張永樂(lè) 畫(huà)玉省 張雪超 高 領(lǐng)

（河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局 河南 鄭州 450016）

0 引言

南謝村鋁土礦區(qū)位于河南省陜縣觀音堂鎮(zhèn)西北部，該區(qū)是河南省重要的有色金屬成礦區(qū)。 本區(qū)屬三門(mén)峽—鞏縣晚古生代鋁土礦、鐵、硫鐵礦Ⅲ級(jí)成礦帶，區(qū)域上有利的成礦條件，造就了豐富的礦產(chǎn)資源，形成重要的沉積礦產(chǎn)地之一，主要有煤、鋁、鐵及耐火粘土礦等隨著找礦工作的不斷深入，該區(qū)已經(jīng)成為豫西地區(qū)有色金屬礦資源的重要產(chǎn)地，南謝村礦區(qū)便是其中之一。 筆者通過(guò)參與該礦區(qū)的實(shí)地勘查工作，并從中總結(jié)出該礦區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)特征、成因分析及找礦的標(biāo)志和方向，為該區(qū)找礦提供一個(gè)有益的思路。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

本區(qū)大地構(gòu)造位置， 屬中朝準(zhǔn)地臺(tái)、 華熊臺(tái)緣凹陷、澠池——確山褶斷束的西北部， 澠池向斜盆地北部的西段，屬陜縣新安鋁土礦成礦亞區(qū)的陜縣澠池鋁土礦帶之西段，是極為有利的成礦部位。 區(qū)域內(nèi)沉積地層發(fā)育，煤、鋁資源豐富。區(qū)內(nèi)地層屬華北地層區(qū)豫西分區(qū)， 區(qū)內(nèi)地層以沉積巖為主，從老至新分別為中元古界熊耳群、汝陽(yáng)群；上元古界洛峪群、震旦系；古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系；三疊系、侏羅系、白堊系；第三系、第四系。 主體構(gòu)造線呈北西、北東兩組方向展布，地層走向以北東向?yàn)橹?，傾向以南東為主。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育、巖漿巖不發(fā)育，成礦條件十分有利。具備良好的成礦地質(zhì)條件和找礦前景。

1.1 地層

區(qū)內(nèi)大面積為第四系覆蓋，二疊系、石炭系、奧陶系零星出露，由老到新主要有：

（1）奧陶系中統(tǒng)馬家溝組：出露于礦區(qū)的西部，其主要巖性為黃褐色、淺灰色、淡綠色薄層灰?guī)r夾泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r（同生角礫）、結(jié)晶灰?guī)r，該層頂部發(fā)育古風(fēng)化殼礫石、石灰華及溶蝕溝槽，其中充填沉積了石炭系鐵、鋁粘土巖和鋁土礦。

（2）石炭系：主要是上石炭統(tǒng)本溪組和太原組

本溪組為鋁土礦賦存層位，自下而上可分為三部分：

下部鐵礦、鐵鋁質(zhì)粘土巖段：平行不整合于馬家溝組灰?guī)r古風(fēng)化殼之上，一般厚1.6－8.0m，巖性為灰白、灰黃、黃褐色鐵質(zhì)粘土巖，向底部鐵質(zhì)增高，過(guò)渡為黃鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等貧鐵礦。

中部鋁土巖、鋁土礦體：厚0.75－4.84m，其與下部鐵鋁粘土巖呈漸變過(guò)渡關(guān)系。 受奧陶系古風(fēng)化殼形態(tài)影響，主要表現(xiàn)為透鏡狀、似層狀、漏斗狀，厚度變化大。

上部粘土巖段：由深灰色、灰白色硬質(zhì)粘土巖組成，局部相變?yōu)樘抠|(zhì)頁(yè)巖，或粘土頁(yè)巖，局部地段相變?yōu)樯百|(zhì)粘土巖、鐵質(zhì)粘土巖，有時(shí)見(jiàn)有夾鐵質(zhì)條帶，炭質(zhì)條帶。

太原組為本區(qū)主要含煤地層之一，由灰、深灰色中—厚層狀石灰?guī)r、深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖、砂巖和煤層組成，太原組與下伏本溪組為整合接觸。

（3）二疊系下統(tǒng)山西組

山西組下部以大占砂巖和太原組整合接觸。 巖性為灰白色粗粒長(zhǎng)石石英砂巖。 該層底部有礫石層，礫石成分為黑色燧石，向上變?yōu)橹泻駥由皫r、黃綠色頁(yè)巖，頂部為黑色炭質(zhì)頁(yè)巖夾煤線， 該煤線局部相變?yōu)榭刹擅簩?（俗名大煤） 即二1煤。 為區(qū)內(nèi)煤的賦存層位。 僅在礦區(qū)南部少量出露。 山西組底部為海灣—潮坪沉積體系，向上演變?yōu)闉I海三角洲沉積體系。

（4）二疊系下統(tǒng)下石盒子組，區(qū)內(nèi)無(wú)出露。 其主要巖性為長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖、炭質(zhì)頁(yè)巖等。

（5）第四系（Q）：礦區(qū)大面積分布，主要由灰黃、紅褐色亞粘土、亞砂土和腐植層組成，部分沖溝中由沖洪積物組成。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，褶皺、斷裂不發(fā)育，地層呈單斜產(chǎn)出，傾向105－135°，傾角12－15°。 較大斷裂構(gòu)造僅見(jiàn)F1，為北東向斷裂,分布于礦區(qū)西北部邊緣，對(duì)礦體影響不大，對(duì)地層產(chǎn)狀變化有一定影響。

F1 斷裂：出露礦區(qū)西北部江樹(shù)腰——丁家坡根（區(qū)外），全長(zhǎng)2.4 千米，區(qū)內(nèi)500 米。 斷層走向北東—南西，傾向北西310－330°，傾角50－75°。 斷層形成角礫巖一般寬0.5 米左右。角礫成分以灰?guī)r為主，有少量的砂巖、泥巖、鈣質(zhì)膠結(jié)，角礫大小1－5 厘米，呈棱角狀。 斷距約30 米，為正斷層。

1.3 巖漿巖

礦區(qū)未見(jiàn)巖漿巖。

2 礦床特征

2.1 礦體特征

本區(qū)共圈出三個(gè)鋁土礦礦體，賦存于石炭系本溪組地層中，斷續(xù)分布。 其中1 號(hào)礦體分布在礦區(qū)中部，北榭村西側(cè)500 米處。由CK6、CK7、TC6、XD1 四個(gè)工程控制。2 號(hào)礦體分布于橫00 線北側(cè)， 由CK1、CK2、CK3、SJ2 四個(gè)工程控制。 3號(hào)礦體位于閑洼村南側(cè)， 距2 號(hào)礦體720 米， 由CK4、CK5、QJ1 三個(gè)工程控制。

礦體形態(tài)為似層狀、透鏡狀，普查共求得鋁土礦資源儲(chǔ)量135.15 萬(wàn)噸，其中（332）資源量4.88 萬(wàn)噸，（333）資源量48.18 萬(wàn)噸，（334）資源量82.09 萬(wàn)噸。

2.2 礦石特征

區(qū)內(nèi)礦石主要由豆鮞狀結(jié)構(gòu)、塊狀結(jié)構(gòu)和碎屑狀結(jié)構(gòu)三種基本粒度組合， 并在膠結(jié)這些基本粒級(jí)物質(zhì)的成巖過(guò)程中，形成更細(xì)的微晶結(jié)構(gòu)和泥晶結(jié)構(gòu)。 在這三種主要結(jié)構(gòu)中，豆鮞狀結(jié)構(gòu)代表了成礦物質(zhì)組合的基本形態(tài)，鮞粒直徑一般0.15-2.0mm，豆粒直徑2-3.5mm，個(gè)別達(dá)5mm 以上，肉眼易于識(shí)別。 實(shí)際上塊狀礦石、碎屑狀礦石也由鮞狀或豆鮞狀結(jié)構(gòu)組成，前者鮞粒太小，其長(zhǎng)軸直徑僅0.2-1.1mm，含于泥晶結(jié)構(gòu)的膠結(jié)物中，肉眼難辯，視作塊狀結(jié)構(gòu)；后者鮞粒含于碎屑中，碎屑易識(shí)，故謂碎屑狀結(jié)構(gòu)。

3 礦床成因淺析

3.1 控礦因素

中石炭世：豫西隨華北板塊一同下沉，海水侵入，在中奧陶統(tǒng)或上寒武統(tǒng)碳酸鹽風(fēng)化剝蝕面上沉積了一套鐵—鋁—粘土巖—煤巖系， 鋁土礦分布于中石炭世本溪組中上部，具有鮮明的層控性。

構(gòu)造控礦作用： 加里東、 海西運(yùn)動(dòng)對(duì)石炭紀(jì)形成鐵—鋁—煤—粘土礦床具有明顯的控制作用。 大量的勘探資料及研究成果表明，豫西地區(qū)所有的晚古生代鋁土礦（粘土礦）床無(wú)不分布在坳陷區(qū)的邊部及其隆起區(qū)的過(guò)渡地帶。 成礦區(qū)（段）、礦田、礦床在走向上與隆起和坳陷主軸方向一致，在傾向上均呈緩傾斜傾向盆地中心一側(cè)。

中碳世生成的含鋁巖和鋁土礦，主要受濱?！獮a湖—沼澤相區(qū)沉積環(huán)境控制。 鋁土礦分布在古島周?chē)翱拷抨懙臑I海地帶，是以密度流或泥石流方式將豐富的鋁土礦碎屑顆粒搬運(yùn)到海水和淡化海水的沉積盆地快速沉積的產(chǎn)物。 粘土礦形成于遠(yuǎn)離海岸的平靜的海灣環(huán)境。

古氣候的控礦作用：古生代中—晚期鋁土礦的形成與當(dāng)時(shí)的氣候特征有著密切的關(guān)系。 據(jù)古地磁資料顯示，中石炭世西村礦區(qū)處于中低緯度，屬熱帶亞熱帶，地層中的古生物化石表明，此時(shí)的古氣候炎熱，雨量充足，有利于侵蝕區(qū)鋁土礦古風(fēng)化殼的形成及成礦物質(zhì)的搬運(yùn)。

3.2 成因初探

本區(qū)位于華北地臺(tái)南緣，華熊臺(tái)緣拗陷澠池—確山褶皺束的北部， 含砂巖系是沉積在奧陶系碳酸巖侵蝕面之上，而鋁土礦則通常在含礦巖系的中、上段發(fā)育。 礦床為形成于中石炭世淺海盆地海陸交界附近的沼澤瀉湖相等一類(lèi)局限性的沉積地層中，鋁土礦賦存于石炭系中統(tǒng)本溪組中上部的一套含鐵鋁土巖建造中，呈層狀展布、局部呈透鐵狀產(chǎn)出。 層位穩(wěn)定，礦石具豆鮞狀、致密狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。 這套鐵鋁建造從下而上可分為：赤（褐）鐵礦（硫鐵礦）、鋁土礦或粘土礦、煤等礦產(chǎn)，以上特征表明鋁土礦為濱淺海—瀉湖相環(huán)境中形成的沉積礦產(chǎn)。 本礦區(qū)礦床的成因類(lèi)型為沉積型一水硬鋁石礦床，礦體呈似層狀，透鐵狀。

由于礦區(qū)緊鄰預(yù)西沉積盆地的南部邊緣這樣一個(gè)特定的地質(zhì)構(gòu)造位置，奧陶系馬家溝組碳酸巖古侵蝕面的微巖溶地貌，起著控制成礦的重要作用，礦體的形態(tài)、規(guī)模及礦石質(zhì)量的好壞，都與其相關(guān)。 一般在溶洞洼地中含巖系厚度較大，工業(yè)礦層也相應(yīng)變厚，礦石質(zhì)量往往較好。 反之，沉積基底在水下凸起的地方，含砂巖系隨之變薄，礦石質(zhì)量變差，甚至缺失。 由于溶溝洼地這種地貌的控制作用是主要的而不是唯一的，在某些地段，介質(zhì)環(huán)境，水動(dòng)力條件等因素，可能起著更重要的作用。

鋁土礦沉積時(shí)的短暫而比較平靜的地質(zhì)背景和古溶溝、洼塘的繼承作用，即古溶溝、洼塘對(duì)鋁土礦有比較明置的控制作用。 綜上所述，本區(qū)鋁土礦成因類(lèi)型為沉積型礦床，其亞類(lèi)屬產(chǎn)于碳酸鹽巖侵蝕面上的一水硬鋁石鋁土礦礦床。

4 找礦標(biāo)志及方向

4.1 找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志：鋁土礦產(chǎn)出嚴(yán)格受石炭系中統(tǒng)本溪組地層的控制，是尋找鋁土礦床的關(guān)鍵層位；

（2）巖性標(biāo)志：本溪組為一套粘土類(lèi)巖石，顏色多為淺色—灰白、褐紅色等，比較特殊，特別是鋁土礦下伏的鐵礦易風(fēng)化成褐紅色， 標(biāo)志較明顯，后期風(fēng)化淋濾較強(qiáng)烈地段，是尋找優(yōu)質(zhì)鋁土礦的有利地段；

（3）構(gòu)造標(biāo)志：鋁土礦形成于古風(fēng)化面的巖溶凹地里，在壓實(shí)成巖過(guò)程中，由于脫水等作用體積收縮，在厚大礦體部位，頂板太原組地層往往會(huì)形成平緩的向斜構(gòu)造。

4.2 找礦方向

（1）礦區(qū)北部出露本溪組地層較多，且民采坑也有不少，均見(jiàn)礦，但是普查做的工作較少，所以下一步應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦區(qū)北部的工作；

（2）中淺部已控制的礦體，應(yīng)繼續(xù)加大深部的找礦工作。

［1］河南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.河南省區(qū)域地質(zhì)志[M].北京：地質(zhì)出版社，1989：1－390.

［2］汪勁草.成礦構(gòu)造的基本問(wèn)題[J].地質(zhì)學(xué)報(bào)，2008，12（08）：96－108.

［3］汪勁草，夏斌.成礦構(gòu)造及其相關(guān)問(wèn)題的討論[M].地質(zhì)科學(xué)與資源環(huán)境：廣西科學(xué)技術(shù)出版社，2003：141－145.