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        魚洞地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征及找礦遠(yuǎn)景

        2022-10-21 10:31:50薛興娟
        世界有色金屬 2022年13期

        薛興娟,張 冰*

        (貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局六總隊(duì),貴州 凱里 556000)

        鋁土礦是工業(yè)生產(chǎn)鋁材料的基本原材料,隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技技術(shù)的不斷向前發(fā)展,對(duì)金屬鋁材料的需求量正在不斷上漲,因此造成鋁土礦資源總量日漸短缺。為了實(shí)現(xiàn)將鋁土礦資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì),有效結(jié)合我國(guó)貴州省魚洞地區(qū)鋁土礦勘查工作展開分析和研究,黔東南州與貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局合作,對(duì)凱里—黃平地區(qū)鋁土礦進(jìn)行整裝勘查。貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局五總隊(duì)受黔東南州礦產(chǎn)資源合作勘查開發(fā)項(xiàng)目辦公室委托,承擔(dān)魚洞礦區(qū)鋁土礦普查工作,工作依據(jù)有《貴州省凱里—黃平地區(qū)鋁土礦整裝勘查區(qū)地質(zhì)勘查設(shè)計(jì)》《貴州省凱里—黃平地區(qū)鋁土礦整裝勘查魚洞礦區(qū)勘查調(diào)整方案》及《貴州省凱里—黃平地區(qū)鋁土礦整裝勘查任務(wù)委托書》(代地質(zhì)勘查合同,編號(hào):QDNHZ—2010004)。本次工作目的是:開展貴州省凱里—黃平地區(qū)鋁土礦整裝勘查魚洞礦區(qū)普查地質(zhì)工作同時(shí)對(duì)勘查區(qū)內(nèi)共(伴)生的煤、鐵、鎵等礦產(chǎn)進(jìn)行綜合勘查綜合評(píng)價(jià),并加強(qiáng)理論綜合研究,大致查明成礦的控制因素、礦床分布和富集規(guī)律。

        1 魚洞地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征分析

        1.1 礦區(qū)地層地質(zhì)條件

        區(qū)內(nèi)出露地層從老至新有:泥盆系上統(tǒng)高坡場(chǎng)組(D3gp);二疊系中統(tǒng)梁山組(P2l)、棲霞組(P2q)及第四系(Q),現(xiàn)由老至新分述如下:高坡場(chǎng)組(D3gp):上部為灰-淺灰色厚層-巨厚層狀碎屑白云巖及細(xì)晶白云巖;中部為灰綠、黃綠色鈣質(zhì)頁(yè)巖、泥巖,夾灰色中厚層狀生物碎屑灰?guī)r、泥灰?guī)r;下部為深灰色厚層狀泥晶灰?guī)r,中部為深灰色鈣質(zhì)頁(yè)巖間夾薄層灰?guī)r,下部為深灰色薄層狀含生物屑泥晶灰?guī)r,未見底,厚度>200m。梁山組(P2l):為該區(qū)鋁土礦賦存層位,習(xí)稱鋁土礦含礦巖系。按巖性可分為三層:下部為鐵礦層,主要由褐紅色、紫紅色鐵質(zhì)粘土巖夾黃褐色、棕紅色含結(jié)核狀菱鐵礦組成;中部為鋁礦層,巖性為灰白、灰綠、淺灰色豆鮞狀鋁土巖夾豆鮞狀、半土狀、土狀、塊狀鋁土礦;上部為含煤層,為中至厚層細(xì)至中粒石英砂巖夾褐黑色炭質(zhì)頁(yè)巖及煤層。厚度0~39.65m。與下伏地層呈假整合接觸。棲霞組(P2q):下部為深灰、灰黑色灰?guī)r、泥灰?guī)r夾炭質(zhì)鈣質(zhì)頁(yè)巖;中部為中厚層燧石條帶灰?guī)r、燧石結(jié)核灰?guī)r;上部為淺灰、灰色中厚層至厚層細(xì)晶灰?guī)r,局部見燧石結(jié)核,厚度50m~213.2m。與下伏地層呈整合接觸。第四系(Q):由砂、礫、粘土、沖洪積物等組成。零星分布于低洼處及緩坡地帶,厚0~20m。與下伏地層呈角度不整合接觸[1]。如圖1。

        圖1 貴州早二疊世早期巖相古地圖

        1.2 含礦系 (P2l)特征

        二疊系中統(tǒng)梁山組為本區(qū)鋁土礦含礦系,其基底為泥盆系上統(tǒng)高坡場(chǎng)組白云巖,因遭到長(zhǎng)期風(fēng)化剝蝕,形成不平整的古喀斯特侵蝕面,常見白云巖“石牙”突起于含礦系內(nèi)。由于該基底的凹凸不平,影響了含礦系沉積厚度的變化,使其變化于0~39.65m之間。從礦區(qū)總趨勢(shì)上,一般厚2m~12m。其與上覆地層棲霞組呈整合接觸。

        1.2.1 完整型

        為本區(qū)次要的含層組合,(如鉆孔ZKC90-9、ZKC90-7),此為煤礦層、鋁礦層和鐵礦層組成的一種完整的含礦系組合類型。下部鐵礦層由紫紅色、褐紅色鐵質(zhì)粘土巖組成,間夾菱鐵礦結(jié)核或透鏡體,中部為鋁礦層,上部為煤礦層,其巖性組合如(2)所述。

        1.2.2 非完整型

        為本區(qū)主要的含礦系組合,其組成特征是缺失下部鐵礦層。其上部為煤礦層,為一套石英砂巖、炭質(zhì)粘土巖夾煤層組合。下為鋁礦層,按其剖面特征又可分為下列類型:

        第一,鋁土礦:鋁土礦直接與上部煤礦層、下部寒武系高臺(tái)組白云巖接觸,缺失粘土巖,如鉆孔ZKA22-4;第二,粘土巖+鋁土礦+粘土巖:下部為粘土巖,有時(shí)為鋁質(zhì)粘土巖,中部為鋁土礦體,包括土狀、碎屑狀和致密狀鋁土礦,但不一定同時(shí)并存,或單一類型存在,或兩種以上類型混合組成,一般土狀鋁土礦位于中部,上下為致密狀或碎屑狀鋁土礦;上部為粘土巖,有時(shí)為鋁質(zhì)粘土巖,少數(shù)頂部為雜色粘土巖或鐵質(zhì)粘土巖。此類型見鉆孔ZKA12-5、ZKA18-5。第三,上層粘土巖+鋁土礦:缺失下部粘土巖,鋁土礦直接與寒武系高臺(tái)組白云巖接觸,如鉆孔ZKA32-7。第四,鋁土礦+下層粘土巖:缺失上層粘土巖,鋁土礦直接頂板為煤礦層,如鉆孔ZKZKA26-4、ZKA3-13、ZKC72-3等。第五,粘土巖:其特點(diǎn)無(wú)鋁土礦,見鋁質(zhì)粘土巖[2]。

        1.3 地質(zhì)構(gòu)造

        礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造以北東—南西向褶皺和斷層為主,次為東西向斷層,分述如下。

        1.3.1 褶皺

        礦區(qū)內(nèi)褶皺有大泡木向斜和魚洞向斜,大泡木向斜:向斜軸向大致呈北東-南西向展布,南部在窯上一帶上翹起,在龍平附近被魚洞斷層(F1)錯(cuò)斷,軸向約15°;往北在泡木河一帶軸向45°,在汪家屯附近延出礦區(qū)至鐵廠溝礦區(qū),長(zhǎng)約25km。向斜核部為二迭紀(jì)地層,兩翼為志留系、中上泥盆統(tǒng)地層。向斜寬緩,南東翼傾角一般5°~10°,在斷層附近達(dá)20°,西翼15°~20°。魚洞向斜:向斜位于礦區(qū)中部田壩至龍場(chǎng)帶,長(zhǎng)約3公里。為魚洞斷層(F1)的次構(gòu)造,軸向與魚洞斷層(F1)平行,呈北東-南西向;向斜核部為二迭紀(jì)地層,兩翼為志留系、中上泥盆統(tǒng)地層;南東翼地層產(chǎn)狀與泡木向斜基本一致一般5°~10°,北西翼地層產(chǎn)狀一般3°~8°,為斷層牽引所至[3]。

        1.3.2 斷層

        礦區(qū)內(nèi)斷層以北東為主,東西向次之。北東向斷層有魚洞斷層(F1)、黃貓寨斷層(F2)以及F3、F5、F6、F7、F8、F9、F11、F12,東西向斷層為江禾斷層(F4)及F13。分述如下:魚洞斷層(F1):位于礦區(qū)中部江禾、魚洞、樟木樹一帶,為區(qū)域性大斷層,呈北東向貫穿全區(qū)。斷層傾向南東,傾角50°~75°,長(zhǎng)約15km,斷距80m~100m,在江禾一帶交于江禾斷層(F4)上。斷層南東盤下降,北西盤上升,將大泡木礦段礦系抬升至地表,是大泡木礦段和龍場(chǎng)礦段的劃分的依據(jù)為正斷層。該斷層對(duì)礦體及礦系有破壞作用。黃貓寨斷層(F2):位于礦區(qū)北西部孫家寨、黃貓寨、小老馬寨一帶,是劃分孫家寨礦段和黃貓寨礦段的依據(jù)。斷層呈北東-南西走向,傾向南東,傾角70°~80°,長(zhǎng)約7km,斷距50m~80m。斷層南東盤下降,北西盤上升,為正斷層。該斷層對(duì)礦體及礦系有破壞作用。江禾斷層(F4):位于礦區(qū)北部大老馬至江禾寨一帶,是劃分龍場(chǎng)礦段和老虎坡礦段的依據(jù)[4]。斷層呈東西走向,傾向南,傾角70°,長(zhǎng)約7km,斷距30m~60m。斷層西端與黃貓寨斷層交匯,東端延出礦區(qū),為正斷層。對(duì)礦體及礦系有破壞作用。

        2 鋁土礦找礦遠(yuǎn)景

        2.1 資源量類型劃分的原則

        礦區(qū)普查基本勘查工程間距為280×280m,資源量類型劃分推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)和預(yù)測(cè)資源量(334)兩個(gè)類型。各類型劃分的原則如下:第一,推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333);第二,預(yù)測(cè)資源量(334):①地表見礦工程基本工程間距的1/4(70m)圈定的礦塊,②推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量外推推基本工程間距的1/4(70m)圈定的礦塊,③2~4基本工程間距工程相連圈定的礦塊,如圖2:

        圖2 鋁土礦勘查區(qū)域構(gòu)造單元位置

        2.2 資源量塊段劃分的原則

        第一,根據(jù)工程控制程度劃分:相同者劃在同一塊段,以便估算各類型的資源量,但工程控制程度雖相同,其間受構(gòu)造破壞分割者其分別圈在不同的塊段。第二,考慮塊段的完整性,結(jié)構(gòu)相對(duì)合理等[5]。根據(jù)上述原則,礦區(qū)內(nèi)共劃分推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)塊段19個(gè),預(yù)測(cè)資源量(334)塊段32個(gè),共計(jì)51個(gè)塊段。

        2.3 資源量估算結(jié)果

        通過(guò)本次普查工作,大致控制了礦層(體)的總體產(chǎn)狀、形態(tài)、長(zhǎng)度、厚度、空間位置。資源量估算截止日期2011年10月14日,經(jīng)估算,魚洞礦區(qū)鋁土礦推斷的內(nèi)蘊(yùn)經(jīng)濟(jì)資源量(333)為616.53萬(wàn)噸,預(yù)測(cè)資源量(334)為1646.73萬(wàn)噸,總計(jì)2263.26萬(wàn)噸。

        2.4 資源量估算的可靠性

        選擇大泡木礦段Al-y-2-333-1塊段,用剖面法進(jìn)行估算,分別用剖面6-6′、8-8′兩條剖面圖測(cè)斷面面積,求其平均值,在資源量估算平面圖上量取塊段平均寬度,估算資源量進(jìn)行驗(yàn)證[6]。估算結(jié)果見表1。

        表1 Al-y-2-333-1塊段剖面法估算資源量表

        經(jīng)估算,剖面面法估算資源為40.37萬(wàn)噸,地質(zhì)塊段法估算資源量為40.79萬(wàn)噸,其絕對(duì)誤差-0.42萬(wàn)噸,相對(duì)誤差為1%。說(shuō)明本報(bào)告采用的資源量估算方法是正確可靠的。

        3 鋁土礦資源量對(duì)比

        我國(guó)有色金屬工業(yè)總公司貴州地質(zhì)勘探公司六總隊(duì)在凱里市魚洞、江禾、黃貓寨、平路河、苦李井、后莊和黃平縣鐵廠溝等地,開展鋁土礦預(yù)查工作,此后選擇在凱里市苦李井、魚洞和黃平縣鐵廠溝含礦巖系埋藏淺的局部地段,開展鋁土礦普查和詳查工作,于1989年提交《貴州省凱里鋁土礦區(qū)魚洞礦段、苦李井礦段、鐵廠溝礦段詳查地質(zhì)報(bào)告》,該報(bào)告經(jīng)國(guó)土資源廳地質(zhì)資料管備案。

        3.1 資源量估算范圍對(duì)比

        原勘查報(bào)告資源/儲(chǔ)量估算范圍為魚洞礦段(為本次工作大泡木礦段),本次資源/儲(chǔ)量估算范圍為整個(gè)魚洞礦區(qū),包括大泡木、孫家寨、黃貓寨、老虎坡和龍場(chǎng)五個(gè)礦段,范圍相差較大。本次資源量估算范圍基本包含了原勘查報(bào)告資源/儲(chǔ)量估算范圍,疊合部分資源/儲(chǔ)量估算范圍見附圖288、289及附件14。

        3.2 資源量對(duì)比

        原勘查報(bào)告估算資源量162.71萬(wàn)噸,套改為資源量162.71萬(wàn)噸;本報(bào)告估算(333)+(334)資源量2263.26萬(wàn)噸,資源量變化情況見表2。

        表2 資源/儲(chǔ)量變化情況表

        3.3 資源/儲(chǔ)量變化原因

        第一,原勘查報(bào)告參照的工業(yè)指標(biāo)A/S≥2.1,夾石剔除厚度≥1.0;本次參照的工業(yè)指標(biāo)A/S≥1.8,夾石剔除厚度≥0.8。由于降低工業(yè)指標(biāo),導(dǎo)致原來(lái)不是礦的,現(xiàn)在是礦,資源量估算面積增加,礦體平均厚度減小,資源量增加。第二,本次工作增加深部探礦工程,導(dǎo)致資源量估算面積增加,資源量增加。第三,重疊部分資源量減小的原因?yàn)楣I(yè)指標(biāo)降低,參加資源量估算的小厚度工程增加,平均厚度減小所致。貴州省地礦局101地質(zhì)大隊(duì)于2004年提交了《貴州省凱里市黃貓寨鋁土礦詳查地質(zhì)報(bào)告》,該報(bào)告經(jīng)評(píng)審?fù)ㄟ^(guò),國(guó)土資源廳地質(zhì)資料管備案。

        3.4 資源量估算范圍對(duì)比

        原勘查報(bào)告資源/儲(chǔ)量估算范圍為黃貓寨礦段,本次資源/儲(chǔ)量估算范圍為整個(gè)魚洞礦區(qū),包括大泡木、孫家寨、黃貓寨、老虎坡和龍場(chǎng)五個(gè)礦段,范圍相差較大。通過(guò)普查工作,魚洞礦區(qū)含礦巖系受底板高坡場(chǎng)組古喀斯特地貌影響變化較大;礦床成因類型為“古風(fēng)化殼一海陸交互沉積、改造礦床”。本區(qū)礦系連續(xù),但礦體連續(xù)性較差,礦體主要沉積在高坡場(chǎng)組古斯特溶溝溶槽中,呈漏斗狀、雞窩狀、透鏡狀或扁平狀,厚度變化大,規(guī)模較小。已施工探礦工程控制的礦體,其規(guī)模小,連續(xù)性差,不宜再進(jìn)一步工作,可建設(shè)小礦山邊采邊探。

        在洛榜一帶施工的八個(gè)鉆孔中有四個(gè)見礦,但工程間距較大,可采取見礦打礦的方法設(shè)計(jì)下一步工作。在孫家寨—梨山一帶,可設(shè)計(jì)稀疏工程作進(jìn)一步的面上控制。魚洞礦區(qū)鋁土礦礦體規(guī)模小,礦石品位變化均勻,厚度變化大,根據(jù)本階段的控制情況,礦體形態(tài)多為漏斗狀、雞窩狀、透鏡狀或扁平狀,建議下一步工作采取見礦追礦的工作方法,達(dá)到投資少,見效快的目的。

        4 結(jié)語(yǔ)

        綜上,根據(jù)本區(qū)礦體產(chǎn)出形態(tài)和規(guī)模,已圈定的礦體沒有做進(jìn)一步詳查的必要,可建立小型礦山,進(jìn)行邊探邊采。本階段工作根據(jù)“由已知到未知,由淺入深的原則”,重點(diǎn)控制礦體露頭,對(duì)深部?jī)H做了稀疏控制,從深部的控制結(jié)果來(lái)看,對(duì)本區(qū)的洛榜、孫家寨一帶可作進(jìn)一步工作。

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