山西省平陆县某矿区铝土矿地质特征及找矿远景分析

臧进前　赵闯　宋蕊蕊　范海印

摘要：在平陆县曹川镇以南黄河岸边分布有一铝土矿，通过地质填图、钻探、探槽施工及分析测试等工作手段大致查明了该矿体的规模、形态和产状，圈定了成矿的靶区，为下一步找矿勘查扩大资源远景提供了依据。

关键词：铝土矿；地质特征；标志；远景；山西平陆

该区位于豫皖断块之济源—渑池块坳之渑池断凹东部。区内古生界海相及海陆交互相沉积地层发育，石炭系本溪组铁铝岩系大面积分布，具有形成铝土矿矿床较好的地质条件。

1.成矿地质背景

1.1地层。区内出露地层由老到新依次为奥陶系中统马家沟组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组；上第三系上新统保德组、静乐组、第四系中更新统离石组、全新统。

奥陶系中统马家沟组为区内含矿岩系基底岩层，在矿区南侧黄河岸边小面积出露；石炭系中统本溪组与下伏马家沟组呈平行不整合接触，为区内铝土矿含矿岩系，区内多被上覆地层覆盖；石炭系上统太原组主要为砂岩、砂质页岩、灰岩及煤层，为一套典型的海陆交互相含煤沉积岩系；第四系全新统为现代冲洪积物，岩性为砂、砾及粘土，局部为各层坍塌的杂岩转石，主要分布于矿区南部黄河边，区内沟谷中也有小面积分布，厚度变化较大，一般0-20米，平均厚度10米。

1.2构造。本区自古生代以来，地壳基本固结而不再有强烈挤压褶皱，主要为垂直升降运动。地层大多呈舒缓波状单斜产出，总体倾向南至南东东，倾角12°左右。由于不均衡的差异升降，区内断裂构造较发育，断距一般大于30-100米，对矿体的连续性破坏较大。

1.3岩浆岩。矿区内没有岩浆岩出露。

1.4含矿岩系特征。含矿岩系自下而上有山西式铁矿-铁质粘土-铝土矿-耐火粘土矿序列的矿产组合特点。

2.矿床地质特征

2.1矿体赋存部位。矿体赋存于奥陶系中统上马家沟组石灰岩古侵蚀面之上，石炭系中统本溪组地层中下部，矿体底部多为山西式铁矿、铁质粘土岩或粘土岩，顶板为硬质耐火粘土矿、粘土岩。

2.2矿体形状、规模、产状。该区铝土矿体多是一些由扁豆体状，似层状，出露于矿区南部、中东部和北中部支梁上和沟谷中。矿体呈扁豆体状，似层状产出，一般延续稳定，长宽约800-2000米。据全区见矿单工程统计，矿体厚度080-289m，平均厚度124m。产状呈单斜产出。总体走向为北西—南东向，倾向250-280°，倾角2°-20°。矿体埋深0-47306 m，赋存标高-100-365 m。

2.2矿体特征。根据自然剥蚀分割及工程见矿情况，将该区铝土矿划分成三个矿体：Al①矿体位于矿区最南部的西南角矿界处，为扇形状矿体，露头呈蛇曲状北西-南东向展布；Al②矿体位于矿区南中部，为一隐伏的似层状矿体，倾向北东-南西，倾角5°-12°。厚度08-24m，平均厚度110m；Al③礦体位于矿区北中部，为一隐伏矿体，东西、南北各向外推100m。厚度289m。

2.3矿石特征。矿石自然类型主要为含豆粒鲕粒状铝土矿，次为含砾碎屑状铝土矿二种。矿体围岩有粘土岩、耐火粘土矿等。

2.4矿床成因及找矿标志。自中奥陶世末期，加里东运动时，本区上升为陆地，经历了志留纪、泥盆纪以及早石炭世三个漫长地质时代的沉积间断，结果使该区及秦岭古陆和中条山古陆上广泛出露的铝硅酸盐岩风化分解，其中的K、Na、Ca、Mg等元素大多数被淋失，而Fe、Al、Ti、Si等元素相对富集，残留在风化壳中，中石炭世海水侵入本区，使富铁铝的风化壳经水动力作用，在海侵初期的碱性介质中，Fe质首先以Fe（OH）2的形式沉积在奥陶系表面岩溶凹地，形成铁矿或铁质岩，将古地形填平，随水体中PH值的变化和铝质浓度的增加，具二重性的铝开始呈凝胶状Al（OH）3的形式沉淀，形成了铝土岩和铝土矿。之后海水动荡不定，使早期未固结成岩的铝土矿被海浪、岸流击碎，出现了内碎屑角砾，随着海流、潮汐的搬运，部分碎屑磨圆，而其余未磨圆具棱角状，随着水体中剩余的铝质沉淀下来，形成了碎屑状铝土矿。当水动力条件增大，成矿物质或碎屑沉淀不下来，就做远距离的搬运，由于海浪、潮汐动荡不定，成矿物质呈滚动形式搬运，形成了原始的豆、鲕，越滚越大，受重力作用下现形成了豆鲕状铝土矿。到石炭中期之后地壳逐渐上升，水体变浅，出现沼泽化，水体中有机质的逐渐增多，PH值向酸性变化，SiO2在酸性介质条件下最易沉淀，这时就形成了硬质耐火矿或粘土岩。自下而上出现着铁-铝-硅的沉积序列。固结成岩阶段，首先使原始矿物脱水，Al（OH）3演化为Al2O3的形式存在，豆粒也因上覆层的不断沉积而被压扁，形成浑圆扁平状，呈定向排列，具纹理，基质具流纹构造。本区铝土矿的成矿为属滨海演湖相化学沉积矿床。

3.找矿前景

3.1找矿标志。（1）中奥陶统灰岩溶侵蚀面可作为间接找矿标志。（2）本溪组底部铁铝岩系是直接找矿层位。（3）铝土矿质硬，地貌上形成陡坎，加之民采铝土矿，露头部位采坑较多，可作为直接找矿标志

3.2找矿远景。（1）在矿区南部Al①号铝土矿体及周边范围内，开展铝土矿详查工作；（2）以ZK1647孔为中心，周边继续打普查孔验证。

4.结论

通过本次工作，大致查明了矿区内铝土矿矿体的规模、形态、产状、空间分布及变化规律；确定了矿石类型、物质组分及其变化特征；大致查明了矿区内地层、岩浆岩、断裂构造特征及其分布、形态、规模等；大致了解了矿区水文地质、工程地质、环境地质及其它开采技术条件。

参考文献：

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