贵州省正安地区大竹园组分带性与铝土矿成矿作用

点赞:34944 浏览:159126 近期更新时间:2024-01-03 作者:网友分享原创网站原创

摘 要:正安地区铝土矿产于二叠系大竹园组,研究区大竹园组具明显的分带性特征,铝土矿的产出特征伴随着大竹园组的分带变化而发生改变,反映了沉积相对大竹园组含矿岩系的控制作用,反映铝土矿成矿作用与沉积环境密切相关.

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.

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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、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.