貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區黃龍組灰巖地質特征及其找礦意義

摘要：貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區是黔北務正道鋁土礦成礦區重要組成部分，礦床工業類型是產于石炭系中統黃龍組/志留系蘭多維列統韓家店組之上，二疊系陽新統梁山組之下的一水硬鋁石鋁土礦礦床。礦區連續分布黃龍組灰巖，厚度較穩定，由南往北厚度逐漸增大，反映礦區古地理環境為南高北低，通過對礦區黃龍組灰巖厚度與鋁土礦礦體厚度變化的分析，發現鋁土礦礦體產出和黃龍組灰巖的關系。黃龍組灰巖的存在，不僅反映沉積區當時的古地理環境，還可以判斷該環境是否利于成礦。

關鍵詞：正安；馬鬃嶺；鋁土礦；黃龍組；古地貌

1.前言

鋁土礦是貴州省的優勢礦產資源，黔北務正道地區更是貴州省鋁土礦的主要產出地，區內開發潛力巨大。黔北務正道地區鋁土礦整裝勘查是全國第一批47個整裝勘查區之一，貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦普查正是黔北務正道地區鋁土礦整裝勘查的子項目之一，通過普查工作，提交了鋁土礦礦石資源量約xxxx萬噸，礦床規模為大型，為下一步工作奠定了堅實基礎。

為推動貴州省經濟又好又快地發展，變資源優勢為經濟優勢，貴州省人民政府開展了2020年度重點礦產資源大精查項目，基于貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦普查取得的豐碩成果，貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦（后簡稱“礦區”）勘探被列入其中，礦區勘查工作分年度進行，2020年度擬完成相當于礦區詳查階段的工作量（截止2020年12月底，礦區已完成的工作量基本達到詳查要求），2021年度擬完成礦區勘探工作。普查階段，礦區成礦背景及礦體地質特征已有相應研究，但礦區黃龍組灰巖與礦體的產出關系尚未系統分析。在本次大精查工作中，通過對黃龍組灰巖的地質特征及其與礦體產出關系的研究，發現其規律，指導礦區后續勘查工作。

2.地質背景

礦區大地構造位置位于上揚子陸塊鄂湘渝黔前陸褶斷帶，主構造線方向呈NE向和NNE向展布。礦區成礦區帶屬于黔中-渝南鋁土礦成礦帶，黔北—渝南地區古地貌為南高、北低的侵蝕斜坡，東、西、南三面環山，從晚志留世到晚石炭世、直至中二疊世，隆起區富含鋁的硅酸鹽巖及少量碳酸鹽巖遭受強烈的風化剝蝕（400Ma～295Ma），由于局部不均勻差異升降運動影響，形成湖盆、河湖或濱海沼澤相環境，為區內鋁土礦形成提供了富集的場所，并沉積了一套以砂巖、粉砂巖、鋁土質巖、炭質頁巖為主的碎屑巖。由于海水由北向南侵入，經風化剝蝕形成的殘坡積物在重力、河水徑流作用下向低洼的匯水盆地遷移，在海灣坡折帶之上的河湖環境形成含礦巖系。務正道地區含礦地層廣泛分布，鋁土礦礦床和礦點星羅其布，具有十分有利的成礦地質背景和成礦地質條件，已發現大中型鋁土礦床20余座，分布于區內各個向斜中，鋁土礦受向斜構造的保護得以保存。貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區位于安場向斜內（圖1），礦床工業類型為產于石炭系中統黃龍組/志留系蘭多維列統韓家店組之上，二疊系陽新統梁山組之下的一水硬鋁石鋁土礦礦床。

礦區出露的地層有寒武系第三統—芙蓉統婁山關組，奧陶系下統桐梓組、紅花園組，中下統湄潭組，奧陶系中上統十字鋪組，奧陶系上統寶塔組、五峰組，志留系蘭多維列統龍馬溪組、石牛欄組、韓家店組，石炭系中統黃龍組，二疊系陽新統大竹園組、梁山組、棲霞組、茅口組，二疊系樂平統龍潭組、長興組，三疊系下統夜郎組、嘉陵江組，三疊系中統關嶺組。二疊系陽新統大竹園組為礦區含礦巖系，按巖性不同大致可分為6層（圖2），各層可分為若干小層，含礦巖系厚2m～12m，礦體產于含礦巖系中上部，呈層狀產出，連續性好，產狀與圍巖一致（傾向120°～150°，傾角60°～75°），厚0～5.83m，以碎屑狀—半土狀鋁土礦為主，其次為致密狀、豆鮞狀鋁土礦。

3.黃龍組灰巖地質特征

3.1巖性特征

石炭系中統黃龍組為一套淺灰、灰白色中厚層狀細晶—粗晶白云質灰巖，厚度0.63m～12.68m，局部可見肉紅色、淺灰色中厚層角礫狀灰巖，角礫成分主要為白云質灰巖，礫石大小不一，磨圓度較好，呈次棱角狀、次圓狀，巖石化學成分主要為方解石。黃龍組下伏地層為志留系蘭多維列統韓家店組，巖性為一套紫紅色、灰綠色泥巖；上覆地層為二疊系陽新統大竹園組，巖性為（含鐵）綠泥石巖、鋁土巖、碎屑狀—半土狀鋁土礦、致密狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土巖等；與上覆地層二疊系陽新統大竹園組、下伏地層志留系蘭多維列統韓家店組均為平行不整合接觸。

3.2黃龍組灰巖與鋁土礦的產出關系

礦區共施工了99個鉆孔（普查階段施工了35個鉆孔，本次大精查工作截止2020年12月底已完成64個鉆孔），均有黃龍組灰巖存在，說明礦區黃龍組灰巖普遍存在，且連續性好（與鄰近的正安縣石峰鋁土礦區黃龍組灰巖零星分布存在差異），有9個鉆孔未見礦，見礦率為90.9%，說明石炭系黃龍組灰巖和上覆二疊系陽新統大竹園組的不整合面上（古風化殼），是一個明顯的鋁土礦找礦標志。

3.2.1礦體分布與黃龍組灰巖厚度的關系

礦區黃龍組灰巖厚度0.63m～12.68m，平均3.95m，厚度主要集中在1m～6.0m范圍之間，礦區礦體厚度0.49m～ 5.83m，平均1.71m。將每一個鉆孔對應的黃龍組灰巖厚度與礦體厚度投影在同一個平面上，可以看出二者的一些關系（圖3）：

（1）根據圖3，共有93個鉆孔顯示，黃龍組灰巖厚度為1m～6m的范圍之間，見礦的鉆孔數量為84個，見礦率為90.32%，說明礦區鋁土礦主要產于黃龍組灰巖厚度為1m～ 6m的區域；

（2）根據圖3，有6個鉆孔顯示黃龍組灰巖厚度大于6m，占總鉆孔數量的6.06%，且有4個鉆孔未見礦，說明黃龍組灰巖厚度大于6m時，很少有鋁土礦產出。

3.2.2礦體厚度與黃龍組灰巖厚度關系

根據普查階段施工的鉆孔以及本次大精查工作施工的鉆孔來看，礦區黃龍組灰巖分布連續，通過分析黃龍組灰巖和礦體厚度的變化情況，細致了解礦區黃龍組灰巖和礦體的厚度穩定性，找出黃龍組灰巖和礦體產出的關系。

自西向東：（1）礦區西部共施工28個鉆孔，均有黃龍組灰巖存在，有5個鉆孔不見礦，見礦率為82.14%，黃龍組灰巖厚度0.63m～10.83m，平均厚度3.97m，厚度主要集中在1m～5m，有2個鉆孔顯示黃龍組灰巖厚度大于6m；礦體厚度0.74m～5.83m，平均厚度1.89m。（2）礦區中部共施工29個鉆孔，均有黃龍組灰巖存在，全部鉆孔見礦，見礦率為100%，黃龍組灰巖厚度1.0m～6.25m，平均厚度3.39m，厚度主要集中在1m～5m，所揭露的黃龍組灰巖厚度均小于6m；礦體厚度0.69m～5.11m，平均厚度1.65m。（3）礦區東部共施工42個鉆孔，均有黃龍組灰巖存在，有5個鉆孔不見礦，見礦率為88.10%，黃龍組灰巖厚度1.03m～12.68m，平均厚度4.27m，厚度主要集中在1m～6m，有3個鉆孔顯示黃龍組灰巖厚度大于6m。礦體厚度0.49m～4.44m，平均厚度1.73m；

由北往南：（1）礦區北部共施工24個鉆孔，均有黃龍組灰巖存在，有3個鉆孔不見礦，見礦率為87.5%，黃龍組灰巖厚度1.07m～10.91m，平均厚度4.78m，厚度主要集中在1m～6m，有3個鉆孔顯示黃龍組灰巖厚度大于6m；礦體厚度0.72m～5.83m，平均厚度2.44m；（2）礦區中部共施工48個鉆孔，均有黃龍組灰巖存在，有4個鉆孔不見礦，見礦率為91.7%，黃龍組灰巖厚度0.63m～12.68m，平均厚度3.84m，厚度主要集中在1m～6m，有2個鉆孔顯示黃龍組灰巖厚度大于6m；礦體厚度0.49m～ 5.11m，平均厚度1.68m；（3）礦區南部共施工27個鉆孔，均有黃龍組灰巖存在，有2個鉆孔不見礦，見礦率為92.6%，黃龍組灰巖厚度1.26m～6.18m，平均厚度3.30m，厚度主要集中在1m～5m。礦體厚度0.53m～2.52m，平均厚度1.30m。

通過分析，可以看出礦區黃龍組灰巖自西往東平均厚度變化不大，黃龍組灰巖的平均厚度在淺部和深部略厚，中部略薄（表1），厚度主要集中在1m～5m，礦體的平均厚度在西部和東部略厚，中部略薄，二者厚度變化呈正比關系；礦區黃龍組灰巖由南往北平均厚度變化較規律，逐漸遞增，遞增幅度不大，厚度主要集中在1m～6m，礦體的平均厚度由南往北亦逐漸遞增，遞增幅度也不大，說明礦體的厚度與黃龍組灰巖厚度（1m～6m范圍內）呈正比關系。

3.3.3黃龍組灰巖指示的古地理環境與鋁土礦的關系

黃龍組灰巖的存在，反映出礦區的古地貌情況，根據礦區黃龍組灰巖的統計情況（表1），礦區自西向東，黃龍組灰巖在西部和東部略厚，中部略薄，說明礦區古地貌大致為中部略高，東部和西部略低的地形；由南往北，礦區黃龍組灰巖厚度逐漸變大，說明礦區古地貌大體為南高北低，在接受沉積時，礦區往南的區域地勢逐步變高，往北的區域地勢逐步變低，正好與黔北—渝南地區古地貌南高北低的地勢相契合。

黃龍組灰巖的存在，可以判斷該區域是否利于成礦，黃龍組灰巖厚度小于1m或者沒有黃龍組灰巖殘留的區域，對應的古地貌地勢較高，遭受風化剝蝕的時間較長，無成礦物質沉積，不利于成礦；黃龍組灰巖厚度在1m～6m的區域，對應的古地貌地勢較低，遭受風化剝蝕的時間較短，所處位置離海岸適中，便于成礦物質的富集，利于成礦；黃龍組厚度大于6m的區域，對應的古地貌地勢更低，遭受風化剝蝕的時間更短，所處位置離海岸更遠，不利于成礦物質沉積，不利于成礦。礦區往南黃龍組灰巖厚度呈變薄的趨勢，當黃龍組灰巖的厚度小于1m時或者更小時，則不利于成礦，向斜內礦區更南的區域正是相鄰的貴州省正安縣石峰鋁土礦區，根據貴州省正安縣石峰鋁土礦區普查成果，該礦區見礦效果不理想，區內黃龍灰巖零星分布，無鋁土礦產出，與前述的規律相符；礦區往北黃龍組灰巖厚度呈變厚的趨勢，當黃龍組灰巖的厚度大于6m或者更大時，則不利于成礦，根據礦區普查成果，礦區以北的區域，仍有鋁土礦產出，但規模小，不連續，至向斜北部轉折端，無鋁土礦產出，與前述的規律相符。

4.結論

貴州省正安縣馬鬃嶺鋁土礦區黃龍組灰巖分布連續，厚度較穩定，黃龍組灰巖和上覆地層之間的不整合面（古風化殼），是一個明顯的鋁土礦找礦標志，通過對礦區黃龍組灰巖的厚度與鋁土礦礦體的厚度變化分析，以及黃龍組灰巖所反映的古地理環境，說明黃龍組灰巖的存在，可以反映沉積區當時的古地貌，還可以判斷該環境是否利于成礦，具體結論如下：（1）礦區古地理環境為總體上南高北低，東西向略低、中部略微隆起的地形；（2）黃龍組灰巖厚度小于1m的區域，對應的古地貌地勢較高，遭受風化剝蝕的時間較長，無成礦物質沉積，不利于成礦；（3）黃龍組灰巖厚度在1m～6m的區域，對應的古地貌地勢較低，遭受風化剝蝕的時間較短，所處位置離海岸距離適中，正好便于成礦物質的富集，有利于成礦；（4）黃龍組厚度大于6m的區域，對應的古地貌地勢更低，遭受風化剝蝕的時間更短，所處位置離海岸更遠，不利于成礦物質沉積，不利于成礦。

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