粵西北西江地區紅土型鋁土礦化點的發現及意義

游智敏，石 旭，張 玉

（廣東省核工業地質局291大隊，廣東 佛山 528133）

1 礦化點地質背景

礦化點位于粵西北連州市西江地區，發育低矮丘陵，地形較為平緩，主要為喀斯特地貌。區域上屬南嶺東西向復雜構造帶、湘南南北向斷層構造帶與郴縣—懷集北東向斷褶構造帶交接處，亦是粵北山字型西翼反射弧所在地。按廣東省區域地質志劃分，大地構造位置屬粵北拗陷帶（Ⅱ5）之連縣凹褶斷束（Ⅳ1）中心部位（圖1）。

圖1 調查區大地構造位置示意圖

礦化點區域主要出露上古生界石炭、二疊系及中生界三疊系地層，以淺海碳酸鹽相碳酸鹽巖為主，海相陸源碎屑巖類和海陸交替相的砂頁巖、灰巖互層及煤系地層次之。

根據1:5萬區域地質報告[1]，早石炭世—早二疊世時期，地殼活動以下降為主，與泥盆紀晚期連續沉積，本區的沉積構造以槽狀臺地環境為主，在西江鎮—高山鎮—黃坌鎮一線發育晚古生代殘余海槽。早石炭世梓門橋期，地殼恢復下降活動，由海退轉變為大規模海進，沉積環境為淺海碳酸鹽巖相，晚石炭世—早二疊世壺天期繼承了梓門橋組的構造環境，海水加深，沉積環境為潮坪瀉湖相和淺海碳酸鹽巖相，其后的中二疊世棲霞期，繼承了石炭紀末期的開闊淺海臺地，形成淺海臺地相碳酸鹽巖。

礦化點范圍內發育三條北西向斷層，從南到北分別為坭橋斷層、企山腳斷層、沖頭斷層，該斷層組均發育于石炭—二疊紀地層中，其中企山腳斷層最為靠近礦化點。本次綜合地質剖面工作，在企山腳斷層相應地表位置，見大量破碎的白云巖、白云質灰巖礫石、碎塊，地形變形為負地形，附近兩側分別出露壺天群白云巖、梓門橋組白云質灰巖基巖露頭，推測斷層隱伏于地表灰質砂礫石之下壺天群與梓門橋組層之間，以層間破碎帶的形式產出。

2 鋁土礦化點特征

鋁土礦礦化點，位于西江地區大竹山村南西。礦點的發現，較為意外，最開始在路線地質調查中發現了上石炭-下二疊系壺天群中存在具杏仁狀的火山碎屑巖夾層，后通過地質綜合剖面對火山碎屑巖進行重點研究，結果樣品化驗分析數據意外顯示，Al2O3含量普遍高于62%，遠遠大于鋁礦工業邊界品位（≥28%），鋁土礦化點因此得以發現。

礦化點圍巖為壺天群第一組（C2ha）白云巖。鋁土礦礦石在野外定名為杏仁狀火山碎屑巖，經室內巖礦鑒定，巖石定名為杏仁狀中基性火山巖，該層以夾層的形式產于壺天群第一組（C2ha）白云巖中。

礦石表層具紅褐色、褐黃色的鐵質外殼，新鮮面呈深灰色，杏仁狀氣孔構造，氣孔直徑為1～3mm。巖石觸摸具有砂感，具有由細碎屑物組成。巖石野外露頭較差，地表基本為風化殘存碎塊，碎塊出露范圍大致100×300m。

巖石碎塊為次棱角狀，大小不一，具有從外往內球形風化的特點，在地表散亂均勻分布，與人工異地破碎搬運堆積的石材明顯不同，一般經人工處理的巖石，棱角分明，大小均勻，巖石新鮮，在地表成堆不均勻分布，基本可以排除鋁土礦礦石為異地人工搬運的可能。

鋁土礦礦石分析數據顯示，主量元素具有高Mg、Al、Fe、Ti、P，低K、Na的特征，明顯與中酸性巖漿巖不同；微量元素V、Cr、Ni的含量，遠遠高于中酸性花崗巖的含量，巖石地球化學數據進一步佐證了鋁土礦礦石原巖為中基性火山巖。

3 結論

鋁土礦成因，根據鋁土礦地質勘查規范[2]，可劃分為：沉積型、堆積型以及紅土型鋁土礦。

沉積型鋁土礦主要為古代紅土風化殼沉積形成；堆積型鋁土礦，為沉積型鋁土礦經現代風化作用改造，在巖溶負地形堆積而形成；紅土型鋁土礦為各類含鋁較高的母巖發生紅土風化原地殘積形成[3]。

本處鋁土礦化點，通過顯微鏡觀察，礦石中含有較多角閃石鐵質礦物，具有明顯的杏仁狀氣孔構造；通過巖石地球化學分析，主量元素具有高Mg、Al、Fe、Ti、P，低K、Na的特征，微量元素V、Cr、Ni含量高，根據這些特點，可以判斷鋁土礦礦石原巖為海相中基性火山巖。

另外，該點所在的廣東省連州地區，地處亞熱帶，夏天炎熱、降水量大，具有強烈的化學風化條件，再加上頂底板巖石為壺天群碳酸鹽巖，隨著風水潛水面的不斷下移，二氧化硅可持續不斷的從玄武巖中分離出來而不至于飽和，從而導致原巖中的二氧化硅含量越來越少，Al2O3的比例越來越大，最終形成鋁土礦。該礦化點與海南新生代玄武巖紅土型鋁土礦[4]、老撾波羅芬高原玄武巖紅土型鋁土礦[5]類似，該礦化點成礦類型可劃分為海相中基性火山巖紅土型鋁土礦。

鋁土礦礦石的原巖為壺天群內的海相中基性火山巖，而晚石炭—早二疊統壺天群為一套穩定的潮坪瀉湖相和淺海碳酸鹽巖相沉積，有關晚石炭—早二疊世時期海相火山活動的報道很少，經查閱資料，僅發現在粵北地區[6]和閩西南坳陷帶[7]內有過簡短描述，研究該處的海相中基性火山巖，對探討華南晚古生代大地構造演化具有重要的意義。

根據區域資料，本區早石炭世—早二疊世時期，在西江鎮—高山鎮—黃坌鎮一線發育晚古生代殘余海槽，沉積構造以槽狀臺地環境為主，地殼活動以下降為主。

從早石炭世梓門橋期開始，地殼活動由海退轉變為大規模海進，到晚石炭世—早二疊世壺天期，仍延續梓門橋組的構造環境，海水不斷加深。

海進過程中的地殼的下降減薄，盆地的擴張，可能為本處海相中基性火山巖的噴出提供了有利的大地構造環境，這對研究粵西北乃至華南地區的晚古生代大地構造演化具有重要的意義。