成矿模式与成矿规律（从现实找矿成功案例中）

作者按：一段时期以来，多个媒体平台（包括公众号、图书等）先后整理推送了大量国内外金属矿床找矿勘查成功案例。这些案例从理论思维、勘查历史、技术方法、经验总结等角度对矿床的找矿勘查过程进行了详细阐述，无疑对新一轮找矿突破行动具有重要启示意义。但这些案例介绍对背景、过程和成果着墨较多，很多读者读过仍不解渴。基于此，作者结合本人的理解，以作者推送的“金属矿床基本控制条件、基本规律与找矿勘查运用”成果为基础，将定期或不定期以这些案例（也包括作者挑选的其他案例）为基本素材和典型实例，通过对案例中反映的信息，针对有关成矿基本控制、基本规律科学原理分析、思维方法论升华以及如何指导实践运用等，开展深度解读或点评，一步步解析成矿控制与成矿规律运用，希望帮助感兴趣的同志能从中受到更多具有实际指导意义的启发，在找矿勘查实践中取得更大突破。一方面是为了进一步推介这些案例，另一方面是让其发挥更大作用。如有不当和不妥，敬请留言指正。

本期先从贵州省务川县大竹园南段铝土矿开始。

贵州省务川县大竹园南段铝土矿

翁申富 覃永军 韩中华 杜昌乾 李信念 陈海 覃永军

自觉运用从已知到未知的找矿思维【实质就是“就矿找矿”】是实现大竹园南段铝土矿找矿突破的关键。

一、任务来源

贵州省务（川）正（安）道（真）地区铝土矿整装勘查被列为全国第一批47个整装勘查项目之一，是全国特别找矿行动计划项目。该项目由国土资源部2010年11月下达，国土资源部中央地质勘查基金管理中心和贵州省国土资源厅按照“公益先行、基金衔接、商业跟进、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制的总体要求，在公益性地质工作成果的基础上，对贵州省务正道地区铝土矿整装勘查区8个区块进行统一部署和安排。项目由贵州省国土资源厅组织，贵州省地质矿产勘查开发局一〇六地质大队（简称“一〇六地质大队”）承担了栗园-鹿池向斜、新模向斜区等整装勘查工作。务川县大竹园南段铝土矿位于栗园-鹿池向斜区中栗园中北部。在综合分析论证的基础上，一〇六地质大队提出了包括务川县大竹园南段铝土矿在内的一批找矿靶区，由于整装勘查成果突出，2012年7月1日，贵州省国土资源厅以行政审批方式为一〇六地质大队配置了贵州省务川县大竹园南段铝土矿普查探矿权，在整装勘查期间一〇六地质大队自筹资金开展了该矿权的普查工作。

二、找矿思路确定

（一）找矿的历史背景

20世纪80年代，贵州省地质矿产局科研所、一〇六地质大队先后在正安县、道真县开展过以找铝土矿为主要目标的地质工作。1988年，一〇六地质大队提交了《贵州省正安县中观区新模铝土矿区普查地质报告》；1986—1990年，一〇六地质大队对绥阳、正安、道真地区的10个可能存在铝土矿的向斜进行了专门的铝土矿远景调查，提交了《贵州省正安-道真铝土矿远景调查报告》；20世纪80年代以前，务正道地区铝土矿找矿工作主要集中在道真和正安2县。

1990年5月，一〇六地质大队汪生杰等在务川县灈水镇发现了铝土矿。1990年6—11月，该队派遣郝江文、李沛刚等开展了区域的远景调查，认为鹿池向斜南段（大竹园）、北段（大尖山）具有较大的找矿潜力，该区1993年列为地质矿产部部控重点普查区之一。1993年3月—1995年12月，一〇六地质大队对包括大竹园地区开展了带钻普查工作并提交《贵州省务川县大竹园地区铝土矿普查地质报告》，为大竹园地区铝土矿找矿工作拉开了序幕。

2003年，由于地质市场的好转，一〇六地质大队开展了大竹园铝土矿普查。随后又分别于2007年、2009年完成了大竹园铝土矿详查和勘探工作，为大竹园南段铝土矿找矿奠定了良好的基础。

2010年，国土资源部和贵州省国土资源厅按照“公益先行、基金衔接、商业跟进、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制的总体要求，在公益性地质工作成果的基础上，对贵州省务正道地区铝土矿整装勘查区8个区块进行统一部署和安排，直接启动了大竹园铝土矿南段铝土矿找矿工作。

（二）初始找矿线索、信息

大竹园南段铝土矿位于大竹园矿区南部，其矿体属于大竹园矿区主矿体向深部延伸的部分。该区铝土矿找矿线索主要是在矿区北部毗连的大竹园矿区（图1）的铝土矿找矿、勘查过程中逐渐探索、深入研究而形成的。

1990年5月，一〇六地质大队汪生杰等在务川县灈水镇考察工作时发现了在灈水镇附近有铝土矿的存在，是该区直接的找矿线索。

图1 大竹园南段铝土矿及大竹园铝土矿地质简图

1—下三叠统茅草铺组；2—下三叠统夜郎组；3—上二叠统长兴组；4—上二叠统吴家坪组；5—中二叠统茅口组；6—中二叠统梁山组 栖霞组；7—下二叠统大竹园组；8—上石炭统黄龙组；9—下志留统韩家店组；10—地层界线；11—断层；12—向斜轴；13—矿权界线

一〇六地质大队1991—1994年开展了务川、凤冈、湄潭和遵义县东部等地铝土矿远景调查，结合前期开展的“正安-道真铝土矿远景调查”，先后发现了大尖山、大竹园、新模、大塘、新民、桃园、双河、国家岩、子母岩等23个铝土矿点，证明了务正道地区铝土矿点多面广。

1993年3月，地质矿产部确定务川大竹园和大尖山（南段为瓦厂坪矿权、北段为岩风阡矿权）以及道真县的桶坪（桃园向斜）一带为全国20个铝土矿重点普查区之一，1993—1995年，一〇六地质大队开展了带钻普查并提交了《贵州省务川县大竹园地区铝土矿普查地质报告》，范围包括大竹园矿区、大尖山矿区和道真县境内的桶坪矿段。其中在大竹园矿区内通过估算D E级333 334？矿石量4441.36×104t。矿体厚2.15~2.63m，含Al2O3 63.83%~68.85%，铝硅比值（A/S）为7.57~8.07。该次工作成果说明了大竹园地区铝土矿深部找矿潜力大。

2005年、2007年、2009年相继完成的大竹园铝土矿普查、详查和勘探，分别估算铝土矿333 334矿石资源量4086.88×104t、332 333资源量3564.81×104t、331 332 333矿石资源量6335.16×104t，为大竹园南段找到大型矿床提振了信心。

【点评】从以上信息可以看出，本区铝土矿找矿勘查历史悠久，地表矿化信息广布，几个阶段的找矿勘查成果明显，这既预示了本区找矿可能有更大的突破，同时前期工作也为后期找矿勘查奠定了坚实的资料基础。

（三）找矿思路及依据

1.用联系的观点指导找矿，遵循由浅入深，由已知到未知的找矿规律

大竹园南段铝土矿在地理位置上位于大竹园矿区南部，从铝土矿含矿岩系的产出情况看处于大竹园铝土矿的深部。根据大竹园铝土矿从普查到勘探，矿体厚度变化小（2.1m左右），变化系数48.97%，Al2O3含量稳定在66%左右；铝硅比值（A/S）在6~8之间，矿体为同一矿体，资源量由4086.88×104t增至6335.16×104t，矿体深部未圈边【表明其完整性未完全控制——变与不变律分析】。通过编制大竹园铝土矿含矿岩系厚度等值线图（图2）、矿体厚度等值线图（图3）、Al2O3含量等值线图、铝硅比值（A/S）等值线图，发现含矿岩系、矿体虽然向深部有变薄的趋势，但变化较小，尖灭可能性小，而矿石质量却变化不大【整体控矿地质环境（这里主要是含矿岩系）未发生明显变化或破坏，因此——】，预测深部见矿的可能性极大【类专属性和相似类比理论的运用】。

图2大竹园铝土矿含矿岩系厚度等值线图

1—含矿岩系露头；2—含矿岩系厚度等值线

图3大竹园铝土矿矿体厚度等值线图

1—含矿岩系露头；2—矿体厚度等值线

2.用系统的整体性原理部署找矿勘查工作

根据前期资料，大竹园南段与大竹园铝土矿是一个整体【实为未开展系统工作的大竹园南部与已勘查的大竹园北部在地质构造环境上是一个整体，大竹园铝土矿深部未圈闭，其完整性未受到明显破坏且未得到完全控制，应该会延深到南部】。大竹园南段的找矿工作不能脱离大竹园铝土矿而单独进行。先编制大竹园铝土矿含矿岩系厚度等值线图（图2）、矿体厚度等值线图（图3）、Al2O3含量等值线图、铝硅比值（A/S）等值线图【制作这些图件很重要。通过含矿岩系厚度、矿体厚度、矿石品位等的系统对比，一是了解它们的相互关系和变化规律，二是分析它们的变化趋势，以确定下步勘查工作的主攻方向】。根据对大竹园铝土矿勘探资料的研究，含矿岩系厚度大于5m一定有铝土矿体产出，从大竹园铝土矿含矿岩系厚度等值线（图2）来推测大竹园南段含矿岩系厚度在4~10m之间，其产出铝土矿的概率很大。从大竹园铝土矿矿体厚度等值线（图3）来看，铝土矿层已延伸到大竹园南段，其矿层厚度在1~3m之间。

【点评】上述分析工作做到位，下一步的找矿思路就出来了。

综合研究得出：铝土矿含矿岩系、矿体虽然向深部有变薄的趋势，但变化较小，尖灭可能性小，矿石质量却变化不大，预测深部见矿的可能性极大，因此采取在预测矿体地段布置稀疏钻探工程控制，见矿后再逐渐加密控制，最后达到对整个矿区控制的找矿思路。

三、技术方法选择

大竹园南段属隐伏区，其矿体地表部分在大竹园矿区。因此，大竹园南段找矿首先是对大竹园铝土矿的勘探资料进行系统研究，编制大竹园铝土矿含矿岩系厚度等值线图（图2）、矿体厚度等值线图（图3）、Al2O3含量等值线图、铝硅比值（A/S）等值线图，寻找铝土矿富集成矿的规律，推测铝土矿体在大竹园南段可能的产出地段和富集区。然后在推测矿体部位布置稀疏工程，见矿后再加密控制，最后达到控制整个矿区的目的。以大竹园铝土矿含矿岩系、矿体厚度等系列等值线图分析确定有利的找矿地段，并按系统的工程间距进行控制，有利的找矿地段外围其他地段则以稀疏的钻孔了解矿体延伸情况及其矿石质量。具体工作，按照资料收集—地表地质测量—探矿工程施工—系统采样、测试—综合研究—成果报告编制的技术路线开展。根据矿体产出特征及赋存规律，结合矿区地层等因素，选用传统的“勘查线法”进行勘查，采用钻探工程对深部矿体进行揭露和控制。地表填图在1∶1万地形图上填绘，采用以穿越法为主、追索法为辅，定点控制矿体露头及其他地层、构造界线；工程中系统采取铝土矿基本分析样圈定矿体。在勘查过程中遵循“边施工、边综合、边调整”的原则。根据矿区实际情况，地表引用大竹园铝土矿矿区山地工程资料，且对深部矿体采用钻探工程按勘查工程间距进行探索，从而了解深部矿体和地质构造情况。

四、勘查发现过程

（一）勘查过程

1990年5月，一〇六地质大队汪生杰等在务川县灈水镇大竹园地区考察工作时发现了铝土矿，为大竹园铝土矿的勘查打下了基础，同时也为大竹园南段铝土矿的普查打下了基础。1990年6—11月，一〇六地质大队派遣郝江文、李沛刚等开展了区域的远景调查、普查，绘制了1∶5万地形地质简图，按800~1600m不同间距沿含铝岩系出露线施工山地工程并进行取样工作，对铝土矿产出层位、矿体地表产出形态及矿石品位、厚度变化等做了大致了解。1991—1994年，一〇六地质大队郝江文等进行了务川-凤冈地区铝土矿远景调查，提交了《务川-凤冈铝土矿远景调查报告》，并运用“矿床模型体积法”对成矿远景区进行了资源量预测，大竹园矿区估算矿石量4441.36×104t。2003年9月—2005年3月，一〇六地质大队廖友常等对大竹园矿区开展普查工作，开展了1∶1万地质测量32.25km2，钻探工程20孔5797.14m。矿区共求获铝土矿333 334矿石资源量4086.88×104t，为大型矿床规模。其中：333资源量2714.54×104t，占矿区资源总量的66.42%；334资源量1372.34×104t，占矿区资源总量的33.58%。对矿石中伴生有益元素镓（Ga）进行了概略评价，估算镓334资源量（金属量）3800.78t。2006年7月—2007年8月，一〇六地质大队廖友常等对大竹园矿区开展详查工作，开展了1∶1万地质测量32.25km2，钻探工程33孔10469.59m。矿区共求获铝土矿332 333资源量3564.81×104t。其中：332资源量730.93×104t，占总资源量的20.50%；333资源量2833.88×104t，占总资源量的79.50%。对矿石中伴生的有益元素镓（Ga）进行了大致评价，共估算出镓333 334资源量2055.67t金属量。2008年7月—2009年11月，一〇六地质大队廖友常等对大竹园矿区开展勘探工作，开展了1∶2000地形地质测量21.3km2，钻探工程100孔26598.55m。矿区共求获铝土矿331 332 333矿石资源量6335.16×104t，该矿床达大型规模。其中：331资源量587.02×104t，占矿区资源总量的9.27%，332资源量1278.10×104t，占矿区资源总量的20.17%；333资源量4470.04×104t，占矿区资源总量的70.56%。

2009年12月—2013年5月，国土资源部统一部署对务（川）正（安）道（真）地区铝土矿开展整装勘查，一〇六地质大队实施的栗园-鹿池向斜栗园勘查区，估算121b 122b 331 332 333 334?类铝土矿总资源/储量17741.20×104t，新增121b 122b 331 332 333 334?类铝土矿资源量9779.39×104t。贵州省国土资源厅配置了贵州省务川县大竹园南段铝土矿普查探矿权。一〇六地质大队在2012年7月获得探矿权后，在以往地质工作的基础上，编制了《贵州省务川县大竹园南段铝土矿普查实施方案》，并自筹资金开展普查地质工作。2011年4月—2012年12月，一〇六地质大队对大竹园南段铝土矿开展了普查工作，工程的布置与施工严格遵循由已知到未知、由浅入深和由稀到密的原则。根据矿区实际情况，地表引用大竹园矿区山地工程资料，且对深部矿体采用钻探工程按勘查工程间距进行探索，从而了解深部矿体和地质构造情况，在大竹园铝土矿区以南的栗园向斜南东翼16~40勘查线之间斜深1200~3600m范围内按400m×400m钻探工程间距推断333资源量，其余地段以稀疏工程预测334？资源量；开展了1∶1万地质测量20km2，钻探工程34孔21985.05m。矿区共求获铝土矿资源量333 334？资源量2606×104t，其中333资源量795×104t，334？资源量1811×104t。该矿床达大型规模。

（二）找矿思维及认识

运用普遍联系的哲学思维，通过对大竹园铝土矿已有的成果进行细致分析，再实现大竹园南段铝土矿找矿突破。

1.分析大竹园铝土矿的产出特征及赋存规律，研究铝土矿的物质物源、成矿条件、控矿因素、沉积环境、矿层（体）变化等特征根据大竹园铝土矿矿体厚度在平面上总体由地表向深部、从北往南逐渐变薄的趋势，地表矿体厚度沿走向虽无明显的变化规律，但总体上还是呈现出向南逐渐变薄的趋势，矿体厚度沿倾向变化，总体上呈现出两翼厚、轴部薄的趋势。从矿石质量看，单工程矿体Al2O3含量为41.05%~79.49%，变化系数为10.54%；矿体Al2O3含量平均为63.99%。矿体Al2O3含量具有在平面上由地表向深部逐渐降低、东翼高于西翼的变化特征。在向斜东翼8线地表到13线斜深200~400m、14线斜深600m到18线斜深800m、23线地表到26线斜深600m延伸至27线斜深300m、栗园向斜西翼52线斜深200m到58线斜深1600m存在4个Al2O3含量较高的矿“峰”；在西翼中南部ZK7004、东翼北部ZK804和ZK808、东翼南部ZK3804见Al2O3含量不够边界品位的无矿天窗【含量变化的这种“峰谷”现象受什么因素影响？有无规律可循？】。从矿床成因来说，区内铝土矿成矿物质主要来源于含矿岩系沉积基底的S1hj泥岩、页岩。从稀土元素分布研究看，铝土矿与S1hj泥岩、页岩非常接近，具有明显的亲缘关系。上述地球化学研究成果表明，比C2h灰岩分布广泛而又厚度巨大得多的S1hj泥岩、页岩，不仅有最大概率成为铝土矿的成矿母岩，而且有最大可能为其形成提供充足的成矿物质来源。区域地质研究表明，雪峰运动奠定了扬子陆块的基底。志留纪末和泥盆纪初发生的广西运动，使黔中—黔北—渝南广大地域隆起为陆，为隆起区的石炭纪铝土矿含矿岩系沉积提供了重要的区域构造背景。晚泥盆世末至早石炭世中、晚期的紫云运动期间，区域地壳发生了向南的漂移，古地磁测定表明遵义—道真一带为北纬8°12′，处于靠近赤道的湿热气候区，当时其年均气温为20~26℃，年降水量为1000~3000mm，且雨季和旱季相互交替。在这种气候条件下，为区内岩石红土化风化及三水铝石铝土矿的形成提供了重要的成矿地球化学背景，并准备了充足的成矿母质。结合区内的具体情况看，晚石炭世滑石板期—达拉期（C2h）海侵之前，在湿热气候条件下，S1hj泥岩、页岩经原地化学风化形成富铝（三水铝石）的红土型化风化壳（铝土矿成矿母质），并大致同时达到准平原化，为嗣后铝土矿的形成提供了有利的基底地貌。晚石炭世滑石板期—达拉期的海侵之后，残留在高地的富三水铝石红土型风化壳于马平期（P1d）被地表径流冲刷、搬运、沉积或堆积在附近的滨海沼泽或湖沼中。在成岩过程中，由于C2h基底排水通畅，杂质随水带走；以S1hj泥岩、页岩为基底者排水不畅，保留杂质较多，局部形成透镜状绿泥石铁矿、硫铁矿或层状黄铁矿黏土岩及富铁的绿泥石黏土岩。从铝土矿含矿岩系形成并被上覆地层覆盖，一直到喜马拉雅期，主要经历了成岩作用和变质作用，铝土矿中三水铝石变成一水铝石，泥炭、腐泥变成无烟煤。喜马拉雅运动以来，地壳不断抬升，部分含矿岩系暴露于地表或近地表，在氧化条件下，一些高硫、高铁铝土矿发生了变化，形成低铁低硫铝土矿，而在地下深处，特别是潜水面以下仍多为高硫型铝土矿。从成矿控制因素看，广西运动是加里东构造阶段的重要一幕，为黔中—黔北—渝南广大地域的持续隆起、早古生代地层的风化剥蚀、起伏不大的准平原化地貌形态的孕育形成，提供了极其重要的古构造条件；紫云运动使古陆继续上升并向南漂移至靠近赤道，为区内红土化风化壳的形成提供了湿热气候环境；而铝土矿含矿岩系沉积的晚石炭世马平期，从含矿岩系岩矿石中硼（B）含量推算的海水含盐度为12.4‰~28.2‰，因而沉积水体可能相当于半咸水盐度，由于含有近岸浅海-滨海区标志性的自生矿物鲕绿泥石，推测早期沉积环境具有滨海特点，属贫氧富铁的还原环境，加之含矿岩系中夹有薄煤层，因而推断当时的地理环境总体上属滨海-沼泽环境。区内铝土矿均产于S1hj或C2h之上、P2l或P2q之下的P1d中上部，成矿层位专属性异常典型，是区内最直观、最重要的成矿控制因素，也是进行铝土矿找矿勘探和开发利用的主要标志和依据。区内铝土矿主要富集成矿于含铝岩系中上部。矿体厚度与含铝岩系厚度呈正相关关系【类专属性律和主因主导律的又一体现】，相关系数为 0.69，均随基底起伏而变化，对基底洼地具有补偿性沉积的特点。同时对基底地层岩石的选择性具有鲜明的特色，从区域上看：一是以S1hj泥岩、页岩为基底产出的铝土矿占优势，而以C2h灰岩为基底的铝土矿则处于次要地位，但就一个具体矿区而言常常是两者并存；二是以C2h灰岩为基底的铝土矿往往质量较好，Al2O3含量和铝硅比值（A/S）相对较高【主因主导律外的其它因素协同耦合的重要体现】。区内铝土矿基本印证了以上矿化富集规律的认识。总体上从大竹园铝土矿矿体厚度变化来看，大竹园南段铝土矿矿区具有一定的找矿前景。

2.从整个务正道地区的科研成果来看，该区铝土矿的主要物质来源为下伏韩家店组（S1hj）页岩，次为黄龙组（C2h）灰岩，少量为岩浆岩该区域古地理呈现石炭纪—中二叠世的古地理变化趋势，石炭纪—中二叠世华南地区位于赤道附近，发育了大量碳酸盐沉积和丰富的暖水型底栖生物，其沉积受到由成冰事件所带来的海平面变化的影响，矿区及邻区大部分地区早石炭世时主要还是继承了加里东运动后的西高东低的平缓斜坡和内部高低不平的低缓丘陵的古地理面貌，这一区域仍处于暴露剥蚀状态，尽管早石炭世时发生过海侵事件，但海水并未到达这一地区。晚石炭世滑石板期—达拉期，海侵范围逐渐扩大，海水分别从北向南、由东向西阶梯状侵入重庆、贵州务正道一带，那些低洼地带才开始出现间歇性的沉积作用；随着海平面的上升，石炭纪的沉积逐渐相对增多，随着海侵的继续，区域上的沉积逐渐由局限台地相向开阔台地相过渡，该段沉积由于后期强烈的暴露剥蚀作用大多保存不全，但整体上由西向东逐渐变厚，体系域发育也依次保留更全。晚石炭世小独山期华南地区的海侵规模最大。早二叠世紫松期—隆林期，区内发生大规模的海退，剥蚀区域不断增大，贵州务正道—川东一带表现显著，这一地区石炭纪沉积广泛暴露，遭受风化剥蚀，且剥蚀量很大，仅在地势低洼处留有残留的石炭纪沉积，此时，由于海平面升降所带来的古地理格局的变化严格控制了务正道—渝南一带铝土矿的分布；而最大海退期，隆林期—紫松期约25Ma的沉积间断一方面形成了研究区准平原化的地貌，另一方面也使得富铝残留物充分矿化，在海湾相中形成了规模大、质量好的铝土矿矿床，并在随后大规模的海侵过程中形成了共同的顶板。根据前人对于华南板块古地磁研究，该区当时处于北纬8°12′的赤道附近低纬度地区，气候特点为热带雨林，炎热和雨水充沛，从而为铝土矿形成的风化作用提供了良好的古地理古气候条件。从区域古地理看，贵州北部地区处在石炭纪—二叠纪靠近东西向的狭长形扬子海海湾，务正道地区位于海湾的边缘，海水由北进入成矿区，具备形成半封闭海湾或海泛湖的有利条件。随着频繁的海平面升降变化，海洋与陆地对沉积环境的控制强弱不断发生变化。高海平面时，盆地与海洋连通，低海平面时，盆地与海洋分隔变成一个微咸水的湖泊。矿区铝土矿形成于特殊的气候环境下，伴随着这种温暖潮湿气候，陆上植被繁盛，土壤间、沉积水体内微生物活跃，这也正是现今发生典型红土化地区（如热带雨林气候带与热带草原气候带）的环境特征。红土化现象为铝土矿的形成提供了成矿母质。其铝土矿并非单纯红土物质在地表原地堆积风化富集而形成的铝土矿类型，其形成过程还包括搬运与再次沉积。因此，铝土矿中的正构烷烃呈现类似于有陆源物质输入的水体沉积环境的双峰式分布。铝土矿中的生物标志物实际上来自两个生态系统的双重作用，即风化与搬运过程时陆上生态系统与沉积过程中水域生态系统，其中，前者的生产者主要是陆上植物，后者的生产者主要是水体中的藻类与光合细菌。

该区古地貌条件发生在寒武纪末—泥盆纪初的广西运动，致使黔中、黔北广大地区隆起为陆，务正道铝土矿含矿岩系沉积前的基本格架已形成。从务正道下志留统之上残留的上石炭统黄龙组灰岩分析，在晚石炭世早期，务正道存在一次短暂的从北向南的海侵过程，海侵沿着从中-晚志留世—早石炭世长期剥蚀形成的低谷洼地进行。在晚石炭世达拉期黄龙组灰岩沉积后，海水向北撤退，进而转入风化剥蚀阶段。由于风化剥蚀程度不同，使得黄龙组灰岩分布区有的地段灰岩被剥蚀殆尽，有的地段灰岩则部分保留并形成岩溶洼地。早二叠世隆林期—紫松期古地理是达拉期古地理的继承和发展，务正道铝土矿成矿区北部为入海开口，南部铝土矿成矿区周边为热带雨林覆盖的准平原所环绕，总体为向北开口的半封闭海湾或海泛湖。在周围准平原上分布厚达数百米的韩家店组泥质岩及黄龙组灰岩，经历长期的风化剥蚀作用，为铝土矿含矿岩系的形成提供了丰富的物质来源。在沉积区范围内，根据野外观察，以韩家店组泥质岩为基底的区段，古侵蚀面起伏极小；而以黄龙组灰岩为基底的地段，古侵蚀面起伏较大，古岩溶洼地控矿较为明显。加里东运动的缓慢上升，使该区的基底地层上石炭统黄龙组（C2h）或下志留统韩家店组（S1hj）长期遭受风化剥蚀而形成准平原化地貌，准平原化地貌中形成了大小不等、深浅不一的若干个盆地，为铝土矿含铝岩系的沉积提供了良好的古地貌条件。

从古氧化还原条件看，该区含铝（矿）系中常见黄铁矿团块，呈不规则团块状或半自形立方体晶型，在沉积层的纵向上连续或断续分布。这些特征表明，矿层中类似这种形态产出的黄铁矿是成岩过程中的强还原环境中形成的。无论是从黄铁矿的产出形态来看还是从正常陆相沉积物在成岩过程中所含的孔隙水能够提供的硫元素含量来看，均不支持务正道地区铝土矿层中的黄铁矿团块是成岩过程中的孔隙水自生成因。铝土矿层在沉积与成岩阶段中经历了强还原条件的过程，这与生物标志物所反映的古氧化还原条件相吻合。矿区铝土矿形成的沉积环境为淡水-海水过渡环境，即有淡水输入的半封闭海湾或有海水输入的湖泊环境，局部层位沉积环境偏陆相，反映沉积时海洋对沉积环境的影响减弱，陆地的控制作用加强。

通过研究，该区铝土矿的形成在晚石炭世—早二叠世，处于热带地区，气候湿热多雨，有利于红土化作用及铝土矿成矿作用的进行。从志留纪末期开始，长期遭受剥蚀，石炭纪晚期经历短暂的由北往南的海侵沉积了黄龙组灰岩。黄龙组灰岩形成后暴露地表遭受剥蚀，部分地区形成不发育的岩溶洼地。务正道地区位于上扬子古陆边缘，铝土矿形成于水流局限的半封闭海湾中。成矿区为1个准平原的洼地，东南部与西南部地势相对较高，北部大塘向斜为洼地中心，成矿期发生多次海侵事件，海水由北进入成矿区。铝土矿含矿层的古地理、沉积环境条件都十分有利于铝土矿的形成。湿热的气候是形成铝土矿的前提，古陆边缘的局限水流环境是铝土矿胶体溶液沉淀的有利地区。铝土矿的形成与黄龙组灰岩关系密切，高品位铝土矿其底板地层几乎都为黄龙组灰岩，而在以韩家店组页岩为主要底板的位置，铝土矿品位则下降。铝土矿形成于准平原的洼地中，整体地势平缓，成矿物质从四周向中心搬运，因为整体地形起伏不大，所以不同矿区含矿层的厚度相差不是很大。不同矿区铝土矿厚度差别虽不是很大，但不同的沉积环境厚度仍有一定的区别，滨岸湿地厚度相对较大。

铝土矿的形成都必须经历铝土矿化作用，后期淋滤作用（指由降水或地表水等引起的综合作用，包括地下水的排泄）是沉积型含矿层能否成矿的关键因素。含矿层经历的后期淋滤作用充分则容易成矿，若经历的后期淋滤作用弱则较难成矿。务正道地区高品位铝土矿基本都集中于滨岸湿地，滨岸湿地地势相对较高且离海湾中心相对较远，海侵时仍有可能发生淋滤作用，海退时则充分暴露，经历强的淋滤作用，因此有利于形成高品位铝土矿。海湾中心（湖泊中心）距岸较远，海侵与海退时皆不容易暴露，淋滤作用难发生，所以矿体薄而见矿率低。控制淋滤作用强度的因素有多种，沉积环境只是其中之一，故同样位于滨岸湿地，新模向斜的矿体厚度与质量均不如栗园向斜。沉积环境与沉积古地理并不直接控制铝土矿的形成，而只是控制含矿层的厚度，当其余条件都适合时，沉积环境与沉积古地理通过环境控制铝土矿的暴露而间接控制铝土矿的形成，铝土矿为淋滤成矿而非直接沉积成矿。如要形成厚度较大的铝土矿，则首先含矿层的厚度必须足够，因此，厚度较大的铝土矿层通常含矿层厚度亦较大。因此沉积环境与沉积古地理虽然并不直接控制成矿，但对铝土矿的形成依然有重要影响：首先古地理位置及古气候有利于成矿；其次要形成厚度较大的铝土矿，则必须有足够厚度的含矿层，而含矿层厚度受沉积环境与沉积古地理控制【正因为如此，基于矿产基础地质调查研究，搞清本区的古地理环境对至区域选区至关重要】；再次沉积环境与沉积古地理控制了铝土矿的暴露次数与时间，即控制了铝土矿的矿化。

3.从大竹园南段铝土矿勘查实践来看，我们必须具有尊重客观规律的观点

矿床总体形态简单，连续性较好，矿体面含矿率为84.53%。在剖面上矿体主要以单层产出为主要特征（局部见2~3层），呈层状、似层状产出。矿体结构较简单，主要为单层矿产出，局部有分支复合现象。在本次参与资源量估算的34个钻孔中仅3个钻孔见夹石，夹石主要以单层夹石为主，仅1个钻孔见2层夹石，其矿区内夹石厚度0.20~0.42m，主要成分为铝土岩及铝土质黏土岩。矿体产状与地层产状基本一致，分别产于向斜两翼，总体向南西倾伏，倾角为5°左右，向斜南东翼矿体向北西倾斜，倾角5°~16°，平均10°；向斜北西翼矿体向南东倾斜，倾角10°~20°，平均12°。总体来看，矿体厚度在平面的形态为沟谷相间分布，由北东至南西、由北往南有逐渐变薄直至尖灭的趋势。从矿区矿体Al2O3厚度总体上看，在平面上为北东含量较高，南西含量相对较低，呈现沟谷相间分布，由北东往南西、由北往南，其Al2O3含量均逐渐降低直至无矿。从铝硅比值（A/S）总体上看，北东铝硅比值（A/S）较高，南西较低，向南或南西铝硅比值（A/S）均逐渐降低至无矿，由北往南逐渐减小至无矿。总体上与科研成果一致，因此找矿要有尊重客观规律的观点，遵从实践—认识—再实践—再认识的认识论规律。

【点评】综上讨论，本矿床成矿的基本控制和基本规律及其运用主要表现在如下方面：

1.古地理环境成矿专属性控制——成矿的背景和足够厚度的含矿层——加强基础地质工作和解析区域成矿地质构造环境的重要性突显。

2.区域相对稳定的地层构造环境对矿床的控制——整体性、主导性、协助同耦合性规律分析——S1hj或C2h、P2l或P2q相关层位，粟园向斜构造联合控制矿。

3.从向斜转折端（北东）到向斜主体部位和从翼部到核部对矿体特征的控制——变与不变律、排列组合律等分析——含矿层由厚到薄的矿体规模(厚度)、产状和品位变化——峰谷特征（是否近等间距？）、渐变特征。

4.从已知到未知的就矿找矿勘查思路的形成。

5.联想：从本案例讨论，对本探矿权区外围（例如东部）、贵州及其他地区找矿有何启示意义？

（三）技术方法应用及效果

根据大竹园铝土矿勘探资料编制的含矿岩系厚度等值线图，大竹园南段含矿岩系厚度在4~10m之间，经最后工程验证矿区含矿岩系厚2.18~10.80m，平均厚4.84m；从大竹园铝土矿矿体厚度等值线推测大竹园南段矿体厚度在1~3m之间，经最后工程验证矿区矿体厚度，单工程矿体厚0.81~3.11m，平均厚度1.61m，变化系数为36.15%，属较稳定类型。Al2O3含量为62.18%，变化系数14.65%，铝硅比值（A/S）为5.38。

根据综合研究布置施工钻孔34个，见矿钻孔31个，钻孔见矿率91.18%，共探获铝土矿333 334？资源量2606×104t，达大型矿床规模。本次勘查工作根据大竹园铝土矿勘探资料的综合研究，制定了切实可行的技术方法和工作思路，以最小的地勘投入，探获了最大可能的资源量。其技术方法应用效果较好，为该区铝土矿找矿勘查成功的范例。

五、矿床基本情况

（一）地理位置及矿区面积

矿区位于贵州省务川县北部，地处黔北主体山脉大娄山东支的渝黔交界部位。地理极值坐标：东经107°49′00″~107°53′24″，北纬28°50′55″~28°53′00″（西安80坐标系），面积9.69km2。

（二）交通概况

务川县大竹园南段铝土矿位于务川县北部,方位5°，直距70km，行政区域划属务川县砚山镇、泥高乡和濯水镇管辖。务川县至遵义市的里程约190km，至重庆市的里程约280km；务川县城有高速公路与道瓮高速公路相接，务川至正安高速公路全长50km，务川县至重庆市主干公路从濯水镇通过，濯水镇至渝怀铁路彭水站的里程为80km，另有乡村公路通往矿区，交通较为便利。

（三）经济社会概况

农业是目前矿区内的支柱产业，主要粮食作物为玉米、小麦和水稻，其次是马铃薯和红薯。经济作物主要是烤烟、油菜，其次为茶叶、蚕桑、生漆等。区内工业不发达，但随着务川县大竹园铝土矿、瓦厂坪铝土矿的矿山建成投产和务川县氧化铝厂的建立，工业必将成为当地的主要支柱产业。

（四）矿区构造

务川县大竹园南段铝土矿在大地构造上属扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区（四级构造单元）之北缘。矿区地质构造较为简单，褶皱构造主要为栗园向斜，栗园向斜是矿区的主体构造格架，呈北东—南西向展布，矿区内长约3.5km。

（五）矿床规模

大竹园南段铝土矿与紧邻矿区北部大竹园铝土矿属同一矿体，大竹园南段铝土矿和大竹园铝土矿分布于栗园向斜北部转折端及两翼，主体呈北东—南西向展布，北西—南东长约7.3km，北东—南西宽约4.7km，矿体厚1.18~4.48m，平均厚1.88m，资源量2606×104t，属大型规模铝土矿床。

（六）矿石结构构造与主要化学成分特征

矿石结构有碎屑结构、豆鲕结构、粉晶结构和泥晶结构等。矿石构造有块状构造、半土状构造和致密状构造。

矿物以一水硬铝石为主。主要化学成分Al2O3含量为40.19%～79.55%，变化系数为14.65%，平均Al2O3含量为62.18%；铝硅比值（A/S）2.00～50.99，变化系数为105.65%，平均铝硅比值（A/S）8.11；SiO2含量0.98%～27.87%，变化系数为64.20%，矿体平均SiO2含量为11.56%；Fe2O3含量为0.78%～18.80%，变化系数为69.77%，矿体平均Fe2O3含量为5.38%；TiO2含量为1.50%～4.90%，变化系数为21.64%，矿体平均TiO2含量为3.04%；烧失量13.33%~18.98%，变化系数为8.24%，矿体平均烧失量为15.02%；全硫（TS）含量为0.02%～16.22%，变化系数为96.28%，矿体平均全硫（TS）含量2.74%。

（七）赋矿层位

铝土矿产于下二叠统大竹园组（P1d）中上部。

（八）矿床与矿石类型及品级

务川大竹园及南段铝土矿形成于半封闭海湾滨岸湿地，矿床类型属典型的沉积型一水硬铝石铝土矿床。矿石自然类型有碎屑、致密、半土和豆鲕4种类型；工业类型有低铁高硫、含铁高硫、中铁高硫3种类型；矿石品级有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ5种品级，主要为Ⅲ品级。

（九）矿石结构及形态

矿体总体形态简单，连续性较好，矿体面含矿率为84.53%；呈层状、似层状产出,局部偶见1～2层夹石；矿体产状与围岩基本一致，倾角5°～20°，平均10°。

六、结束语

贵州省务川县大竹园南段铝土矿找矿的成功，是在综合研究基础上，结合矿区实际进行具体问题具体分析，将普遍性和特殊性规律相结合，进行综合分析找矿的结果。将务正道地区铝土矿处于同一时代、相同成矿模式的普遍性规律，把大竹园南段铝土矿与大竹园铝土矿为同一矿体这一特殊性相结合开展勘查工作，从而实现了铝土矿找矿突破。

大竹园南段铝土矿找矿的成功得到以下启示：对一个区域矿产的发现，要以区域展开、重点突破、面中求点、点面结合为原则，既要了解地质矿产的区域分布普遍规律，又要重点研究具体矿床的特殊规律。同时地质勘查要与科研结合，统一部署，特别是在找矿时，对成矿时代、成矿规律和找矿模型要开展研究工作，以科研成果指导找矿。

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