黔北地區道真向斜西翼南段鋁土礦地質特征及深部找礦潛力

鮮紹軍

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局地質礦產勘查院，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，成礦地質條件良好。通過2003～2016年的勘查工作，已在區內發現多個鋁土礦體，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）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。黔北地區是貴州省重要的鋁工業基地，鋁土礦開發利用勢在必行，本文對具備資源賦存潛力的道真向斜西翼深部做進一步找礦潛力探究，以期為今后的鋁土礦勘查工作提供參考。

1 區域地質背景

黔北地區大地構造位置處于揚子準地臺南緣的黔北臺隆遵義斷拱之鳳岡NNE向構造變形區內（揚子板塊南部北侏羅山式褶皺帶），屬遵義斷拱東北部的一個四級構造單元[6]。以NNE向和NE向多字型構造為主，西部發育SN向構造[5]，主要是燕山運動的產物。區域內斷裂不甚發育，與褶皺配套的扭性斷裂和橫張斷裂規模一般不大。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，后者規模較小。區內褶皺發育，以隔槽式褶皺為特征。

區域內廣泛出露寒武系、奧陶系、志留系中-下統、上石炭統、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；志留系僅有中下統韓家店組發育；缺失志留系上統、泥盆系和大部分石炭系。二疊系中統梁山組為區內鋁土礦的含礦巖系[8-10]，區內無變質巖、火成巖出露。

2 礦床地質特征

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韓家店群（S1-2Hj）、石炭系上統黃龍組（C2hn）、二疊系中統梁山組（P2l）、棲霞組（P2q）、茅口組（P2m）、吳家坪組（P3w）、上統長興組（P3c）、三疊系下統夜郎組（T1y）、茅草鋪組（T1m）、中統松子坎組（T2s）、獅子山組（T2sh）、侏羅系下統（J1）及第四系（Q）地層。含鋁巖系二疊系中統梁山組（P2l）在區內連續出露，為灰白、灰、深灰薄層狀粘土巖、鋁土質粘土巖、鋁土巖、鈣質頁巖、石英砂巖、硅質巖等，偶夾薄煤層。厚度主要集中在6～9m之間，厚度較穩定，與下伏韓家店群（S1-2Hj）或黃龍組（C2hn）為假整合接觸關系（圖1）。

2.2 構造

區內一級褶皺為道真向斜，其南起于云峰，向北經道真、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東側。

區內發育一次級褶皺后槽向斜，向斜軸位于本區南端后槽至茶坡一帶，軸線方向20°～40°，核部地層為三疊系長興組，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°。

區內中南段發育一條F1斷層。F1在本區中部發育于二疊系茅口組地層中，走向 20°～30°，傾向 110°～120°，傾角60°～75°，與地層產狀基本一致，屬走滑性質平移斷層；探槽TC601、鉆孔ZK35-2揭露F1斷層在南部后槽一帶發育于含礦巖系中，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，F1斷層轉變為逆斷層性質，其走向30°～40°，傾向120°～130°，傾角55°～70°。F1斷層、后槽向斜對本區南部成礦影響明顯。

圖1 道真向斜西翼南段地質圖

2.3 礦體產出特征

區內梁山組地層地表連續出露長度約15km，根據現階段勘查成果，共發現6個礦體，礦體在梁山組地層中上部呈層狀、似層狀、透鏡狀產出，產狀與圍巖一致，走向近SN，傾向E，傾角39°～85°，各礦體基本地質特征見表1。

區內含礦巖系中二疊統梁山組厚度變化系數為27.3%，屬于比較穩定的類型[7]。礦體厚度、礦石質量與含礦巖系的埋藏深度總體上呈正相關關系，即含礦巖系埋藏較淺時礦層厚度較厚，Al2O3含量較高、鋁硅比高，礦石質量較好[5]。但在400～1000m深度，礦體厚度、礦石質量趨于穩定，在個別地段，礦體出現厚度小于0.8m甚至尖滅的情況?？傮w上本區礦體在深部的延伸和連續情況北部好于南部，礦體規模、深部延伸情況與礦體地表露頭長度呈正相關。

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特征

本區內鋁土礦的形成與地層、巖性、構造（特別是向斜構造）、古地理沉積環境、古氣候、古地貌等成礦地質條件具有較為密切的時空演化關系[1-3]。其形成大致可以概括為：初始礦源層形成—搬運沉積—壓實成巖—表生作用4個階段(劉平,1996)。成礦母巖[韓家店組泥（頁）巖、黃龍組灰巖等]裸露于地表遭受風化剝蝕，在炎熱氣候，潮濕多雨的亞熱—熱帶環境下，大氣降水、地表水等酸性液體對地層進行沖刷、溶蝕，形成以高嶺石及其它粘土礦物為主的初始礦源層[1]；基底巖石經風化作用行成的富鋁碎屑物質，反復通過剝蝕、沖刷、搬運和沉積作用使下部弱氧化帶上升為強氧化帶，為富集成礦提供源源不斷的礦源物質；礦源區母巖風化形成的富鋁物質在各種外力作用下，向低洼地帶堆積形成原始富鋁物質堆積層，經季節性雨水的再搬運作用，沉積形成鋁土礦原始層[劉幼平等,2015]。據廖士范、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、深埋壓實作用、變質作用及二疊紀晚期區域內峨眉山玄武巖噴發的熱動作用下，三水鋁石脫水變為一水鋁石[1,3]。同時，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、地表水進行風化淋濾改造及氧氣作用，進一步脫硅、去硫、除鐵，經變白作用后，大量礦石富化成今日所見的高品位鋁土礦。鋁土礦成因屬碎屑巖系侵蝕基準面（部為碳酸鹽巖溶蝕基準面）上的古風化殼沉積型鋁土礦床[1,5]。由于本區古地貌處于相對較低的地勢，含鋁巖系的水體交替作用相對較弱，起脫硅富鋁作用的暴露淋濾時間短。因此，區內礦石主要以塊狀、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別鉆孔中有所發現。

4 深部找礦潛力分析

根據目前勘查成果，道真向斜西翼南段共施工鉆孔60個，見礦44個，見礦率73%。其中在Ⅲ、Ⅳ號礦體埋深700～900m段共施工10個探索孔，見礦8個，見礦率80%。通過對比礦體延傾向方向品位厚度變化情況，發現礦體三氧化二鋁含量基本穩定在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）厚度基本穩定在6～8m之間，含鋁巖系厚度穩定（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號礦體：目前只施工了淺表探礦工程，深部未施工鉆孔。根據區域成礦規律，該礦體可能與Ⅱ號礦體在深部連成一體，地表形成一個無礦天窗，目前工程揭露顯示該礦體礦石質量好，礦體厚度穩定。因此，Ⅰ號礦體是本區下一步工作的重點；

Ⅱ號礦體：目前只施工了地表工程對礦體進行揭露，初步成果顯示該礦體走向延伸長度近2km，礦石品位較好，礦體厚度穩定。綜合本區已有勘查成果，此類礦體深部找礦潛力巨大，礦體埋深400～800m以內礦石質量、礦體厚度均較穩定。因此，Ⅱ號礦體號也是本區下一步工作的重點；

Ⅲ號礦體：根據目前勘查成果，其單礦體各類資源量在2000×104t左右，勘查最大深度已經達到890m,深部見礦效果較好，礦體連續，厚度、品位穩定，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號礦體下一步工作的重點應該在提升資源量級別的方面，資源量增加潛力有限。

Ⅳ號礦體：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，礦體連續性好，厚度、品位穩定。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，因此，Ⅳ號礦體下一步工作重點應加密深部探礦工程，除提升資源量級別外，亦能增加一定的鋁土礦資源總量。

Ⅴ、Ⅵ號礦體：此2個礦體目前工作程度已經較高，由于受區內F1斷層切過含鋁巖系及后槽向斜的影響，其在深部已不具進一步工作的價值，因此，現階段不建議繼續對Ⅴ、Ⅵ號礦體繼續投入工作。

空白區：Ⅲ、Ⅳ礦體之間的空白區和Ⅵ號礦體南部的空白區淺表工程均未見礦，深部已施工過探索孔亦未見礦，結合區域成礦規律，對比區內其他礦體地質特征，該空白區受斷層F1和后槽向斜影響而無較大規模的鋁土礦體，現階段不建議繼續投入勘查工作（圖4）。

5 結論

圖4 道真向斜西翼南段鋁土礦找礦預測圖

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

（2）區內含鋁巖系梁山組地層出露連續，厚度穩定，鋁土礦體與梁山組地層關系密切，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，但其礦石質量同樣較好，礦體厚度穩定；

（4）本區Ⅰ、Ⅱ號礦體深部具備良好的成礦地質條件，找礦潛力較大；Ⅲ、Ⅳ號礦體通過進一步的工作，鋁土礦資源量也有增加的可能；

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

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