茍江預(yù)測(cè)區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

徐 歡，石治均

（遵義能礦投資股份有限公司，貴州 遵義563003）

黔北鋁土礦資源豐富，主要分布在原遵義縣（現(xiàn)播州區(qū)）及務(wù)川-正安-道真地區(qū)，務(wù)川-正安-道真地區(qū)鋁土礦資源目前尚未開(kāi)發(fā)。隨著2010年80萬(wàn)t/a遵義氧化鋁廠建成投產(chǎn)，經(jīng)過(guò)8 a的時(shí)間，播州區(qū)及周邊區(qū)域鋁土礦露天開(kāi)采越來(lái)越少，鋁土礦資源已不能滿足遵義氧化鋁廠未來(lái)資源需求；據(jù)統(tǒng)計(jì)，遵義氧化鋁廠100 km范圍內(nèi)的鋁土礦資源靜態(tài)服務(wù)年限已不足10 a；鑒于此，為找尋接替資源，滿足遵義氧化鋁廠的資源供給，本文通過(guò)分析茍江周邊鋁土礦地質(zhì)特征及周邊礦區(qū)成礦地質(zhì)條件，提出了在茍江-新白果一帶已有采礦權(quán)周邊及深部找尋新資源的潛力，以期為遵義氧化鋁廠資源供給服務(wù)。

1 預(yù)測(cè)區(qū)范圍

本文中所提的茍江預(yù)測(cè)區(qū)主要位于遵義市播州區(qū)南部，東西向?yàn)樾掳坠?茍江一帶，南北向?yàn)槿?新民一帶，面積約81 km2，目前區(qū)域內(nèi)有采礦權(quán)6個(gè)，探礦權(quán)3個(gè)，預(yù)測(cè)區(qū)面積62 km2（見(jiàn)圖1），預(yù)測(cè)礦體埋藏深度300～600 m，該區(qū)位于茍江-后槽溶蝕洼陷帶，礦系及礦體嚴(yán)格受基底地層古巖溶地貌的控制。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

茍江預(yù)測(cè)區(qū)大地構(gòu)造位置位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的西南部的黔北臺(tái)隆遵義斷拱中段，鳳岡NNE向構(gòu)造變形區(qū)西南角，西與畢節(jié)NE向構(gòu)造變形區(qū)相鄰[1]。區(qū)內(nèi)以NE向構(gòu)造為主，地質(zhì)構(gòu)造較為復(fù)雜，以褶皺為主，斷裂次之，主要形成于燕山期。褶皺多SN、NNE及NE向分布；斷裂多以高角度正、逆斷層沿褶皺的軸向發(fā)育于背斜的翼部或軸部（見(jiàn)下頁(yè)圖2）。區(qū)內(nèi)出露的巖石皆為沉積巖組成，屬揚(yáng)子區(qū)沉積型。缺失泥盆系(D)、志留系(S)、白堊系(K)、第三系(R)地層，主要發(fā)育地層為寒武系(∈)、二疊系(P)、三疊系(T)。含礦地層為石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj），主要以鋁質(zhì)巖、鋁土礦及黏土巖等組合而成。

圖1 預(yù)測(cè)區(qū)范圍與周邊礦區(qū)關(guān)系圖

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

茍江預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)鋁土礦位于遵義市播州區(qū)南部，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有多個(gè)鋁土礦采礦權(quán)及探礦權(quán)分布，主要有強(qiáng)平采礦場(chǎng)、茍江聯(lián)辦礦、石老公鋁土礦、陳家寨鋁土礦、核桃灣鋁土礦等礦權(quán)。前期地質(zhì)勘探工作成果顯示，該區(qū)成礦條件較好，通過(guò)前期開(kāi)展的物探掃面及少量鉆孔驗(yàn)證，見(jiàn)礦效果較好，顯示在空白區(qū)找尋鋁土礦具有較大的潛力。

3.1 賦礦地層特征

該區(qū)鋁土礦含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj），其基底為寒武系中上統(tǒng)婁山關(guān)組（∈2-3ls）白云巖，因遭到長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕，形成不平整的古喀斯特侵蝕面，常見(jiàn)白云巖“石牙”突起于含礦系內(nèi)。由于該基底的凹凸不平，影響了含礦巖系的組成和厚度，其厚度變化范圍在0.98～108.07 m之間。從該區(qū)總體趨勢(shì)上看，一般厚為8～30 m；含礦巖系垂向上其上部為黏土巖、雜色黏土巖或鐵質(zhì)粘土巖；中部為鋁土礦礦體，主要有土狀、碎屑狀和致密狀鋁土礦，一般土狀鋁土礦位于中部，上下為致密狀或碎屑狀鋁土礦；下部為黏土巖、鋁質(zhì)黏土巖。含礦巖系上覆地層為中二疊統(tǒng)棲霞組（P2q）灰?guī)r、呈假整合接觸。

圖2 貴州省構(gòu)造圖（據(jù)王硯耕1996修編）

3.2 典型礦床地質(zhì)特征

從成礦條件及成礦特征分析，本文在茍江預(yù)測(cè)區(qū)范圍內(nèi)選取典型礦床兩個(gè)，分別是石老公鋁土礦典型礦床、宋家大林鋁土礦典型礦床，下面就兩個(gè)鋁土礦的礦床地質(zhì)特征進(jìn)行簡(jiǎn)述，以期對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)找礦起到借鑒作用。

3.2.1 石老公鋁土礦典型礦床地質(zhì)特征

石老公鋁土礦礦體賦存于石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj）含礦層的中上部。礦體產(chǎn)狀與含礦層一致，并嚴(yán)格受下伏基底古巖溶地貌控制，呈似層狀、透鏡狀、漏斗狀或不規(guī)則狀緩傾斜產(chǎn)出（見(jiàn)圖3），膨大、縮小、尖滅時(shí)而出現(xiàn)[2]，礦體連續(xù)性較好，規(guī)模較大，礦石質(zhì)量?jī)?yōu)。

礦區(qū)鋁土礦主要為一水硬水鋁石、軟水鋁石、水云母、高嶺石、黃鐵礦等礦物組成；礦石結(jié)構(gòu)主要為碎屑結(jié)構(gòu)、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)和晶粒結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要有土狀（半土狀）、致密狀、豆鮞狀構(gòu)造。礦石品位變化具有一定的規(guī)律性，傾向上，Al2O3含量淺部較深部高；走向上，大致有南北兩端稍低，中部略高。在垂直礦體剖面上，中上部含量較高，頂、底部含量較低。就單個(gè)礦體而言，中部高，邊緣低。礦石質(zhì)量以半土狀鋁土礦最優(yōu)，致密狀、豆鮞狀次之。礦床工業(yè)類型以低-中鐵高硫型鋁土礦為主。礦床成因?yàn)榧t土—再積—改造型硬水鋁石鋁土礦礦床。

圖3 石老公鋁土礦17-17′勘探線剖面簡(jiǎn)圖

礦區(qū)共圈出8個(gè)工業(yè)礦體，單工程見(jiàn)礦厚度變化于0.85～99.89 m之間，礦體平均厚度6.99 m。礦區(qū)礦石w（A12O3）為52.68%～72.55%，平均65.04%，w（SiO2）為1.57%～20.31%，平均9.04%，w（TS）為0.09%～7.13%，平均1.78%，w（Fe2O3）為0.96%～18.86%，平均6.21%，m（Al2O3）/m（SiO2）為2.6～16.7，平均7.2。

3.2.2 宋家大林鋁土礦典型礦床地質(zhì)特征

該區(qū)構(gòu)造處于兩路口背斜北西翼次級(jí)褶皺—雞冠山向斜南翼，為單斜構(gòu)造，地層為東西走向，傾向北，傾角6°～20°。礦區(qū)見(jiàn)原生礦體9個(gè)，殘（堆）積礦體22個(gè)，含礦巖系產(chǎn)狀緩，礦體呈似層狀、透鏡狀、漏斗狀或不規(guī)則狀緩傾斜產(chǎn)出，產(chǎn)于石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj）地層中。礦石質(zhì)量以半土狀鋁土礦為主，致密狀、豆鮞狀次之。礦床工業(yè)類型以低-中鐵高硫型鋁土礦為主，占整個(gè)礦區(qū)資源量的70%。礦床成因?yàn)橐凰蹭X石沉積型鋁土礦床。

礦區(qū)礦石w（Al2O3）為52.12%～72.00%，平均67.22%，w（SiO2）為5.15%～13.09%，平均7.43%，w(Fe2O3）為3.32%～12.01%，平均3.51%，w（TS）為0.009%～12.13%，平均0.78%，m（Al2O3)/m（SiO2）為4.09～13.98，平均6.35，礦體平均厚4.23 m。

4 礦床成因

該區(qū)鋁土礦的形成，是早石炭世沉積基底含礦層基地早古生代的碳酸鹽巖夾粘土巖，在有利的古構(gòu)造和古氣候條件下，經(jīng)受中古生代長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕，首先是溶解易溶的堿金屬、堿土金屬和去硅作用，形成較厚的鈣紅土，然后再去掉Fe、Si、Ca、Mg形成原始碎屑結(jié)構(gòu)的鋁土礦[3]。隨后，具原始碎屑結(jié)構(gòu)的鋁土礦被雨水或大的潮流的浸泡、沖刷，以類似濁流、重力流形式，經(jīng)短距離的搬運(yùn)，在巖溶的低洼、溶溝、溶槽、漏斗中重新進(jìn)行沉積，后又被新的沉積物覆蓋，隨著地質(zhì)歷史的發(fā)展，鋁土礦物由三水鋁石脫水演變成一水硬鋁石。經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后，該區(qū)鋁土礦暴露于地表或埋藏在淺部，進(jìn)一步遭受地表風(fēng)化淋濾，在潛水面之上的地下水作用下，再次脫硫、去鐵和硅，少數(shù)經(jīng)過(guò)搬運(yùn)再沉積，進(jìn)入表生富集階段[4]，從而形成如今的鋁土礦礦床。

5 找礦標(biāo)志

通過(guò)分析研究茍江預(yù)測(cè)區(qū)內(nèi)采礦權(quán)及周邊探礦權(quán)成礦條件及成礦規(guī)律，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查工作，認(rèn)為該區(qū)鋁土礦具有如下找礦標(biāo)志：

1）該區(qū)鋁土礦產(chǎn)于早石炭世下統(tǒng)九架爐組（C1jj）地層中，并嚴(yán)格受地層層位控制，層位較穩(wěn)定。

2）礦層底板一般為黃鐵礦層，該層黃鐵礦是原始地層經(jīng)排鐵作用，使鐵質(zhì)向下滲透在酸性介質(zhì)條件下，使已堆積的鐵質(zhì)還原而成。因此九架爐組下部及下伏黏土巖中，見(jiàn)硫鐵礦時(shí)，可在其上或附近尋找鋁土礦。

3）含礦層基地是古巖溶面凹凸起伏較大的地段，特別是低凹處一般是鋁土礦富集場(chǎng)所。

4）該區(qū)鋁土礦多分布于向斜構(gòu)造兩翼部位，這有利于鋁土礦的保存，且礦體埋藏較淺，一般在300～600 m以內(nèi)。

5）鋁土礦的間接頂板為二疊系棲霞組（P2q）灰?guī)r，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，易形成陡崖。

6 找礦潛力

本文茍江預(yù)測(cè)區(qū)周邊從20世紀(jì)80年代始開(kāi)展鋁土礦找礦工作，取得了豐富的地質(zhì)成果資料，地質(zhì)工作程度較高，獲得了兩個(gè)品質(zhì)優(yōu)的中型鋁土礦礦床。本次預(yù)測(cè)區(qū)位于已有采礦權(quán)及探礦權(quán)之間的空白區(qū)地帶，開(kāi)展工作較少；在播州區(qū)南部鋁土礦露采逐漸減少的情況下，本文提出了在深部找尋鋁土礦礦床的可能。目前，該區(qū)已開(kāi)展物探測(cè)量工作，根據(jù)測(cè)量成果在有利部位施工3個(gè)鉆孔進(jìn)行了初步驗(yàn)證，見(jiàn)礦兩個(gè)，見(jiàn)礦孔深300～600 m，含礦巖系厚度6.9 m左右，其w（Al2O3）為61.56%～76.77%，m（Al2O3）/m（SiO2)為4.2～12，w（TS）為0.02%～0.43%，見(jiàn)礦效果較好。根據(jù)2009年貴州省地礦局102地質(zhì)隊(duì)開(kāi)展的中國(guó)鋁業(yè)遵義氧化鋁鋁土礦資源規(guī)劃區(qū)現(xiàn)狀調(diào)查及成礦遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)工作成果，結(jié)合幾年來(lái)區(qū)內(nèi)采礦權(quán)開(kāi)采情況，預(yù)算茍江-后槽溶蝕洼陷帶內(nèi)含礦率為70萬(wàn)t/km2，據(jù)此，本文所提出的的茍江預(yù)測(cè)區(qū)通過(guò)開(kāi)展地質(zhì)勘查工作后，有望找到一個(gè)中-大型鋁土礦礦床。

7 結(jié)語(yǔ)

本文從預(yù)測(cè)區(qū)所處大地構(gòu)造位置、周邊典型礦床地質(zhì)特征、礦床成因等方面進(jìn)行分析研究，提出在該區(qū)找尋鋁土礦的找礦標(biāo)志，且預(yù)測(cè)區(qū)東西兩側(cè)均為中型鋁土礦礦床，都位于茍江-后槽溶蝕洼陷帶內(nèi)及向斜區(qū)成礦有利部位，經(jīng)過(guò)物探測(cè)量及少量鉆孔驗(yàn)證，見(jiàn)礦效果較好，具有較好地找礦潛力；建議下一步根據(jù)前期鉆孔見(jiàn)礦情況，在周邊按30～80 m間距布置鉆孔，由點(diǎn)到面，依次向外擴(kuò)展，有望取得找礦突破。