＊韓琦 王思文

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引言

尼日利亞聯(lián)邦共和國(guó)位于西非東南部，西鄰貝寧與多哥，東接喀麥隆，北靠尼日爾與乍得，南瀕大西洋幾內(nèi)亞灣，國(guó)土面積約923km2。尼日利亞具有豐富的礦產(chǎn)資源，從非金屬到金屬礦產(chǎn)，礦產(chǎn)資源品種較多，儲(chǔ)量較大，但從空間和儲(chǔ)量上表現(xiàn)不均衡。礦業(yè)產(chǎn)值在其國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位，約占其國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的三分之一。

石膏是一種用途廣泛的工業(yè)材料和建筑材料，可作水泥緩凝劑，也用于農(nóng)業(yè)、造紙、油漆、橡膠、陶瓷、塑料、紡織、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域。尼日利亞石膏儲(chǔ)量為10億噸左右，在全國(guó)各地均有分布。為進(jìn)一步推動(dòng)該國(guó)石膏礦資源開(kāi)發(fā)工作，本文結(jié)合相關(guān)地質(zhì)工作實(shí)踐，對(duì)該國(guó)奧貢州石膏礦地質(zhì)特征及礦床成因進(jìn)行分析，以期為今后在尼日利亞地區(qū)開(kāi)展石膏地質(zhì)找礦工作提供參考。

1.成礦地質(zhì)背景

礦區(qū)位于尼日利亞西南部與貝寧交界處附近，位于Ewekoro構(gòu)造帶內(nèi)，屬于尼日利亞西南部沉積層序的一部分。

(1)地層

在沿海盆地經(jīng)沉積作用形成的沉積巖從尼日利亞向西延伸至貝寧共和國(guó)、多哥，并且很小一部分穿越多哥，進(jìn)入加納境內(nèi)。

這些沉積巖可劃分為：古近系古新統(tǒng)Abeokuta組、古近系始新統(tǒng)中段Ewekoro組、古近系始新統(tǒng)上段llaro組、第四系更新統(tǒng)Coatal Plain Sands組。除了在Abeokut組下部和Ewekoro組中的石灰?guī)r中存在一些可見(jiàn)的局部?jī)A斜。這些沉積建造較平坦，傾角為1°～3°，傾向?yàn)槟?西南。由老到新各建造大致特征如下：

①古近系古新統(tǒng)Abeokuta組

該組地層為尼日利亞西南部最古老的沉積巖，不規(guī)整上覆于復(fù)雜的結(jié)晶基底，并且上面有被稱為Northern Uplands的地貌特征。此建造向西側(cè)海岸以1°傾角逐漸加厚。巖性為砂巖、泥巖互層，局部夾薄層灰?guī)r和貝殼，并且砂巖層隨著云母含量的增加而變得越來(lái)越粗糙。為尼日利亞西南部最古老的沉積巖，整個(gè)Abeokut建造厚度大約200m，大部分為松軟易碎結(jié)構(gòu)，其中夾有一層1m厚度左右的含有硅質(zhì)和鐵質(zhì)物質(zhì)的膠結(jié)層。

②古近系始新統(tǒng)中段Ewekoro組

巖性為石灰?guī)r及泥、頁(yè)巖組層，部分為生物殼體碎屑和白鐵礦體組合，含少量石膏礦化。上部具有Ewekoro洼地的地貌特征，其寬度在貝寧共和國(guó)邊境線附近為12km，變化至Sagamu附近的5km。

③古近系始新統(tǒng)上段llaro組

巖性為紅色松散砂、黏土，散砂層中存在含有裂隙的鐵礦石和粗質(zhì)含鐵砂，砂層的厚度從1.1m變化至0.6m，延伸范圍較廣。

④第四系更新統(tǒng)Coatal Plain Sands組

巖性為沙、卵石、砂質(zhì)黏土和非常稀少的褐煤組成，含有植物殘積物，厚度從10m到100m之間。

(2)構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單，未見(jiàn)有明顯的褶皺、斷裂。

(3)巖漿巖

區(qū)域內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖出露。

2.礦區(qū)地質(zhì)特征

(1)地層

礦區(qū)出露地層為古近系始新統(tǒng)中段Ewekoro組，上部被第四系Coatal Plain Sands組所覆蓋。礦區(qū)地層從上至下分述如下：

第四系Coatal Plain Sands組：自上而下分為兩個(gè)巖性段，第一巖性段為灰黑色砂質(zhì)黏土，位于礦區(qū)東部，泥質(zhì)松散狀，表層含少量植物根莖，部分地段含較多礫石，礫石粒徑約0.5～1.5cm，磨圓度差，表面風(fēng)化呈土黃色或黑色，厚度小于1m；第二巖性段為紅色砂土，呈紅棕色，為松散堆積，主要礦物為粉砂質(zhì)石英顆粒，粒徑約0.5～1.0mm，整個(gè)紅色砂土層透水性較好，厚度小于4m。

古近系始新統(tǒng)中段Ewekoro組上部：巖性可分為紅褐色泥巖和黃褐色泥巖兩種，紅褐色泥巖賦存在紅色砂土下部，黃褐色泥巖直接賦存于第四系黏土下部，整體呈泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為黏土礦物，且遇水黏性較好。本層厚度0.4～17.9m。

古近系始新統(tǒng)中段Ewekoro組下部：由上至下分為三個(gè)小層，Ewekoro組下部上層，巖性為含膏泥巖，此層位在紅褐色—黃褐色泥巖下層，顏色由上部黃褐色泥巖過(guò)渡為青色加少量黃色泥頁(yè)巖，呈花斑狀，此階段會(huì)出現(xiàn)小顆粒石膏晶體，隨著深度變深成層性越來(lái)越好，花斑狀減少，整體層位呈青灰色，且該青灰色泥巖的石膏礦化程度，隨深度增加陸續(xù)出現(xiàn)，厚度小于8m；Ewekoro組下部中層，巖性為泥（頁(yè)）巖，位于含膏泥巖下部，顏色呈青灰色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，細(xì)膩、黏性較高，含少量生物碎屑，局部夾少量黑色碳質(zhì)泥頁(yè)巖和泥灰?guī)r。該層較厚，厚度大約為48m；Ewekoro組下部下層，巖性為含礫砂巖，此層含礫砂巖成巖性較好，質(zhì)地較硬，呈黃色，含礫顆粒大約在1.5～4cm，厚度大約為0.3～1m。

(2)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)未見(jiàn)明顯的斷層和褶皺。

(3)巖漿巖

區(qū)內(nèi)未見(jiàn)巖漿巖出露。

3.礦（化）層特征

礦區(qū)分布有較大的含礦層1個(gè)（含膏泥巖層），呈似層狀構(gòu)造，賦存位置與地形有關(guān)（+65m標(biāo)高下），編號(hào)為K1。

石膏礦石不均勻分布在K1含礦層中，多呈顆粒狀散亂分布，少數(shù)呈小的薄層狀或透鏡狀，主要在QJ029、QJ035、QJ037和QJ042中有見(jiàn)，厚度為2～5cm，含礦率為3.21%～5.29%，整個(gè)K1礦層含礦率2.15%。

K1含礦層：由ZK002和ZK003兩個(gè)鉆孔及以往工作施工的QJ029、QJ035、QJ036、QJ037、QJ041和QJ042六個(gè)淺井揭露，含礦層埋深2.7～11.6m，南北長(zhǎng)約2800m，東西寬1330～2240m，厚度0.3～5.3m，平均厚度2.85m。礦體近似水平展布，呈似層狀，頂板為紅褐色或黃褐色泥巖，底板為青灰色泥（頁(yè)）巖。

石膏礦石不均勻分布在K1含礦層中，多呈顆粒狀散亂分布，少數(shù)呈小的薄層狀或透鏡狀，主要在QJ029、QJ035、QJ037和QJ042中見(jiàn)有，厚度2～5cm，含礦率為3.21～5.29%，整個(gè)K1礦層含礦率2.15%。

4.礦石特征

(1)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石為石膏，為粒狀結(jié)構(gòu)，分散在泥巖中，局部富集呈薄層狀。含膏泥巖，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，含有天青石和砂、礫等。

(2)礦物粒度、晶體形態(tài)

含膏泥巖中礦物成分為石膏和黏土。石膏，顏色為白色，呈粒狀結(jié)構(gòu)，晶體為板狀，粒度小于5mm。

(3)礦石化學(xué)成分和有用組份

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，含膏泥巖中CaO平均含量7.76%，結(jié)晶水平均含量9.55%，SO3平均含量5.68%。對(duì)含膏泥巖中石膏礦石進(jìn)行分析，CaO平均含量18.51%，結(jié)晶水平均含量12.73%，SO3平均含量21.52%，根據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算含膏泥巖中CaSO4·2H2O品位為1.10%～80.65%，變化范圍較大，局部富集，石膏顆粒分布不均勻。

(4)礦石類型

礦區(qū)含礦層為含膏泥巖，石膏礦石呈薄層、透鏡狀或顆粒零星分散在泥巖中。

①按礦石的自然類型劃分

按組成礦石的主要礦物結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等，礦石的自然類型可劃分為粒狀、薄層狀礦石。

②按礦石的工業(yè)類型劃分

按組成礦石的礦物成分，礦石的工業(yè)類型可劃分為含膏泥巖型石膏礦石。

(5)礦層圍巖及夾石

根據(jù)工程揭露，礦區(qū)石膏礦體賦存在黃褐色-青灰色泥巖中，其頂板為紅褐色或黃色泥巖，其底板為青灰色泥（頁(yè)）巖，無(wú)夾石。

5.礦床成因

根據(jù)工程揭露，含膏泥巖礦層似層狀構(gòu)造，賦存位置與地形有關(guān)。含膏泥巖分布在礦區(qū)西北地形平坦低洼處，石膏呈顆粒零散分布在含膏泥巖中，局部石膏為小的透鏡狀。推測(cè)該礦床為瀉湖相沉積，礦區(qū)內(nèi)礦體屬于現(xiàn)代瀉湖碎屑沉積型含膏泥巖型石膏礦床，系在河曲或牛軛湖中化學(xué)沉積成礦。

6.礦床開(kāi)發(fā)條件

礦床位于貝寧與尼日利亞交界處，ILaro～Oja Odan公路貫穿整個(gè)礦區(qū)，有多條小路貫通礦區(qū)，沿公路兩側(cè)有許多村莊，交通較為便利。該地區(qū)整體經(jīng)濟(jì)落后，供電不足。礦區(qū)范圍內(nèi)以種植業(yè)為主，附近有較多村莊，所在地勞動(dòng)力充足且廉價(jià)。

礦床內(nèi)礦體分布于區(qū)內(nèi)東部低洼較平坦地帶，其水位埋藏較淺，水量較豐富，水質(zhì)較好，供水方式可采用機(jī)電井。

礦區(qū)石膏賦存在含膏泥巖（黃褐色-青灰色泥巖）中，厚度大約0.3～5.3m，由東南向西北延伸，整個(gè)礦體呈單斜構(gòu)造，傾角一般在1～3°左右，上部覆蓋層厚度2～6.7m之間。

礦區(qū)未來(lái)為露天凹陷開(kāi)采，自然排水條件，礦區(qū)水文地質(zhì)條件中等；礦層圍巖為軟弱泥（頁(yè)）巖，遇水可能滑塌，工程地質(zhì)條件中等；礦山如要開(kāi)采，開(kāi)挖宕口和廢土堆排會(huì)對(duì)地形地貌破壞較大，環(huán)境地質(zhì)條件中等。

7.結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)尼日利亞奧貢州POBE礦區(qū)石膏礦地質(zhì)特征及成因分析，取得了以下認(rèn)識(shí)：

（1）區(qū)內(nèi)含礦地層為古近系始新統(tǒng)中段Ewekoro組下部含膏泥巖（黃褐色—青灰色泥巖），泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，含有天青石和砂、礫，屬于河曲或牛軛湖相碎屑沉積。

（2）區(qū)內(nèi)礦石自然類型為粒狀、薄層狀石膏，石膏為粒狀結(jié)構(gòu)，呈薄層、透鏡或顆粒狀零散分散在泥巖中。礦石結(jié)構(gòu)成分簡(jiǎn)單，為薄層粒狀石膏礦石，加工及選冶技術(shù)條件較為簡(jiǎn)單。

（3）區(qū)內(nèi)石膏礦層，呈不規(guī)則似層狀順河曲分布，厚度大約0.3～5.3m，由東南向西北延伸，整個(gè)礦體呈單斜構(gòu)造，傾角一般在1°～3°左右，上部覆蓋層厚度2～6.7m之間。礦床規(guī)模為中小型，礦層圍巖為軟弱泥（頁(yè)）巖，遇水可能滑塌，后期開(kāi)發(fā)利用具有一定難度。