黃平地區(qū)某鋁土礦的成礦規(guī)律與礦產(chǎn)預(yù)測

張 冰，薛興娟＊

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊，貴州 凱里 556000）

苗嶺地質(zhì)大隊最早在苦李井礦區(qū)開展鐵礦勘查工作，提交了《爐山鐵礦苦李井礦區(qū)儲量報告》。在進行鐵礦勘查的同時，對鐵礦層上部的鋁土巖、鋁土質(zhì)頁巖共取150件樣品，經(jīng)分析Al2O312.11%～56.10%，SiO211.69%～65.23%，鋁硅比0.3～2.65，平均為1.23。報告認為“不符合鋁土礦工業(yè)要求，僅部分符合耐火粘土工業(yè)要求”。1985年至1987年，中國有色金屬工業(yè)總公司貴州地質(zhì)勘探公司六總隊在凱里市魚洞、江禾、黃貓寨、平路河、苦李井、后莊等地和黃平縣鐵廠溝，開展鋁土礦預(yù)查工作，肯定了該區(qū)存在鋁土礦工業(yè)礦體，但由于工作區(qū)面積較小，未能確定區(qū)域成礦遠景。貴州省地礦局103隊于1988年在黃平王家寨北段開展鋁土礦普查工作，并提交普查報告，估算鋁土礦資源量34.24萬噸。

1 鋁土礦的成礦規(guī)律分析

1.1 成礦地質(zhì)條件

工作區(qū)大地構(gòu)造位置在揚子準地臺之黔北臺隆遵義斷拱貴陽復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)與黔南臺陷的交接地帶。二疊系梁山組地層為一套海陸交替沉積的碎屑巖，大致可分為含鐵巖系、含鋁巖系及煤層。梁山組在區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，鋁土礦一般產(chǎn)出于該層中部含鋁巖系中。

1.2 成礦規(guī)律

調(diào)查區(qū)鋁土礦的成因，與黔中鋁土礦有相似之處。該區(qū)鋁土礦屬“產(chǎn)于碳酸鹽巖侵蝕面上的一水硬鋁石型沉積礦床”；是“海陸交替沉積、表生富集”多階段、多因素綜合作用的產(chǎn)物。調(diào)查區(qū)自廣西運動后抬升為陸，在潮濕炎熱的氣候條件下，古陸上的碳酸鹽巖進行長時間風化剝蝕和夷平作用，促使紅土化的進程；在紅土化作用下，巖石中的Ca、Mg、Si及堿金屬被淋濾流失，而Al、Fe、Ti等惰性組份相對的富集起來，隨著紅土化進程的不斷加深，逐漸形成了富鋁的鈣紅土風化殼。為該區(qū)鐵礦、鋁土礦的形成準備了豐富的成礦物質(zhì)。當海水由南向北入侵，凱里處于陸地邊緣海灣瀉湖，在海侵和潮汐作用下，原基底上的鐵、鋁、鈣紅土等成礦物質(zhì)，呈細小顆粒的懸浮物，當海水逐漸加深，在弱堿性～堿性還原環(huán)境時，海水中的CO2與懸浮狀態(tài)Fe相結(jié)合，并凝結(jié)為碳酸鐵膠體，在低能條件下伴隨部分粘土物質(zhì)沉積鐵礦層，形成菱鐵礦[1]。

在菱鐵礦沉積后，地殼發(fā)生輕微抬升，海水相對變淺為淺濱海瀉湖條件下的氧化環(huán)境，繼續(xù)沉積鋁礦層。在海浪的沖擊下，將原沉積物質(zhì)再次打碎，形成碎屑狀鋁土礦，上部繼續(xù)沉積豆鮞狀鋁土礦，搬運到水體的低洼地帶，使鋁土礦增厚變富。由于升降運動和巖溶化作用的交替影響，巖溶盆地內(nèi)凹凸不平，形成大小不等的溶溝、溶槽、巖溶洼地，控制著鐵、鋁土礦的分布。當?shù)貧だ^續(xù)上升，凱里海灣瀉湖處于濱海的潮間和潮上帶時，在氣候炎熱潮濕條件下，形成適于植物生長的沼澤地帶。在早二疊世梁山期下降沉積煤礦層，該層盛產(chǎn)孢粉化石，厚達20m以上，進一步證實海西期柳江運動的存在。同時說明凱里梁山組為海陸交替相濱海沼澤沉積。因此，含礦巖系的分布和巖性組合，均嚴格受大地構(gòu)造位置及古地貌的制約。在燕山期后歷次構(gòu)造運動的影響下，已固結(jié)成巖的鋁土礦層又被抬升到地表，裸露在地表的鋁土礦，在長時間的表生環(huán)境下，在地表水及地下水、風化剝蝕等作用下，使鋁土礦系物質(zhì)進一步脫硅去鐵而富化，形成了目前所見的鋁土礦床。綜上所述，本區(qū)鋁土礦的形成，是基底碳酸鹽巖石經(jīng)紅土化作用形成的“初始富集”層通過海解改造后，以微屑和膠體化學(xué)聚沉，巖溶盆地內(nèi)顆粒再沉積，主要由鋁土礦物高嶺石脫硅去鐵成礦，再經(jīng)成巖期后風化淋濾改造，富化形成鋁土礦。礦床成因為：“古風化殼一海陸交互沉積、改造礦床”。

1.3 鋁土礦富集變化規(guī)律

梁山組地層可分為泥質(zhì)巖相和碎屑巖相兩種巖相，泥質(zhì)巖相是指以鋁土巖、鋁土質(zhì)頁巖和鋁土礦為主，不含砂巖或少含砂巖的相區(qū)；碎屑巖相區(qū)是指以砂巖為主的相區(qū)。兩相區(qū)是逐漸過渡的。鐵廠溝、魚洞礦區(qū)及苦李井礦區(qū)北部的梁山組地層均為泥質(zhì)巖相，鋁土礦產(chǎn)出情況較好，本次估算資源量的礦體均產(chǎn)出于該巖相中。礦石多呈土狀、豆鮞狀，顏色較淺，呈灰白色，品位（Al2O3）一般≥50%；苦李井礦區(qū)偉勇、大帽山一帶以南以及白銀廠礦區(qū)、舟溪礦區(qū)均為碎屑巖相，梁山組地層主要以砂巖、含砂質(zhì)頁巖為主，基本不見或少見鋁土巖等含鋁巖系。整個遠景調(diào)查區(qū)，由北西至南東，隨著梁山組中砂巖的出現(xiàn)，含鋁巖系逐漸變薄直至尖滅[2]。如圖1。

圖1 調(diào)查區(qū)程度分布圖

2 鋁土礦礦產(chǎn)預(yù)測

2.1 預(yù)測要素

在全面研究區(qū)內(nèi)典型礦床及其它已知礦床的成礦地質(zhì)作用、成礦規(guī)律、礦體特征的基礎(chǔ)之上，綜合各種信息，對區(qū)內(nèi)預(yù)測要素進行提煉和總結(jié)，并按必要的、重要的、次要的對預(yù)測要素進行分類，如表1。

表1 貴州省凱里—黃平地區(qū)鋁土礦區(qū)域預(yù)測要素一覽表

2.2 成礦遠景區(qū)圈定原則

2.2.1 成礦遠景區(qū)分級分類原則

根據(jù)區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)的成礦地質(zhì)特征、控礦條件、成礦規(guī)律、礦床（點），采用如下成礦遠景區(qū)劃分原則。

A類遠景區(qū)：成礦條件十分有利，預(yù)測依據(jù)充分，資源潛力大或較大，預(yù)測資源量達到大型遠景以上規(guī)模，埋藏在可采深度范圍內(nèi)，是可建議優(yōu)先安排的礦產(chǎn)勘查地區(qū)。

B類遠景區(qū)：成礦條件有利，有預(yù)測依據(jù)，有一定的資源潛力，預(yù)測資源量達到中型遠景以上規(guī)模，是可考慮安排勘查的工作地區(qū)。

C類遠景區(qū)：據(jù)成礦條件，有可能發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源，預(yù)測資源量達到小型遠景以上規(guī)模，是可考慮探索的地區(qū)；或在現(xiàn)有礦區(qū)外圍或深部，有預(yù)測依據(jù)但資源潛力較小的地區(qū)。

2.2.2 成礦遠景區(qū)邊界圈定原則

調(diào)查區(qū)內(nèi)鋁土礦床為沉積礦床，且產(chǎn)狀平緩，所以在圈定成礦遠景區(qū)邊界時，按照含礦巖系梁山組的分布范圍與區(qū)內(nèi)大斷層的邊界圈定。成礦遠景區(qū)面積應(yīng)扣除已估算資源量塊段面積。

2.2.3 成礦遠景區(qū)資源量的預(yù)測方法

運用地質(zhì)體體積法對成礦遠景區(qū)的資源量進行預(yù)測。其計算公式如下：Z預(yù)=K×S預(yù)

式中：Z預(yù)—預(yù)測資源量（萬噸）；K—含礦系數(shù)（萬噸/km2）；S預(yù)—含礦層分布面積（km2）。

2.3 成礦遠景區(qū)劃分

根據(jù)成礦遠景區(qū)劃分原則及區(qū)內(nèi)總結(jié)的預(yù)測要素，工作區(qū)內(nèi)共劃分出4個成礦遠景區(qū)。

2.3.1 鐵廠溝鋁土礦成礦遠景區(qū)

位于調(diào)查區(qū)北部，長約5.5km，寬約1.5km，面積7km2，含礦巖系分布面積約為5.4km2。區(qū)內(nèi)以北東構(gòu)造為主，主要為鐵廠溝向斜，鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產(chǎn)于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。區(qū)內(nèi)已圈定鋁土礦體6個，并提交了鐵廠溝礦產(chǎn)地，區(qū)內(nèi)含礦巖系梁山組出露面積較廣，保存較完整，成礦條件較好，為B類找礦遠景區(qū)。

2.3.2 苦李井鋁土礦成礦遠景區(qū)

位于調(diào)查區(qū)西部，長約11.5km，寬約5km，面積約38km2。區(qū)內(nèi)主要為單斜地層，傾向南東；斷裂構(gòu)造以北東、北北東為主，對礦體有一定破壞作用。鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產(chǎn)于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。區(qū)內(nèi)已圈定鋁土礦體14，已完成施工的深部工程見礦情況較好，提交了苦李井礦產(chǎn)地，區(qū)內(nèi)含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整，成礦條件良好，為A類找礦遠景區(qū)[3]。

2.3.3 魚洞鋁土礦成礦遠景區(qū)

位于調(diào)查區(qū)中部，長約16.5km，寬約9.5km，面積約106km2。區(qū)內(nèi)以北東構(gòu)造為主，主要為大泡木向斜及魚洞向斜，斷裂構(gòu)造對礦體有一定破壞作用。鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產(chǎn)于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。區(qū)內(nèi)已圈定鋁土礦體7個，提交了魚洞礦產(chǎn)地，區(qū)內(nèi)含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整，成礦條件良好，為A類找礦遠景區(qū)。

2.3.4 王家寨鋁土礦成礦遠景區(qū)

鐵廠溝鋁土礦成礦遠景區(qū)（B類）：位于工作區(qū)北部，區(qū)內(nèi)出露地層為志留系翁項群、泥盆系高坡場組、二疊系中統(tǒng)梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積較廣，保存較完整。通過本次工作已圈定鋁土礦體7個。苦李井鋁土礦成礦遠景區(qū)（A類）：位于工作區(qū)西部，區(qū)內(nèi)主要出露地層為泥盆系高坡場組、二疊系中統(tǒng)梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整。通過本次工作已圈定鋁土礦體14個。魚洞鋁土礦成礦遠景區(qū)（A類）：位于工作區(qū)中部，區(qū)內(nèi)主要出露地層為泥盆系高坡場組、二疊系中統(tǒng)梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積廣，保存完整。通過本次工作已圈定鋁土礦體7個。王家寨鋁土礦成礦遠景區(qū)（B類）：位于工作區(qū)北部，區(qū)內(nèi)主要出露地層為泥盆系高坡場組、二疊系中統(tǒng)梁山組和棲霞組，含礦巖系梁山組出露面積較小，保存完整。以往工作圈定鋁土礦體6個[4]。

2.4 潛在資源量分析

2.4.1 鐵廠溝鋁土礦成礦遠景區(qū)

位于黃平復(fù)式向斜南段，區(qū)內(nèi)出露地層為志留系翁項群、泥盆系高坡場組、二疊系中統(tǒng)梁山組和棲霞組，以北東構(gòu)造為主，主要為鐵廠溝向斜，鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產(chǎn)于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。本次工作鐵廠溝礦區(qū)圈定鋁土礦體7個，提交（333+3341）鋁土礦資源量265.84萬噸。由于鐵廠溝礦區(qū)內(nèi)未施工深部工程，且地表工程控制程度很低或控制效果不理想，礦體規(guī)模普遍較小。

2.4.2 苦李井鋁土礦成礦遠景區(qū)

位于黃平復(fù)式向斜南段，區(qū)內(nèi)出露地層為婁山關(guān)群、志留系翁項群、泥盆系高坡場組、二疊系中統(tǒng)梁山組和棲霞組，主要為單斜地層，傾向南東；斷裂構(gòu)造以北東、北北東為主，對礦體有一定破壞作用。鋁土礦受地層層位及巖性控制，主要產(chǎn)于二疊系梁山組中部含鋁巖系中。本次工作苦李井礦區(qū)圈定鋁土礦體14個，提交（333+3341）鋁土礦資源量1904.67萬噸。由于苦李井礦區(qū)內(nèi)地表工程控制程度很低或控制效果不理想，礦體規(guī)模普遍較小。在礦區(qū)內(nèi)施工了5個鉆孔，其中4個鉆孔見礦，深部找礦潛力較大[5]。

3 區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測

在遠景調(diào)查區(qū)西部甕安—麻江一帶，有含礦巖系P2l出露，與遠景調(diào)查區(qū)相鄰，成礦條件相似，含礦層頂?shù)装寤疽恢隆^(qū)內(nèi)有甕安草塘鎮(zhèn)巖門鋁土礦山、陸坪鎮(zhèn)也發(fā)現(xiàn)有一些鋁土礦點，該區(qū)有較好的找礦遠景。通過收集以往工作資料，在甕安—麻江一帶圈定兩個鋁土礦礦產(chǎn)預(yù)測區(qū)。

3.1 天文—牛場預(yù)測區(qū)

該預(yù)測區(qū)位于本次遠景調(diào)查區(qū)北西側(cè)，通過前人工作，該預(yù)測區(qū)內(nèi)甕安草塘鎮(zhèn)巖門鋁土礦山于2007年曾提交鋁土礦資源量127萬噸，且該區(qū)含礦層較連續(xù)，具有較好的找礦前景，為A類預(yù)測區(qū)；預(yù)測區(qū)內(nèi)含礦巖系分布面積約為200km2，由于含礦層分布面積較廣，較連續(xù)。參照本次遠景調(diào)查區(qū)的平均含礦系數(shù)42萬噸/km2,該預(yù)測區(qū)的資源前景Z預(yù)=200×42=8400萬噸，具有較好的資源前景[6]。如圖2。

圖2 勘察區(qū)內(nèi)礦石構(gòu)造

3.2 陸坪—鳳山預(yù)測區(qū)

該預(yù)測區(qū)位于本次遠景調(diào)查區(qū)西側(cè)，區(qū)內(nèi)含礦巖系分布較廣，發(fā)育近南北向背斜構(gòu)造，含礦巖系保存較完整。在陸坪鎮(zhèn)附近發(fā)現(xiàn)了一些鋁土礦點，但普遍礦石品位較低，厚度較小。該預(yù)測區(qū)南部，即麻江縣一帶，梁山組地層為碎屑巖相，巖性以砂巖為主，未見含鋁巖系。所以該預(yù)測區(qū)含礦巖系處于泥質(zhì)巖相與碎屑巖相的過渡地帶，鋁土礦產(chǎn)出條件一般，為B類預(yù)測區(qū)。預(yù)測區(qū)內(nèi)含礦層分布面積約為80km2，參照本次遠景調(diào)查區(qū)的平均含礦系數(shù)42萬噸/km2,該預(yù)測區(qū)的資源前景Z預(yù)=80×42=3360萬噸，具有較好的資源前景。綜上所述，兩個礦產(chǎn)預(yù)測區(qū)都具有較好的找礦前景，可進一步開展地質(zhì)調(diào)查工作，作為開發(fā)的后備鋁土礦資源基地。

4 結(jié)語

綜上，在調(diào)查區(qū)跨的1∶5萬圖幅中，重安江與掛丁幅未開展過1∶5萬基礎(chǔ)性工作，建議開展1∶5萬區(qū)調(diào)工作，為區(qū)內(nèi)下一步礦產(chǎn)勘查開發(fā)打下基礎(chǔ)，進一步開展礦產(chǎn)檢查工作，注意加強在三個礦產(chǎn)地中遠景區(qū)的深部勘查工作，將有較好的鋁土礦找礦前景，在本次遠景調(diào)查區(qū)西側(cè)甕安—麻江一帶均有含礦巖系梁山組出露，通過收集以往工作資料，該區(qū)有較好的鋁土礦資源前景。