贵州省正安县马鬃岭铝土矿区黄龙组灰岩地质特征及其找矿意义

摘要：贵州省正安县马鬃岭铝土矿区是黔北务正道铝土矿成矿区重要组成部分，矿床工业类型是产于石炭系中统黄龙组/志留系兰多维列统韩家店组之上，二叠系阳新统梁山组之下的一水硬铝石铝土矿矿床。矿区连续分布黄龙组灰岩，厚度较稳定，由南往北厚度逐渐增大，反映矿区古地理环境为南高北低，通过对矿区黄龙组灰岩厚度与铝土矿矿体厚度变化的分析，发现铝土矿矿体产出和黄龙组灰岩的关系。黄龙组灰岩的存在，不仅反映沉积区当时的古地理环境，还可以判断该环境是否利于成矿。

关键词：正安；马鬃岭；铝土矿；黄龙组；古地貌

1.前言

铝土矿是贵州省的优势矿产资源，黔北务正道地区更是贵州省铝土矿的主要产出地，区内开发潜力巨大。黔北务正道地区铝土矿整装勘查是全国第一批47个整装勘查区之一，贵州省正安县马鬃岭铝土矿普查正是黔北务正道地区铝土矿整装勘查的子项目之一，通过普查工作，提交了铝土矿矿石资源量约xxxx万吨，矿床规模为大型，为下一步工作奠定了坚实基础。

为推动贵州省经济又好又快地发展，变资源优势为经济优势，贵州省人民政府开展了2020年度重点矿产资源大精查项目，基于贵州省正安县马鬃岭铝土矿普查取得的丰硕成果，贵州省正安县马鬃岭铝土矿（后简称“矿区”）勘探被列入其中，矿区勘查工作分年度进行，2020年度拟完成相当于矿区详查阶段的工作量（截止2020年12月底，矿区已完成的工作量基本达到详查要求），2021年度拟完成矿区勘探工作。普查阶段，矿区成矿背景及矿体地质特征已有相应研究，但矿区黄龙组灰岩与矿体的产出关系尚未系统分析。在本次大精查工作中，通过对黄龙组灰岩的地质特征及其与矿体产出关系的研究，发现其规律，指导矿区后续勘查工作。

2.地质背景

矿区大地構造位置位于上扬子陆块鄂湘渝黔前陆褶断带，主构造线方向呈NE向和NNE向展布。矿区成矿区带属于黔中-渝南铝土矿成矿带，黔北—渝南地区古地貌为南高、北低的侵蚀斜坡，东、西、南三面环山，从晚志留世到晚石炭世、直至中二叠世，隆起区富含铝的硅酸盐岩及少量碳酸盐岩遭受强烈的风化剥蚀（400Ma～295Ma），由于局部不均匀差异升降运动影响，形成湖盆、河湖或滨海沼泽相环境，为区内铝土矿形成提供了富集的场所，并沉积了一套以砂岩、粉砂岩、铝土质岩、炭质页岩为主的碎屑岩。由于海水由北向南侵入，经风化剥蚀形成的残坡积物在重力、河水径流作用下向低洼的汇水盆地迁移，在海湾坡折带之上的河湖环境形成含矿岩系。务正道地区含矿地层广泛分布，铝土矿矿床和矿点星罗其布，具有十分有利的成矿地质背景和成矿地质条件，已发现大中型铝土矿床20余座，分布于区内各个向斜中，铝土矿受向斜构造的保护得以保存。贵州省正安县马鬃岭铝土矿区位于安场向斜内（图1），矿床工业类型为产于石炭系中统黄龙组/志留系兰多维列统韩家店组之上，二叠系阳新统梁山组之下的一水硬铝石铝土矿矿床。

矿区出露的地层有寒武系第三统—芙蓉统娄山关组，奥陶系下统桐梓组、红花园组，中下统湄潭组，奥陶系中上统十字铺组，奥陶系上统宝塔组、五峰组，志留系兰多维列统龙马溪组、石牛栏组、韩家店组，石炭系中统黄龙组，二叠系阳新统大竹园组、梁山组、栖霞组、茅口组，二叠系乐平统龙潭组、长兴组，三叠系下统夜郎组、嘉陵江组，三叠系中统关岭组。二叠系阳新统大竹园组为矿区含矿岩系，按岩性不同大致可分为6层（图2），各层可分为若干小层，含矿岩系厚2m～12m，矿体产于含矿岩系中上部，呈层状产出，连续性好，产状与围岩一致（倾向120°～150°，倾角60°～75°），厚0～5.83m，以碎屑状—半土状铝土矿为主，其次为致密状、豆鲕状铝土矿。

3.黄龙组灰岩地质特征

3.1岩性特征

石炭系中统黄龙组为一套浅灰、灰白色中厚层状细晶—粗晶白云质灰岩，厚度0.63m～12.68m，局部可见肉红色、浅灰色中厚层角砾状灰岩，角砾成分主要为白云质灰岩，砾石大小不一，磨圆度较好，呈次棱角状、次圆状，岩石化学成分主要为方解石。黄龙组下伏地层为志留系兰多维列统韩家店组，岩性为一套紫红色、灰绿色泥岩；上覆地层为二叠系阳新统大竹园组，岩性为（含铁）绿泥石岩、铝土岩、碎屑状—半土状铝土矿、致密状铝土矿、豆鲕状铝土岩等；与上覆地层二叠系阳新统大竹园组、下伏地层志留系兰多维列统韩家店组均为平行不整合接触。

3.2黄龙组灰岩与铝土矿的产出关系

矿区共施工了99个钻孔（普查阶段施工了35个钻孔，本次大精查工作截止2020年12月底已完成64个钻孔），均有黄龙组灰岩存在，说明矿区黄龙组灰岩普遍存在，且连续性好（与邻近的正安县石峰铝土矿区黄龙组灰岩零星分布存在差异），有9个钻孔未见矿，见矿率为90.9%，说明石炭系黄龙组灰岩和上覆二叠系阳新统大竹园组的不整合面上（古风化壳），是一个明显的铝土矿找矿标志。

3.2.1矿体分布与黄龙组灰岩厚度的关系

矿区黄龙组灰岩厚度0.63m～12.68m，平均3.95m，厚度主要集中在1m～6.0m范围之间，矿区矿体厚度0.49m～ 5.83m，平均1.71m。将每一个钻孔对应的黄龙组灰岩厚度与矿体厚度投影在同一个平面上，可以看出二者的一些关系（图3）：

（1）根据图3，共有93个钻孔显示，黄龙组灰岩厚度为1m～6m的范围之间，见矿的钻孔数量为84个，见矿率为90.32%，说明矿区铝土矿主要产于黄龙组灰岩厚度为1m～ 6m的区域；

（2）根据图3，有6个钻孔显示黄龙组灰岩厚度大于6m，占总钻孔数量的6.06%，且有4个钻孔未见矿，说明黄龙组灰岩厚度大于6m时，很少有铝土矿产出。

3.2.2矿体厚度与黄龙组灰岩厚度关系

根据普查阶段施工的钻孔以及本次大精查工作施工的钻孔来看，矿区黄龙组灰岩分布连续，通过分析黄龙组灰岩和矿体厚度的变化情况，细致了解矿区黄龙组灰岩和矿体的厚度稳定性，找出黄龙组灰岩和矿体产出的关系。

自西向东：（1）矿区西部共施工28个钻孔，均有黄龙组灰岩存在，有5个钻孔不见矿，见矿率为82.14%，黄龙组灰岩厚度0.63m～10.83m，平均厚度3.97m，厚度主要集中在1m～5m，有2个钻孔显示黄龙组灰岩厚度大于6m；矿体厚度0.74m～5.83m，平均厚度1.89m。（2）矿区中部共施工29个钻孔，均有黄龙组灰岩存在，全部钻孔见矿，见矿率为100%，黄龙组灰岩厚度1.0m～6.25m，平均厚度3.39m，厚度主要集中在1m～5m，所揭露的黄龙组灰岩厚度均小于6m；矿体厚度0.69m～5.11m，平均厚度1.65m。（3）矿区东部共施工42个钻孔，均有黄龙组灰岩存在，有5个钻孔不见矿，见矿率为88.10%，黄龙组灰岩厚度1.03m～12.68m，平均厚度4.27m，厚度主要集中在1m～6m，有3个钻孔显示黄龙组灰岩厚度大于6m。矿体厚度0.49m～4.44m，平均厚度1.73m；

由北往南：（1）矿区北部共施工24个钻孔，均有黄龙组灰岩存在，有3个钻孔不见矿，见矿率为87.5%，黄龙组灰岩厚度1.07m～10.91m，平均厚度4.78m，厚度主要集中在1m～6m，有3个钻孔显示黄龙组灰岩厚度大于6m；矿体厚度0.72m～5.83m，平均厚度2.44m；（2）矿区中部共施工48个钻孔，均有黄龙组灰岩存在，有4个钻孔不见矿，见矿率为91.7%，黄龙组灰岩厚度0.63m～12.68m，平均厚度3.84m，厚度主要集中在1m～6m，有2个钻孔显示黄龙组灰岩厚度大于6m；矿体厚度0.49m～ 5.11m，平均厚度1.68m；（3）矿区南部共施工27个钻孔，均有黄龙组灰岩存在，有2个钻孔不见矿，见矿率为92.6%，黄龙组灰岩厚度1.26m～6.18m，平均厚度3.30m，厚度主要集中在1m～5m。礦体厚度0.53m～2.52m，平均厚度1.30m。

通过分析，可以看出矿区黄龙组灰岩自西往东平均厚度变化不大，黄龙组灰岩的平均厚度在浅部和深部略厚，中部略薄（表1），厚度主要集中在1m～5m，矿体的平均厚度在西部和东部略厚，中部略薄，二者厚度变化呈正比关系；矿区黄龙组灰岩由南往北平均厚度变化较规律，逐渐递增，递增幅度不大，厚度主要集中在1m～6m，矿体的平均厚度由南往北亦逐渐递增，递增幅度也不大，说明矿体的厚度与黄龙组灰岩厚度（1m～6m范围内）呈正比关系。

3.3.3黄龙组灰岩指示的古地理环境与铝土矿的关系

黄龙组灰岩的存在，反映出矿区的古地貌情况，根据矿区黄龙组灰岩的统计情况（表1），矿区自西向东，黄龙组灰岩在西部和东部略厚，中部略薄，说明矿区古地貌大致为中部略高，东部和西部略低的地形；由南往北，矿区黄龙组灰岩厚度逐渐变大，说明矿区古地貌大体为南高北低，在接受沉积时，矿区往南的区域地势逐步变高，往北的区域地势逐步变低，正好与黔北—渝南地区古地貌南高北低的地势相契合。

黄龙组灰岩的存在，可以判断该区域是否利于成矿，黄龙组灰岩厚度小于1m或者没有黄龙组灰岩残留的区域，对应的古地貌地势较高，遭受风化剥蚀的时间较长，无成矿物质沉积，不利于成矿；黄龙组灰岩厚度在1m～6m的区域，对应的古地貌地势较低，遭受风化剥蚀的时间较短，所处位置离海岸适中，便于成矿物质的富集，利于成矿；黄龙组厚度大于6m的区域，对应的古地貌地势更低，遭受风化剥蚀的时间更短，所处位置离海岸更远，不利于成矿物质沉积，不利于成矿。矿区往南黄龙组灰岩厚度呈变薄的趋势，当黄龙组灰岩的厚度小于1m时或者更小时，则不利于成矿，向斜内矿区更南的区域正是相邻的贵州省正安县石峰铝土矿区，根据贵州省正安县石峰铝土矿区普查成果，该矿区见矿效果不理想，区内黄龙灰岩零星分布，无铝土矿产出，与前述的规律相符；矿区往北黄龙组灰岩厚度呈变厚的趋势，当黄龙组灰岩的厚度大于6m或者更大时，则不利于成矿，根据矿区普查成果，矿区以北的区域，仍有铝土矿产出，但规模小，不连续，至向斜北部转折端，无铝土矿产出，与前述的规律相符。

4.结论

贵州省正安县马鬃岭铝土矿区黄龙组灰岩分布连续，厚度较稳定，黄龙组灰岩和上覆地层之间的不整合面（古风化壳），是一个明显的铝土矿找矿标志，通过对矿区黄龙组灰岩的厚度与铝土矿矿体的厚度变化分析，以及黄龙组灰岩所反映的古地理环境，说明黄龙组灰岩的存在，可以反映沉积区当时的古地貌，还可以判断该环境是否利于成矿，具体结论如下：（1）矿区古地理环境为总体上南高北低，东西向略低、中部略微隆起的地形；（2）黄龙组灰岩厚度小于1m的区域，对应的古地貌地势较高，遭受风化剥蚀的时间较长，无成矿物质沉积，不利于成矿；（3）黄龙组灰岩厚度在1m～6m的区域，对应的古地貌地势较低，遭受风化剥蚀的时间较短，所处位置离海岸距离适中，正好便于成矿物质的富集，有利于成矿；（4）黄龙组厚度大于6m的区域，对应的古地貌地势更低，遭受风化剥蚀的时间更短，所处位置离海岸更远，不利于成矿物质沉积，不利于成矿。

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