鋁土礦含礦巖系特征與成礦規(guī)律范文

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《礦物學報》2016年第二期

摘要：

貴州省鋁土礦含礦巖系已經(jīng)有一些研究，但從全省角度看研究有待深入。本次在貴州鋁土礦整裝勘查及研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合最新鋁土礦成礦區(qū)帶劃分成果，以貴陽—清鎮(zhèn)鋁土礦田、遵義—息烽鋁土礦田、凱里—黃平—甕安—福泉鋁土礦田、務川—正安—道真鋁土礦田四大鋁土礦集中區(qū)為背景，系統(tǒng)討論貴州鋁土礦含礦巖系的規(guī)律。認為貴州鋁土礦含礦巖系在時空分布、賦礦地層、下伏地層、含礦巖系厚度、礦物組合和共伴生礦產(chǎn)以礦田為單元均表現(xiàn)出一定的差異性。同時，含礦巖系又表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，不僅成礦機制相同或相似，而且礦物組合和共伴生礦產(chǎn)等亦有相似性，含礦巖系均覆于古風化殼之上。

關(guān)鍵詞：

貴州；鋁土礦；含礦巖系；成礦規(guī)律

鋁土礦是貴州省的優(yōu)勢礦種之一，其資源豐富、礦石質(zhì)量好、分布廣泛、礦床規(guī)模大，其勘探工作始于20世紀40年代，歷經(jīng)70多年的勘探與綜合研究工作，截止2014年12月共探獲資源量約12.9億噸，居全國第二位[1]。對貴州鋁土礦的分布規(guī)律前人已做過一些研究[2-12]，但基于研究資料等的不足或研究條件的限制，對其研究多屬局部區(qū)域、相對零散的研究。廖世范[4]、高道德[9]和莫江平[11]主要對黔中地區(qū)和遵義地區(qū)鋁土礦有研究，對含礦巖系的特征有一些探討；劉平[2,5,12]對全省的鋁土礦均有一定研究且成果豐碩，認為務－正－道地區(qū)鋁土礦床隸屬于黔中－渝南成礦帶，但缺少從全省角度的對含礦巖系的對比討論；劉巽峰[8,13]對貴州鋁土礦的研究主要集中在黔北地區(qū)和遵義地區(qū)；金中國等[14]對含礦巖系的研究，主要考慮的是黔北地區(qū)；2009年劉幼平[10]基于貴州省有色地質(zhì)勘查局已有的鋁土礦勘查資料，對全省鋁土礦做了一定的探討，主要分別討論了黔北地區(qū)和凱里－黃平地區(qū)的含礦巖系規(guī)律。從全省角度對礦含礦巖系特征與成礦規(guī)律研究還有待深入，本次在最新鋁土礦整裝勘查及研究成果的基礎(chǔ)上討論貴州鋁土礦含礦巖系的規(guī)律。

1貴州鋁土礦的分布特征

貴州鋁土礦床主要為沉積型鋁土礦，亞類有2種：一是產(chǎn)于碳酸鹽侵蝕面上的鋁土礦床，如貴陽地區(qū)、遵義地區(qū)和凱里—黃平—福泉—甕安地區(qū)鋁土礦床，含礦系呈假整合覆蓋于石灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r或白云巖侵蝕面上；二是產(chǎn)于硅酸鹽巖侵蝕面上的鋁土礦床，如務川—正安—道真地區(qū)鋁土礦床，含礦巖系呈假整合覆蓋于頁巖、砂頁巖、砂巖等硅酸鹽巖層上。鋁土礦的形成均具有多階段性，經(jīng)歷了母巖風化—搬運沉積—次生淋濾富集成礦3個階段，為風化-搬運沉積-次生淋濾富集型鋁土礦礦床。通過收集分析全省鋁土礦最新的整裝勘查和科研成果，根據(jù)貴州鋁土礦的資源稟賦特征、含礦巖系剖面特征及分布規(guī)律等提出了貴州鋁土礦集區(qū)的劃分方案，認為貴州鋁土礦集區(qū)應劃分為（圖1）：①貴陽地區(qū)，習稱黔中鋁土礦區(qū)，主要包括清鎮(zhèn)、修文、貴陽、平壩、織金和黔西；②務正道地區(qū)，主要包括務川、道真、正安和鳳岡；③遵義地區(qū)，主要包括遵義、息烽和開陽；④凱里—黃平—福泉—甕安地區(qū)。地質(zhì)時代主要歸屬早石炭世大塘期祥擺時及中二疊世梁山期（?）。成礦于早石炭世大塘期祥擺時的鋁土礦多集中于產(chǎn)出于貴陽、遵義、織金、息烽、龍里地區(qū)；而成礦于中二疊世梁山期（?）的鋁土礦則集中產(chǎn)出于務正道、凱里—黃平—甕安二片區(qū)內(nèi)。

2鋁土礦含礦巖系的剖面特征

鋁土礦含礦巖系：指賦存鋁土礦的一套巖石組合單元，其通常與上覆、下伏地層的巖性區(qū)別較大。對貴州鋁土礦含礦巖系的特征前人已有一些研究[3-5,7,12-13,15]，目前對全省鋁土礦含礦巖系及其成礦規(guī)律缺少系統(tǒng)的對比分析。貴州鋁土礦的含礦巖系為鋁土礦成礦區(qū)帶劃分的重要依據(jù)之一,通過大量礦床含礦巖系的鉆探資料對比分析研究，貴州鋁土礦四大礦集區(qū)含礦巖系剖面各具特色。

2.1務川—正安—道真地區(qū)該區(qū)鋁土礦含礦巖系隸屬二疊系中統(tǒng)梁山組（P2l），一般厚2.0～16.5m。含礦巖系通常分為3段[8,14-17]：上段為深灰色薄層碳質(zhì)、鈣質(zhì)、鋁質(zhì)頁巖；中段為含鋁（鋁土礦）巖系；下段為雜色頁巖、粘土巖，含鐵綠泥石巖。其與下伏志留系韓家店組雜色泥巖、泥砂巖、頁巖呈假整合接觸，部分區(qū)域下伏地層為石炭系上統(tǒng)黃龍組淺灰色、灰色厚層至塊狀泥晶灰?guī)r；其上覆地層為二疊系中統(tǒng)棲霞組石灰?guī)r，呈整合接觸（圖2）。

2.2貴陽地區(qū)該區(qū)鋁土礦含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj）[2,4-5,9-10,12,18-19]，一般厚20m左右。含礦巖系常為3段：下段含鐵礦巖系，中段含鋁土礦巖系，上段砂頁巖偶夾灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖巖系。其與上覆石炭系下統(tǒng)擺佐組白云巖呈整合接觸，與下伏寒武系中—上統(tǒng)婁山關(guān)組白云巖夾粘土巖呈假整合接觸（圖3）。

2.3遵義地區(qū)該區(qū)鋁土礦含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj）[2-5,9-10,12,15]，一般厚約20m，從下到上由鋁質(zhì)巖、鐵鋁質(zhì)粘土巖，鋁土礦層和鋁質(zhì)巖或鋁質(zhì)泥巖組成。其與下伏奧陶系下統(tǒng)桐梓組（O1t）白云巖呈假整合接觸，與上覆二疊系中統(tǒng)梁山組（P2l）黑色粉砂質(zhì)粘土巖、炭質(zhì)泥巖亦呈假整合接觸（圖4）。

2.4凱里—黃平—福泉—甕安地區(qū)該區(qū)含礦巖系為二疊系中統(tǒng)梁山組[7,9-10,15,19-20](P2l)。按巖性可分為3段，上段含煤（炭質(zhì)）層、中段含鋁土層、下段含鐵質(zhì)層。其與下伏地層泥盆系上統(tǒng)高坡場組白云巖呈假整合接觸，與上覆地層二疊系中統(tǒng)棲霞組灰?guī)r呈整合接觸。

3含礦巖系成礦規(guī)律及差異對比

貴州鋁土礦含礦巖系的時代差異性是導致鋁土礦床垂向分層和平面分區(qū)特征的根本因素，鋁土礦床的平面分區(qū)和縱向分層性則是含礦巖系時限差異的空間表現(xiàn)。劉平對黔中—川南成礦帶鋁土礦含礦巖系研究認為鋁土礦成礦時代分屬早石炭世大塘中期和晚石炭世馬平期，并對含礦巖系沉積環(huán)境及控礦作用作了論述[5]。根據(jù)對貴州省四大鋁土礦集區(qū)目前所發(fā)現(xiàn)礦床（點）的統(tǒng)計和綜合對比研究，發(fā)現(xiàn)鋁土礦含礦巖系從含礦巖系所屬時代地層及分布、下伏地層及分布、上覆地層及分布、厚度變化、底板巖性及分布和共伴生礦產(chǎn)都表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，通過大量礦床含礦巖系的鉆探資料對比分析研究，我們認為其剖面具有如下6大特征。

3.1含礦巖系所屬時代地層及分布規(guī)律對貴州鋁土礦的成礦時代已有一些研究，金中國等[12]和杜遠生等[11]認為務川—正安—道真地區(qū)含礦巖系形成于二疊紀，劉平[12]認為其形成于石炭紀。劉幼平等[10]和李傳班等[20]對凱里—黃平—帶鋁土礦研究認為含礦巖系亦形成于二疊紀。劉平[2,5,12]和廖世范[4]對黔中、清鎮(zhèn)一帶鋁土礦研究認為含礦巖系形成于石炭紀。目前對黔北務正道地區(qū)和甕安—福泉—龍里部分區(qū)域的鋁土礦成礦時代仍有些爭議[3,5,12,16]，但總體上看，貴州鋁土礦含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組和二疊系中統(tǒng)梁山組。其中石炭系下統(tǒng)九架爐組主要分布于貴陽—修文—清鎮(zhèn)—遵義—息烽—開陽—龍里地區(qū)，而二疊系中統(tǒng)梁山組主要集中分布于務川—正安—道真地區(qū)和甕安—福泉—黃平—凱里地區(qū)（圖6）。其成礦時代在時間上自N向S逐漸變老[3,19]。

3.2含礦巖系上覆地層及分布規(guī)律含礦巖系的上覆地層主要有二疊系中統(tǒng)棲霞組、二疊系中統(tǒng)梁山組和石炭系下統(tǒng)擺佐組與石炭系上統(tǒng)祥擺組共三類。其中二疊中系統(tǒng)棲霞組主要分布于務川—正安—道真地區(qū)和甕安—福泉—黃平—凱里地區(qū)；二疊系中統(tǒng)梁山組主要分布于遵義—息烽—開陽地區(qū)；石炭系下統(tǒng)擺佐組與祥擺組主要分布于貴陽—修文—清鎮(zhèn)—龍里地區(qū)（圖7）。

3.3含礦巖系下伏地層及分布規(guī)律含礦巖系的下伏地層從S往N，依次從寒武系—奧陶系—泥盆系—志留系表現(xiàn)出規(guī)律性變化。其中下伏地層中最老的寒武系中上-統(tǒng)婁山關(guān)群集中分布在貴陽—修文—清鎮(zhèn)—息烽—開陽地區(qū)，奧陶系下統(tǒng)桐梓組主要分布在遵義地區(qū)，泥盆系上統(tǒng)高坡場組分布于甕安—福泉—黃平—凱里—龍里地區(qū)；志留系中-下統(tǒng)韓家店組主要分布于務川—正安—道真地區(qū)（圖8）。

3.4礦巖系厚度變化規(guī)律貴州鋁土礦含礦巖系厚度從SW向NE呈現(xiàn)出厚—薄—中厚—薄的變化趨勢，其中最厚的含礦巖系（>20m）分布于貴陽—修文—清鎮(zhèn)地區(qū)，向北東方向的息烽—開陽—龍里地區(qū)變薄大約10m，遵義—甕安—福泉—黃平—凱里地區(qū)又變厚<20m，在務川—正安—道真地區(qū)相比含礦巖系的厚度較薄，大約10m左右（圖9）。

3.5含礦巖系底板特征前人對貴州鋁土礦含礦巖系與底板的相互關(guān)系做過一些研究[2-7,12-16,18,20]，含礦巖系底板分屬硅鋁質(zhì)基底和碳酸鹽巖基底，巖性主要為泥頁巖、白云巖和灰?guī)r。其不同屬性制約了鋁土礦的成礦及礦體的空間形態(tài)。其中白云巖、灰?guī)r，表現(xiàn)為喀斯特作用明顯，致使含礦巖系底板凹凸不平，明顯控制著鋁土礦體的空間形體特征，使得礦體多呈漏斗狀、透鏡狀等，礦體厚度變化大且常出現(xiàn)無礦天窗；泥頁巖，底板平整變化不大，對礦體空間形態(tài)穩(wěn)定，厚度變化不大，常出現(xiàn)層狀、似層狀礦體。

3.6礦物組合特征及分布規(guī)律貴州鋁土礦含礦巖系中的礦物組合主要有用礦物為一水硬鋁石，約占礦物總量60%～90%，另有少量一水軟鋁石、膠鋁石，偶見三水鋁石；粘土礦物為伊利石、蒙脫石、高嶺石、水云母、綠泥石；鐵礦物見有赤鐵礦、黃鐵礦、纖鐵礦、褐鐵礦；重礦物有電氣石、鋯石、銳鈦礦、金紅石等。且四大不同鋁土礦礦集區(qū)鋁土礦物組合基本一致，為鋁礦物-粘土礦物-鐵礦物-重礦物組合。唯一區(qū)別在務川—正安—道真地區(qū)和凱里—黃平—福泉—甕安地區(qū)鋁土礦床中見有石英和長石。

3.7共伴生礦產(chǎn)特征貴州鋁土礦作為古風化殼型沉積鋁土礦，其具有沉積礦產(chǎn)的典型特征之外又表現(xiàn)出極具貴州特色的規(guī)律性，鋁土礦床含礦巖系通常共伴生諸如煤、鐵、鎵等礦產(chǎn)資源。通過對貴州省大量鋁土礦床的對比分析，含礦巖系共伴生礦產(chǎn)由SW向NE以4個分區(qū)為特征，表現(xiàn)出明顯的規(guī)律性，大致分為3種：鋁-鐵礦共伴生類型、煤-鋁-鐵礦共伴生類型、鋁-煤礦共伴生類型。其中鋁-鐵礦類型集中分布于貴陽—修文—清鎮(zhèn)地區(qū)和遵義地區(qū)，煤-鋁-鐵礦主要分布于息烽—開陽—甕安—福泉—黃平—凱里地區(qū)，鋁-煤礦類型集中分布于務川—正安—道真地區(qū)。鐵礦主要發(fā)育于貴陽—修文—清鎮(zhèn)地區(qū)和甕安—福泉—黃平—凱里地區(qū)，煤礦發(fā)育于息烽—開陽—甕安—福泉—黃平—凱里地區(qū)，務川—正安—道真地區(qū)僅見有炭質(zhì)和劣質(zhì)煤（圖10）。綜上，貴州省鋁土礦含礦巖系特征表現(xiàn)出區(qū)內(nèi)相同，分區(qū)差異的特征（表1）。

4結(jié)論

（1）貴州鋁土礦含礦巖系成礦在不同鋁土礦集區(qū)間表現(xiàn)出的共性特征：鋁土礦為風化-搬運沉積-次生淋濾富集型鋁土礦礦床；含礦巖系均覆于古風化殼之上；含礦巖系中鋁土礦物組合均為鋁礦物-粘土礦物-鐵礦物-重礦物組合；鋁土礦含礦巖系厚度一般大于10m；鋁土礦含礦巖系通常共伴生諸如煤、鐵、鎵等礦產(chǎn)資源。（2）貴州鋁土礦含礦巖系成礦在不同鋁土礦集區(qū)間表現(xiàn)出的異同特征：含礦巖系主要為石炭系下統(tǒng)九架爐組和二疊系中統(tǒng)梁山組，且呈現(xiàn)S、N分區(qū)；上覆地層由S向N依次呈現(xiàn)出石炭系下統(tǒng)擺佐組與祥擺組、二疊系中統(tǒng)梁山組和二疊系中統(tǒng)棲霞組的規(guī)律性變化；下伏地層從S往N依次出現(xiàn)寒武系—奧陶系—泥盆系—志留系的規(guī)律性變化；含礦巖系的厚度從SW向NE呈現(xiàn)出厚—薄—中厚—薄的變化趨勢；含礦巖系底板巖性在南部為白云巖、灰?guī)r，北部為泥巖、頁巖。（3）在貴州的務川—正安—道真地區(qū)的南西側(cè)、凱里—黃平的南西側(cè)、福泉—甕安地區(qū)的東側(cè)和貴陽地區(qū)的西側(cè)均有類似的鋁土礦含礦巖系存在，另外在貴州的西部地區(qū)玄武巖面上也發(fā)育有類似的鋁土礦含礦巖系，均可作為我們下一步鋁土礦遠景找勘方向。

參考文獻：

[1]劉幼平,程國繁,崔滔,周文龍,龍漢生,何英.貴州鋁土礦成礦規(guī)律[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2015:114-120.

[2]劉平.八論貴州之鋁土礦——黔中-渝南鋁土礦成礦背景及成因探討[J].貴州地質(zhì),2001,18(4):238-243.

[3]李艷桃,肖加飛,付紹洪,趙志軍.貴州主要鋁土礦礦集區(qū)成礦特征對比研究[J].地質(zhì)找礦論叢,2014,29(4):489-494.

[4]廖士范.論貴州清鎮(zhèn)式鐵礦、貴州鋁土礦形成環(huán)境、成礦機理及找礦方向問題[J],貴州地質(zhì),1987,4(4):419-430.

[5]劉平.五論貴州之鋁土礦—黔中—川南成礦帶鋁土礦含礦巖系[J].貴州地質(zhì),1995,12(3):185-203.

[6]崔滔,焦養(yǎng)泉,杜遠生,計波,等.黔北務正道地區(qū)鋁土礦沉積特征及分布規(guī)律[J].地質(zhì)科技情報,2013,32(1):52-56.

[7]劉幼平,李傳班,周文龍,等.貴州凱里-黃平地區(qū)鋁土礦空間分布規(guī)律與古巖溶地貌關(guān)系的研究[J].科學技術(shù)與工程,2014,14(31):165-171.

[8]劉巽峰,王慶生,等.黔北鋁土礦成礦地質(zhì)特征及成礦規(guī)律[M].貴陽:貴州人民出版社,1990.

[9]高道德,盛章琪,石善華,等.貴州中部鋁土礦地質(zhì)研究[M].貴陽:貴州科技出版社,1992.

[10]《貴州省有色地質(zhì)勘查局五十年成果》編委會(劉幼平等).貴州省有色金屬、黑色金屬礦產(chǎn)資源(第2篇鋁土礦)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2009.

[11]莫江平,酈今敖.黔中鋁土礦的成礦環(huán)境[J].地質(zhì)與勘探,1991,(11):12-18.

[12]劉平,廖友常.黔中—渝南鋁土礦含礦巖系時代探討[J].中國地質(zhì),2012,39(3):661-682.

[13]劉巽鋒.論黔北鋁土礦的古喀斯特—紅土型成因[J].地質(zhì)學報,1990,64(3):238-247,T001.

[14]金中國,黃智龍,鮑淼,等.黔北務正道地區(qū)鋁土礦成礦規(guī)律研究[M].北京:地質(zhì)出版社,2013.

[15]杜遠生,周琦,金中國,等.黔北務正道地區(qū)早二疊世鋁土礦成礦模式[J].古地理學報,2014.16(1):1-8.

[16]黃興,張雄華,杜遠生,等.黔北地區(qū)鋁土礦形成的地質(zhì)時代[J].地質(zhì)科技情報,2012,31(3):49-54.

[17]劉幼平,夏云,王潔敏.黔北地區(qū)鋁土礦找礦標志與找礦模式研究[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2010,24(4):338-342.

[18]馮學嵐,尤俊忠.貴州貓場鋁土礦地質(zhì)特征及成礦模[J].貴州地質(zhì),1997,14(4):285-298.

[19]朱靄林,黃根深,向茂木.論黔中鋁土礦的地質(zhì)時代[J].貴州地質(zhì),1984,(1):89-95.

[20]李傳班,劉幼平,武國輝,等.貴州省凱里地區(qū)鋁土礦礦床控礦因素研究[J].地質(zhì)與勘探,2012,4(1):31-37.

作者：劉幼平 周文龍 程國繁 崔滔 龍漢生 單位：貴州理工學院 貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院