貴州省綏陽縣黃土坡壩礦區陶瓷土礦地質特征淺析

林 丹，陶挺攀，李 浙

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局核資源地質調查院，貴州 貴陽 550005）

1 交通位置及自然地理

1.1 位置及交通

金城粘土礦礦區位于綏陽縣城至金城（承）村一帶，東西長約10公里，呈一狹長型分布，共計面積16平方公里。行政區劃隸屬貴州省遵義市綏陽縣，礦區南西距遵義市43公里，北至正安縣112公里，有省道（S207）、綏遵高速（S81）以及不同等級的公路等通往礦區，交通條件較方便。

1.2 自然地理概況

1.2.1 地形地貌

礦區四面環山，為一長形之山間盆地，四周地勢為北東高而南西漸低，海拔均為1300米左右。礦區內地勢低平，為平緩的地丘地形，區內除扁堆坡（970米）外，海拔最高為890米，最低為830米左右。比高一般10～60米，區內無大河流，但溪溝普遍分布，工農業及民用水在枯水季節較為困難[1]。

1.2.2 氣象水文

礦區屬亞熱帶季風氣候，水熱同季。春季多陰雨低溫，盛夏多伏旱和洪澇，秋季多連陰雨天氣，較高地區常年有秋風，冬季以陰天為主，多冬干，無霜期長。綏陽縣平均氣溫在11.5～17.5℃之間（縣城15.0℃）。全年1月最冷，7月最熱，氣溫年較差在21～23℃之間。大部分地區無霜期在280天以上，終年無雪凝。綏陽縣雨量充沛，年平均降雨量在900～1250毫米之間（縣城區1136.9毫米），最多年1420.9毫米（2002年），最少年為800.9毫米（1981年）。日照年平均僅為1053.1小時，日照百分率為23.5%，全縣全年總輻射量為3475兆焦爾/平方米,。年平均風速1.25米/秒，年平均最大風速8米/秒，年最多風向東東北[2]。

4～9月受海洋季風氣候影響，為汛期，降雨量平均為883.8毫米，占全年總降雨量的77.7%，10月至次年3月，受大陸性季風氣候影響，雨量偏少，平均雨量為253.1毫米，占全年總降雨量的22.3%。年平均降雨日數為183天，最多月為5月，平均20.1天，最少月為12月，平均13.1天，最多年為1984年，共201天；歷年最長連續無降水日數19天（1992年、1988年）。

1.3 社會經濟情況

工業經濟不斷壯大。2010年完成工業總產值25.5億元、規模工業增加值5.8億元，年均增長38.19%和42.42%。煤電化一體化項目順利推進，青溪河電站投入運行，田灣煤礦、雨潤生豬屠宰加工等重點項目開工建設。

2 區域地質

本區屬黔東北地臺婁山關凹陷區。區內構造形態以寬闊的背斜及狹長的向斜為主，褶皺軸呈NEE～SWW方向延伸，西部塘坎至新場一線，因受斷裂影響，褶皺軸向轉為NNW～SSE并向南逐漸接近南北向。斷裂構造以正斷層為主，NE～SW向與NW～SE向兩組發育程度相同。

本區所見均為古生代～中生代沉積巖系，其中缺失泥盆系、石炭系以及三疊系之后的中生代及新生代地層。區內無火成巖及變質巖出露，主要出露的地層有：寒武系金頂山組、清虛洞組、高臺灰巖組、婁山關群；奧陶系下奧陶統、中上奧陶統；志留系龍馬溪組、石牛欄組、韓家店組；二疊系下二疊系、上二疊系；三疊系沙堡灣玉龍山組、九級灘組、茅草鋪組、松子坎組[3]。

圖1 區域地質圖

區域范圍內，以上二疊系地層中所產無煙煤最為普遍，此外二疊系地層中尚產菱鐵礦、赤鐵礦、黃鐵礦、鋁土礦等。寒武系、奧陶系地層中見有少量鉛鋅礦、螢石等產出。

礦區南北邊緣出露寒武系地層，在天臺山一帶見有下奧陶系地層出露。礦區內廣泛發育第四系堆積物，除中部安家橋公路兩側見有寒武系基巖零星出露外，礦區內部其余各地未見基巖露頭，現將地層由老至新分述如下：

（1）寒武系。

①下寒武統：清虛洞組（∈1q）：灰色及灰黑色厚層至塊狀石灰巖，質純、性脆。石灰巖中夾薄層狀泥質灰巖，后者具靸性，出露厚度100米以上。

②中上寒武統：婁山關群（∈2-3ls）：下部為灰色、淺灰色薄層狀白云質灰巖，向上逐漸為薄層狀含燧石石灰巖，燧石呈條帶及結核狀分布[4]。上部為淺灰至深灰色中厚至厚層狀白云質灰巖、白云巖夾少許硅質灰巖，白云質灰巖有時具鮞狀結構，并含燧石結核。頂部石灰巖較純，可燒石灰。厚350米以上。

（2）奧陶系。

礦區內僅見有下奧陶統桐梓組地層分布于北緣天臺山一帶。

桐梓組（O1t）：下部為灰色至深灰色中厚層狀微結晶石灰巖，含豐富的頭足類化石及少量腕足類化石，近底部層中化石豐富，構成介殼灰巖，向上接近頁巖處含有浸染狀之黃鐵礦細小散晶，上部為深灰色及灰綠色砂質頁巖，間夾薄層狀不純灰巖，厚50～85米。

本系地層與下伏寒武系地層呈假整合關系接觸。

（3）第四系。

本區第四系地層不整合覆蓋于老地層之上，廣泛發育，按其成因可劃分為以下四類。

沖積層（Qal）：分布于現代小河兩岸之間漫灘上，下部為黃褐色、灰色的卵石與砂粒，卵石成分為石灰巖、白云質灰巖、白云巖燧石、石英、云母細砂巖、砂質頁巖等，具較好的磨圓度及分選性，卵石粒徑普遍小于5厘米，個別較大；上部為深褐色砂質及腐泥質亞粘土及亞砂土，夾少量渾圓狀卵石，巖性較為穩定，在除去磨家店至李家咀以南的小河以外的其他分布區內，僅見有本層上部物質，下部一般掩蓋無法直接觀察，厚1～3米。

坡積層（Qdl）：分布于北部天臺山、毛蓋山、扁堆坡及南部黃土坎以南的山邊。呈穩定的條帶狀分布，為暗褐及紫褐色夾有大量基巖轉石的亞粘土、粘土、碎石等堆積物。轉石大小均在幾至幾十厘米以上，個別可見大于1米者，呈無規則的尖棱塊狀，成分為石灰巖、白云質灰巖、白云質砂質頁巖、燧石等，厚1～7米。

殘積—坡積層（Qel+dl）：分布于礦區中部殘丘四周的低凹地區及安家橋一帶基巖出露處附近。由于分布零星，且每處出露面積僅幾至幾十平方米，故地質圖中未予表示巖性。為灰白色、灰黃色夾有褐色、紫紅色鐵質網紋及斑塊，以及高嶺石碎屑等的粘土。上部多為棕色、灰黃色及灰白色含有巖石碎塊的砂質粘土、亞粘土等，碎石大小為小于1厘米至10余厘米，具棱角及半棱角狀，成分為灰巖、燧石、高嶺石，厚1～4米。

殘積層（Qel）：分布于整個礦區內部，為主要類型。本層的下部為深黃色硬質粘土，粘土中保留有基巖的結構及構造特征。上部逐漸過渡為黃色、紅黃色軟質純粘土，在兩者之間靠近上部純粘土中，見有不規則的褐鐵礦薄殼，厚2～6米。

表1 黃土坡壩礦區樣品分析結果表

2.1 礦床特征

本區礦床屬古風化殼殘積礦床及陸相沖擊礦床，礦體產于第四系殘積—坡積層及寒武系清虛洞組泥質灰巖地表部的近代風化帶中，礦層主要有兩層，上層含碎石塊，下層質較純，其頂板為地表耕植土，底板為黃色軟質粘土。總體呈透鏡狀產出，形態極不規則，礦體向邊緣逐漸變薄。

2.2 礦體（層）特征

金城礦區由李家咀至金城東西長約10公里的地區內，粘土礦斷續分布十余處，本次核實范圍“黃土坎”塊段位于金城礦區南部，礦體長約1100米，寬80～400米，厚度1.20～2.05米，平均厚度1.62米。從地貌特點來看，礦體位于一級階地表面殘丘之低凹處，受地形的控制，呈透鏡狀及巢狀斷續分布，形狀復雜，極不規則，礦體厚度不一，變化極大，由淺井工程中可見一般厚度為1～2米。

圖2 淺井剖面圖

2.3 礦石質量

2.3.1 礦石物質組成

根據鏡下鑒定資料結合對礦石中極個別樣品的差熱分析、染色分析得知本區礦石中所含礦物主要成分為水云母、高嶺石，次要成分為絹云母、石英等。雜質為赤鐵礦、褐鐵礦、炭質等。各種礦物主要特征如下：

水云母：無色或淺黃～淺綠色微晶質纖維鱗片狀及細鱗片狀突起中等，折光率大于樹膠，干涉色一級灰～黃。含量不等，最多達70%以上。

高嶺石：無色至淡黃綠色微晶質鱗片狀低突起，折光率大于樹膠，干涉色一級灰。它不均勻地分布在水云母中，含量變化很大，最多者達95%，在染色試驗中與亞甲基藍呈藍紫色，與HCL～聯苯胺呈淡灰色，與甲基紫呈暗紫色，沉淀致密。差熱曲線特征表現為90℃時出現第一次吸熱效應，580℃出現第二次吸熱效應。

絹云母：無色至微黃色，細小片狀，具明顯的閃突起，折光率大于樹膠，干涉色最高可達二級，平行消光，具定向排列。

石英：無色，他形，顆粒大小為0.02～0.07毫米，多混雜于水云母團塊中，突起低，折光率大于樹膠，干涉色一級灰白，個別顆粒中含有細小包裹體，含量5～10%或更少。在差熱曲線中顯石英峰。

雜質：赤鐵礦、褐鐵礦、水針鐵礦、巖屑及炭質等，均有出現，含量不多。

2.3.2 礦石化學成分

根據分析成果引用其中具有代表性的樣品得出本區礦石的化學成分主要為SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO等。SiO2含量在24.12～69.57%，平均含量為59.38%；Al2O3含量在10.61～56.58%，平均含量為22.27%；Fe2O3含量在1.63～4.67%，平均含量為2.35%；TiO2、CaO、MgO等由于部分樣品未進行測試分析，故此處不再細述。

總體來看，從各成分之間的關系來看，SiO2和Al2O3大體上存在著互為消長的關系，即SiO2含量減少則Al2O3的含量增高，反之亦然。而Fe2O3的含量則無規律可循。

2.4 礦體（層）圍巖和夾石

核實區內礦體產于第四系中，其頂部為耕植土、砂質粘土或人工建筑土，底部為黃色軟質粘土，故其礦體圍巖為耕植土及黃色軟質粘土，夾石為砂質粘土。

3 結語

礦床位于黔東北婁關山凹陷區區內構造形態以寬闊的背斜及狹長的向斜為主，褶皺軸呈NEE～SWW方向延伸，西部塘坎至新場一線，因受斷裂影響，褶皺軸向轉為NNW～SSE并向南逐漸接近南北向。斷裂構造以正斷層為主，NE～SW向與NW～SE向兩組發育程度相同。屬于古風化殼殘積礦床及陸相沖積礦床，礦體產于第四系殘積—坡積層及寒武系清虛洞組泥質灰巖地表部的近代風化帶中。