貴州省平塘縣石筍高嶺土礦礦床地質特征與資源量估算

任云龍 孟勇 韋彩寧

摘要：礦區大地構造位于揚子準地臺黔南臺陷貴定南北向構造變形區的南東部平里河向斜的東翼，整體呈一單斜構造，礦區出露地層簡單，有二疊系中統茅口組、二疊系上統吳家坪組，高嶺土（花石）礦床類型屬含煤地層中的高嶺石粘土巖亞型高嶺土（花石）礦床，產于二疊系上統吳家坪組和二疊系中統茅口組頂部之古風化殼結合部位，層位和厚度較穩定，其紫紅色、灰白色斑紋狀的特點以及兩側的黃褐色粘土層是直接的找礦標志。

關鍵詞：平塘縣；石筍高嶺土礦；地質特征；找礦標志；資源量估算

礦區大地構造位于揚子準地臺黔南臺陷貴定南北向構造變形區的南東部平里河向斜的東翼，整體呈一單斜構造。平里河向斜軸向近南北，核部為三疊系，翼部為二疊系—石炭系，北部兩翼傾角較陡，多為60°～80°，南段略變緩，約40°～70°。向斜翼部及軸部發育以平里河斷層為首的數條走向正斷層，這些斷層之間，向斜保存了上述特征，之外則迅速過渡為相鄰的背斜。區域地層出露有石炭系下統上司組、石炭系上統黃龍組、石炭系上統馬平組、二疊系中統梁山組、二疊系中統棲霞組、二疊系中統茅口組、二疊系上統吳家坪組、三疊系下統大冶群、三疊系中統關嶺組、第三系、第四系（圖1）。

1.礦區地層

礦區出露地層簡單，有二疊系中統茅口組、二疊系上統吳家坪組和第四系，現分別介紹如下：

（1）二疊系中統茅口組：出露于礦區東部，巖性為灰、灰白色厚層至塊狀灰巖，間夾少量深灰色中層灰巖，含少量燧石結核。工作區范圍出露未見底，厚度大于400m。

（2）二疊系上統吳家坪組：出露于礦區中西部，巖性為淺灰、深灰色中厚層至厚層灰巖，含多量燧石結核，局部含泥質，夾薄層硅質巖及粘土頁巖。底部為一層0～3m厚度的鋁土頁巖。該鋁土頁巖即為礦區高嶺土（花石）礦含礦層。礦區出露厚度161m～540m，與下伏茅口組為假整合接觸。

（3）第四系：主要為風化殘積、堆積和坡積物，平緩斜坡或坡腳處為褐色、紅褐色粘土、亞粘土、砂及礫石，厚度0～ 5m。與下伏地層呈角度不整合接觸。

2.礦區構造

礦區位于平里河向斜的東翼，整體呈一單斜構造，地層傾向260°～282°，傾角60°～82°。區內未發現斷層，礦區地質構造復雜程度屬“簡單”類型。

3.礦床特征

本區高嶺土（花石）礦床類型屬含煤地層中的高嶺石粘土巖亞型高嶺土（花石）礦床，產于二疊系上統吳家坪組和二疊系中統茅口組頂部之古風化殼結合部位。礦床的上部都有遭受風化的富含黃鐵礦的高嶺石粘土巖的層位存在，礦層底部灰巖形成巖溶溶洞。

區內主礦體（Ⅰ號礦體）分布于礦區北部，延展面積0.043km2，長度540m，傾斜延伸50m～120m，礦層呈層狀、似層狀產于吳家坪組底部與茅口組頂部之古風化殼結合部位。傾向260°～290°，傾角75°～78°，厚度0.70m～1.42m，平均厚度1.05m，Al2O3的品位為31.18%～40.09%，平均品位為35.75%。

4.礦體（層）特征

礦體直接頂底板為淺灰色中厚層至厚層灰巖，巖石質地堅硬，穩固性能好。礦體形態及內部結構簡單，內部無夾石。

4.1含礦層特征

區內含礦巖系為吳家坪組底部鋁土頁巖。鋁土巖呈較穩定的似層狀，質純者呈白色或淡灰白色，一般為含鐵質及硅質較多的紫灰色花斑狀高嶺土，具頁片狀層理，厚度0～ 1.66m。因其有色澤鮮艷、細膩潤滑、花紋美觀的特點，當地群眾用作細石料來雕刻、打磨制成工藝品（花石）。

4.2礦體特征

根據前期地質工作成果，高嶺土（花石）礦主要產于吳家坪組底部與茅口組頂部之古風化殼結合部位，形成含煤地層中的高嶺石粘土巖亞型高嶺土（花石）礦床，有高嶺土工業礦體3個，主要分布在礦區的北部、中部。

（1）Ⅰ號礦體

主礦體Ⅰ號位于礦區北部，分布于海拔756m～1001m標高范圍內，礦層呈層狀、似層狀產于吳家坪組底部與茅口組頂部之古風化殼結合部位。礦體產狀為傾向275°，傾角74°～80°，延展面積約42871.27m2，礦體走向近南北向延伸約540m，傾斜延伸50m～120m，厚度0.70m～1.42m，平均厚度1.05m，Al2O3的品位為31.18%～40.09%，平均品位為35.75%。

礦體規模屬小型，近地表風化后呈土狀，高嶺土頂板為深灰色薄至中層狀泥灰巖，底板為亮晶灰巖，局部為硅化蝕變的亮晶顆粒灰巖。

（2）Ⅱ號礦體

Ⅱ號位于礦區中部，分布于海拔858.50m～999.30m標高范圍內，礦層層狀、似層狀產于吳家坪組底部與茅口組頂部之古風化殼結合部位。礦體產狀為傾向275°，傾角74°～ 78°，延展面積約28008.25m2，礦體走向近南北向延伸約572m，傾斜延伸50m～116m，厚度約0.71m～1.37m，平均厚度1.22m，Al2O3的品位為30.81%～40.14%，平均品位為34.60%。

（3）Ⅲ號礦體

Ⅲ號位于礦區南部，分布于海拔895.70m～970.50m標高范圍內，礦層層狀、似層狀產于吳家坪組底部與茅口組頂部之古風化殼結合部位。礦體產狀為傾向270°，傾角75°，延展面積約42541.09m2，礦體走向近南北向延伸約389m，傾斜延伸25m～50m，厚度約1.32m～1.44m，平均厚度1.41m，Al2O3的品位為31.26% ～37.93%，平均品位為33.37%。

5.礦石質量

礦石為含鐵質高嶺石，顏色有紫、紫紅、褐、白等色，少量呈白色或者灰白色，一般為紫灰色與灰白色相間，具有質地細膩和斑紋的特點。原礦塊狀、葉片狀或顆粒狀，質軟，有滑膩感。礦石具片狀構造，隱晶質結構。摩氏硬度約2～ 3，密度約2.44g/cm3～2.65g/cm3。

5.1礦石物質組成

（1）礦物成分

礦石礦物主要為高嶺石，次要礦物有褐鐵礦、赤鐵礦、多水高嶺石，另含少量泥質、炭質、紅柱石、金紅石、石英等。

（2）礦石結構構造

肉眼觀察，礦石呈紫色、雜色疏松土狀、主要為土塊狀構造，其次還見塊狀、角礫狀構造；鏡下觀察，具顯微鱗片-顯微纖維結構高嶺石，以顯微纖維狀為主，少量高嶺石為蠕蟲狀，大小0.03mm～0.05mm，聚集成不規則團塊狀，團塊大小0.2mm～5mm不等，分布于顯微纖維狀高嶺石中。少量黃鐵礦呈細小粒狀，粒度<0.02mm，星散分布。褐鐵礦呈非晶質粉末狀，混雜粘土分布不均勻分布。

5.2礦石化學成分

礦石化學成分為三氧化二鋁（Al2O3）、三氧化二鐵（TFe2O3）、二氧化鈦（TiO2）、二氧化硅（SiO2）等。根據取樣化驗分析結果，礦石中主要組分含量為：Al2O330.81%～ 40.14%，TFe2O30.49%～16.25%，TiO20.04%～6.21%，SiO227.65%～43.72%。

6.礦石類型和品級

化驗結果表明，鋁土頁巖一般含量Al2O330.81%～ 40.14%，TFe2O3含量0.49%～16.25%，TiO2含量0.04%～ 6.21%，SiO2含量27.65%～43.72%。不符合《鋁土礦、冶鎂菱鎂礦地質勘查規范》鋁土礦床最低工業要求，同時礦石Fe2O3及TiO2含量較高的特點，礦石也不能滿足《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范》中高嶺土（花石）礦一般工業指標的要求。

根據委托方意見以及本類礦石的實際應用情況，本礦區礦石的用途方向為花石工藝品的原料，礦石自然類型為紫灰色隱晶質高嶺石。另投資人認為花石工藝品廢料可作制作地板磚原料。

7.礦床成因、控礦條件及找礦標志

7.1礦床成因

石筍高嶺土（花石）礦礦床成因類型為煤系沉積型高嶺土（花石）礦床。成礦物質來源于已形成的高嶺土，富鋁硅的火山灰，陸源碎屑物質等，呈層狀、透鏡狀產于二疊系煤系地層中，后期在局部定向壓應力作用下，受一定溫度影響，發生淺變質作用。礦床一般厚度小于2m，具有厚度相對穩定、礦石一般堅硬無塑性、有機質普遍存在、TiO2含量高等特點。

7.2控礦條件

本區高嶺土產于二疊系上統吳家坪組和二疊系中統茅口組灰巖的巖溶侵蝕面間，受古侵蝕面的控制，是找礦標志。

7.3找礦標志

高嶺土（花石）礦體產于二疊系吳家坪組地層底部，層位和厚度較穩定，其紫紅色、灰白色斑紋狀的特點以及兩側的黃褐色粘土層是直接的找礦標志。

8.資源儲量估算

8.1資源∕儲量估算指標、范圍、對象

本次資源/儲量估算各項工業指標如下：（1）顏色白色-紫色，結構細膩，油脂光澤-玻璃光澤，花紋美觀；（2）具有較好的鋸、磨、拋光、雕刻等加工技術性能；（3）Al2O3>30%；（4）最低可采厚度：0.7m（地下開采）；（5）夾石剔除厚度：0.3m（地下開采）。在礦界坐標范圍及儲量估算標高（+1001m～+756m）范圍內，地表山地工程及鉆探工程控制的332資源量，以及由地表稀疏控制的333資源量和控制的資源量外推的333保有資源/儲量。本次資源量估算對象為高嶺土（花石）。

8.2礦體（層）圈定原則

嚴格按工業指標圈定礦體，當礦體超出礦界時以礦界為限。礦體的外推原則本礦床勘查類型為Ⅱ類型，參照地質勘查規范，其控制的勘查工程間距為100m×100m，內圈估算控制的（332）資源量。礦體的無限外推，分別向走向和傾向上平推控制勘查工程間距的二分之一，即50m來估算推斷的（333）資源量。礦體的非無限外推，分為以下兩種情況：

（1）相鄰工程，一個見礦一個見礦不可采（即礦石品位達到工業要求，厚度不達標），此時采用內插法計算出最小可采厚度（0.7m）的位置作為礦體邊界。

（2）相鄰工程，一個見礦一個不見礦（即品位不達標），此時可推工程間距的1/2作為礦體尖滅點，或以見礦工程外推1/4作平（即外推50m）。

（3）礦體均出露地表，地表采用自然曲線連接，剖面上礦體采用直線連接。相鄰工程間礦體厚度不得大于相鄰兩工程實際最大見礦厚度。

8.3資源儲量的分類和塊段劃分原則

礦區地層傾角為陡傾角，構造程度簡單，礦體厚度變化不大，礦體厚度、礦石品位較均勻，變化系數小，礦體穩定程度屬穩定型。根據中華人民共和國地質礦產行業標準《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范》DZ/T0206-2002，進行塊段圈定和資源量類別確定。

資源/儲量估算塊段劃分，原則上以達到相應控制程度的工程見礦點連線以內或在連線以外以該種基本線距及見礦點間距的1/4-1/2的距離所劃定的全部范圍。

塊段編號方法為按資源量級別由高至低依次編號：控制的內蘊經濟資源量（332）-推斷的內蘊經濟資源量（333）。同一級別從北到南依次編號。不同資源量類別劃分為不同塊段。

8.4資源儲量估算結果

在貴州省平塘縣掌布鎮卡臘村石筍高嶺土（花石）礦區礦界內，儲量估算標高（+756m～+1001m）范圍內，保有資源/儲量（332）+（333）資源量為35.23萬噸，其中（332）資源/儲量為4.80萬噸，（333）資源/儲量為30.43萬噸。

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