公 斌
(贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队,贵州 贵阳 550018)
道真县大塘铝土矿是黔北务正道地区典型铝土矿床之一,经过详查工程控制揭露,区内圈定铝土矿矿体8个,累计控制+推断铝土矿矿石资源量4 566万t,矿床规模属于大型。笔者根据详查区内资料,通过对区内7号主矿体(隐伏矿体)黄龙组灰岩厚度与矿床含铝岩系厚度、矿体厚度、矿体品位、铝硅比值进行对比分析,阐述其与铝土矿矿体的关系。
贵州道真县大塘铝土矿产位于黔中-渝南铝土矿成矿带中的黔北铝土矿带北部道真县境内的大塘向斜两翼,大地构造属扬子准地台内,黔北台隆遵义断拱凤冈NNE向构造变形区之北缘。铝土矿产于二叠系下统大竹园组中上部,下伏地层为石炭系黄龙组或志留系韩家店组,与上覆大竹园组组呈平行不整合接触,局部残留有黄龙组灰岩古喀斯特地貌风化壳。黔北地区,因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,铝土矿呈较为连续的状态,呈似层状。
刘巽锋(1990)对息峰-川南铝土矿成矿区的含矿岩系古地貌进行了划分,该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。据杜定全等(2007)对道真池家沟矿点解剖发现,岩溶古地貌对铝土矿含矿岩系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,含矿岩系的厚度较大。铝土矿就沉积在古地貌相对平缓及低洼的浅湖相中,地势较陡和相对凸起的部位是没有铝土矿沉积的。
黄龙组主要出露于勘查区西部洛龙背斜核部、两翼以及大塘向斜的西翼。为浅灰白色中厚层至厚层块状泥晶灰岩、白云质灰岩,部分地段缺失,厚度0~13.47 m。上覆地层为下二叠统大竹园组含铝岩系,下伏地层为下志留统页岩、粘土岩,夹少许粉砂质粘土岩及透镜状生物灰岩。与上覆地层和下伏地层均呈平行不整合接触。
对该区7号矿体135个探矿工程所揭露的黄龙组灰岩厚度进行统计分析,见表1,并作黄龙灰岩厚度等值线图,见图1,黄龙组最大厚度为9.2 m,位于矿体西部边缘。由图1可见,黄龙组灰岩从东至西,厚度逐渐增大;东部在铝土矿成矿期已基本风化剥蚀,局部有残留;中部残留黄龙组灰岩呈凹凸不平的古岩溶洼地。
图1 7号矿体黄龙灰岩厚度等值线图
表1 钻孔中含铝岩系厚度与见矿情况统计表
统计的135个钻孔,见表2,有108个钻孔见矿,见矿率80 %;其中在100个含铝岩系底板为黄龙组(C2h)灰岩的钻孔中,有82个钻孔见矿,见矿率为82 %,35个含铝岩系底板为韩家店组(S1hj)页岩、粘土岩的钻孔中,有26个钻孔见矿,见矿率为74.29 %。
表2 钻孔中含铝岩系底板与铝土矿关系统计表
对该区7号矿体135个探矿工程所揭露的含铝岩系厚度进行统计分析,并作含铝岩系厚度等值线图,见图2,最大厚度为13.27 m。
图2 7号矿体含铝岩系厚度等值线图
由图2可见,含铝岩系厚度整体上从东至西呈逐渐减小的趋势,南东部厚度最大。由图1和图2可知,含铝岩系厚度与黄龙组灰岩厚度有一定的负相变化关系,即黄龙组灰岩的厚度大,则含铝岩系的厚度小。
对该区7号矿体135个探矿工程所揭露的矿体厚度进行统计分析,最大厚度为6.64 m,并作矿体厚度等值线图,见图3。由图3可见,矿体厚度在平面上无明显的变化规律,存在多个无矿天窗,整体上南东部厚度略大于北西部。矿体厚度与黄龙组灰岩厚度有一定的负相变化关系,与含铝岩系厚度有一定的正向变化关系。即黄龙组灰岩的厚度越大,则矿体的厚度越小。
图3 7号矿体矿体厚度等值线图
对该区7号矿体135个探矿工程所揭露的矿体品位进行统计分析,并作矿体品位等值线图,见图4,最高品位为75.67 %。由图4可见,矿体矿石品位整体上呈现中部高,向边缘逐渐降低俄趋势;矿体矿石品位与黄龙组灰岩厚度有一定的负相变化关系,与含铝岩系厚度和矿体厚度有一定的正向变化关系。即黄龙组灰岩的厚度大,则矿体的厚度小;含铝岩系厚度大,则含铝土矿矿体的矿石质量越好。
图4 7号矿体矿体品位等值线图
对该区7号矿体135个探矿工程所揭露的矿体铝硅比值进行统计分析,见表1,并作矿体铝硅比值等值线图,见图5,矿体最大铝硅比值为32.9 m,位于矿体中部。
图5 7号矿体矿体铝硅比值等值线图
由图5可见,矿体铝硅比值与黄龙组灰岩厚度有一定的负相变化关系,与矿体品位有一定的正向变化关系。即黄龙组灰岩的厚度越大,矿体铝硅比值越小;矿体品位越高,矿体铝硅比值亦越高。
铝土矿赋存在志留系下统韩家店组泥质岩或石炭系上统黄龙组灰岩古准平原化地貌之上,铝土矿矿体厚度受岩溶古地形地貌控制作用明显,在古地貌相对平缓及低洼处含铝岩系厚度较大、矿体厚度亦较大,Al2O3含量亦较高,铝硅比值亦较大,反之地势较陡和相对凸起的部位含铝岩系厚度、矿体厚度较低,Al2O3含量较低,铝硅比值较小。
综上所述,通过对该区黄龙组厚度与大竹园组含铝岩系厚度、矿体厚度、矿石品位、矿体铝硅比值特征进行对比分析,认为该区铝土矿矿体、含铝岩系的厚度、矿体矿石品位与黄龙组灰岩厚度有一定的负向变化关系;矿体矿石品位与含铝岩系厚度和矿体厚度有一定的正向变化关系;矿体铝硅比值与黄龙组灰岩厚度有一定的负相变化关系,与矿体品位有一定的正向变化关系。即一般黄龙组灰岩厚度越大,则含铝岩系的厚度越小,含铝土矿的可能性及铝土矿体厚度亦小,反之亦然;矿石质量的好坏及矿体的厚度与底板岩性变化无明显的关联,而与古地理环境关系密切。