福泉—凱里鋁土礦找礦潛力探討

糜從斌，劉 松

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局物化探總隊，貴州 都勻 558000）

貴州是我國鋁土礦資源大省之一[1，2]。老一輩地質(zhì)學(xué)家羅繩武、蔣溶和樂森璕等于1941年最早發(fā)現(xiàn)，1942年發(fā)表《貴筑修文兩縣鋁土礦》重要文獻，評價鋁土礦“質(zhì)量之佳、儲量之巨”，“漫山遍野，隨處皆是”。新中國成立后陸續(xù)開展了大規(guī)模的鋁土礦勘查工作，相應(yīng)的科研工作也取得了重大成果，涉及全省鋁土礦的分布特征、礦床類型、形成的古地理環(huán)境、礦床礦體礦石特征、礦石加工技術(shù)性能、礦床開采技術(shù)條件以及成礦預(yù)測等各個方面。區(qū)內(nèi)鋁土礦均賦存于二疊系中統(tǒng)梁山組地層中，而梁山組地層又均保存于一些向斜的核部及兩翼[3]。因此，區(qū)內(nèi)鋁土礦礦產(chǎn)勘查工作都針對保存有梁山組地層的各向斜開展。

現(xiàn)狀上看，區(qū)設(shè)置的探礦權(quán)較多，但地質(zhì)勘查工作很不系統(tǒng)、不規(guī)范，甚至圈而不探。此外，貴州省組織開展了較為系統(tǒng)的鋁土礦普查，從已開展普查或詳查工作的勘查成果看，大多集中在靠近礦體露頭的淺部，深部還有相當大的找礦空間。

1 區(qū)域地質(zhì)背景及成礦地質(zhì)條件

1.1 區(qū)域地層

區(qū)域內(nèi)出露地層由老至新有青白口系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系和第四系。甕安縣城以北屬黔北地層小區(qū)，缺失奧陶系中上統(tǒng)、志留系、泥盆系、石炭系上統(tǒng)和二疊系下統(tǒng)，石炭系下統(tǒng)也僅在局部地段偶見。甕安縣城以南屬黔中地層小區(qū)，缺失奧陶系中上統(tǒng)、志留系下統(tǒng)、泥盆系下統(tǒng)和石炭系上統(tǒng)。上述地層中，震旦系上統(tǒng)陡山沱組是區(qū)域內(nèi)磷礦賦存層位；鋁土礦賦存于二疊系中統(tǒng)梁山組中；煤礦主要賦存于二疊系上統(tǒng)吳家坪組和長興組，在凱里黃平一帶，梁山組的薄煤層局部可采；吳家坪組底部偶見鋁土巖。（見圖1）。

1.2 區(qū)域構(gòu)造

本區(qū)位于揚子陸塊南部被動邊緣褶沖帶銅仁逆沖帶和都勻滑脫褶皺帶交接部位，區(qū)域構(gòu)造以北北東向或近南北向的褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造為主。

1.2.1 褶皺

自北西向南東主要褶皺構(gòu)造有五臺山向斜、甕昭復(fù)背斜、天文向斜、平寨向斜、白巖復(fù)背斜、甕安復(fù)向斜、上塘復(fù)背斜、黃平復(fù)向斜。其中甕安復(fù)向斜中的次級褶皺主要有黃家巷向斜、平定營背斜、魚井向斜和黎山向斜；黃平復(fù)向斜中有含鋁巖系（二疊系中統(tǒng)梁山組）存在的次級向斜構(gòu)造主要有苦李井～王家寨向斜、魚洞～鐵廠溝向斜和老寨向斜。鋁土礦均賦存于上述向斜核部和兩翼，而背斜則由青白口系至寒武系等老地層組成，含鋁巖系層位均不復(fù)存在。

1.2.2 斷層

區(qū)內(nèi)斷層構(gòu)造較發(fā)育，總體以北東向組、北西向組和近東西向組為主，北東向組一般走向延伸較大。其中區(qū)域性的斷裂構(gòu)造有：小腮斷層～象家壩斷層～酒場斷層和黃平斷裂兩條，據(jù)資料分析，該區(qū)斷層對區(qū)內(nèi)鋁土礦影響小。

綜上所述，區(qū)內(nèi)鋁土礦受層位控制明顯，且保存在向斜構(gòu)造中，受其底板古巖溶形態(tài)影響，古巖溶洼地礦層厚度變大。斷裂構(gòu)造對礦體起破壞作用，但斷距較小，影響不大。

1.3 巖相古地理與沉積建造

貴州省沉積型鋁土礦的形成和分布，既受沉積環(huán)境（巖相古地理特征）的控制，與沉積建造構(gòu)造密切相關(guān)。大致以貴定～福泉一線為界，以北處于陸相沉積的川黔殘積平原，以南為潮坪～瀉湖相濱海沉積。甕安～福泉連線以東地區(qū)處于淺湖亞相區(qū)，甕安～龍昌一線處于濱湖亞相區(qū)，五臺山向斜屬尚稽～馬場水下隆起亞相，天文向斜屬茍江～后槽瀉湖亞相，甕安復(fù)向斜南段至凱里黃平地區(qū)屬福泉凱里淺湖亞相。從沉積建造上看，陸相沉積區(qū)以鋁土巖～粘土巖組合沉積建造和鋁土礦～鐵礦～粘土巖組合沉積建造為主，部分為粘土巖組合沉積建造。而在濱海相沉積區(qū)，則以粘土巖組合沉積建造為主，局部為砂巖～粘土巖夾灰?guī)r及煤組合沉積建造，但據(jù)近幾年來鋁土礦遠景調(diào)查認為，在粘土巖沉積建造區(qū)亦發(fā)現(xiàn)較好的鋁土礦及大型鋁土礦床，表明當時的沉積環(huán)境存在著海陸交替的過程，從鋁土礦結(jié)構(gòu)構(gòu)造分析，這種海陸交替過程反復(fù)過多次，不能絕對地劃分分區(qū)界線。

表1 苦李井鋁土礦區(qū)礦體特征表

1.4 成礦地質(zhì)條件

該區(qū)以沉積型鋁土礦特為主，其形成過程大致分為由成礦母巖（碳酸鹽巖、泥質(zhì)巖）長期表生風化侵蝕的紅土化階段，使Na、K、Ca、Mg流失，形成紅土風化殼，以后在沖積、洪積作用下發(fā)生一次或多次搬運沉積和改造，造成Si的大量溶失或滲失，在淡化瀉湖或半局限盆地環(huán)境下成巖成礦。因此，其成礦地質(zhì)條件主要有二：一是必須存在沉積界面中的沉積間斷面，二是要有相應(yīng)的巖相古地理環(huán)境。沒有沉積間斷面就沒有紅土化作用，沒有適合的巖相古地理環(huán)境就不能沉積成礦。

2 典型礦床特征與區(qū)域成礦規(guī)律

2.1 典型礦床特征

典型礦床以區(qū)內(nèi)苦李井礦床為例。該礦區(qū)是一個以苦李井向斜為賦礦構(gòu)造、以梁山組為賦礦層位的煤、鋁、鐵綜合礦床，總體規(guī)律是梁山組地層中賦存上煤、中鋁、下鐵，其中煤和鋁厚度此消彼長，呈負相關(guān)。1958年至1988年以前區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)勘查工作以鐵礦、煤礦為主，1988起首次開展區(qū)內(nèi)鋁土礦勘查，2010年8月至2011年8月，由黔東南州政府和省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局合作勘查，探獲鋁土礦體30個，按估算鋁土礦資源量達3336.19萬噸。

2.1.1 地質(zhì)特征

礦區(qū)處于苦李井向斜近軸部部位，出露地層為寒武系中上統(tǒng)、奧陶系下統(tǒng)、志留系中上統(tǒng)、泥盆系上統(tǒng)、二疊系中統(tǒng)和第四系。鋁土礦產(chǎn)于梁山組中下部，距二疊系底界6.3m～12.8m。梁山組可分為下部含鐵巖系、中部鋁土巖系或鋁土礦層、上部含煤巖組。鋁土礦呈似層狀、透鏡狀順層產(chǎn)出。地層為單斜，走向北東，傾向南東，傾角3°～15°。斷層較發(fā)育，多為走向北東的逆斷層。

圖1 預(yù)測區(qū)域地質(zhì)圖

圖2 64線鋁土礦典型剖面圖

2.1.2 礦體特征

礦體特征見表1，其中經(jīng)過有代表性的礦體A9的64號勘探剖面見圖2。

礦石礦物組分：礦石礦物主要為一水硬鋁石（勃姆石）、少至微量一水軟鋁石和三水鋁石。脈石礦物主要為高嶺石、水云母、綠泥石、鋯石等。

礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有粒狀、半自形—自形、隱晶、膠狀等結(jié)構(gòu)。具塊狀、層紋狀、孔隙狀、斑狀等構(gòu)造。礦石化學(xué) 組 分：Al2O341.39%～79.82%， 平 均66.53%；SiO21.12%～29.08%，平均11.34%；A/S 1.8%～69.31%。Ga含量0.00477%～0.00758%，平均0.006683%。

礦石工業(yè)類型為低硫～中硫、高～低鐵一水硬鋁石鋁土礦。

2.2 區(qū)域成礦規(guī)律分析

2.2.1 已知鋁土礦的分布具有分帶性

從貴州省全省的鋁土礦分布特征來看，黔中、貴陽、清鎮(zhèn)向北經(jīng)修文、息烽、開陽、遵義、正安、道真、務(wù)川至重慶市的南川、武隆、彭水等地，構(gòu)成北北東向的長約370Km的黔中—渝南鋁土礦成礦帶。成礦帶內(nèi)鋁土礦床（點）相對集中成5個片區(qū)，片區(qū)之間由4個NWW向的無礦帶或基本無礦帶所間隔，含鋁土礦片區(qū)內(nèi)，礦床（點）大體呈近EW向或NWW向帶狀展布，自南向北依次稱修文礦帶、息烽礦帶、遵義礦帶、正安礦帶和道真礦帶（劉平，《八論貴州之鋁土礦》）[4]。

沉積型鋁土礦含礦巖系假整合于古侵蝕面之上，礦體產(chǎn)出形態(tài)有層狀、似層狀、透鏡狀、漏斗狀等，單個礦體長一般數(shù)百米到2Km～3Km（少數(shù)礦體長僅數(shù)十米），寬200m至上千米，厚度不穩(wěn)定，古地形低洼處厚度增大，且礦石質(zhì)量好，最厚可達50余米（古漏斗中部），而在古地形凸起部位厚度變薄，礦石質(zhì)量變差，甚至形成無礦天窗。礦石結(jié)構(gòu)有土狀、半土狀、鮞狀、豆狀、碎屑狀等。顏色有白色、灰色、紅色、淺綠色及雜色等。礦物成分以一水硬鋁石為主，其次為高嶺石、水云母、綠泥石、褐鐵礦、針鐵礦、赤鐵礦、一水軟鋁石，有時有黃鐵礦、菱鐵礦、三水鋁石，微量礦物有鋯石、銳鈦礦、金紅石等。主要化學(xué)組分Al2O340%～78%，SiO24%～18%，F(xiàn)e2O32%～20%，鋁硅比一般3～12，局部大于12。

2.2.2 界面成礦特征明顯

該區(qū)鋁土礦成礦界面主要為中二疊世梁山期。屬沉積界面中的沉積間斷面類型。是貴州省鋁土礦的主要成礦界面，

2.2.3 沉積環(huán)境與沉積建造決定鋁土礦的分布

我省沉積型鋁土礦的形成和分布，與沉積環(huán)境（巖相古地理特征）和沉積建造構(gòu)造密切相關(guān)，在3.1.3節(jié)已經(jīng)闡述，本次整裝勘查區(qū)具有良好的沉積環(huán)境。

2.2.4 賦礦構(gòu)造確定礦體

區(qū)內(nèi)含鋁巖系為二疊系中統(tǒng)梁山組，區(qū)內(nèi)的背斜一般由青白口系至寒武系等老地層組成，含鋁巖系的層位不復(fù)存在，而區(qū)內(nèi)的向斜核部多為三疊系至二疊系組成，含鋁巖系保存完好，是區(qū)內(nèi)鋁土礦的賦礦構(gòu)造。本次整裝勘查區(qū)的礦產(chǎn)勘查8個分區(qū)均布置在向斜的有利部位。公益性礦產(chǎn)調(diào)查范圍內(nèi)，賦礦構(gòu)造也很發(fā)育，如董家坪向斜、徐馬臺向斜、三合場向斜等，這些向斜不但梁山組地層保存完好，并且都發(fā)現(xiàn)有鋁土礦床（點），特別是三合場向斜（趙家灣）已發(fā)現(xiàn)中小規(guī)模鋁土礦床3處，同樣顯示出較好的找礦前景。

3 找礦潛力分析

據(jù)相關(guān)資料，貴州省鋁土礦資源潛力評價工作中曾對本次研究區(qū)的7個最小預(yù)測區(qū)鋁土礦資源潛力進行過評價。評價結(jié)果顯示，除王家寨預(yù)測區(qū)級別為A級外，其它6個預(yù)測區(qū)均為C級，7個最小預(yù)測區(qū)（總面積148.406Km2）預(yù)測資源總量11135萬噸，平均單位面積資源量75.03萬噸/Km2。截至2012年底，整裝勘查區(qū)內(nèi)已探獲資源量（含（334）？資源量）9189萬噸。

結(jié)合以往評價預(yù)測規(guī)律，預(yù)測區(qū)可分8個分區(qū)，總面積1992Km2（含已預(yù)測面積），其中包含有含鋁巖系的梁山組地層面積按50%計，含礦系數(shù)按資源潛力預(yù)測平均單位面積資源量的0.3計算，8個礦產(chǎn)勘查分區(qū)的鋁土礦資源潛力應(yīng)為2.24億噸。除去以探明的9189萬噸，該區(qū)尚有1.3億噸的鋁土礦找礦潛力。

4 結(jié)語

（1）從文中可以看出，該區(qū)向斜構(gòu)造內(nèi)含鋁地層穩(wěn)定，礦體保存完整，資源量預(yù)測成果突出，如果加以進一步的勘查、開發(fā)和利用，對整個區(qū)域的發(fā)展將起到不可替代的效果。

（2）該區(qū)梁上地層內(nèi)常存在煤、鋁、黃鐵礦共生，而且三者間常呈負相關(guān)關(guān)系，當其中一種礦體厚度較大時，另外兩種厚度變博或者殲滅，而且地層厚度大于7m時，常會有以上其中一種礦體達到開采條件，因此該區(qū)在后期的工作中還應(yīng)增加煤、黃鐵礦的研究。