云南文山市楊柳井鋁土礦成礦規(guī)律及找礦標(biāo)志

鄭國龍

(云南省有色地質(zhì)局三○六隊，云南 昆明650217)

摘要：本礦區(qū)分別有沉積型和堆積型兩種不同類型的鋁土礦，上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M為礦區(qū)沉積型鋁土礦的含礦層位，礦石主要為致密狀、鮞狀結(jié)構(gòu)、粉屑—泥狀結(jié)構(gòu)、膠狀—隱晶狀結(jié)構(gòu)；礦石自然類型為以一水硬鋁石為主的一水型鋁土礦，工業(yè)類型為低硫高鐵鋁土礦礦石，礦石質(zhì)量較好，具較好的開發(fā)意義。

關(guān)鍵詞：鋁土礦；地層控礦；云南文山楊柳井

收稿日期：2014-09-15

作者簡介：鄭國龍(1981~)，男，遼寧朝陽市人，工程師，從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作。

中圖分類號：P618.46文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

楊柳井鋁土礦區(qū)位于文山市楊柳井鄉(xiāng)境內(nèi)。礦區(qū)位于揚子準(zhǔn)地臺的西南緣，華南褶皺系滇東南褶皺帶文山—富寧斷褶束，區(qū)內(nèi)地殼運動以升降運動為主。

1礦區(qū)地質(zhì)

1.1　地　層

礦區(qū)出露地層主要有泥盆系、石炭系、二疊系及三疊系，從老到新敘述如下：

上泥盆統(tǒng)(D3)：淺灰?guī)О导t色厚層淀晶豆鮞?；?guī)r夾淀晶含鮞粒砂屑灰?guī)r及白云巖，具交錯層理、粒序?qū)永戆l(fā)育。與上覆地層呈平行不整合接觸。

中、下石炭統(tǒng)(C1-2)：淺灰、灰色至深灰色中—厚層塊狀泥粉晶灰?guī)r、生物碎屑內(nèi)砂屑灰?guī)r、淀晶內(nèi)砂屑灰?guī)r及鮞粒砂屑灰?guī)r。

二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)：為礦區(qū)的含礦地層，層厚0m~36m。主要巖性為紫紅色中至厚層粘土質(zhì)碎屑狀鐵鋁巖、深灰色薄層生物碎屑鈣質(zhì)硅質(zhì)巖夾厚層粉晶生物碎屑灰?guī)r；該地層上部以硅質(zhì)巖為主，下部以鐵鋁巖居多，灰?guī)r多呈透鏡體產(chǎn)出；底部常見礫屑狀、鮞狀鐵鋁巖(一水硬鋁石鋁土礦)及劣煤層(厚0.2m~1.0m)。并含蜓類、植物及海綿骨針化石。龍?zhí)督M(P2l)與下伏地層之間存在著一個平行不整合，并有超覆現(xiàn)象，根據(jù)巖相古地理條件分析，均有形成含鋁巖系的條件。

下統(tǒng)飛仙關(guān)組(T1f)：為灰黃、褐紫色薄層狀含鐵質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、含凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖不等厚互層。

第四系殘坡積層：見有較多的赤鐵礦及一水硬鋁石碎塊，并構(gòu)成了堆積型鋁土礦床，其產(chǎn)出部位主要它圍繞石炭系頂界，界于石炭系與下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組之間分布，應(yīng)為龍?zhí)督M(P2l)底部風(fēng)化殘積而成。

圖1　文山市楊柳井鋁土礦地質(zhì)簡圖 Fig.1　Geological Sketch Map of Yangliujing Bauxite Deposit，Wenshan 1.三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組泥巖、砂巖；2.二疊紗中統(tǒng)龍?zhí)督M硅質(zhì)巖、鋁土巖；3.石炭系中下統(tǒng)灰?guī)r、白云巖；4.泥盆系上統(tǒng)白云巖；5.礦體；6.推測、實測地質(zhì)界線；7.實測、推測斷層；8.鄉(xiāng)鎮(zhèn)；9.村民委駐地

1.2　構(gòu)　造

楊柳井向斜：分布于區(qū)域的中東部，軸向北東，軸長14km，寬12km左右，為橢圓形短軸褶皺，核部地層產(chǎn)狀傾角平緩為6°~18°，兩翼及轉(zhuǎn)折端產(chǎn)狀傾角在10°~14°之間變化。核部出露地層有上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M、下三疊統(tǒng)飛仙關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組及中三疊統(tǒng)個舊組。翼部有中、下石炭統(tǒng)及上泥盆統(tǒng)。剖面形態(tài)近于對稱，總體形態(tài)保存完整，在局部受到斷裂破壞，楊柳井堆積型鋁土礦圍繞向斜展布。

2礦床地質(zhì)特征

2.1　礦體特征

(1)沉積型鋁土礦：楊柳井礦區(qū)沉積型鋁土礦的分布主要圍繞上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M與下伏石炭系的分界線而呈帶狀分布，通過勘查，礦體控制的長度約4km，礦體厚度2m~5m，礦石為砂狀、豆?fàn)?、鮞狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；主要礦物有一水硬鋁石、褐鐵礦、高嶺石等。

(2)堆積型鋁土礦：礦體呈面狀鑲嵌于第四系浮土中，平面形態(tài)較復(fù)雜，多呈不規(guī)則狀、港灣狀，剖面上呈似層狀。該類礦體分布于喀斯特的溶蝕洼地及古溶蝕漏斗之中，在平面上呈串珠狀、帶狀。礦體厚0m~25m，最厚可達(dá)30m。

2.2　礦石質(zhì)量

(1)礦石結(jié)構(gòu)：礦石具有多種結(jié)構(gòu)特點，沉積型鋁土礦主要結(jié)構(gòu)為淺灰色、灰綠色、褐紅色內(nèi)碎屑(砂屑)結(jié)構(gòu)，其次有顯微鱗片晶狀結(jié)構(gòu)(顯微照片2)、致密、鮞狀結(jié)構(gòu)(顯微照片1)、粉屑—泥狀結(jié)構(gòu)、膠狀—隱晶狀結(jié)構(gòu)，此外尚有它形片狀、集合體及球粒狀結(jié)構(gòu)。堆積型鋁土礦主要結(jié)構(gòu)為假鮞狀結(jié)構(gòu)、碎屑狀結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)、致密狀結(jié)構(gòu)等。

(2)礦石構(gòu)造：沉積型鋁土礦礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造，次為薄層狀構(gòu)造、花斑狀構(gòu)造。極少量角礫狀構(gòu)造、多孔構(gòu)造等。堆積型鋁土礦礦石構(gòu)造為疏松粘土狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造，少數(shù)地段礦塊呈次棱角狀、次圓狀屬礫狀構(gòu)造。礦體多呈棱角狀及次棱角狀礦塊。

(3)礦石的礦物成分：礦石的礦物成份：組成礦石的主要礦物有一水硬鋁石，占60%~90%，其次為三水鋁石，占5%~15%，赤鐵礦占10%~20%，另外銳鈦礦和石英占少數(shù)，偶見黃鐵礦。

3鋁土礦成礦規(guī)律

3.1　成礦條件

(1)沉積型鋁土礦成礦條件：該類沉積型鋁土礦賦存于二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)上段，上覆地層為下三疊系飛仙關(guān)組(T1f)，下伏地層為中石炭統(tǒng)威寧組(C2w)碳酸巖基底。主要巖性為紫紅色中至厚層粘土質(zhì)碎屑狀鐵鋁巖、深灰色薄層生物碎屑鈣質(zhì)硅質(zhì)巖夾厚層粉晶生物碎屑灰?guī)r，含海生動物化石；由上、下段不同巖性組成，上段為深灰色條帶狀含生物碎屑鈣質(zhì)硅質(zhì)巖；下段為礫屑狀、鮞狀鐵鋁巖(一水硬鋁石鋁土礦)及劣煤層(厚0.2m~1.0m)，夾生物碎屑灰?guī)r，含蜓類、植物及海綿骨針。層厚 34m~36m。

綜上述巖性特征表明，沉積型鋁土礦床是經(jīng)過長期地質(zhì)歷史演化的產(chǎn)物，在沉積過程中表現(xiàn)為以下幾個方面：①有沉積間斷的存在：②適宜的氣候條件。③適宜的沉積環(huán)境。④充足的物質(zhì)來源。

(2)堆積型鋁土礦成礦條件：堆積型鋁土礦礦床位于滇東南溶原—峰林高原溶盆，礦體賦存于第四系松散層中，原生沉積型鋁土礦床下部，鋁土礦空間分布在1 300m~1 600m之間。在潮濕炎熱的氣候條件下，龍?zhí)督M(P2l)原生鋁土礦在長期巖溶過程中遭到強烈的剝蝕，在構(gòu)造作用、重力作用下發(fā)生崩落，堆積在穩(wěn)定的緩坡、坡腳等喀斯特低洼地帶，在地表水和基底碳酸鹽地層泄水的循環(huán)作用下，礦石中的硫和碳質(zhì)在氧化環(huán)境下不斷流失，鋁相對富集，形成了由碳酸巖為底盤的巖溶洼地、巖溶漏斗、巖溶坡地的第四系堆積物，礦石質(zhì)量較好，礦體呈不規(guī)則形態(tài)、面狀展布。

3.2　控礦因素

鋁土礦主要控礦因素：(1)基底不整合的控礦作用；(2)沉積環(huán)境和沉積相的控礦作用(圖2)；(3)古巖溶的控礦作用；(4)原生鋁土礦對堆積鋁土礦的控礦作用。

圖2　晚二迭世龍?zhí)镀趲r相古地理圖 Fig.2　Late P Longtanian Rock Facies Palaeogeographical Map 1.碳酸鹽巖；2.硅質(zhì)巖、泥巖；3.古陸區(qū)；4.礦點；5.縣城；6.地層等厚線；7.相界線；8.勘查區(qū)位置

4鋁土礦找礦標(biāo)志

4.1　地層層位找礦標(biāo)志

滇東南鋁土礦礦床嚴(yán)格受到上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M(P2l)的控制，已發(fā)現(xiàn)的原生沉積礦床均賦存于上述地層的含礦巖系中，而堆積型鋁土礦礦床就位于原生沉積鋁土礦層下第四系松散沉積物中，龍?zhí)督M(P2l)或吳家坪組是尋找原生沉積型鋁土礦和堆積型鋁土礦礦床的直接標(biāo)志，在鋁土礦地質(zhì)找礦工作中必須注意上述地層分布區(qū)。

4.2　古侵蝕面找礦標(biāo)志

東吳運動形成的中—晚石炭世灰?guī)r之間的古侵蝕面，其風(fēng)化剝蝕及異地搬運物質(zhì)提供了鋁土礦的部份物質(zhì)來源，上二疊統(tǒng)峨眉山玄武巖組的風(fēng)化、剝蝕也提供了重要鋁質(zhì)來源，在古巖溶洼地，是鋁土礦沉積的富集地帶。古地形較低洼處，礦體厚度大，礦石質(zhì)量也好，但凹的過深，處于強還原環(huán)境地段，鋁土礦層又變薄或質(zhì)量變差，僅為鋁土礦礦化。不整合面是間接地找礦標(biāo)志，不但要重視起伏在不整合面之上龍?zhí)督M(P2l)地層的找礦，也應(yīng)關(guān)注直接超覆不整合面之上其他時代地層的鋁土礦找礦工作。

4.3　構(gòu)造找礦標(biāo)志

含礦巖系分布的褶皺區(qū)是形成巖溶凹地堆積鋁土礦的有利地段，大量遭受剝蝕的背斜構(gòu)造是堆積鋁土礦形成的有利場所。受印支至喜馬拉雅期構(gòu)造運動的影響，區(qū)內(nèi)形成一系列的褶皺和斷裂。而向斜構(gòu)造則保留了原生沉積鋁土礦層，在其兩翼周邊原生礦出露地段也有比較分散的堆積礦分布。

4.4　地形地貌的找礦標(biāo)志

在含礦層位于出露區(qū)的巖溶盆地是形成堆積型鋁土礦的良好場所，原生鋁土礦脫離母體，堆積于緩坡、坡腳，在地表水和含碳酸根的地下水的反復(fù)循環(huán)作用下，雜質(zhì)遭到淋濾，形成厚度較大、品位較富的堆積型鋁土礦。

4.5　礦物找礦標(biāo)志

地層中的游離氧化鋁或含鋁膠體是找鋁土礦的重要標(biāo)志，而有高嶺石、水云母、綠泥石等礦物較多出現(xiàn)時，說明游離氧化鋁或含鋁膠體的存在。剖面上，鐵、鋁、煤是同一氣候下的產(chǎn)物，并經(jīng)常共生在一起，含煤地層在上部、鐵鋁巖在下部，可作為鋁土礦的間接礦物學(xué)找礦標(biāo)志。

4.6　其它標(biāo)志

一般附近存在礦體時，含礦層下方斜坡坡積層中往往可見到鋁土礦碎石、碎塊，可作為找礦標(biāo)志。已發(fā)現(xiàn)有礦床(點)的存在，或有采礦活動的地區(qū)，也是進(jìn)一步開展找礦工作的重要標(biāo)志。

另外，鋁土礦常常富集Fe2O3，可以成范圍廣的鐵(化探)土壤異常，鋁土礦塊常含于紅粘土之中，紅粘土可形成高磁異常。

參考文獻(xiàn)

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THE METALLOGENESIS RULE AND PROSPECTING

CRITERIA OF YANGLIUJING BAUXITE

DEPOSIT IN WENSHAN，YUNNAN

ZHENG Guo-long

(GeologicalTeam306，YunnanBureauofNonferrousGeology，Kunming650217)

Abstract：The bauxite deposit in this area can be divided into 2 different types.The ore-bearing bed of sedimentary bauxite deposit is Upper Permian Longtan Formation.The main ore structure is compact，oolitic，silt-muddy，colloid-cryptocryptocrystalline.The natural type of ore is the monohydrate bauxite，mainly diaspore，whereas the industrial type is low S high Fe bauxite ore.The ore quality is good，with good development significance.

Key Words：Bauxite；Ore Control of Strata；Yangliujing，Wenshan，Yunnan