贵州省正安地区大竹园组分带性与铝土矿成矿作用分析

贵州省正安地区大竹园组分带性与铝土矿成矿作用分析

正安地区铝土矿位于黔中-川南铝土矿成矿带（刘平，1995），自1941年乐森璕和蒋溶发现黔中铝土矿以来，前人对黔北在内的黔中-川南铝土矿成矿带做了大量工作。据刘平（1987）认为本区铝土矿成矿时间为中石炭世-早二叠世。陈代演等（1997）通过分析黔北铝土矿微量元素，认为该区铝土矿为滨海沼泽相沉积。通过对正安一带铝土矿调查，区内铝土矿仅产于东部三江-正安县城分区（ⅰ）；在该带西侧平模-瑞溪分区，未见铝土矿的产出，仅有铝土矿矿化（ⅱ）；在平模-瑞溪分区往西（水坝塘-庙堂分区），未见铝土矿的产出，仅局部见矿化（ⅲ）（图1）。为了说明区内铝土矿的成矿作用，以下根据所获资料进行分析探讨。

一、构造背景

研究区自晚古生代以来，经历了都匀运动、广西运动、东吴运动、印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动。其中广西运动与研究区铝土矿的形成密切相关。广西运动是加里东构造阶段的重要一幕，在志留系末期造成了黔中--黔北--渝南广大地域的持续隆起成陆，使研究区早古生代地层遭受风化剥蚀，形成起伏不大的准平原化地貌，为区内提供了极其重要的构造成矿条件。

二、岩相古地理

据前人古地磁分析，研究区所处的黔北地区在二叠纪早期位于北纬8°12′（刘平，2001），属靠近赤道的湿热气候区，风化作用强烈，以化学风化为主，有利于铝土矿的富集成矿。结合研究区地质

构造特征，志留纪末受广西运动（加里东运动）的影响，研究区历经早志留纪--早二叠纪早期的风化剥蚀作用，调查区准平原化趋于成熟（研究区内表现为下伏韩家店组厚度较为稳定，和大竹园组接触面较为平整）。早二叠世末期研究区开始遭受海侵，海水总体由北东向南西间歇性缓慢入侵，区内除南西部庙塘一带局部保持高地，未被海水淹没外，其于地区均为沼泽相沉积环境。其中在研究区东部形成潮间坪沉积环境，在研究区广大的中西部（ⅲ区）形成滨岸沉积环境。沉积记录显示，由南西至北东，沉积厚度增大，与沉积环境相对应。随后研究区遭受大规模的海侵，大竹园组与上覆栖霞组深灰色泥质灰岩、泥晶灰岩整合接触。

在研究区含矿岩系大竹园组受古地理影响，岩性具明显的分带性。

三、大竹园组沉积建造

研究区二叠系大竹园组厚0-8米，分布在安场向斜、桴焉向斜、平模向斜和石笋—扶土坝向斜。大竹园组中下部为一套灰、深灰、灰黄色薄--中厚层粘土岩、铝质粘土岩，碎屑状铝质粘土岩夹砂砾屑铝质粘土岩及铝土矿，夹少量薄层碳质粘土岩、粉砂质粘土岩，上部为黑色碳质粘土岩夹薄煤层。与上覆地层二叠系中统栖霞组含生物屑灰岩整合接触，与下伏志留系下统韩家店组灰黄色、灰绿色页片状粘土岩呈平行不整合接触。

本次调查工作发现研究区二叠系大竹园组在厚度、岩性组合和铝土矿矿点的产出上变化较大，具明显的分带性和相关性，具体分带

特征如下：

①厚度分带特征：在三江-正安县城一带（ⅰ），大竹园组厚度较大，厚在3-8米之间；在平模-瑞溪一带（ⅱ）大竹园组厚1-3米；在水坝塘-庙堂一带（ⅲ），大竹园组厚小于1米，局部见尖灭，见二叠系栖霞组含生物屑灰岩直接覆盖在志留系灰黄色粘土岩之上。全区大竹园组总体具从北东向南西大竹园组厚度逐渐变薄的特征；

②岩性分带特征：在三江-正安县城一带（ⅰ）大竹园组铝土岩见含豆粒状、角砾状特征；在平模-瑞溪一带（ⅱ）大竹园组铝质粘土岩内见含大量植物化石碎片，局部含少量豆粒，并见铝质粘土岩内夹一层黑色薄层碳质粘土岩，该碳质粘土岩与铝质粘土岩间为截然接触关系，此外，在该区带大竹园组见夹灰岩角砾和铝质粘土岩角砾，灰岩角砾发育灰黄色氧化边；在水坝塘-庙堂一带（ⅲ）大竹园组铝土岩内砂质含量较高，见夹粉-细砂岩夹层，见顺层尖灭，具横向变化迅速的特征；

③铝土矿产出分带特征：在三江-正安县城一带（ⅰ）是研究区铝土矿点的主要产出区域，铝土矿层厚0.7-1.9米，通过探槽控制铝土矿层在该地区分布较为稳定；在平模-瑞溪一带（ⅱ）大竹园组al2o3含量部分大于40%，见铝土矿矿化点，分布多连续；在水坝塘-庙堂一带（ⅲ）大竹园组al2o3含量普遍小于40%，未见铝土矿矿（化）点产出。

四、成矿作用分析

研究区二叠纪早期处于靠近赤道的湿热气候区，有利于铝土矿的

富集成矿。研究区受广西运动影响，在志留系末期抬升暴露为陆，风化剥蚀达到准平原化，形成有利于铝土矿成矿的地貌条件。经历了晚志留纪-早二叠纪早期的风化作用，缺失地层厚度大，韩家店组及上覆地层（韩家店组上覆地层不清，研究区已遭受风化，剥蚀完毕）经原地化学风化形成富铝（三水铝石）的红土型风化壳（铝土矿成矿母质），为铝土矿的形成提供了有利物质条件。研究区早二叠世遭受海侵，残留在原地（近原地）的富三水铝石红土型风化壳被地表径流冲刷、搬运，由南西向北东搬运，在研究区东部滨岸相内沉积，形成沉积厚度较大的铝质粘土岩堆积，为研究区铝土矿的主要产地；而处于研究区靠近古陆的暴露环境的西部则无沉积或沉积厚度较小（多小于1m），不利于铝土矿的成矿。在富三水铝石红土型风化壳搬运堆积之后的沉积--成岩期内受海平面升降影响，铝质沉积物多次暴露地表，进一步接受风化，在淋滤作用下进一步去硅、去硫、脱碳，形成铝土矿。

五、总结

研究区二叠系大竹园组铝土岩系可分为三个带，其中在在三江-正安县城分区（ⅰ）是铝土矿点的主要产出区域；在平模-瑞溪分区（ⅱ）大竹园组仅大量分布铝土矿矿化点；在水坝塘-庙堂分区（ⅲ）大竹园组没有矿点分布，未见铝土矿矿化。以上大竹园组分带特征与铝土矿产出与大竹园组厚度关系密切，成矿作用受沉积环境的控制。

致谢：

本项目立足于贵州省1：5万正安幅、庙堂幅、新洲幅、水坝塘组区调项目，部分资料为共有资料，在资料的收集和分析过程中，得到项目全体人员的大力支持，在此，对项目集体和全体人员表示衷心的感谢。

参考文献

[1]刘平.五论贵州之铝土矿-黔中-川南成矿带铝土矿含矿岩系[j].贵州地质，1995，12（3）：185-203.

[2]刘平.初论贵州之铝土矿[j].贵州地质，1987，4（1）：1-12.

[3]陈代演，王华.贵州中北部铝土矿若干微量元素特征及其成因意义[j].贵州工业大学学报，1997，26（2）：37-42.

[4]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，2001，18（4）：237-243.

作者简介：卢树藩（1984年-），男，助理工程师，在读硕士研究生，研究方向：矿床学。