貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區(qū)黃龍組灰?guī)r地質特征及其找礦意義

摘要：貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區(qū)是黔北務正道鋁土礦成礦區(qū)重要組成部分，礦床工業(yè)類型是產(chǎn)于石炭系中統(tǒng)黃龍組/志留系蘭多維列統(tǒng)韓家店組之上，二疊系陽新統(tǒng)梁山組之下的一水硬鋁石鋁土礦礦床。礦區(qū)連續(xù)分布黃龍組灰?guī)r，厚度較穩(wěn)定，由南往北厚度逐漸增大，反映礦區(qū)古地理環(huán)境為南高北低，通過對礦區(qū)黃龍組灰?guī)r厚度與鋁土礦礦體厚度變化的分析，發(fā)現(xiàn)鋁土礦礦體產(chǎn)出和黃龍組灰?guī)r的關系。黃龍組灰?guī)r的存在，不僅反映沉積區(qū)當時的古地理環(huán)境，還可以判斷該環(huán)境是否利于成礦。

關鍵詞：正安；馬鬃嶺；鋁土礦；黃龍組；古地貌

1.前言

鋁土礦是貴州省的優(yōu)勢礦產(chǎn)資源，黔北務正道地區(qū)更是貴州省鋁土礦的主要產(chǎn)出地，區(qū)內(nèi)開發(fā)潛力巨大。黔北務正道地區(qū)鋁土礦整裝勘查是全國第一批47個整裝勘查區(qū)之一，貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦普查正是黔北務正道地區(qū)鋁土礦整裝勘查的子項目之一，通過普查工作，提交了鋁土礦礦石資源量約xxxx萬噸，礦床規(guī)模為大型，為下一步工作奠定了堅實基礎。

為推動貴州省經(jīng)濟又好又快地發(fā)展，變資源優(yōu)勢為經(jīng)濟優(yōu)勢，貴州省人民政府開展了2020年度重點礦產(chǎn)資源大精查項目，基于貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦普查取得的豐碩成果，貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦（后簡稱“礦區(qū)”）勘探被列入其中，礦區(qū)勘查工作分年度進行，2020年度擬完成相當于礦區(qū)詳查階段的工作量（截止2020年12月底，礦區(qū)已完成的工作量基本達到詳查要求），2021年度擬完成礦區(qū)勘探工作。普查階段，礦區(qū)成礦背景及礦體地質特征已有相應研究，但礦區(qū)黃龍組灰?guī)r與礦體的產(chǎn)出關系尚未系統(tǒng)分析。在本次大精查工作中，通過對黃龍組灰?guī)r的地質特征及其與礦體產(chǎn)出關系的研究，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律，指導礦區(qū)后續(xù)勘查工作。

2.地質背景

礦區(qū)大地構造位置位于上揚子陸塊鄂湘渝黔前陸褶斷帶，主構造線方向呈NE向和NNE向展布。礦區(qū)成礦區(qū)帶屬于黔中-渝南鋁土礦成礦帶，黔北—渝南地區(qū)古地貌為南高、北低的侵蝕斜坡，東、西、南三面環(huán)山，從晚志留世到晚石炭世、直至中二疊世，隆起區(qū)富含鋁的硅酸鹽巖及少量碳酸鹽巖遭受強烈的風化剝蝕（400Ma～295Ma），由于局部不均勻差異升降運動影響，形成湖盆、河湖或濱海沼澤相環(huán)境，為區(qū)內(nèi)鋁土礦形成提供了富集的場所，并沉積了一套以砂巖、粉砂巖、鋁土質巖、炭質頁巖為主的碎屑巖。由于海水由北向南侵入，經(jīng)風化剝蝕形成的殘坡積物在重力、河水徑流作用下向低洼的匯水盆地遷移，在海灣坡折帶之上的河湖環(huán)境形成含礦巖系。務正道地區(qū)含礦地層廣泛分布，鋁土礦礦床和礦點星羅其布，具有十分有利的成礦地質背景和成礦地質條件，已發(fā)現(xiàn)大中型鋁土礦床20余座，分布于區(qū)內(nèi)各個向斜中，鋁土礦受向斜構造的保護得以保存。貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區(qū)位于安場向斜內(nèi)（圖1），礦床工業(yè)類型為產(chǎn)于石炭系中統(tǒng)黃龍組/志留系蘭多維列統(tǒng)韓家店組之上，二疊系陽新統(tǒng)梁山組之下的一水硬鋁石鋁土礦礦床。

礦區(qū)出露的地層有寒武系第三統(tǒng)—芙蓉統(tǒng)婁山關組，奧陶系下統(tǒng)桐梓組、紅花園組，中下統(tǒng)湄潭組，奧陶系中上統(tǒng)十字鋪組，奧陶系上統(tǒng)寶塔組、五峰組，志留系蘭多維列統(tǒng)龍馬溪組、石牛欄組、韓家店組，石炭系中統(tǒng)黃龍組，二疊系陽新統(tǒng)大竹園組、梁山組、棲霞組、茅口組，二疊系樂平統(tǒng)龍?zhí)督M、長興組，三疊系下統(tǒng)夜郎組、嘉陵江組，三疊系中統(tǒng)關嶺組。二疊系陽新統(tǒng)大竹園組為礦區(qū)含礦巖系，按巖性不同大致可分為6層（圖2），各層可分為若干小層，含礦巖系厚2m～12m，礦體產(chǎn)于含礦巖系中上部，呈層狀產(chǎn)出，連續(xù)性好，產(chǎn)狀與圍巖一致（傾向120°～150°，傾角60°～75°），厚0～5.83m，以碎屑狀—半土狀鋁土礦為主，其次為致密狀、豆鮞狀鋁土礦。

3.黃龍組灰?guī)r地質特征

3.1巖性特征

石炭系中統(tǒng)黃龍組為一套淺灰、灰白色中厚層狀細晶—粗晶白云質灰?guī)r，厚度0.63m～12.68m，局部可見肉紅色、淺灰色中厚層角礫狀灰?guī)r，角礫成分主要為白云質灰?guī)r，礫石大小不一，磨圓度較好，呈次棱角狀、次圓狀，巖石化學成分主要為方解石。黃龍組下伏地層為志留系蘭多維列統(tǒng)韓家店組，巖性為一套紫紅色、灰綠色泥巖；上覆地層為二疊系陽新統(tǒng)大竹園組，巖性為（含鐵）綠泥石巖、鋁土巖、碎屑狀—半土狀鋁土礦、致密狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土巖等；與上覆地層二疊系陽新統(tǒng)大竹園組、下伏地層志留系蘭多維列統(tǒng)韓家店組均為平行不整合接觸。

3.2黃龍組灰?guī)r與鋁土礦的產(chǎn)出關系

礦區(qū)共施工了99個鉆孔（普查階段施工了35個鉆孔，本次大精查工作截止2020年12月底已完成64個鉆孔），均有黃龍組灰?guī)r存在，說明礦區(qū)黃龍組灰?guī)r普遍存在，且連續(xù)性好（與鄰近的正安縣石峰鋁土礦區(qū)黃龍組灰?guī)r零星分布存在差異），有9個鉆孔未見礦，見礦率為90.9%，說明石炭系黃龍組灰?guī)r和上覆二疊系陽新統(tǒng)大竹園組的不整合面上（古風化殼），是一個明顯的鋁土礦找礦標志。

3.2.1礦體分布與黃龍組灰?guī)r厚度的關系

礦區(qū)黃龍組灰?guī)r厚度0.63m～12.68m，平均3.95m，厚度主要集中在1m～6.0m范圍之間，礦區(qū)礦體厚度0.49m～ 5.83m，平均1.71m。將每一個鉆孔對應的黃龍組灰?guī)r厚度與礦體厚度投影在同一個平面上，可以看出二者的一些關系（圖3）：

（1）根據(jù)圖3，共有93個鉆孔顯示，黃龍組灰?guī)r厚度為1m～6m的范圍之間，見礦的鉆孔數(shù)量為84個，見礦率為90.32%，說明礦區(qū)鋁土礦主要產(chǎn)于黃龍組灰?guī)r厚度為1m～ 6m的區(qū)域；

（2）根據(jù)圖3，有6個鉆孔顯示黃龍組灰?guī)r厚度大于6m，占總鉆孔數(shù)量的6.06%，且有4個鉆孔未見礦，說明黃龍組灰?guī)r厚度大于6m時，很少有鋁土礦產(chǎn)出。

3.2.2礦體厚度與黃龍組灰?guī)r厚度關系

根據(jù)普查階段施工的鉆孔以及本次大精查工作施工的鉆孔來看，礦區(qū)黃龍組灰?guī)r分布連續(xù)，通過分析黃龍組灰?guī)r和礦體厚度的變化情況，細致了解礦區(qū)黃龍組灰?guī)r和礦體的厚度穩(wěn)定性，找出黃龍組灰?guī)r和礦體產(chǎn)出的關系。

自西向東：（1）礦區(qū)西部共施工28個鉆孔，均有黃龍組灰?guī)r存在，有5個鉆孔不見礦，見礦率為82.14%，黃龍組灰?guī)r厚度0.63m～10.83m，平均厚度3.97m，厚度主要集中在1m～5m，有2個鉆孔顯示黃龍組灰?guī)r厚度大于6m；礦體厚度0.74m～5.83m，平均厚度1.89m。（2）礦區(qū)中部共施工29個鉆孔，均有黃龍組灰?guī)r存在，全部鉆孔見礦，見礦率為100%，黃龍組灰?guī)r厚度1.0m～6.25m，平均厚度3.39m，厚度主要集中在1m～5m，所揭露的黃龍組灰?guī)r厚度均小于6m；礦體厚度0.69m～5.11m，平均厚度1.65m。（3）礦區(qū)東部共施工42個鉆孔，均有黃龍組灰?guī)r存在，有5個鉆孔不見礦，見礦率為88.10%，黃龍組灰?guī)r厚度1.03m～12.68m，平均厚度4.27m，厚度主要集中在1m～6m，有3個鉆孔顯示黃龍組灰?guī)r厚度大于6m。礦體厚度0.49m～4.44m，平均厚度1.73m；

由北往南：（1）礦區(qū)北部共施工24個鉆孔，均有黃龍組灰?guī)r存在，有3個鉆孔不見礦，見礦率為87.5%，黃龍組灰?guī)r厚度1.07m～10.91m，平均厚度4.78m，厚度主要集中在1m～6m，有3個鉆孔顯示黃龍組灰?guī)r厚度大于6m；礦體厚度0.72m～5.83m，平均厚度2.44m；（2）礦區(qū)中部共施工48個鉆孔，均有黃龍組灰?guī)r存在，有4個鉆孔不見礦，見礦率為91.7%，黃龍組灰?guī)r厚度0.63m～12.68m，平均厚度3.84m，厚度主要集中在1m～6m，有2個鉆孔顯示黃龍組灰?guī)r厚度大于6m；礦體厚度0.49m～ 5.11m，平均厚度1.68m；（3）礦區(qū)南部共施工27個鉆孔，均有黃龍組灰?guī)r存在，有2個鉆孔不見礦，見礦率為92.6%，黃龍組灰?guī)r厚度1.26m～6.18m，平均厚度3.30m，厚度主要集中在1m～5m。礦體厚度0.53m～2.52m，平均厚度1.30m。

通過分析，可以看出礦區(qū)黃龍組灰?guī)r自西往東平均厚度變化不大，黃龍組灰?guī)r的平均厚度在淺部和深部略厚，中部略薄（表1），厚度主要集中在1m～5m，礦體的平均厚度在西部和東部略厚，中部略薄，二者厚度變化呈正比關系；礦區(qū)黃龍組灰?guī)r由南往北平均厚度變化較規(guī)律，逐漸遞增，遞增幅度不大，厚度主要集中在1m～6m，礦體的平均厚度由南往北亦逐漸遞增，遞增幅度也不大，說明礦體的厚度與黃龍組灰?guī)r厚度（1m～6m范圍內(nèi)）呈正比關系。

3.3.3黃龍組灰?guī)r指示的古地理環(huán)境與鋁土礦的關系

黃龍組灰?guī)r的存在，反映出礦區(qū)的古地貌情況，根據(jù)礦區(qū)黃龍組灰?guī)r的統(tǒng)計情況（表1），礦區(qū)自西向東，黃龍組灰?guī)r在西部和東部略厚，中部略薄，說明礦區(qū)古地貌大致為中部略高，東部和西部略低的地形；由南往北，礦區(qū)黃龍組灰?guī)r厚度逐漸變大，說明礦區(qū)古地貌大體為南高北低，在接受沉積時，礦區(qū)往南的區(qū)域地勢逐步變高，往北的區(qū)域地勢逐步變低，正好與黔北—渝南地區(qū)古地貌南高北低的地勢相契合。

黃龍組灰?guī)r的存在，可以判斷該區(qū)域是否利于成礦，黃龍組灰?guī)r厚度小于1m或者沒有黃龍組灰?guī)r殘留的區(qū)域，對應的古地貌地勢較高，遭受風化剝蝕的時間較長，無成礦物質沉積，不利于成礦；黃龍組灰?guī)r厚度在1m～6m的區(qū)域，對應的古地貌地勢較低，遭受風化剝蝕的時間較短，所處位置離海岸適中，便于成礦物質的富集，利于成礦；黃龍組厚度大于6m的區(qū)域，對應的古地貌地勢更低，遭受風化剝蝕的時間更短，所處位置離海岸更遠，不利于成礦物質沉積，不利于成礦。礦區(qū)往南黃龍組灰?guī)r厚度呈變薄的趨勢，當黃龍組灰?guī)r的厚度小于1m時或者更小時，則不利于成礦，向斜內(nèi)礦區(qū)更南的區(qū)域正是相鄰的貴州省正安縣石峰鋁土礦區(qū)，根據(jù)貴州省正安縣石峰鋁土礦區(qū)普查成果，該礦區(qū)見礦效果不理想，區(qū)內(nèi)黃龍灰?guī)r零星分布，無鋁土礦產(chǎn)出，與前述的規(guī)律相符；礦區(qū)往北黃龍組灰?guī)r厚度呈變厚的趨勢，當黃龍組灰?guī)r的厚度大于6m或者更大時，則不利于成礦，根據(jù)礦區(qū)普查成果，礦區(qū)以北的區(qū)域，仍有鋁土礦產(chǎn)出，但規(guī)模小，不連續(xù)，至向斜北部轉折端，無鋁土礦產(chǎn)出，與前述的規(guī)律相符。

4.結論

貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區(qū)黃龍組灰?guī)r分布連續(xù)，厚度較穩(wěn)定，黃龍組灰?guī)r和上覆地層之間的不整合面（古風化殼），是一個明顯的鋁土礦找礦標志，通過對礦區(qū)黃龍組灰?guī)r的厚度與鋁土礦礦體的厚度變化分析，以及黃龍組灰?guī)r所反映的古地理環(huán)境，說明黃龍組灰?guī)r的存在，可以反映沉積區(qū)當時的古地貌，還可以判斷該環(huán)境是否利于成礦，具體結論如下：（1）礦區(qū)古地理環(huán)境為總體上南高北低，東西向略低、中部略微隆起的地形；（2）黃龍組灰?guī)r厚度小于1m的區(qū)域，對應的古地貌地勢較高，遭受風化剝蝕的時間較長，無成礦物質沉積，不利于成礦；（3）黃龍組灰?guī)r厚度在1m～6m的區(qū)域，對應的古地貌地勢較低，遭受風化剝蝕的時間較短，所處位置離海岸距離適中，正好便于成礦物質的富集，有利于成礦；（4）黃龍組厚度大于6m的區(qū)域，對應的古地貌地勢更低，遭受風化剝蝕的時間更短，所處位置離海岸更遠，不利于成礦物質沉積，不利于成礦。

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