廣西宜州市六坡地區(qū)膨潤土礦地質(zhì)特征及找礦方向淺析

楊清泉 袁蔣輝 周榮幸 劉春麗

（1.廣西地礦投資集團有限公司 廣西南寧 530023 2.廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院 廣西南寧 530023）

膨潤土具有良好的粘結(jié)性、吸水膨脹性、催化活性、吸附性和陽離子交換性等性能，被作為粘結(jié)劑、吸附劑等廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，被稱為“萬能粘土”。近年來，隨著我國人民生活水平和工業(yè)發(fā)展提高，用于環(huán)境保護凈化澄清劑和食用油脂脫色精制用量不斷增多，特別是白色膨潤土產(chǎn)品，目前市場供不應(yīng)求，價格也水漲船高。因此，開展膨潤土礦地質(zhì)工作，尋找優(yōu)質(zhì)膨潤土礦產(chǎn)基地，具有重要的經(jīng)濟意義。

廣西宜州市六坡膨潤土礦位于宜州市區(qū)正南方向直線距離約5km。廣西第四地質(zhì)隊首次開展初步工作發(fā)現(xiàn)礦床后，經(jīng)廣西地礦資源勘查開發(fā)有限責(zé)任公司開展系統(tǒng)勘查工作，目前查明膨潤土礦石資源量規(guī)模為小型。由于本次工作范圍較小，礦體走向和傾向延伸尚未完全控制，礦床進一步勘查潛力較大，有望達到中型礦床規(guī)模。本文對宜州市六坡膨潤土的成礦地質(zhì)特征及礦床成因進行探討，并對找礦潛力及方向進行預(yù)測，其研究成果宜州地區(qū)開展進一步膨潤土礦勘查工作具有借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置位于南華準(zhǔn)地臺西南部，桂中凹陷之宜山弧形褶斷帶中部，屬廣西山字型構(gòu)造弧頂馬蹄形盾地，北面緊鄰桂北隆起。

區(qū)域出露地層有中泥盆統(tǒng)（D2）淺海相泥巖夾泥灰?guī)r、上泥盆統(tǒng)（D3）淺海相扁豆?fàn)罨規(guī)r和鮞狀灰?guī)r、石炭系（C）淺海相碳酸鹽巖及部分碎屑巖、二疊系（P）淺海相灰?guī)r、三疊系（T）淺海陸棚相泥巖夾薄層狀灰?guī)r及泥灰?guī)r以及白堊系（K）湖相紅色碎屑巖，其中后者是本區(qū)膨潤土礦的賦礦層位，在六坡和沖谷一帶的盆地中部產(chǎn)1～6層膨潤土礦。

區(qū)域總體為一個近東西向弧形構(gòu)造區(qū)，由一系列褶皺構(gòu)造形跡和弧形斷裂組成，六坡礦區(qū)白堊系含膨潤土礦地層分布嚴(yán)格受其控制。

區(qū)域內(nèi)并未發(fā)現(xiàn)巖漿巖出露，但據(jù)區(qū)域資料顯示，在宜州市洛西的南側(cè)有3個火山口分布于北東向斷裂中。分析認(rèn)為該區(qū)在燕山晚期有多期次間歇性火山噴發(fā)，其噴發(fā)出來的富含玻屑的凝灰質(zhì)是膨潤土的主要成礦物質(zhì)來源，從六坡膨潤土礦石中保留有完整的棱角狀火山碎屑外形可以在一定程度上證實。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層有上泥盆統(tǒng)融縣組（D3r）、上石炭統(tǒng)（C3）、中二疊統(tǒng)茅口組（P2m）和棲霞組（P2q）、上二疊統(tǒng)大隆組（P3d）和合山組（P3h）、下三疊統(tǒng)南洪組（T1n）、中三疊統(tǒng)板納組（T2b）、白堊系永福群（K1Y），其中白堊系永福群（K1Y）為本區(qū)含礦地層，可進一步劃分為三段：

（1）白堊系永福群下段（K1Y1）：底部為塊狀礫巖，上部為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，南部夾灰黃色泥巖和泥質(zhì)灰?guī)r，產(chǎn)一層膨潤土礦，厚176～294m（見圖1）。

（2）白堊系永福群中段（K1Y2）：為礦區(qū)主要含礦段，巖性以紫紅色厚層狀泥質(zhì)粉砂巖或粉砂質(zhì)泥巖為主，局部含10～40%的鈣質(zhì)結(jié)核，產(chǎn)6層膨潤土礦，厚250～314m。

（3）白堊系永福群上段（K1Y3）：為褐黃色及褐灰色泥巖。底部夾1層淺灰色礫巖，厚124～212m。

本區(qū)白堊系大致呈一個東西向展布的不對稱向斜盆地，盆地中部的白堊系保存較好，產(chǎn)多層膨潤土礦。區(qū)內(nèi)斷裂較為發(fā)育，已發(fā)現(xiàn)大小斷層有15條，對礦層分布產(chǎn)生影響的有5條，其特征見表1。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

圖1 六坡礦區(qū)地質(zhì)圖

表1 六坡礦區(qū)斷層特征一覽表

本區(qū)礦體呈層狀產(chǎn)出，目前發(fā)現(xiàn)的膨潤土礦層有6層，大致平行產(chǎn)出，按產(chǎn)出位置自上而下分別編號為Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ、Ⅵ、Ⅴ-1及Ⅴ-2。礦層隨地層褶皺起伏，產(chǎn)狀與圍巖一致，局部被斷層錯開。礦層頂?shù)装宥酁槟噘|(zhì)粉砂巖，局部為蒙脫石泥巖。礦體長度215～1720m，平均741m，厚度1.20～4.67m，平均2.86m，控制最大延深53～200m，平均蒙脫石含量71.8%，各礦層間距離為19～44m。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物及化學(xué)成分

六坡礦區(qū)膨潤土礦淺部主要礦石礦物成分為鈣蒙脫石，含量一般70～90%，而往深部則含鈉蒙脫石，次為水云母、綠泥石、石英、方解石等，含量5～25%，其它礦物如黑云母、白云母、斜長石、磷灰石、金紅石、鋯石、電氣石等零星可見；化學(xué)成分為：SiO257.51%、Al2O315.47%、Fe2O31.34%、TiO20.22%、CaO2.30%、MgO4.74%。礦石中SiO2和Al2O3含量接近純蒙脫石化學(xué)成分，而Fe2O3含量低，僅為1.34%，有利于開發(fā)亮度和白度要求較高的中高檔產(chǎn)品。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石多呈乳白色及灰白色，局部受擠壓破碎后呈土黃色或紫紅色，深部為淺灰綠色，具塊狀構(gòu)造，局部具由下至上為粘土質(zhì)→粉砂質(zhì)的反粒序韻律。鏡下蒙脫石具顯微鱗片狀結(jié)構(gòu)、變余凝灰結(jié)構(gòu)，蒙脫石含量約88%。石英呈細微尖棱狀，石英含量約1%，方解石呈細小、細微他形粒狀，含量約10%，它們不均勻混雜嵌布在一起。其中方解石多沿微裂隙分布。一些地方隱約可見蒙脫石聚成雞骨架狀、尖棱狀集合體分布。其余微礦物零星分布在蒙脫石鱗片間。

3.2.3 礦石物化性能

六坡礦區(qū)各礦層礦石吸藍量在60.00～147.00mmol/100g之間，地表樣的膠質(zhì)價和膨脹容均不高，膠質(zhì)價平均為62.0mL/15g，膨脹容為7.3mL/g，判斷應(yīng)是鈣基膨潤土；而鉆孔樣中膠質(zhì)價明顯增高，平均值達到90.25mL/15g，表明深部膨潤土礦分散性增大，推測存在白色鈉基膨潤土。

4 礦床成因及找礦方向

4.1 礦床成因

六坡礦區(qū)位于廣西山字形構(gòu)造馬蹄形盾地中部，宜山大斷裂的多期次活動，使白堊系紅層盆地具持續(xù)下降特征，為成礦提供了必要的容礦場所。礦區(qū)東南12km洛西附近的3處燕山晚期火山口噴發(fā)產(chǎn)出大量富含玻屑的凝灰質(zhì)為成礦提供了充足的物質(zhì)來源。礦床賦存于燕山期斷陷盆地中，含礦巖系為白堊系紅色陸相復(fù)陸屑沉積建造，受構(gòu)造斷陷盆地嚴(yán)格控制，在時空上與火山活動有一定的成因聯(lián)系。盆地中沉積的紅色碎屑巖建造罕見動植物化石，說明當(dāng)時為干燥炎熱的古氣候，有利于堿性水介質(zhì)條件的形成和水介質(zhì)中K+和Na+離子的濃縮，促使火山玻屑物質(zhì)水解并蒙脫石化，再經(jīng)后期成巖形成膨潤土礦床。由于當(dāng)時火山的多次間歇性噴發(fā)和氣候的間歇性變化，因而形成了多層膨潤土礦層。綜上所述，認(rèn)為六坡膨潤土礦屬火山沉積型膨潤土礦床。

4.2 找礦方向

礦區(qū)已知膨潤土礦層主要賦存于白堊系含粉砂巖屑雜砂巖巖層中。六坡含礦盆地東西向長度大于30km，而本次勘查工作僅局限在盆地的西部，而東部長達20km的大面積區(qū)域尚未開展地質(zhì)勘查工作。該地區(qū)距離提供成礦物質(zhì)的火山口更近，成礦條件更為有利。經(jīng)踏勘檢查，在宜州洛西、塘沖等地均發(fā)現(xiàn)有可采礦層，厚度1.0～2.3m，礦石質(zhì)量與六坡礦區(qū)相當(dāng)，已發(fā)現(xiàn)礦層斷續(xù)分布長度300～1300m。值得指出的是，在洛東地區(qū)白堊系地層上部多被厚1～4m的第四系砂礫層所覆蓋，表明該地區(qū)為相對較為穩(wěn)定，有利于膨潤土礦層保存。所以盆地的東部地區(qū)具有較好的找礦前景。