黃平地區某鋁土礦的成礦規律與礦產預測

張 冰，薛興娟＊

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局六總隊，貴州 凱里 556000）

苗嶺地質大隊最早在苦李井礦區開展鐵礦勘查工作，提交了《爐山鐵礦苦李井礦區儲量報告》。在進行鐵礦勘查的同時，對鐵礦層上部的鋁土巖、鋁土質頁巖共取150件樣品，經分析Al2O312.11%～56.10%，SiO211.69%～65.23%，鋁硅比0.3～2.65，平均為1.23。報告認為“不符合鋁土礦工業要求，僅部分符合耐火粘土工業要求”。1985年至1987年，中國有色金屬工業總公司貴州地質勘探公司六總隊在凱里市魚洞、江禾、黃貓寨、平路河、苦李井、后莊等地和黃平縣鐵廠溝，開展鋁土礦預查工作，肯定了該區存在鋁土礦工業礦體，但由于工作區面積較小，未能確定區域成礦遠景。貴州省地礦局103隊于1988年在黃平王家寨北段開展鋁土礦普查工作，并提交普查報告，估算鋁土礦資源量34.24萬噸。

1 鋁土礦的成礦規律分析

1.1 成礦地質條件

工作區大地構造位置在揚子準地臺之黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構造變形區與黔南臺陷的交接地帶。二疊系梁山組地層為一套海陸交替沉積的碎屑巖，大致可分為含鐵巖系、含鋁巖系及煤層。梁山組在區內分布較為廣泛，鋁土礦一般產出于該層中部含鋁巖系中。

1.2 成礦規律

調查區鋁土礦的成因，與黔中鋁土礦有相似之處。該區鋁土礦屬“產于碳酸鹽巖侵蝕面上的一水硬鋁石型沉積礦床”；是“海陸交替沉積、表生富集”多階段、多因素綜合作用的產物。調查區自廣西運動后抬升為陸，在潮濕炎熱的氣候條件下，古陸上的碳酸鹽巖進行長時間風化剝蝕和夷平作用，促使紅土化的進程；在紅土化作用下，巖石中的Ca、Mg、Si及堿金屬被淋濾流失，而Al、Fe、Ti等惰性組份相對的富集起來，隨著紅土化進程的不斷加深，逐漸形成了富鋁的鈣紅土風化殼。為該區鐵礦、鋁土礦的形成準備了豐富的成礦物質。當海水由南向北入侵，凱里處于陸地邊緣海灣瀉湖，在海侵和潮汐作用下，原基底上的鐵、鋁、鈣紅土等成礦物質，呈細小顆粒的懸浮物，當海水逐漸加深，在弱堿性～堿性還原環境時，海水中的CO2與懸浮狀態Fe相結合，并凝結為碳酸鐵膠體，在低能條件下伴隨部分粘土物質沉積鐵礦層，形成菱鐵礦[1]。

在菱鐵礦沉積后，地殼發生輕微抬升，海水相對變淺為淺濱海瀉湖條件下的氧化環境，繼續沉積鋁礦層。在海浪的沖擊下，將原沉積物質再次打碎，形成碎屑狀鋁土礦，上部繼續沉積豆鮞狀鋁土礦，搬運到水體的低洼地帶，使鋁土礦增厚變富。由于升降運動和巖溶化作用的交替影響，巖溶盆地內凹凸不平，形成大小不等的溶溝、溶槽、巖溶洼地，控制著鐵、鋁土礦的分布。當地殼繼續上升，凱里海灣瀉湖處于濱海的潮間和潮上帶時，在氣候炎熱潮濕條件下，形成適于植物生長的沼澤地帶。在早二疊世梁山期下降沉積煤礦層，該層盛產孢粉化石，厚達20m以上，進一步證實海西期柳江運動的存在。同時說明凱里梁山組為海陸交替相濱海沼澤沉積。因此，含礦巖系的分布和巖性組合，均嚴格受大地構造位置及古地貌的制約。在燕山期后歷次構造運動的影響下，已固結成巖的鋁土礦層又被抬升到地表，裸露在地表的鋁土礦，在長時間的表生環境下，在地表水及地下水、風化剝蝕等作用下，使鋁土礦系物質進一步脫硅去鐵而富化，形成了目前所見的鋁土礦床。綜上所述，本區鋁土礦的形成，是基底碳酸鹽巖石經紅土化作用形成的“初始富集”層通過海解改造后，以微屑和膠體化學聚沉，巖溶盆地內顆粒再沉積，主要由鋁土礦物高嶺石脫硅去鐵成礦，再經成巖期后風化淋濾改造，富化形成鋁土礦。礦床成因為：“古風化殼一海陸交互沉積、改造礦床”。

1.3 鋁土礦富集變化規律

梁山組地層可分為泥質巖相和碎屑巖相兩種巖相，泥質巖相是指以鋁土巖、鋁土質頁巖和鋁土礦為主，不含砂巖或少含砂巖的相區；碎屑巖相區是指以砂巖為主的相區。兩相區是逐漸過渡的。鐵廠溝、魚洞礦區及苦李井礦區北部的梁山組地層均為泥質巖相，鋁土礦產出情況較好，本次估算資源量的礦體均產出于該巖相中。礦石多呈土狀、豆鮞狀，顏色較淺，呈灰白色，品位（Al2O3）一般≥50%；苦李井礦區偉勇、大帽山一帶以南以及白銀廠礦區、舟溪礦區均為碎屑巖相，梁山組地層主要以砂巖、含砂質頁巖為主，基本不見或少見鋁土巖等含鋁巖系。整個遠景調查區，由北西至南東，隨著梁山組中砂巖的出現，含鋁巖系逐漸變薄直至尖滅[2]。如圖1。

圖1 調查區程度分布圖

2 鋁土礦礦產預測

2.1 預測要素

在全面研究區內典型礦床及其它已知礦床的成礦地質作用、成礦規律、礦體特征的基礎之上，綜合各種信息，對區內預測要素進行提煉和總結，并按必要的、重要的、次要的對預測要素進行分類，如表1。

表1 貴州省凱里—黃平地區鋁土礦區域預測要素一覽表

2.2 成礦遠景區圈定原則

2.2.1 成礦遠景區分級分類原則

根據區內礦產的成礦地質特征、控礦條件、成礦規律、礦床（點），采用如下成礦遠景區劃分原則。

A類遠景區：成礦條件十分有利，預測依據充分，資源潛力大或較大，預測資源量達到大型遠景以上規模，埋藏在可采深度范圍內，是可建議優先安排的礦產勘查地區。

B類遠景區：成礦條件有利，有預測依據，有一定的資源潛力，預測資源量達到中型遠景以上規模，是可考慮安排勘查的工作地區。

C類遠景區：據成礦條件，有可能發現礦產資源，預測資源量達到小型遠景以上規模，是可考慮探索的地區；或在現有礦區外圍或深部，有預測依據但資源潛力較小的地區。

2.2.2 成礦遠景區邊界圈定原則

調查區內鋁土礦床為沉積礦床，且產狀平緩，所以在圈定成礦遠景區邊界時，按照含礦巖系梁山組的分布范圍與區內大斷層的邊界圈定。成礦遠景區面積應扣除已估算資源量塊段面積。

2.2.3 成礦遠景區資源量的預測方法

運用地質體體積法對成礦遠景區的資源量進行預測。其計算公式如下：Z預=K×S預

式中：Z預—預測資源量（萬噸）；K—含礦系數（萬噸/km2）；S預—含礦層分布面積（km2）。

2.3 成礦遠景區劃分

根據成礦遠景區劃分原則及區內總結的預測要素，工作區內共劃分出4個成礦遠景區。

2.3.1 鐵廠溝鋁土礦成礦遠景區

位于調查區北部，長約5.5km，寬約1.5km，面積7km2，含礦巖系分布面積約為5.4km2。區內以北東構造為主，主要為鐵廠溝向斜，鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。區內已圈定鋁土礦體6個，并提交了鐵廠溝礦產地，區內含礦巖系梁山組出露面積較廣，保存較完整，成礦條件較好，為B類找礦遠景區。

2.3.2 苦李井鋁土礦成礦遠景區

位于調查區西部，長約11.5km，寬約5km，面積約38km2。區內主要為單斜地層，傾向南東；斷裂構造以北東、北北東為主，對礦體有一定破壞作用。鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。區內已圈定鋁土礦體14，已完成施工的深部工程見礦情況較好，提交了苦李井礦產地，區內含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整，成礦條件良好，為A類找礦遠景區[3]。

2.3.3 魚洞鋁土礦成礦遠景區

位于調查區中部，長約16.5km，寬約9.5km，面積約106km2。區內以北東構造為主，主要為大泡木向斜及魚洞向斜，斷裂構造對礦體有一定破壞作用。鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。區內已圈定鋁土礦體7個，提交了魚洞礦產地，區內含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整，成礦條件良好，為A類找礦遠景區。

2.3.4 王家寨鋁土礦成礦遠景區

鐵廠溝鋁土礦成礦遠景區（B類）：位于工作區北部，區內出露地層為志留系翁項群、泥盆系高坡場組、二疊系中統梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積較廣，保存較完整。通過本次工作已圈定鋁土礦體7個。苦李井鋁土礦成礦遠景區（A類）：位于工作區西部，區內主要出露地層為泥盆系高坡場組、二疊系中統梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整。通過本次工作已圈定鋁土礦體14個。魚洞鋁土礦成礦遠景區（A類）：位于工作區中部，區內主要出露地層為泥盆系高坡場組、二疊系中統梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整。通過本次工作已圈定鋁土礦體7個。王家寨鋁土礦成礦遠景區（B類）：位于工作區北部，區內主要出露地層為泥盆系高坡場組、二疊系中統梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積較小，保存完整。以往工作圈定鋁土礦體6個[4]。

2.4 潛在資源量分析

2.4.1 鐵廠溝鋁土礦成礦遠景區

位于黃平復式向斜南段，區內出露地層為志留系翁項群、泥盆系高坡場組、二疊系中統梁山組和棲霞組，以北東構造為主，主要為鐵廠溝向斜，鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。本次工作鐵廠溝礦區圈定鋁土礦體7個，提交（333+3341）鋁土礦資源量265.84萬噸。由于鐵廠溝礦區內未施工深部工程，且地表工程控制程度很低或控制效果不理想，礦體規模普遍較小。

2.4.2 苦李井鋁土礦成礦遠景區

位于黃平復式向斜南段，區內出露地層為婁山關群、志留系翁項群、泥盆系高坡場組、二疊系中統梁山組和棲霞組，主要為單斜地層，傾向南東；斷裂構造以北東、北北東為主，對礦體有一定破壞作用。鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。本次工作苦李井礦區圈定鋁土礦體14個，提交（333+3341）鋁土礦資源量1904.67萬噸。由于苦李井礦區內地表工程控制程度很低或控制效果不理想，礦體規模普遍較小。在礦區內施工了5個鉆孔，其中4個鉆孔見礦，深部找礦潛力較大[5]。

3 區域礦產預測

在遠景調查區西部甕安—麻江一帶，有含礦巖系P2l出露，與遠景調查區相鄰，成礦條件相似，含礦層頂底板基本一致。區內有甕安草塘鎮巖門鋁土礦山、陸坪鎮也發現有一些鋁土礦點，該區有較好的找礦遠景。通過收集以往工作資料，在甕安—麻江一帶圈定兩個鋁土礦礦產預測區。

3.1 天文—牛場預測區

該預測區位于本次遠景調查區北西側，通過前人工作，該預測區內甕安草塘鎮巖門鋁土礦山于2007年曾提交鋁土礦資源量127萬噸，且該區含礦層較連續，具有較好的找礦前景，為A類預測區；預測區內含礦巖系分布面積約為200km2，由于含礦層分布面積較廣，較連續。參照本次遠景調查區的平均含礦系數42萬噸/km2,該預測區的資源前景Z預=200×42=8400萬噸，具有較好的資源前景[6]。如圖2。

圖2 勘察區內礦石構造

3.2 陸坪—鳳山預測區

該預測區位于本次遠景調查區西側，區內含礦巖系分布較廣，發育近南北向背斜構造，含礦巖系保存較完整。在陸坪鎮附近發現了一些鋁土礦點，但普遍礦石品位較低，厚度較小。該預測區南部，即麻江縣一帶，梁山組地層為碎屑巖相，巖性以砂巖為主，未見含鋁巖系。所以該預測區含礦巖系處于泥質巖相與碎屑巖相的過渡地帶，鋁土礦產出條件一般，為B類預測區。預測區內含礦層分布面積約為80km2，參照本次遠景調查區的平均含礦系數42萬噸/km2,該預測區的資源前景Z預=80×42=3360萬噸，具有較好的資源前景。綜上所述，兩個礦產預測區都具有較好的找礦前景，可進一步開展地質調查工作，作為開發的后備鋁土礦資源基地。

4 結語

綜上，在調查區跨的1∶5萬圖幅中，重安江與掛丁幅未開展過1∶5萬基礎性工作，建議開展1∶5萬區調工作，為區內下一步礦產勘查開發打下基礎，進一步開展礦產檢查工作，注意加強在三個礦產地中遠景區的深部勘查工作，將有較好的鋁土礦找礦前景，在本次遠景調查區西側甕安—麻江一帶均有含礦巖系梁山組出露，通過收集以往工作資料，該區有較好的鋁土礦資源前景。