潘忠華,翁申富,程悅
(貴州省地質礦產勘查開發局106地質大隊,貴州 遵義 563000)
黔北務川大竹園鋁土礦床,根據《鋁土礦地質勘探規范》結合礦床地質特征,采用槽探、淺井與鉆探相結合勘探手段,施工中遵循“由淺入深、由表及里、由稀到密、由已知到未知”和 “邊施工、邊研究、邊調整”的原則。在勘探階段全礦床共估算鋁土礦資源量6 166萬噸,比詳查階段新增了2 600萬噸,相當于增加了一個大型鋁土礦床*。為實現找礦突破邁出了關鍵的一步,也為務正道鋁土礦整裝勘查提供了理論依據。
黔北務正道鋁土礦產于上石炭統大竹園組(C2d)[1]的中上部,成礦時代歸屬晚石炭世馬平期[2],在志留紀末泥盆紀初發生的廣西運動,致使黔北上升成陸[3],并長期遭受風化剝蝕,基底被夷為準平原化,進入馬平期后,廣西運動末期地殼的大面積隆升已被輕微震蕩所代替。已經定型的南高北低的準平原地貌形態,形成了務川濯水—道真、正安—道真低洼區,為鋁土礦沉積提供了良好的場所。
鋁土礦床的分布受成礦后燕山期NNE向新華夏式向斜褶皺構造的控制,星羅棋布于鹿池向斜、栗園向斜、桃源向斜、浣溪向斜、大塘向斜、新模向斜、道真安場向斜、張家院向斜、平木向斜之中,構成了黔北務正道鋁土礦成礦區(帶)(圖1)。

圖1 黔北務正道鋁土礦分布圖
礦床內出露地層由老至新依次有下志留統韓家店群,上石炭統黃龍組、大竹園組,中二疊統梁山組、棲霞組、茅口組,上二疊統長興組、吳家坪組,下三疊系統夜郎組、茅草鋪組及第四系。其間缺失志留系中、上統,泥盆系和石炭系大部(圖2)。其中大竹園組分布于黔中—渝南石炭紀鋁土礦成礦帶[4]北段的道真鋁土礦帶內,系區內鋁土礦賦存層位,習稱鋁土礦含礦巖系[5]。含礦巖系下部為灰、灰綠、紫紅色粘土巖、黃鐵礦粘土巖及綠泥石粘土巖,偶夾赤鐵礦、菱鐵礦透鏡體或結核;中上部為灰、黃灰色半土狀、致密狀、碎屑狀、豆鮞狀鋁土礦,鋁土質粘土巖,粘土巖,時夾炭質泥巖或劣質煤。
栗園向斜是該礦床主體控礦構造,呈NE-SW向展布,在礦床內長4.7km,向SW延伸出圖幅外,向NE被H4滑斷呈NNE向展布。向斜樞紐向SW傾伏,傾伏角10°~17°。栗園向斜總體為一個東緩西陡的不對稱向斜,向斜西翼從南向北傾向由南東逐漸過渡為向南,平均162°,礦體傾角6°~17°,平均12°;向斜東翼從北向南傾向由南向南西逐漸過渡向西,平均263°,礦體傾角5°~13°,平均9°。概括而言,該向斜以兩翼傾角平緩、不對稱、向SW傾伏及形態開闊完整為其特征(圖2)。

圖2 務川大竹園鋁土礦床地質略圖

圖3 務川大竹園鋁土礦床礦體平面圖
礦床內斷裂構造不發育,對礦體破壞小。主要斷裂有逆斷層F1、F2和重力滑移斷裂H1、H2、H3、H4、H5、H6。重力滑移斷裂均發育在礦體出露線邊緣,系新生界以來,栗園臺地形成后,含礦巖系之下的韓家店群軟弱巖層與上覆的二疊系灰巖抗風化能力差異太大,在臺地邊緣形成較大臨空面,在重力作用下產生滑移所致,對礦體破壞性甚微。
礦體位于栗園向斜北段,出露于向斜兩翼及北部轉折端,由西往北向東呈“∩”形展布,走向長12.5km,寬400~3 800m,面積9.90km2。礦體層狀、似層狀產出;產狀與圍巖一致。礦體內部結構簡單,主要為單層礦,偶見夾石,工程見夾石率為10.53%;偶見無礦天窗,面含礦系數0.96,說明礦體連續性較好(圖3)。
1)礦床內單工程礦體厚度為0.85~6.30m,平均厚2.15m,變化系數為48.66%,屬較穩定型[6]。
2)礦體厚度沿走向的變化如據地表山地工程揭露的礦體厚度沿走向變化曲線,顯示探礦權范圍內礦體厚度沿走向呈不規則波狀起伏(圖4)。沿栗園向斜軸向南無明顯變薄趨勢 ,且在探礦權邊界處厚度均大于最小可采厚度,說明向南探礦權邊界外在一定地段還有厚度大于最小可采厚度的礦體存在。

圖4 務川大竹園鋁土礦床礦體厚度沿走向變化曲線圖
3)礦體厚度沿傾向的變化,以礦床 28勘查線為代表所作的礦體厚度沿傾向變化曲線圖顯示,工程礦體厚度沿傾向有波狀起伏,雖然總體有向深部呈逐漸變薄的趨勢,但ZK2803已處于探礦權邊界外,厚度大于最小可采厚度,說明向深部探礦權邊界外在一定范圍內也有可采厚度的礦體存在(圖5)。

圖5 務川大竹園鋁土礦床礦體厚度沿傾向變化曲線圖
1)礦體三氧化二鋁含量41.05~79.49%,平均為65.09%,變化系數為10.54%,屬均勻變化[6]。
2)礦體三氧化二鋁含量沿走向的變化。以地表山地工程所作的三氧化二鋁含量沿走向變化曲線圖顯示,探礦權范圍內礦體三氧化二鋁含量沿走向具有不規則波狀起伏,沿栗園向斜軸向南無明顯降低趨,說明向南探礦權邊界外在一定地段還有礦石質量較好的礦體存在(圖6)。

圖6 務川大竹園鋁土礦床礦體三氧化二鋁含量沿走向變化曲線圖
3)礦體三氧化二鋁含量沿傾向的變化。以礦床28勘查線為代表所作的三氧化二鋁含量沿傾向變化曲線圖顯示,工程礦體三氧化二鋁含量沿傾向有波狀起伏,向深部無明顯降低趨勢, ZK2803已處于探礦權邊界外,礦體三氧化二鋁含量還具有略增大的趨勢,說明向深部在一定范圍內仍有礦石質量較好的礦體存在(圖7)。

圖7 務川大竹園鋁土礦床礦體三氧化二鋁含量沿傾向變化曲線圖
1)礦體鋁硅比值2.27~163.06,平均6.23,變化系數為230.78%,屬不均勻變化[6]。
2)礦體鋁硅比值沿走向的變化。

圖8 務川大竹園鋁土礦床礦體鋁硅比值沿走向變化曲線圖
以地表山地工程所作的鋁硅比值沿走向變化曲線圖顯示,探礦權范圍內礦體鋁硅比值沿走向開關呈不規則波狀起伏,沿栗園向斜軸向南無明顯降低趨勢,說明向南探礦權邊界外在一定地段還具有礦石質量仍然較好的礦體存在(圖8)。
3)礦體鋁硅比值沿傾向的變化。
以礦床 28勘查線為代表所作的鋁硅比值沿傾向變化曲線圖顯示,工程礦體鋁硅比值沿傾向有波狀起伏,向深部無明顯降低趨勢,ZK2803已處于探礦權邊界外,但鋁硅比值卻有上升的趨勢,表明向深部延伸仍有礦石質量較好的工業礦體存在(圖9)。

圖9 務川大竹園鋁土礦床礦體鋁硅比值沿傾向變化曲線圖
通過對礦床礦體厚度、礦石品位沿走向和傾向變化特征分析,礦體厚度、礦石品位沿走向和傾向均呈波狀起伏,無明顯厚度變薄、礦石品位降低之趨勢,說明在探礦權邊界外存在一定地段具有礦體厚度大于最小可采厚度、礦石質量仍然較好的礦體存在,這為擴大深部找礦、實現找礦突破提供了一定的理論依據。
就貴州務(川)正(安)道(真)地區鋁土礦整裝勘查而言,整裝勘查區鋁土礦成礦時代、物質來源及成礦模式[7]、成礦古構造、古地貌、古氣候及古地理[8]、成礦地球化學背景、找礦標志和找礦模式[9]與大竹園鋁土礦區類似,勘查時要類比大竹園鋁土礦床礦體特征,結合礦床自身特點,在地質勘查工作中遵循“由淺入深、由表及里、由稀到密、由已知到未知”和 “邊施工、邊研究、邊調整”的原則布設探礦工程與施工,實現找礦突破前景是十分樂觀的。
眾所周知,黔北務川、正安、道真三縣境內的地表地質工作程度較高,因此新發現地表鋁土礦的可能性越來越小。筆者認為,在今后的地質找礦工作中,預測和重視深部找礦(隱伏礦),此乃擴大區域鋁土礦遠景規模、實現找礦突破的重要途徑[9],在找礦工作的方法上,必須加強對成礦理論、成礦系列和成礦模式的綜合研究,認真總結和借鑒已知大型礦床的賦存富集規律,前已述及,采用地質類比就是一種行之有效的找礦方法;同時結合各種找礦標志[10],配合先進的物化手段等,方能取得事半功倍的效果。
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[6] 杜芳應,朱永紅,朱成林. 遵義仙人巖鋁土礦床勘探類型劃分及勘探網度驗證[J]. 貴州地質,2008,25(3): 204~207.
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