陕西宝塔区马四川沟紫砂陶土矿地质特征浅析

2019-08-07陈小红路兵胜

有色金属设计 2019年2期

陈小红，路兵胜，张凯

(西安地质矿产勘查开发院有限公司，陕西西安 710100)

0 引言

马四川沟位于鄂尔多斯盆地中部，延安市东10 km。该地产出一种陶瓷工艺和建筑材料的重要原料—紫砂陶土，也称“花斑泥岩”或“杂色泥岩”。针对其品质好、储量大、易于开采等优良特点，该文结合地质背景和野外调查，对其地质特征、范围等进行分析，以期对该地紫砂陶土矿的开发有一定意义。

1 地质背景

沿区内深大沟壑切割出露的地层有：三叠系上统瓦窑堡组(T3w)，侏罗系下统富县组﹙J1f﹚、中统延安组﹙J2y﹚、第四系中更新统离石组(Q2l)、第四系黄土(Q3m)等。地质略图见图1。瓦窑堡组区内仅出露其上部地层，出露厚度10～20 m，为灰色、灰绿色中粒长石砂岩、粉砂岩、泥岩等组成。富县组下部主要由紫红色粉砂质泥岩(紫砂陶土矿)、灰绿色泥质岩及不稳定的砂(砾)岩组成；上部为灰绿—深灰色薄层状泥岩与细砂岩组成，与下伏瓦窑堡组呈平行不整合接触，该组厚度约5～20 m。延安组区内只出露其底部地层，厚度为5～25 m，为灰黄色巨厚层状中粗粒长石砂岩夹砾岩透镜体。

2 矿体特征

紫砂陶土矿主要分布在马四川沟、西窑沟、大狼沟，沿沟系发育方向连续产出。矿体厚约0～5 m，呈层状、不规则透镜状，产状约300°∠2°。矿体沿层面延续性较好，多见矿体为2～3层，上部为灰绿色，下部为灰红色、紫红色、斑杂色等。西窑沟PM1剖面较为典型：灰黄色、浅灰黄色块状中粒长石砂岩，厚度2.65 m，(T3w)。灰黄色、浅灰色块状中粒长石砂岩，厚度2.4 m，(J1f)。灰黄色、浅灰色中层状-薄层状含泥长石砂岩，厚度0.4 m。浅灰黄色、浅灰色薄层状泥岩，厚度0.25 m。灰黄色、浅灰黄色块状中粒长石砂岩，厚度0.7 m。浅灰黄色、浅灰绿色泥岩，厚度0.5 m(矿层)。灰红色、紫红色块状泥岩局部可见灰绿色泥岩，斑杂色泥岩。厚度2.9 m(矿层)。灰黄色-浅灰绿色薄层状泥质中砂岩，厚度1.17 m。

灰绿色块状泥岩，厚度3.21 m。(矿层)。灰黄色、灰棕色局块状中粒长石砂岩，斜层理发育，局部可见泥质夹层，厚度3.05 m，(J2y)。

3 瓦窑堡组顶板面预测

该区岩石地层受构造影响微弱，且变形不明显，为缓倾单斜地层，倾角为1°～3°。利用数据插值方法预测岩石地层顶板面，对古沉积地貌和沉积型矿产研究有一定的意义。针对瓦窑堡组顶板面的分析，可帮助对紫砂陶土矿古沉积地貌和分布特征预测。

3.1 基本方法

野外收集瓦窑堡组顶面地质点、剖面点、剥土点、钻孔、探槽等GPS三维坐标184个。利用Aargis软件GeostatisticalAnalyst工具，选择克里金法方法，进行顶板面预测，瓦窑堡组顶板面等值线见图1。

1.瓦窑堡组；2.富县组；3.延安组；4.矿体；5.见矿点；6.瓦窑堡组顶板等值线

3.2 预测结果

瓦窑堡组顶板面西北低东南高。1 030等值线以西北未见矿体分布，1 072等值线以东、东南矿体不发育或极少量发育，矿体厚度仅为0～10 cm。矿带主要分布在1 046-1 072等值线之间，1 057等值线附近矿体厚度最大，约2～5 m，以1 057等值线为中心，厚度向两侧逐渐尖灭，呈不规则透镜状发育。野外观察认为等值线舒缓部位矿体厚度大，连续性好。

4 讨论

受印支运动影响鄂尔多斯盆地在晚三叠世末期整体抬升，瓦窑堡组顶面遭受长期剥蚀影响，使古地貌凹凸不平。富县组受控于古地貌发育，紫砂陶土沿瓦窑堡组顶部低洼处沉积，因此分布范围较小。随着鄂尔多斯盆地反复升降，1 030等值线以西北洼地富县组沉积物逐渐剥蚀殆尽，在剖面上反应在离石组黄土不整合于瓦窑堡组之上。

赵俊兴研究认为这种“杂色泥岩”主要反映了干旱氧化沉积环境特点，一般发育在漫滩地带或河漫沼泽，有时见于废弃河道的上部，表明“杂色泥岩”成因以河漫沼泽相为主。因此地势低洼且平缓地区是该矿种的有利沉积地段。本区紫砂陶土矿，主要分布在马四川沟东侧等值线舒缓部位，次之分布在西窑沟附近，同岔附近等值线较为陡峭，在野外仅发现10～20 cm矿体分布。