貴州省甕安縣石虎山鋁土礦地質特征淺析

王 浩，梁 豐，楊先付，田 超

（貴州省有色金屬和核工業地質勘查局七總隊，貴州 貴陽550005）

礦區大地構造上位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構造變形區甕安復向斜之魚井向斜北段仰起端。區內構造以褶皺構造為主，主要褶皺為魚井向斜，向斜北西翼地層傾角較緩；次為斷裂構造，總體構造線呈北北東向。含礦巖系為二疊系中統梁山組地層，其上下相近地層巖性描述見表1。

1 地質概況

礦區上出露的地層由老至新依次是：寒武系婁山關組，二疊系梁山組、棲霞組、茅口組、吳家坪組、長興組，三疊系夜郎組及第四系。第四系僅零星分布，不整合覆于前述各地層之上。

2 構造

礦區位于甕安復向斜北段，以褶皺構造為主。

魚井向斜：出露于甕安木老坪—龍灘坪一帶，礦區位于其北段。向斜軸向延伸約22km，呈北北東向展布。核部出露夜郎組，向兩翼依次為吳家坪組及長興組、棲霞及茅口組、梁山組、婁山關組。兩翼傾角約15°～30°。

黃家巷向斜：出露于甕安—兩岔河一帶，其北段一角分布于礦區內。向斜軸長約30km，軸向北北東—南西向，向斜呈兩端寬緩、中部緊密，核部地層為關嶺組、茅草鋪組，向兩翼依次為夜郎組至梁山組，向斜兩端地層傾角較緩。在向斜北段由于受斷層構造影響較小，含礦巖系梁山組保存良好；中段及南段由于受斷層影響，梁山組保存相對較差。

礦區內斷裂構造主要以北北東向、近東西向構造為主。

近東西向斷層分布于魚井向斜北段，與地層走向大致垂直；多數北北東向斷層分布在魚井向斜北段，對地層連續性起破壞作用。

3 含礦巖性特征

勘查區鋁土礦賦存于梁山組地層內，其上覆為棲霞組灰巖[1]，不整合于寒武系婁山關組白云巖之上，其特征分述如下：

棲霞組：深灰色、灰黑色有機質、泥質中厚—厚層狀生物碎屑灰巖，底部以燧石結核灰巖為主，與下伏地層呈整合接觸。

梁山組：為勘查區的鋁土礦的賦礦地層，當有鋁土礦產出時，主要層序從上至下如下。

（6）灰黑色薄層炭質頁巖、泥炭、劣質煤，常見黃鐵礦團粒或星點狀黃鐵礦層，厚0m～5.17m；

（5）灰白色致密狀粘土巖。厚 0.38m～6.38m；

（4）淺灰色土狀、半土狀、致密狀、豆鮞狀鋁土礦；淺紅色鐵質碎屑狀鋁土礦。厚 0.82m～9.54m；

表1 礦區梁山組上下地層巖性簡表

（3）淺灰色鋁質粘土巖，厚 0.44m～8.38m；

（2）褐紅色、灰綠色鐵質粘土巖，厚0m～3.94m；

（1）淺綠色綠泥石粘土巖，厚0m～3.96m；

底部假整合婁山關組，巖性為褐紅色、紫紅色厚層鐵質白云巖及淺灰至灰白色厚層白云巖。

礦區含礦巖系厚度與礦體厚度呈正相關關系，礦區含礦巖系厚度均大于5m，局部達28.4m，一般在向斜揚起端含礦巖系厚度大，礦體厚度一般亦較大；遠離揚起端的兩翼，則變小，礦體厚度亦變薄甚至不含礦[2]。

4 礦床地質特征

礦體均賦存于梁山組地層內，呈北東走向，主要分布于魚井向斜北西翼，傾向南東，傾角10°～20°，礦體地表出露寬約30m～40m，礦體淺表呈似層狀、透鏡狀產出，受底板古巖溶地貌的控制，礦體局部呈漏斗狀產出。

礦區共發現了鋁土礦體四個，編號分為SⅠ、SⅡ、SⅢ、SⅣ。

（1）SⅠ礦體

礦體淺表由100m～200m間距的槽探控制，深部由SZK3-1、SZK8-2鉆孔控制，礦體走向北東、傾向南東，礦體傾角較緩，一般15°～25°，礦體長1.13km，淺地表平均真厚度5.91m，厚度變化系數45.07%，屬厚度較穩定礦體，礦體Al2O3平均品位65.03%；SiO2平均品位10.81，平均鋁硅比為15.62。

（2）SⅡ礦體

控制工程SZK4-4，推測礦體長為300m，礦體真厚度23.76m，Al2O3平均品位60.50%，平均鋁硅比7.94。

（3）SⅢ礦體

控制工程STC04，礦體長約180m，真厚度 4.97m，礦體Al2O3平均品位57.04%，平均鋁硅比為8.69。

（4）SⅣ礦體

控制工程STC08，礦體長約230m，真厚度2.23m，礦體Al2O3平均品位59.07%，平均鋁硅比為3.60。

5 礦石質量

（1）礦石結構構造

礦區鋁土礦礦石結構主要有豆鮞狀結構、半自形—自形結構、隱晶—微晶結構。

豆鮞狀結構：為本區礦石的主要結構，粒徑＞2mm稱為豆粒，＜2mm稱為鮞粒，呈渾圓形、次渾圓形和橢圓形。由一水硬鋁石組成，呈豆粒、鮞粒狀集合體產出。

半自形—自形結構：一水硬鋁石晶形較好，粒徑多為0.02m～0.05mm，少數為0.10m～0.50mm。該結構主要出現在豆鮞狀、碎屑狀鋁土礦石中。

隱晶—微晶結構：粒屑含量很少，粒徑0.001mm～0.003mm。一水硬鋁石及粘土礦物主要呈隱晶-微晶狀產出。此類為半土狀、土狀礦石的主要結構。

（2）礦石構造

礦區礦石構造主要為斑點狀構造、塊狀、土狀、半土狀構造。

斑點狀構造：一水硬鋁石多呈斑點狀分布，斑點多呈近圓質點，斑點直徑 0.02mm～0.12mm，斑點周圍有一圈環帶。礦石多呈淺灰白色。

塊狀（致密狀）構造：礦石中一水硬鋁石、高嶺石與其他礦物無定向排列，呈隱晶—微晶質緊密嵌生，礦物粒徑多在2mm以下。

土狀、半土狀構造：一水硬鋁石在礦石中占75%以上，構成無空間或少空間的塊體。礦物粒度多在0.02mm以下，呈晶質產出。礦石多呈灰白色。

（3）礦石化學成分的變化規律

總體上，Al2O3和鋁硅比含量成正相關，而Al2O3含量又與礦石結構、構造和產出形態有一定的關系；土狀、半土狀構造的礦石Al2O3含量最高，碎屑狀、豆鮞狀次之，致密塊狀含量最低。

在垂向上看，下部的鋁土巖及鋁土頁巖普遍存在且鐵質含量增高；上部的鋁土巖及鋁土頁巖厚度小，或尖滅。從礦體形態上看，一般透鏡狀、漏斗狀礦體比層狀礦體Al2O3含量高。從單工程鋁硅比看，總體上淺表部位鋁硅比比深部礦體略高些，地表礦石質量優于深部。

其它元素含量：從單工程平均含量上看，Fe2O3含量從0.54%到25.15%，低鐵型約占68%，中鐵型約占23%，高鐵型約占9%，為工業利用合理配礦提供了條件。S含量從0.02%到3.40%，以低硫型為主，約占80%，含鐵高的礦石含硫亦高，且在垂向上多分布于礦體下段。各礦體有益組分Ga平均含量自0.0028%～0.0087%，符合綜合利用條件，且Ga 含量與礦體 Al2O3含量呈正相關。

6 礦體控礦因素、找礦標志

（1）控礦因素

從構造看，區內的礦體主要分布于向斜構造單元，向斜構造嚴格控制了區內含礦巖系梁山組的分布范圍及其展布方向。而區內礦床成礦后期發育的斷裂構造，破壞了礦體的連續性。

從礦體形態看，礦體的產出形態受控于其基底碳酸鹽巖侵蝕形態，由于基底為古巖溶地貌，當礦體處于古巖溶洼地或漏斗部位時，呈透鏡狀、漏斗狀產出，古侵蝕面的凹陷突起可以反映礦體的厚薄甚至尖滅。

（2）找礦標志

層位標志：區內已發現鋁土礦均產于梁山組地層中下部，是區內鋁土礦含礦層，其直接的上覆地層和下伏地層均為碳酸鹽巖類的地層，因此，梁山組是勘查區鋁土礦最直接的找礦標志。

地形地貌：含礦巖系上覆層棲霞組在區內大多數地段形成懸崖或陡坎；含礦層梁山組則賦存于懸崖或陡坎下部的緩坡之間，是重要的宏觀地形地貌找礦標志。

煤層（炭質頁巖）：區內鋁土礦產于梁山組中下部，鋁土礦上部有一層灰黑-褐黑色炭質頁巖夾煤層產出，煤層中黃鐵礦結核發育，是找礦標志之一。

民采老硐及采場：區內的民采老硐，絕大部分分布于梁山組煤系地層，其底部常為含鋁巖系系賦存部位，通過民采老硐及采場的調查，為鋁土礦的間接找礦標志。

巖溶標志：區內寒武系第三統—芙蓉統婁山關組侵蝕地面為鋁土礦的沉積空間，因而可以作為找礦標志。