贵州213铝土矿区槽房湾—梅子沟段地质特征及控矿条件

胡乐宇

摘要：本文研究表明：贵州213铝土矿区槽房湾—梅子沟段的主要赋矿层位为下石炭统九架炉组，可分为低铁低硫型铝土矿和高硫型铝土矿两大类型，矿体多呈似层状、层状分布；矿石矿物成分以一水硬铝石和水云母为主，具有较高的经济价值，可用于研磨料、高铝水泥、氧化铝等原材料；矿体分布规律受古地理环境影响较为明显，矿体受控于古构造、古地理古气候、古地貌、物源和盖层等条件。

关键词：铝土矿；槽房湾—梅子沟段

1.矿区地质概况

1.1地层

矿区出露地层依次为：①中上寒武统娄山关组（∈2-3ls），为一套深灰-浅灰色薄-厚层块状白云岩夹少量泥质白云岩、角砾状白云及燧石团块；②下奥陶统桐梓组（O1t），岩性为生物碎屑白云岩、绿色粘土岩等；③下石炭统九架炉组（C1jj），为一套杂色粘土岩、粘土页岩、铝土岩等，是主要的含矿层位之一；④上二叠统栖霞组（P2q），为深灰色厚层状细晶灰岩；⑤上二叠统茅口组（P2m），为浅灰、深灰色中厚层状细石灰岩夹泥质条带，局部夹燧石团块；⑥第四系（Q），分布较广，主要为黄、褐黄色残坡积亚粘土，夹大小不等的硅质岩、灰岩、白云岩，铝土矿（岩）等砾石。

1.2构造

矿区位于团溪向斜以西的两路口背斜西翼和后槽向斜南西扬起端，受后期断裂构造破坏，地层零乱。根据构造展布方向等可分为四组：①北东向构造，为矿区的主要断裂，规模较大，与后槽向斜轴向大体一致，对矿体起破坏作用；②北西向构造，规模相对小，长约0.3km～1km，走向280°～345°；③近东西向构造，规模较小，倾向南；④近南北向构造，矿区东部，长度约800m，走向20°～340°，倾向290°～250°；倾角75°～85°。垂直断距约7m～20m。

2.矿床地质特征

2.1矿体特征

矿区初步圈定矿体7条，单个矿体长度33m～169m；宽度为21m～201m，矿体规模均为小型，其特征如下：

（1）C1矿体（主要矿体）：分布在羊皮坎一带，呈北西—南东向展布，矿体呈似漏斗状产出，长约169m，宽约201m；矿体埋深为6.00m～97.00m，平均埋深38.93m；在横向上东部埋藏较浅，西部埋藏较深，南部埋藏较浅，北部埋藏较深，总体上与地层产状呈正相关。矿体厚度0.60m～30.89m，平均厚度7.80m；矿石品位Al2O3为50.72% ～70.54%，平均61.15%；A/S值为1.83～13.09，平均5.01。

（2）C2矿体：位C1矿体以东100m，为一独立矿体，呈北西—南东向展布，长约44m，宽约45m；矿体埋深为40.18m，矿体厚度30.90m，矿石品位Al2O3为71.87%，A/S值为8.03，呈单漏斗状产出。

（3）C3矿体：呈北西—南东向展布，形态简单，似椭圆形，长约100m，宽约39m；矿体埋深为32.00m～50.59m；矿体厚度0.94m～2.75m，平均厚度1.85m；矿石品位Al2O3为58.34%～68.49%，平均60.93%；A/S值为3.12～7.79，平均4.31。矿体呈似漏斗状产出，结构总体较简单，区内铝土矿层一般为1层～2层。

（4）C4矿体：矿体形态简单，呈北西—南东向展布，似椭圆形，长约45m，宽约86m；矿体埋深为31.90m～38.53m。矿体厚度4.14m～4.42m，平均厚度4.28m；矿石品位Al2O3为59.51%～61.15%，平均60.30%；A/S值为3.63～3.72，平均3.67。矿体呈长条形的似漏斗状产出，结构总体上较简单，区内铝土矿层一般为1层～2层。

（5）C5矿体：矿体形态简单，呈北西—南东向展布，似椭圆形，长约87m，宽约50m；矿体埋深为70.77m～131.44m。矿体厚度2.89m～8.40m，平均厚度4.94m；矿石品位Al2O3为53.16%～63.49%，平均58.16%；A/S值为2.56～4.64，平均3.62；矿体呈长条形的似漏斗状产出，矿体结构总体上较简单，区内铝土矿层一般为1层～2层。

（6）C6矿体：矿体呈北西—南东向展布，形态简单，似椭圆形，长约94m，宽约45m；矿体埋深为65.42m～70.48m。矿体厚度1.35m～1.74m，平均厚度1.55m；矿石品位Al2O3为62.56%～62.76%，平均62.67%；A/S为4.04～4.92，平均4.42。矿体呈似漏斗状产出，总体结构较简单，区内铝土矿层一般为1层～2层。

（7）C7矿体：位于C1号矿体南端浅部，地表为见矿露头控制，总体走向与地层走向一致，形态简单，长约44m，宽约148m；矿体埋深0m～3.85m，适合于露天开采。

综上所述，区内铝土矿主要赋存于下石炭统九架炉组（C1jj）的中上部，层位较稳定，产状平缓，总体呈北西—南东向展布，倾角9°～15°；矿体（矿层）产状大致与围岩产状相一致。矿体在平面上的分布不连续，C1号矿体为勘查区内主矿体，分布范围最大。矿体形态、大小、厚度及品位依附于基底古岩溶洼地的形态大小，往往在基底岩溶低洼处矿层厚度大，连续性好，层数增多，且矿石质量亦佳，凸起处或相对凸起区厚度变薄，成单层矿体，矿石品位低，或无矿形成无矿“天窗”（图1）。

2.2礦石成分

矿石中矿物组分主要为：①一水硬铝石，为矿区内铝土矿最主要的矿石矿物，呈白、灰白、灰黑、淡兰、黄褐等颜色，斜方晶系，矿物晶形常呈短柱状薄板状、板状、柱状及粒状，多为显微晶、隐晶状，少数呈凝胶状；②水云母，矿物无色透明或呈淡绿色，片状、鳞片状或纤维状，少数呈针状、蠕虫状；③高岭石，呈无色，白色及绿色，粒度细小，呈粒状、片状、蠕虫状等；④绿泥石，有鳞绿泥石、铁绿泥石、鳞绿泥石，所有绿泥石均呈片状、叶片状、放射状及粒状；⑤黄铁矿，晶体呈立方体，长方体，属不透明的金属硫化物。

矿石中主要成分为Al2O3、SiO2、Fe2O3、TS，其含量变化为：①Al2O3含量一般为51.5%～74.26%，少数土状铝土矿石高达80%以上，少数致密状铝土矿石含量较低，主要赋存于一水硬铝石中，其次呈铝硅酸盐的形式赋存于粘土矿物中；②SiO2含量一般为3.76%～22.43%，土状矿石含量较低，少数土状铝土矿石中可小于0.4%～5%，致密状和碎屑状矿石较高，少量可达15%～25%，高铁铝土矿石中SiO2一般在15%以下，主要呈铝硅酸盐赋存于粘土矿物中；③Fe2O3含量一般在5%以下，高铁铝土矿中最高者达30.79%，主要要赋存于赤铁矿、菱铁矿、绿泥石、黄铁矿及褐铁矿等矿物中；④TS含量一般为0.02%～2.58%，平均0.218%，主要赋存于黄铁矿中；⑤铝土矿矿石各化学成分存在明显的相关关系，Al2O3与SiO2、Fe2O3成负相关性，A/S成正相关性；SiO2与A/S成负相关性，与Fe2O3也明显成负相关性；⑥各化学成分在矿床中分布规律是：剖面上矿层中部Al2O3、A/S高，SiO2、Fe2O3低；下部和上部Al2O3、A/S低，SiO2、Fe2O3高；平面上地表Al2O3、A/S高，深部TS高，SiO2一般略高；矿体厚度大，Al2O3、A/S高，SiO2、Fe2O3低，厚度薄，Al2O3、A/S低，SiO2、Fe2O3高，矿石品位与矿体厚度成正比。

2.3矿石组构

矿石结构主要为碎屑状结构，其次为豆鲕状结构和晶粒结构。其中，碎屑状结构为矿区内最主要结构类型，有碎屑和胶结物两部分组成，粒径一般0.005mm～2mm，碎屑主要由铝矿物组成，有时伴有鲕绿泥石和铁矿物，个别由铝矿物、绿泥石单独组成；豆鲕状结构是矿区内仅次于碎屑结构的重要结构，由豆、鲕粒混杂堆积形成，以<0.25mm为主，具有核心和有1层～6层同心层，尤以1层～3层最为常见；晶粒结构镜下呈泥晶、粉晶一泥晶、隐晶和显微晶粒结构等，其成分由自形、它形粒状一水硬铝石组成，粒度0.001mm～ 0.005mm。

矿石构造主要有块状、土状斜交层理及藻铝叠层石构造。其中，块状构造由一水硬铝石堆积为厚度大于0.5m形成的构造，其内无明显的细层区分，是矿区内最常见的一种类型；土状构造仅分布于地表或接近于地表部位，是矿石经强烈风化杂质被淋滤溶蚀[1]，矿石表面粗糙、结构疏松、易碎、无层理，呈土状或半土状具有晶间或多孔状，主要由一水硬铝石组成，伴有少量的粘土矿物，常见于低铁低硫型矿石。

2.4矿石自然类型

根据矿内铝土矿矿石结构构造特征，将其划分为碎屑状、鲕豆状及致密状铝土矿三种自然类型，以碎屑状为主、豆鲕状和致密状次之。碎屑状矿石一般分布在矿体顶部，致密状矿石分布在矿体的边缘和矿体顶底部。矿石质量以碎屑状为主、豆鲕状质量为佳，致密状矿石较差。工业类型：主要为低铁铝土矿石，少量高铁铝土矿石，高铁铝土矿石所占比例为4.7%～9.4%，高硫铝土矿石极少。高铁铝土矿一般分布在矿体的边缘，或呈孤立状，在矿体深部呈插花状出现。

（1）低铁低硫型铝土矿：矿石颜色灰白，浅灰色，以中高铝、中低硅、低铁，中高铝硅比为其特征。杂质矿物以高岭石为主，Al2O3含量一般大于55%，A/S一般>5，Fe2O3<15%，TS<0.7%。这类矿石习称“白矿”，分布较广，相应的矿石自然类型为碎屑状和致密状铝土矿，是矿区内矿石最主要的工业类型。（2）高硫型铝土矿：矿石以中高铝，中低硅、高硫、中及高铝硅比为其特征。杂质矿物以硫、硅矿物为主。Al2O3含量47.77%～75.46%，A/S一般大于5，Fe2O3<15%，TS>0.7%。这类矿石在诸矿体内均可见及，但分布范围很局限，在平面上多呈插花状分布。矿石中硫矿物—黄铁矿呈星点状、结核状，是矿区矿石较多的工业类型；区内多数矿体为高硫型铝土矿。

3.控矿条件分析

（1）古构造条件。缓慢上升的加里东运动，使遵义地区隆升为陆，基底岩层长期遭受风化，由于加里东运动不强烈，致使风化物质得以完整保存下来，这是铝土矿成矿的古构造条件。（2）古地理古气候条件。根据古地磁资料，该区当时处于北纬8°12′的赤道附近的低纬地区，气候特点为热带雨林、炎热和充沛雨水，从而为铝土矿形成的风化作用提供了良好的古地理古气候条件[2]。（3）古地貌条件。加里东运动的缓慢上升，使遵义地区的基底地层下奥陶统桐梓组（O1t）—湄潭组（O1m）或寒武系娄山关群（∈2-3ls）长期遭受风化剥蚀而形成准平原化地貌，准平原化地貌中形成了大小不等、深浅不一的如干个漏斗、溶沟、溶槽、盆地[3]，为铝土矿含铝岩系的保存提供了良好的古地貌条件。（4）物源条件。加里东运动期间，遵义地区的大厚度裸露岩层下奥陶统桐梓组（O1t）—湄潭组（O1m）粘土岩、页岩Al2O3含量比较高，为铝土矿含铝岩系或铝土矿的形成提供了良好的物源条件。另外，寒武系娄山关群（∈2-3ls）泥质白云岩、白云岩，虽然Al2O3含量低，但是厚度具大，也为铝土矿含铝岩系或铝土矿的形成提供了一定的物源条件。（5）盖层条件。铝土矿含鋁岩系或铝土矿形成之后，经历了梁山期或栖霞期长期的迅速海侵过程，为铝土矿含铝岩系或铝土矿的保存提供了足够的盖层条件。

参考文献：

[1]周玲玲，汪小勇.贵州省中部某铝土矿地质特征及成因浅析[J].西部资源， 2018（02）： 38-40.

[2]杨涛，黄波，朱和书，马力克.贵州省沉积型铝土矿“移硅沉铁富铝”成矿模式探讨[J].矿产与地质， 2020， 34（04）： 696-703.

[3]鲍淼，林权富，朱斗圣.贵州省黔北地区铝土矿床地质特征及成矿模式探讨[J].西部探矿工程， 2020， 32（06）： 123-127.