黔北洛龍鋁土礦控礦因素分析

向 通，曾昭光，王星明

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)，貴州 貴陽 550018）

黔北洛龍鋁土礦控礦因素分析

向 通*，曾昭光，王星明

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)，貴州 貴陽 550018）

洛龍鋁土礦為地表風(fēng)化沉積礦床，成礦控制因素很多，最重要的是古氣候，其次是成礦時(shí)間、古地貌、大地構(gòu)造、巖相古地理因素和地層巖性。

鋁土礦；控礦因素；黔北

1 區(qū)域地質(zhì)背景

勘查區(qū)大地構(gòu)造屬上揚(yáng)子地塊黔北臺(tái)隆遵義斷拱鳳岡北北東向構(gòu)造變形區(qū)。本區(qū)以燕山期淺層構(gòu)造變形最為強(qiáng)烈，構(gòu)造線多呈北北東向和近南北向延伸。廣泛發(fā)育隔槽式、類隔槽式、隔擋式、疏密波狀和箱狀等形式多樣的褶皺，是貴州典型的前陸褶皺沖斷帶的一部分，侏羅山式褶皺發(fā)育（王硯耕1996）。

區(qū)內(nèi)以燕山期淺層構(gòu)造變形最為強(qiáng)烈，多為NNE向、NNW向和近南北向，少許近東西向的線性構(gòu)造。構(gòu)造形態(tài)以褶皺、斷裂較發(fā)育為其特征，其主體構(gòu)造由一系列的向斜、背斜及壓性和張性斷裂組成。代表性的褶皺由西至東有道真向斜、洛龍背斜、大塘向斜。代表性斷裂由西至東有半巖斷層、天河坪斷層、龍橋斷層、龍家場(chǎng)斷層和李子坳斷層龍洋斷層（圖1）。

勘查區(qū)屬華南地層大區(qū)——揚(yáng)子地層區(qū)——上揚(yáng)子地層分區(qū)——黔北地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)早古生代地層發(fā)育良好、分布廣泛，生物化石豐富。除缺失泥盆系外，寒武系、奧陶系、志留系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系均有出露。寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系以海相碳酸鹽沉積為主，間夾少量陸源碎屑沉積，志留系則以海相碎屑沉積為主，侏羅系為內(nèi)陸河湖相沉積組合，第四系為內(nèi)陸山地多成因松散堆積，累計(jì)出露最大厚度4252m。

2 成礦控制因素

2.1 大地構(gòu)造環(huán)境

黔北鋁土礦主要是在黔桂運(yùn)動(dòng)期間形成的。黔桂運(yùn)動(dòng)是指在廣西早二疊世棲霞組和晚石炭世馬平組間的不整合，揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)內(nèi)二疊系與石炭系間均為平行接觸關(guān)系，具有多種接觸情況。貴陽與遵義間下二疊統(tǒng)超覆于下石炭統(tǒng)的不同地層，甕安和金沙之北下二疊統(tǒng)分別與奧陶系下中上統(tǒng)接觸；仁懷—遵義—余慶一線以北的黔北，下二疊統(tǒng)普遍與石炭系黃龍組和中下志留統(tǒng)假整合。假整合面上是古風(fēng)化殼，上面發(fā)育了鈣紅土化、紅土化和鋁土礦化。

黔北鋁土礦的現(xiàn)今保存狀況是燕山運(yùn)動(dòng)造成的，在燕山期造山運(yùn)動(dòng)的影響下，形成今日所見的地質(zhì)構(gòu)造及地形地貌格局。燕山運(yùn)動(dòng)使貴州中部和北部形成了格槽式構(gòu)造，在接受風(fēng)化剝蝕的過程中，已沉積形成的鋁土礦體在背斜中由于長(zhǎng)時(shí)期暴露被剝蝕殆盡，而在向斜中，由于有較厚的上覆地層壓覆，使含礦層免受到侵蝕、剝蝕，從而成為含礦層得以良好保存。

2.2 巖相古地理環(huán)境

在鋁土礦形成以前本地區(qū)屬于古喀斯特地貌，位于赤道附近，特別有利于鈣紅土化，發(fā)生碳酸鹽巖交代成土作用，與現(xiàn)今世界上的牙買加鋁土礦床的形成有相似性。也與黔中鋁土礦的形成有一定的相似性。但是本區(qū)的風(fēng)化的時(shí)間較長(zhǎng)，將黃龍灰?guī)r大部分都風(fēng)化交代完畢，只是殘留了少量的一部分，個(gè)別地區(qū)僅存在大塊轉(zhuǎn)石，而牙買加鋁土礦和黔中鋁土礦的碳酸鹽巖仍然保有較大的規(guī)模。

在牙買加和黔中地區(qū)，碳酸鹽巖厚度較大，鋁土礦僅僅是發(fā)育于巖溶漏斗之內(nèi)，分布不連續(xù)。但是在黔北地區(qū)，因?yàn)辄S龍灰?guī)r經(jīng)歷了長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)化剝蝕，從石炭紀(jì)黃龍期末到二疊紀(jì)梁山前期，一直都在交代成土然后成礦，所以黃龍灰?guī)r殘留厚度小，起伏小，鋁土礦在上面呈較為連續(xù)的狀態(tài)，呈似層狀。

礦系形成中期，雨量適中，氣候適宜，特別容易形成鋁土礦，同時(shí)當(dāng)時(shí)的河流較為發(fā)育，在喀斯特地貌上風(fēng)化形成的鋁土礦，經(jīng)常被河流搬運(yùn)到巖溶洼地內(nèi)，形成磨圓度較好的砂狀沉積結(jié)構(gòu)鋁土礦層。四周的黃龍灰?guī)r群山上，風(fēng)化形成的鋁土礦不斷被流水沖到洼地內(nèi)沉積，鋁土礦多被保存。

2.3 地層巖性條件

礦層中上部的鋁土質(zhì)粘土巖、鋁土巖常與鋁土礦含量呈正相關(guān)。這些類型巖石分布廣厚度大，往往鋁土礦化好；反之，如果這些巖石分布少，而炭質(zhì)頁巖分布厚度大，則表明為還原的沼澤環(huán)境為主，礦石發(fā)生大規(guī)模復(fù)硅化作用，使得最初的鋁土礦被破壞掉，礦石質(zhì)量往往較差。根據(jù)512線鉆孔含礦巖系厚度和礦體厚度對(duì)比圖（圖2）發(fā)現(xiàn)，含礦巖系薄但是礦體厚，含礦巖系厚而礦體薄。這些即是沼澤化作用破壞了鋁土礦所致。從總體上看，在區(qū)域分布上當(dāng)含礦巖系厚度較薄時(shí)，鋁土礦層一般變薄或消失，逐漸變化為鋁土質(zhì)泥巖、粘土巖或炭質(zhì)頁巖。

2.4 古氣候條件

古氣候是控制鋁土礦形成的最重要因素。黔北鋁土礦形成時(shí)期為石炭紀(jì)末期到二疊紀(jì)早期，根據(jù)巴多西（1990）運(yùn)用板塊運(yùn)動(dòng)解釋世界各地鋁土礦的形成和分布特征，板塊所處的緯度不同，古氣候也不同，據(jù)鋁土礦古地磁測(cè)定,遵義至道真一帶為北緯8°12′。這就是說，從晚泥盆世至晚石炭世，貴州大片地區(qū)都處于靠近赤道的濕熱氣候區(qū)內(nèi)。劉巽鋒等(1990)根據(jù)黔北硬水鋁石及高嶺石的氧同位素測(cè)溫，得出鋁土礦成礦的年氣溫為33.4℃～40.1℃，氣候炎熱。在炎熱潮濕的氣候條件下，加之研究區(qū)地殼也相對(duì)穩(wěn)定，適宜巖溶作用的發(fā)生和發(fā)展，促使碳酸鹽巖交代成土，也有利于鋁土礦的形成。

然而成礦環(huán)境不是一成不變的，在鋁土礦形成的期間，局部因?yàn)闃?gòu)造運(yùn)動(dòng)曾經(jīng)發(fā)生中小規(guī)模的沼澤化，使得鋁土礦系中間發(fā)育了至少一層透鏡體煤系沉積。鋁土礦應(yīng)該是經(jīng)歷了至少2次的成礦階段，有的地方甚至3次。這種成礦間斷是古氣候變化造成的，比如氣候突然變得過于潮濕，就不利于形成鋁土礦，有利于發(fā)育沼澤；古氣候過于干旱，則沒有足夠的雨水，不能發(fā)生淋濾作用成礦。作者通過薄片觀察發(fā)現(xiàn)了放射狀向內(nèi)收斂變細(xì)的干縮裂紋等特征，反映出鋁土礦成礦時(shí)是濕熱氣候和干熱交替的熱帶草原氣候。

在早二疊世周期性發(fā)生冰期—間冰期，引發(fā)周期性的海侵—海退作用，使成礦區(qū)的物理化學(xué)條件發(fā)生周期性變化，在間冰期海侵，全區(qū)紅土、鈣紅土和鋁土礦系被淹沒，成礦作用中斷，甚至破壞鋁土礦；在冰期海退，黔北碳酸鹽巖殘丘和部分志留系泥巖暴露地表，發(fā)生鈣紅土化和紅土化，使該區(qū)發(fā)生鋁土礦作用而形成鋁土礦。

到了二疊紀(jì)梁山期前，發(fā)生大規(guī)模海進(jìn)，導(dǎo)致地下水位上升，正在沉積的鋁土礦區(qū)廣泛發(fā)育沼澤化，植被發(fā)育，因此在鋁土礦系地層頂部形成了一層含煤沉積。同時(shí)也發(fā)生了大規(guī)模復(fù)硅化和黃鐵礦化。

2.5 古地貌條件

盛章琪（1988）認(rèn)為我國鋁土礦儲(chǔ)量的90%都是屬于一水硬鋁石為主的巖溶型鋁土礦，劉巽鋒(1990)對(duì)黔北—川南鋁土礦成礦區(qū)的古地貌進(jìn)行了劃分，本區(qū)域?qū)俅ㄇ狗骞鹊毓诺孛矃^(qū)，由一系列脊峰溶蝕谷地、洼地、侵蝕谷地等形態(tài)組成，底板巖石以非可溶性的中下志留統(tǒng)韓家店組泥巖、頁巖、砂巖為主，間夾碳酸鹽巖。杜定全等(2007)對(duì)道真池家溝礦點(diǎn)測(cè)剖面發(fā)現(xiàn)，巖溶古地貌對(duì)鋁土礦含礦巖系地層的厚度有明顯的控制作用，在巖溶起伏面凸起部位，含礦巖系和礦層的厚度較小，而在巖溶起伏面凹陷的洼地部位，鋁土礦含礦巖系厚。

[1] 王硯耕.貴州主要地質(zhì)事件與區(qū)域地質(zhì)特征[J].貴州地質(zhì), 1996,13（2）:99-104.

[2]巴多西.紅土型鋁土礦[M].冶金工業(yè)出版社，1990：57-89.

[3]劉巽鋒.黔北鋁土礦成礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律[M].貴州人民出版社，1990：30-150.

[4] 盛章琪.我國巖溶型鋁土礦床的成因類型及其與古風(fēng)化殼的關(guān)系[J].中國巖溶，1988.

[5]朱立軍，李景陽.碳酸鹽巖風(fēng)化成土作用及其環(huán)境效應(yīng)[M].北京地質(zhì)出版社，2004：36-53.

[6]向通，王星明，等.貴州省道真縣洛龍鋁土礦詳查報(bào)告[R].貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局117地質(zhì)大隊(duì)，2014.

P619.2

A

1004-5716(2015)09-0120-03

2015-01-22

向通（1971-），男（漢族），貴州織金人，工程師，現(xiàn)從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。