贵州清镇市麦西矿区铝土矿地质特征及矿床成因分析.pdf

第 3 期贵州清镇市麦西矿区铝土矿地质特征及矿床成因分析周东东，赵刚，高爽（贵州省地质矿产勘查开发局一一五地质大队，贵州 贵阳551400）冶 金 与 材 料Metallurgy and materials第 44 卷 第 3 期2024 年 3 月Vol.44 No.3Mar.2024摘要：文章以清镇市麦西矿区铝土矿为例研究清镇市麦西矿区铝土矿地质特征及矿床成因，该研究区矿床类型为古风化壳-再沉积、改造矿床。出露地层有：第四系，二叠系龙潭组、茅口组、栖霞组、梁山组，石炭系摆佐组、九架炉组，寒武系娄山关组。通过对矿床成因的分析，区内铝土矿分布和岩性组合，均严格受大地构造位置及古地貌制约，麦西矿区则位于林歹古岩溶洼陷的北端，成矿环境属泻湖槽谷亚相。随着勘查与开发的深入，文章提出了新的认识和看法，着重阐述铝土矿的矿床地质特征，在相关研究的基础上总结出了铝土矿的矿床成因类型。关键词：铝土矿；矿床地质特征及矿床成因；矿床类型作者简介：周东东（1988），男，贵州贵阳人，主要从事固体矿产勘查与相关研究工作。1概况麦西矿区铝土矿位于贵州省清镇市城区北西方向直距约 23km 处，行政区划属贵州省清镇市卫城镇、麦格镇所辖。为彻底摸清清镇麦西矿区铝土矿发育特征及成矿规律，避免因地质特征及矿床成因分析不准确，最终不能正确指导找矿工作及实现找矿突破等技术难题，从而造成人财物资源浪费等问题。通过对麦西矿区地质资料的研究，深入分析该区铝土矿地质特征，总结铝土矿展布规律，为后续铝土矿资源的勘查及找矿突破提供参考。2区域地质背景根据 贵州省区域地质志（1987）划分，研究区在区域大地构造上属扬子准地台南缘的黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区内，属遵义断拱中部的一个四级构造单元。研究区主要褶皱为郭家寨向斜，矿层赋存状态受该向斜形态控制，该向斜呈北东走向，完整性较好咱1-3暂。2.1地层矿区出露地层从新至老依次为第四系，二叠系龙潭组、茅口组、栖霞组、梁山组，石炭系摆佐组、九架炉组地层，从新至老简述如下：第四系（Q）：主要由黄色、褐黄色残坡积粘土、亚粘土等组成。厚 020m。二叠系上统龙潭组（P3l）：地层岩性为黄灰色页岩夹薄层细砂岩及砂质页岩，黑色炭质页厚约 40m。二叠系中统茅口组（P2m）：灰白、浅灰色中厚层灰岩，厚 66106m。二叠系中统栖霞组（P2q）：深灰、浅灰色薄至中厚层状灰岩、泥质灰岩、生物灰岩、白云质灰岩，厚 2080m。二叠系中统梁山组（P2l）灰黑色页岩；炭质页岩夹砂质页岩、砂岩，及炭质页岩、粘土岩，厚 525m。石炭系下统摆佐组（C1b）：灰、灰绿色薄至中厚层状灰岩，厚 1150m。石炭系下统九架炉组（C1jj）：紫红色铁质粘土岩，铁质页岩夹赤铁矿结核或透镜体组成，下部为灰、灰黄色粘土岩夹铝土矿，厚 020.25m。2.2构造研究区位于龙头山复背斜北部倾伏端，区内主要褶皱构造为郭家寨向斜。向斜形态控制了矿层的赋存状态，该向斜走向为北东向，完整性较好。F2、F14、F16为研究区内主要断层，分述如下：在矿区北部下背躬-大土一带为 F2正断层出露地段：该断层为南东倾向，倾角在 65毅耀85毅，该断层延伸至北端出图延伸长 5700m，断距为 50200m。受该断层错动影响，北西盘为上升盘，南东盘为下降盘。北西盘地层为娄山关组、含矿层九架炉组及上覆地层，地层总体倾向为近东向；南东盘地层为二叠系地层倾向北东。如图 1。F14 正断层：贯穿整个矿区，走向近南北向，倾向85毅耀110毅，倾角 60毅耀70毅，断距 90300m，延伸长 9000m，南端与 F15相交。F14断层与 F2断层形成的断夹块地层总体倾向北西，F14断层与 F2断层严格控制了矿区的Al-矿体东西边界。F16正断层：贯穿整个矿区，倾向南东，倾角 70毅，断距为 7100m，延伸长约 7500m，至北端出图，在水落洞处受 F8断层错动。3矿床特征3.1含矿岩系特征据 贵州省清镇铝土矿麦西场、辣稗场矿区普查147冶金与材料第 44 卷报告 和 贵州省清镇县牛奶冲铝土矿坛罐窑、麦巷矿段详细普查地质报告，在研究区内石炭系下统九架炉组为区内铝土矿的含矿岩系，上段厚 015.72m，地层岩性为粘土岩、铝质粘土岩、铝土矿；下段厚 04.53m。如图 2。图 2麦西铝土矿含矿岩系柱状图3.2矿石结构、构造3.2.1矿石结构施工完成后取铝土矿样品送某测试鉴定中心对岩矿进行鉴定，根据鉴定结果分析，矿区内铝土矿石结构主要以砂屑状结构为主。其次有泥晶鲕豆粒结构、泥-微晶砂屑状结构、微-泥晶砂屑状结构等咱4暂。由碎屑和填隙物两部分构成微-泥晶砂屑状结构（如图 3），其结构特征如下：内碎屑特征为：砂级碎屑为常见，其粒度约2.000.06mm，微-泥晶结构为碎屑内部原始结构，约占总量64%75%。粉砂级碎屑为次见，其粒度 0.060.004mm，杂乱分布且粒度大小各异。填隙物特征：基质成分为泥晶级，其粒度 0.004mm，含量约占总量 25%36%。基质填充碎屑，相当于基底式胶结。由碎屑和填隙物两部分构成泥-微晶砂屑状结构（如图 4），其特性如下：内碎屑特征：约占总量 95%。碎屑内部原始结构为泥-微晶结构。以粒度 9.002.00mm 砾级碎屑主见，粒度 2.000.06mm 砂级碎屑次见，粒度 0.060.004mm粉砂级碎屑次见，大小不一，混杂分布。次棱角状，边缘不整齐。相互之间基本无位移或轻微位移，具有一定可拼合性。不显排列展布方向。图 4泥-微晶砂屑状结构3.2.2矿石构造特征矿区内铝土矿构造有：块状构造（主要）、层状构造为次要。块状构造：其特点是组成矿石的晶体、颗粒或豆鲕粒等排列无规律、无明显的方向性及层纹。图 1麦西矿区构造略图图 3微-泥晶砂屑状结构148第 3 期周东东等：贵州清镇市麦西矿区铝土矿地质特征及矿床成因分析层状构造：矿石呈层状产出。不定向构造：样品碎屑展布无序，排列不具方向性。3.3矿体特征3.3.1Al-玉矿体该矿体位于矿区北部，矿体走向长 1350m，宽 300780m，面积（平面）约 0.77km2。矿体在平面上为一不对称小向斜，向斜西翼较平缓（倾角多为 3毅10毅），东翼较陡（倾角多为 15毅耀28毅）3.3.2Al-域矿体矿体位于矿区北部 F2与 F14两断层间，为 F2正断层上盘。矿体部分南边界与部分西边界为矿区范围外，其余边界均为外推边界，矿体长 1600m，宽 250740m，面积（平面）约 0.86km2。3.3.3Al-芋矿体矿体位于矿区东部黄土坎一带，东边界为矿层露头，北、西、南边界均为自然尖灭边界。矿体走向长约860m，宽 40400m，面积（平面）约 0.13km2。3.3.4Al-郁矿体矿体分布于矿区南部，走向长 1040m，宽320490m，面积（平面）约 0.37km2。共计由 14 条以往探槽、一个采场及 47 个钻孔（普查钻孔 16 个，详查钻孔 31 个）对其控制，矿体总体倾向北东，倾角 5毅耀15毅，平均倾角 10毅。3.3.5Al-吁矿体矿体位于矿区南部，走向长 680m，宽 140520m，面积（平面）约 0.18km2。由 19 条以往探槽及 24 个钻孔（普查 12 孔、详查 12 孔）对其控制，矿块总体倾向北东，倾角 8毅耀16毅袁平均倾角 12毅。3.3.6Al-遇矿体矿体分布于 F13与 F14两断层间，矿块呈椭圆状，长轴 170m，短轴 100m，面积（平面）约 0.02km2。矿块东、西、南、北边界均为矿层露头。由以往施工的 7 条探槽对其控制，典型剖面有 69 线。3.3.7Al-喻矿体矿体分布于矿区南部谷当绕一带，矿体东、西、北边界均为矿体自然尖灭边界，南边界为矿区边界。矿体长 480m，宽 40880m，面积（平面）约 0.20km2。矿体呈似层状产出，受基岩古地形控制明显，凹陷处沉积厚，凸起处沉积较薄，矿体产状与地层一致，总体倾向北西，倾角 13毅耀25毅，平均倾角 17毅。4矿床成因及找矿标志4.1矿床成因根据以往资料及本次已获得的地质成果，对其成因分析如下：4.1.1岩相古地理分析据 贵州省清镇铝土矿麦西场、辣稗场矿区普查报告，贵州省有色地质勘查局五总队编制的 贵州省清镇县牛奶冲铝土矿坛罐窑、麦巷矿段详细普查地质报告，石炭系九架炉时本区处于“岛后泻湖”环境。4.1.2铝土矿的形成根据贵州省有色地质勘查局五总队编制的 贵州省清镇县牛奶冲铝土矿坛罐窑、麦巷矿段详细普查地质报告。铝土矿的形成主要是由于河水的冲刷、磨蚀和分选作用，对含矿地层进行多次搬运且经受多次脱硅转移，形成了高品位的铝土矿咱5-6暂。综上所述，本次研究区形成的铝土矿主要是使铝土矿物和高岭石脱硅形成矿体，最后经过风化淋滤，矿体堆积富集形成高品位的铝土矿。4.2找矿标志4.2.1矿层露头矿层露头是指示铝土矿存在的最直接、最重要的标志，并且还可指示矿体存在的地理位置。4.2.2地层标志区内含矿层（九架炉组）的沉积，具有特定的层位，加强含矿岩系的研究，可指示铝土矿的存在，含矿层（九架炉组）顶部粘土岩可作为钻孔施工过程中最直接的见矿标志。4.2.3构造标志区内 Al-矿体分布于向斜核部及其附近，由于背斜核部铝土矿含矿岩系大多风化剥蚀，故区域上各向斜核部及两冀是区内铝土矿的间接找矿标志。4.2.4古侵蚀面标志寒武系上统娄山关组顶部古侵蚀面分布有铝土矿，为垂向上分布。因此，铝土矿的又一间接找矿标志为寒武系上统娄山关组顶部古侵蚀面。5结论通过对矿床成因的分析，大地构造位置及古地貌控制着区内铝土矿分布和岩性组合，麦西矿区则位于林歹古岩溶洼陷的北端，成矿环境属泻湖槽谷亚相。石炭系下统九架炉组为麦西矿区铝土矿含矿地层。该地层常见物为透镜状、结核状赤铁矿，厚 04.53m。参考文献1 杜远生.黔北务正道地区二叠系铝土矿沉积地质学 M.武汉：中国地质大学出版社，2016.2 刘幼平，程国繁，崔滔，等.贵州铝土矿成矿规律 M.北京：冶金工业出版社，2015.3 刘平.八论贵州之铝土矿黔中-渝南铝土矿成矿背景及成因探讨 J.贵州地质，2001（4）：238-243.4 李艳桃，肖加飞，付绍洪，等.贵州主要铝土矿矿集区成矿特征对比研究 J.地质找矿论丛，2014，29（4）：489-494.5 殷科华.黔北务正道铝土矿的成矿作用及成矿模式 J.沉积学报，2009，27（3）：452-457.149