贵州黔中姜家堰地区铝土矿找矿前景探讨

2024-01-29罗勇军

西部探矿工程 2024年1期

罗勇军，唐骄，张安

（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）

贯彻落实《国务院关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》（国发〔2022〕2 号）、《国务院办公厅关于印发自然资源部等部门战略性矿产国内找矿行动纲要（2021-2035 年）的通知》有关要求和按照省委省政府的部署安排，贵州省自然资源厅组织实施“贵州省新一轮找矿突破战略行动”项目。因此矿产资源对国家的重要性不言而喻。当今国家大部分工业发展中铝土矿资源是不可缺失的，寻找铝土矿资源势在必行，息烽县姜家堰地区九架炉地层是找到铝土矿的地层之一，通过对九架炉地层进行区域调查、工程采样分析，初步对该区域铝土矿资源成因、特征、规模进行分析和探讨，为今后找矿和开发利用提出科学依据。

1 区域地质背景

普查区位于黔中古陆中部，区域构造上属川黔经向构造带的绥阳—龙里复背斜中段，在核桃箐—兴隆—毛栗一线以南，构造线主要呈北东向，且自西向东，依次为北北东—北东—北东东向，逐步向东偏移。总的主体构造形迹为隔槽式褶皱，背斜开阔、平缓，向斜紧窄陡倾。

地层。区域出露地层从元古界板溪群到第四系，但其中缺失奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系下统、侏罗系、白垩系等地层。区内以震旦系、寒武系、二叠系、三叠系分布最广，发育最完全，厚度最大。中二叠系晚期至晚二叠系早期峨眉山玄武岩分布亦较普遍。石炭系九架炉组作为含矿地层，见图1。

图1 贵州省息烽县姜家堰铝土矿普查区域地质图

岩浆岩。区域内岩浆活动不发育，主要为中二叠世晚期至晚二叠世早期基性岩浆喷溢形成的峨眉山玄武岩。

峨眉山玄武岩厚度变化大，为0～300m。与上覆地层二叠系上统龙潭组含煤岩系和下伏二叠系中统茅口组灰岩均呈假整合接触，接触面常呈波状起伏[1]。

2 矿区地质

地层。老到新依次寒武系娄山关群（Є3-4Ls）岩性其岩性为浅灰色、灰白色中—厚层细—中晶白云岩为主。中二叠统梁山组和下石炭统九架炉组（P2l+C1jj）岩性主要有粘土岩、粘土质页岩、粉砂质页岩组成及劣质煤，铝土质泥岩、泥质粘土岩，灰色、灰白色豆状、碎屑状、半土状铝土矿（铝土岩），炭质泥岩、砂质泥岩、铝土质泥岩或紫红色含铁质泥岩，含铁质结核、团块，少量豆状铝土岩等。中二叠统栖霞组、茅口组（P2q+m）覆盖于梁山组经野外地质填图工作，本区栖霞组与茅口组地层界线不清，因此合并为一组（P2q+m）。岩性主要以灰岩、含炭质灰岩、含生物屑灰岩为主。中上二叠统峨眉山玄武岩（P2-3em），整个矿区均有出露，岩性有灰绿色、深灰绿色、深灰色致密块状玄武岩，厚20～80m。上二叠统龙潭组（P3l），主要岩性为砂岩、砂质泥岩，铁矿、炭质页岩及劣质煤层。上二叠统长兴组（P3c）岩性有浅灰至深灰色中厚层至厚层灰岩。下三叠统夜郎组（T1y）岩性为红褐色、灰绿色泥岩、砂岩，为灰绿色灰岩及白云质灰岩，白云质泥页岩，泥灰岩。下三叠统茅草铺组（T1m）岩性为白云岩、泥质白云岩夹石膏层，白云岩夹白云质泥页岩、泥灰岩。

矿区构造。区位于阳郎坝向斜东翼北东北段，总体为一单斜层，倾向265°～279°，倾角45°～52°，构造单一。矿区断层构造主要分布在北部，断层构造简单对含矿岩系影响很小。

3 含铝地层特征

含矿岩系平铝土岩行不整合于寒武系娄山关组之上、平行不整合于阳新统梁上组之下的一套粘土岩、（矿）及炭质页岩组合。为泻湖—藻泽相铝质岩系，时限为早石炭世大塘期。岩系大至南北走向、倾向向西，倾角大致在45°～53°之间波动，倾角较为稳定，岩系沿走向上厚度变化较大，厚度较厚的块段厚至20m左右，但局部地段有缺失现象，全区整体呈似层状间断性产出，稳定性较差；岩系在倾向上地表延伸至深部，延续性相对较差，整体表现为地表厚度大于深部厚度，但本次深部工程较少，未在地表较薄的地段开展深部工程，不能代表深部就会缺失或可能变厚的结论。含铝岩系中岩性至老到新大致岩性程序为含铁质铝土岩（地表部分氧化后呈褐铁矿化）、灰色厚层块状铝土岩（铝土矿）、含碎屑状铝土岩、块状含鲕粒铝土岩、致密状铝土岩，含炭质铝土岩。

含矿岩系特征。区内含铝岩系呈层状产出，局部较为稳定，整体变化较大厚度0.8～18m，岩性大致有灰色含炭质铝土质泥岩、含豆状铝质泥岩、铝土质泥岩、含炭质泥岩、含炭质粘土岩、致密状铝土岩、含炭质铝土质泥岩、炭质泥岩等，如BT3、ZK201所见。

（1）BT3 所见含矿岩系特征。BT3 为地表剥土工程，该工程九架炉组岩性可分7层，如图2（BT3素描图）所示。

图2 BT3素描图

①寒武系娄山关组：肉红色、灰色细晶白云岩，偶见方解石细脉发育，岩石面呈刀砍状。

②灰色含炭质铝土质泥岩，风化呈碎片状，偶见植物化石碎屑。真厚0.69m。灰黑色、灰黄色铝土矿。厚0.74m。

③灰色、灰白色、灰黄色含豆状铝质泥岩，豆状粒径1～1.5mm，偶见植物化石碎屑，真厚1.81m。

④深灰、灰黄色铝土矿。厚0.82m。

⑤灰白色、灰黄色铝土矿，局部见豆状颗粒。厚0.82m。

⑥灰黑色、灰黄色铝土岩。

⑦深灰色、灰色致密状铝土岩，局部含豆状颗粒，半径1～3mm，偶见植物化石碎屑。真厚1.81m。

⑧灰黄色、灰白色、灰色含炭质铝土质泥岩，底部含铁质。真厚0.33m。

（2）ZK201所见含矿岩系特征。

①黑色、深黑色炭质泥岩，偶见黄铁矿团块发育。真厚0.61m。为P2l地层。

②灰色、黑色致密状含炭质铝质泥岩夹黑色薄层状炭质泥岩，铝质泥岩中见少量团块状黄铁矿发育，团块大小约为0.1dm×0.2dm，偶见石英团块，团块大小0.1dm×0.1dm，炭质泥岩中见星点状黄铁矿，止脆、易碎，岩芯破碎。真厚2.15m。

③灰黑色含炭质铝土质泥岩，断面光滑，手触具滑感，底部见黄铁矿呈星点状、颗粒状、团块状产出，团块大小约为1cm×2cm，岩芯整体完整，质硬。真厚0.97m。

④浅灰色、灰白色致密状铝土岩，见植物碎屑化石，偶见颗粒状黄铁矿，岩芯下部见豆、鲕、团块产出，见黄铁矿颗粒脱落形成的小孔，岩芯整体质硬、完整。真厚0.60m。

⑤浅灰色、灰白色碎屑状、半土状铝土矿，顶部见约10cm土状铝土岩，见少量豆、鲕发育，见少量黄铁矿呈颗粒状、团块状产出，见少量植物碎屑化石，岩芯整体较完整、质硬。真厚0.54m。

⑥灰色致密状、豆鲕状铝土岩夹少量碎屑状铝土矿，多见植物碎屑化石，豆鲕多呈椭圆状，分选性较强，底部见黄铁矿呈颗粒状、团块状发育，多见黄铁矿、豆鲕脱落形成的小孔。真厚0.69m。

⑦浅灰至灰色致密状铝土岩，偶见豆鲕发育，局部见黄铁矿呈颗粒状、团块状、条带状发育，见大量植物碎屑化石展布于岩芯，岩芯整体完整、质脆。真厚1.52m。

⑧灰色致密状豆鲕、团块状铝土岩，局部夹少量黑色炭质铝质泥岩，鲕、豆直径范围约为0.2～11mm，团块大小约为（1cm×2cm）～（3cm×3cm），局部见黄铁矿呈颗粒状、团块状发育，见植物碎屑化石，岩芯整体较完整。真厚1.07m。

⑨硅质白云岩。与上覆地层平行不整合接触。

⑤、⑥层为铝土矿，浅灰色、灰白色碎屑状、半土状铝土矿、灰色致密状、豆鲕状铝铝土矿。铝土矿品位为62.32%、氧化硅含量为15.28%、铝硅比为4.07，累计真厚1.23m。见图3。

图3 ZK201含铝岩系特征

矿体特征。工作区本次工作发现如表1 所示工程见矿情况，得出半土状铝土岩品位＞含豆鲕状铝土岩＞致密状铝土岩。在区内推测圈划两个铝土矿潜在资源量矿体分别为1号矿体、2号矿体。

表1 勘查区见矿工程一览表

1号矿体。1号矿体在地表走向上延伸约750m，深部推测在走向上大致延伸530m，地表到深部工程之间所控制的一半，QK2501 向深部延伸197m，BT3 向深部延伸斜深200m，这样的一个不规则的矿体；矿体平均真厚厚度2.80m，平均倾角49°；铝土矿类型主要有半土状、含豆鲕团块状、致密状含豆、鲕、团块状铝土矿产出。围岩主要为致密状铝土岩、含豆铝土岩等。

2号矿体。2号矿体主要以ZK201钻孔与地表BT401工程连接推测的矿体，以ZK201 在走向上各自推测200m，斜深推测200m，与地表不见矿工程QK001，BT1工程之间各推算间距的一半，2 号矿体的平均厚度为2.213m，铝土矿加权平均品位为60.56%，铝硅比为3.5，矿体倾角为50.5°，矿石类型主要以浅灰色、灰白色碎屑状、半土状铝土矿、灰色致密状、豆鲕状铝铝土矿及致密状含豆鲕铝土矿产出。

2 号矿体分为Ⅱ、Ⅲ两个块段，二号块段以ZK201工程分别向走向两个方向推测200m 及深部延伸向推测斜深200m，与地表工程BT1QK001 两个工程间距一般，得出的一个似菱形状的矿体，走向上延伸400m，倾向上最大值为359m，块段厚度1.23m，倾角48°，矿石类型主要以浅灰色、灰白色碎屑状、半土状铝土矿、灰色致密状、豆鲕状铝铝土矿；Ⅲ块段大致呈三角形形状，块段厚度平均值为2.213m，矿体倾角为50.5°，铝土矿主要以灰色致密状、豆鲕状铝铝土矿及致密状含豆鲕铝土矿为主的低品位铝土矿。

4 成果分析及找矿选区探讨

Ⅰ号区块目前取得成果，铝土矿主要为半土状、含豆鲕团块状、致密状含豆、鲕、团块状铝土矿。平均真厚2.80m。工程平均倾角49°，将以垂直投影法做铝土矿矿石资源量估算图见图4。以QK2501、BT3 及周边工程圈定潜在的铝土矿矿石量进行矿石量初步估算，参与矿石量估算工程，铝土矿平均真厚度2.80m，铝土矿加权平均品位57.28%，氧化硅加权品位24.80%，A/S为2.60，控制斜面积110045.9m2，勘查区小体重平均值2.76g/cm3，估算铝土矿矿石量85.04×104t。

图4 息烽县姜家堰勘查区铝土矿资源量估算图

Ⅱ号区块估算。Ⅱ号区块目前取得成果，主要以浅灰色、灰白色碎屑状、半土状铝土矿、灰色致密状、豆鲕状铝铝土矿。铝土矿品位为62.32%、氧化硅含量为15.28%、铝硅比为4.07，累计真厚1.23m。孔内倾角为48°。见表2，以ZK201、及周边工程圈定潜在的铝土矿矿石量进行资源量初步估算，参与矿石量估算工程，铝土矿平均真厚度1.23m，铝土矿加权平均品位62.32%，氧化硅加权品位15.28%，A/S 为4.07，控制斜面积83147.96m2，勘查区小体重平均值2.76g/cm3，估算铝土矿矿石量28.23×104t。

表2 矿石量估算

Ⅲ号区块预测。Ⅲ号区块目前取得成果，主要以浅灰色、灰白色碎屑状、半土状铝土矿、灰色致密状、豆鲕状铝铝土矿及致密状含豆鲕铝土矿为主。铝土矿平均品位为60.56%、氧化硅含量为17.41%、铝硅比为3.49，平均真厚1.213m。工程平均倾角为50.05°。见表3，以BT401、ZK201及周边工程圈定潜在的铝土矿矿石量进行资源量初步估算，参与矿石量估算工程，控制斜面积150798.6m2，勘查区小体重平均值2.76g/cm3，估算铝土矿矿石量11.58×104t。