河南省陕县观音堂南谢村铝土矿区成矿地质特征\成因及找矿标志浅析
时间：2021-01-25 20:00:22 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】由于勘查阶段所限，缺少成矿物理、化学条件的研究和必要的各类同位素资料，也只能是综合各家的假说，结合笔者在矿区工作的实际经验而给出定性的推测解释。通过对南谢村矿区的区域地质、矿区地层、构造、矿石特征、以及控矿因素等成矿地质特征的分析研究，提出本区的矿体受沉积岩严格控制，属沉积成因。
【关键词】南谢村；铝土矿；成矿地质特征；成因分析
０引言
南谢村铝土矿区位于河南省陕县观音堂镇西北部，该区是河南省重要的有色金属成矿区。本区属三门峡—巩县晚古生代铝土矿、铁、硫铁矿Ⅲ级成矿带，区域上有利的成矿条件，造就了丰富的矿产资源，形成重要的沉积矿产地之一，主要有煤、铝、铁及耐火粘土矿等随着找矿工作的不断深入，该区已经成为豫西地区有色金属矿资源的重要产地，南谢村矿区便是其中之一。笔者通过参与该矿区的实地勘查工作，并从中总结出该矿区地层、构造、岩浆岩等地质特征、成因分析及找矿的标志和方向，为该区找矿提供一个有益的思路。
1区域地质背景
本区大地构造位置，属中朝准地台、华熊台缘凹陷、渑池——确山褶断束的西北部，渑池向斜盆地北部的西段，属陕县新安铝土矿成矿亚区的陕县渑池铝土矿带之西段，是极为有利的成矿部位。区域内沉积地层发育，煤、铝资源丰富。区内地层属华北地层区豫西分区，区内地层以沉积岩为主，从老至新分别为中元古界熊耳群、汝阳群；上元古界洛峪群、震旦系；古生界寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系；三叠系、侏罗系、白垩系；第三系、第四系。主体构造线呈北西、北东两组方向展布，地层走向以北东向为主，倾向以南东为主。
区内断裂构造发育、岩浆岩不发育，成矿条件十分有利。具备良好的成矿地质条件和找矿前景。
1.1地层
区内大面积为第四系覆盖，二叠系、石炭系、奥陶系零星出露，由老到新主要有：
（1）奥陶系中统马家沟组：出露于矿区的西部，其主要岩性为黄褐色、浅灰色、淡绿色薄层灰岩夹泥质、白云质灰岩、角砾状灰岩（同生角砾）、结晶灰岩，该层顶部发育古风化壳砾石、石灰华及溶蚀沟槽，其中充填沉积了石炭系铁、铝粘土岩和铝土矿。
（2）石炭系：主要是上石炭统本溪组和太原组
本溪组为铝土矿赋存层位，自下而上可分为三部分：
下部铁矿、铁铝质粘土岩段：平行不整合于马家沟组灰岩古风化壳之上，一般厚1.6－8.0m，岩性为灰白、灰黄、黄褐色铁质粘土岩，向底部铁质增高，过渡为黄铁矿、菱铁矿、褐铁矿等贫铁矿。
中部铝土岩、铝土矿体：厚0.75－4.84m，其与下部铁铝粘土岩呈渐变过渡关系。受奥陶系古风化壳形态影响，主要表现为透镜状、似层状、漏斗状，厚度变化大。
上部粘土岩段：由深灰色、灰白色硬质粘土岩组成，局部相变为炭质页岩，或粘土页岩，局部地段相变为砂质粘土岩、铁质粘土岩，有时见有夹铁质条带，炭质条带。
太原组为本区主要含煤地层之一，由灰、深灰色中—厚层状石灰岩、深灰色泥岩、砂质泥岩、砂岩和煤层组成，太原组与下伏本溪组为整合接触。
（3）二叠系下统山西组
山西组下部以大占砂岩和太原组整合接触。岩性为灰白色粗粒长石石英砂岩。该层底部有砾石层，砾石成分为黑色燧石，向上变为中厚层砂岩、黄绿色页岩，顶部为黑色炭质页岩夹煤线，该煤线局部相变为可采煤层（俗名大煤）即二1煤。为区内煤的赋存层位。仅在矿区南部少量出露。山西组底部为海湾—潮坪沉积体系，向上演变为滨海三角洲沉积体系。
（4）二叠系下统下石盒子组，区内无出露。其主要岩性为长石石英砂岩、粉砂岩、炭质页岩等。
（5）第四系（Q）：矿区大面积分布，主要由灰黄、红褐色亚粘土、亚砂土和腐植层组成，部分冲沟中由冲洪积物组成。
1.2构造
区内构造简单，褶皱、断裂不发育，地层呈单斜产出，倾向105－135°，倾角12－15°。较大断裂构造仅见F1，为北东向断裂,分布于矿区西北部边缘，对矿体影响不大，对地层产状变化有一定影响。
F1断裂：出露矿区西北部江树腰——丁家坡根（区外），全长2.4千米，区内500米。断层走向北东—南西，倾向北西310－330°，倾角50－75°。断层形成角砾岩一般宽0.5米左右。角砾成分以灰岩为主，有少量的砂岩、泥岩、钙质胶结，角砾大小1－5厘米，呈棱角状。断距约30米，为正断层。
1.3岩浆岩
矿区未见岩浆岩。
2矿床特征
2.1矿体特征
本区共圈出三个铝土矿矿体，赋存于石炭系本溪组地层中，断续分布。其中1号矿体分布在矿区中部，北榭村西侧500米处。由CK6、CK7、TC6、XD1四个工程控制。2号矿体分布于横00线北侧，由CK1、CK2、CK3、SJ2四个工程控制。3号矿体位于闲洼村南侧，距2号矿体720米，由CK4、CK5、QJ1三个工程控制。
矿体形态为似层状、透镜状，普查共求得铝土矿资源储量135.15万吨，其中（332）资源量4.88万吨，（333）资源量48.18万吨，（334）资源量82.09万吨。
2.2矿石特征
区内矿石主要由豆鲕状结构、块状结构和碎屑状结构三种基本粒度组合，并在胶结这些基本粒级物质的成岩过程中，形成更细的微晶结构和泥晶结构。在这三种主要结构中，豆鲕状结构代表了成矿物质组合的基本形态，鲕粒直径一般0.15-2.0mm，豆粒直径2-3.5mm，个别达5mm以上，肉眼易于识别。实际上块状矿石、碎屑状矿石也由鲕状或豆鲕状结构组成，前者鲕粒太小，其长轴直径仅0.2-1.1mm，含于泥晶结构的胶结物中，肉眼难辩，视作块状结构；后者鲕粒含于碎屑中，碎屑易识，故谓碎屑状结构。
3矿床成因浅析
3.1控矿因素
中石炭世：豫西随华北板块一同下沉，海水侵入，在中奥陶统或上寒武统碳酸盐风化剥蚀面上沉积了一套铁—铝—粘土岩—煤岩系，铝土矿分布于中石炭世本溪组中上部，具有鲜明的层控性。
构造控矿作用：加里东、海西运动对石炭纪形成铁—铝—煤—粘土矿床具有明显的控制作用。大量的勘探资料及研究成果表明，豫西地区所有的晚古生代铝土矿（粘土矿）床无不分布在坳陷区的边部及其隆起区的过渡地带。成矿区（段）、矿田、矿床在走向上与隆起和坳陷主轴方向一致，在倾向上均呈缓倾斜倾向盆地中心一侧。
中碳世生成的含铝岩和铝土矿，主要受滨海—泻湖—沼泽相区沉积环境控制。铝土矿分布在古岛周围及靠近古陆的滨海地带，是以密度流或泥石流方式将丰富的铝土矿碎屑颗粒搬运到海水和淡化海水的沉积盆地快速沉积的产物。粘土矿形成于远离海岸的平静的海湾环境。
古气候的控矿作用：古生代中—晚期铝土矿的形成与当时的气候特征有着密切的关系。据古地磁资料显示，中石炭世西村矿区处于中低纬度，属热带亚热带，地层中的古生物化石表明，此时的古气候炎热，雨量充足，有利于侵蚀区铝土矿古风化壳的形成及成矿物质的搬运。
3.2成因初探
本区位于华北地台南缘，华熊台缘拗陷渑池—确山褶皱束的北部，含砂岩系是沉积在奥陶系碳酸岩侵蚀面之上，而铝土矿则通常在含矿岩系的中、上段发育。矿床为形成于中石炭世浅海盆地海陆交界附近的沼泽泻湖相等一类局限性的沉积地层中，铝土矿赋存于石炭系中统本溪组中上部的一套含铁铝土岩建造中，呈层状展布、局部呈透铁状产出。层位稳定，矿石具豆鲕状、致密状结构，块状构造。这套铁铝建造从下而上可分为：赤（褐）铁矿（硫铁矿）、铝土矿或粘土矿、煤等矿产，以上特征表明铝土矿为滨浅海—泻湖相环境中形成的沉积矿产。本矿区矿床的成因类型为沉积型一水硬铝石矿床，矿体呈似层状，透铁状。
由于矿区紧邻预西沉积盆地的南部边缘这样一个特定的地质构造位置，奥陶系马家沟组碳酸岩古侵蚀面的微岩溶地貌，起着控制成矿的重要作用，矿体的形态、规模及矿石质量的好坏，都与其相关。一般在溶洞洼地中含岩系厚度较大，工业矿层也相应变厚，矿石质量往往较好。反之，沉积基底在水下凸起的地方，含砂岩系随之变薄，矿石质量变差，甚至缺失。由于溶沟洼地这种地貌的控制作用是主要的而不是唯一的，在某些地段，介质环境，水动力条件等因素，可能起着更重要的作用。
铝土矿沉积时的短暂而比较平静的地质背景和古溶沟、洼塘的继承作用，即古溶沟、洼塘对铝土矿有比较明置的控制作用。综上所述，本区铝土矿成因类型为沉积型矿床，其亚类属产于碳酸盐岩侵蚀面上的一水硬铝石铝土矿矿床。
4找矿标志及方向
4.1找矿标志
（1）地层标志：铝土矿产出严格受石炭系中统本溪组地层的控制，是寻找铝土矿床的关键层位；
（2）岩性标志：本溪组为一套粘土类岩石，颜色多为浅色—灰白、褐红色等，比较特殊，特别是铝土矿下伏的铁矿易风化成褐红色，标志较明显，后期风化淋滤较强烈地段，是寻找优质铝土矿的有利地段；
（3）构造标志：铝土矿形成于古风化面的岩溶凹地里，在压实成岩过程中，由于脱水等作用体积收缩，在厚大矿体部位，顶板太原组地层往往会形成平缓的向斜构造。
４．２找矿方向
（1）矿区北部出露本溪组地层较多，且民采坑也有不少，均见矿，但是普查做的工作较少，所以下一步应加强对矿区北部的工作；
（2）中浅部已控制的矿体，应继续加大深部的找矿工作。
【参考文献】
［1］河南省地质矿产局.河南省区域地质志[M].北京：地质出版社，1989：1－390.
［2］汪劲草.成矿构造的基本问题[J]．地质学报，2008，12（08）：96－108.
［3］汪劲草，夏斌.成矿构造及其相关问题的讨论[M]．地质科学与资源环境：广西科学技术出版社，2003：141－145.
［责任编辑：周娜］
