黔北地区道真向斜西翼南段铝土矿地质特征及深部找矿潜力

2018-07-30鲜绍军

西部探矿工程 2018年7期

鲜绍军

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院，贵州贵阳550005）

道真向斜铝土矿位于黔北—渝南铝土矿成矿带的南段，成矿地质条件良好。通过2003～2016年的勘查工作，已在区内发现多个铝土矿体，探获铝土矿资源量约4460×104t。其中，道真向斜西翼南段（沙坝及三清庙矿区）探获铝土矿资源量约3390×104t，占道真向斜总资源量的76%，显示出较好的资源赋存潜力。黔北地区是贵州省重要的铝工业基地，铝土矿开发利用势在必行，本文对具备资源赋存潜力的道真向斜西翼深部做进一步找矿潜力探究，以期为今后的铝土矿勘查工作提供参考。

1 区域地质背景

黔北地区大地构造位置处于扬子准地台南缘的黔北台隆遵义断拱之凤冈NNE向构造变形区内（扬子板块南部北侏罗山式褶皱带），属遵义断拱东北部的一个四级构造单元[6]。以NNE向和NE向多字型构造为主，西部发育SN向构造[5]，主要是燕山运动的产物。区域内断裂不甚发育，与褶皱配套的扭性断裂和横张断裂规模一般不大。断裂一般沿背斜轴部和向斜两翼展布，断裂走向主要为NNE向，次为NW向，后者规模较小。区内褶皱发育，以隔槽式褶皱为特征。

区域内广泛出露寒武系、奥陶系、志留系中-下统、上石炭统、二叠系、三叠系、侏罗系及第四系地层[7]。寒武系集中分布于背斜的核部；志留系仅有中下统韩家店组发育；缺失志留系上统、泥盆系和大部分石炭系。二叠系中统梁山组为区内铝土矿的含矿岩系[8-10]，区内无变质岩、火成岩出露。

2 矿床地质特征

2.1 地层

道真向斜西翼南段由老到新出露地层依次为志留系中下统韩家店群（S1-2Hj）、石炭系上统黄龙组（C2hn）、二叠系中统梁山组（P2l）、栖霞组（P2q）、茅口组（P2m）、吴家坪组（P3w）、上统长兴组（P3c）、三叠系下统夜郎组（T1y）、茅草铺组（T1m）、中统松子坎组（T2s）、狮子山组（T2sh）、侏罗系下统（J1）及第四系（Q）地层。含铝岩系二叠系中统梁山组（P2l）在区内连续出露，为灰白、灰、深灰薄层状粘土岩、铝土质粘土岩、铝土岩、钙质页岩、石英砂岩、硅质岩等，偶夹薄煤层。厚度主要集中在6～9m之间，厚度较稳定，与下伏韩家店群（S1-2Hj）或黄龙组（C2hn）为假整合接触关系（图1）。

2.2 构造

区内一级褶皱为道真向斜，其南起于云峰，向北经道真、凌霄，至背垭口附近被一SN向冲断面破坏而终止，轴线方向15°～20°。本区位于道真向斜西翼南段，地层总体走向NNE，倾向SE，倾角40°～84°，道真向斜轴位于本区东侧。

区内发育一次级褶皱后槽向斜，向斜轴位于本区南端后槽至茶坡一带，轴线方向20°～40°，核部地层为三叠系长兴组，两翼依次出露二叠系、志留系地层，后槽向斜西翼地层走向NNE，倾向SE，倾角40°～55°，东翼地层走向近SN，倾向W，倾角50°～65°。

区内中南段发育一条F1断层。F1在本区中部发育于二叠系茅口组地层中，走向 20°～30°，倾向 110°～120°，倾角60°～75°，与地层产状基本一致，属走滑性质平移断层；探槽TC601、钻孔ZK35-2揭露F1断层在南部后槽一带发育于含矿岩系中，向南延伸至志留系韩家店组地层中，于花尖子一带切断含矿岩系梁山组向南西延伸到二叠系栖霞组地层中，从TC601探槽向南，F1断层转变为逆断层性质，其走向30°～40°，倾向120°～130°，倾角55°～70°。F1断层、后槽向斜对本区南部成矿影响明显。

图1 道真向斜西翼南段地质图

2.3 矿体产出特征

区内梁山组地层地表连续出露长度约15km，根据现阶段勘查成果，共发现6个矿体，矿体在梁山组地层中上部呈层状、似层状、透镜状产出，产状与围岩一致，走向近SN，倾向E，倾角39°～85°，各矿体基本地质特征见表1。

区内含矿岩系中二叠统梁山组厚度变化系数为27.3%，属于比较稳定的类型[7]。矿体厚度、矿石质量与含矿岩系的埋藏深度总体上呈正相关关系，即含矿岩系埋藏较浅时矿层厚度较厚，Al2O3含量较高、铝硅比高，矿石质量较好[5]。但在400～1000m深度，矿体厚度、矿石质量趋于稳定，在个别地段，矿体出现厚度小于0.8m甚至尖灭的情况。总体上本区矿体在深部的延伸和连续情况北部好于南部，矿体规模、深部延伸情况与矿体地表露头长度呈正相关。

3 铝土矿的形成过程

表1 道真向斜西翼南段矿体基本地质特征

本区内铝土矿的形成与地层、岩性、构造（特别是向斜构造）、古地理沉积环境、古气候、古地貌等成矿地质条件具有较为密切的时空演化关系[1-3]。其形成大致可以概括为：初始矿源层形成—搬运沉积—压实成岩—表生作用4个阶段(刘平,1996)。成矿母岩[韩家店组泥（页）岩、黄龙组灰岩等]裸露于地表遭受风化剥蚀，在炎热气候，潮湿多雨的亚热—热带环境下，大气降水、地表水等酸性液体对地层进行冲刷、溶蚀，形成以高岭石及其它粘土矿物为主的初始矿源层[1]；基底岩石经风化作用行成的富铝碎屑物质，反复通过剥蚀、冲刷、搬运和沉积作用使下部弱氧化带上升为强氧化带，为富集成矿提供源源不断的矿源物质；矿源区母岩风化形成的富铝物质在各种外力作用下，向低洼地带堆积形成原始富铝物质堆积层，经季节性雨水的再搬运作用，沉积形成铝土矿原始层[刘幼平等,2015]。据廖士范、梁同荣(1991)、刘平(2007)、王丽芳(2008)研究，初始形成的铝土矿石为三水铝石，在成岩作用、深埋压实作用、变质作用及二叠纪晚期区域内峨眉山玄武岩喷发的热动作用下，三水铝石脱水变为一水铝石[1,3]。同时，由于后期地壳的抬升作用，使早期形成的矿石出露于地表或近地表，再次被地下水、地表水进行风化淋滤改造及氧气作用，进一步脱硅、去硫、除铁，经变白作用后，大量矿石富化成今日所见的高品位铝土矿。铝土矿成因属碎屑岩系侵蚀基准面（部为碳酸盐岩溶蚀基准面）上的古风化壳沉积型铝土矿床[1,5]。由于本区古地貌处于相对较低的地势，含铝岩系的水体交替作用相对较弱，起脱硅富铝作用的暴露淋滤时间短。因此，区内矿石主要以块状、致密状铝土矿为主，其次为豆鲕状铝土矿，土状、半土状、碎屑状铝土矿仅在部分地表工程及个别钻孔中有所发现。

4 深部找矿潜力分析

根据目前勘查成果，道真向斜西翼南段共施工钻孔60个，见矿44个，见矿率73%。其中在Ⅲ、Ⅳ号矿体埋深700～900m段共施工10个探索孔，见矿8个，见矿率80%。通过对比矿体延倾向方向品位厚度变化情况，发现矿体三氧化二铝含量基本稳定在50%～65%之间，而二氧化硅的含量则由10%左右增加到18%左右。含铝岩系（P2l）厚度基本稳定在6～8m之间，含铝岩系厚度稳定（图2、图3）。

图2 道真向斜西翼南段铝土矿体沿倾向方向厚度变化图

Ⅰ号矿体：目前只施工了浅表探矿工程，深部未施工钻孔。根据区域成矿规律，该矿体可能与Ⅱ号矿体在深部连成一体，地表形成一个无矿天窗，目前工程揭露显示该矿体矿石质量好，矿体厚度稳定。因此，Ⅰ号矿体是本区下一步工作的重点；

Ⅱ号矿体：目前只施工了地表工程对矿体进行揭露，初步成果显示该矿体走向延伸长度近2km，矿石品位较好，矿体厚度稳定。综合本区已有勘查成果，此类矿体深部找矿潜力巨大，矿体埋深400～800m以内矿石质量、矿体厚度均较稳定。因此，Ⅱ号矿体号也是本区下一步工作的重点；

Ⅲ号矿体：根据目前勘查成果，其单矿体各类资源量在2000×104t左右，勘查最大深度已经达到890m,深部见矿效果较好，矿体连续，厚度、品位稳定，目前深部工程的勘查间距在400～800m之间，尤其是矿体埋深800m深度，勘查间距基本在800m左右，因此，Ⅲ号矿体下一步工作的重点应该在提升资源量级别的方面，资源量增加潜力有限。

Ⅳ号矿体：通过目前勘查工作，该矿体各类资源量在1000×104t以上，勘查最大深度在800m左右，矿体连续性好，厚度、品位稳定。矿体埋深600～800m段勘查工程间距在700～900m之间，资源量估算仍有部分空白区，因此，Ⅳ号矿体下一步工作重点应加密深部探矿工程，除提升资源量级别外，亦能增加一定的铝土矿资源总量。

Ⅴ、Ⅵ号矿体：此2个矿体目前工作程度已经较高，由于受区内F1断层切过含铝岩系及后槽向斜的影响，其在深部已不具进一步工作的价值，因此，现阶段不建议继续对Ⅴ、Ⅵ号矿体继续投入工作。

空白区：Ⅲ、Ⅳ矿体之间的空白区和Ⅵ号矿体南部的空白区浅表工程均未见矿，深部已施工过探索孔亦未见矿，结合区域成矿规律，对比区内其他矿体地质特征，该空白区受断层F1和后槽向斜影响而无较大规模的铝土矿体，现阶段不建议继续投入勘查工作（图4）。