广西宜州市六坡地区膨润土矿地质特征及找矿方向浅析

杨清泉 袁蒋辉 周荣幸 刘春丽

（1.广西地矿投资集团有限公司 广西南宁 530023 2.广西壮族自治区地质调查院 广西南宁 530023）

膨润土具有良好的粘结性、吸水膨胀性、催化活性、吸附性和阳离子交换性等性能，被作为粘结剂、吸附剂等广泛应用于工农业生产中，被称为“万能粘土”。近年来，随着我国人民生活水平和工业发展提高，用于环境保护净化澄清剂和食用油脂脱色精制用量不断增多，特别是白色膨润土产品，目前市场供不应求，价格也水涨船高。因此，开展膨润土矿地质工作，寻找优质膨润土矿产基地，具有重要的经济意义。

广西宜州市六坡膨润土矿位于宜州市区正南方向直线距离约5km。广西第四地质队首次开展初步工作发现矿床后，经广西地矿资源勘查开发有限责任公司开展系统勘查工作，目前查明膨润土矿石资源量规模为小型。由于本次工作范围较小，矿体走向和倾向延伸尚未完全控制，矿床进一步勘查潜力较大，有望达到中型矿床规模。本文对宜州市六坡膨润土的成矿地质特征及矿床成因进行探讨，并对找矿潜力及方向进行预测，其研究成果宜州地区开展进一步膨润土矿勘查工作具有借鉴意义。

1 区域地质背景

本区大地构造位置位于南华准地台西南部，桂中凹陷之宜山弧形褶断带中部，属广西山字型构造弧顶马蹄形盾地，北面紧邻桂北隆起。

区域出露地层有中泥盆统（D2）浅海相泥岩夹泥灰岩、上泥盆统（D3）浅海相扁豆状灰岩和鲕状灰岩、石炭系（C）浅海相碳酸盐岩及部分碎屑岩、二叠系（P）浅海相灰岩、三叠系（T）浅海陆棚相泥岩夹薄层状灰岩及泥灰岩以及白垩系（K）湖相红色碎屑岩，其中后者是本区膨润土矿的赋矿层位，在六坡和冲谷一带的盆地中部产1～6层膨润土矿。

区域总体为一个近东西向弧形构造区，由一系列褶皱构造形迹和弧形断裂组成，六坡矿区白垩系含膨润土矿地层分布严格受其控制。

区域内并未发现岩浆岩出露，但据区域资料显示，在宜州市洛西的南侧有3个火山口分布于北东向断裂中。分析认为该区在燕山晚期有多期次间歇性火山喷发，其喷发出来的富含玻屑的凝灰质是膨润土的主要成矿物质来源，从六坡膨润土矿石中保留有完整的棱角状火山碎屑外形可以在一定程度上证实。

2 矿区地质特征

矿区出露地层有上泥盆统融县组（D3r）、上石炭统（C3）、中二叠统茅口组（P2m）和栖霞组（P2q）、上二叠统大隆组（P3d）和合山组（P3h）、下三叠统南洪组（T1n）、中三叠统板纳组（T2b）、白垩系永福群（K1Y），其中白垩系永福群（K1Y）为本区含矿地层，可进一步划分为三段：

（1）白垩系永福群下段（K1Y1）：底部为块状砾岩，上部为紫红色泥质粉砂岩，南部夹灰黄色泥岩和泥质灰岩，产一层膨润土矿，厚176～294m（见图1）。

（2）白垩系永福群中段（K1Y2）：为矿区主要含矿段，岩性以紫红色厚层状泥质粉砂岩或粉砂质泥岩为主，局部含10～40%的钙质结核，产6层膨润土矿，厚250～314m。

（3）白垩系永福群上段（K1Y3）：为褐黄色及褐灰色泥岩。底部夹1层浅灰色砾岩，厚124～212m。

本区白垩系大致呈一个东西向展布的不对称向斜盆地，盆地中部的白垩系保存较好，产多层膨润土矿。区内断裂较为发育，已发现大小断层有15条，对矿层分布产生影响的有5条，其特征见表1。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

图1 六坡矿区地质图

表1 六坡矿区断层特征一览表

本区矿体呈层状产出，目前发现的膨润土矿层有6层，大致平行产出，按产出位置自上而下分别编号为Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ、Ⅵ、Ⅴ-1及Ⅴ-2。矿层随地层褶皱起伏，产状与围岩一致，局部被断层错开。矿层顶底板多为泥质粉砂岩，局部为蒙脱石泥岩。矿体长度215～1720m，平均741m，厚度1.20～4.67m，平均2.86m，控制最大延深53～200m，平均蒙脱石含量71.8%，各矿层间距离为19～44m。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿石矿物及化学成分

六坡矿区膨润土矿浅部主要矿石矿物成分为钙蒙脱石，含量一般70～90%，而往深部则含钠蒙脱石，次为水云母、绿泥石、石英、方解石等，含量5～25%，其它矿物如黑云母、白云母、斜长石、磷灰石、金红石、锆石、电气石等零星可见；化学成分为：SiO257.51%、Al2O315.47%、Fe2O31.34%、TiO20.22%、CaO2.30%、MgO4.74%。矿石中SiO2和Al2O3含量接近纯蒙脱石化学成分，而Fe2O3含量低，仅为1.34%，有利于开发亮度和白度要求较高的中高档产品。

3.2.2 矿石结构构造

矿石多呈乳白色及灰白色，局部受挤压破碎后呈土黄色或紫红色，深部为浅灰绿色，具块状构造，局部具由下至上为粘土质→粉砂质的反粒序韵律。镜下蒙脱石具显微鳞片状结构、变余凝灰结构，蒙脱石含量约88%。石英呈细微尖棱状，石英含量约1%，方解石呈细小、细微他形粒状，含量约10%，它们不均匀混杂嵌布在一起。其中方解石多沿微裂隙分布。一些地方隐约可见蒙脱石聚成鸡骨架状、尖棱状集合体分布。其余微矿物零星分布在蒙脱石鳞片间。

3.2.3 矿石物化性能

六坡矿区各矿层矿石吸蓝量在60.00～147.00mmol/100g之间，地表样的胶质价和膨胀容均不高，胶质价平均为62.0mL/15g，膨胀容为7.3mL/g，判断应是钙基膨润土；而钻孔样中胶质价明显增高，平均值达到90.25mL/15g，表明深部膨润土矿分散性增大，推测存在白色钠基膨润土。

4 矿床成因及找矿方向

4.1 矿床成因

六坡矿区位于广西山字形构造马蹄形盾地中部，宜山大断裂的多期次活动，使白垩系红层盆地具持续下降特征，为成矿提供了必要的容矿场所。矿区东南12km洛西附近的3处燕山晚期火山口喷发产出大量富含玻屑的凝灰质为成矿提供了充足的物质来源。矿床赋存于燕山期断陷盆地中，含矿岩系为白垩系红色陆相复陆屑沉积建造，受构造断陷盆地严格控制，在时空上与火山活动有一定的成因联系。盆地中沉积的红色碎屑岩建造罕见动植物化石，说明当时为干燥炎热的古气候，有利于碱性水介质条件的形成和水介质中K+和Na+离子的浓缩，促使火山玻屑物质水解并蒙脱石化，再经后期成岩形成膨润土矿床。由于当时火山的多次间歇性喷发和气候的间歇性变化，因而形成了多层膨润土矿层。综上所述，认为六坡膨润土矿属火山沉积型膨润土矿床。

4.2 找矿方向

矿区已知膨润土矿层主要赋存于白垩系含粉砂岩屑杂砂岩岩层中。六坡含矿盆地东西向长度大于30km，而本次勘查工作仅局限在盆地的西部，而东部长达20km的大面积区域尚未开展地质勘查工作。该地区距离提供成矿物质的火山口更近，成矿条件更为有利。经踏勘检查，在宜州洛西、塘冲等地均发现有可采矿层，厚度1.0～2.3m，矿石质量与六坡矿区相当，已发现矿层断续分布长度300～1300m。值得指出的是，在洛东地区白垩系地层上部多被厚1～4m的第四系砂砾层所覆盖，表明该地区为相对较为稳定，有利于膨润土矿层保存。所以盆地的东部地区具有较好的找矿前景。