黔北洛龍鋁土礦控礦因素分析

向 通，曾昭光，王星明

（貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊，貴州 貴陽 550018）

黔北洛龍鋁土礦控礦因素分析

向 通*，曾昭光，王星明

（貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊，貴州 貴陽 550018）

洛龍鋁土礦為地表風化沉積礦床，成礦控制因素很多，最重要的是古氣候，其次是成礦時間、古地貌、大地構造、巖相古地理因素和地層巖性。

鋁土礦；控礦因素；黔北

1 區域地質背景

勘查區大地構造屬上揚子地塊黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區。本區以燕山期淺層構造變形最為強烈，構造線多呈北北東向和近南北向延伸。廣泛發育隔槽式、類隔槽式、隔擋式、疏密波狀和箱狀等形式多樣的褶皺，是貴州典型的前陸褶皺沖斷帶的一部分，侏羅山式褶皺發育（王硯耕1996）。

區內以燕山期淺層構造變形最為強烈，多為NNE向、NNW向和近南北向，少許近東西向的線性構造。構造形態以褶皺、斷裂較發育為其特征，其主體構造由一系列的向斜、背斜及壓性和張性斷裂組成。代表性的褶皺由西至東有道真向斜、洛龍背斜、大塘向斜。代表性斷裂由西至東有半巖斷層、天河坪斷層、龍橋斷層、龍家場斷層和李子坳斷層龍洋斷層（圖1）。

勘查區屬華南地層大區——揚子地層區——上揚子地層分區——黔北地層小區。區內早古生代地層發育良好、分布廣泛，生物化石豐富。除缺失泥盆系外，寒武系、奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系均有出露。寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系以海相碳酸鹽沉積為主，間夾少量陸源碎屑沉積，志留系則以海相碎屑沉積為主，侏羅系為內陸河湖相沉積組合，第四系為內陸山地多成因松散堆積，累計出露最大厚度4252m。

2 成礦控制因素

2.1 大地構造環境

黔北鋁土礦主要是在黔桂運動期間形成的。黔桂運動是指在廣西早二疊世棲霞組和晚石炭世馬平組間的不整合，揚子準地臺內二疊系與石炭系間均為平行接觸關系，具有多種接觸情況。貴陽與遵義間下二疊統超覆于下石炭統的不同地層，甕安和金沙之北下二疊統分別與奧陶系下中上統接觸；仁懷—遵義—余慶一線以北的黔北，下二疊統普遍與石炭系黃龍組和中下志留統假整合。假整合面上是古風化殼，上面發育了鈣紅土化、紅土化和鋁土礦化。

黔北鋁土礦的現今保存狀況是燕山運動造成的，在燕山期造山運動的影響下，形成今日所見的地質構造及地形地貌格局。燕山運動使貴州中部和北部形成了格槽式構造，在接受風化剝蝕的過程中，已沉積形成的鋁土礦體在背斜中由于長時期暴露被剝蝕殆盡，而在向斜中，由于有較厚的上覆地層壓覆，使含礦層免受到侵蝕、剝蝕，從而成為含礦層得以良好保存。

2.2 巖相古地理環境

在鋁土礦形成以前本地區屬于古喀斯特地貌，位于赤道附近，特別有利于鈣紅土化，發生碳酸鹽巖交代成土作用，與現今世界上的牙買加鋁土礦床的形成有相似性。也與黔中鋁土礦的形成有一定的相似性。但是本區的風化的時間較長，將黃龍灰巖大部分都風化交代完畢，只是殘留了少量的一部分，個別地區僅存在大塊轉石，而牙買加鋁土礦和黔中鋁土礦的碳酸鹽巖仍然保有較大的規模。

在牙買加和黔中地區，碳酸鹽巖厚度較大，鋁土礦僅僅是發育于巖溶漏斗之內，分布不連續。但是在黔北地區，因為黃龍灰巖經歷了長時間的風化剝蝕，從石炭紀黃龍期末到二疊紀梁山前期，一直都在交代成土然后成礦，所以黃龍灰巖殘留厚度小，起伏小，鋁土礦在上面呈較為連續的狀態，呈似層狀。

礦系形成中期，雨量適中，氣候適宜，特別容易形成鋁土礦，同時當時的河流較為發育，在喀斯特地貌上風化形成的鋁土礦，經常被河流搬運到巖溶洼地內，形成磨圓度較好的砂狀沉積結構鋁土礦層。四周的黃龍灰巖群山上，風化形成的鋁土礦不斷被流水沖到洼地內沉積，鋁土礦多被保存。

2.3 地層巖性條件

礦層中上部的鋁土質粘土巖、鋁土巖常與鋁土礦含量呈正相關。這些類型巖石分布廣厚度大，往往鋁土礦化好；反之，如果這些巖石分布少，而炭質頁巖分布厚度大，則表明為還原的沼澤環境為主，礦石發生大規模復硅化作用，使得最初的鋁土礦被破壞掉，礦石質量往往較差。根據512線鉆孔含礦巖系厚度和礦體厚度對比圖（圖2）發現，含礦巖系薄但是礦體厚，含礦巖系厚而礦體薄。這些即是沼澤化作用破壞了鋁土礦所致。從總體上看，在區域分布上當含礦巖系厚度較薄時，鋁土礦層一般變薄或消失，逐漸變化為鋁土質泥巖、粘土巖或炭質頁巖。

2.4 古氣候條件

古氣候是控制鋁土礦形成的最重要因素。黔北鋁土礦形成時期為石炭紀末期到二疊紀早期，根據巴多西（1990）運用板塊運動解釋世界各地鋁土礦的形成和分布特征，板塊所處的緯度不同，古氣候也不同，據鋁土礦古地磁測定,遵義至道真一帶為北緯8°12′。這就是說，從晚泥盆世至晚石炭世，貴州大片地區都處于靠近赤道的濕熱氣候區內。劉巽鋒等(1990)根據黔北硬水鋁石及高嶺石的氧同位素測溫，得出鋁土礦成礦的年氣溫為33.4℃～40.1℃，氣候炎熱。在炎熱潮濕的氣候條件下，加之研究區地殼也相對穩定，適宜巖溶作用的發生和發展，促使碳酸鹽巖交代成土，也有利于鋁土礦的形成。

然而成礦環境不是一成不變的，在鋁土礦形成的期間，局部因為構造運動曾經發生中小規模的沼澤化，使得鋁土礦系中間發育了至少一層透鏡體煤系沉積。鋁土礦應該是經歷了至少2次的成礦階段，有的地方甚至3次。這種成礦間斷是古氣候變化造成的，比如氣候突然變得過于潮濕，就不利于形成鋁土礦，有利于發育沼澤；古氣候過于干旱，則沒有足夠的雨水，不能發生淋濾作用成礦。作者通過薄片觀察發現了放射狀向內收斂變細的干縮裂紋等特征，反映出鋁土礦成礦時是濕熱氣候和干熱交替的熱帶草原氣候。

在早二疊世周期性發生冰期—間冰期，引發周期性的海侵—海退作用，使成礦區的物理化學條件發生周期性變化，在間冰期海侵，全區紅土、鈣紅土和鋁土礦系被淹沒，成礦作用中斷，甚至破壞鋁土礦；在冰期海退，黔北碳酸鹽巖殘丘和部分志留系泥巖暴露地表，發生鈣紅土化和紅土化，使該區發生鋁土礦作用而形成鋁土礦。

到了二疊紀梁山期前，發生大規模海進，導致地下水位上升，正在沉積的鋁土礦區廣泛發育沼澤化，植被發育，因此在鋁土礦系地層頂部形成了一層含煤沉積。同時也發生了大規模復硅化和黃鐵礦化。

2.5 古地貌條件

盛章琪（1988）認為我國鋁土礦儲量的90%都是屬于一水硬鋁石為主的巖溶型鋁土礦，劉巽鋒(1990)對黔北—川南鋁土礦成礦區的古地貌進行了劃分，本區域屬川黔脊峰谷地古地貌區，由一系列脊峰溶蝕谷地、洼地、侵蝕谷地等形態組成，底板巖石以非可溶性的中下志留統韓家店組泥巖、頁巖、砂巖為主，間夾碳酸鹽巖。杜定全等(2007)對道真池家溝礦點測剖面發現，巖溶古地貌對鋁土礦含礦巖系地層的厚度有明顯的控制作用，在巖溶起伏面凸起部位，含礦巖系和礦層的厚度較小，而在巖溶起伏面凹陷的洼地部位，鋁土礦含礦巖系厚。

[1] 王硯耕.貴州主要地質事件與區域地質特征[J].貴州地質, 1996,13（2）:99-104.

[2]巴多西.紅土型鋁土礦[M].冶金工業出版社，1990：57-89.

[3]劉巽鋒.黔北鋁土礦成礦地質特征及成礦規律[M].貴州人民出版社，1990：30-150.

[4] 盛章琪.我國巖溶型鋁土礦床的成因類型及其與古風化殼的關系[J].中國巖溶，1988.

[5]朱立軍，李景陽.碳酸鹽巖風化成土作用及其環境效應[M].北京地質出版社，2004：36-53.

[6]向通，王星明，等.貴州省道真縣洛龍鋁土礦詳查報告[R].貴州省地質礦產勘查開發局117地質大隊，2014.

P619.2

A

1004-5716(2015)09-0120-03

2015-01-22

向通（1971-），男（漢族），貴州織金人，工程師，現從事地質礦產勘查工作。