贵州修文县干坝铝土矿地质特征及成因

张 肖

(贵州省有色金属和核工业地质勘查局一总队，贵州 清镇 551400)

贵州修文县干坝铝土矿区大地构造位于上扬子陆块黔北隆起织金穹盆构造变形区。区域内广布寒武系、二叠系、三叠系，局部出露下江群清水江组、震旦系、上白垩统，缺失奧陶系、志留系、泥盆系、侏罗系。地层分布与区域主构造线方向一致，多呈北北东或北东带状延展。

1 矿区地质

1.1 矿区地层

矿区出露地层由老至新依次为

(1)寒武系芙蓉统娄山关群(∈3-4l)：岩性主要为薄至中层状白云岩；

(2)下石炭系统九架炉组(C1jj)：为本区含矿岩系，岩性从上至下依次主要为粘土岩，碎屑状、致密状、半土状铝土矿，铝质粘土岩、铁质粘土岩和赤铁矿；

(3)石炭系下统摆佐组(C1b)：岩性主要为薄至中厚层白云岩和灰岩；

(4)下二叠统梁山组(P1l)：岩性主要为薄至中后厚层石英粉砂岩；

(5)中二叠统栖霞组、茅口组(P2q+m)：岩性主要为中至厚层状灰岩。

1.2 矿区构造

干坝铝土矿区居河口背斜东翼，总体为一单斜构造(图1)，断裂不发育，只有矿区北部发育一条平推断层，走向 340°，断层平移断距50m。断层对矿层破坏较小。地层倾向90°～110°，矿区中部往北地层倾角为20°～25°，中部往南地层倾角为7°～15°。矿区总体属简单构造类型。

图1 干坝铝土矿区地形地质图Fig 1.Topographical Geological Map of Ganba Bauxite Orefield

1.3 含矿系特征

本区含矿岩系基底为寒武系芙蓉统娄山关群(∈3-4l)白云岩古喀斯特侵蚀面，其形态凹凸不平，含矿岩系厚度受古喀斯特侵蚀面起伏控制，低洼处厚度大，凸起处厚度薄。一般情况下，铝土矿体的厚度与铝矿系的厚度成正比，矿系厚度大，则矿体厚，反之则薄。根据含矿岩系在剖面的岩性组合系列，大致可分六个小层(图2)，其中最底下一层赤铁矿在矿区内分布不稳定，仅在矿区的北部地表和中部工程ZK16-1孔内出现。

图2 矿区铝土矿含矿岩系综合地层柱状图Fig 2.Comprehensive Stratigraphic Column of Ore-bearing Rock Series of Bauxite Orefield

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

干坝铝土矿区矿体赋存于九架炉组(C1jj)中部，矿体呈似层状，总体倾向南东，倾角7°～20°之间，矿体埋深小于标高1200m时，矿体产状逐渐变陡(图3)。矿体南北长3800m，东西宽50m～600m，地表比较连续，中部较宽，往南北两侧略窄，其边界呈港湾状。铝土矿体平面形态不规则，但内部结构简单，局部见小范围的无矿天窗，少数夹有一层不连续的可剔除夹石。区内共有4个矿体，其中1号矿体为主矿体，分布于矿区的西部，几乎贯穿整个矿区，其余矿体都为零星小矿体，分布于矿区的东侧及南段。

图3 矿区15号勘探线剖面图Fig 3.Section of Exploration Line 15 in Oreield

干坝铝土矿矿石结构有微-泥晶结构、碎屑状结构。自然类型主要为土状、碎屑状和致密状，其中土状铝土矿石Al2O3含量最高，位于矿层的下部。碎屑状铝土矿石在矿区内最常见，位于矿层的中部或中上部。致密状铝土矿在矿区内较少见，位于矿层的上部或顶端。三种自然矿石类型，在矿层剖面序列上，常缺失一种或两种。矿区内Al2O3平均含量62.71ω%；SiO2平均含量14.73ω%；A/S：平均4.26；Fe2O3平均含量3.18ω%；TiO2平均含量3.18ω%；烧失量平均含量12.77%；TS平均含量0.18%，矿石质量总体中等。

3 矿床成因

在前人对黔中铝土矿的整体研究的基础上，结合干坝矿区实际的勘探工作情况，认为其铝土矿的形成大致分为三个阶段

(1)红土化阶段：黔中地区大致在奥陶纪中期之后隆起为陆，至泥盆纪末在长达近亿年时间内长期处于风化剥蚀环境。在炎热潮湿气候条件下，组成早古生代地层的各类岩石，主要是碳酸盐岩，遭受了强烈的溶蚀夷平作用，形成了包含有岩溶盆地和盆地内部一系列岩溶洼地、槽谷的准平原化地貌。与此同时，遭受风化剥蚀的各类岩石中的Ca，Mg，Si及碱金属组份不断被淋滤流失，而Al，Fe，Ti等隋性组份则相对富集。随着红土化进程的不断加深，原始贫铝岩石之上被覆以一层富铝的呈面状分布的钙红土凤化壳。

(2)水下成矿阶段：早石炭世的大塘早期，海水从南面入侵到黔中地区，形成大陆边缘泻湖。此时，堆积在古风化壳上的成矿物质被带入相对宁静而闭塞的滨岸泻湖水体之中。在波浪和潮汐作用下，处于松散和半固结状态的红土化成矿物质经破碎、簸选和再搬运，依随不同的物理化学环境，在水体中发生水平和垂直方向的物质分异沉积，形成颇有规律的沉积序列，并被新沉积物覆盖而进入成岩(矿)阶段。

(3)后期改造阶段：燕山期及其后的构造运动，使黔中地区又隆起为陆，也使已固结的铝土矿层被抬升到地表，进入到后期改造阶段。在此阶段，原已形成的铝土矿层，一方面因部分裸露而受剥蚀破坏；另一方面在地表水和地下水的作用下，保存在近地表和断裂通道较发育处的铝土矿，发生脱硅去铁而进一步富化，从而最终形成现今所见之工业铝土矿床。

4 结论

根据干坝矿区铝土矿体的分布特征，矿区南北两侧地表和较深部见矿率较高，中间见矿率较低且矿系相对较薄。一般矿体形态规模与古地理环境岩溶洼地密切相关，可推测南北两侧微古地貌为以标高1200m～1250m为凸起，向两侧形成洼地，进一步推测矿区南西端找矿潜力较大，可作为增量远景区。矿区中部偏北，同理向东侧可进行试探性钻探施工，增加储量。