羅永恩
(廣西地球物理勘察院,廣西柳州 545005)
廣西鄧廣圩-太平鋁土礦的控礦因素及找礦前景分析
羅永恩
(廣西地球物理勘察院,廣西柳州 545005)
鄧廣圩-太平鋁土礦床賦存于第四系殘坡積紅土層中,有埋藏淺、規(guī)模大、分布廣的特點(diǎn).礦床受礦源層、地層巖性、構(gòu)造、地貌、氣候等因素控制.結(jié)合區(qū)域礦床對(duì)比,初步認(rèn)為該礦床成因類(lèi)型為堆積型三水鋁土礦床.在礦床地質(zhì)背景基礎(chǔ)上,著重研究分析了礦床的控礦因素,認(rèn)為該區(qū)具有較好的鋁土礦成礦地質(zhì)條件和找礦前景,是尋找大中型鋁土礦的有利地區(qū).
鋁土礦;控礦因素;找礦前景;鄧廣圩-太平;廣西
鄧廣圩-太平鋁土礦區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南寧市武鳴縣城東約10 km處.該礦于2004年發(fā)現(xiàn),以往做了區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、化探掃面和地質(zhì)預(yù)查等工作,基本上圈定了鋁土礦的礦化范圍.2009年對(duì)該礦進(jìn)行普查,共施工了4000多米的井探,大致查明了礦體的賦存狀態(tài)和礦化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)多處厚度大、品位及含礦率高的三水鋁土礦體,為近年來(lái)在右江成礦帶找礦工作的一項(xiàng)嶄新成果.筆者通過(guò)成礦地質(zhì)背景、礦區(qū)地質(zhì)概況和礦床地質(zhì)特征的研究,結(jié)合前人的研究成果,著重對(duì)控礦因素進(jìn)行分析,認(rèn)為該區(qū)找礦前景較好,具有極大的找礦潛力.
鄧廣圩-太平鋁土礦礦床位于位于華南板塊南華活動(dòng)帶右江褶皺系的西大明山凸起,屬右江鋁土礦成礦帶[1].區(qū)域上出露地層有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系、古近系、新近系和第四系.二疊系上統(tǒng)合山組(P2h)為灰?guī)r夾碳質(zhì)頁(yè)巖及煤層,底部為0~20 m鐵鋁巖或鋁土礦層,是區(qū)域上主要的鋁土礦賦礦層位.該礦層的形成是由于東吳運(yùn)動(dòng)使該區(qū)域上升成陸,下二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r遭受風(fēng)化剝蝕作用,晚二疊早期地殼緩慢下降,海水侵入并接受沉積,在下二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r頂部侵面之上形成了上二疊統(tǒng)合山組底部的古風(fēng)化殼型鋁土礦層,可稱(chēng)為原生鋁土礦.該礦區(qū)地層以第四系殘坡積層為主,次為石炭系的碳酸鹽巖和碎屑巖.本區(qū)處在西大明山凸起的北部,武鳴向斜的南側(cè),多種構(gòu)造體系復(fù)合部位,褶皺、斷裂均很發(fā)育.區(qū)域性大斷裂有憑祥-南寧斷裂,從礦區(qū)南部通過(guò),并伴有北西或近東西向次級(jí)斷裂.區(qū)域構(gòu)造發(fā)育為本區(qū)形成構(gòu)造盆地及近代地形地貌創(chuàng)造了條件,同時(shí)加速了本區(qū)鈣紅土化作用,為鋁土礦的成礦和賦存創(chuàng)造了空間.礦區(qū)的東部有小面積的巖漿巖,為燕山期白堊紀(jì)昆侖關(guān)中-酸性侵入體(K2γπ),巖性為花崗斑巖,此外還有白堊紀(jì)的云煌巖及三疊紀(jì)、二疊紀(jì)的輝綠巖體侵入.據(jù)1∶20萬(wàn)南寧幅化探掃面資料,在武鳴縣一帶圈定了里建、長(zhǎng)安、鄧廣、太平等多處Al2O3異常濃集帶.異常呈不規(guī)則形狀,主要沿第四系分布,濃集中心Al2O3異常線值20×10-6~30×10-6.
礦區(qū)內(nèi)出露地層有泥盆系、石炭系和第四系,其中以第四系分布最廣.上泥盆統(tǒng)至石炭系為一套以碳酸鹽巖為主的淺海相沉積;第四系則以巖溶洼地、谷地、坡地及河谷階地松散碎屑物的堆積為主(圖1).礦區(qū)賦礦地層為第四系殘坡積層,巖性以礫石、砂礫、砂及砂質(zhì)黏土為主,局部夾透鏡狀泥炭,具鈣紅土化現(xiàn)象.巖溶堆積紅土層分布于巖溶洼地、谷地、坡地中,為堆積型鋁土礦賦存層位,該層是本區(qū)堆積鋁土礦的賦存場(chǎng)所(圖2).區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育.區(qū)內(nèi)無(wú)巖漿巖出露.
鋁土礦體賦存于第四系殘坡積紅土層中,鋁土礦體多分布于巖溶洼地、緩丘臺(tái)地或低緩殘丘頂部.礦層分布一般自上而下層序?yàn)楦餐粒ǜ惩粒印丶t、棕褐色亞黏土、黏土層—堆積鋁土礦層—黃色黏土層—基巖殘坡積層(或灰?guī)r).礦石分布一般是從上到下含量減少,粒度變細(xì).礦體與上層浮土界線清楚,礦體多為層狀、似層狀、透鏡狀、雞窩狀,礦體產(chǎn)狀呈水平至緩傾斜,與地形坡度起伏變化基本一致,傾角小于10°.礦體的平面形態(tài)受第四系含鋁礦顆粒殘坡積層控制及地形地貌的影響,很不規(guī)則,大小不一,多呈橢圓狀、港灣狀、島弧狀、樹(shù)枝狀等,單個(gè)礦體的面積從1 km2到10 km2以上不等.礦體形態(tài)極為復(fù)雜,礦體厚度1~ 9.5 m,變化大.覆蓋層厚0~5.70 m,部分堆積礦裸露地表.共圈定10個(gè)大小不一的礦體,其中Ⅰ號(hào)礦體規(guī)模最大,南北長(zhǎng)可達(dá)6 km、東西寬可達(dá)3 km,礦體平均厚度為2.5 m.鋁土礦層由鋁土礦塊、鋁土粒與棕紅色亞黏土、黏土及碎石組成,結(jié)構(gòu)松散,主要礦物成分為高鐵三水鋁,呈致密、鮞狀結(jié)構(gòu),塊狀、豆?fàn)顦?gòu)造.品位為Al2O326.64%~37.89%,平均為29.99%;Fe2O333.37%~53.33%,平均35.57%;SiO25.59%~28.17%,平均13.58%.燒失量12%~18%;A/S比為1.33~2. 65;含礦率為250.0~934 kg/m3,平均344.5 kg/m3.厚度與品位變化有一定相關(guān)關(guān)系,一般厚度大者,Al品位有相對(duì)增高的趨勢(shì).
圖1 廣西武鳴縣鄧廣圩-太平鋁土礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geologic map of the Dengguangxu-Taiping bauxite orefield in Wuming,Guangxi
根據(jù)中國(guó)鋁土礦、冶鎂菱礦地質(zhì)勘查規(guī)范,將礦區(qū)礦床類(lèi)型劃為堆積型鋁土礦礦床[2].
從目前初步掌握的資料分析,該區(qū)三水鋁土礦床的主要成礦控制因素如下.
圖2 鄧廣圩-太平鋁土含礦巖系柱狀示意圖Fig.2 Column of ore-bearing rocks in the Dengguangxu-Taiping bauxite deposit
(1)層位巖性對(duì)成礦起著基礎(chǔ)性作用.二疊系上統(tǒng)的合山組(P2h)底部的原生鐵鋁巖或鋁土礦層是堆積鋁土礦的初始礦化層(礦源層),礦源層控制了堆積型鋁土礦的產(chǎn)出分布范圍及規(guī)模、質(zhì)量[3].原生礦質(zhì)量好,經(jīng)后期改造堆積形成的次生鋁土礦礦石質(zhì)量好,反之則礦石質(zhì)量較差,具有明顯的繼承性.礦源層底部主要由可溶性較好的碳酸鹽巖類(lèi)組成,巖性較單一、質(zhì)純,與礦源層及頂部的碳質(zhì)頁(yè)巖及煤層物理化學(xué)性質(zhì)差異較大,有利于巖溶化作用的進(jìn)行.同時(shí)由于巖溶地貌的封閉性和以溶蝕為主的特點(diǎn),地表徑流的搬運(yùn)作用減弱,為堆積鋁土礦的集中、保存創(chuàng)造了有利條件.礦源層出露面積越廣,則紅土層分布范圍越大,礦床的規(guī)模也隨之變大.
(2)亞熱帶炎熱多雨氣候利于巖溶作用的進(jìn)行.通過(guò)地表水下滲及地下水活動(dòng),致可溶性巖層形成一系列峰叢洼地、峰林谷地等巖溶地貌,同時(shí)促進(jìn)原生沉積的各類(lèi)含鋁土巖石發(fā)生變化,重新堆積富集成礦(鋁土由低價(jià)鋁土轉(zhuǎn)為高價(jià)鋁土,礦石由高硫鋁土礦轉(zhuǎn)為高鐵鋁土礦)[4].
(3)坡度平緩的低山丘陵地貌地形.在風(fēng)化淋濾之后有利于鋁土礦質(zhì)就地殘積或在巖溶洼地、谷地(或坡地)中重新堆積而成.礦石塊度較大(1 mm~1.5 m),磨圓度差,礦石流失少.堆積礦體的形態(tài)分布嚴(yán)格受地表形態(tài)所控制.
(4)在漫長(zhǎng)的地殼演化進(jìn)程中,本區(qū)間歇性上升構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有利于紅土化作用[3],加上鐵鋁巖或鋁土礦層主要分布于武鳴向斜的南側(cè),產(chǎn)狀平緩,埋藏淺,巖石性脆受應(yīng)力作用易產(chǎn)生各種節(jié)理裂隙,對(duì)礦源層的剝蝕及其圍巖的溶蝕起著重要的作用,更有利于高成熟度的含礦紅土層貯存的空間場(chǎng)所的形成和風(fēng)化作用的進(jìn)行.
根據(jù)成礦地質(zhì)條件及礦體產(chǎn)出特征,并與鄰近已大致查明的長(zhǎng)安三水鋁土礦礦床(中型)??楊志華.廣西武鳴縣長(zhǎng)安鋁土礦普-洋查工作總結(jié).廣西地球物理勘察院,2010.對(duì)比,初步認(rèn)為本區(qū)礦床屬三水鋁土礦堆積礦床.
近年來(lái)隨著在右江鋁土礦成礦帶上陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多個(gè)鋁土礦床(點(diǎn)),類(lèi)似于鄧廣圩-太平三水鋁土礦的找礦成果甚多,本區(qū)又掀起新一輪找鋁土礦高潮.
筆者在系統(tǒng)歸納總結(jié)前人的成果資料及認(rèn)識(shí)后,認(rèn)為區(qū)內(nèi)鋁土成礦地質(zhì)條件較優(yōu)越,與已探明的平果、德堡大—特大型礦床相比,限于構(gòu)造區(qū)域小,原生礦源層厚度小,不可能形成特大型礦床,但仍存在著較好的找礦前景,具體依據(jù)如下.
(1)右江成礦帶是桂西一條重要的多金屬成礦帶,本區(qū)處在西大明山凸起的北部,武鳴向斜的南側(cè),多種構(gòu)造體系復(fù)合部位,褶皺、斷裂均很發(fā)育.區(qū)域性大斷裂有憑祥-南寧斷裂,從礦區(qū)南部經(jīng)過(guò),并伴有北西或近東西向次級(jí)斷裂.區(qū)域構(gòu)造發(fā)育,為本區(qū)形成構(gòu)造盆地及近代地形地貌創(chuàng)造了條件,同時(shí)加速了本區(qū)鈣紅土化作用,為鋁土礦的成礦和賦存創(chuàng)造了空間.
(2)礦區(qū)位于華南板塊南華活動(dòng)帶右江褶皺系西大明山凸起,屬右江鋁土礦成礦帶.出露地層有泥盆系、石炭系、第四系.二疊系合山組鐵鋁巖或鋁土礦層是本地區(qū)三水鋁土礦成礦的主要成礦源巖(厚0~20 m),三水鋁土礦主要賦存在第四系紅土層的中上部.一般而言,礦源層規(guī)模大,次生堆積鋁土礦體厚度也大,礦石品位也較高,兩者呈正相關(guān)關(guān)系.堆積型鋁土礦最理想的圍巖類(lèi)型為碳酸鹽巖類(lèi)巖石,這類(lèi)巖石出露地表時(shí)易于遭受化學(xué)風(fēng)化,且風(fēng)化后的殘余較少,從而形成了良好的巖溶化賦礦地貌.
(3)綜合物化探找礦信息:前人在該區(qū)做了大量的基礎(chǔ)地質(zhì)工作,圈定了多處物、化探異常.化探以Al2O3異常為主,不規(guī)則形狀,主要沿第四系分布,濃集中心Al2O3異常線值20×10-6~30×10-6,其展布與層位及已知礦床吻合較好??廣西地礦局.華南地區(qū)物探、化探、遙感編圖廣西綜合解釋成果報(bào)告.1997..另?yè)?jù)航磁資料,區(qū)外東端深部有隱伏花崗巖體存在,與區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線及已知礦床(點(diǎn))展布方向基本一致,但原生鋁土礦的形成可能與巖漿活動(dòng)沒(méi)有關(guān)聯(lián)性.這些異常落在特定的構(gòu)造區(qū)域內(nèi),對(duì)這些異常進(jìn)行查證,預(yù)期能收到很好的效果.
(4)本區(qū)的地質(zhì)工作程度低,限于工作量,對(duì)主要礦體只能按200 m×200 m或400 m×400 m的工程間距對(duì)礦體進(jìn)行控制.而其他地段仍只限于稀疏的幾個(gè)工程控制,大部分礦(化)體尚未圈閉,且區(qū)內(nèi)紅土層分布廣泛,地表均見(jiàn)有豆?fàn)?、礫狀鋁土礦石分布,仍具較大找礦潛力.
(5)本區(qū)礦床的Al2O3礦化在成因上可與武鳴長(zhǎng)安鋁土礦(中大型)??楊志華.廣西武鳴縣長(zhǎng)安鋁土礦普-洋查工作總結(jié).廣西地球物理勘察院,2010.三水Al2O3礦化相類(lèi)比,其所在地第四紀(jì)巖溶發(fā)育程度及紅土化強(qiáng)度大于長(zhǎng)安地帶,因而其成礦規(guī)??赡艽笥陂L(zhǎng)安礦床.
綜上所述,本區(qū)具備形成大型三水鋁土礦礦床的地質(zhì)條件,與區(qū)域上一些已知三水鋁土礦礦床存在著極為相類(lèi)似的成礦地質(zhì)環(huán)境和礦床特征.經(jīng)區(qū)域?qū)Ρ纫约皬哪壳班噺V圩-太平礦區(qū)普查成果看,該礦區(qū)顯示出較好的找礦前景.如果找礦思路及方法得當(dāng),找礦工作必將會(huì)有重大突破.
通過(guò)對(duì)鄧廣圩-太平鋁土礦床地質(zhì)特征、控礦因素的分析,認(rèn)為該礦床是原生沉積型鋁土礦在表生條件下經(jīng)風(fēng)化改造就地富集或稍經(jīng)搬運(yùn)堆積而成.礦層的空間分布、規(guī)模、礦石質(zhì)量隨原生礦的變化而變化,具有明顯的繼承性.成礦作用主要為巖溶作用和紅土化作用,屬堆積型三水鋁土礦床.該礦床主要受地層巖性、原生鋁土礦層、氣候、構(gòu)造、地貌等多重因素影響和控制.鄧廣圩-太平三水鋁土礦床與長(zhǎng)安中型三水鋁土礦床等具有類(lèi)似的成礦地質(zhì)條件,故認(rèn)為該區(qū)找礦潛力巨大,前景樂(lè)觀.
在該區(qū)后續(xù)找礦中,結(jié)合物化探異常,重點(diǎn)在化探掃面圈定的Al2O3等元素異常區(qū)且?guī)r溶發(fā)育、紅土化較強(qiáng)的地段找礦,一定會(huì)有新的突破.
[1]張繼淹,李聲明,李玉寬,等.廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志[M].北京:地質(zhì)出版社,1985.
[2]中華人民共和國(guó)國(guó)土資源部.鋁土礦、冶鎂菱鎂礦地質(zhì)勘察規(guī)范(DZ/T0214-2002)[S].北京:地質(zhì)出版社,2002:181—211.
[3]李彩娟.桂西巖溶堆積型鋁土礦床成礦作用和控礦因素[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2003,17(3):225—228,241.
[4]李普濤,張起鉆.廣西靖西縣三合鋁土礦鋁礦物特征及成因機(jī)制分析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2009,23(1):76—79.
ORE-CONTROLLING FACTORS AND PROSPECT OF THE DENGGUANGXU-TAIPING BAUXITE DEPOSIT IN GUANGXI REGION
LUO Yong-en
(Guangxi Institute of Geophysical Exploration,Liuzhou 545005,Guangxi Autonomous Region,China)
The Dengguangxu-Taiping bauxite deposit,occurring in the Quaternary residual talus laterite,is characterized by shallow buries,large scale and broad distribution.The ore deposit is controlled by the resource bed,lithology,structure, landform and climate.With comparison to the regional deposits,it is believed that the genetic type of this deposit is of accumulated gibbsite deposit.Analysis of the ore-controlling factors on the basis of geological background proves that,with advantageous geological conditions and good exploration prospect,this area is favorable for medium and large sized bauxite deposits.
bauxite;ore-controlling factor;prospect;Dengguangxu-Taiping;Guangxi
1671-1947(2014)02-0170-04
P618.45
A
2012-08- 14;
2013-08-05.編輯:張哲.
羅永恩(1969—),男,高級(jí)工程師,從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作,通信地址廣西柳州市榮軍路317號(hào),E-mail//lyelz@sina.com