黔北紅光壩鋁土礦成礦作用及找礦標(biāo)志分析

徐石輝

黔北紅光壩鋁土礦成礦作用及找礦標(biāo)志分析

徐石輝

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局106地質(zhì)大隊(duì)，貴州 遵義 563000）

貴州省鋁土礦資源豐富、礦石質(zhì)量好、分布廣泛、礦床規(guī)模大，查明資源儲量位居全國第二位。黔北紅光壩鋁土礦產(chǎn)于下二疊統(tǒng)大竹園組，由3個(gè)礦體組成，呈層狀-似層狀產(chǎn)出，礦體連續(xù)穩(wěn)定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，厚0.92～2.63m，Al2O3含量55.03%～67.02%，估算探明+控制+推斷資源量2 037.32萬噸，為大型沉積型—水硬鋁石鋁土礦床。鋁土礦主要有碎屑狀鋁土礦、半土狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦和致密狀鋁土礦4種類型，主要受沉積古地理?xiàng)l件及淋濾作用控制。下二疊統(tǒng)大竹園組、高懸崖與緩坡轉(zhuǎn)換處和準(zhǔn)同生淋濾特征等是良好的找礦標(biāo)志，今后的找礦方向應(yīng)集中于古濱岸濕地、具有明顯淋濾作用發(fā)育的地區(qū)。

地質(zhì)特征；沉積型—水硬鋁石鋁土礦；成礦作用；下二疊統(tǒng)大竹園組；黔北地區(qū)

中國鋁土礦主要分布在廣西、河南、山西、貴州四地，貴州鋁土礦主要為沉積型鋁土礦，資源儲量居全國第四位，主要分布于黔中和黔北地區(qū)。其中，黔北主要為務(wù)－正－道地區(qū)，已發(fā)現(xiàn)中型以上鋁土礦20多個(gè)，獲得鋁土礦資源總量7億多噸（雷志遠(yuǎn)等，2013）。黔北地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征（楊時(shí)強(qiáng)等，2015；譚文才，2016；楊瑞東等，2018；張肖，2021）、礦體特征（潘忠華等，2014）、成礦物質(zhì)來源（張明等，2018；楊濤等，2020）、富集機(jī)制（金中國等，2019）、地球化學(xué)特征（馮地寬，2016；汪小勇等，2018；）及成因（雷志遠(yuǎn)等，2013）均有一定的研究，已初步形成了一套較為成熟的沉積型古風(fēng)化殼鋁土礦理論，但下二疊統(tǒng)大竹園組地質(zhì)特征和成礦地質(zhì)條件認(rèn)識不夠充分。本文結(jié)合前人已有成果，闡述黔北紅光壩地區(qū)鋁土礦的礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床特征等，探討鋁土礦成礦地質(zhì)條件，以期為黔北早二疊世鋁土礦深邊部找礦突破提供理論參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于上揚(yáng)子地塊黔北隆起區(qū)鳳崗南北向隔槽式褶皺變形區(qū)內(nèi)（圖1），區(qū)域上主要出露寒武系、奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系等。構(gòu)造形跡主要有褶皺、斷層及節(jié)理等。區(qū)內(nèi)以寬緩背斜與緊閉向斜組合構(gòu)成的隔槽式褶皺為主，具典型的侏羅山式褶皺組合特點(diǎn)，從西向東有安場向斜、格林背斜、張家院向斜、浣溪向斜、甘龍溪向斜、方里臺背斜、新模向斜等。其中，向斜變形強(qiáng)烈，較為緊閉，顯示隔槽式褶皺組合特征，常伴有逆斷層發(fā)育；背斜變形相對較弱，較為寬緩，屬于典型的薄皮構(gòu)造。斷層以北東、北北東向發(fā)育為主，主要分布在向斜構(gòu)造之間，從北西向南東分別有梁子斷層、芙蓉江斷層、培洋斷層等。

1.白堊系；2.上三疊統(tǒng)；3.中三疊統(tǒng)；4.上三疊統(tǒng)；5.上二疊統(tǒng)；6.中二疊統(tǒng)；7.下二疊統(tǒng)大竹園組；8.石炭系；9.志留系；10.奧陶系；11.寒武系；12.逆斷層；13.正斷層；14.性質(zhì)不明斷層；15.礦區(qū)范圍

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

區(qū)內(nèi)已知礦產(chǎn)有鋁土礦、煤、硫鐵礦、鉛鋅礦、螢石、重晶石和熔劑灰?guī)r等。其中鋁土礦、煤礦資源比較豐富，工業(yè)利用價(jià)值較大，其余礦種規(guī)模小，但可供地方開發(fā)利用。其中，鋁土礦產(chǎn)于下二疊統(tǒng)大竹園組中上部，伴生礦產(chǎn)鎵（Ga）、鋰（Li2O）、鈧（Sc）等資源潛力也較大。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)主要出露下志留統(tǒng)韓家店組（S1），上石炭統(tǒng)黃龍組（C2），下二疊統(tǒng)大竹園組（P1），中二疊統(tǒng)梁山組（P2）、棲霞組（P2）、茅口組（P2）及上二疊統(tǒng)吳家坪組（P3）和第四系（Q）（圖2）。

1.第四系；2.上二疊統(tǒng)吳家坪組；3.中二疊統(tǒng)茅口組一段；4.中二疊統(tǒng)茅口組二段；5.中二疊統(tǒng)茅口組三段；6. 中二疊統(tǒng)茅口組四段；7.中二疊統(tǒng)棲霞組與梁山組；8.下二疊統(tǒng)大竹園組；9.石炭系黃龍組；10.下志留統(tǒng)韓家店組；11.地層界線；12.礦體出露點(diǎn)；13.正斷層；14.逆斷層；15.礦區(qū)范圍

（1）韓家店組：分布于礦區(qū)北部和西部，厚>200m，紫紅、灰綠色頁巖、泥巖、粉砂質(zhì)頁巖夾薄層粉砂巖或薄層生物碎屑灰?guī)r。

（2）黃龍組：主要分布在礦區(qū)西部，厚0.00～6.00m，灰、灰白、肉紅色厚層塊狀細(xì)至粗晶灰?guī)r。

（3）大竹園組：為礦區(qū)鋁土礦含礦巖系，厚0.62～12.39m，平均4.59m?；摇⑸罨?、灰黑、灰綠色鋁土質(zhì)粘土巖、含碳質(zhì)粘土巖、礫狀粘土巖，局部見赤鐵礦結(jié)核，中部含一層鋁土礦。

（4）梁山組：厚0.08～6.84m，平均1.56m，黑色粘土巖、碳質(zhì)粘土巖，局部含粉砂質(zhì)粘土巖、黑色薄層硅質(zhì)巖，偶夾劣質(zhì)煤線。

（5）棲霞組：分布于礦區(qū)北部和西部，厚58.48～121.87m，平均91.67m，底部為灰、深灰中—厚層細(xì)晶灰?guī)r與深灰、灰黑色中厚層含泥質(zhì)灰?guī)r互層；下部為灰、深灰色中厚層細(xì)晶灰?guī)r；中部為灰、深灰色中厚—厚層微晶灰?guī)r；上部為淺灰色厚層塊狀細(xì)晶灰?guī)r。

（6）茅口組：分布于礦區(qū)中西部，為礦區(qū)沉積厚度較大的淺海碳酸鹽巖。根據(jù)巖性特征自下而上分四段:茅口組一段（P2m1）厚13.43～30.68m，深灰色中厚層細(xì)晶灰?guī)r、含泥質(zhì)灰?guī)r夾燧石結(jié)核；茅口組二段（P2m2）厚68.67～131.50m，灰—深灰色中—厚層細(xì)晶灰?guī)r與深灰—灰黑色中厚層含泥質(zhì)灰?guī)r互層；茅口組三段（P2m3）厚84.31～114.90m，灰、深灰色中—厚層狀細(xì)晶含有機(jī)質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r，局部為炭泥質(zhì)灰?guī)r，間夾瘤狀灰?guī)r；茅口組四段（P2m4）厚237.44m，淺灰、灰色厚層塊狀細(xì)晶灰?guī)r。

（7）吳家坪組：僅分布于礦區(qū)東部邊緣，厚＞50m，底部為灰、黃灰、灰白色高嶺石粘土巖、鋁土質(zhì)粘土巖、黑色碳質(zhì)頁巖夾劣質(zhì)煤層（線）；下部為深灰、黑灰色中厚層含泥質(zhì)生物碎屑灰?guī)r、含燧石團(tuán)塊及條帶灰?guī)r；中部為灰白、黑灰色中厚—厚層塊狀硅質(zhì)巖；上部為黑灰色厚層塊狀灰?guī)r夾灰黑色有機(jī)質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r條帶，偶含灰黑色燧石團(tuán)塊及條帶。

（8）第四系：主要分布在地勢低洼處，厚0～15.62m，以殘積物、坡積物、墜積物為主。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)處于新模向斜西翼，區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造為近于南北向的鳳王槽向斜和大灣背斜，為新模向斜西翼的次級褶皺構(gòu)造，控制了礦區(qū)內(nèi)各地層及鋁土礦層的展布形態(tài)；礦區(qū)東部、北部發(fā)育有東西向（F11）、南北向（F12）、北東向（F15）、北西（F14）斷層構(gòu)造及新構(gòu)造運(yùn)動產(chǎn)生的滑移構(gòu)造（F13），均對礦區(qū)的鋁土礦層有一定影響，其中尤以東部的南北向斷層F12影響較大。

2.3 含礦巖系特征

下二疊統(tǒng)大竹園組為礦區(qū)內(nèi)鋁土礦含礦巖系，展布面積約為4.50km2，平行不整合于上石炭統(tǒng)黃龍組（C2）灰?guī)r或下志留統(tǒng)韓家店組（S1）頁巖之上。下部為灰綠、黃綠、黃灰、淺灰、褐黃色綠泥石粘土巖、綠泥石巖、鐵綠泥石巖、水云母粘土巖、含鐵質(zhì)、鐵質(zhì)粘土巖、礫狀粘土巖，偶見赤鐵礦結(jié)核。中上部為灰、淺灰色碎屑狀、致密狀、豆鮞礫狀鋁土礦或鋁土巖，見黃鐵礦呈團(tuán)塊狀或結(jié)核狀產(chǎn)出；頂部為淺灰、灰白、灰色粘土巖，含豆鮞狀及礫狀鋁土巖、粘土巖、鋁土礦。與上覆地層中二疊統(tǒng)梁山組（P2）粘土巖、含碳質(zhì)粘土巖或棲霞組（P2）灰?guī)r呈平行不整合接觸，厚0.62～12.39m，平均4.59m。礦系厚度在平面上總體呈從北向南變薄的趨勢，總體厚度變化不大。

據(jù)巖性組合特征大致歸納為粘土巖-鋁土礦型及粘土巖-鋁土巖型兩種剖面結(jié)構(gòu)類型，簡述如下：

（1）粘土巖-鋁土礦型：下部為深灰、灰黑色厚層—塊狀含鋁土質(zhì)粘土巖、薄—中厚層含豆鮞、豆礫狀鋁土質(zhì)粘土巖，局部夾赤鐵礦、硫鐵礦透鏡體；中上部以淺灰、深灰色碎屑狀鋁土礦為主，偶見灰色致密狀鋁土礦產(chǎn)出；頂部常為灰—深灰、褐黃色中厚層含豆鮞狀鋁土巖及鋁土質(zhì)粘土巖，個(gè)別地段的礦層直接與中二疊統(tǒng)梁山組碳質(zhì)粘土巖接觸。代表性剖面為ZK1204。

（2）粘土巖-鋁土巖型

下部為淺灰、深灰、灰綠色鋁土質(zhì)粘土巖、粘土巖；中上部為淺灰、灰色中厚層狀致密狀鋁土巖及粘土巖。代表性剖面為ZK1006。

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦區(qū)鋁土礦屬沉積型—水硬鋁石鋁土礦床，礦體產(chǎn)于呈近南北向展布的鳳王槽向斜和大灣背斜兩翼，產(chǎn)出層位為下二疊統(tǒng)大竹園組含鋁巖系中上部。礦區(qū)由三個(gè)礦體組成（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號礦體），Ⅰ號礦體為主礦體。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致；個(gè)別地段存在無礦天窗，礦體連續(xù)穩(wěn)定；礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，厚度變化較穩(wěn)定。礦體塊段厚0.92～2.63m，平均厚1.61m；含Al2O3含量55.03%～67.02%，均值57.19%；SiO2含量7.35%～15.47%，均值12.590%；A/S 3.83～8.24，均值4.54；Fe2O31.68%～12.66%，均值8.72%；TS 0.047%～4.891%，均值2.735%；估算探明+控制+推斷資源量2037.32萬噸。其中：探明資源量299.83萬噸，控制資源量363.36萬噸，推斷資源量1374.13萬噸。屬大型鋁土礦床。

（1）I號礦體：分布于呈近南北向的鳳王槽向斜和大灣背斜兩翼，地表出露于礦區(qū)北部及鳳王槽向斜西翼，在平面上呈“?！毙握共?。東西寬約2200m，南北長約3000m，展布面積約3.35km2。礦體產(chǎn)狀與圍巖一致，嚴(yán)格受鳳王槽向斜和大灣背斜的控制，在剖面上略有起伏，緩—中等傾斜。大灣背斜東翼傾角14°～26°，平均20°；大灣背斜與鳳王槽向斜之間的傾角33°～57°，平均50°；鳳王槽向斜西翼傾角30°～48°，平均40°。礦體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，以單層礦產(chǎn)出為其主要特征，單工程礦體厚0.81～5.65m，均厚1.82m，變化系數(shù)為46.39%，屬較穩(wěn)定型。礦體厚度在平面上總體呈由地表向深部、由東向西、由北向南逐漸變薄的趨勢。求獲探明+控制+推斷資源量2002.47萬噸，其中探明資源量299.83萬噸、控制資源量363.36萬噸、推斷資源量1339.28萬噸。

（2）Ⅱ號礦體：位于礦區(qū)北東部，呈一個(gè)狹長的四邊形，長0.35km，寬0.27km，展布面積約0.0234km2，傾向75°，傾角70°；礦體在地表有TC245、TC20、TC247三個(gè)工程控制；礦體單工程厚度0.83～1.00m，均厚0.92m；含Al2O3含量52.21%～63.60%，均值57.44%；SiO2含量11.12%～19.26%，均值14.71%；A/S 2.71～5.72，均值4.18；Fe2O3含量3.87%～9.68%，均值7.07%；TS 0.024%～0.785%，均值0.310%；估算推斷資源量17.73萬噸。

圖3 鋁土礦自然類型

A.碎屑狀鋁土礦；B.豆鮞狀鋁土礦；C.致密狀鋁土礦；D.半土狀鋁土礦

（3）Ⅲ號礦體：位于礦區(qū)北東部邊緣，呈一個(gè)不規(guī)則四邊形，長0.10km，寬0.068km，展布面積約0.0068km2，傾向近東，傾角70°。礦體在地表有TC21、TC252兩個(gè)工程控制；礦體單工程厚度1.10～2.75m，均厚1.93m；Al2O3含量62.46%～68.84%，均值65.65%；SiO2含量10.24%～14.47%，均值12.36%；A/S 4.32～6.72，均值5.52；Fe2O3含量1.38%～3.42%，均值1.90%；TS 0.014%～0.129%，均值0.072%；估算推斷資源量17.12萬噸。

3.2 礦石質(zhì)量

3.2.1 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

區(qū)內(nèi)鋁土礦礦石結(jié)構(gòu)有碎屑結(jié)構(gòu)、豆鮞結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)和粉晶結(jié)構(gòu)四種。其中，碎屑結(jié)構(gòu)為礦區(qū)主要礦石結(jié)構(gòu)類型，主要系由硬水鋁石膠結(jié)碎屑而成，呈不規(guī)則圓形、橢圓形。豆鮞結(jié)構(gòu)僅次于碎屑結(jié)構(gòu)的另一種重要結(jié)構(gòu)類型，由豆粒、鮞粒、膠結(jié)物組成。

區(qū)內(nèi)鋁土礦礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、半土狀構(gòu)造和致密狀構(gòu)造。塊狀構(gòu)造是礦區(qū)礦石構(gòu)造的主要類型，呈均一塊狀。半土狀構(gòu)造是礦區(qū)常見的礦石構(gòu)造類型，呈灰白、淺灰及黃灰色，大部分為碎屑結(jié)構(gòu)。

3.2.2 礦石礦物成分及化學(xué)成分

礦區(qū)鋁土礦石由23種礦物組成，以一水硬鋁石為主，粘土礦物（水云母、高嶺石、綠泥石、白云母、黑云母）次之，再次為鐵礦物（褐鐵礦、赤鐵礦、磁鐵礦）、鈦礦物（銳鈦礦、金紅石、榍石、白鈦礦、板鈦礦）、鋯礦物（鋯石、斜鋯石）和硫化礦物（黃鐵礦、磁黃鐵礦）及其它礦物（重晶石、電氣石、磷釔礦、磷灰石、綠簾石、獨(dú)居石）零星。一水硬鋁石為鋁土礦主要礦石礦物，呈針柱狀、板狀、柱狀或粒狀分布，含量多集中在60%～90%，鋁土礦品位越好，一水硬鋁石含量越高，二者呈正比。

礦區(qū)鋁土礦石的主要化學(xué)成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TS、TiO2和LOI。次要化學(xué)成分有MgO、CaO、K2O、Na2O、P2O5、RE2O3、CO2等，微量元素有Li、Ga、Ge、Ba、Sr、Nb、Ta、Zr、Cr、Mn、Pb、Cu、Zr、V、Sn、Be、Sc和Au等。Al2O3是礦區(qū)鋁土礦礦石中主要有用成分，主要賦存于一水硬鋁石中。

3.3 礦石自然類型和品級

根據(jù)礦石宏觀特征和鏡下鑒定，將礦石劃分為碎屑狀鋁土礦（圖3A）、半土狀鋁土礦（圖3D）、豆鮞狀鋁土礦（圖3B）、致密狀鋁土礦（圖3C）四類（圖3A）。

（1）碎屑狀鋁土礦：為主要自然類型，灰、深灰及黃灰色，碎屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦石質(zhì)地疏松—致密，碎屑顆粒明顯，主要呈砂屑、礫屑，碎屑呈棱角或渾圓狀。Al2O3平均含量為55.39%、A/S 6.30（表1）。

（2）豆鮞狀鋁土礦：為次要自然類型，灰、深灰色，具豆、鮞結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，它由豆?fàn)?、鮞狀一水硬鋁石組成的混合型礦石，Al2O3平均含量為54.43%、A/S 4.26（表1）。

（3）致密狀鋁土礦：為次要自然類型，灰、深灰色，致密結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，Al2O3平均含量為53.13%、A/S 4.40（表1）。

表1 鋁土礦主要化學(xué)成分特征一覽表

（4）半土狀鋁土礦：為次要自然類型，灰、灰白及黃灰色，泥晶或粉晶結(jié)構(gòu)，半土狀構(gòu)造—塊狀構(gòu)造，Al2O3平均含量為67.38%、A/S 12.27（表1），礦石質(zhì)量較優(yōu)。

按照《鋁土礦、冶鎂菱鎂礦地質(zhì)勘查規(guī)范》（質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜15%），將礦區(qū)礦石工業(yè)類型劃分為高硫低鐵型(TS≥0.8%)（占97.8%，分布于深部）和低硫低鐵型(TS＜0.8%)（占2.2%，主要分布于地表及淺部）；將礦石品級分為Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三種類型，其中Ⅳ級品占4.70%，礦山資源量95.66萬噸，Ⅴ級品占26.83%，礦山資源量546.66萬噸，Ⅵ級品占68.47%，礦山資源量1395.00萬噸（表2）。

表2 紅光壩鋁土礦礦石品級及其主要化學(xué)成分特征一覽表

3.4 礦體圍巖和夾石

鋁土礦礦體直接頂板為P1頂部的鋁土巖、鋁土質(zhì)粘土巖及P2碳質(zhì)頁巖、P2灰?guī)r。礦體底板有P1中下部的鋁土巖、鋁土質(zhì)粘土巖。

礦體局部夾有厚0.23～1.70m的鋁土質(zhì)粘土巖、黃鐵礦粘土巖等不穩(wěn)定夾石。

4 成礦地質(zhì)條件及找礦標(biāo)志

以現(xiàn)代沉積地質(zhì)學(xué)和礦床地質(zhì)學(xué)的理論為指導(dǎo)，系統(tǒng)收集研究區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)與鋁土礦勘查成果為基礎(chǔ)，通過野外地質(zhì)調(diào)查和取樣測試，總結(jié)鋁土礦成礦時(shí)代、沉積環(huán)境、巖相古地理特征和成礦作用等，提出區(qū)域找礦標(biāo)志和找礦方向。

4.1 成礦時(shí)代

本區(qū)含礦巖系時(shí)代歸屬存在較大爭議，四川省地質(zhì)局1976年完成的1∶20萬“南川幅”區(qū)調(diào)報(bào)告，將含礦巖系視為中二疊統(tǒng)梁山組（P2），貴州省有色地質(zhì)局也沿用梁山組（P2）。

106隊(duì)在1986至1991年先后取送數(shù)十件含礦巖系之古孢粉樣，經(jīng)中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所鑒定屬早至晚石炭世化石，故將含礦巖系形成時(shí)代確定為上石炭統(tǒng)，定名為上石炭統(tǒng)大竹園組（C1）。

2009年12月至2013年5月由國土資源部統(tǒng)一部署，貴州省國土資源廳組織的務(wù)（川）正（安）道（真）地區(qū)鋁土礦開展整裝勘查工作中，根據(jù)中國地質(zhì)大學(xué)（黃興等，2012）科研成果，鋁土礦的地質(zhì)時(shí)代定為早二疊世紫松期—隆林期，地層代號為下二疊統(tǒng)大竹園組（P1）。

4.2 沉積環(huán)境和古地理

各種礦石類型具有不同成因，碎屑狀礦石是在濱岸濕地環(huán)境中原生泥質(zhì)層經(jīng)過充分暴露碎裂后形成，豆鮞狀礦石是原生礦層在酸化孔隙水作用下發(fā)生鋁質(zhì)膠體析出過程而形成的，礦石中的豆鮞粒相對于基質(zhì)具有后生、原位成因特點(diǎn)，致密狀礦石大部分為化學(xué)沉積產(chǎn)物，是碎屑狀—豆鮞狀礦石在淋濾過程中產(chǎn)生的膠體或化學(xué)溶解物質(zhì)側(cè)向遷移，選擇性沉淀的結(jié)果，土狀—半土狀礦石是淋濾作用對以上三種礦石的強(qiáng)烈改造作用的產(chǎn)物，因此具有最好的礦石質(zhì)量。由于含礦巖系鋁土礦、黏土巖主要為均質(zhì)構(gòu)造，缺乏其它具有指相意義的沉積構(gòu)造，因此其沉積環(huán)境一直有爭議。

通過古鹽度指標(biāo)B含量、Sr/Ba和V/Zr比值等研究，37個(gè)樣品B含量分析。含礦巖系下部7個(gè)樣品B<60×10-6，中上部8個(gè)樣品B>100×10-6、 22個(gè)樣品B介于60～100×10-6之間。致密狀鋁土質(zhì)粘土巖（鋁土礦）的1

從區(qū)域古地理看，貴州北部地區(qū)石炭紀(jì)—二疊紀(jì)靠近東西向的狹長形揚(yáng)子海海灣，因此認(rèn)為務(wù)正道地區(qū)鋁土礦形成于向北開口的海灣環(huán)境。從鋁土礦類型看，致密狀鋁土礦呈現(xiàn)南部厚、北部薄的變化趨勢，而碎屑狀、豆鮞狀、半土狀鋁土礦圍繞海灣環(huán)狀分布，說明鋁土礦形成于圍繞半封閉海灣的濕地環(huán)境。

4.3 成礦作用

通過鋯石年代學(xué)對比和微量元素分析，發(fā)現(xiàn)鋁土礦層內(nèi)碎屑鋯石年齡譜與下伏志留系韓家店組碎屑巖中的具有高度相似性，而化學(xué)活動性弱的示蹤性元素如Zr-Hf-Ta-Nb等元素也同樣證實(shí)鋁土礦的物源主要來自志留系韓家店組。而鋁土礦層直接沉積在黃龍組灰?guī)r殘余層位及鉆孔巖芯中發(fā)現(xiàn)的黃龍組中出現(xiàn)次生巖溶角礫的現(xiàn)象說明，區(qū)域內(nèi)的黃龍組在暴露過程中已風(fēng)化剝蝕殆盡，在該過程中形成的紅土化物質(zhì)也參與了鋁土礦的形成，但應(yīng)為次要物源，但該地層最為重要的作用還在于為鋁土礦沉積提供了儲存空間。此外，微量元素圖解還顯示梵凈山一帶的雙峰式巖漿巖可能也提供了一定物源。

傳統(tǒng)的機(jī)械作用成礦觀點(diǎn)受到質(zhì)疑。根據(jù)對碎屑成分的分析，鋁土礦層內(nèi)的碎屑主要以黏土質(zhì)碎屑為主，這種碎屑不可能經(jīng)過長距離搬運(yùn)仍保持較差的磨圓度，此外，尚發(fā)現(xiàn)以品位達(dá)到礦石標(biāo)準(zhǔn)的碎屑及破碎的豆鮞顆粒，以上證據(jù)均表明，這些碎屑未經(jīng)過長距離的搬運(yùn)過程。因此經(jīng)研究后初步認(rèn)為碎屑狀鋁土礦形成于盆地內(nèi)部，鋁土礦碎屑為內(nèi)碎屑。機(jī)械作用搬運(yùn)的表現(xiàn)形式主要是粘土級礦物的懸浮搬運(yùn)，而不是傳統(tǒng)認(rèn)識的碎屑物質(zhì)的滾動和跳躍搬運(yùn)。

通過對礦層內(nèi)鋁土質(zhì)豆鮞顆粒的偏光顯微鏡、掃描電鏡觀察，以及LA-ICP-MS的原位微區(qū)成分分析，發(fā)現(xiàn)了代表膠體運(yùn)移的滲濾管現(xiàn)象，并發(fā)現(xiàn)豆鮞粒各不同圈層具有不同的化學(xué)成分，高硅與高鋁圈層相間出現(xiàn)，初步證實(shí)了膠體凝聚成礦作用的存在，證實(shí)豆鮞狀鋁土礦主要是膠體凝聚成因。

通過對大量鉆孔巖芯的觀察及對代表性鉆孔進(jìn)行質(zhì)量平衡計(jì)算，發(fā)現(xiàn)淋濾作用是優(yōu)質(zhì)鋁土礦形成的主導(dǎo)因素，并通過“渣狀層”+土狀—半土狀鋁土礦層的沉積組合識別了最多高達(dá)3期準(zhǔn)同生和后生淋濾作用過程，對應(yīng)于2～3層優(yōu)質(zhì)的土狀、半土狀優(yōu)質(zhì)鋁土礦。

鋁土礦形成的主要控制因素包括沉積古地理?xiàng)l件及淋濾作用，前者控制了含礦巖系的分布和厚度，決定了優(yōu)質(zhì)鋁土礦形成的古地理背景；后者控制了優(yōu)質(zhì)鋁土礦的分布和范圍。同時(shí)，建立了控制鋁土礦形成的動態(tài)沉積模式，指明鋁土礦的形成是一個(gè)長期的并變化的過程，暴露風(fēng)化作用提供了大量成礦母質(zhì)，古地理環(huán)境決定了含礦巖系的厚度及礦石類型，同沉積期及后期的淋濾作用共同控制著礦石質(zhì)量。

4.4 找礦標(biāo)志

（1）鋁土礦含礦巖系為一套上部富鋁、下部富鐵的鋁土質(zhì)粘土質(zhì)沉積組合，其上覆巖石地層主要為P2的大套灰?guī)r，下伏巖石地層為C2灰?guī)r或S1泥、頁巖，表明礦系巖（礦）石組合及頂、底板巖石特征的標(biāo)志十分明顯。

（2）鋁土礦產(chǎn)于P1中上部，含礦層位固定，專屬性異常典型，因而，該層位是區(qū)內(nèi)尋找鋁土礦最為可靠的標(biāo)志和依據(jù)。

（3）鋁土礦含礦層上覆二疊系棲霞-茅口組常形成懸?guī)r，其下伏層的韓家店組頁(泥)巖大多形成緩坡，故黔北鋁土礦大多位于高懸崖與緩坡轉(zhuǎn)換處，此為鋁土礦找礦的一個(gè)重要地貌標(biāo)志。

（4）受燕山運(yùn)動的影響，在向斜中含鋁巖系之上廣泛分布有二疊系、三疊系碳酸鹽巖，使含礦層免受到侵蝕、剝蝕，從而使含鋁巖系得以良好保存，而背斜中則被剝蝕殆盡，即黔北含二疊系向斜可作為遠(yuǎn)景預(yù)測的依據(jù)。

（5）含礦巖系厚度較大，含礦巖系厚度是鋁土礦形成的基礎(chǔ)，也是沉積環(huán)境和古地理的沉積記錄。含礦巖系厚度過小，反映沉積時(shí)處于剝露區(qū)。含礦巖系厚度較大，反映沉積時(shí)處于沉積區(qū)。含礦巖系厚度較大為后期淋濾成礦打下基礎(chǔ)。

（6）地表露頭或鉆孔巖芯發(fā)育淋濾尤其是準(zhǔn)同生淋濾特征，由于鋁土礦尤其是優(yōu)質(zhì)鋁土礦是在暴露、淋濾過程中形成的，因此確定含礦巖系的淋濾特征極為重要。淋濾特征表現(xiàn)為上部滲流帶巖石顏色較淺（白色、灰白色），而下部潛流帶巖石顏色偏暗（深灰色、灰黑色、灰綠色或紫紅色）。

總之，務(wù)正道鋁土礦的動態(tài)成礦模式表明鋁土礦主要形成于兩次準(zhǔn)同生淋濾期，因此該區(qū)鋁土礦的找礦方向應(yīng)該集中于古濱岸濕地、具有明顯淋濾作用發(fā)育的地區(qū)。

5 結(jié)語

（1）黔北紅光壩鋁土礦產(chǎn)出層位為下二疊統(tǒng)大竹園組，由3個(gè)礦體組成，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，礦體連續(xù)穩(wěn)定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單，厚0.92～2.63m，均厚1.61m；Al2O3含量55.03%～67.02%，均值57.19%，估算探明+控制+推斷資源量2037.32萬噸，屬大型鋁土礦床。

（2）黔北紅光壩鋁土礦屬沉積型一水硬鋁石鋁土礦床，礦石結(jié)構(gòu)有碎屑結(jié)構(gòu)、豆鮞結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)和粉晶結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、半土狀構(gòu)造和致密狀構(gòu)造，可劃分為碎屑狀鋁土礦、半土狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦、致密狀鋁土礦四類自然類型，局部夾鋁土質(zhì)粘土巖、黃鐵礦粘土巖等不穩(wěn)定夾石。

（3）鋁土礦形成的主要控制因素為沉積古地理?xiàng)l件及淋濾作用，赤道附近炎熱潮濕有淡水輸入圍繞半封閉海灣的濕地環(huán)境控制了含礦巖系的分布和厚度，淋濾作用控制了優(yōu)質(zhì)鋁土礦的分布和范圍。

（4）大竹園組及頂、底板巖石特征標(biāo)志、高懸崖與緩坡轉(zhuǎn)換處和準(zhǔn)同生淋濾特征等是良好的找礦標(biāo)志，鋁土礦的找礦方向應(yīng)集中于古濱岸濕地、具有明顯淋濾作用發(fā)育的地區(qū)。

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Metallogenesis and Prospecting Criteria of the Hongguangba Bauxite Deposit in North Guizhou

XU Shi-hui

(The 106th Geological Party, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Exploration, Zunyi, Guizhou 563000)

Guizhou Province is rich in bauxite resources. The bauxite deposits of Guizhou Province are known for their large scale and good ore quality and widespread distribution. The Hongguangba bauxite deposit in north Guizhou is hosted in the Lower Permian Dazhuyuan Formation. It is a large sedimentary diaspore bauxite deposit and is composed of three ore bodies which occur in stratiform and stratoid form. The orebodies are continuous and stable with simple internal structure with a thickness of 0.92-2.63 m. The bauxite ore contains 55.03%-67.02% Al2O3. There are main four types of bauxite: clastic bauxite, semi earthy bauxite, pisolitic bauxite and compact massive bauxite. The bauxite resources (331 + 332 + 333) are estimated at 20.3732 Mt. The deposits are mainly controlled by paleogeographic conditions. The Lower Permian Dazhuyuan Formation, the transition between high cliff and gentle slope and parasyngenetic leaching are good prospecting criteria. The future prospecting target should focus on the ancient coastal wetland and the area with leaching development.

geological feature; sedimentary diaspore bauxite deposit; mineralization; Lower Permian Dazhuyuan Formation; north Guizhou

P611.2+2

A

1006-0995（2022）02-0227-07

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.02.009

2021-07-14

徐石輝（1968— ），男，貴州遵義人，高級工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查