某鋁土礦地質特征及找礦認識

陸科地

(中國黃金集團貴州有限公司，貴州 貴陽 550002)

1 自然地理

研究區地處云貴高原東部，屬峰叢、洼地、槽谷等巖溶地貌較發育，中山丘陵區，地勢總體呈西高東低。礦區屬亞熱帶濕潤季風氣候區，冬無嚴寒，夏無酷暑。氣候屬亞熱帶潮濕氣候，常年多雨霧，年降雨量約1 100～1 300 mm，年均降雨量1 215 mm，日最大降雨量221.2 mm，降雨多集中在5、6、7、8四個月。

2 礦區地質情況

2.1 地層及巖性

礦區地層由老到新依次為：寒武系婁山關組地層、二疊系梁山、棲霞茅口組地層以及第三系地層。現在分述其地層巖性如下：①婁山關組(∈2-3ls)：淺灰、灰色中厚層狀白云巖，含少量的燧石團塊。②梁山組(P2l)：上部為石英砂巖、粉砂巖夾碳質巖及劣質煤，下部為褐紅色鐵質粘土巖、鋁土巖及致密鋁土礦。③棲霞組(P2q)：灰色至深灰色中厚層狀灰巖，下部含少量片狀鈣質頁巖。④茅口組(P2m)：為灰色厚層狀灰巖，下部含白云巖團塊。⑤第四系(Q)：為殘積、坡積物與下覆地層為角度不整合接觸。

2.2 構造

礦區構造較為簡單總體呈單斜構造，傾向約為北偏東85°，傾角約16°，區域內構造不發育，僅存在一條南北向延展的正斷層。

2.2.1 斷層

礦區內僅發育一條近南北走向的正斷層F1，位于礦區的中部至南部，長約1.5 km，傾向約90°，傾角平均64°該斷層斷距一般為6 m，貫穿了婁山關組至棲霞組的地層。

2.2.2 節理與裂隙

在礦區內主要發育2組節理，一組為北西走向，具有剪性結構面特征，是向斜擠壓作用生成的次級構造，另一組為北北東向節理裂隙，具有壓性結構面特征。區域內的溶槽、溶溝、溶洞等巖溶地貌多沿此兩組節理裂隙發育而成。

3 含礦巖系特征

本礦區鋁土礦主要儲存于二疊系梁山組(P2l)地層當中，含礦巖系為其底部的鋁土巖，厚1～3 m。含礦地層主要分為3～4個小層，各小層往往發育不完整，重縱向上看，其下部的鐵質含量較低主要礦物為黃鐵礦，向上硅質和碳質呈現遞增趨勢。第4個小層為主要的開采層，通過礦區深部鉆探可以發現該層的Al2O3含量約為40 %，SiO2>30 %，而硅的含量便是該層深部是否為礦的標志。

4 礦體特征

根據礦體的自然出露條件和工程特點，將礦區內礦體從南到北劃分成3個礦體。各礦體特征分述如下：

Ⅰ號礦體：位于礦北部礦權邊界向南延伸至礦區中部的六角塘，呈長條狀產出，走向長達1 870余米，其中礦區范圍內長1 150 m，北端至TC1外推礦體邊界，南端至TC8外推礦體邊界。沿傾向延伸35～470 m，西端抵F1斷層，東端至ZK801、ZK1001外推礦體邊界。礦體厚0.83～2.55 m，平均真厚1.19 m，品位Al2O352.36～76.96 %，多數>62 %，SiO23.51～15.69，A/S3.3～38.6，平均7.72，鋁硅比值一般都>6。礦質優良。厚度變化系數47.20 %，品位變化系數16.80 %。深部按70×70 m、140×140 m兩種網度施工鉆探，探索礦體向傾向的延伸變化情況。深部有12個鉆孔控制，有6孔見礦，見礦效果一般，且礦層厚度為0.71～1.88 m。礦體品位Al2O355.89～66.96 %，SiO21.99～12.33，A/S4.7～38.7，平鋁硅比值8.3。通過地表工程和深部工程結果顯示，該礦體地表品位明顯高于深部，在走向上巖礦體地表露頭變化較小，但在傾向上礦體變化較大，越往深部，礦體的硅含量越高，在一定程度上講，深部是否是礦主要取決于硅的含量。

Ⅱ號礦體：位于礦區中部，為一小透鏡狀似層狀礦體，沿礦體露頭線東西向延伸450 m，南北向延伸35～245 m。該礦體由9個工程控制，地表由2個探槽2個淺井控制，深部由5個鉆孔控制。厚度一般0.71～1.96 m，平均真厚1.32 m。礦體地表品位Al2O355.41～73.47 %，SiO24.98～15.43，A/S3.6～14.9，平均7.1。深部礦體品位：Al2O360.86～66.22 %，SiO29.22～14.71，A/S4.1～6.9，平均5.5。通過地表工程和深部工程結果顯示，該礦體地表品位明顯高于深部，在走向上沿礦體地表露頭變化較小，但在傾向上礦體變化較大，越往深部，礦石中硅含量越高，在一定程度上講，深部是否是礦主要取決于硅的含量。

Ⅲ號礦體：位于礦區南部，為一條帶狀礦體，沿礦體露頭線北東-南西縣向延伸長520 m，東西向延展35～80 m。該礦體由8個工程控制，地表由1個探槽1個剝土1個淺井和2個淺鉆控制，深部由3個鉆孔控制。厚度一般1.14～1.50 m，平均真厚1.27 m。礦體品位Al2O366.04～70.00 %，SiO22.51～9.38，A/S 7.2～27.5，平均9.35。通過地表工程和深部工程結果顯示，該礦體地表和淺部品位明顯高于深部，深部兩個鉆孔(ZK2301、ZK2201)均未見礦，在走向上巖礦體地表露頭變化較小，但在傾向上礦體變化較大，越往深部，礦體的硅含量越高，在一定程度上講，深部是否是礦主要取決于硅的含量。

圖1 礦體特征柱狀圖

5 礦床成因及找礦標志

5.1 礦床成因

5.1.1 古地貌條件

古地貌條件是礦床生成的必要條件，礦區位于貴州地區，受早古生代末期的廣西運動的影響，境內古陸地得到擴展，礦區由原海域變成陸地，逐漸形成準平原的古地貌。環境的轉變使得礦區內原海域的泥質巖出露，后經過風化剝蝕以及物化分異向紅土型鋁土礦轉化，并在搬運和沉積作用下在低洼位置成礦。

5.1.2 氣候條件

根據調查顯示該區域石炭世古地磁測量結果反映礦區處于古磁道地帶。根據結合當代赤道周邊氣候特性可以推測，當時的氣候環境相應具備溫熱潮濕的氣候特性，次類環境為形成根據貴州地質科研所對晚石炭世古地磁測量結果，礦區處于古赤道附近，比照現代赤道附近氣候特征，說明當時已具備溫熱潮濕的氣候環境，是形成紅土型鋁土礦良好的氣候條件。

5.1.3 成礦母質條件

根據上文所訴，含礦地層下部為婁山關組的白云巖，受古地貌和古氣候的影響，該地層收到廣泛的風化侵蝕，又在溫熱潮濕的氣候條件下逐步的經歷了紅土化和鈣紅土化作用，形成了鋁土礦成礦母質。殘留于高地的鋁土礦成礦母質，經地表徑流搬運、沉積而成。后經成巖作用和變質作用，最終成為沉積型——碳酸鹽侵蝕面上的一水硬鋁石鋁土礦床。

5.2 找礦標志

礦區內鋁土礦位于二疊系梁山組(P2l)中下部，其產出巖性明顯，嚴格受層位控制，其找礦標志歸納為四方面：

5.2.1 地形地貌標志

從宏觀上看梁山組的上覆棲霞茅口組地層在黔中地區易形成懸崖地貌，而其下伏的婁山關組白云巖經風化作用后多形成陡坡或者緩坡，所以在黔中很多高懸崖上可以發現鋁土礦存儲于其緩坡與陡坡的轉折處，故此類地形地貌為鋁土礦的一個重要找礦標志。

5.2.2 含礦層頂板地層標志

梁上組為礦體的主要儲存地層，鋁土礦本身為層狀的鐵質、鋁質的黏土巖。其上覆頂板主要是炭灰頁巖，耳地板為白云巖，該特點容易識別是良好的找礦標志。

5.2.3 含礦層顏色標志

當地層含礦體時，從其宏觀上看礦層的顏色主要為淺灰、黃灰或灰色，而當礦層位置為深灰色或褐紅色時往往代表無礦。頂板的炭質頁巖主要呈黑色，底板白云巖主呈白色，是較為醒目的找礦標志。

5.2.4 轉石標志

當在礦體下部的斜坡中發現有鋁土礦碎石時，也是一個重要的找礦標志。

6 結 語

該區域鋁土礦主要位于寒武系中上統婁山關群(∈2-3ls)白云巖侵蝕面之上的二疊系中統梁山組(P2l)底部的鋁土巖。其成因主要為古地貌條件和氣候條件適宜形成紅黏土鋁土礦，以及地質運動過后形成了鋁土礦成礦母質。在鋁土礦找礦過程中主要發現以下幾個方面的標志：地形地貌標志、含礦層頂板地層標志、含礦層顏色標志和轉石標志。