贵州清镇猫场矿区红花寨、白浪坝矿段铝土矿矿体特征及成矿规律研究

杨茂书 赵春林

（贵州省地矿局一一五地质大队，贵州清镇 551400）

清镇猫场矿区位于黔中-川南铝土矿成矿带上[1]。红花寨、白浪坝矿段属清镇猫场矿区，位于猫场矿区北西部和中部，断层F32是红花寨矿段与白浪坝矿段的自然分界线，北西盘为红花寨矿段，南东盘为白浪坝矿段[2]。研究区范围平面形状呈“不规则多边形”，面积约8.0km2。区内已探明的铝土矿资源量丰富、质量好、矿石选矿性能优良，达大型矿山建设规模，具有极大的开采价值。通过研究含矿岩系特征、矿体地质特征及成矿规律，为区内地质找矿提供理论依据，也为铝土矿的开发利用提供地质依据。

1 含矿岩系特征

研究区含矿岩系为石炭系下统九架炉组[3]，主要岩性由粘土岩、铝士岩、铁质粘土岩及绿泥石粘土岩等组成，主要产出铝土矿，相伴有赤铁矿、硫铁矿，下伏于摆佐组粗晶白云岩之下，上覆于寒武系中上统娄山关群细晶白云岩之上，厚0m～25.91m。含矿岩系具有如下特征：①含矿岩系的厚度因下伏地层的起伏变化而变化，凹陷处厚度大，凸起处厚度小，自上而下划分为两个岩性段，上部铝质岩段产出具工业价值的铝土矿矿体，厚度0m～22.88m，平均7.49m；下部铁质岩段产出具有工业价值的铁矿体，厚度0m～5.63m，平均1.76m。②根据含矿岩系发育的完整程度，区内含矿岩系可分为二种类型，即铝质岩段及铁质岩段均发育齐全的完整型和仅发育铝质岩段的不完整型，铝质岩段发育相对稳定且完整，铁质岩段变化较大。③含矿岩系岩性组合、厚度、空间位置上变化较大，不同区域岩性组合的不同反映出石炭系下统九架炉组沉积时期沉积环境的差异，即不同的沉积环境具有不同的岩性组合特征。④含矿岩系厚度与矿体厚度、品位呈正相关关系（图1），即含矿岩系厚度大，铝土矿体厚度也大，含矿率高且矿石质量亦好；含矿岩系厚度小，矿体厚度亦小，含矿率低且矿石质量亦差。红花寨矿段相对白浪坝矿段沉积的矿系（矿体）厚度较大。

图1 含矿岩系与矿体厚度纵向对比图

2 矿体特征

区内铝土矿矿体顺层产于含矿岩系九架炉组中，呈隐伏缓倾斜的层状、似层状、透镜状产出，受基底古溶蚀地貌的制约。按矿床的地质特征、构造条件、分布特点划分为红花寨矿段、白浪坝矿段，共划分为10个矿体，其中红花寨矿段分布3个矿体，白浪坝矿段分布7个矿体，均以Ⅰ号矿体为主要工业矿体，其余8个为单个或数个工程控制的小矿体。整个矿床埋藏最浅117.36m，最深357.27m，一般200m 左右，红花寨矿段一般埋深约250m 左右，白浪坝矿段平均180m 左右。两矿段内矿体沿走向长2.65km，延深4.20km，局部分布有不可采区及无矿天窗，叠合后矿体平面面积3.09km2，矿床规模为大型。两矿段的矿体形态相似，在平面上呈港湾状，在剖面上呈层状、似层状，局部呈透镜状。矿体产状平缓，主体倾向北西，一般倾角1°～8°，平均4°。区内单工程厚度1.01m～16.38m，红花寨矿段厚度主要集中在2m～8m 间，白浪坝矿段厚度主要集中在1.2m～5m间，8m以上的工程主要集中分布于红花寨矿段内，全矿床平均厚3.07m，一般大于2m，占控制工程总数的80%以上，小于2m 的工程主要分布于矿体边缘和无矿天窗周围，总的厚度变化系数为57.20%，属较稳定型。区内各主要组分平均含量为Al2O368.33%，SiO28.14%，TFe2O33.41%，TS 1.39%，铝硅比值（A/S）8.39；各主要组分的变化系数依次为：Al2O3变化系数9.41%；SiO2变化系数47.10%；TFe2O3变化系数128.60%；TS 变化系数161.80%；铝硅比值（A/S）变化系数71.12%。矿体中分布低硫铝土矿、上层高硫铝土矿和下层高硫铝土矿等3层铝土矿，以低硫铝土矿为主。

3 成矿规律研究

红花寨、白浪坝矿段铝土矿是清镇猫场矿区的重要组成部分，属黔中铝土矿的典型代表之一，黔中地区由于其特殊的古地理位置和地层结构带，沉积地层分布广，厚度大，蕴藏着丰富的铝土矿资源。成矿规律总结如下：

红花寨、白浪坝矿段铝土矿的形成与“黔中隆起”密切相关，位于黔中-川南铝土矿成矿带上，主要是在黔中古陆的长时间隆起时期，持续的侵蚀作用为铝土矿的形成提供了物源：碳酸盐岩，黔中区域石炭系时期的古气候环境为红土化的形成提供了有利条件，碳酸盐岩及红土等铝土矿原始物源在冲刷作用下经物理和化学作用而分解、搬运、聚集，得益于筑-织淡化泻湖环境，黔北古陆与广顺古岛围限形成的半局限盆地、泻湖区为铝土矿的形成提供了有利的沉积环境条件，最终形成铝土矿。铝土矿含矿系厚度、矿体厚度受控于铝土矿沉积就位时的古岩溶洼地形态，凹陷处含矿系厚度大，矿体厚度大，矿石质量好；凸起处含矿系厚度薄，矿体亦变薄至缺失，矿石质量亦差。九架炉组厚度一般要在5m 以上才有铝土矿形成，5m 以下一般没有铝土矿。含矿岩系自上而下划分为铝质岩段、铁质岩段，铝土矿产于铝质岩段中上部。九架炉组中下部铁质岩段和上部铝质岩段在沉积物和沉积特征上均存在较大差异，二者沉积时期和沉积环境不同。准溶岩期，碳酸盐岩基底断裂构造一定程度上控制了沉积期湖泊的分布，也控制了矿床的形态。控制沉积期湖泊发育的基底构造复活和后期发育的构造主要表现为对矿体的破坏和改造，对矿体产状的改造。

4 结语

（1）主要研究了红花寨、白浪坝矿段铝土矿含矿岩系特征、矿体地质特征及成矿规律。

（2）红花寨、白浪坝矿段含矿岩系自上而下划分为铝质岩段、铁质岩段，具工业价值的铝土矿矿体产于铝质岩段中，含矿岩系中铝质岩段发育相对稳定且完整，但铁质岩段变化较大。全矿床平均厚3.07m，一般大于2m，总的厚度变化系数为57.23%，属较稳定型。

（3）红花寨、白浪坝矿段铝土矿产于石炭系下统九架炉组中，一般产于厚度5m 以上的含矿岩系中，其形成与“黔中隆起”密切相关，位于黔中-川南铝土矿成矿带上，主要是在黔中古陆的长时间隆起时期，持续的侵蚀作用和石炭系时期的古气候环境为铝土矿的形成提供了物源，碳酸盐岩及红土等铝土矿原始物源在冲刷作用下经分解、搬运、聚集，得益于筑-织淡化泻湖环境，黔北古陆与广顺古岛围限形成的半局限盆地、泻湖区为铝土矿的形成提供了有利的沉积环境条件，最终形成铝土矿。以上研究说明了区内铝土矿的矿体特征及成矿规律，可为周边区域铝土矿的找矿及开发利用提供参考信息。