、煤礦、硬質(zhì)耐火黏土礦等與鋁土礦共生。

(2)含礦巖系上段的厚度、巖性，各地差異較大，究其原因，系沉積環(huán)境不同所致。各時代鋁土礦含礦巖系上段的沉積環(huán)境，主要可分為巖溶洼地和巖溶湖泊兩種類型。

巖溶湖泊類主要屬間歇性、洪控、高能、淺水陸源湖泊，以清鎮(zhèn)貓場、務(wù)川大竹園、正安旦坪3個礦區(qū)最具代表性。此類巖溶湖泊形成的鋁土礦體面積較大，儲量多，多屬大型、超大型礦床。如貓場礦區(qū)面積約100 mk2，有7個礦體，探明鋁土礦333以上資源量22 456.59萬噸。貓場礦區(qū)同時還探明共生黃鐵礦1 278萬噸，共生硬質(zhì)耐火黏土礦1 457萬噸。又如務(wù)川大竹園礦區(qū)只有1個礦體，鋁土礦資源量達8 431.22萬噸(中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·貴州卷編委會，2019)(評審稿)；旦坪礦區(qū)有3個礦體，鋁土礦資源量達5 658.15萬噸(韓忠華 等，2014)。

(4)息烽-遵義沉積區(qū)九架爐組上段，時見炭質(zhì)黏土巖與煤層。后槽礦區(qū)ZK965含礦巖系上段厚118.14 m(該地?zé)o下段)，有11層碎屑狀鋁土礦與11層炭質(zhì)黏土巖、黏土巖、鋁土巖互層，構(gòu)成11個沉積旋回；茍江礦區(qū)ZK1304含礦巖系上段(該地?zé)o下段)，有7層碎屑狀鋁土礦與7層煤互層，構(gòu)成7個沉積旋回。這些沉積旋回，顯然是由于泥石流沉積的碎屑狀鋁土礦與沼澤、泥炭沼澤沉積的炭質(zhì)黏土巖、煤等周期性變化而形成的。這種狀況在巖溶湖泊沉積區(qū)是見不到的。在巖溶湖泊內(nèi)可見到另一種旋回，如務(wù)川大竹園礦區(qū)大竹園組上段，鋁土礦層自下而上由礫屑-砂屑-粉砂屑-泥屑組成的沉積旋回，鋁土礦碎屑由粗到細，反映了湖水由淺而深的變化特征(劉平 等，2016)。

5 古地理概況

圖2 貴州中部早石炭世維憲期早-中期(九架爐組沉積期)古地理略圖①

圖3 黔北-渝南晚石炭世逍遙期(大竹園組沉積期)古地理略圖①Fig.3 Paleogeographic sketch in free period(Dazhuyuan formation sedimentary period)in lateCarboniferous in northern Guizhou and southern Chongqing

圖4 黔東中二疊世羅甸期早期 (梁山組沉積期)古地理略圖①Fig.4 Paleogeographic sketch in early Luodian period(Liangshan formation sedimentary period)of middle Permian in east Guizhou

由于各時代鋁土礦含礦巖系沉積區(qū)均距海較近，且面向大海，因而含礦巖系下段皆為近海的淺水低能海源湖泊中的沉積產(chǎn)物。含礦巖系上段沉積時期雖以大陸環(huán)境為主，但因距海較近，時常會受到海泛和強風(fēng)暴潮的影響，以致時見具有過渡相或海相的沉積特征?？傊鲿r代含礦巖系下段屬海相或海陸過渡相環(huán)境，含礦巖系上段以陸相環(huán)境為主，故各時代鋁土礦含礦巖系都是在海退階段形成的。

6 鋁土礦含礦巖系成因探討

前述各時代鋁土礦含礦巖系的巖性，雖有一定差異，但總體上均有上、下段之分，且彼此巖性甚為相似。從各時代鋁土礦含礦巖系柱狀對比圖(圖5)來看，它們?nèi)绯鲆晦H ，完全像是來自同一產(chǎn)地，說明它們具有大致相同的形成原因，概述如下。

圖5 貴州不同時代鋁土礦含礦巖系柱狀對比圖Fig.5 Column chart of bauxite ore-bearing rock series in different era in Guizhou

(1)各時代鋁土礦含礦巖系是經(jīng)過構(gòu)造運動，如都勻運動、廣西運動、紫云運動等，地殼隆起上升，經(jīng)長期沉積間斷后，于古陸之上形成的。

(2)各時代鋁土礦含礦巖系下伏基底，皆以碳酸鹽巖為主，在構(gòu)造運動、地殼隆起上升的同時，也發(fā)生顯著的造貌作用，到泥盆紀末，全區(qū)已準溶原化(高道德 等，1992)。為巖溶型鋁土礦含礦巖系的形成，奠定了基礎(chǔ)。

(3)巖溶地貌個體形態(tài)以正地形和負地形的形式出現(xiàn)。根據(jù)《中國巖溶研究》和《黔南巖溶研究》(1986)的研究成果，結(jié)合各鋁土礦勘探礦區(qū)地質(zhì)資料及開采場地實地觀察，主要巖溶負地形有溶洼(巖溶洼地)、溶坑(巖溶洼地深度大于30 m者)、溶盆(巖溶盆地)、溶湖(巖溶湖泊)等。溶洼、溶坑可控制孤立的鋁土礦體，溶盆可控制一個礦區(qū)(含多個礦段、多個礦體)，準溶原可控制一個礦帶。溶湖面積較大，可控制的鋁土礦資源量要比溶洼、溶坑豐富得多。

在母巖紅土化形成含三水鋁石鋁土礦塊礫的紅土風(fēng)化殼同時，母巖中的碳酸鹽巖也經(jīng)歷了強烈的巖溶化，形成了各種形態(tài)的巖溶地貌。丘陵、溶丘上的紅土風(fēng)化殼物質(zhì)，被流水搬運到附近的巖溶負地形內(nèi)沉積下來，成為巖溶型鋁土礦含礦巖系。表2匯集了貴州各時代鋁土礦含礦巖系的形成與主要地質(zhì)事件的聯(lián)系，有助于了解鋁土礦含礦巖系的形成原因。從表2可見，黔中一帶九架爐組的巖溶化時期，與紅土化時期及沉積時期，均為早石炭世杜內(nèi)期晚期至維憲期早-中期；黔北-渝南大竹園組的巖溶化時期，與紅土化時期及沉積時期均為晚石炭世逍遙期；黔東凱里一帶中二疊世梁山組的巖溶化時期與紅土化時期及沉積時期均為羅甸期早期。以上表明，本區(qū)巖溶型鋁土礦含礦巖系是在特定的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中，在有利的基底巖石、氣候、水文等條件下，大致在同一時期，經(jīng)紅土化、巖溶化后沉積而成的，具有一個連續(xù)而完整的演化過程(關(guān)于黔中-渝南巖溶型鋁土礦含礦巖系特征及成因另有專文詳述，在此不贅)。

表2 貴州各時代鋁土礦含礦巖系的形成與主要地質(zhì)事件的關(guān)系

7 結(jié)論

(1)分布于貴州各地的鋁土礦含礦巖系，其沉積時代分別為：九架爐組形成于早石炭世杜內(nèi)期晚期至維憲期早-中期；大竹園組形成于晚石炭世逍遙期；梁山組形成于中二疊世羅甸期早期；“豐源鋁礦層”形成于早石炭世杜內(nèi)期晚期至維憲期早期。各時代鋁土礦含礦巖系的下伏基底皆為碳酸鹽巖，均屬巖溶型鋁土礦含礦巖系。

(2)不同時代鋁土礦含礦巖系，按巖性皆可分為上、下兩個巖性段，下段的鐵質(zhì)巖段或鐵質(zhì)黏土巖段，皆形成于近海的永久性低能淺水海源湖泊中。上段的鋁質(zhì)巖段，主要形成于陸地上各種形態(tài)的溶蝕洼地內(nèi)，或是形成于受洪水控制的間歇性高能淺水陸源湖泊中。各時代鋁土礦含礦巖系都形成于海退階段。

(3)各時代鋁土礦含礦巖系的沉積區(qū)，皆位于近海的古陸之上，背靠古陸面向大海，因而容易受到海泛和強風(fēng)暴潮的影響，以致含礦巖系上段時見海相、過渡相的沉積特征。

(4)各地、各時代鋁土礦含礦巖系，都是在有利于紅土化和巖溶化的熱帶氣候區(qū)形成的。母巖的紅土化(主要在正地形上)和巖溶化(主要在負地形中)是大致同時進行的，紅土化形成的含三水鋁石鋁土礦塊礫的紅土風(fēng)化殼物質(zhì)，被流水短距離搬運到附近各種巖溶負地形中沉積下來，形成為巖溶型鋁土礦含礦巖系。巖溶型鋁土礦含礦巖系的形成，是在同一種環(huán)境、同一時間段內(nèi)連續(xù)發(fā)生、發(fā)展的演化過程，其中沒有明顯的間斷時間。

致謝：責(zé)任編輯和審稿專家對該論文提出了寶貴意見和建議，在此一并致以誠摯的謝意!

[注釋]

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