黔北地區(qū)道真向斜西翼南段鋁土礦地質(zhì)特征及深部找礦潛力

鮮紹軍

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，貴州貴陽550005）

道真向斜鋁土礦位于黔北—渝南鋁土礦成礦帶的南段，成礦地質(zhì)條件良好。通過2003～2016年的勘查工作，已在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多個(gè)鋁土礦體，探獲鋁土礦資源量約4460×104t。其中，道真向斜西翼南段（沙壩及三清廟礦區(qū)）探獲鋁土礦資源量約3390×104t，占道真向斜總資源量的76%，顯示出較好的資源賦存潛力。黔北地區(qū)是貴州省重要的鋁工業(yè)基地，鋁土礦開發(fā)利用勢(shì)在必行，本文對(duì)具備資源賦存潛力的道真向斜西翼深部做進(jìn)一步找礦潛力探究，以期為今后的鋁土礦勘查工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

黔北地區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)南緣的黔北臺(tái)隆遵義斷拱之鳳岡NNE向構(gòu)造變形區(qū)內(nèi)（揚(yáng)子板塊南部北侏羅山式褶皺帶），屬遵義斷拱東北部的一個(gè)四級(jí)構(gòu)造單元[6]。以NNE向和NE向多字型構(gòu)造為主，西部發(fā)育SN向構(gòu)造[5]，主要是燕山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。區(qū)域內(nèi)斷裂不甚發(fā)育，與褶皺配套的扭性斷裂和橫張斷裂規(guī)模一般不大。斷裂一般沿背斜軸部和向斜兩翼展布，斷裂走向主要為NNE向，次為NW向，后者規(guī)模較小。區(qū)內(nèi)褶皺發(fā)育，以隔槽式褶皺為特征。

區(qū)域內(nèi)廣泛出露寒武系、奧陶系、志留系中-下統(tǒng)、上石炭統(tǒng)、二疊系、三疊系、侏羅系及第四系地層[7]。寒武系集中分布于背斜的核部；志留系僅有中下統(tǒng)韓家店組發(fā)育；缺失志留系上統(tǒng)、泥盆系和大部分石炭系。二疊系中統(tǒng)梁山組為區(qū)內(nèi)鋁土礦的含礦巖系[8-10]，區(qū)內(nèi)無變質(zhì)巖、火成巖出露。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

道真向斜西翼南段由老到新出露地層依次為志留系中下統(tǒng)韓家店群（S1-2Hj）、石炭系上統(tǒng)黃龍組（C2hn）、二疊系中統(tǒng)梁山組（P2l）、棲霞組（P2q）、茅口組（P2m）、吳家坪組（P3w）、上統(tǒng)長(zhǎng)興組（P3c）、三疊系下統(tǒng)夜郎組（T1y）、茅草鋪組（T1m）、中統(tǒng)松子坎組（T2s）、獅子山組（T2sh）、侏羅系下統(tǒng)（J1）及第四系（Q）地層。含鋁巖系二疊系中統(tǒng)梁山組（P2l）在區(qū)內(nèi)連續(xù)出露，為灰白、灰、深灰薄層狀粘土巖、鋁土質(zhì)粘土巖、鋁土巖、鈣質(zhì)頁巖、石英砂巖、硅質(zhì)巖等，偶夾薄煤層。厚度主要集中在6～9m之間，厚度較穩(wěn)定，與下伏韓家店群（S1-2Hj）或黃龍組（C2hn）為假整合接觸關(guān)系（圖1）。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)一級(jí)褶皺為道真向斜，其南起于云峰，向北經(jīng)道真、凌霄，至背埡口附近被一SN向沖斷面破壞而終止，軸線方向15°～20°。本區(qū)位于道真向斜西翼南段，地層總體走向NNE，傾向SE，傾角40°～84°，道真向斜軸位于本區(qū)東側(cè)。

區(qū)內(nèi)發(fā)育一次級(jí)褶皺后槽向斜，向斜軸位于本區(qū)南端后槽至茶坡一帶，軸線方向20°～40°，核部地層為三疊系長(zhǎng)興組，兩翼依次出露二疊系、志留系地層，后槽向斜西翼地層走向NNE，傾向SE，傾角40°～55°，東翼地層走向近SN，傾向W，傾角50°～65°。

區(qū)內(nèi)中南段發(fā)育一條F1斷層。F1在本區(qū)中部發(fā)育于二疊系茅口組地層中，走向 20°～30°，傾向 110°～120°，傾角60°～75°，與地層產(chǎn)狀基本一致，屬走滑性質(zhì)平移斷層；探槽TC601、鉆孔ZK35-2揭露F1斷層在南部后槽一帶發(fā)育于含礦巖系中，向南延伸至志留系韓家店組地層中，于花尖子一帶切斷含礦巖系梁山組向南西延伸到二疊系棲霞組地層中，從TC601探槽向南，F(xiàn)1斷層轉(zhuǎn)變?yōu)槟鏀鄬有再|(zhì)，其走向30°～40°，傾向120°～130°，傾角55°～70°。F1斷層、后槽向斜對(duì)本區(qū)南部成礦影響明顯。

圖1 道真向斜西翼南段地質(zhì)圖

2.3 礦體產(chǎn)出特征

區(qū)內(nèi)梁山組地層地表連續(xù)出露長(zhǎng)度約15km，根據(jù)現(xiàn)階段勘查成果，共發(fā)現(xiàn)6個(gè)礦體，礦體在梁山組地層中上部呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖一致，走向近SN，傾向E，傾角39°～85°，各礦體基本地質(zhì)特征見表1。

區(qū)內(nèi)含礦巖系中二疊統(tǒng)梁山組厚度變化系數(shù)為27.3%，屬于比較穩(wěn)定的類型[7]。礦體厚度、礦石質(zhì)量與含礦巖系的埋藏深度總體上呈正相關(guān)關(guān)系，即含礦巖系埋藏較淺時(shí)礦層厚度較厚，Al2O3含量較高、鋁硅比高，礦石質(zhì)量較好[5]。但在400～1000m深度，礦體厚度、礦石質(zhì)量趨于穩(wěn)定，在個(gè)別地段，礦體出現(xiàn)厚度小于0.8m甚至尖滅的情況?？傮w上本區(qū)礦體在深部的延伸和連續(xù)情況北部好于南部，礦體規(guī)模、深部延伸情況與礦體地表露頭長(zhǎng)度呈正相關(guān)。

3 鋁土礦的形成過程

表1 道真向斜西翼南段礦體基本地質(zhì)特征

本區(qū)內(nèi)鋁土礦的形成與地層、巖性、構(gòu)造（特別是向斜構(gòu)造）、古地理沉積環(huán)境、古氣候、古地貌等成礦地質(zhì)條件具有較為密切的時(shí)空演化關(guān)系[1-3]。其形成大致可以概括為：初始礦源層形成—搬運(yùn)沉積—壓實(shí)成巖—表生作用4個(gè)階段(劉平,1996)。成礦母巖[韓家店組泥（頁）巖、黃龍組灰?guī)r等]裸露于地表遭受風(fēng)化剝蝕，在炎熱氣候，潮濕多雨的亞熱—熱帶環(huán)境下，大氣降水、地表水等酸性液體對(duì)地層進(jìn)行沖刷、溶蝕，形成以高嶺石及其它粘土礦物為主的初始礦源層[1]；基底巖石經(jīng)風(fēng)化作用行成的富鋁碎屑物質(zhì)，反復(fù)通過剝蝕、沖刷、搬運(yùn)和沉積作用使下部弱氧化帶上升為強(qiáng)氧化帶，為富集成礦提供源源不斷的礦源物質(zhì)；礦源區(qū)母巖風(fēng)化形成的富鋁物質(zhì)在各種外力作用下，向低洼地帶堆積形成原始富鋁物質(zhì)堆積層，經(jīng)季節(jié)性雨水的再搬運(yùn)作用，沉積形成鋁土礦原始層[劉幼平等,2015]。據(jù)廖士范、梁同榮(1991)、劉平(2007)、王麗芳(2008)研究，初始形成的鋁土礦石為三水鋁石，在成巖作用、深埋壓實(shí)作用、變質(zhì)作用及二疊紀(jì)晚期區(qū)域內(nèi)峨眉山玄武巖噴發(fā)的熱動(dòng)作用下，三水鋁石脫水變?yōu)橐凰X石[1,3]。同時(shí)，由于后期地殼的抬升作用，使早期形成的礦石出露于地表或近地表，再次被地下水、地表水進(jìn)行風(fēng)化淋濾改造及氧氣作用，進(jìn)一步脫硅、去硫、除鐵，經(jīng)變白作用后，大量礦石富化成今日所見的高品位鋁土礦。鋁土礦成因?qū)偎樾紟r系侵蝕基準(zhǔn)面（部為碳酸鹽巖溶蝕基準(zhǔn)面）上的古風(fēng)化殼沉積型鋁土礦床[1,5]。由于本區(qū)古地貌處于相對(duì)較低的地勢(shì)，含鋁巖系的水體交替作用相對(duì)較弱，起脫硅富鋁作用的暴露淋濾時(shí)間短。因此，區(qū)內(nèi)礦石主要以塊狀、致密狀鋁土礦為主，其次為豆鮞狀鋁土礦，土狀、半土狀、碎屑狀鋁土礦僅在部分地表工程及個(gè)別鉆孔中有所發(fā)現(xiàn)。

4 深部找礦潛力分析

根據(jù)目前勘查成果，道真向斜西翼南段共施工鉆孔60個(gè)，見礦44個(gè)，見礦率73%。其中在Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體埋深700～900m段共施工10個(gè)探索孔，見礦8個(gè)，見礦率80%。通過對(duì)比礦體延傾向方向品位厚度變化情況，發(fā)現(xiàn)礦體三氧化二鋁含量基本穩(wěn)定在50%～65%之間，而二氧化硅的含量則由10%左右增加到18%左右。含鋁巖系（P2l）厚度基本穩(wěn)定在6～8m之間，含鋁巖系厚度穩(wěn)定（圖2、圖3）。

圖2 道真向斜西翼南段鋁土礦體沿傾向方向厚度變化圖

Ⅰ號(hào)礦體：目前只施工了淺表探礦工程，深部未施工鉆孔。根據(jù)區(qū)域成礦規(guī)律，該礦體可能與Ⅱ號(hào)礦體在深部連成一體，地表形成一個(gè)無礦天窗，目前工程揭露顯示該礦體礦石質(zhì)量好，礦體厚度穩(wěn)定。因此，Ⅰ號(hào)礦體是本區(qū)下一步工作的重點(diǎn)；

Ⅱ號(hào)礦體：目前只施工了地表工程對(duì)礦體進(jìn)行揭露，初步成果顯示該礦體走向延伸長(zhǎng)度近2km，礦石品位較好，礦體厚度穩(wěn)定。綜合本區(qū)已有勘查成果，此類礦體深部找礦潛力巨大，礦體埋深400～800m以內(nèi)礦石質(zhì)量、礦體厚度均較穩(wěn)定。因此，Ⅱ號(hào)礦體號(hào)也是本區(qū)下一步工作的重點(diǎn)；

Ⅲ號(hào)礦體：根據(jù)目前勘查成果，其單礦體各類資源量在2000×104t左右，勘查最大深度已經(jīng)達(dá)到890m,深部見礦效果較好，礦體連續(xù)，厚度、品位穩(wěn)定，目前深部工程的勘查間距在400～800m之間，尤其是礦體埋深800m深度，勘查間距基本在800m左右，因此，Ⅲ號(hào)礦體下一步工作的重點(diǎn)應(yīng)該在提升資源量級(jí)別的方面，資源量增加潛力有限。

Ⅳ號(hào)礦體：通過目前勘查工作，該礦體各類資源量在1000×104t以上，勘查最大深度在800m左右，礦體連續(xù)性好，厚度、品位穩(wěn)定。礦體埋深600～800m段勘查工程間距在700～900m之間，資源量估算仍有部分空白區(qū)，因此，Ⅳ號(hào)礦體下一步工作重點(diǎn)應(yīng)加密深部探礦工程，除提升資源量級(jí)別外，亦能增加一定的鋁土礦資源總量。

Ⅴ、Ⅵ號(hào)礦體：此2個(gè)礦體目前工作程度已經(jīng)較高，由于受區(qū)內(nèi)F1斷層切過含鋁巖系及后槽向斜的影響，其在深部已不具進(jìn)一步工作的價(jià)值，因此，現(xiàn)階段不建議繼續(xù)對(duì)Ⅴ、Ⅵ號(hào)礦體繼續(xù)投入工作。

空白區(qū)：Ⅲ、Ⅳ礦體之間的空白區(qū)和Ⅵ號(hào)礦體南部的空白區(qū)淺表工程均未見礦，深部已施工過探索孔亦未見礦，結(jié)合區(qū)域成礦規(guī)律，對(duì)比區(qū)內(nèi)其他礦體地質(zhì)特征，該空白區(qū)受斷層F1和后槽向斜影響而無較大規(guī)模的鋁土礦體，現(xiàn)階段不建議繼續(xù)投入勘查工作（圖4）。

5 結(jié)論

圖4 道真向斜西翼南段鋁土礦找礦預(yù)測(cè)圖

（1）道真向斜西翼南段鋁土礦床主要產(chǎn)于石炭系中統(tǒng)黃龍組（C2hn）碳酸鹽巖基底上，其次為志留系中下統(tǒng)韓家店群頁巖、泥巖、砂質(zhì)頁巖及粉砂質(zhì)泥巖侵蝕間斷面上。礦體產(chǎn)出形態(tài)嚴(yán)格受含鋁巖系梁山組（P2l）地層控制，同時(shí)也受區(qū)內(nèi)向斜及斷層影響；礦體厚度與含鋁地層厚度大致呈正相關(guān)，與基底地層關(guān)系不明顯；

（2）區(qū)內(nèi)含鋁巖系梁山組地層出露連續(xù)，厚度穩(wěn)定，鋁土礦體與梁山組地層關(guān)系密切，礦體在深部也存在無礦天窗的可能；

（3）鋁土礦體在600～900m埋深，其厚度比之地表有變薄的趨勢(shì)，但其礦石質(zhì)量同樣較好，礦體厚度穩(wěn)定；

（4）本區(qū)Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體深部具備良好的成礦地質(zhì)條件，找礦潛力較大；Ⅲ、Ⅳ號(hào)礦體通過進(jìn)一步的工作，鋁土礦資源量也有增加的可能；

（5）區(qū)內(nèi)南段含鋁巖系受斷層F1和后槽向斜影響而無規(guī)模較大的鋁土礦體，因此后槽至花間子一帶現(xiàn)階段不建議繼續(xù)投入工作。

[1]武國(guó)輝，金中國(guó)，鮑淼，毛佐林，等.黔北務(wù)正道鋁土礦成礦規(guī)律探討[J].地質(zhì)與勘探，2008，44（6）：31-35.

[2]金中國(guó)，武國(guó)輝，趙遠(yuǎn)由，等.貴州務(wù)川瓦廠坪鋁土礦礦床地質(zhì)特征[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2009,23(2)：137-141.

[3]金中國(guó)，劉玲，黃智龍，等.貴州務(wù)正道地區(qū)風(fēng)化作用于鋁土礦形成機(jī)理探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，2012，26（6）：469-475.

[4]莫光員,金中國(guó),龔和強(qiáng),等.黔北道真縣新民鋁土礦礦床地質(zhì)特征及控礦因素探討[J].地質(zhì)科技情報(bào),2013，32（1）：40-45.

[5]吳林鋒,鮮紹軍,梁瓊,劉玲,等.黔北道真縣沙壩鋁土礦礦床地質(zhì)特征[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2016,30(1)：52-57.

[6]貴州省地質(zhì)調(diào)查院.貴州省區(qū)域地質(zhì)志[M].2013.

[7]袁睿,鮮紹軍,金中國(guó),宋曉軍，等.黔北道真向斜西翼鋁土礦地質(zhì)特征及成因探討[J].西部探礦工程，2016,28(4)：107-110.

[8]武國(guó)輝,劉幼平,張應(yīng)文.黔北務(wù)—正—道地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征及資源潛力分析[J].地質(zhì)與勘探,2006,42(2)：39-443.

[9]金中國(guó),黃智龍,等.黔北務(wù)正道鋁土礦成礦規(guī)律研究[M].北京：地質(zhì)出版社,2014.

[10]黃智龍,金中國(guó)，向賢禮,等.黔北務(wù)正道鋁土礦成礦理論及預(yù)測(cè)[M].北京：科學(xué)出版社,2014.