鱼洞地区铝土矿地质特征及找矿远景

薛兴娟，张 冰＊

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局六总队，贵州 凯里 556000）

铝土矿是工业生产铝材料的基本原材料，随着我国社会经济与科技技术的不断向前发展，对金属铝材料的需求量正在不断上涨，因此造成铝土矿资源总量日渐短缺。为了实现将铝土矿资源优势转化成经济优势，有效结合我国贵州省鱼洞地区铝土矿勘查工作展开分析和研究，黔东南州与贵州省有色金属和核工业地质勘查局合作，对凯里—黄平地区铝土矿进行整装勘查。贵州省有色金属和核工业地质勘查局五总队受黔东南州矿产资源合作勘查开发项目办公室委托，承担鱼洞矿区铝土矿普查工作，工作依据有《贵州省凯里—黄平地区铝土矿整装勘查区地质勘查设计》《贵州省凯里—黄平地区铝土矿整装勘查鱼洞矿区勘查调整方案》及《贵州省凯里—黄平地区铝土矿整装勘查任务委托书》（代地质勘查合同，编号：QDNHZ—2010004）。本次工作目的是：开展贵州省凯里—黄平地区铝土矿整装勘查鱼洞矿区普查地质工作同时对勘查区内共（伴）生的煤、铁、镓等矿产进行综合勘查综合评价，并加强理论综合研究，大致查明成矿的控制因素、矿床分布和富集规律。

1 鱼洞地区铝土矿地质特征分析

1.1 矿区地层地质条件

区内出露地层从老至新有：泥盆系上统高坡场组（D3gp）；二叠系中统梁山组（P2l）、栖霞组（P2q）及第四系（Q），现由老至新分述如下：高坡场组（D3gp）：上部为灰-浅灰色厚层-巨厚层状碎屑白云岩及细晶白云岩；中部为灰绿、黄绿色钙质页岩、泥岩，夹灰色中厚层状生物碎屑灰岩、泥灰岩；下部为深灰色厚层状泥晶灰岩，中部为深灰色钙质页岩间夹薄层灰岩，下部为深灰色薄层状含生物屑泥晶灰岩，未见底，厚度＞200m。梁山组(P2l)：为该区铝土矿赋存层位，习称铝土矿含矿岩系。按岩性可分为三层：下部为铁矿层，主要由褐红色、紫红色铁质粘土岩夹黄褐色、棕红色含结核状菱铁矿组成；中部为铝矿层，岩性为灰白、灰绿、浅灰色豆鲕状铝土岩夹豆鲕状、半土状、土状、块状铝土矿；上部为含煤层，为中至厚层细至中粒石英砂岩夹褐黑色炭质页岩及煤层。厚度0～39.65m。与下伏地层呈假整合接触。栖霞组（P2q）：下部为深灰、灰黑色灰岩、泥灰岩夹炭质钙质页岩；中部为中厚层燧石条带灰岩、燧石结核灰岩；上部为浅灰、灰色中厚层至厚层细晶灰岩，局部见燧石结核，厚度50m～213.2m。与下伏地层呈整合接触。第四系(Q)：由砂、砾、粘土、冲洪积物等组成。零星分布于低洼处及缓坡地带，厚0～20m。与下伏地层呈角度不整合接触[1]。如图1。

图1 贵州早二叠世早期岩相古地图

1.2 含矿系 （P2l）特征

二叠系中统梁山组为本区铝土矿含矿系，其基底为泥盆系上统高坡场组白云岩，因遭到长期风化剥蚀，形成不平整的古喀斯特侵蚀面，常见白云岩“石牙”突起于含矿系内。由于该基底的凹凸不平，影响了含矿系沉积厚度的变化，使其变化于0～39.65m之间。从矿区总趋势上，一般厚2m～12m。其与上覆地层栖霞组呈整合接触。

1.2.1 完整型

为本区次要的含层组合，（如钻孔ZKC90-9、ZKC90-7），此为煤矿层、铝矿层和铁矿层组成的一种完整的含矿系组合类型。下部铁矿层由紫红色、褐红色铁质粘土岩组成，间夹菱铁矿结核或透镜体，中部为铝矿层，上部为煤矿层，其岩性组合如（2）所述。

1.2.2 非完整型

为本区主要的含矿系组合，其组成特征是缺失下部铁矿层。其上部为煤矿层，为一套石英砂岩、炭质粘土岩夹煤层组合。下为铝矿层，按其剖面特征又可分为下列类型：

第一，铝土矿：铝土矿直接与上部煤矿层、下部寒武系高台组白云岩接触，缺失粘土岩，如钻孔ZKA22-4；第二，粘土岩+铝土矿+粘土岩：下部为粘土岩，有时为铝质粘土岩，中部为铝土矿体，包括土状、碎屑状和致密状铝土矿，但不一定同时并存，或单一类型存在，或两种以上类型混合组成，一般土状铝土矿位于中部，上下为致密状或碎屑状铝土矿；上部为粘土岩，有时为铝质粘土岩，少数顶部为杂色粘土岩或铁质粘土岩。此类型见钻孔ZKA12-5、ZKA18-5。第三，上层粘土岩+铝土矿：缺失下部粘土岩，铝土矿直接与寒武系高台组白云岩接触，如钻孔ZKA32-7。第四，铝土矿+下层粘土岩：缺失上层粘土岩，铝土矿直接顶板为煤矿层，如钻孔ZKZKA26-4、ZKA3-13、ZKC72-3等。第五，粘土岩：其特点无铝土矿，见铝质粘土岩[2]。

1.3 地质构造

矿区内构造以北东—南西向褶皱和断层为主，次为东西向断层，分述如下。

1.3.1 褶皱

矿区内褶皱有大泡木向斜和鱼洞向斜，大泡木向斜：向斜轴向大致呈北东-南西向展布，南部在窑上一带上翘起，在龙平附近被鱼洞断层（F1）错断，轴向约15°；往北在泡木河一带轴向45°，在汪家屯附近延出矿区至铁厂沟矿区，长约25km。向斜核部为二迭纪地层，两翼为志留系、中上泥盆统地层。向斜宽缓，南东翼倾角一般5°～10°，在断层附近达20°，西翼15°～20°。鱼洞向斜：向斜位于矿区中部田坝至龙场带，长约3公里。为鱼洞断层（F1）的次构造，轴向与鱼洞断层（F1）平行，呈北东-南西向；向斜核部为二迭纪地层，两翼为志留系、中上泥盆统地层；南东翼地层产状与泡木向斜基本一致一般5°～10°，北西翼地层产状一般3°～8°，为断层牵引所至[3]。

1.3.2 断层

矿区内断层以北东为主，东西向次之。北东向断层有鱼洞断层（F1）、黄猫寨断层（F2）以及F3、F5、F6、F7、F8、F9、F11、F12，东西向断层为江禾断层（F4）及F13。分述如下：鱼洞断层（F1）：位于矿区中部江禾、鱼洞、樟木树一带，为区域性大断层，呈北东向贯穿全区。断层倾向南东，倾角50°～75°，长约15km，断距80m～100m，在江禾一带交于江禾断层（F4）上。断层南东盘下降，北西盘上升，将大泡木矿段矿系抬升至地表，是大泡木矿段和龙场矿段的划分的依据为正断层。该断层对矿体及矿系有破坏作用。黄猫寨断层（F2）：位于矿区北西部孙家寨、黄猫寨、小老马寨一带，是划分孙家寨矿段和黄猫寨矿段的依据。断层呈北东-南西走向，倾向南东，倾角70°～80°，长约7km，断距50m～80m。断层南东盘下降，北西盘上升，为正断层。该断层对矿体及矿系有破坏作用。江禾断层（F4）：位于矿区北部大老马至江禾寨一带，是划分龙场矿段和老虎坡矿段的依据[4]。断层呈东西走向，倾向南，倾角70°，长约7km，断距30m～60m。断层西端与黄猫寨断层交汇，东端延出矿区，为正断层。对矿体及矿系有破坏作用。

2 铝土矿找矿远景

2.1 资源量类型划分的原则

矿区普查基本勘查工程间距为280×280m，资源量类型划分推断的内蕴经济资源量（333）和预测资源量（334）两个类型。各类型划分的原则如下：第一，推断的内蕴经济资源量（333）；第二，预测资源量（334）：①地表见矿工程基本工程间距的1/4（70m）圈定的矿块，②推断的内蕴经济资源量外推推基本工程间距的1/4（70m）圈定的矿块，③2～4基本工程间距工程相连圈定的矿块，如图2：

图2 铝土矿勘查区域构造单元位置

2.2 资源量块段划分的原则

第一，根据工程控制程度划分：相同者划在同一块段，以便估算各类型的资源量，但工程控制程度虽相同，其间受构造破坏分割者其分别圈在不同的块段。第二，考虑块段的完整性，结构相对合理等[5]。根据上述原则，矿区内共划分推断的内蕴经济资源量（333）块段19个，预测资源量（334）块段32个，共计51个块段。

2.3 资源量估算结果

通过本次普查工作，大致控制了矿层（体）的总体产状、形态、长度、厚度、空间位置。资源量估算截止日期2011年10月14日，经估算，鱼洞矿区铝土矿推断的内蕴经济资源量（333）为616.53万吨，预测资源量（334）为1646.73万吨，总计2263.26万吨。

2.4 资源量估算的可靠性

选择大泡木矿段Al-y-2-333-1块段，用剖面法进行估算，分别用剖面6-6′、8-8′两条剖面图测断面面积，求其平均值，在资源量估算平面图上量取块段平均宽度，估算资源量进行验证[6]。估算结果见表1。

表1 Al-y-2-333-1块段剖面法估算资源量表

经估算，剖面面法估算资源为40.37万吨，地质块段法估算资源量为40.79万吨，其绝对误差-0.42万吨，相对误差为1%。说明本报告采用的资源量估算方法是正确可靠的。

3 铝土矿资源量对比

我国有色金属工业总公司贵州地质勘探公司六总队在凯里市鱼洞、江禾、黄猫寨、平路河、苦李井、后庄和黄平县铁厂沟等地，开展铝土矿预查工作，此后选择在凯里市苦李井、鱼洞和黄平县铁厂沟含矿岩系埋藏浅的局部地段，开展铝土矿普查和详查工作，于1989年提交《贵州省凯里铝土矿区鱼洞矿段、苦李井矿段、铁厂沟矿段详查地质报告》，该报告经国土资源厅地质资料管备案。

3.1 资源量估算范围对比

原勘查报告资源/储量估算范围为鱼洞矿段（为本次工作大泡木矿段），本次资源/储量估算范围为整个鱼洞矿区，包括大泡木、孙家寨、黄猫寨、老虎坡和龙场五个矿段，范围相差较大。本次资源量估算范围基本包含了原勘查报告资源/储量估算范围，叠合部分资源/储量估算范围见附图288、289及附件14。

3.2 资源量对比

原勘查报告估算资源量162.71万吨，套改为资源量162.71万吨；本报告估算（333）+（334）资源量2263.26万吨，资源量变化情况见表2。

表2 资源/储量变化情况表

3.3 资源/储量变化原因

第一，原勘查报告参照的工业指标A/S≥2.1，夹石剔除厚度≥1.0；本次参照的工业指标A/S≥1.8，夹石剔除厚度≥0.8。由于降低工业指标，导致原来不是矿的，现在是矿，资源量估算面积增加，矿体平均厚度减小，资源量增加。第二，本次工作增加深部探矿工程，导致资源量估算面积增加，资源量增加。第三，重叠部分资源量减小的原因为工业指标降低，参加资源量估算的小厚度工程增加，平均厚度减小所致。贵州省地矿局101地质大队于2004年提交了《贵州省凯里市黄猫寨铝土矿详查地质报告》，该报告经评审通过，国土资源厅地质资料管备案。

3.4 资源量估算范围对比

原勘查报告资源/储量估算范围为黄猫寨矿段，本次资源/储量估算范围为整个鱼洞矿区，包括大泡木、孙家寨、黄猫寨、老虎坡和龙场五个矿段，范围相差较大。通过普查工作，鱼洞矿区含矿岩系受底板高坡场组古喀斯特地貌影响变化较大；矿床成因类型为“古风化壳一海陆交互沉积、改造矿床”。本区矿系连续，但矿体连续性较差，矿体主要沉积在高坡场组古斯特溶沟溶槽中，呈漏斗状、鸡窝状、透镜状或扁平状，厚度变化大，规模较小。已施工探矿工程控制的矿体，其规模小，连续性差，不宜再进一步工作，可建设小矿山边采边探。

在洛榜一带施工的八个钻孔中有四个见矿，但工程间距较大，可采取见矿打矿的方法设计下一步工作。在孙家寨—梨山一带，可设计稀疏工程作进一步的面上控制。鱼洞矿区铝土矿矿体规模小，矿石品位变化均匀，厚度变化大，根据本阶段的控制情况，矿体形态多为漏斗状、鸡窝状、透镜状或扁平状，建议下一步工作采取见矿追矿的工作方法，达到投资少，见效快的目的。

4 结语

综上，根据本区矿体产出形态和规模，已圈定的矿体没有做进一步详查的必要，可建立小型矿山，进行边探边采。本阶段工作根据“由已知到未知，由浅入深的原则”，重点控制矿体露头，对深部仅做了稀疏控制，从深部的控制结果来看，对本区的洛榜、孙家寨一带可作进一步工作。