劉鳳英
摘 要:陳爐鋁土礦是沉積型礦床,成礦與沉積環(huán)境有關(guān),特別是石炭系本溪組含鋁巖系地層賦存鋁土礦,屬淺海—瀉湖相沉積,是重要的鋁土礦沉積環(huán)境。鋁土礦位于馬家溝組灰?guī)r的古風(fēng)化殼之上。
關(guān)鍵詞:陳爐 鋁土礦 資源前景
中圖分類號:P618.45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)03(b)-0115-01
陜西銅川—韓城鋁土礦帶成礦條件優(yōu)越,找礦潛力大,隨著進(jìn)一步深入的勘查及找礦理論的成熟,在銅川—韓城鋁土礦成礦帶上有望找到一至兩個中—大型的鋁土礦礦床。
1 區(qū)域地質(zhì)概況
該區(qū)位于華北地臺鄂爾多斯臺向斜南緣之次級構(gòu)造單元渭北褶斷束(也稱銅川—韓城斷褶段)之中,南與汾渭斷陷相接,是陜西重要的煤及鋁土礦分布區(qū)之一。
1.1 區(qū)域地層
區(qū)內(nèi)出露地層自下而上有:太古界涑水群、下古生界寒武系、下古生界奧陶系中下統(tǒng)、上古生界石炭統(tǒng)、二疊系、第三系及第四系,總體向北緩傾。
太古界涑水群(Ars):為混合花崗片麻巖,僅在韓城一帶出露。
下古生界寒武系():為泥灰?guī)r、石灰?guī)r、粉砂巖,在韓城零星出露。
奧陶系中下統(tǒng)(O1+2):為厚層狀石灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r,分布在區(qū)域的南部一帶。
石炭系出露地層為本溪組(C3b)及太原組(C3t):本溪組主要為粘土質(zhì)頁巖、碳質(zhì)頁巖及煤線,粘土巖及鋁土礦,灰白色粘土巖,此段為重要的鋁土礦含礦層。底部為一層不穩(wěn)定的褐鐵礦層,與其下部的馬家溝組灰?guī)r呈平行不整合接觸。太原組以石英砂巖、粉砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖、粉砂紙粘土巖為主。
下二疊統(tǒng)山西組(P1sh):為灰白色云母石英砂巖、粉砂巖夾灰黑色頁巖及煤層,褐色粉砂質(zhì)泥巖中含有菱鐵礦結(jié)核。
下二疊統(tǒng)石盒子組(P1s):為灰紫色中細(xì)粒長石石英砂巖夾煤層。
上二疊統(tǒng)石千峰組(P2sq):為磚紅色、灰色、紫色、黃綠色中粗粒長石石英砂巖、砂質(zhì)頁巖、粉砂巖互層。
新生界第三系以黃褐色黃土、亞粘土、鈣質(zhì)結(jié)核層組成。第四系以沖擊相砂質(zhì)黃土及砂礫石組成。
含鋁巖系及鋁土礦位于奧陶統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r侵蝕面之上,上石炭系太原組底部煤線及煤層之下,本溪組鐵質(zhì)粘土巖之上。
1.2 區(qū)域構(gòu)造
區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單,總體為一單斜構(gòu)造,傾角10°~15°,局部可見小型背斜及向斜,斷裂構(gòu)造多為北東向正斷層及近東西向斷層,延伸不大,部分地區(qū)形成地壘和地塹格局。見銅川地區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖
1.3 區(qū)域礦產(chǎn)
區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)以煤、粘土礦、高鋁粘土礦、鋁土礦、石灰?guī)r礦、黃鐵礦為主。主要分布在石炭系、二疊系及馬家溝組地層。
2 礦區(qū)地質(zhì)
2.1 礦區(qū)地層
礦區(qū)出露地層為奧陶系、石炭系、二疊系、第三系及第四系,巖層傾向300°~15°,傾角10°~25°,形成一個簡單的單斜構(gòu)造,局部形成簡單的平緩褶曲,受斷裂影響,斷裂附近地層傾角較大,無巖漿巖出露。
(1)中奧陶統(tǒng)馬家溝組:中厚層狀灰~灰黑色灰?guī)r、薄層狀灰?guī)r、薄層狀泥灰?guī)r,與上覆地曾呈平行不整合接觸。
(2)石炭系本溪組及太原組:本溪組自下而上底部為一層不穩(wěn)定的褐鐵礦及黃鐵礦,呈透鏡狀分布,依次為鐵質(zhì)粘土巖、粘土巖、高鋁粘土巖、鋁土礦、硬質(zhì)粘土巖、煤線及煤層、軟質(zhì)粘土礦及粘土質(zhì)頁巖。太原組以中細(xì)粒石英砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖、粘土巖夾粘土礦、上部為碳質(zhì)頁巖夾煤線及煤層。
(3)二疊系地層:礦區(qū)內(nèi)出露山西組及石盒子組地層,山西組底部為白云母石英砂巖和石炭統(tǒng)地層形成明顯的標(biāo)志層,深灰色粉砂質(zhì)泥巖頁巖、粘土巖、長石石英砂巖及煤線,褐色泥巖中含有菱鐵礦結(jié)核;石河子組下段以黃綠色、暗紫色粉砂質(zhì)泥巖、鐵質(zhì)粘土礦、中粒長石石英砂巖、淺黃色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖,石河子組上段以黃綠色細(xì)粒石英砂巖、石英雜砂巖、底部為含礫的砂巖。
(4)新生界地層:新生界第三系以黃褐色黃土、亞粘土、鈣質(zhì)結(jié)核層組成;第四系以沖擊相砂質(zhì)黃土及砂礫石組成。
2.2 礦區(qū)構(gòu)造
礦區(qū)構(gòu)造簡單,以單斜為主,地層以NW~NE向傾向,傾角8°~70°,局部呈現(xiàn)小的褶曲,在立地坡TC73~TC77探槽可見向斜褶曲;在東山和立地坡分路處可見小型背斜褶曲,斷層簡單,以NE向及EW向正斷層為主,延伸500~1000 m,斷距幾米到幾十米,主要分布在立地坡至東山一帶。
2.3 礦石特征
2.3.1 礦石結(jié)構(gòu)
區(qū)內(nèi)礦石結(jié)構(gòu)簡單,基本為兩大類:粉砂狀細(xì)粒結(jié)構(gòu)、鮞狀及豆?fàn)钪写至=Y(jié)構(gòu)。
2.3.2 礦石構(gòu)造
鋁土礦以塊狀構(gòu)造為主,疏松塊狀構(gòu)造,粉砂狀礦石斷口平坦,呈砂糖狀,不易碎,外觀似粉砂巖,顏色:灰色—深灰色及紫紅色。鮞狀礦石斷口粗糙,節(jié)理面一般有鐵染,呈灰褐色,新鮮面呈灰色~深灰色。
2.3.3 礦石礦物成分
礦物成分以水鋁石為主,分別有:一水鋁石、二水鋁石及三水鋁石,水鋁石豆粒大小不一,一般約為1~3 mm,粒間有少量高嶺石充填其中,次生礦物有高嶺石、蒙脫石及長石等。
2.3.4 礦石類型
區(qū)內(nèi)礦石類型分為四種:(1)、灰色—紫紅色粉砂質(zhì)硬質(zhì)鋁土礦,礦石斷面平坦,堅硬,比重2.9~3.1 t/m3,Al203:60~70%,A/S 6~8,賦存于礦體的中上部。(2)、灰—深灰色硬質(zhì)鋁土礦,礦石斷面不平坦,堅韌,局部呈小透鏡狀及球狀,比重2.9~3.2 t/m3,Al203:65%~72%,A/S 4~8,賦存于礦體的中部。(3)深灰—灰黑色層狀硬質(zhì)鋁土礦,斷面較平坦,比重2.7~3.0 t/m3,Al203:55%~70%,A/S 3~6,賦存于礦體的中下部。(4)灰色—紅褐色鋁土礦,斷口極不平坦,較疏松,可見鮞狀及豆?fàn)钏X石,礦石的品位和水鋁石的密集程度有關(guān),比重2.7~3.0 t/m3,Al203:45%~65%,A/S 2.5~5,賦存于礦體的上部。
3 鋁土礦資源找礦前景分析
該區(qū)內(nèi)位于韓城至銅川鋁土礦成礦帶的西段,從陳爐的棗村以西—楊坪—上店一帶含鋁巖系穩(wěn)定,沉積環(huán)境為濱海瀉湖相沉積,含鋁巖系賦存于碳酸鹽巖的侵蝕面之上,屬古風(fēng)化殼再沉積型,鋁土礦的形態(tài)以層狀為主,局部呈透鏡狀,某些地段已形成鋁土礦床,如立地坡高鋁粘土礦及鋁土礦床,育寨鋁土礦床,上店鋁土礦床等,上店礦床已獲鋁土礦50余萬噸。在立地坡—楊坪一帶勘查發(fā)現(xiàn)的鋁土礦,礦化穩(wěn)定,經(jīng)初步工作,估算鋁土礦資源可達(dá)1000~1500萬噸。并在陳爐以西,育寨東羅山一帶發(fā)現(xiàn)了一條地表露頭長度約為350~400 m,厚度2~5 m,局部厚度達(dá)10 m,Al203品位在70%~75%,Al/S在8~10。所以在銅川陳爐一帶找礦前景可觀,具備中—大型鋁土礦礦床的地質(zhì)特征。
該區(qū)至蒲城東黨—澄城蔡鄧、曹村一帶,含鋁巖系穩(wěn)定,一般5~10 m左右,局部可達(dá)幾十米,蒲城東黨礦區(qū)一帶已形成鋁土礦礦床,以及澄城蔡鄧、曹村鋁土礦礦床。白水三眼橋鋁土礦床獲鋁土礦30余萬噸。韓城市益家峪鋁土礦區(qū)已獲鋁土礦20余萬噸。另外在鴨口、岳王山、張家山一帶,礦化帶長約幾十公里,礦帶寬約幾米至幾十米,含鋁巖系穩(wěn)定,沉積環(huán)境較好,也是銅川—澄城—韓城鋁土礦成礦的有利找礦靶區(qū)。
依據(jù)古風(fēng)化殼;含鋁巖系;淺海~瀉湖相沉積環(huán)境等質(zhì)特征。進(jìn)行進(jìn)一步深入研究,認(rèn)為該地區(qū)具備中—大型鋁土礦成礦條件,資源前景樂觀。