貴州213鋁土礦區(qū)槽房灣—梅子溝段地質(zhì)特征及控礦條件

胡樂宇

摘要：本文研究表明：貴州213鋁土礦區(qū)槽房灣—梅子溝段的主要賦礦層位為下石炭統(tǒng)九架爐組，可分為低鐵低硫型鋁土礦和高硫型鋁土礦兩大類型，礦體多呈似層狀、層狀分布；礦石礦物成分以一水硬鋁石和水云母為主，具有較高的經(jīng)濟價值，可用于研磨料、高鋁水泥、氧化鋁等原材料；礦體分布規(guī)律受古地理環(huán)境影響較為明顯，礦體受控于古構(gòu)造、古地理古氣候、古地貌、物源和蓋層等條件。

關(guān)鍵詞：鋁土礦；槽房灣—梅子溝段

1.礦區(qū)地質(zhì)概況

1.1地層

礦區(qū)出露地層依次為：①中上寒武統(tǒng)婁山關(guān)組（∈2-3ls），為一套深灰-淺灰色薄-厚層塊狀白云巖夾少量泥質(zhì)白云巖、角礫狀白云及燧石團塊；②下奧陶統(tǒng)桐梓組（O1t），巖性為生物碎屑白云巖、綠色粘土巖等；③下石炭統(tǒng)九架爐組（C1jj），為一套雜色粘土巖、粘土頁巖、鋁土巖等，是主要的含礦層位之一；④上二疊統(tǒng)棲霞組（P2q），為深灰色厚層狀細晶灰?guī)r；⑤上二疊統(tǒng)茅口組（P2m），為淺灰、深灰色中厚層狀細石灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶，局部夾燧石團塊；⑥第四系（Q），分布較廣，主要為黃、褐黃色殘坡積亞粘土，夾大小不等的硅質(zhì)巖、灰?guī)r、白云巖，鋁土礦（巖）等礫石。

1.2構(gòu)造

礦區(qū)位于團溪向斜以西的兩路口背斜西翼和后槽向斜南西揚起端，受后期斷裂構(gòu)造破壞，地層零亂。根據(jù)構(gòu)造展布方向等可分為四組：①北東向構(gòu)造，為礦區(qū)的主要斷裂，規(guī)模較大，與后槽向斜軸向大體一致，對礦體起破壞作用；②北西向構(gòu)造，規(guī)模相對小，長約0.3km～1km，走向280°～345°；③近東西向構(gòu)造，規(guī)模較小，傾向南；④近南北向構(gòu)造，礦區(qū)東部，長度約800m，走向20°～340°，傾向290°～250°；傾角75°～85°。垂直斷距約7m～20m。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

礦區(qū)初步圈定礦體7條，單個礦體長度33m～169m；寬度為21m～201m，礦體規(guī)模均為小型，其特征如下：

（1）C1礦體（主要礦體）：分布在羊皮坎一帶，呈北西—南東向展布，礦體呈似漏斗狀產(chǎn)出，長約169m，寬約201m；礦體埋深為6.00m～97.00m，平均埋深38.93m；在橫向上東部埋藏較淺，西部埋藏較深，南部埋藏較淺，北部埋藏較深，總體上與地層產(chǎn)狀呈正相關(guān)。礦體厚度0.60m～30.89m，平均厚度7.80m；礦石品位Al2O3為50.72% ～70.54%，平均61.15%；A/S值為1.83～13.09，平均5.01。

（2）C2礦體：位C1礦體以東100m，為一獨立礦體，呈北西—南東向展布，長約44m，寬約45m；礦體埋深為40.18m，礦體厚度30.90m，礦石品位Al2O3為71.87%，A/S值為8.03，呈單漏斗狀產(chǎn)出。

（3）C3礦體：呈北西—南東向展布，形態(tài)簡單，似橢圓形，長約100m，寬約39m；礦體埋深為32.00m～50.59m；礦體厚度0.94m～2.75m，平均厚度1.85m；礦石品位Al2O3為58.34%～68.49%，平均60.93%；A/S值為3.12～7.79，平均4.31。礦體呈似漏斗狀產(chǎn)出，結(jié)構(gòu)總體較簡單，區(qū)內(nèi)鋁土礦層一般為1層～2層。

（4）C4礦體：礦體形態(tài)簡單，呈北西—南東向展布，似橢圓形，長約45m，寬約86m；礦體埋深為31.90m～38.53m。礦體厚度4.14m～4.42m，平均厚度4.28m；礦石品位Al2O3為59.51%～61.15%，平均60.30%；A/S值為3.63～3.72，平均3.67。礦體呈長條形的似漏斗狀產(chǎn)出，結(jié)構(gòu)總體上較簡單，區(qū)內(nèi)鋁土礦層一般為1層～2層。

（5）C5礦體：礦體形態(tài)簡單，呈北西—南東向展布，似橢圓形，長約87m，寬約50m；礦體埋深為70.77m～131.44m。礦體厚度2.89m～8.40m，平均厚度4.94m；礦石品位Al2O3為53.16%～63.49%，平均58.16%；A/S值為2.56～4.64，平均3.62；礦體呈長條形的似漏斗狀產(chǎn)出，礦體結(jié)構(gòu)總體上較簡單，區(qū)內(nèi)鋁土礦層一般為1層～2層。

（6）C6礦體：礦體呈北西—南東向展布，形態(tài)簡單，似橢圓形，長約94m，寬約45m；礦體埋深為65.42m～70.48m。礦體厚度1.35m～1.74m，平均厚度1.55m；礦石品位Al2O3為62.56%～62.76%，平均62.67%；A/S為4.04～4.92，平均4.42。礦體呈似漏斗狀產(chǎn)出，總體結(jié)構(gòu)較簡單，區(qū)內(nèi)鋁土礦層一般為1層～2層。

（7）C7礦體：位于C1號礦體南端淺部，地表為見礦露頭控制，總體走向與地層走向一致，形態(tài)簡單，長約44m，寬約148m；礦體埋深0m～3.85m，適合于露天開采。

綜上所述，區(qū)內(nèi)鋁土礦主要賦存于下石炭統(tǒng)九架爐組（C1jj）的中上部，層位較穩(wěn)定，產(chǎn)狀平緩，總體呈北西—南東向展布，傾角9°～15°；礦體（礦層）產(chǎn)狀大致與圍巖產(chǎn)狀相一致。礦體在平面上的分布不連續(xù)，C1號礦體為勘查區(qū)內(nèi)主礦體，分布范圍最大。礦體形態(tài)、大小、厚度及品位依附于基底古巖溶洼地的形態(tài)大小，往往在基底巖溶低洼處礦層厚度大，連續(xù)性好，層數(shù)增多，且礦石質(zhì)量亦佳，凸起處或相對凸起區(qū)厚度變薄，成單層礦體，礦石品位低，或無礦形成無礦“天窗”（圖1）。

2.2礦石成分

礦石中礦物組分主要為：①一水硬鋁石，為礦區(qū)內(nèi)鋁土礦最主要的礦石礦物，呈白、灰白、灰黑、淡蘭、黃褐等顏色，斜方晶系，礦物晶形常呈短柱狀薄板狀、板狀、柱狀及粒狀，多為顯微晶、隱晶狀，少數(shù)呈凝膠狀；②水云母，礦物無色透明或呈淡綠色，片狀、鱗片狀或纖維狀，少數(shù)呈針狀、蠕蟲狀；③高嶺石，呈無色，白色及綠色，粒度細小，呈粒狀、片狀、蠕蟲狀等；④綠泥石，有鱗綠泥石、鐵綠泥石、鱗綠泥石，所有綠泥石均呈片狀、葉片狀、放射狀及粒狀；⑤黃鐵礦，晶體呈立方體，長方體，屬不透明的金屬硫化物。

礦石中主要成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TS，其含量變化為：①Al2O3含量一般為51.5%～74.26%，少數(shù)土狀鋁土礦石高達80%以上，少數(shù)致密狀鋁土礦石含量較低，主要賦存于一水硬鋁石中，其次呈鋁硅酸鹽的形式賦存于粘土礦物中；②SiO2含量一般為3.76%～22.43%，土狀礦石含量較低，少數(shù)土狀鋁土礦石中可小于0.4%～5%，致密狀和碎屑狀礦石較高，少量可達15%～25%，高鐵鋁土礦石中SiO2一般在15%以下，主要呈鋁硅酸鹽賦存于粘土礦物中；③Fe2O3含量一般在5%以下，高鐵鋁土礦中最高者達30.79%，主要要賦存于赤鐵礦、菱鐵礦、綠泥石、黃鐵礦及褐鐵礦等礦物中；④TS含量一般為0.02%～2.58%，平均0.218%，主要賦存于黃鐵礦中；⑤鋁土礦礦石各化學(xué)成分存在明顯的相關(guān)關(guān)系，Al2O3與SiO2、Fe2O3成負相關(guān)性，A/S成正相關(guān)性；SiO2與A/S成負相關(guān)性，與Fe2O3也明顯成負相關(guān)性；⑥各化學(xué)成分在礦床中分布規(guī)律是：剖面上礦層中部Al2O3、A/S高，SiO2、Fe2O3低；下部和上部Al2O3、A/S低，SiO2、Fe2O3高；平面上地表Al2O3、A/S高，深部TS高，SiO2一般略高；礦體厚度大，Al2O3、A/S高，SiO2、Fe2O3低，厚度薄，Al2O3、A/S低，SiO2、Fe2O3高，礦石品位與礦體厚度成正比。

2.3礦石組構(gòu)

礦石結(jié)構(gòu)主要為碎屑狀結(jié)構(gòu)，其次為豆鮞狀結(jié)構(gòu)和晶粒結(jié)構(gòu)。其中，碎屑狀結(jié)構(gòu)為礦區(qū)內(nèi)最主要結(jié)構(gòu)類型，有碎屑和膠結(jié)物兩部分組成，粒徑一般0.005mm～2mm，碎屑主要由鋁礦物組成，有時伴有鮞綠泥石和鐵礦物，個別由鋁礦物、綠泥石單獨組成；豆鮞狀結(jié)構(gòu)是礦區(qū)內(nèi)僅次于碎屑結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)，由豆、鮞?；祀s堆積形成，以<0.25mm為主，具有核心和有1層～6層同心層，尤以1層～3層最為常見；晶粒結(jié)構(gòu)鏡下呈泥晶、粉晶一泥晶、隱晶和顯微晶粒結(jié)構(gòu)等，其成分由自形、它形粒狀一水硬鋁石組成，粒度0.001mm～ 0.005mm。

礦石構(gòu)造主要有塊狀、土狀斜交層理及藻鋁疊層石構(gòu)造。其中，塊狀構(gòu)造由一水硬鋁石堆積為厚度大于0.5m形成的構(gòu)造，其內(nèi)無明顯的細層區(qū)分，是礦區(qū)內(nèi)最常見的一種類型；土狀構(gòu)造僅分布于地表或接近于地表部位，是礦石經(jīng)強烈風(fēng)化雜質(zhì)被淋濾溶蝕[1]，礦石表面粗糙、結(jié)構(gòu)疏松、易碎、無層理，呈土狀或半土狀具有晶間或多孔狀，主要由一水硬鋁石組成，伴有少量的粘土礦物，常見于低鐵低硫型礦石。

2.4礦石自然類型

根據(jù)礦內(nèi)鋁土礦礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，將其劃分為碎屑狀、鮞豆狀及致密狀鋁土礦三種自然類型，以碎屑狀為主、豆鮞狀和致密狀次之。碎屑狀礦石一般分布在礦體頂部，致密狀礦石分布在礦體的邊緣和礦體頂?shù)撞?。礦石質(zhì)量以碎屑狀為主、豆鮞狀質(zhì)量為佳，致密狀礦石較差。工業(yè)類型：主要為低鐵鋁土礦石，少量高鐵鋁土礦石，高鐵鋁土礦石所占比例為4.7%～9.4%，高硫鋁土礦石極少。高鐵鋁土礦一般分布在礦體的邊緣，或呈孤立狀，在礦體深部呈插花狀出現(xiàn)。

（1）低鐵低硫型鋁土礦：礦石顏色灰白，淺灰色，以中高鋁、中低硅、低鐵，中高鋁硅比為其特征。雜質(zhì)礦物以高嶺石為主，Al2O3含量一般大于55%，A/S一般>5，F(xiàn)e2O3<15%，TS<0.7%。這類礦石習(xí)稱“白礦”，分布較廣，相應(yīng)的礦石自然類型為碎屑狀和致密狀鋁土礦，是礦區(qū)內(nèi)礦石最主要的工業(yè)類型。（2）高硫型鋁土礦：礦石以中高鋁，中低硅、高硫、中及高鋁硅比為其特征。雜質(zhì)礦物以硫、硅礦物為主。Al2O3含量47.77%～75.46%，A/S一般大于5，F(xiàn)e2O3<15%，TS>0.7%。這類礦石在諸礦體內(nèi)均可見及，但分布范圍很局限，在平面上多呈插花狀分布。礦石中硫礦物—黃鐵礦呈星點狀、結(jié)核狀，是礦區(qū)礦石較多的工業(yè)類型；區(qū)內(nèi)多數(shù)礦體為高硫型鋁土礦。

3.控礦條件分析

（1）古構(gòu)造條件。緩慢上升的加里東運動，使遵義地區(qū)隆升為陸，基底巖層長期遭受風(fēng)化，由于加里東運動不強烈，致使風(fēng)化物質(zhì)得以完整保存下來，這是鋁土礦成礦的古構(gòu)造條件。（2）古地理古氣候條件。根據(jù)古地磁資料，該區(qū)當時處于北緯8°12′的赤道附近的低緯地區(qū)，氣候特點為熱帶雨林、炎熱和充沛雨水，從而為鋁土礦形成的風(fēng)化作用提供了良好的古地理古氣候條件[2]。（3）古地貌條件。加里東運動的緩慢上升，使遵義地區(qū)的基底地層下奧陶統(tǒng)桐梓組（O1t）—湄潭組（O1m）或寒武系婁山關(guān)群（∈2-3ls）長期遭受風(fēng)化剝蝕而形成準平原化地貌，準平原化地貌中形成了大小不等、深淺不一的如干個漏斗、溶溝、溶槽、盆地[3]，為鋁土礦含鋁巖系的保存提供了良好的古地貌條件。（4）物源條件。加里東運動期間，遵義地區(qū)的大厚度裸露巖層下奧陶統(tǒng)桐梓組（O1t）—湄潭組（O1m）粘土巖、頁巖Al2O3含量比較高，為鋁土礦含鋁巖系或鋁土礦的形成提供了良好的物源條件。另外，寒武系婁山關(guān)群（∈2-3ls）泥質(zhì)白云巖、白云巖，雖然Al2O3含量低，但是厚度具大，也為鋁土礦含鋁巖系或鋁土礦的形成提供了一定的物源條件。（5）蓋層條件。鋁土礦含鋁巖系或鋁土礦形成之后，經(jīng)歷了梁山期或棲霞期長期的迅速海侵過程，為鋁土礦含鋁巖系或鋁土礦的保存提供了足夠的蓋層條件。

參考文獻：

[1]周玲玲，汪小勇.貴州省中部某鋁土礦地質(zhì)特征及成因淺析[J].西部資源， 2018（02）： 38-40.

[2]楊濤，黃波，朱和書，馬力克.貴州省沉積型鋁土礦“移硅沉鐵富鋁”成礦模式探討[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)， 2020， 34（04）： 696-703.

[3]鮑淼，林權(quán)富，朱斗圣.貴州省黔北地區(qū)鋁土礦床地質(zhì)特征及成礦模式探討[J].西部探礦工程， 2020， 32（06）： 123-127.