某清水鋁土礦床地質特征及控礦因素分析

茍建彬

(貴州省有色金屬和核工業地質勘查局三總隊，貴州 遵義 563100)

0 引 言

清水鋁土礦是個小型礦床，該礦區位于遵義縣城東南方向，在此之前，已有相關隊伍對其進行探測，對礦區進行了普查。筆者以清水鋁土礦普查工作為基礎，對礦床地質特征進行闡述，并分析礦床控礦因素，以期為對后期探測周邊鋁土礦提供參考。

1 鋁土礦所處位置區域地質背景

1.1 區域大地構造

選區大地構造位置屬濱西太平洋全球巨型構造域，屬一級分區羌塘-揚子-華南板塊，二級分區揚子陸塊，三級分區上揚子地塊，四級分區黔北隆起區，五級分區鳳岡南北向隔槽式褶皺變形區。鳳岡南北向隔槽式褶皺變形區與貴陽復雜構造變形區毗鄰。發育北北東向及北東向的褶皺及斷裂構造，見圖1。

圖1 區域大地構造略圖Fig.1 Regional geotectonic map

1.2 區域地層

該區位于遵義-南川沉積區南部，區域內無火成巖分布，出露地層均為沉積巖，志留系-泥盆系全部缺失、石炭系部分缺失外，其余地層從震旦系上統至三疊系均有分布[1]。區內地層巖性以海相石灰巖和白云巖等碳酸鹽巖類為主，次為粘土巖和碎屑巖類。石炭系九架爐組為鋁土礦的含礦巖系，本組與下部湄潭組接觸，部分區域直接與桐梓組相接觸。九架爐組地層在橫向上厚度變化較大，局部區域出現尖滅，見圖2。

圖2 區域地質構造圖Fig.2 Regional geological structure

2 礦床地質特征

礦區出露的地層有第四系(Q)；二疊系龍潭組(P3l)；二疊系棲霞組、茅口組(P2m+q)；石炭系九架爐組(C1j)；寒武系婁山關群(∈2-3ls)。礦區地層傾向125°～175°，平均155°，傾角18°～50°，平均35°。礦體產出于石炭系下統九架爐組(C1j)地層中部，礦體底界距基底巖溶侵蝕面1.56～23.77 m，平均10.63 m，層位相對穩定。九架爐組(C1j)地層厚0.30～41.57 m，平均厚17.43 m。

礦區內鋁土礦體多為1層，少數地段存在2～3層鋁土礦體。礦體呈透鏡狀產出。全區鋁土礦體真厚0.70～26.60 m，平均真厚6.86 m。礦體品位：Al2O3：62.58 %～69.90 %，平均：67.39 %；SiO2：7.49 %～15.21 %，平均：9.70 %；Fe2O3：0.84 %～3.74 %，平均：2.85 %；TiO2：0.59 %～3.26 %，平均：2.81 %；S：0.033 %～0.590 %，平均：0.170 %；燒失量：9.22 %～13.80 %，平均：12.67 %；A/S：4.2 %～9.3 %；平均：6.9 %。礦體埋藏深度0～123.28 m，埋藏標高1 112.37～960.77m[2]。

礦區內部礦物以一水硬鋁石為主，同時還存在少量的一水軟鋁石及三水鋁石。水云母作為主要的脈石礦物，鋁土礦是由粒屑和泥晶基質組成。

3 控礦因素分析

結合現有的研究成果分析，地層、構造、古氣候和古地貌是形成鋁土礦的重要因素。

3.1 地層因素

黔北地區屬以前震旦系為基底的江南地塊，從震旦紀到晚三疊世，當地大部分區域處于穩定狀態，氣候及陸表海臺地的形態沒有發生較大變化，僅有部分地區發生變遷，在早古生代階段，礦區所處位置受到寒武系及奧陶系的沉積；加里東構造晚期的廣西運動，在貴州形成南海北陸，黔中、黔南下降接受泥盆—早石炭世地層沉積，而黔北整體抬升隆起為陸，使中晚志留世、石炭紀為風化剝蝕期，故泥盆紀未接受沉積。而黔中地區(包括播州區)下石炭統九架爐組則在此種濱岸沼澤相環境下沉積形成。黔北地區泥盆紀-二疊紀間的紫云運動、黔北運動，加大了區域上升，一直等到晚石炭紀黃龍期，出現白云質灰巖沉積。正是由于本區發生過多次構造運動(主要是升降運動和海陸交互環境的變化)，九架爐組與婁山關組地層呈假整合接觸且形成了鋁土礦。侏羅紀后的燕山運動，形成了本區今日構造輪廓，并造就了黔北地區鋁土礦成礦區。九架爐組鋁土質泥巖、鐵質泥巖與底部白云巖、頂部灰色厚層微晶灰巖接觸，充分體現了地層沉積序列中的沉積間斷。鋁土礦產于C1j中部，成礦層位專屬性異常典型，是區內最直觀、最重要的成礦控制因素。

3.2 構造因素

礦區所處位置北東向存在緊密線型褶皺構造，整體呈現褶皺背斜緊密、規模小的特點，而向斜則呈現規模大、寬緩的特點，上述褶皺構成了區域構造骨架的主體，伴有規模較大的斷裂構造。區域規模較大的褶皺從北西到南東有蒲場復背斜、樂安向斜等多種形式。鋁土礦從分布特點來看，主要呈現在斜翼部，部分鋁土礦在背斜軸部個別區域也有分布，遇到斷層被分割，在下盤會有極少的礦層分布其中。鋁土礦的形成條件較為獨特，需要漫長的時間發展變遷。同時鋁礦區域斷裂構造需要發育，從鋁礦分布的斷裂帶來看，走向與褶皺軸向近似處于平行狀態，斷裂帶向北東方向排列，此方向斷裂存在延伸長、斷距大的特點，但北西向則相反，此區域斷裂規模較小，在走向上切斷了北東向斷層、背斜及向斜軸線，結合這一特征可推斷出北西向斷層出現時間晚，斷裂的出現會對礦體發展造成負面影響，由于斷裂結構的形成導致礦層不得不由于斷層存在而上升盤抬高被剝蝕或者由于下降盤而埋入更深地方。

區內鋁土礦賦存于圈閉良好的向斜構造內，兩翼邊緣至相鄰背斜核部則完全被風化剝蝕，表明向斜構造是使區內含礦巖系及鋁土礦得以保留的控礦構造，較為穩定的構造環境為鋁土礦形成提供支持[3]。

3.3 古氣候因素

從地史發展期間的構造運動看，陸塊的基底是基于雪峰運動出現的，在志留紀末和泥盆紀初廣西區域發生了陸塊運動，這一階段廣西的黔中—黔北—渝南廣大地域隆起為陸，這一運動為鋁土礦的形成提供重要保障，由于這一時期的陸地運動，陸地隆起區在石炭紀鋁土礦含礦巖系沉積提供背景環境。同時晚泥盆世末—早石炭世中、晚期之間以升降運動為表現形式的紫云運動，使隆起區向南發生漂移，上述陸塊運動導致其經受了不同的氣候條件，結合相關研究，遵義—道真一帶處于靠近赤道的濕熱氣候區，該區域在古時溫度與當前時代的溫度進行比較存在較大的差異，年均氣溫會相差約20～26°C，且雨季和旱季相互交錯，這氣候條件為區內鋁土礦的形成提供了重要的成礦地球化學背景并準備了充足的成礦母質[4]。

3.4 古地貌因素

結合鋁土礦的巖系組成分析，在含鋁巖系底部不時可發現溶塌角礫巖，這一情況說明白云巖在沉積時，內部存在古溶蝕空洞，古溶蝕空洞形成之后，當部分抗壓能力下降，在上面覆蓋巖石重力壓迫下出現坍塌現象，從而形成溶坑等，然后在鋁土礦沉積過程中便形成了溶塌角礫巖。在雨熱同季的古氣候條件下，巖層遭受剝蝕，婁山關組裸露于地表。此時原基底頁巖的黃鐵礦發生化學反應，形成的硫酸及硫酸亞鐵隨著巖石的地貌形態不斷滲透進地下水，在此過程中對巖石造成腐蝕，是部分區域被溶解成空洞，這些空洞在酸性水好含二氧化碳的地下水侵蝕下進一步擴大，最后便形成了古巖溶漏斗。而在巖溶漏洞形成階段，粘土質碎屑等物質被沖刷進形成的巖溶漏斗底部，此時地下酸性水被粘土質吸附，對碳酸鹽巖的溶蝕被阻斷，開始進入沉積階段。從中可知，古巖溶漏斗是遵義地區鋁土礦沉積和保存的良好場所。

4 找礦標志分析

4.1 構造標志

鋁土礦多分布于向斜構造兩翼部位，利于鋁土礦的保存，且礦體埋藏較淺。

4.2 層位標志

石炭系九架爐組地層是黔中、黔北地區鋁土礦的含礦巖系。

4.3 地貌及植被標志

鋁土礦的間接頂板在該礦區大部分地區已經被剝蝕，含礦層直接暴露地表，因而鋁土礦大多保存于山頂上或緩斜坡地帶。

5 結 語

清水鋁土礦產于碳酸鹽巖侵蝕面上，為沉積類型低鐵低硫和含鐵低硫一水硬鋁石型鋁土礦床。礦床形成與地層、構造、古氣候及古地貌有緊密聯系。