新安縣西村鋁土礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦標志

王曉東（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院，河南省鄭州市450001）

新安縣西村鋁土礦區(qū)地質(zhì)特征及找礦標志

王曉東（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)勘查院，河南省鄭州市450001）

新安縣西村鋁礦位于華北板塊南部，屬華北中-晚古生代巨型聚鋁-煤盆地南帶的主要組成部分；鋁土礦、耐火粘土賦存于中石炭系本溪組中部，受地層控制。該礦帶區(qū)域上的鋁土礦床主要為：石寺鋁土礦、馬行鋁土礦、莊頭鋁土礦、竹園鋁土礦。本文通過對新安縣西村鋁礦解剖，發(fā)現(xiàn)鋁土礦受地層、構(gòu)造、沉積環(huán)境、古氣候、化學(xué)風(fēng)化及基底地形等控制；其找礦標志為出現(xiàn)在本溪組地層中、濱海-沼澤相沉積、環(huán)繞高地和古陸邊緣一定范圍內(nèi)分布、富鋁土礦幾乎都與古巖溶相關(guān)、侵蝕間斷等。

鋁土礦；地質(zhì)特征；找礦標志

1 成礦地質(zhì)背景

新安縣西村鋁礦位于華北板塊南部，屬華北中—晚古生代巨型聚鋁—煤盆地南帶的主要組成部分。區(qū)域出露的地層主要為古生界寒武系（∈）紫紅色砂質(zhì)頁巖及條帶狀灰?guī)r、寒武系上統(tǒng)白云巖夾白云質(zhì)灰?guī)r、奧陶系馬家溝組（O2）灰?guī)r及白云巖、石炭系本溪組（C2b）含鋁土礦灰泥巖和太原組（C2t）含煤灰泥巖、二疊系山西組（P1s）砂泥巖等。西村鋁土礦即處在石炭系本溪組的賦礦層位上。

本區(qū)位于澠池——確山陷褶斷束西部之澠池向斜西部、三門峽斷裂以北黛眉寨——東沃鎮(zhèn)褶斷區(qū)的北部。區(qū)域構(gòu)造發(fā)育，并與褶皺斷裂并存，主要有北西西向（F6、F7、F8）、近東西向（F1、F2、F3、F4、F5）、近南北向（F9、F10）三組。多為正斷層，北西西向為逆斷層，主構(gòu)造線沿北西向展布。

中石炭世古構(gòu)造格局：

石炭紀前本區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動，尤其是中奧陶世末的加里東運動，使華北板塊南部上升隆起，經(jīng)歷了120～200Ma的風(fēng)化剝蝕，使該區(qū)為準平原，同時也形成了豐富的優(yōu)質(zhì)鋁土礦風(fēng)化物質(zhì)，但仍有許多古隆起，高地及巖溶洼地和小漏斗存在，含鋁巖系就是在這種地貌單元中接受沉積的。區(qū)域上該鋁巖系形成的礦帶上的鋁土礦床主要為：石寺鋁土礦[1]、馬行鋁土礦、莊頭鋁土礦、竹園鋁土礦。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)內(nèi)出露巖層全為沉積巖，地層單位劃分及具特征見表1。

表1 礦區(qū)地層單位劃分及具特征表

礦區(qū)出露地層主要為奧陶系馬家溝組、石炭系本溪組、太原組以及二疊系山西組等，其中石炭系本溪組是鋁土礦重要含礦層。

石炭系本溪組（C2b）[2]在勘查區(qū)南部及東南部連續(xù)呈帶狀出露，由于各段所受侵蝕呈度不同，在平面上出現(xiàn)不規(guī)則港灣狀，厚度、寬窄不一，平行不整合于奧陶系石灰?guī)r之上，由下而上可以分三層：

（1）下段（C2b1）含鐵粘土巖：屬含鐵高嶺石粘土巖或含鐵含高嶺石鋁土巖，淺黃裼色，紫紅色及雜色，沿傾斜方向變?yōu)榛疑珵橹鳌５V物成份以高嶺石為主，次有黃鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦、水云母、絹云母、綠泥石等。其頂部較普遍含有水鋁石，Al2O3最高達55～60%，水鋁石局部集中為鋁土礦薄層。含鐵粘土底部鐵含量高，局部地段內(nèi)鐵的氧化物富集，成為結(jié)核狀，條帶狀或呈豆鮞狀產(chǎn)出。

（2）中段（C2b2）礦層：由硬質(zhì)高鋁粘土礦及鋁土礦組成，局部夾有煤層或炭質(zhì)頁巖，其厚度由0.00～4.20m，一般1～3m。硬質(zhì)粘土礦多居于礦層之頂部，鋁土礦則位于中下部，其間常為高鋁粘土礦，它們一般是漸變關(guān)系。

（3）上段（C2b3）炭質(zhì)粘土巖：為礦層的直接頂板巖石，常相變?yōu)榱用簩踊蛱抠|(zhì)頁巖、粘土質(zhì)頁巖，或夾煤線，一般0.5～2m，最厚4.95m；局部地段缺失。

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于岱眉寨背斜的東南轉(zhuǎn)折端部位。礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，褶皺構(gòu)造不明顯，主要表現(xiàn)型式為平緩的單斜構(gòu)造，局部呈舒緩波狀小的起伏。礦區(qū)內(nèi)僅發(fā)現(xiàn)一條斷層，規(guī)模小，延伸180m。斷距不大，對礦床的破壞和影響甚微。

3 礦床特征

鋁土礦分布于中石炭世本溪組中部（C2b2），具有鮮明的層控性。

西村鋁土礦產(chǎn)狀一般呈平緩的（3～8°）單傾形式產(chǎn)出，均向古陸的外側(cè)方向傾斜。礦體多以似層狀產(chǎn)出，部分礦體呈透鏡體或不規(guī)則透鏡體賦存在漏斗中，厚度1～4.4m，單個礦體走向長100～500m，傾向延伸50～500m以上，在漏斗中礦體邊緣有迅速變薄、尖滅的趨勢，在礦囊中心出現(xiàn)富礦，品位很高。

4 控礦作用

（1）本溪組控礦：中石炭世豫西隨華北板塊一同下沉，海水侵入，在中奧陶統(tǒng)或上寒武統(tǒng)碳酸鹽風(fēng)化剝蝕面上沉積了一套鐵-鋁-粘土巖-煤巖系，鋁土礦分布于中石炭世本溪組中上部，具有鮮明的層控性。

（2）構(gòu)造控礦作用：西村鋁土礦處于華北板塊南部，屬華北中-晚古生代巨型聚鋁-煤盆地南帶的主要組成部分。加里東、海西運動對石炭紀形成鐵-鋁-煤-粘土礦床具有明顯的控制作用。

（3）古氣候的控礦作用：古生代中-晚期鋁土礦的形成與當時的氣候特征有著密切的關(guān)系。

（4）基底地形的控礦作用：鋁土礦礦體呈帶狀分布，帶狀延長方向與礦床下伏寒武-奧陶系沉積巖及賦礦巖系石炭系展布方向一致。基底地形起伏變化大的地段，含礦巖系厚度變化也較大。沿傾斜方向上，靠近古陸的邊緣（淺部），基底形態(tài)變化大，含碳巖系厚度隨之變化大；遠離古陸的邊緣（深部），基底地形變得平緩，含礦巖系厚度小，產(chǎn)出平緩。

5 找礦標志

地層標志：鋁土礦廣泛分布于寒武-奧陶系長期風(fēng)化侵蝕面上的石炭化紀本溪組地層中。

沉積環(huán)境標志：豫西本溪組地層形成于淺海相、濱海相、濱海沼澤相三種沉積環(huán)境中，上石炭統(tǒng)的濱海-沼澤相是形成鋁土礦床的良好環(huán)境。

古地理標志：鋁土礦常環(huán)繞高地和古陸邊緣一定范圍內(nèi)分布，特別是古陸邊緣近海平原上的濱海沼澤凹地和海灣瀉湖相的封閉一半封閉環(huán)境尋找鋁土礦最佳位置。

古巖溶標志：勘探工作表明，富鋁土礦幾乎都與古巖溶相關(guān)，產(chǎn)于巖溶凹斗內(nèi)。一般凹斗大者成大礦，小者成小礦，無者為貧礦，所以尋找奧陶紀地層古風(fēng)化面上的巖溶凹斗是尋找富鋁土礦的一個重要途徑。

侵蝕間斷：侵蝕間斷是形成鋁土礦的一個重要條件和找礦標志。

地球化學(xué)標志：鋁土礦區(qū)Al、Ga、Li、Ti元素含量較高，這些元素的組合異常區(qū)是尋找鋁土礦的重要標志之一。

6 結(jié)論

通過對新安縣西村鋁礦研究，基本查明了本礦床的地質(zhì)特征及成礦規(guī)律，建立了鋁土礦找礦標志，為本礦區(qū)進一步工作及外圍找礦提供了重要依據(jù)。

[1]李軍旗.河南新安縣石寺-北冶鋁土礦地質(zhì)特征及找礦方向[J].資源調(diào)查與環(huán)境，2011（03）.

[2]王令全，王軍強，馬曉輝，徐長釗，張 坤，崔蓓蕾，付治國.河南石炭系本溪組古生物學(xué)劃分對比方法研究[J].地質(zhì)與勘探，2012（01）.

[3]姬清海，姬 果，霍光譜，岳國利，寧 勇，張 冠.新安縣郁山鋁土礦地質(zhì)特征及伴生元素的研[J].礦產(chǎn)保護與利用，2014（03）.

P618.45

A

2095-2066（2016）24-0025-02

2016-8-10

王曉東（1970-），男，漢族，工程師，主要從事資源勘查工程方面的工作。