某区铝土矿成矿类型以及找矿特点初探

2018-09-03

世界有色金属 2018年12期

（江西省地矿局赣东北地质大队，江西上饶 334000）

我国某地区主要是以喀斯特地形地貌为代表，地形地貌对于矿床的分布和矿山石质的变化有很大的影响。喀斯特地貌主要岩溶，是由于水长期对可溶性的岩石产生了化学性的溶蚀作用，由于水的化学作用，会对其岩石层产生冲蚀和变质的影响，喀斯特地形地貌就是这些岩石层的主要形成现象。

矿床成矿主要是在地质变化的沉淀环境中，由于水流的化学侵蚀作用，岩石层产生了变化，矿床成矿的过程中，岩石层虽然大多数在同一时期形成，例如在加里东时期、中泥盆世时期，但是能够生成矿石的条件具有一定的差距，在三、四级的大地构造单元时，同样的成矿地区范围中，成矿的条件也各有不同，受到其成矿的空间、构造、和石质结构、成矿的主要元素等的影响[1]。

目前已知的矿产使用量中，铝是除钢铁之外是使用最多的重要金属，作为工业用途的铝土矿，我国一直在深入发掘并研究铝土矿的成矿因素和成矿带。某地区的铝土矿主要是存在于石炭含铝岩系的上层部分，总体分布呈现出较为清晰的层次状态，每层之间的厚度少有变化，整体铝土层次较为稳定，整个喀斯特地貌中的铝土矿范围是西南到东北方向。铝土矿的形状是块状的，由于沉积环境的影响，其铝土矿的形成结构主要是粒屑结构和泥晶结构[2]。铝土矿的形成离不开水流，因此铝石主要是硬水铝石，某地区的土质主要是红土，红土的粘性较大，造成了铝土矿的矿物石主要分为高岭石和绿泥石。

在铝土矿被开发挖掘之前，找矿工作尤为重要。首先在查找矿山的范围内，需要技术人员结合地质学的综合科学技术和理论综合评估这片区域内地质矿产工作[3]。找矿工作具有较高的技术含量，也需要大量的找矿经验，以分析该地区的地质构造为基础，利用目前普遍适用的找矿方法，例如地质填图法、砾石法、重砂法，分析这些普遍适用的找矿方法存在的具体共性和特点更能够方便总结找矿的特点，以此研究新的找矿模型和方式。

1 某地区铝土矿成矿的类型

就目前现有数据总结，在某地区所发现的铝土矿矿床的分布点有两百余处，仅云南地区发现的铝土矿矿产地就有29处，对比鉴定本地区的铝土矿石质，矿石的类型和成石的结构组织，石质属于硬水铝矿，硬水铝矿占该地区的矿石矿物因素的比例较高，其次为水云母、绿泥云、和高岭石等黏土类的铝土矿矿物因素。由于铝土矿的类型和其结构特点是受到矿床整体影响的，因此矿床的形成过程和形成矿石的因素是铝土矿成矿的决定条件，分析某地区的矿石形成环境，受到水流的化学侵蚀影响，铝土矿的沉积物呈现出矿粒细小的特点。基于目前所发现的铝土矿成矿的时间、环境条件、石质类型等，将本地区的铝土矿分为两类，如表1所示[4]。

表1 铝土矿成矿类型

根据表1所示，铝土矿成矿主要包括两种第四纪堆积型和晚二叠沉积型，大多数分布在整体石质的上层部分，矿石的底层部分则是碳酸盐岩。堆积型铝土矿则会在第四纪的积层中，沉积型的矿石主要形成与晚二叠时期，早期的古岩石层次的形成并不平整，也造成了该时期的铝土矿石在厚度方面也不均衡。

从贵州地区到云南地区逐渐过渡，在云南的东南地区，分布较广的堆积型铝土矿，受到了水流侵蚀的影响，喀斯特地形地貌将石质层次进行了划分。

沉积型铝土矿矿床的分布呈现一定的特点，最上部分是某地区特有的红土类黏土岩并夹杂着铝土岩，中间部分是黏土岩和泥煤，最下层整个矿床的是铝土矿。分析矿床的主要含量，铝质的沉积物是较为广泛的，从而形成了铝土矿和铝土质的黏土岩。

研究矿石结构可以发现，沉积型的铝土矿呈现粒屑结构、土状-半土状等；堆积型的矿石结构较多的是砾状、致密状。沉积型铝土矿石的成矿类型中关于铁和硫的含量各有不同，受到水流沉积的影响；而堆积型铝土矿石中硫的含量较低，铁元素含量中等，这也影响着矿石的整体密度和工业中使用不同铝土矿。

以上两种成矿类型中，还有一定的地质形成条件，由于板块运动中，云南境内的沉淀环境产生变化，碳酸盐石质的矿石层面逐渐受到地壳运动的挤压和流水的侵蚀，从而造就了铝质的沉淀，形成铝质石层。

在早期的地壳运动中，矿床的运动速度不均匀，在两个古陆地交叉地带活动，云南与贵州的地形地貌呈现西北高东南低的特点，中间的山体部分逐渐在风力作用下钙化，铝质矿石层堆积最终铝土矿成矿[5]。

2 铝土矿找矿特点

分析我国目前的找矿技术环境和找矿发展前景，铝土矿的找矿选矿技术具有非常高的难度，而且现有的找矿技术来看成本较高，因此综合技术考量，铝土矿在选矿技术中大多采用脱硅技术。脱硅作为找矿的技术支持，这也是铝土矿找矿最明显的特点。

铝土矿脱硅，是将矿床中的矿石杂质中的硅排除，硅的排除能够落到矿床的下部分石质中，因此矿床的下层就会有较多的硅质，找矿时，根据矿床下层硅的多少确定该地区是否含有铝土矿。

首先，从找矿的层位而言，某地区的是铝土矿是受到了流水侵蚀和风化作用，停留在矿床表层的铝土矿石，脱硅技术帮助技术人员在找矿之后，将存在与特定层位部分的矿石其金属含量始终维持在沉积环境中的铝含量，因此找矿过程中，层位判断是找矿的特点之一。

其次，含矿层的厚度也是找矿的特点之一，找矿最直接最明显找矿就是从矿质的裸露层判断铝土矿是否存在，一般情况下，有铝土矿的含矿层厚度较大，越大的厚度说明铝土矿的矿床较大，矿石的质量也较好。但是当含矿层的厚度小于2m时，代表此处没有铝土矿的矿床存在。特殊情况下，含矿层有时并不是只有铝土矿一种矿石，厚度较大的含矿层包含很多小部分的分层，这些分层矿石种类多，而且覆盖范围较广，在矿层的下部分有绿泥石的存在，这部分含矿层则一定含有铝土矿。

最后，本地区铝土矿的裸露程度和裸露的矿石类型是找矿的特点之一，根据矿石的形状和结构，某地区的矿石主要是有砾状、为砂屑状、致密状、半粗糙状、碎屑状等，根据矿石的机构特点，矿石的层次分布也有其特点，最终判断找矿。

铝土矿的成矿因素和成矿类型，会影响矿石的分布情况，找矿的过程中，根据所探明的该地区矿石成矿类型也可进行找矿。

找矿的最终目的是为了开采矿石，并最终将矿石的经济效益发挥到最大，所以根据裸露的矿石层厚度和地区分布的特点，也可以判断本地区的铝土矿开采规模和需要运用的开采技术。