王 浩,梁 豐,楊先付,田 超
(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊(duì),貴州 貴陽(yáng)550005)
礦區(qū)大地構(gòu)造上位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆遵義斷拱貴陽(yáng)復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)甕安復(fù)向斜之魚(yú)井向斜北段仰起端。區(qū)內(nèi)構(gòu)造以褶皺構(gòu)造為主,主要褶皺為魚(yú)井向斜,向斜北西翼地層傾角較緩;次為斷裂構(gòu)造,總體構(gòu)造線呈北北東向。含礦巖系為二疊系中統(tǒng)梁山組地層,其上下相近地層巖性描述見(jiàn)表1。
礦區(qū)上出露的地層由老至新依次是:寒武系婁山關(guān)組,二疊系梁山組、棲霞組、茅口組、吳家坪組、長(zhǎng)興組,三疊系夜郎組及第四系。第四系僅零星分布,不整合覆于前述各地層之上。
礦區(qū)位于甕安復(fù)向斜北段,以褶皺構(gòu)造為主。
魚(yú)井向斜:出露于甕安木老坪—龍灘坪一帶,礦區(qū)位于其北段。向斜軸向延伸約22km,呈北北東向展布。核部出露夜郎組,向兩翼依次為吳家坪組及長(zhǎng)興組、棲霞及茅口組、梁山組、婁山關(guān)組。兩翼傾角約15°~30°。
黃家巷向斜:出露于甕安—兩岔河一帶,其北段一角分布于礦區(qū)內(nèi)。向斜軸長(zhǎng)約30km,軸向北北東—南西向,向斜呈兩端寬緩、中部緊密,核部地層為關(guān)嶺組、茅草鋪組,向兩翼依次為夜郎組至梁山組,向斜兩端地層傾角較緩。在向斜北段由于受斷層構(gòu)造影響較小,含礦巖系梁山組保存良好;中段及南段由于受斷層影響,梁山組保存相對(duì)較差。
礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要以北北東向、近東西向構(gòu)造為主。
近東西向斷層分布于魚(yú)井向斜北段,與地層走向大致垂直;多數(shù)北北東向斷層分布在魚(yú)井向斜北段,對(duì)地層連續(xù)性起破壞作用。
勘查區(qū)鋁土礦賦存于梁山組地層內(nèi),其上覆為棲霞組灰?guī)r[1],不整合于寒武系婁山關(guān)組白云巖之上,其特征分述如下:
棲霞組:深灰色、灰黑色有機(jī)質(zhì)、泥質(zhì)中厚—厚層狀生物碎屑灰?guī)r,底部以燧石結(jié)核灰?guī)r為主,與下伏地層呈整合接觸。
梁山組:為勘查區(qū)的鋁土礦的賦礦地層,當(dāng)有鋁土礦產(chǎn)出時(shí),主要層序從上至下如下。
(6)灰黑色薄層炭質(zhì)頁(yè)巖、泥炭、劣質(zhì)煤,常見(jiàn)黃鐵礦團(tuán)?;蛐屈c(diǎn)狀黃鐵礦層,厚0m~5.17m;
(5)灰白色致密狀粘土巖。厚 0.38m~6.38m;
(4)淺灰色土狀、半土狀、致密狀、豆鮞狀鋁土礦;淺紅色鐵質(zhì)碎屑狀鋁土礦。厚 0.82m~9.54m;
表1 礦區(qū)梁山組上下地層巖性簡(jiǎn)表
(3)淺灰色鋁質(zhì)粘土巖,厚 0.44m~8.38m;
(2)褐紅色、灰綠色鐵質(zhì)粘土巖,厚0m~3.94m;
(1)淺綠色綠泥石粘土巖,厚0m~3.96m;
底部假整合婁山關(guān)組,巖性為褐紅色、紫紅色厚層鐵質(zhì)白云巖及淺灰至灰白色厚層白云巖。
礦區(qū)含礦巖系厚度與礦體厚度呈正相關(guān)關(guān)系,礦區(qū)含礦巖系厚度均大于5m,局部達(dá)28.4m,一般在向斜揚(yáng)起端含礦巖系厚度大,礦體厚度一般亦較大;遠(yuǎn)離揚(yáng)起端的兩翼,則變小,礦體厚度亦變薄甚至不含礦[2]。
礦體均賦存于梁山組地層內(nèi),呈北東走向,主要分布于魚(yú)井向斜北西翼,傾向南東,傾角10°~20°,礦體地表出露寬約30m~40m,礦體淺表呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,受底板古巖溶地貌的控制,礦體局部呈漏斗狀產(chǎn)出。
礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)了鋁土礦體四個(gè),編號(hào)分為SⅠ、SⅡ、SⅢ、SⅣ。
礦體淺表由100m~200m間距的槽探控制,深部由SZK3-1、SZK8-2鉆孔控制,礦體走向北東、傾向南東,礦體傾角較緩,一般15°~25°,礦體長(zhǎng)1.13km,淺地表平均真厚度5.91m,厚度變化系數(shù)45.07%,屬厚度較穩(wěn)定礦體,礦體Al2O3平均品位65.03%;SiO2平均品位10.81,平均鋁硅比為15.62。
控制工程SZK4-4,推測(cè)礦體長(zhǎng)為300m,礦體真厚度23.76m,Al2O3平均品位60.50%,平均鋁硅比7.94。
控制工程STC04,礦體長(zhǎng)約180m,真厚度 4.97m,礦體Al2O3平均品位57.04%,平均鋁硅比為8.69。
控制工程STC08,礦體長(zhǎng)約230m,真厚度2.23m,礦體Al2O3平均品位59.07%,平均鋁硅比為3.60。
礦區(qū)鋁土礦礦石結(jié)構(gòu)主要有豆鮞狀結(jié)構(gòu)、半自形—自形結(jié)構(gòu)、隱晶—微晶結(jié)構(gòu)。
豆鮞狀結(jié)構(gòu):為本區(qū)礦石的主要結(jié)構(gòu),粒徑>2mm稱為豆粒,<2mm稱為鮞粒,呈渾圓形、次渾圓形和橢圓形。由一水硬鋁石組成,呈豆粒、鮞粒狀集合體產(chǎn)出。
半自形—自形結(jié)構(gòu):一水硬鋁石晶形較好,粒徑多為0.02m~0.05mm,少數(shù)為0.10m~0.50mm。該結(jié)構(gòu)主要出現(xiàn)在豆鮞狀、碎屑狀鋁土礦石中。
隱晶—微晶結(jié)構(gòu):粒屑含量很少,粒徑0.001mm~0.003mm。一水硬鋁石及粘土礦物主要呈隱晶-微晶狀產(chǎn)出。此類(lèi)為半土狀、土狀礦石的主要結(jié)構(gòu)。
礦區(qū)礦石構(gòu)造主要為斑點(diǎn)狀構(gòu)造、塊狀、土狀、半土狀構(gòu)造。
斑點(diǎn)狀構(gòu)造:一水硬鋁石多呈斑點(diǎn)狀分布,斑點(diǎn)多呈近圓質(zhì)點(diǎn),斑點(diǎn)直徑 0.02mm~0.12mm,斑點(diǎn)周?chē)幸蝗Νh(huán)帶。礦石多呈淺灰白色。
塊狀(致密狀)構(gòu)造:礦石中一水硬鋁石、高嶺石與其他礦物無(wú)定向排列,呈隱晶—微晶質(zhì)緊密嵌生,礦物粒徑多在2mm以下。
土狀、半土狀構(gòu)造:一水硬鋁石在礦石中占75%以上,構(gòu)成無(wú)空間或少空間的塊體。礦物粒度多在0.02mm以下,呈晶質(zhì)產(chǎn)出。礦石多呈灰白色。
總體上,Al2O3和鋁硅比含量成正相關(guān),而Al2O3含量又與礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)出形態(tài)有一定的關(guān)系;土狀、半土狀構(gòu)造的礦石Al2O3含量最高,碎屑狀、豆鮞狀次之,致密塊狀含量最低。
在垂向上看,下部的鋁土巖及鋁土頁(yè)巖普遍存在且鐵質(zhì)含量增高;上部的鋁土巖及鋁土頁(yè)巖厚度小,或尖滅。從礦體形態(tài)上看,一般透鏡狀、漏斗狀礦體比層狀礦體Al2O3含量高。從單工程鋁硅比看,總體上淺表部位鋁硅比比深部礦體略高些,地表礦石質(zhì)量?jī)?yōu)于深部。
其它元素含量:從單工程平均含量上看,F(xiàn)e2O3含量從0.54%到25.15%,低鐵型約占68%,中鐵型約占23%,高鐵型約占9%,為工業(yè)利用合理配礦提供了條件。S含量從0.02%到3.40%,以低硫型為主,約占80%,含鐵高的礦石含硫亦高,且在垂向上多分布于礦體下段。各礦體有益組分Ga平均含量自0.0028%~0.0087%,符合綜合利用條件,且Ga 含量與礦體 Al2O3含量呈正相關(guān)。
從構(gòu)造看,區(qū)內(nèi)的礦體主要分布于向斜構(gòu)造單元,向斜構(gòu)造嚴(yán)格控制了區(qū)內(nèi)含礦巖系梁山組的分布范圍及其展布方向。而區(qū)內(nèi)礦床成礦后期發(fā)育的斷裂構(gòu)造,破壞了礦體的連續(xù)性。
從礦體形態(tài)看,礦體的產(chǎn)出形態(tài)受控于其基底碳酸鹽巖侵蝕形態(tài),由于基底為古巖溶地貌,當(dāng)?shù)V體處于古巖溶洼地或漏斗部位時(shí),呈透鏡狀、漏斗狀產(chǎn)出,古侵蝕面的凹陷突起可以反映礦體的厚薄甚至尖滅。
層位標(biāo)志:區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)鋁土礦均產(chǎn)于梁山組地層中下部,是區(qū)內(nèi)鋁土礦含礦層,其直接的上覆地層和下伏地層均為碳酸鹽巖類(lèi)的地層,因此,梁山組是勘查區(qū)鋁土礦最直接的找礦標(biāo)志。
地形地貌:含礦巖系上覆層棲霞組在區(qū)內(nèi)大多數(shù)地段形成懸崖或陡坎;含礦層梁山組則賦存于懸崖或陡坎下部的緩坡之間,是重要的宏觀地形地貌找礦標(biāo)志。
煤層(炭質(zhì)頁(yè)巖):區(qū)內(nèi)鋁土礦產(chǎn)于梁山組中下部,鋁土礦上部有一層灰黑-褐黑色炭質(zhì)頁(yè)巖夾煤層產(chǎn)出,煤層中黃鐵礦結(jié)核發(fā)育,是找礦標(biāo)志之一。
民采老硐及采場(chǎng):區(qū)內(nèi)的民采老硐,絕大部分分布于梁山組煤系地層,其底部常為含鋁巖系系賦存部位,通過(guò)民采老硐及采場(chǎng)的調(diào)查,為鋁土礦的間接找礦標(biāo)志。
巖溶標(biāo)志:區(qū)內(nèi)寒武系第三統(tǒng)—芙蓉統(tǒng)婁山關(guān)組侵蝕地面為鋁土礦的沉積空間,因而可以作為找礦標(biāo)志。