全貴龍 楊明坤

摘要：將軍石高嶺土礦床位于貴州省麻江縣城北東約10km。礦區(qū)南北平均長3km，東西平均寬2km，面積6.02km2。查獲礦區(qū)高嶺土礦資源量792萬噸，成為貴州發(fā)現(xiàn)的首個高嶺土礦大型礦床。礦區(qū)含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj），平行不整合于二疊系中統(tǒng)梁山組+棲霞組（P2l+q）之下，泥盆系上統(tǒng)高坡場組（D3gp）之上。本文通過對該礦區(qū)礦體分布、礦石化學組分分析以及礦物組成的研究，總結了礦床找礦標志，為貴州省其余地區(qū)尋找此類高嶺土礦床提供了依據(jù)。

關鍵詞：高嶺土礦床；地質特征；找礦標志；麻江將軍石

1.引言

將軍石高嶺土礦床位于貴州省麻江縣城北東約10km。礦區(qū)南北平均長3km，東西平均寬2km，面積6.02km2。

該礦床是由原屬貴州省2009年度省級地勘基金（周轉金）將軍石鋁土礦勘查項目而來，2011年開展工作后，區(qū)內無鋁土礦，卻發(fā)現(xiàn)有厚度較穩(wěn)定的硬質高嶺土礦，至2016年完成礦區(qū)高嶺土的詳查地質工作后，查獲礦區(qū)高嶺土礦資源量792萬噸，成為貴州發(fā)現(xiàn)的首個高嶺土礦大型礦床。通過對該礦床地質特征和找礦標志的總結，為相鄰區(qū)域找礦工作提供借鑒。

2.地質特征

2.1大地構造

礦區(qū)大地構造位置位于揚子陸塊江南復合造山帶黔南坳陷都勻南北向隔槽式褶皺變形區(qū)鳳山向斜東翼、王司背斜北傾沒端。

2.2區(qū)域構造

區(qū)域構造以擠壓型南北向構造為主，發(fā)育少量北東向構造和近東西向弧型構造。南北向構造體系及北東向構造體系構成區(qū)域構造格架，南北向構造體系由寬緩箱狀背斜和狹窄的向斜及與之相伴生的斷裂構成，為典型隔槽式褶皺。北東向和近東西向構造多局限于南北向構造體系中，由一系列北東向和近東西向褶曲及斷裂構成。各組向斷裂不僅對地層有一定的切割作用，也錯切了礦區(qū)含礦巖系，破壞了含礦巖系的完整性。見圖1。

2.3礦區(qū)地層

區(qū)內出露地層從老至新為：泥盆系中統(tǒng)馬鬃嶺組（D2m）、上統(tǒng)高坡場組（D3gp）；石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj）；二疊系中統(tǒng)梁山組（P2l）、棲霞組（P2q）、茅口組（P2m）、上統(tǒng)合山組（P3h）及第四系。

2.4礦區(qū)構造

礦區(qū)位于鳳山向斜東翼，地層呈單斜產出，總體傾向北西320°～340°，傾角15°～35°。斷裂構造較發(fā)育，以南北向、北東向、近東西向為主，近東西向主要為小型張扭性斷層。

南北向的F1、F2為礦區(qū)東西邊界控制斷層，對礦系無破壞影響，而F1和F2之間的北東向F10、F15、F16、F17和近東西向的F6、F8、F11、F12斷層則對礦系地層有一定的破壞影響。見圖2。

3.礦床地質特征

3.1含礦巖系特征

礦區(qū)含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組（C1jj），平行不整合于二疊系中統(tǒng)梁山組+棲霞組（P2l+q）之下，泥盆系上統(tǒng)高坡場組（D3gp）之上。含礦巖系主要出露于礦區(qū)南部及東部。通過工程揭露，含礦巖系及其頂?shù)装鍘r性組合特征在區(qū)內橫向上總體較為穩(wěn)定，局部地段也常存在差異。見圖3?？傮w含礦巖系剖面從上到下可分為三個部分：

上覆地層：梁山組（P2l）

（5）灰黑-黑色薄層狀含炭質粘土巖，底部為灰黃、灰白、灰色薄-中厚層狀粉-細砂巖、石英砂巖。厚0.17m～11m。

九架爐組（C1jj）

（4）礦體產出部位。主要為淺灰-灰色、灰白色中厚層狀高嶺土質粘土巖，高嶺土礦，致密塊狀。厚0.3m～5.74m。

（3）淺灰-灰白色中厚層夾薄層狀石英砂巖，粉-細砂巖夾灰綠、灰白色薄層-中厚層狀含高嶺土質粘土巖、粘土巖，部分地段砂巖與粘土巖呈不等厚韻律互層產出。厚2m～8m。

（2）灰綠、紫紅色薄-中厚層狀（含）鐵質粘土巖，地表含有深灰色、黑褐色鐵質團塊及結核。該巖性部分地段相變?yōu)榛揖G色、淺灰色薄層狀粘土巖，鐵質成分少。厚1m～6m。

下伏地層：高坡場組第三段（D3gp3）

（1）灰綠、灰色中厚層狀泥晶灰?guī)r，鮞粒、豆粒泥晶灰?guī)r夾灰綠色薄層狀粘土巖；礦區(qū)北西部為淺灰色中厚層夾厚層狀粉-細晶白云巖，含角礫白云巖，巖石中夾灰綠色粘土巖。厚2m～5m。

3.2礦體（層）特征

根據(jù)礦體（層）分布和產出部位，礦區(qū)內共圈定高嶺土礦體7個。產于礦系頂部（上層礦）的礦體4個，產于礦系中-下部（下層礦）的礦體3個。上層礦為礦區(qū)主礦體，連續(xù)性較好，但橫向上厚度較不穩(wěn)定，由南西→北東，礦體總體呈現(xiàn)厚薄相間交互變化特征，一般1.74m～3.66m，最薄0.39m，最厚5.74m，礦體品質相對較好，Al2O3含量較為穩(wěn)定，一般35%～42%，其中Ⅰ號、Ⅱ號礦體面積、體積最大，為礦區(qū)主要工業(yè)礦體；產于礦系中-下部（下層礦）的礦體3個，呈零星分布，礦體規(guī)模較小，厚度0.73m～5.94m，礦體Al2O3含量30%～34%。

Ⅰ號礦體：

位于礦區(qū)南部-南西部。礦體賦存于九架爐組頂部，與上覆地層梁山組炭質粘土巖、石英砂巖平行不整合接觸，礦體直接底板為九架爐組中部的石英砂巖、含泥質粉-細砂巖。礦體與上下圍巖界線分明，找礦標志清晰。

礦體規(guī)模及產狀：礦體長約1600m，寬200m～570m，厚1.27m～5.30m，平均厚2.57m，厚度變化系數(shù)51.8%。礦體傾向310°～336°，傾角19°～30°，平均23°，埋深0～144m。

礦體形態(tài)：礦體平面形態(tài)呈不規(guī)則塊狀，剖面形態(tài)呈似層狀、透鏡狀。礦體沿走向上連續(xù)性比較好。

礦體結構：礦體為單層礦。

礦體主要化學組分及品位：礦體主要化學組分為Al2O3、Fe2O3、TiO2。Al2O3含量34.51%～46.68%，平均39.39%；Fe2O3含量0.70%～2.71%，平均1.29%；TiO2含量1.04%～2.08%，平均1.54%（表1）。

3.3礦石特征

（1）物質組成

礦石中主要礦物為多水高嶺石、高嶺石粘土礦物，其次為氧化礦物、重礦物、其他礦物等。

（2）主要礦物含量

多水高嶺土石、高嶺石為礦石中主要礦物，含量>85%，一般90%～95%；

褐鐵礦：是除高嶺石之外最常見的礦物之一，含量1%～ 7%，一般2%～3%；

黃鐵礦：與褐鐵礦作為礦石中兩種較常見的礦物，二者常伴生產出，含量1%～7%，一般1%～3%；

銳鈦礦：零星分散于高嶺石中，含量1%～2%。

（3）礦石結構

礦石結構比較單一，為隱晶-顯微纖維結構，以隱晶纖維結構居多。

（4）礦石構造

礦石構造比較單一，鏡下鑒定有土狀、塊狀構造，以土狀構造為主。手標本觀察礦石以致密塊狀構造為主，其礦物成分總體均勻分布、集合緊密。

（5）礦石化學組分

礦石的化學組分以Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2和H2O+為主，這五種組分含量占礦石化學組分總含量的96%～99%，其他化學組分含量總和<4%。

（6）礦石自然類型

礦石自然類型分為致密塊狀和土狀。

（7）礦石工業(yè)類型

礦石工業(yè)類型根據(jù)質地、可塑性和砂質的質量分數(shù)分為三種：礦區(qū)主要工業(yè)礦體（上層礦體）為硬質高嶺土；次要工業(yè)礦體（下層礦體）以硬質與砂質高嶺土為主（含量大于60%），少量軟質高嶺土。

（8）礦石品級

礦區(qū)各礦體Al2O3含量均大于30%，但Fe2O3+TiO2含量偏高，經(jīng)強磁選工藝降鐵、鈦進行選冶后，可達Ⅰ等品以上。

4.礦床成因及找礦標志

4.1礦床成因

早古生代末的廣西運動使貴州全面隆起，遭受剝蝕夷平。隨著早泥盆世陸內伸展裂陷開始，海水由南部的廣西浸入貴州裂陷盆地內。到早泥盆世中期，海水開始侵入上楊子臺地。泥盆紀和石炭紀時海面升降頻繁，赫章、普定、清鎮(zhèn)、黃平、丹寨一線以北、以東常由于海退而成為陸地，且成為省內沉積區(qū)陸源碎屑的供應地之一（中國區(qū)域地質志·貴州志）。

本區(qū)至早泥盆世時處于碳酸鹽巖臺地中的局限臺地沉積環(huán)境，沉積形成了高坡場組（D3gp）白云巖—灰?guī)r沉積組合。早石炭世巖關期因海退成為陸地，接受風化剝蝕。該時期的碳酸鹽巖由于巖溶作用發(fā)育形成峰叢洼地，兼之氣候炎熱潮濕（據(jù)古地磁測定：在石炭紀，本區(qū)位于南緯8°～4°，屬熱帶氣候），碳酸鹽巖基巖經(jīng)風化分解，為鋁、鐵紅土化作用提供了物質基礎，在準溶原面上發(fā)育形成具有一定厚度的紅土風化殼。早石炭世大塘期，由于海退作用，本區(qū)逐漸演化為濱岸瀉湖（潮坪）—沼澤沉積環(huán)境。該時期的紅土風化殼經(jīng)風化淋濾、搬運、沉積、成巖成礦作用和經(jīng)脫水、脫硅、去鐵后形成高嶺土礦（圖4）。至燕山期末發(fā)生強烈褶皺，逐漸形成今日主要的背向斜，并在喜山期接受風化剝蝕。保存下來的高嶺土質粘土巖在地下水、地表水及氧氣的作用下進一步富集成高嶺土礦。

4.2找礦標志

（1）本區(qū)從晚泥盆世至早石炭世大塘期，沉積間斷時間較短，紅土化作用不甚徹底，形成鋁土礦的條件尚不充分，大多形成鋁質粘土、粘土巖，成巖成礦作用止于高嶺土階段，因此，高嶺土是尋找高嶺土礦的直接標志。（2）從圖4中看出，本區(qū)九架爐組（C1jj）沉積環(huán)境處于濱岸瀉湖—沼澤與濱岸湖坪—沼澤交互的沉積環(huán)境，形成了具有鋁土巖—鐵—泥巖組合與砂巖—泥巖組合交互的沉積特征。本區(qū)九架爐組（C1jj）高嶺土—砂巖—高嶺土質粘土巖—鐵沉積組合與黔中清鎮(zhèn)、修文等地區(qū)九架爐組（C1jj）鋁土礦—鐵—泥巖沉積組合相比較具有明顯不同，說明本區(qū)已處于黔中鋁土礦瀉湖—沼澤沉積環(huán)境的邊緣，而在潮坪沉積環(huán)境中沉積的砂巖—泥巖組合是本區(qū)主要找礦標志之一，其次，在找礦時應當結合相關線索，針對該地區(qū)高嶺土礦體露頭等重要標志進行分析，從而達到找礦的目的。

參考文獻：

[1]羅榮杰，張琦昌，趙剛，等.《貴州省麻江縣將軍石高嶺土礦詳查報告》[R].貴州省地礦局一一五地質大隊， 2016.

[2]李廷棟，丁孝忠，肖慶輝，等.《中國區(qū)域地質志·貴州志》[M].北京：地質出版社， 2017.

[3]高道德，盛章琪，石善華，等.《貴州中部鋁土礦地質研究》[M].貴州：貴州科技出版社， 1992.