贵州地层与岩石(谷风技术)

贵州西部二叠系茅口组顶部古风化壳型铁矿地球化学特征及控制因素作者：冯康宁杨瑞东徐海汪龙波罗朝坤高军波来源：《贵州大学学报（自然科学版）》2020年第03期摘要：貴州西部中、上二叠统界线附近普遍发育与玄武岩风化壳有关的铁-多金属矿化。

本文通过对贵州西部普安地区二叠系茅口组顶部古风化壳型铁矿详细野外地质调查发现，玄武岩风化壳剖面普遍发育铁矿化，但铁矿体主要呈透镜体产于喀斯特洼地或溶斗之中，剖面上表现为Fe由上而下运移富集的特征。

7件岩（矿）石样品地球化学分析表明，贵州西部普安地区二叠系茅口组顶部玄武岩风化壳普遍富集Fe、Ti、Al的氧化物，As、Sb、Cu、Nb、V、U、Zr等亲硫及高场强元素。

该区部分样品TFe2O3、TiO2含量达到工业品位，Al2O3也呈不同程度富集，具有铁-多金属富集的特征。

此外，研究区Fe倾向于喀斯特洼地富集，而Ti、Al 则倾向于残留喀斯特斜坡富集，具Al、Ti与Fe差异性分离的特征，这可能与玄武岩间歇性喷溢，古地理特征，风化作用及频繁海侵、海退事件关系密切。

综合研究表明，峨眉山地幔柱活动推动了贵州西部古地理格局的演化（喀斯特不整合洼地），并造就了（矿源层）高铁钛玄武岩堆积。

贵州西部二叠系茅口组顶部古风化淋滤作用及古地理格局演化对Fe的迁移及富集具有显著的控制作用。

因此，对于贵州西部二叠系茅口顶部玄武岩风化壳及其古地理恢复的研究是寻找玄武岩风化壳型铁矿床的重要基础。

关键词：古风化壳;地球化学; 控制因素; 茅口顶部;二叠系; 贵州中图分类号：P59文献标识码： A铁矿是我国最为重要的大宗金属矿产资源之一，其中沉积变质型、岩浆型及矽卡岩型铁矿是我国主要铁矿类型，其资源储量占据我国近80%铁矿资源储量[1-2]。

经过数十年的系统研究，在铁矿床成因、成矿规律及找矿勘探等方面取得很多重要成果[3-12]，发现矿床成因类型齐全且分布数量众多的铁矿床，使得中国铁矿资源储量位列世界前列[2]。

贵州地质概况贵州位于华南板块，跨上扬子陆块、江南造山带和右江造山带3个次级大地构造单元。

由于漫长地质历史岁月壳幔作用和板块运动，发生了多种地质事件，铸就了贵州复杂纷繁的地质图像，并以“沉积岩王国”、“古生物宝库”著称于世。

具有地层发育齐全、碳酸盐岩广布、沉积类型多样、古生物化石丰富、岩浆活动微弱、变质作用单一、薄皮构造典型、地壳相对稳定等特点。

（1）地层本省出露地层为中元古界蓟县系至新生界第四系，厚约30000m。

地层的生物地理区系多样，寒武系至中三叠统以古地中海区生物群为主，次为澳大利亚太平洋区生物群；上二叠统则为华夏植物群；三叠系(海相)属特提斯-扬子动物群。

地层的组份较为复杂，中元古界为海相火山-沉积岩系，中部发育有枕状玄武岩。

新元古界青白口系和南华系以陆源硅质碎屑岩为主兼有火山碎屑岩及少量火山岩；震旦系则主要为海相碳酸盐岩及陆源细屑岩。

下古生界寒武系和奥陶系以海相碳酸盐岩为主，次为硅质陆源碎屑岩；志留系下统主要为硅质陆源碎屑岩兼夹生物碳酸盐岩。

上古生界泥盆系、石炭系和下中二叠统均以海相碳酸盐岩为主，夹硅质陆源碎屑岩；上二叠统贵州西部为峨眉山玄武岩及陆源碎屑含煤岩系，东部和南部则为海相碳酸盐岩。

中生界扬子区三叠系下统至上统下部为海相碳酸盐岩，右江区以陆源碎屑浊积岩为主；上统中上部则为陆相硅质碎屑岩；侏罗系至白垩系下统为紫红色碎屑岩；上白垩统则以紫红色粗屑沉积为主。

新生界古近系为紫红色砂砾岩；新近系则为含砾泥岩及粘土岩；第四系为多种成因类型的砂、泥、砾及钙华等堆积物。

（2）岩浆岩贵州的岩浆岩分布较零星且面积不大，但岩类复杂、期次较多。

中元古代在梵净山区以海相枕状玄武岩为主，并有同源镁铁质超镁铁质岩岩床，以及末期花岗岩。

新元古代早期九万大山区海相玄武岩、同源的镁铁质岩岩墙，以及过铝花岗岩。

早古生代中晚期在黔东有偏碱性超镁铁质岩。

晚二叠世贵州西部为大陆溢流拉斑玄武岩及同源辉绿岩床。

中生代中晚期在黔西南为偏碱性超铁镁质岩。

贵州地层与岩石黔东南州金鹰矿产资源技术发展有限公司二ＯＯ九年五月录目一、第四系（Q） ......................................................... - 1 -二、新近系（E） ......................................................... - 4 -三、古近系（N） ......................................................... - 4 -四、白垩系（K） ......................................................... - 5 -五、侏罗系（J） ......................................................... - 6 -六、三叠系（T） ......................................................... - 8 -七、二叠系（P） ........................................................ - 20 -八、石炭系（C） ........................................................ - 23 -九、泥盆系（D） ........................................................ - 27 -十、志留系（S） ........................................................ - 32 -十一、奥陶系（O） ...................................................... - 37 -十二、寒武系（?） ...................................................... - 42 -十三、震旦系（Z） ...................................................... - 51 -十四、南华系（NH） ..................................................... - 54 -十五、青白口系（QB） ................................................... - 56 -十六、蓟县系（JX） .....................................................- 62 -）Q一、第四系（）n（一）南屯组（Q4主要由褐黑色泥炭层组成，顶部为坡积的黄褐色含砾屑亚砂土—亚粘。

贵州喀斯特的基本特征喀斯特(岩溶)一词来自于前南斯拉夫第纳尔“karst”高原,即石头之意。

它是一种自然现象,包括水对碳酸盐岩溶蚀的地球化学过程和形成的地貌形态。

喀斯特(岩石圈)与气圈、水圈、生物圈耦合,构造了喀斯特自然生态环境。

喀斯特在世界上分布很广,面积达5100万km2,占地球总面积的10%,从热带到寒带、由大陆到海岛都有其踪迹。

其中比较集中分布的地区包括中国南部,越南北部、斯洛文尼亚迪纳里克山区,意大利和奥地利交界的阿尔卑斯山区,法国中央高原,俄罗斯乌拉尔山,澳大利亚大陆南部,美国肯塔基和印第安纳州,古巴及牙买加等地。

中国960万km2的土地上,喀斯特分布面积超过124万km2,约占全国总面积的13%,主要分布于中国南方的贵州、广西、云南、四川、西藏、湖南、湖北,以及北方的山西、河北和山东等省,是世界最大、最集中连片的喀斯特区。

闻名于世的黄果树瀑布、桂林山水、路南石林等即位于这一区域内。

贵州喀斯特的基本特征可归纳为:分布连续、面积广大的质纯、层厚的石灰岩和白云岩,给喀斯特发育奠定了最雄厚的物质基础;燕山运动构成了贵州喀斯特地貌空间分布基本骨架;高原—峡谷地域结构;热带、亚热带喀斯特上升发育的结构系统和演化系列;强烈发育的热带、亚热带地表、地下二元结构,地貌类型齐全;锥状喀斯特典型发育的高原山地。

基于以上特征,喀斯特构成了整个自然景观中最醒目的主体,它以其自身固有的形态、类型、结构和分布,在中国及世界喀斯特中占有极其重要的地位,与周围的云南、四川、湖南和广西相比,具有明显的区域性特征。

贵州具有面积广大、分布连续的碳酸盐岩。

贵州碳酸盐岩石多以质纯、层厚、钙镁含量很高的石灰岩和白云岩为主,其总厚达6200-8500m,占沉积盖层的70%以上, 而且出露面积占全省总面积的73%,从而给喀斯特发育奠定了最雄厚的物质基础。

贵州由于碳酸盐岩岩层广泛分布,加之地质构造复杂,不仅经向、纬向及扭动构造互相交接、复合、重叠,而且经过多期活动,在第三纪以来长期湿热的热带、亚热带气候环境下,和强烈的大面积、大幅度自东西倾斜上升, 并伴以局部断块上升和断陷盆地的相对下降的新构造运动控制下,地形切害强烈,地势起伏大,喀斯特发育复杂,区域分异明显,地貌类型多样,水动力条件的区域变化显著。

岩石：一般为矿物的天然集合体。

主要由一种或几种造岩矿物按一定方式结合而成；部份为火山玻璃或生物遗骸。

按岩石形成过程分为（1）火成岩：是熔融物质（一般为岩浆）在地下或喷出地表后冷凝形成的岩石。

如花岗岩、玄武岩等。

（2）沉积岩：是风化作用，生物作用或某种火山作用形成的产物，经搬运、沉积和石化作用在地表或接近地表条件下形成的岩石，如页岩、砂岩、石灰岩等。

变质岩是原来存在的岩石，一般在温渡、压力升高条件下，经矿物成分、结构构造的改造而形成的岩石。

如片岩、片麻岩、大理岩等。

上述三大类岩石在贵州都有分布，但以沉积岩最为发育，素有沉积王国之称，它不仅分布广泛、且岩石类型多样，既有碳酸盐岩、硅质岩、锰质岩、磷质岩，也有陆源碎屑岩、火山碎屑岩等。

其中又以碳酸盐分布最广，发育最好，且以生物成因者居多。

类型多样、丰富多彩的生物碳酸盐岩是贵州沉积岩的一大特色。

贵州的火成岩出露面积不大，分布零星，但岩石类型多样，从超基性岩到酸性岩都有，又以基性岩最佳。

其成因既有幔源岩浆喷溢的基性熔岩和侵位的偏碱性超基性岩，又有陆壳改造的花岗岩。

形成的构造环境，以板内离散构造环境形成的基性岩为主，会聚板块边缘形成的交代花岗岩次之。

贵州变质岩以区域变质岩为主，多为浅变质的绿片岩相。

碳酸盐岩：主要由沉积碳酸盐矿物（方解石、白云石等）组成的岩石。

主要化学成份是（以氧化物表示）：Cao、Mgo、Co2；碳酸盐岩的结构组成有颗粒（包括内碎屑、生物碎屑、包粒、球粒、团块）、泥晶基质和胶结物。

主要岩石类型为石灰岩和白云岩。

贵州碳酸盐岩分布广泛，出露面积约10.8Km2，约占全省总面积的61.9%。

从震旦纪晚期至晚三迭世早期地层大都由各类碳酸盐岩组成，具明显的多时代性和多层位性。

岩石类型多样，有泥晶灰岩、粒屑灰岩、礁灰岩、结晶灰岩等，其中以生物成因的碳酸盐岩最为发育。

形成碳酸盐岩的沉积环境复杂多变，有陆地环境和大气环境中形成的碳酸盐岩，也有在海洋环境中形成的碳酸盐岩，后者又有深水碳酸盐岩和浅水碳酸盐岩。

贵州地层与岩石标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]贵州地层与岩石黔东南州金鹰矿产资源技术发展有限公司二ＯＯ九年五月目录一、第四系（Q）n）（一）南屯组（Q4主要由褐黑色泥炭层组成，顶部为坡积的黄褐色含砾屑亚砂土—亚粘土层。

共厚约5m。

g）（二）高旺组（Q4（三）松坡组（Qs）灰至深灰色粉砂质粘土、有机质粘土和泥炭层组成。

其中常见菱铁矿结核或菱铁矿透镜体。

已知最大厚度85m。

p）（四）坪地组（Q1在坪地，自下而上由风化很深的黄褐色泥砾、褐黄至棕红色含砾屑粘土、灰至浅灰绿色层纹状亚粘土层，以及岩屑（角砾）与砂土的混杂堆积层所组成。

在松桃乌罗，该组为一套褐黄至棕红色的泥砾夹灰至蓝灰色具层纹构造的粘土薄层或透镜体的堆积。

最大厚度20余米。

为瓦灰色粘土夹砂砾层，含粉点状和结核状蓝铁矿。

在同一谷地中，靠近谷地的边缘，往往相变为棕黄色含硅质岩与燧石角砾的粘土、粉砂质粘土夹砂砾层。

该组岩性各地所见酷似。

个别地点（盘县火铺）夹泥炭层。

该组顶部时见具融冻褶曲构造的灰白至浅灰色层纹状粉砂质粘土层，偶见由砂或粉砂质粘土充填的楔状体。

该组厚度自10余米（盘县火铺）至50m 左右（纳雍加戛）。

x）（六）喜鹊沟组（Q1为灰绿色泥砾与砂砾层，横向上可相变为含大量灰岩角砾及其他石块的灰至灰黄色粘土层。

厚度～12.7m。

c）（七）陈选屯组（Q1由一套韵律性十分清楚的角砾、砂和粘土组成，总体上呈灰至灰黄色，半成岩。

已知最大厚度约30m，包含10个左右的韵律层，单个韵律层厚度自～不等，下粗上细。

完整的韵律层底部为角砾层，向上逐渐过渡为含角砾的粗砂—细砂—粉砂与粘土层。

为一套半成岩的灰至深灰色为主、含有少量分散细角砾的湖相粘土与粉砂质粘土层。

底部亦为粘土角砾层，或具肝红、黄绿、灰绿等杂色，或为翠绿色，在层位上与陈选屯组底部的粘土角砾层相当。

其可分上、中、下三段：上段(0～8m)上部为浅灰色局部具水平层理的粉砂质粘土层；下部为深灰色具块状层理的质纯粘土层。

贵州区域地质地史概述贵州区域地质地史概述贵州地处祖国西南腹地，属于云贵高原的一部份。

位于西部特提斯构造域和东部濒太平洋构造域的交接地带，在长达10多亿年的地质演化过程中，铸就了现今的地质面貌。

贵州区域地质的主要特征是：（1）沉积地层发育齐全，自中元古界至第四系均有出露，海相地层层序连续。

中晚元古代以海相碎屑沉积为主，古生代至晚三叠中期则以海相碳酸盐沉积占优势，晚三叠世晚期以后全为陆相碎屑沉积。

地层中富含古生物化石，并赋存有丰富的煤、磷、铝、锰等沉积矿产。

（2）沉积岩发育，不仅分布广泛，岩类繁多，且形成环境变异多姿、相带发育齐全，其中碳酸盐岩最为发育，约占全省陆地总面积的61.9%，尤以生物碳酸盐岩占绝对优势。

（3）火成岩出露面积不大，分布零星，但岩类较多，属性较全，从超基性-基性-中性-酸性的岩石中皆可见及，尤以基性岩发育最佳。

岩浆活动时间漫长，在中元古代-古生代-中生代十余亿年间的地史时间内均有活动，以中元古代和二叠纪两期最为强烈。

成因类型复杂，既有幔源岩浆喷溢的基性熔岩和侵位基性岩，超基性岩，又有陆壳改造型花岗岩，其形成的原始构造背景以伸展为主。

（4）变质岩以层状浅变质岩系为主，属绿片岩相，具面型分布，相带宽阔，单相变质的特点，原岩以硅质碎屑岩为主。

（5）在长达10多亿年的地质历史的时期中，构造经历了武陵、雪峰、加里东、华力西-印支和燕山-喜马拉雅等5个阶段，构造运动既有激烈的褶皱运动，又有缓和的升降运动。

雪峰运动奠定了扬子陆块的基底，广西运动使黔东南地区褶皱隆起与西北的扬子陆块融为一体，事后又经受了后期的裂陷作用和俯冲造山作用。

多次造山运动形成了复杂的构造形迹，其中以规模宏大的侏罗山式褶皱分布最广，发育最好。

（6）矿产资源较丰富，矿种较多，但以沉积矿产和低温热液矿产为主。

地层地层是具某种共同特征或属性，并能以明显或经研究后推论的某种解释性界面与相邻岩石体相区分的岩石体。

贵州地层发育较全，自中元古界至第四系均有分布，且富含化石，层序大多连续。

贵州地质环境概况贵州省简称贵或黔，地处祖国西南腹地，属云贵高原的一部分，或称贵州高原，从云贵高原向东南往湖南、广西的丘陵平原及向北往四川丘陵盆地过渡的斜坡地带。

东经：103。

36，—109。

35，北纬：24。

37，—29。

13，。

面积17.6万km2。

一、贵州地势基本轮廓由纬向三级阶梯与经向两面斜坡构成，处于我国青藏高原第一梯级到东部第三梯级丘陵平原过渡的第二梯级云贵高原的斜坡地带。

地势由西向东逐渐降低，纬向形成三个阶梯，同时又处于我国长江水系与珠江水系的分水岭地区，中部高，东、南、北低。

经向形成两面斜坡，因而又成为高耸于四川盆地与湖南、广西丘陵间的高原山地。

贵州地势可分三个梯级（台面），海拔高程分别是，第一梯级（台面）在2900-2200m，由西部威宁、赫章、水城一带的高原组成；第二梯级（台面）海拔降到1500-1000m由贵州中部山原（黔北、黔南）丘原（黔中）组成；第三梯级（台面）海拔继续降到800-500m、由江口-镇远以东的低山丘陵组成。

西部第一梯级（台面）地势最高，为云南高原的延续部分，是贵州最典型的高原地貌，高原面大部保存较好，高原的边缘切割强烈，形成高中山。

中部第二梯级是典型的山原和丘原分布区，其范围在遵义市以南、惠水以北、黔西以东、镇远以西的广大地区，南、北两大斜坡区则是山区分布区。

东部第三梯级（台面）指松桃、铜仁、锦屏等地，是典型的低山丘陵与湖南丘陵区连成一片。

贵州地势起伏较大。

最高点威宁韭菜坪海拔2900m，最低点都柳江出省处海拔137m，高差距2763m。

但全省地势起伏状况各地有所不同，一般是大梯级和高原的中心部位、地形起伏小，河流切割浅，相对高度小，如处于第一梯级（台面）面的安顺、平坝、贵阳、遵义、湄潭、瓮安、麻江等地，以及处于第三梯级（台面）面的铜仁、玉屏、锦屏等到地，相对高度多在200m以下；但在梯级面的转变地带，高原边缘以及各大河流中、下游地区则地形起伏大，河流切割深，相对高差大，如地处高原北部的习水、桐梓、道真、沿河和高原南部的边缘的安龙、册亨、望谟、罗甸、荔波等地相对高差常达500-700m以上。