馮忠生
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局三總隊(duì),貴州 遵義 563003)
根據(jù)2001年正式載入的《中國礦床發(fā)現(xiàn)史綜合卷》內(nèi),遵義鋁土礦帶與渝南鋁土礦帶之間的黔北務(wù)川、正安、道真鋁土礦的成礦地質(zhì)特征及礦床成礦機(jī)制,道真桃園鋁土礦的成因類型為濱海沉積型鋁土礦床,道真桃園鋁土礦圍巖主要為碎屑巖及石灰?guī)r,礦石質(zhì)量欠佳[1]。本文所擬編的鋁土礦找礦模式是依據(jù)黔北道真鋁土礦賦存富集規(guī)律的反映,對(duì)各種找礦標(biāo)志的總結(jié),也是今后開展成礦預(yù)測(cè)的依據(jù)。
本區(qū)屬黔北地區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子陸塊南部被動(dòng)邊緣褶沖帶的鳳岡北北東向褶皺區(qū)內(nèi),遵義斷拱東北部的一個(gè)四級(jí)構(gòu)造單元。以北北東向和北東向多字型構(gòu)造為主,西部發(fā)育有南北向構(gòu)造[2]。主要是燕山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物。屬黔北川南分區(qū)遵義南川小區(qū)。礦體主要賦存于二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)的含礦巖系中,巖性主要以碎屑巖為主。
(1)地層。道真桃園鋁土礦產(chǎn)于二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l),厚度0.86m~13.05m,其厚度變化受到地貌和沉積環(huán)境的制約。含鋁巖系可細(xì)分為上、中、下三個(gè)彼此連續(xù)過度的巖性段,即上部為泥巖段,巖性為黑色炭質(zhì)頁巖、泥巖及灰、綠灰色及雜色豆鮞狀、致密狀含鋁土質(zhì)泥巖和綠泥石巖、高嶺石質(zhì)粘土巖,厚0m~2.52m;中部為鋁質(zhì)巖段,巖性為灰、深灰、褐黃色色豆鮞狀、土狀、致密狀、半土狀鋁土礦或鋁土巖,厚0m~9.28m;下部為綠泥石段,巖性為綠灰色、褐黃色綠泥石巖,偶夾少量的赤鐵礦粘土巖,厚0m~4.99m。含鋁巖系上覆地層為二疊系中統(tǒng)二疊系中統(tǒng)棲霞組(P2q),巖性為灰色中厚層至厚層狀細(xì)晶灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r。下伏地層為石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2hn)的石灰?guī)r或?yàn)橹玖粝抵邢陆y(tǒng)韓家店群(S1-2hj)的頁巖、泥巖、砂質(zhì)頁巖及粉砂質(zhì)泥巖[3]。含鋁巖系與上覆地層呈整合接觸、與下伏地層呈假整合關(guān)系接觸。圖1示。
圖1 礦系柱狀圖
(2)構(gòu)造。在寒武紀(jì)-中志留世時(shí)期,由于受加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的早期運(yùn)動(dòng)(廣西運(yùn)動(dòng))的影響,使黔北地區(qū)為沉降區(qū),長期接受沉積,形成了鋁硅酸鹽碎屑巖、碳酸鹽巖,為鋁土礦的形成提供了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)。早二疊世梁山期,該區(qū)緩慢下降,海水南侵,初步富集的鋁質(zhì)風(fēng)化物經(jīng)海水徑流作用搬運(yùn)到內(nèi)陸河湖沼澤環(huán)境(局部為局限海域的濱海前緣)等有利沉積環(huán)境中,為鋁土礦的形成提供了有利的條件。再由于后期地殼的抬升作用進(jìn)一步脫硅、去硫、除鐵,變白,最終形成鋁土礦床。鋁土礦床受后期構(gòu)造形跡方向呈北北東向,至北東部逐步扭轉(zhuǎn)成北北東—南北向。一般背斜平緩開闊,向斜較為狹陡,呈隔槽式褶皺。區(qū)域內(nèi)褶皺從西向東有大矸背斜、群樂背斜、道真——安場(chǎng)向斜、洛龍背斜、大塘向斜、分水嶺背斜的影響。最終構(gòu)成了道真桃園鋁土礦成礦區(qū)。
表1 礦體特征一覽表
(1)礦體地質(zhì)特征。本區(qū)內(nèi)共查明6個(gè)礦體,依次編號(hào)為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ,主礦體為Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體。區(qū)內(nèi)Ⅰ、Ⅱ號(hào)礦體較連續(xù),厚度較富集,呈層狀展布;其余礦體呈零星分布為呈似層狀或透鏡狀形態(tài),其各自礦體特征如表1。
(2)礦石特征。本礦區(qū)礦石的主要結(jié)構(gòu)類型為粒屑結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。碎屑特征為:礦石約有60%~85%的粒屑,粒屑的類型主要是鮞粒、砂屑、豆粒、礫屑,及少量粉屑,無定向排布。泥晶結(jié)構(gòu)多由一水硬鋁石基底,含少量氧化鐵或赤鐵礦、泥質(zhì)粘土,微量的重礦物等構(gòu)成。呈他形粒狀、柱狀。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)為致密、碎屑至豆鮞狀,為粒狀、板柱狀晶體。主要構(gòu)造類型為土狀—半土狀構(gòu)造、豆鮞狀構(gòu)造、致密狀構(gòu)造及少量的碎屑狀構(gòu)造。土狀—半土狀構(gòu)造為區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造類型,礦石呈灰白、淺灰及黃灰色,大部分礦石為泥晶或粉晶結(jié)構(gòu),少部份為碎屑結(jié)構(gòu),礦石中一水硬鋁石占礦物總量58%~75%,粘土礦物含量約10%~25%。Al2O3含量55.22%~74.19%,此種礦石類型約占礦石總量的42%。豆鮞狀構(gòu)造為礦物集合呈豆?fàn)睢Ⅴb狀,少量的鮞粒呈同心環(huán)帶狀,礦石中一水硬水鋁石含量55%~70%,粘土礦物占20%~30%。Al2O3含量51.07%~62.83%,約占礦石總量的25%。致密狀構(gòu)造:為區(qū)內(nèi)常見礦石,礦石呈灰、深灰色,泥晶結(jié)構(gòu),碎屑含量一般lt;5%。礦石斷面平整光滑,質(zhì)地致密,硬度大,吸水性弱,礦石中一水硬鋁石占礦物總量50%~65%,Al2O3含量46.23%~66.07%,此種礦石類型約占礦石總量的31%。碎屑狀構(gòu)造在區(qū)內(nèi)含量較少,呈面團(tuán)狀、眼球狀等碎屑產(chǎn)出,多為不規(guī)則圓,礦石中一水硬水鋁石含量55%~60%,粘土礦物占20%~40%。Al2O3含量48.55%~67.47%,此種礦石類型為礦區(qū)內(nèi)較少出現(xiàn),約占礦石總量的2%。經(jīng)礦石光薄片等方法鑒定、測(cè)試,礦石主要由一水硬鋁石、三水鋁石、鐵類礦物、高嶺石、綠泥石等粘土礦物所組成。礦石中的主要化學(xué)組分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2及水加揮發(fā)分,此五種組分之和大于86.94%。礦區(qū)內(nèi)Fe2O3平均含量5.92,TS平均含量2.49。為含鐵高硫型鋁土礦石。
(1)地貌。由于志留系中下統(tǒng)韓家店群(S1-2hj)與二疊系中統(tǒng)棲霞組和茅口組(P2q+m)因巖性差異而形成的顯著差異風(fēng)化作用,含礦層位多位于高懸崖或陡坡與緩坡轉(zhuǎn)換處,有可能發(fā)現(xiàn)二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)含礦巖系,為找礦提供了宏觀方向。
(2)地層巖性。含礦巖系梁山組(P2l)的底板地層巖性特征為志留系中下統(tǒng)韓家店組(S1-2hj)的灰綠、紫紅色泥頁巖、含砂質(zhì)泥頁巖或石炭系上統(tǒng)黃龍組(C2hn)的中厚層狀微-細(xì)晶灰?guī)r(厚度一般小于10米,地表基本無出露);其頂板為二疊系中統(tǒng)棲霞組(P2q)的灰、深灰色中厚層狀生物碎屑灰?guī)r夾泥灰?guī)r、含炭質(zhì)成分較高。含礦巖系限定在兩個(gè)假整合面之間,含礦層中各個(gè)巖性小分層較多、較全,且底部有含鐵質(zhì)泥巖或綠泥石巖存在時(shí),則往往有含礦層;當(dāng)含礦層中各巖性單一時(shí),則表明無含礦層。因此梁山組(P2l)含礦巖系的出現(xiàn)是尋找鋁土礦的直接標(biāo)志。
(3)礦系顏色。含礦層的顏色一般為灰、黃灰等淺色,當(dāng)含礦層中出現(xiàn)這類顏色的巖系時(shí)一般代表有礦體;當(dāng)其顏色為褐紅、深灰等深色時(shí),則一般無礦體。這是尋找含礦層較為明顯的標(biāo)志。此外含鋁巖系頂部時(shí)夾炭質(zhì)頁巖或劣質(zhì)煤,也是本區(qū)找礦的重要標(biāo)志。
(4)轉(zhuǎn)石標(biāo)志。本區(qū)域鋁土巖系多產(chǎn)于陡崖之下,地形切割強(qiáng)烈,易形成鋁土礦磚石。因此,含礦層下方斜坡地表及坡積層中往往可見到鋁土礦碎塊。
(1)道真桃園鋁土礦床賦存于梁山組(P2l)泥頁巖及含砂泥頁巖古侵蝕風(fēng)化面以下,志留系韓家店組頁巖、泥巖、砂質(zhì)頁巖侵蝕間斷面之上的一水硬鋁石沉積型鋁土礦床,含礦層位為二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)。
(2)含礦巖系沉積順序?yàn)楹谏抠|(zhì)頁巖、泥巖,灰、綠灰色及雜色豆鮞狀、致密狀鋁土質(zhì)泥巖和綠泥石、高嶺石質(zhì)粘土巖,灰、深灰色鮞粒狀鋁土巖,灰白質(zhì)灰色致密狀、半土狀鋁土礦,灰綠支褐黃色致密狀鋁土巖,綠灰色褐黃色鋁土質(zhì)泥巖,灰綠色綠泥石巖偶夾少量赤鐵礦粘土。
(3)道真地區(qū)地表工作程度較高,今后的主要任務(wù)是根據(jù)區(qū)域性的找礦標(biāo)志及找礦模式,并遵循“從已知到未知”的找礦原則,預(yù)測(cè)和重視深部找礦,此乃擴(kuò)大區(qū)域鋁土礦遠(yuǎn)景規(guī)模的重要途徑,換而言之,找礦模式的建立,對(duì)今后在道真地區(qū)尋找半隱伏,隱伏鋁土礦床具有一定的指導(dǎo)意義。