麥西鋁土礦隱伏礦體特征及對黔中鋁土礦找礦意義

王槐山 黃凱 雷靈芳 劉傳寶

中化地質礦山總局貴州地質勘查院，貴州 貴陽 550002

麥西鋁土礦隱伏礦體特征及對黔中鋁土礦找礦意義

王槐山*黃凱 雷靈芳 劉傳寶

中化地質礦山總局貴州地質勘查院，貴州 貴陽 550002

貴州鋁土礦資源豐富，其中以黔中鋁土礦最具代表，但該區(qū)因褶皺、斷裂構造致使鋁土礦直接找礦標志和間接找礦標志大面積隱伏。通過對麥西礦區(qū)大土向斜核部新發(fā)現(xiàn)的隱伏礦體地質特征等進行綜合分析，認為直接運用向斜構造找礦標志，在整個黔中鋁土礦范圍內(nèi)探索或發(fā)現(xiàn)深部隱伏鋁土礦可獲重大突破，增加鋁土礦資源量具較大潛力。

鋁土礦 隱伏礦體 找礦標志 麥西

麥西礦區(qū)位于清鎮(zhèn)市城區(qū)北西方向直距約23km處，位于壇罐窯中型礦區(qū)的北東部，行政區(qū)劃屬貴州省清鎮(zhèn)市衛(wèi)城鎮(zhèn)、麥格鄉(xiāng)所轄。通過現(xiàn)正在開展的詳查工作，在礦區(qū)北東部成功探獲一大型隱伏礦體。對麥西鋁土礦隱伏礦體特征綜合分析后認為：運用向斜構造找礦標志，在整個黔中鋁土礦范圍內(nèi)探索或發(fā)現(xiàn)深部隱伏鋁土礦可獲重大突破。

1 黔中鋁土礦概況

黔中鋁土礦范圍涵蓋了織金縣、清鎮(zhèn)市、白云區(qū)、修文縣等境內(nèi)的所有大、中、小型鋁土礦區(qū)。先后有貴州省地礦局、貴州省有色局、中化地質礦山總局貴州地質勘查院等單位進行了普查至勘探工作，至2011年底探明區(qū)內(nèi)鋁土礦各類保有資源量約3.5億t【1】。由礦區(qū)及含礦巖系分布特征可知，已知的礦區(qū)多分布于含礦巖系地表出露區(qū)，且資源量豐富。而區(qū)內(nèi)大部范圍受褶皺構造致使含礦巖系隱伏地下，找礦難度大，效果不甚理想。

麥西礦區(qū)隱伏礦體屬于在含礦巖系完全隱伏新探獲的礦體，認為在整個黔中鋁土礦區(qū)域具較大的找礦前景。

2 麥西礦區(qū)地質特征

礦區(qū)處于揚子準地臺南緣的黔北臺隆遵義斷拱之貴陽復雜構造變形區(qū)內(nèi)，區(qū)域構造較復雜，以南北向褶皺為主，伴以北東向及南北向斷裂。出露地層為由上向下第四系，二疊系龍?zhí)督M、茅口組、棲霞組、梁山組，石炭系擺佐組、九架爐組及寒武系婁山關組地層（圖1）。

圖1 麥西礦區(qū)地質簡圖Fig.1 Geological map of Maixi mining area

區(qū)內(nèi)鋁土礦根據(jù)九架爐組含礦層出露情況分為淺部與深部礦體，淺部礦體（含礦層出露地表）現(xiàn)已查明的資源量為 1900萬 t，深部礦體（含礦層隱伏地表）為新探獲礦體?，F(xiàn)對其新探獲的深部隱伏礦體地質特征等進行簡述。

麥西鋁土礦新探獲的隱伏礦體位于大土向斜軸部及附近，賦存于石炭系九架爐組地層中上部。向斜軸線為南東—北西走向，總體產(chǎn)狀平緩。核部出露最新地層為二疊系龍?zhí)督M，北東翼揚起地層為二疊系茅口組、棲霞組，南西翼受斷層切割老地層未揚起。

2.1 含礦巖系特征

根據(jù)鉆探揭露資料，隱伏礦體含礦巖系九架爐組地層埋深 238～458m，巖性上部為灰綠色鋁質粘土巖、灰褐色碎屑狀鋁土礦、灰褐色鋁質粘土巖，下部為褐紅色赤鐵礦、紫紅色鐵質粘土巖，總厚 4.76～15.55m。含礦巖系厚度明顯受寒武系上統(tǒng)婁山關組頂部古喀斯特侵蝕洼地控制，古巖溶洼地凹陷越深，含礦巖系沉積就越厚，隨之鋁土礦體就越厚，品質越好；凸起地帶含礦巖系變薄，以至尖滅，隨之鋁土礦體也變薄，以至尖滅，品質也就越差。

含礦巖系特征如下：

2.2 鋁土礦礦體特征

呈隱伏礦體，似層狀、透鏡狀賦存于向斜核部九架爐組地層中上部，產(chǎn)狀平緩。最小埋深241m，最大埋深472m。走向南東—北西向，長約1400m．寬約 1000m，礦體極值厚度 1.40～11.29m．平均厚度 6.15m。估算推斷的(333)資源量超2000萬t，為一大型隱伏礦體。

礦石自然類型單一，主要為碎屑狀鋁土礦，碎屑成分占樣品總量的 60%以上，粒徑小于0.03mm．鋁礦物主要為一水硬鋁石(75%～88%)、粘土礦物(10%～22%)、鐵質(2%～3%)，石英、褐鐵礦微量。

礦石平均品位：A12O3為 58.95%、SiO2為8.51%、Fe2O3為15.88%、TiO2為3.20%；燒失量為13.33%；鋁硅比為13.53。鋁礦物主要為一水硬鋁石，A12O3與SiO2、Fe2O3，負相關關系，即A12O3的質量分數(shù)越高，SiO2、Fe2O3質量分數(shù)就越低。A12O3與TiO2、燒失量呈正相關關系，即A12O3質量分數(shù)越高，TiO2質量分數(shù)就高，相對燒失量也高。

2.3 礦體頂和底板

礦體直接頂板為鋁質粘土巖，似層狀產(chǎn)出，為鋁土礦直接見礦標志，間接頂板為擺佐組灰?guī)r。直接底板為鐵質粘土巖，不穩(wěn)定，透鏡狀，局部缺失，間接底板為婁山關組白云巖。

3 礦床成因分析

3.1 巖相古地理分析

據(jù)區(qū)域發(fā)展簡史，石炭系九架爐時本區(qū)處于“島后瀉湖”環(huán)境。在長順障壁島后，清鎮(zhèn)以東則由于經(jīng)過潮汐通道與廣海海水相連，受潮汐的影響，與內(nèi)部瀉湖比較，水域較為動蕩，水浪沖擊的能量較高，又由于有大陸淡水的補充。含鹽度也比較低，因而處于氧化環(huán)境。沉積基底由于受到升降運動和巖溶化作用的交替影響，在平面上形成近東西向分布的凹凸不平帶。從石炭系上統(tǒng)九架爐沉積厚度分析，由西向東的貓場、林歹、牛奶沖、小山壩、斗蓬山均為水下凹地，沉積礦系最大可達53m，一般為10～15m，礦厚3～5m，最厚 24m。相對凸起帶，如老黑山、清水塘、云霧山等地沉積相對較薄。含礦巖系一般小于10m，而礦體形態(tài)復雜，厚度亦小，多在 1～2m，呈小透鏡狀、扁豆狀。因此，區(qū)內(nèi)鋁土礦分布和巖性組合，均嚴格受大地構造位置及古地貌制約。而麥西礦區(qū)則位于林歹古巖溶洼陷的北端，成礦環(huán)境屬瀉湖槽谷亞相。

3.2 鋁土礦的形成

在作為供鋁主體的鈣紅土風化殼中，Al、Si、Fe、Ti等較穩(wěn)定的元素，相對富集，其氧化物難溶于水。當廣泛海侵后，原地和搬運來的微屑和膠溶體壯的氧化物被海解，帶正電荷的Al2O3溶膠與帶負電荷的SiO2溶膠相遇，在pH= 4.1～6時，便產(chǎn)生聚沉，首先Fe2O3聚沉為赤鐵礦，而后Al2O3與SiO2聚沉為高嶺石等粘土礦物。在這種化學凝膠沉積的同時，伴有機械微屑沉積，后經(jīng)成巖左右逐漸脫硅為鋁土礦，形成一水硬鋁石為主的鋁土礦床。

若成礦作用迅速，則由于沉積分異差脫硅不完全，形成品位較低的致密狀鋁土礦，含粘土礦物較多；若在成巖作用過程中，在遭受潮汐、波浪沖擊，使固結或半固結的沉積物“顆?；保?jīng)篩選遷移在不同的環(huán)境中與繼續(xù)進行的化學凝膠作用一起再沉積，便形成碎屑狀鋁土礦。在島后瀉湖內(nèi)由于這種搬運，磨蝕作用和分選作用，使有的經(jīng)受了兩次或多次的脫硅轉移，形成品位較高的土狀鋁土礦。而本區(qū)高鐵鋁土礦主要是因為當時水域環(huán)境局部物理化學等條件改變，使較多的鋁質緊隨鐵質首先聚沉成礦，表現(xiàn)為高鐵礦常位于礦層下部，與鐵礦巖系呈漸變過渡關系，同時在礦石中常見到鐵綠泥石等含鐵較高的礦物。

綜上所述，本區(qū)鋁土礦的形成，是基底碳酸巖巖石經(jīng)紅土作用形成的“初始富集”層通過海解改造后，以微屑和膠體化學聚沉，巖溶盆地內(nèi)顆粒再沉積，主要由鋁土礦物—高嶺石脫硅成礦，再經(jīng)成巖期后受風化淋濾改造，富化形成品位較高的鋁土礦。

礦床成因為古風化殼—再沉積、改造礦床【2】。

鋁土礦形成后受燕山期及歷次褶皺、斷裂構造影響，該區(qū)地層抬升上不一，使其含礦巖系及鋁土礦部分出露地表，部分以褶皺構造形態(tài)保存而隱伏。

4 找礦標志

新探獲的麥西隱伏礦體位于黔中鋁土礦次級褶皺大土向斜核部，向斜整體保存較完整，即表現(xiàn)為褶皺構造組合。結合區(qū)內(nèi)已知鋁土礦多年勘查成果和找礦經(jīng)驗，其找礦標志如下：

（1）直接找礦標志：即含礦巖系，鋁土礦位于石炭系九架爐組地層，中上部鋁質粘土巖中，故為直接找礦標志。麥西礦區(qū)深部礦體部分完全隱伏。

（2）間接找礦標志：即古喀斯特侵蝕面，石炭系九架爐組地層上覆于寒武系上統(tǒng)婁山關組等古喀斯特侵蝕面之上，與之呈假整合接觸的古喀斯特侵蝕面為間接找礦標志。

（3）向斜構造找礦標志：本區(qū)大土向斜為一寬緩次級向斜，經(jīng)鉆探工程揭露控制，鋁土礦礦體位于向斜核部及附近，隱伏。其上覆地層依次為擺佐組、粱山組、棲霞組、茅口組及龍?zhí)督M地層。

5 結論

黔中鋁土礦位于黔中隆起褶皺帶，北東向褶皺構造發(fā)育，特別是復式褶皺發(fā)育，從而致使區(qū)內(nèi)大面積直接、間接找礦標志隱伏，其中形成的各向斜構造將成為探尋新增鋁土礦資源的重要找礦標志。根據(jù)這一找礦標志，目前已在已知礦區(qū)外圍的次級向斜軸部及附近發(fā)現(xiàn)了隱伏鋁土礦礦體。由探明的隱伏鋁土礦含礦巖系及礦體特征表明，除直接、間接找礦標志出露地表區(qū)域找礦效果明顯外，在因褶皺構造致使直接、間接找礦標志隱伏區(qū)，利用鉆探工程探索或發(fā)現(xiàn)深部隱伏鋁土礦已成為可能，且可獲重大找礦突破，特別是區(qū)內(nèi)向斜、次級向斜核部及其附近。同時也為現(xiàn)階段在該區(qū)開展鋁土礦“攻深找盲”提供了借鑒依據(jù)。

1 鄧克勇，文國江，葉飛，等. 貴州省鋁土礦資源利用現(xiàn)狀調查成果匯總報告[R]. 貴陽：貴州省地質調查院，2011

2 王槐山，黃凱，龍冉，等. 貴州省清鎮(zhèn)市麥西礦區(qū)鋁土礦普查報告[R]. 貴陽：中化地質礦山總局貴州地質勘查院，2012

Concealed ore bodies characteristics of Maixi bauxite and its significance for bauxite prospecting in central Guizhou

Wang Huaishan Huang Kai Lei Lingfang Liu Chuanbao
Guizhou Geological Exploration Institute, China Chemical Geology and Mine Bureau,Guiyang550002，Guizhou , China

Guizhou is rich in bauxite resources, among which the bauxite in central Guizhou is the most representative, however,prospecting indicators,direct or indirect,inthe areais concealed because of the folds and faults. The paper analyzes the concealed ore geological features which is newly discovered in Datu syncline core , Maixi mining area.The results show that the direct application of the prospecting indicators for the syncline structure can lead to significant breakthroughs in the exploration and discovery of deep concealed bauxite deposits in the whole central Guizhou Province, and great potential in bauxite resources increasing.

concealed orebody, deposit genesis, prospecting indicator, Maixi

P61;P618.45

A

1006–5296（2017）03–0159–04

* 第一作者簡介：王槐山（1964～），男，從事地質礦產(chǎn)勘查工作，高級工程師

2017-07-05；改回日期：2017-08-06