贵州省绥阳县黄土坡坝矿区陶瓷土矿地质特征浅析

林 丹，陶挺攀，李 浙

（贵州省有色金属和核工业地质勘查局核资源地质调查院，贵州 贵阳 550005）

1 交通位置及自然地理

1.1 位置及交通

金城粘土矿矿区位于绥阳县城至金城（承）村一带，东西长约10公里，呈一狭长型分布，共计面积16平方公里。行政区划隶属贵州省遵义市绥阳县，矿区南西距遵义市43公里，北至正安县112公里，有省道（S207）、绥遵高速（S81）以及不同等级的公路等通往矿区，交通条件较方便。

1.2 自然地理概况

1.2.1 地形地貌

矿区四面环山，为一长形之山间盆地，四周地势为北东高而南西渐低，海拔均为1300米左右。矿区内地势低平，为平缓的地丘地形，区内除扁堆坡（970米）外，海拔最高为890米，最低为830米左右。比高一般10～60米，区内无大河流，但溪沟普遍分布，工农业及民用水在枯水季节较为困难[1]。

1.2.2 气象水文

矿区属亚热带季风气候，水热同季。春季多阴雨低温，盛夏多伏旱和洪涝，秋季多连阴雨天气，较高地区常年有秋风，冬季以阴天为主，多冬干，无霜期长。绥阳县平均气温在11.5～17.5℃之间（县城15.0℃）。全年1月最冷，7月最热，气温年较差在21～23℃之间。大部分地区无霜期在280天以上，终年无雪凝。绥阳县雨量充沛，年平均降雨量在900～1250毫米之间（县城区1136.9毫米），最多年1420.9毫米（2002年），最少年为800.9毫米（1981年）。日照年平均仅为1053.1小时，日照百分率为23.5%，全县全年总辐射量为3475兆焦尔/平方米,。年平均风速1.25米/秒，年平均最大风速8米/秒，年最多风向东东北[2]。

4～9月受海洋季风气候影响，为汛期，降雨量平均为883.8毫米，占全年总降雨量的77.7%，10月至次年3月，受大陆性季风气候影响，雨量偏少，平均雨量为253.1毫米，占全年总降雨量的22.3%。年平均降雨日数为183天，最多月为5月，平均20.1天，最少月为12月，平均13.1天，最多年为1984年，共201天；历年最长连续无降水日数19天（1992年、1988年）。

1.3 社会经济情况

工业经济不断壮大。2010年完成工业总产值25.5亿元、规模工业增加值5.8亿元，年均增长38.19%和42.42%。煤电化一体化项目顺利推进，青溪河电站投入运行，田湾煤矿、雨润生猪屠宰加工等重点项目开工建设。

2 区域地质

本区属黔东北地台娄山关凹陷区。区内构造形态以宽阔的背斜及狭长的向斜为主，褶皱轴呈NEE～SWW方向延伸，西部塘坎至新场一线，因受断裂影响，褶皱轴向转为NNW～SSE并向南逐渐接近南北向。断裂构造以正断层为主，NE～SW向与NW～SE向两组发育程度相同。

本区所见均为古生代～中生代沉积岩系，其中缺失泥盆系、石炭系以及三叠系之后的中生代及新生代地层。区内无火成岩及变质岩出露，主要出露的地层有：寒武系金顶山组、清虚洞组、高台灰岩组、娄山关群；奥陶系下奥陶统、中上奥陶统；志留系龙马溪组、石牛栏组、韩家店组；二叠系下二叠系、上二叠系；三叠系沙堡湾玉龙山组、九级滩组、茅草铺组、松子坎组[3]。

图1 区域地质图

区域范围内，以上二叠系地层中所产无烟煤最为普遍，此外二叠系地层中尚产菱铁矿、赤铁矿、黄铁矿、铝土矿等。寒武系、奥陶系地层中见有少量铅锌矿、萤石等产出。

矿区南北边缘出露寒武系地层，在天台山一带见有下奥陶系地层出露。矿区内广泛发育第四系堆积物，除中部安家桥公路两侧见有寒武系基岩零星出露外，矿区内部其余各地未见基岩露头，现将地层由老至新分述如下：

（1）寒武系。

①下寒武统：清虚洞组（∈1q）：灰色及灰黑色厚层至块状石灰岩，质纯、性脆。石灰岩中夹薄层状泥质灰岩，后者具靸性，出露厚度100米以上。

②中上寒武统：娄山关群（∈2-3ls）：下部为灰色、浅灰色薄层状白云质灰岩，向上逐渐为薄层状含燧石石灰岩，燧石呈条带及结核状分布[4]。上部为浅灰至深灰色中厚至厚层状白云质灰岩、白云岩夹少许硅质灰岩，白云质灰岩有时具鲕状结构，并含燧石结核。顶部石灰岩较纯，可烧石灰。厚350米以上。

（2）奥陶系。

矿区内仅见有下奥陶统桐梓组地层分布于北缘天台山一带。

桐梓组（O1t）：下部为灰色至深灰色中厚层状微结晶石灰岩，含丰富的头足类化石及少量腕足类化石，近底部层中化石丰富，构成介壳灰岩，向上接近页岩处含有浸染状之黄铁矿细小散晶，上部为深灰色及灰绿色砂质页岩，间夹薄层状不纯灰岩，厚50～85米。

本系地层与下伏寒武系地层呈假整合关系接触。

（3）第四系。

本区第四系地层不整合覆盖于老地层之上，广泛发育，按其成因可划分为以下四类。

冲积层（Qal）：分布于现代小河两岸之间漫滩上，下部为黄褐色、灰色的卵石与砂粒，卵石成分为石灰岩、白云质灰岩、白云岩燧石、石英、云母细砂岩、砂质页岩等，具较好的磨圆度及分选性，卵石粒径普遍小于5厘米，个别较大；上部为深褐色砂质及腐泥质亚粘土及亚砂土，夹少量浑圆状卵石，岩性较为稳定，在除去磨家店至李家咀以南的小河以外的其他分布区内，仅见有本层上部物质，下部一般掩盖无法直接观察，厚1～3米。

坡积层（Qdl）：分布于北部天台山、毛盖山、扁堆坡及南部黄土坎以南的山边。呈稳定的条带状分布，为暗褐及紫褐色夹有大量基岩转石的亚粘土、粘土、碎石等堆积物。转石大小均在几至几十厘米以上，个别可见大于1米者，呈无规则的尖棱块状，成分为石灰岩、白云质灰岩、白云质砂质页岩、燧石等，厚1～7米。

残积—坡积层（Qel+dl）：分布于矿区中部残丘四周的低凹地区及安家桥一带基岩出露处附近。由于分布零星，且每处出露面积仅几至几十平方米，故地质图中未予表示岩性。为灰白色、灰黄色夹有褐色、紫红色铁质网纹及斑块，以及高岭石碎屑等的粘土。上部多为棕色、灰黄色及灰白色含有岩石碎块的砂质粘土、亚粘土等，碎石大小为小于1厘米至10余厘米，具棱角及半棱角状，成分为灰岩、燧石、高岭石，厚1～4米。

残积层（Qel）：分布于整个矿区内部，为主要类型。本层的下部为深黄色硬质粘土，粘土中保留有基岩的结构及构造特征。上部逐渐过渡为黄色、红黄色软质纯粘土，在两者之间靠近上部纯粘土中，见有不规则的褐铁矿薄壳，厚2～6米。

表1 黄土坡坝矿区样品分析结果表

2.1 矿床特征

本区矿床属古风化壳残积矿床及陆相冲击矿床，矿体产于第四系残积—坡积层及寒武系清虚洞组泥质灰岩地表部的近代风化带中，矿层主要有两层，上层含碎石块，下层质较纯，其顶板为地表耕植土，底板为黄色软质粘土。总体呈透镜状产出，形态极不规则，矿体向边缘逐渐变薄。

2.2 矿体（层）特征

金城矿区由李家咀至金城东西长约10公里的地区内，粘土矿断续分布十余处，本次核实范围“黄土坎”块段位于金城矿区南部，矿体长约1100米，宽80～400米，厚度1.20～2.05米，平均厚度1.62米。从地貌特点来看，矿体位于一级阶地表面残丘之低凹处，受地形的控制，呈透镜状及巢状断续分布，形状复杂，极不规则，矿体厚度不一，变化极大，由浅井工程中可见一般厚度为1～2米。

图2 浅井剖面图

2.3 矿石质量

2.3.1 矿石物质组成

根据镜下鉴定资料结合对矿石中极个别样品的差热分析、染色分析得知本区矿石中所含矿物主要成分为水云母、高岭石，次要成分为绢云母、石英等。杂质为赤铁矿、褐铁矿、炭质等。各种矿物主要特征如下：

水云母：无色或浅黄～浅绿色微晶质纤维鳞片状及细鳞片状突起中等，折光率大于树胶，干涉色一级灰～黄。含量不等，最多达70%以上。

高岭石：无色至淡黄绿色微晶质鳞片状低突起，折光率大于树胶，干涉色一级灰。它不均匀地分布在水云母中，含量变化很大，最多者达95%，在染色试验中与亚甲基蓝呈蓝紫色，与HCL～联苯胺呈淡灰色，与甲基紫呈暗紫色，沉淀致密。差热曲线特征表现为90℃时出现第一次吸热效应，580℃出现第二次吸热效应。

绢云母：无色至微黄色，细小片状，具明显的闪突起，折光率大于树胶，干涉色最高可达二级，平行消光，具定向排列。

石英：无色，他形，颗粒大小为0.02～0.07毫米，多混杂于水云母团块中，突起低，折光率大于树胶，干涉色一级灰白，个别颗粒中含有细小包裹体，含量5～10%或更少。在差热曲线中显石英峰。

杂质：赤铁矿、褐铁矿、水针铁矿、岩屑及炭质等，均有出现，含量不多。

2.3.2 矿石化学成分

根据分析成果引用其中具有代表性的样品得出本区矿石的化学成分主要为SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO等。SiO2含量在24.12～69.57%，平均含量为59.38%；Al2O3含量在10.61～56.58%，平均含量为22.27%；Fe2O3含量在1.63～4.67%，平均含量为2.35%；TiO2、CaO、MgO等由于部分样品未进行测试分析，故此处不再细述。

总体来看，从各成分之间的关系来看，SiO2和Al2O3大体上存在着互为消长的关系，即SiO2含量减少则Al2O3的含量增高，反之亦然。而Fe2O3的含量则无规律可循。

2.4 矿体（层）围岩和夹石

核实区内矿体产于第四系中，其顶部为耕植土、砂质粘土或人工建筑土，底部为黄色软质粘土，故其矿体围岩为耕植土及黄色软质粘土，夹石为砂质粘土。

3 结语

矿床位于黔东北娄关山凹陷区区内构造形态以宽阔的背斜及狭长的向斜为主，褶皱轴呈NEE～SWW方向延伸，西部塘坎至新场一线，因受断裂影响，褶皱轴向转为NNW～SSE并向南逐渐接近南北向。断裂构造以正断层为主，NE～SW向与NW～SE向两组发育程度相同。属于古风化壳残积矿床及陆相冲积矿床，矿体产于第四系残积—坡积层及寒武系清虚洞组泥质灰岩地表部的近代风化带中。