贵州省道真县浣溪向斜铝土矿地质特征及变化规律

韦兰芸，顾业平，游桂芝，谭 禹

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队，贵州六盘水553000）

贵州省道真县浣溪向斜铝土矿地质特征及变化规律

韦兰芸*，顾业平，游桂芝，谭 禹

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局二总队，贵州六盘水553000）

浣溪向斜铝土矿产于中二叠统梁山组（P2l），矿体主要分布于向斜南段转折端及两翼。通过野外地质调查研究及原始地质资料的综合整理，分析总结了铝土矿的地质特征及矿体的变化规律，认为矿体与含铝岩系的厚度变化呈正相关关系，矿石中Al2O3含量及A/S比值沿矿体走向从南往北总体呈降低趋势，含铝岩系基底从南往北由S1hj泥页岩逐渐过渡为C2h灰岩。根据本区矿体变化规律及前人研究划分的成矿模式，预测向斜南段为本区深部找寻铝土矿资源的重要远景区。

铝土矿；地质特征；变化规律；浣溪向斜

浣溪向斜铝土矿区为务正道地区铝土矿整装勘查组成部分之一，自整装勘查实施工作以来，初步圈定了6个矿体。随着工作步步推进，发现位于勘查区南西部的Ⅰ号矿体与西部的Ⅳ号矿体于深部相连，估算铝矿石资源量两千多万吨，为大型铝土矿矿床。现存在一个值得思考的问题，南西部Ⅰ号矿体和南东部Ⅱ号矿体于向斜深部是否相连？本文从矿区地质特征、矿体变化规律入手，探讨成矿模式，将对矿区深部找矿提供指导作用。

1 区域地质概述

浣溪向斜铝土矿区位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区的北缘[1]，划属黔北地区务正道铝土矿成矿带[2]内。地层从寒武系至第四系（除泥盆系、大部分石炭系、白垩系外）均有沉积。寒武系集中分布于背斜核部，出露面积大；志留系一般分布于背斜与向斜接合部位；二叠系和三叠系分布于向斜核部；第三系仅于务川向斜核部有小块分布；第四系普遍发育，多沿沟谷及地形低凹处堆积。区域构造以北北东、北东向和近南北向褶皱构造发育为特点，背斜与向斜相间分布，背斜相对紧密，向斜相对宽缓。从西向东有道真向斜、安场向斜、洛龙背斜、和平向斜、大塘向斜、浣溪向斜、桃源向斜、新模向斜、鹿池向斜、青坪向斜、镇南背斜、务川向斜等。区内较大的断层都是高角度的脆性断层。从西往东主要有芙蓉江和涪阳断裂。

2 矿区地质特征

2.1 地层简述

本区出露地层（见图1）从老到新为：下志留统韩家店群(S1hj)，上石炭统黄龙组(C2h)，中二叠统梁山组(P2l)、栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)，上二叠统吴家坪组(P3w)，下三叠统夜郎组(T1y)、茅草铺组(T1m)及第四系。岩性主要为泥页岩、灰岩、白云岩、生物灰岩、含铝质泥岩、劣质煤等。

中二叠统梁山组(P2l)为本区含铝岩系，含铝岩系按岩性组合可以分为3层：上部为黑色页岩及炭质页岩夹煤线；中上部为灰白色、灰色碎屑状、致密状、半土状、豆鲕状铝土矿或铝土岩，偶见黄铁矿呈团块状、结核状、星点状、细脉状和叶片状产出；下部为灰绿、黄绿、灰白色绿泥石粘土岩、绿泥石岩、含豆鲕状和砾状粘土岩。

2.2 构造概况

浣溪向斜纵贯本区，是浣溪向斜铝土矿的主体构造格架。向斜轴线呈NE50°～60°方向展布，轴长16.5km，向斜北西翼从北东至南西，倾向由南东逐渐过渡为东，倾角18°～54°；向斜南东翼倾向为北西，倾角8°～28°，为一个北西翼陡南东翼缓的不对称向斜，向斜两翼次级褶曲不发育。

区内断裂构造较发育，主要为受挤压形成的断裂，主要分布于本区北东部及南西端。区内断层对含矿岩系影响较大，北东部的断层直接将向斜轴切断，破坏了北东部含矿岩系的连续性；南西端断层往往切断含矿岩系，对本区铝土矿层有较大影响。

3 矿体地质特征

3.1 矿体特征

图1 浣溪向斜铝土矿地质略图

区内矿体主要分布于浣溪向斜南段转折端及两翼，目前根据区内地质工作成果、矿体所处的地理位置及规模大小，矿区初步圈定了Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号、Ⅳ号、Ⅴ号、Ⅵ号共6个矿体（矿体规模见表1）。矿体形态呈层状、似层状产出，产于含铝岩系的中上部，产状与围岩产状基本一致，矿体内部结构简单，主要为单层矿，剖面上偶见夹石，平面上偶见无矿天窗，矿体与铝土岩、粘土岩密切共生。

表1 区内矿体规模及其它参数一览表

3.2 矿石特征

（1）矿石类型。矿石自然类型主要划分有：土状、碎屑状、豆鲕状、致密块状4种，其中以土状铝土矿为主要自然类型，且矿石质量较优。

矿石工业类型划分有中铁高硫型、含铁高硫型、含铁低硫型、中铁低硫型4种，其中以中铁高硫型矿石为主。

（2）主要矿物。铝土矿石矿物以一水硬铝石为主，粘土矿物（水云母、高岭石、绿泥石、白云母）次之，再次为铁矿物（褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿）、钛矿物（锐钛矿、金红石、榍石、白钛矿、板钛矿）等，上述四种矿物占矿石矿物总量的98%以上。

（3）铝土矿化学成分。铝土矿石的主要化学成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、TS。次要化学成分有MgO、CaO、K2O、Na2O、TRE2O3等。其中Al2O3含量40.00%～76.80%；SiO2含量0.72%～36.62%；Fe2O3含量0.93%～29.11%；TiO2含量1.80%～4.44%；TS含量0.01%～7.06%；A/S比值1.80～99.44，平均6.65。

4 矿体变化规律

4.1 矿体分布规律

从垂向上看，铝土矿一般赋存于含铝岩系中上部，铝土矿结构由上至下为豆鲕状、碎屑状铝土矿—土状铝土矿—致密块状铝土矿过渡，但这种结构分布并不完全，有时互相穿插，有时仅为致密块状矿石，有时仅为碎屑状矿石。从纵向上看铝土矿体集中分布在向斜南部，且沿矿体走向从南至北矿体厚度总体逐渐变薄，同样矿体厚度也逐渐变薄或消失，但也存在类似ZK21-2号钻孔中含铝岩系重复补偿性沉积，含铝岩系厚度达到29.74m，出现2层矿的现象。

总体来说，矿体与含铝岩系的厚度变化呈正相关关系，即矿系厚，矿体亦厚，矿体薄，矿体亦薄；且随基底起伏而变化，对基底洼地具有补偿性沉积的特点，矿体厚度从南往北总体呈变薄、消失趋势。

4.2 矿石主要化学成分变化规律

归纳地表单工程及深部钻孔工程的化验数据结果表明：

①矿石中Al2O3、Fe2O3、TS含量及A/S比值，沿矿体走向从南往北总体呈降低趋势。SiO2含量沿矿体走向从南往北呈逐渐增高趋势（见图2）。

②矿石化学成分与基底古地貌具有一定正相关关系，在基底凸起处矿体Al2O3含量、A/S比值较低，在基底坑洼处矿体Al2O3含量、A/S比值较高，如Ⅳ号矿体比其他5个矿体的Al2O3含量、A/S比值高，其主要原因是该区古地貌为坑洼地带的结果。

图2 Ⅰ号矿体钻孔工程沿走向矿石主要组分的变化趋势图

4.3 基底岩性变化规律

综合整理本区钻孔资料总结得出，本区含铝岩系基底主要由S1hj泥页岩及C2h灰岩组成。

C2h灰岩主要分布于向斜中—北部，在向斜南部偶有零星出露，岩层厚度薄，一般＜3m，常呈似层状、透镜状出现。普遍来说，矿体基底为C2h灰岩的钻孔Al2O3含量及A/S比值比基底为S1hj泥页岩的钻孔高。

S1hj泥页岩主要分布于向斜南部，本区70%的见矿钻孔基底均为泥页岩。

总体而言，含铝岩系基底从南往北由S1hj泥页岩逐渐过渡为C2h灰岩，含铝岩系基底为S1hj泥页岩占主要优势，含铝岩系基底为C2h灰岩铝土矿石质量较好。

5 成矿模式

从中元古宙至新生代的漫长地史演化中，构造发展经历了雪峰、广西、紫云、燕山4个主要阶段，该区成矿模式主要分为6个步骤[3]：

（1）矿源阶段：新元古代中期发生的雪峰运动奠定了扬子板块的基底，该区在寒武纪—中志留世长期接受海侵，形成了分布范围广、厚度大的铝硅酸盐碎屑岩，为铝土矿的形成提供了丰富的物质来源。

（2）风化剥蚀阶段：志留纪末泥盆纪初发生的广西运动，使黔中—黔北—渝南广大地域隆起为陆，并长期遭受风化剥蚀，基地被夷为准平原化。

（3）成矿阶段：晚泥盆世末—早石炭世中、晚期之间的紫云运动，曾使隆起区向南发生漂移，处于靠近赤道的湿热气候区，为区内岩石红土化风化壳及三水铝石铝土矿[4-5]的形成提供了重要的成矿地球化学背景。

（4）海侵阶段：到晚石炭世晚期，该区缓慢下降，海水南侵，演变为局限海域的滨海前缘[6]，接受沉积，初步富集的铝质经沉积分异再次富集，局限海域成为铝土矿沉积的理想场所。

（5）后生阶段：随着地史发展，中二叠世早期—侏罗纪末期之后又被新的海相、陆相沉积物覆盖，由于地温升高，促使原来的三水铝石脱水演变成一水硬铝石。

（6）表生阶段：白垩纪之后，该区又一次上升为陆，尔后发生燕山运动，使晚白垩纪以前地层发生褶皱和断裂，铝土矿暴露地表或埋藏于浅部，进一步遭受地表风化淋滤，处于潜水面之上的矿体进一步优质化。

6 找矿预测

根据本区矿体地质特征、变化规律结合成矿模式分析，欲扩大本区铝土矿远景规模，就应重视于向斜南段的深部找矿，其原因可归纳总结为以下3点：

（1）铝土矿体一般产出于向斜南部两翼及转折端，且向斜南部Al2O3含量及A/S比值相对较高，而向斜南部基底S1hj泥页岩为铝土矿成矿母岩[7]，所以，向斜南部作为地质找矿的宏观标志。

（2）根据本区优势铝土矿类型分析，浣溪向斜铝土矿形成于半封闭海湾的近岸环境[8]，古地貌呈现为南高北低的特点，而古陆边缘的局限水流环境才是铝土矿胶体溶液析出的有利地区，因此，向斜南部更有利于铝土矿的沉积与形成。

（3）纵观浣溪向斜南部，含铝岩系往往被燕山期形成的一系列断层错断，而断层经过处所布设的探槽及钻孔见矿率70%～85%，而向斜构造凹下部位一般都有铝土矿产出[9]，可作为寻找深部矿体的重要标志。

[1]贵州省地质矿产局.贵州省区域地质志[M].北京：地质出版社，1987.

[2]《中国矿床发现史·综合卷》编委会.中国矿床发现史·综合卷[M].北京:地质出版社,2001.

[3]殷科华.黔北务正道铝土矿的成矿作用及成矿模式[J].沉积学报，2009,27(3)452-457.

[4]盛章琪，廖丽萍.贵州古风化壳沉积型铝土矿的沉积方式和成矿作用[J].贵州地质，2010，27(4）：255-258.

[5]刘巽峰，王庆生，陈有能，等.黔北铝土矿成矿地质特征及成矿规律[M].贵阳：贵州人民出版社，1990.

[6]武国辉，金中国，鲍淼，等.黔北务正道铝土矿成矿规律探讨[J].地质与勘探，2008，44(6）：31-35.

[7]刘平.三论贵州之铝土矿——贵州北部铝土矿成矿时代、物质来源及成矿模式[J].贵州地质，1993，10(2）：105-113.

[8]崔涛，焦养泉，杜远生，等.黔北务正道地区早二叠世铝土矿沉积古地理及其控矿意义[J].古地理学报，2014，16(1）：9-18.

[9]武国辉，刘幼平，张应文.黔北务—正—道地区铝土矿地质特征及资源潜力分析[J].地质与勘探，2006,42(2):39-43.

P618

A

1004-5716(2015)12-0138-03

2015-08-03

2015-08-04

中央地质勘查基金“贵州省道真县浣溪向斜北部铝土矿普查项目（项目编号：2012520001）”。

韦兰芸（1987-），女（瑶族），广西上林人，助理工程师，现从事地质找矿工作。