广西那坡县和平矿区堆积型铝土矿地质特征

周锦科

（广西壮族自治区二七四地质队，广西 北海 536000）

0 引言

据国土资源部统计，2020年中国铝土矿基础储量10亿t，静态保证年限大约7年，主要集中在山西（30%）、广西（25%）、河南（21%）、贵州（19%）。目前广西铝土矿累计查明资源量15.191亿t，桂西地区是典型的堆积型铝土矿资源富集区，查明资源量9.841亿t，占比超过65%，具有品味高、规模大、埋藏浅、矿层厚、已开采等特点。桂西区域地质矿产分布图见图1。广西那坡县和平矿区堆积型铝土矿调查共提交堆积型铝土矿净矿量120万t，通过总结分析和平矿区矿体成矿地质特征，对指导广西找矿突破战略行动具有指导意义。

图1 区域矿产分布

1 地质概况

广西那坡县和平堆积型铝土矿矿区产于南华准地台右江再生地槽靖西～田东隆起西北侧，那坡褶断带的北西部。

1.1 地层

矿区主要出露地层有泥盆系、石炭系及第四系，矿区北东面有少量三叠系板纳组地处出露，其中泥盆系—石炭系为堆积铝土矿的基底地层。

泥盆系在区内出露分布广，约占矿区面积的58%，是堆积铝土矿体分布的最主要基底地层，可分为中统唐家湾组，上统融县组和榴江组。石炭系区内出露分布较广，约占矿区面积的40%，是堆积铝土矿体分布的最主要基底地层，可分为下统英塘组，上统都安组和黄龙组。第四系在矿区范围内较发育，普遍分布于峰丛洼地、峰林谷地等地貌单元中，按其形成及分布特征可分为岩溶堆积层、坡积层和残积层及少量的冲积层，主要为第四系更新统（Qp）岩溶堆积层。在以石炭系下统至泥盆系中、上统为基底的岩溶堆积层、坡积层中，因地形影响而富集含铝土矿矿块形成铝土矿工业矿体，其中岩溶堆积铝土矿体矿石品质最好、规模最大、分布范围也最广。

1.2 构造

工作区位于宋平向斜的西翼，褶皱及断裂构造发育。

矿区主要褶皱为宋平向斜等，是区内主要的控矿构造，轴向北东向，其南端由于受东西向构造应力挤压而向南突出，核部出露中三叠统百逢组第二段，南段两翼出露中三叠统百逢组第一段～上泥盆统，紧靠核部岩层产状较陡（50°～70°），翼部产状较平缓（18°～45°）。矿区内断裂构造较发育，主要以北西向断裂为主，次为北东向，北西向断层为北东向断裂切割。断裂构造主要为那坡断裂。

2 矿体特征

2.1 概述

和平矿区踏勘合计圈定堆积型铝土矿含矿洼地116个，揭露矿体49个，其中资源量大于3万t的有14个；1万～3万t的矿体有17个；小于1万t的矿体有18个。堆积铝土矿矿体主要产于第四系岩溶谷地、坡地上，赋存于第四系岩溶堆积土层中。

2.2 矿体形态、产状

矿体在平面上呈群状、片状分布，矿体展布方向受区域构造影响，大致与构造线方向相同。矿体在区内呈不规则零星分布，矿体间被基岩或峰丛分隔开。

各矿体形态、产状受地形地貌影响，基本集中在第四系岩溶洼地、坡地上，从平面上看矿体形态多呈不规则带状、面状、轴状等，矿体边界多呈树杈状、港湾状；矿体受控于洼地地形及基底岩溶形态的制约，垂向上呈层状、似层状、透镜状等，底面线状或呈漏斗状，矿体总体产状较为平缓，在岩溶洼地边缘处地势较高，产状较陡，倾角0°～15°，在坡地上，矿体倾向与坡向一致，坡地上的矿体多与洼地矿体相通，其倾向同坡向一致，倾角15°～30°，矿体厚度一般较小。部分矿体中见有石芽或基岩出露，矿体呈多处分枝复合状，形态相对复杂。

2.3 矿体规模

单矿体面积1216～4126m2，矿体总面积为0.4945km2，一般为2000～10000m2。单矿体长度100～1100m，一般为150～500m；矿体宽度10～280m，一般为50～200m。单工程见矿厚度0.50～8.80m，一般为3.00～8.00m，平均3.94m。

矿体厚度变化规律：总体上分布于矿区城厢河两侧，厚度为0.8～7.5m，平均厚度4.02m。单矿体中一般表现为中部较厚，矿体边部、坡地处较薄。矿体厚度变化系数为47.59%，在40%～80%区间，属于较稳定类型（见表1）。

表1 矿体厚度变化系数统计

2.4 矿体含矿率

单工程含矿率为269～1051kg/m3，一般为350～1000kg/m3。2矿区单矿体平均含矿率为286～884kg/m3，一般为400～700kg/m3，矿区平均为648㎏/m3。矿区内各矿体的含矿率变化特点一般是封闭性较好的洼地和靠近边坡地段、矿体内部隆起地段含矿率较高，平缓低洼地带附近和靠近落水洞含矿率相对低，含矿率中上部相对较高，地表附近及底部含矿率较低；剖面上矿体含矿率的变化多呈不规则跳跃式变化（见图2）。各矿体间含矿率变化相对均匀，矿体含矿率变化系数属于均匀分布（见表2）。

图2 单工程含矿率及主要成分含量沿剖面线的变化曲线

表2 矿体含矿率变化系数统计

3 矿床成因及找矿标志

3.1 物质来源

中国地质大学（北京）与广西壮族自治区二七四地质队根据区域地质条件以及地球化学、矿物学方面特征对广西铝土矿的物质来源进行分析。分析的主要方法有①Eu*－Al/Ti以及Eu*－Ti/Cr图解；②Cr－Ga－Zr图解；③Ni－Cr图解法；④元素比值法等。研究认为成矿物质来自于与岛弧相关的酸性岩浆岩。

3.2 矿床成因

该区堆积铝土矿床为碳酸盐古风化壳搬运岩溶堆积型铝土矿床。由于晚三叠印支运动再度隆起，在燕山运动、喜马拉雅运动控制下，上二叠合三组沉积型铝土矿上覆岩不断遭受分化侵蚀，逐渐接近地表，在岩溶作用及红土化为主导的风化的作用下，沉积铝土矿发生机械破碎、崩塌、搬运，形成残积、堆积体。沉积铝土矿周围的环境同步遭受岩溶侵蚀作用，岩体结构发生变化形成溶蚀空间。岩矿初始堆积体其围岩的溶蚀残余物在以红土化为主的化学风化作用下，可溶性较好的硫、硅等有害组分淋滤流失，难溶的铝、铁、钛及其他矿物组分进一步富集保存于基底岩溶洼地中，最终形成赋存于第四系的堆积型铝土矿。由于岩溶过程在矿床成因上占据主导作用，因此矿床类型属岩溶堆积型铝土矿矿床。

3.3 矿化富集特点

堆积铝土矿的矿化富集具有继承性，被剥蚀的原生沉积铝土矿层规模越大，其形成的堆积铝土矿体厚度愈大。矿体厚度一般表现为中部厚，边部、缓坡相对较薄。

含矿率一般与矿源地距离远近有密切联系，离矿源地越远矿体矿石中夹杂泥岩成分越少，矿石的含矿率就越大，越靠近矿源层的矿体泥岩成分越高，矿石中SiO2含量相对高，A/S比值就底，矿石品质相对较差；封闭性好洼地相对于开阔洼地含矿率高；同一矿体中靠近边坡地段及矿体内部隆起地段含矿率较高，开阔地带及靠近落水洞地带含矿率相对较低；垂向上，中上部相对下部含矿率高。

矿石风化程度越高，有害组分硫、硅等可溶性组分被淋滤流失就越多，形成的堆积铝土矿品质也越好，反之有害物质越多，矿石品质越低。本矿区高品级（Ⅰ品级）矿石仅有少量，分布在15、16号矿体；Ⅱ品级矿石在矿区均有分布；Ⅵ品级矿石仅有少量，分布在5、18号矿体；级外品矿石在矿区均有分布。

3.4 成矿控制因素

堆积型铝土矿成矿主要受矿源层、岩性、构造、气候、地貌等因素控制。

（1）矿源层因素，上二叠统古风化壳沉积型铝土矿是堆积铝土矿直接成矿物源，矿源层的分布、规模和质量直接影响附近堆积矿体的分布、规模和品质。

（2）岩性因素，沉积型铝土矿层顶、底板总体上以碳酸盐岩为主：①有利于岩溶作用的进行，形成容矿场所；②杂质掺合少，使铝土矿碎屑的聚集和化学风化富集成矿。

（3）构造因素影响，褶曲、断裂等构造影响矿源层和堆积矿床的分布及展布形态，矿源层裸露地表，经风化剥蚀和溶蚀作用成矿。

（4）气候因素，岩溶作用是堆积矿床形成的主导因素，湿热的亚热带气候对岩溶作用的进行极为有利，使沉积铝土矿在岩溶作用过程中容易堆积富集成矿。

（5）地貌因素，矿区内广泛分布可溶性碳酸盐岩，地表上岩溶凹地、谷地、缓丘等为铝土矿富集提供极佳场所，矿体的分布、规模、形态受洼地的分布、规模及形态控制，侵蚀面控制着矿体的产状变化。

3.5 找矿标志

（1）矿源层和构造标志：上二叠统合山组（P3h）是沉积铝土矿的含矿层，堆积铝土矿往往在上二叠统合山组（P3h）不整合面附近背斜轴部及向斜翼部分布，可作为寻找堆积铝土矿的前提条件。

（2）地貌标志：泥盆系（D）～二叠系（P）强岩溶区峰丛～洼地地貌、峰林坡地为堆积铝土矿的富集堆积提供了有利场所，也是寻找堆积铝土矿的典型标志。

（3）直接标志：第四系岩溶洼地和坡地地表上残留的铁铝质矿块或铝土矿块是找矿的直接标志，同时红色土壤也可以作为找矿的间接标志。

（4）化探标志：桂西地区已有探明铝土矿均在Al2O3>17%化探异常区内，堆积型铝土矿床均分布于Al2O3>20%中强度异常区内。

4 结论

（1）广西那坡县和平矿区堆积型铝土矿矿床成因类型为岩溶堆积型，成矿物质来源于上二叠统合山组底部的古风化壳型铝土矿（岩）层，主要成矿时代为第四系更新统，以岩溶作用、红土化作用为主导，各种地质因素综合作用的结果。上二叠统合山组底部的古风化壳型铝土矿经岩溶作用风化剥蚀后堆积，在红土化作用下硫、硅等易溶矿物淋滤流失后而形成岩溶堆积型铝土矿床。堆积型铝土矿矿化富集主要受矿源层、地层岩性、构造运动、气候和地貌等因素控制。

（2）本次普查圈定49个堆积型铝土矿体，估算堆积型铝土矿净矿石推断资源量120万t，在本矿区范围内，石芽区含有一定的堆积铝土矿。矿区含矿洼地分布零散且普遍面积较小、形态狭长，石牙分布较广，本次普查浅井平均井深仅4.94m，基岩埋藏较浅，进一步勘查潜力有限。

（3）建议在矿区开发之前，对本区内尚未勘查的堆积铝土矿小矿体进行补充勘查，为充分利用资源提供地质依据。