登封—新密深部鋁土礦成礦地質條件及找礦潛力

雷德正+鄧斌+徐林

摘 要：登封-新密鋁土礦帶位于華北地臺南部，嵩箕臺隆嵩山復式背斜的南翼東部，在大冶-楊臺向斜的核部及其兩翼的中深部的含鋁巖系及鋁土礦床基本上得到完整保存。區內淺部鋁土礦呈層狀、似層狀、透鏡狀，局部呈漏斗狀，產于本溪組含礦巖系的中上部，鋁土礦品位較高。由地表眾多漂礦采坑及已知煤礦勘查資料可知，深部古巖溶發育，含礦巖系發育，鋁土礦體層位穩定，深部成礦地質條件較好，找礦潛力大。

關鍵詞：鋁土礦 找礦潛力 登封 新密

中圖分類號：P618 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（c）-0033-02

登封-新密鋁土礦帶是河南鋁土礦的主要成礦帶，位于華北地臺南部，嵩箕臺隆嵩山復式背斜的南翼東部，大冶-超化鋁土礦帶中部，緊鄰登封大冶、新密平陌、楊臺、楚嶺4個大中型鋁土礦（床）區的南部。在大冶-楊臺向斜的核部及其兩翼的中深部的含鋁巖系及鋁土礦床基本上得到完整保存。區內鋁土礦呈層狀、似層狀、透鏡狀，局部呈漏斗狀，產于本溪組含礦巖系的中上部，由地表眾多漂礦采坑及已知勘查資料可知，礦體層位穩定，大冶礦床、楊臺礦床為大型鋁土礦床在本區具代表性，說明該區礦床所在層位較穩定，含鋁巖系的含礦性較好，深部含礦巖系能反映出淺部礦床同一的成礦地質環境及條件，但是，深部礦床由于長期分布于地下潛水面以下，脫離氧化條件，脫硅富鋁作用減弱，礦石中SiO2及S含量相對較高，A/S稍低。

1 成礦地質背

礦區位于華北地臺南部，嵩箕臺隆嵩山復式背斜的南翼東部，大隗-楊臺向斜中西部（如圖1），區內褶皺、斷裂構造發育，沉積礦產豐富，區域地質成礦條件較好。

1.1 地層

該區屬華北地層區豫西分區嵩箕小區，區內地層主要為太古界登封群、下元古界嵩山群、中元古界五佛山群及下古生界寒武系、奧陶系和上古生界石炭系、二疊系，其中石炭系上統本溪組（C2b）為鋁土礦賦礦地層（含礦巖系，習慣上稱為含鋁巖系）。以嵩山背斜軸部起，與含礦巖系關系密切的地層由北向南、由老到新依次為古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系及新生界新近系和第四系，地層走向總體展布近東西，傾向南，局部由于褶皺作用地層傾向變化較大。

1.2 構造

該區構造主要表現為褶皺和斷裂構造，區域構造的基本特征為：基底強烈褶皺、變質，蓋層為開闊復式褶皺及斷裂。褶皺主要有嵩山、箕山兩大背斜，其間夾以古生界地層為主的新密復向斜，均呈近東西向展布，斷裂以燕山期為主，分為東西向、北西向、北東向3組。

區總體構造為夾持于風后嶺背斜和新密復向斜之間的次一級平陌-超化向斜。地層走向總體近東西向，并大致以西部二道嶺—中部劉溝—中東部張溝—東部超化煤礦為軸南北對傾，傾角10°～30°，南緩北陡，樞紐呈“～”形，總體走向近東西向。大的褶皺有兩個即近東西向的張溝向斜和于家莊背斜；大的斷裂有3組7條即近東西向的新莊斷層、后溝斷層、張家莊斷層和楊臺逆斷層，北西向的龜山斷層、張溝斷層和北東向的虎蹄溝斷層，發育有兩個滑動構造，即新莊滑動構造和二道嶺滑動構造。

2 礦床類型及成因

2.1 礦床類型

嵩箕地區（包括本區）的鋁土礦產于晚石炭世早期，在中朝準地臺上，從奧陶世中期開始發生大規模海退，使這一地區巖石處于1.5億年之久的風化剝蝕狀態，形成了起伏不大的準平原型喀斯特地貌，其特征是地表凹凸不平，局部區域溶蝕漏斗深達80 m，亦有地下溶洞，其中充填含鐵粘土巖。在礦區經常見到中奧陶統表面溶蝕地貌。

2.2 礦床成因

從古地理環境看，晚石炭世早期本區處于秦嶺古陸之東與河淮內海之西的邊緣海與淺海海灣地帶，北部為鞏峽海灣，南部有寶臨海灣，中間為嵩箕古島。在喀斯特地貌形成的同時，巖石的泥鐵質、粘土物質逐漸堆積在溶蝕凹地內，由于是在氧化狀態下進行，有類似于熱帶紅土堆積的性質，稱為鈣紅土，這在C2b1地層，特別是山西式鐵礦不具備明顯層理。這些鈣紅土物質基本上或接近填滿了溶蝕凹地，并且經長期去硅富鋁及富鐵過程，局部形成C2b1鋁土礦層及山西式鐵礦層。隨著地殼緩慢下降，喀斯特作用減弱，風化殼切割亦減緩，地臺開始接受物質沉積。然后，該區下降至近海海濱的超淺湖泊或潮間帶狀態，這時地殼活動性較大，形成的鋁土礦、粘土礦均具有豆鮞狀結構和薄層理構造。成礦物質的沉積與地殼重新上升至水面以上進行去硅富鋁作用頻繁交替，經長期成礦過程形成鋁土礦層，這時的溶蝕凹地已被填平補齊，至上石炭世開始，中朝準地臺上出現地質歷史上罕見的大規模原始森林，氧化環境全面轉化為還原環境，而且形成了一4煤層，這是鋁土礦避免進一步氧化、風化剝蝕而得以保存的良好環境，最后形成晚石炭世第一次大規模海侵，使形成的鋁土礦層淹沒在汪洋大海之下，伏于晚石炭世太原統、二疊紀等沉積地層之下而得以保存至今。

3 找礦潛力分析

3.1 有利的成礦地質條件

礦區屬于登封—新密鋁土礦成礦區之大冶—楊臺鋁土礦成礦帶，區內地層主要為下古生界寒武系、奧陶系和上古生界石炭系、二疊系，其中石炭系上統本溪組（C2b）為鋁土礦賦礦地層（含礦巖系，習慣上稱為含鋁巖系）。該含礦巖系厚11.62～18.16 m，平均13.74 m，為一套含鋁、含鐵粘土巖層，又稱鐵鋁層，該套地層上部巖性有粘土巖、粘土礦、鋁土礦，下部為含鐵或鐵質粘土巖、赤鐵礦（山西式鐵礦）及黃鐵礦等。鋁土礦呈透鏡狀、似層狀賦存在含鋁巖系的中、上部，本溪組地層不整合于奧陶系中統馬家溝組石灰巖長期間斷的古風化侵蝕面上，頂板為石炭系上統太原組生物碎屑灰巖或炭質粘土巖，局部為煤層（一1煤）等。

3.2 深部地質信息驗證成礦較好

根據收集告成煤礦勘探資料，礦區深部施工4個鉆孔，有兩個鉆孔見較好品位鋁土礦工業礦體，礦體平均厚度超過9米，一個鉆孔見粘土礦，可見深部500 m以淺有較好的找礦前景。前期該區煤礦勘查資料較多，依據已有勘查成果顯示，在該區一1煤厚度較大地區，鋁土礦層厚度較大，品位較高。是鋁土礦勘查的有力地段，加強對以往煤礦資料的綜合研究，對提高鋁土礦勘查成果有較好幫助。

成礦帶位于中朝準地臺南部，嵩箕臺隆東南邊緣地帶，嵩山復式背斜的南部，區內基巖零星分布，地層由老至新：寒武系，奧陶系，中石炭統本溪組，上石炭統太原組，新近系和第四系，近東西向斷裂構造發育，登封-新密鋁土礦成礦區具有較大的找礦前景。

4 結語

依據區域成礦地質背景依據區域已發現礦床的研究認為登封-新密一帶深部成礦地質條件非常有利。以往煤礦勘查成果顯示在登封-新密一帶，有大量一1煤可采，深部鋁土礦品位較好。因此，認為登封-新密一帶深部含礦巖系發育，鋁土礦成礦地質條件較好，前期少量鉆孔揭露鋁土礦石質量較佳，綜合分析認為深部鋁土礦找礦前景較大，經過地質勘查工作，有望找到大型以上規模的鋁土礦床。在巖溶古地形發育的低洼地段，是鋁土礦富集形成高品位鋁土礦的有利地段，是勘查中應該重點注意的地段。

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