貴州省道真縣浣溪向斜鋁土礦地質特征及變化規律

韋蘭蕓，顧業平，游桂芝，譚 禹

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局二總隊，貴州六盤水553000）

貴州省道真縣浣溪向斜鋁土礦地質特征及變化規律

韋蘭蕓*，顧業平，游桂芝，譚 禹

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局二總隊，貴州六盤水553000）

浣溪向斜鋁土礦產于中二疊統梁山組（P2l），礦體主要分布于向斜南段轉折端及兩翼。通過野外地質調查研究及原始地質資料的綜合整理，分析總結了鋁土礦的地質特征及礦體的變化規律，認為礦體與含鋁巖系的厚度變化呈正相關關系，礦石中Al2O3含量及A/S比值沿礦體走向從南往北總體呈降低趨勢，含鋁巖系基底從南往北由S1hj泥頁巖逐漸過渡為C2h灰巖。根據本區礦體變化規律及前人研究劃分的成礦模式，預測向斜南段為本區深部找尋鋁土礦資源的重要遠景區。

鋁土礦；地質特征；變化規律；浣溪向斜

浣溪向斜鋁土礦區為務正道地區鋁土礦整裝勘查組成部分之一，自整裝勘查實施工作以來，初步圈定了6個礦體。隨著工作步步推進，發現位于勘查區南西部的Ⅰ號礦體與西部的Ⅳ號礦體于深部相連，估算鋁礦石資源量兩千多萬噸，為大型鋁土礦礦床。現存在一個值得思考的問題，南西部Ⅰ號礦體和南東部Ⅱ號礦體于向斜深部是否相連？本文從礦區地質特征、礦體變化規律入手，探討成礦模式，將對礦區深部找礦提供指導作用。

1 區域地質概述

浣溪向斜鋁土礦區位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱鳳岡北北東向構造變形區的北緣[1]，劃屬黔北地區務正道鋁土礦成礦帶[2]內。地層從寒武系至第四系（除泥盆系、大部分石炭系、白堊系外）均有沉積。寒武系集中分布于背斜核部，出露面積大；志留系一般分布于背斜與向斜接合部位；二疊系和三疊系分布于向斜核部；第三系僅于務川向斜核部有小塊分布；第四系普遍發育，多沿溝谷及地形低凹處堆積。區域構造以北北東、北東向和近南北向褶皺構造發育為特點，背斜與向斜相間分布，背斜相對緊密，向斜相對寬緩。從西向東有道真向斜、安場向斜、洛龍背斜、和平向斜、大塘向斜、浣溪向斜、桃源向斜、新模向斜、鹿池向斜、青坪向斜、鎮南背斜、務川向斜等。區內較大的斷層都是高角度的脆性斷層。從西往東主要有芙蓉江和涪陽斷裂。

2 礦區地質特征

2.1 地層簡述

本區出露地層（見圖1）從老到新為：下志留統韓家店群(S1hj)，上石炭統黃龍組(C2h)，中二疊統梁山組(P2l)、棲霞組(P2q)、茅口組(P2m)，上二疊統吳家坪組(P3w)，下三疊統夜郎組(T1y)、茅草鋪組(T1m)及第四系。巖性主要為泥頁巖、灰巖、白云巖、生物灰巖、含鋁質泥巖、劣質煤等。

中二疊統梁山組(P2l)為本區含鋁巖系，含鋁巖系按巖性組合可以分為3層：上部為黑色頁巖及炭質頁巖夾煤線；中上部為灰白色、灰色碎屑狀、致密狀、半土狀、豆鮞狀鋁土礦或鋁土巖，偶見黃鐵礦呈團塊狀、結核狀、星點狀、細脈狀和葉片狀產出；下部為灰綠、黃綠、灰白色綠泥石粘土巖、綠泥石巖、含豆鮞狀和礫狀粘土巖。

2.2 構造概況

浣溪向斜縱貫本區，是浣溪向斜鋁土礦的主體構造格架。向斜軸線呈NE50°～60°方向展布，軸長16.5km，向斜北西翼從北東至南西，傾向由南東逐漸過渡為東，傾角18°～54°；向斜南東翼傾向為北西，傾角8°～28°，為一個北西翼陡南東翼緩的不對稱向斜，向斜兩翼次級褶曲不發育。

區內斷裂構造較發育，主要為受擠壓形成的斷裂，主要分布于本區北東部及南西端。區內斷層對含礦巖系影響較大，北東部的斷層直接將向斜軸切斷，破壞了北東部含礦巖系的連續性；南西端斷層往往切斷含礦巖系，對本區鋁土礦層有較大影響。

3 礦體地質特征

3.1 礦體特征

圖1 浣溪向斜鋁土礦地質略圖

區內礦體主要分布于浣溪向斜南段轉折端及兩翼，目前根據區內地質工作成果、礦體所處的地理位置及規模大小，礦區初步圈定了Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號、Ⅳ號、Ⅴ號、Ⅵ號共6個礦體（礦體規模見表1）。礦體形態呈層狀、似層狀產出，產于含鋁巖系的中上部，產狀與圍巖產狀基本一致，礦體內部結構簡單，主要為單層礦，剖面上偶見夾石，平面上偶見無礦天窗，礦體與鋁土巖、粘土巖密切共生。

表1 區內礦體規模及其它參數一覽表

3.2 礦石特征

（1）礦石類型。礦石自然類型主要劃分有：土狀、碎屑狀、豆鮞狀、致密塊狀4種，其中以土狀鋁土礦為主要自然類型，且礦石質量較優。

礦石工業類型劃分有中鐵高硫型、含鐵高硫型、含鐵低硫型、中鐵低硫型4種，其中以中鐵高硫型礦石為主。

（2）主要礦物。鋁土礦石礦物以一水硬鋁石為主，粘土礦物（水云母、高嶺石、綠泥石、白云母）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）等，上述四種礦物占礦石礦物總量的98%以上。

（3）鋁土礦化學成分。鋁土礦石的主要化學成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、TS。次要化學成分有MgO、CaO、K2O、Na2O、TRE2O3等。其中Al2O3含量40.00%～76.80%；SiO2含量0.72%～36.62%；Fe2O3含量0.93%～29.11%；TiO2含量1.80%～4.44%；TS含量0.01%～7.06%；A/S比值1.80～99.44，平均6.65。

4 礦體變化規律

4.1 礦體分布規律

從垂向上看，鋁土礦一般賦存于含鋁巖系中上部，鋁土礦結構由上至下為豆鮞狀、碎屑狀鋁土礦—土狀鋁土礦—致密塊狀鋁土礦過渡，但這種結構分布并不完全，有時互相穿插，有時僅為致密塊狀礦石，有時僅為碎屑狀礦石。從縱向上看鋁土礦體集中分布在向斜南部，且沿礦體走向從南至北礦體厚度總體逐漸變薄，同樣礦體厚度也逐漸變薄或消失，但也存在類似ZK21-2號鉆孔中含鋁巖系重復補償性沉積，含鋁巖系厚度達到29.74m，出現2層礦的現象。

總體來說，礦體與含鋁巖系的厚度變化呈正相關關系，即礦系厚，礦體亦厚，礦體薄，礦體亦薄；且隨基底起伏而變化，對基底洼地具有補償性沉積的特點，礦體厚度從南往北總體呈變薄、消失趨勢。

4.2 礦石主要化學成分變化規律

歸納地表單工程及深部鉆孔工程的化驗數據結果表明：

①礦石中Al2O3、Fe2O3、TS含量及A/S比值，沿礦體走向從南往北總體呈降低趨勢。SiO2含量沿礦體走向從南往北呈逐漸增高趨勢（見圖2）。

②礦石化學成分與基底古地貌具有一定正相關關系，在基底凸起處礦體Al2O3含量、A/S比值較低，在基底坑洼處礦體Al2O3含量、A/S比值較高，如Ⅳ號礦體比其他5個礦體的Al2O3含量、A/S比值高，其主要原因是該區古地貌為坑洼地帶的結果。

圖2 Ⅰ號礦體鉆孔工程沿走向礦石主要組分的變化趨勢圖

4.3 基底巖性變化規律

綜合整理本區鉆孔資料總結得出，本區含鋁巖系基底主要由S1hj泥頁巖及C2h灰巖組成。

C2h灰巖主要分布于向斜中—北部，在向斜南部偶有零星出露，巖層厚度薄，一般＜3m，常呈似層狀、透鏡狀出現。普遍來說，礦體基底為C2h灰巖的鉆孔Al2O3含量及A/S比值比基底為S1hj泥頁巖的鉆孔高。

S1hj泥頁巖主要分布于向斜南部，本區70%的見礦鉆孔基底均為泥頁巖。

總體而言，含鋁巖系基底從南往北由S1hj泥頁巖逐漸過渡為C2h灰巖，含鋁巖系基底為S1hj泥頁巖占主要優勢，含鋁巖系基底為C2h灰巖鋁土礦石質量較好。

5 成礦模式

從中元古宙至新生代的漫長地史演化中，構造發展經歷了雪峰、廣西、紫云、燕山4個主要階段，該區成礦模式主要分為6個步驟[3]：

（1）礦源階段：新元古代中期發生的雪峰運動奠定了揚子板塊的基底，該區在寒武紀—中志留世長期接受海侵，形成了分布范圍廣、厚度大的鋁硅酸鹽碎屑巖，為鋁土礦的形成提供了豐富的物質來源。

（2）風化剝蝕階段：志留紀末泥盆紀初發生的廣西運動，使黔中—黔北—渝南廣大地域隆起為陸，并長期遭受風化剝蝕，基地被夷為準平原化。

（3）成礦階段：晚泥盆世末—早石炭世中、晚期之間的紫云運動，曾使隆起區向南發生漂移，處于靠近赤道的濕熱氣候區，為區內巖石紅土化風化殼及三水鋁石鋁土礦[4-5]的形成提供了重要的成礦地球化學背景。

（4）海侵階段：到晚石炭世晚期，該區緩慢下降，海水南侵，演變為局限海域的濱海前緣[6]，接受沉積，初步富集的鋁質經沉積分異再次富集，局限海域成為鋁土礦沉積的理想場所。

（5）后生階段：隨著地史發展，中二疊世早期—侏羅紀末期之后又被新的海相、陸相沉積物覆蓋，由于地溫升高，促使原來的三水鋁石脫水演變成一水硬鋁石。

（6）表生階段：白堊紀之后，該區又一次上升為陸，爾后發生燕山運動，使晚白堊紀以前地層發生褶皺和斷裂，鋁土礦暴露地表或埋藏于淺部，進一步遭受地表風化淋濾，處于潛水面之上的礦體進一步優質化。

6 找礦預測

根據本區礦體地質特征、變化規律結合成礦模式分析，欲擴大本區鋁土礦遠景規模，就應重視于向斜南段的深部找礦，其原因可歸納總結為以下3點：

（1）鋁土礦體一般產出于向斜南部兩翼及轉折端，且向斜南部Al2O3含量及A/S比值相對較高，而向斜南部基底S1hj泥頁巖為鋁土礦成礦母巖[7]，所以，向斜南部作為地質找礦的宏觀標志。

（2）根據本區優勢鋁土礦類型分析，浣溪向斜鋁土礦形成于半封閉海灣的近岸環境[8]，古地貌呈現為南高北低的特點，而古陸邊緣的局限水流環境才是鋁土礦膠體溶液析出的有利地區，因此，向斜南部更有利于鋁土礦的沉積與形成。

（3）縱觀浣溪向斜南部，含鋁巖系往往被燕山期形成的一系列斷層錯斷，而斷層經過處所布設的探槽及鉆孔見礦率70%～85%，而向斜構造凹下部位一般都有鋁土礦產出[9]，可作為尋找深部礦體的重要標志。

[1]貴州省地質礦產局.貴州省區域地質志[M].北京：地質出版社，1987.

[2]《中國礦床發現史·綜合卷》編委會.中國礦床發現史·綜合卷[M].北京:地質出版社,2001.

[3]殷科華.黔北務正道鋁土礦的成礦作用及成礦模式[J].沉積學報，2009,27(3)452-457.

[4]盛章琪，廖麗萍.貴州古風化殼沉積型鋁土礦的沉積方式和成礦作用[J].貴州地質，2010，27(4）：255-258.

[5]劉巽峰，王慶生，陳有能，等.黔北鋁土礦成礦地質特征及成礦規律[M].貴陽：貴州人民出版社，1990.

[6]武國輝，金中國，鮑淼，等.黔北務正道鋁土礦成礦規律探討[J].地質與勘探，2008，44(6）：31-35.

[7]劉平.三論貴州之鋁土礦——貴州北部鋁土礦成礦時代、物質來源及成礦模式[J].貴州地質，1993，10(2）：105-113.

[8]崔濤，焦養泉，杜遠生，等.黔北務正道地區早二疊世鋁土礦沉積古地理及其控礦意義[J].古地理學報，2014，16(1）：9-18.

[9]武國輝，劉幼平，張應文.黔北務—正—道地區鋁土礦地質特征及資源潛力分析[J].地質與勘探，2006,42(2):39-43.

P618

A

1004-5716(2015)12-0138-03

2015-08-03

2015-08-04

中央地質勘查基金“貴州省道真縣浣溪向斜北部鋁土礦普查項目（項目編號：2012520001）”。

韋蘭蕓（1987-），女（瑤族），廣西上林人，助理工程師，現從事地質找礦工作。