黔北洛龙铝土矿控矿因素分析

向 通，曾昭光，王星明

（贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队，贵州 贵阳 550018）

黔北洛龙铝土矿控矿因素分析

向 通*，曾昭光，王星明

（贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队，贵州 贵阳 550018）

洛龙铝土矿为地表风化沉积矿床，成矿控制因素很多，最重要的是古气候，其次是成矿时间、古地貌、大地构造、岩相古地理因素和地层岩性。

铝土矿；控矿因素；黔北

1 区域地质背景

勘查区大地构造属上扬子地块黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区。本区以燕山期浅层构造变形最为强烈，构造线多呈北北东向和近南北向延伸。广泛发育隔槽式、类隔槽式、隔挡式、疏密波状和箱状等形式多样的褶皱，是贵州典型的前陆褶皱冲断带的一部分，侏罗山式褶皱发育（王砚耕1996）。

区内以燕山期浅层构造变形最为强烈，多为NNE向、NNW向和近南北向，少许近东西向的线性构造。构造形态以褶皱、断裂较发育为其特征，其主体构造由一系列的向斜、背斜及压性和张性断裂组成。代表性的褶皱由西至东有道真向斜、洛龙背斜、大塘向斜。代表性断裂由西至东有半岩断层、天河坪断层、龙桥断层、龙家场断层和李子坳断层龙洋断层（图1）。

勘查区属华南地层大区——扬子地层区——上扬子地层分区——黔北地层小区。区内早古生代地层发育良好、分布广泛，生物化石丰富。除缺失泥盆系外，寒武系、奥陶系、志留系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系均有出露。寒武系、奥陶系、二叠系、三叠系以海相碳酸盐沉积为主，间夹少量陆源碎屑沉积，志留系则以海相碎屑沉积为主，侏罗系为内陆河湖相沉积组合，第四系为内陆山地多成因松散堆积，累计出露最大厚度4252m。

2 成矿控制因素

2.1 大地构造环境

黔北铝土矿主要是在黔桂运动期间形成的。黔桂运动是指在广西早二叠世栖霞组和晚石炭世马平组间的不整合，扬子准地台内二叠系与石炭系间均为平行接触关系，具有多种接触情况。贵阳与遵义间下二叠统超覆于下石炭统的不同地层，瓮安和金沙之北下二叠统分别与奥陶系下中上统接触；仁怀—遵义—余庆一线以北的黔北，下二叠统普遍与石炭系黄龙组和中下志留统假整合。假整合面上是古风化壳，上面发育了钙红土化、红土化和铝土矿化。

黔北铝土矿的现今保存状况是燕山运动造成的，在燕山期造山运动的影响下，形成今日所见的地质构造及地形地貌格局。燕山运动使贵州中部和北部形成了格槽式构造，在接受风化剥蚀的过程中，已沉积形成的铝土矿体在背斜中由于长时期暴露被剥蚀殆尽，而在向斜中，由于有较厚的上覆地层压覆，使含矿层免受到侵蚀、剥蚀，从而成为含矿层得以良好保存。

2.2 岩相古地理环境

在铝土矿形成以前本地区属于古喀斯特地貌，位于赤道附近，特别有利于钙红土化，发生碳酸盐岩交代成土作用，与现今世界上的牙买加铝土矿床的形成有相似性。也与黔中铝土矿的形成有一定的相似性。但是本区的风化的时间较长，将黄龙灰岩大部分都风化交代完毕，只是残留了少量的一部分，个别地区仅存在大块转石，而牙买加铝土矿和黔中铝土矿的碳酸盐岩仍然保有较大的规模。

在牙买加和黔中地区，碳酸盐岩厚度较大，铝土矿仅仅是发育于岩溶漏斗之内，分布不连续。但是在黔北地区，因为黄龙灰岩经历了长时间的风化剥蚀，从石炭纪黄龙期末到二叠纪梁山前期，一直都在交代成土然后成矿，所以黄龙灰岩残留厚度小，起伏小，铝土矿在上面呈较为连续的状态，呈似层状。

矿系形成中期，雨量适中，气候适宜，特别容易形成铝土矿，同时当时的河流较为发育，在喀斯特地貌上风化形成的铝土矿，经常被河流搬运到岩溶洼地内，形成磨圆度较好的砂状沉积结构铝土矿层。四周的黄龙灰岩群山上，风化形成的铝土矿不断被流水冲到洼地内沉积，铝土矿多被保存。

2.3 地层岩性条件

矿层中上部的铝土质粘土岩、铝土岩常与铝土矿含量呈正相关。这些类型岩石分布广厚度大，往往铝土矿化好；反之，如果这些岩石分布少，而炭质页岩分布厚度大，则表明为还原的沼泽环境为主，矿石发生大规模复硅化作用，使得最初的铝土矿被破坏掉，矿石质量往往较差。根据512线钻孔含矿岩系厚度和矿体厚度对比图（图2）发现，含矿岩系薄但是矿体厚，含矿岩系厚而矿体薄。这些即是沼泽化作用破坏了铝土矿所致。从总体上看，在区域分布上当含矿岩系厚度较薄时，铝土矿层一般变薄或消失，逐渐变化为铝土质泥岩、粘土岩或炭质页岩。

2.4 古气候条件

古气候是控制铝土矿形成的最重要因素。黔北铝土矿形成时期为石炭纪末期到二叠纪早期，根据巴多西（1990）运用板块运动解释世界各地铝土矿的形成和分布特征，板块所处的纬度不同，古气候也不同，据铝土矿古地磁测定,遵义至道真一带为北纬8°12′。这就是说，从晚泥盆世至晚石炭世，贵州大片地区都处于靠近赤道的湿热气候区内。刘巽锋等(1990)根据黔北硬水铝石及高岭石的氧同位素测温，得出铝土矿成矿的年气温为33.4℃～40.1℃，气候炎热。在炎热潮湿的气候条件下，加之研究区地壳也相对稳定，适宜岩溶作用的发生和发展，促使碳酸盐岩交代成土，也有利于铝土矿的形成。

然而成矿环境不是一成不变的，在铝土矿形成的期间，局部因为构造运动曾经发生中小规模的沼泽化，使得铝土矿系中间发育了至少一层透镜体煤系沉积。铝土矿应该是经历了至少2次的成矿阶段，有的地方甚至3次。这种成矿间断是古气候变化造成的，比如气候突然变得过于潮湿，就不利于形成铝土矿，有利于发育沼泽；古气候过于干旱，则没有足够的雨水，不能发生淋滤作用成矿。作者通过薄片观察发现了放射状向内收敛变细的干缩裂纹等特征，反映出铝土矿成矿时是湿热气候和干热交替的热带草原气候。

在早二叠世周期性发生冰期—间冰期，引发周期性的海侵—海退作用，使成矿区的物理化学条件发生周期性变化，在间冰期海侵，全区红土、钙红土和铝土矿系被淹没，成矿作用中断，甚至破坏铝土矿；在冰期海退，黔北碳酸盐岩残丘和部分志留系泥岩暴露地表，发生钙红土化和红土化，使该区发生铝土矿作用而形成铝土矿。

到了二叠纪梁山期前，发生大规模海进，导致地下水位上升，正在沉积的铝土矿区广泛发育沼泽化，植被发育，因此在铝土矿系地层顶部形成了一层含煤沉积。同时也发生了大规模复硅化和黄铁矿化。

2.5 古地貌条件

盛章琪（1988）认为我国铝土矿储量的90%都是属于一水硬铝石为主的岩溶型铝土矿，刘巽锋(1990)对黔北—川南铝土矿成矿区的古地貌进行了划分，本区域属川黔脊峰谷地古地貌区，由一系列脊峰溶蚀谷地、洼地、侵蚀谷地等形态组成，底板岩石以非可溶性的中下志留统韩家店组泥岩、页岩、砂岩为主，间夹碳酸盐岩。杜定全等(2007)对道真池家沟矿点测剖面发现，岩溶古地貌对铝土矿含矿岩系地层的厚度有明显的控制作用，在岩溶起伏面凸起部位，含矿岩系和矿层的厚度较小，而在岩溶起伏面凹陷的洼地部位，铝土矿含矿岩系厚。

[1] 王砚耕.贵州主要地质事件与区域地质特征[J].贵州地质, 1996,13（2）:99-104.

[2]巴多西.红土型铝土矿[M].冶金工业出版社，1990：57-89.

[3]刘巽锋.黔北铝土矿成矿地质特征及成矿规律[M].贵州人民出版社，1990：30-150.

[4] 盛章琪.我国岩溶型铝土矿床的成因类型及其与古风化壳的关系[J].中国岩溶，1988.

[5]朱立军，李景阳.碳酸盐岩风化成土作用及其环境效应[M].北京地质出版社，2004：36-53.

[6]向通，王星明，等.贵州省道真县洛龙铝土矿详查报告[R].贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队，2014.

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A

1004-5716(2015)09-0120-03

2015-01-22

向通（1971-），男（汉族），贵州织金人，工程师，现从事地质矿产勘查工作。