山西省平陸縣某礦區鋁土礦地質特征及找礦遠景分析

臧進前　趙闖　宋蕊蕊　范海印

摘要：在平陸縣曹川鎮以南黃河岸邊分布有一鋁土礦，通過地質填圖、鉆探、探槽施工及分析測試等工作手段大致查明了該礦體的規模、形態和產狀，圈定了成礦的靶區，為下一步找礦勘查擴大資源遠景提供了依據。

關鍵詞：鋁土礦；地質特征；標志；遠景；山西平陸

該區位于豫皖斷塊之濟源—澠池塊坳之澠池斷凹東部。區內古生界海相及海陸交互相沉積地層發育，石炭系本溪組鐵鋁巖系大面積分布，具有形成鋁土礦礦床較好的地質條件。

1.成礦地質背景

1.1地層。區內出露地層由老到新依次為奧陶系中統馬家溝組；石炭系中統本溪組、上統太原組；二疊系下統山西組、下石盒子組、上統上石盒子組；上第三系上新統保德組、靜樂組、第四系中更新統離石組、全新統。

奧陶系中統馬家溝組為區內含礦巖系基底巖層，在礦區南側黃河岸邊小面積出露；石炭系中統本溪組與下伏馬家溝組呈平行不整合接觸，為區內鋁土礦含礦巖系，區內多被上覆地層覆蓋；石炭系上統太原組主要為砂巖、砂質頁巖、灰巖及煤層，為一套典型的海陸交互相含煤沉積巖系；第四系全新統為現代沖洪積物，巖性為砂、礫及粘土，局部為各層坍塌的雜巖轉石，主要分布于礦區南部黃河邊，區內溝谷中也有小面積分布，厚度變化較大，一般0-20米，平均厚度10米。

1.2構造。本區自古生代以來，地殼基本固結而不再有強烈擠壓褶皺，主要為垂直升降運動。地層大多呈舒緩波狀單斜產出，總體傾向南至南東東，傾角12°左右。由于不均衡的差異升降，區內斷裂構造較發育，斷距一般大于30-100米，對礦體的連續性破壞較大。

1.3巖漿巖。礦區內沒有巖漿巖出露。

1.4含礦巖系特征。含礦巖系自下而上有山西式鐵礦-鐵質粘土-鋁土礦-耐火粘土礦序列的礦產組合特點。

2.礦床地質特征

2.1礦體賦存部位。礦體賦存于奧陶系中統上馬家溝組石灰巖古侵蝕面之上，石炭系中統本溪組地層中下部，礦體底部多為山西式鐵礦、鐵質粘土巖或粘土巖，頂板為硬質耐火粘土礦、粘土巖。

2.2礦體形狀、規模、產狀。該區鋁土礦體多是一些由扁豆體狀，似層狀，出露于礦區南部、中東部和北中部支梁上和溝谷中。礦體呈扁豆體狀，似層狀產出，一般延續穩定，長寬約800-2000米。據全區見礦單工程統計，礦體厚度080-289m，平均厚度124m。產狀呈單斜產出。總體走向為北西—南東向，傾向250-280°，傾角2°-20°。礦體埋深0-47306 m，賦存標高-100-365 m。

2.2礦體特征。根據自然剝蝕分割及工程見礦情況，將該區鋁土礦劃分成三個礦體：Al①礦體位于礦區最南部的西南角礦界處，為扇形狀礦體，露頭呈蛇曲狀北西-南東向展布；Al②礦體位于礦區南中部，為一隱伏的似層狀礦體，傾向北東-南西，傾角5°-12°。厚度08-24m，平均厚度110m；Al③礦體位于礦區北中部，為一隱伏礦體，東西、南北各向外推100m。厚度289m。

2.3礦石特征。礦石自然類型主要為含豆粒鮞粒狀鋁土礦，次為含礫碎屑狀鋁土礦二種。礦體圍巖有粘土巖、耐火粘土礦等。

2.4礦床成因及找礦標志。自中奧陶世末期，加里東運動時，本區上升為陸地，經歷了志留紀、泥盆紀以及早石炭世三個漫長地質時代的沉積間斷，結果使該區及秦嶺古陸和中條山古陸上廣泛出露的鋁硅酸鹽巖風化分解，其中的K、Na、Ca、Mg等元素大多數被淋失，而Fe、Al、Ti、Si等元素相對富集，殘留在風化殼中，中石炭世海水侵入本區，使富鐵鋁的風化殼經水動力作用，在海侵初期的堿性介質中，Fe質首先以Fe（OH）2的形式沉積在奧陶系表面巖溶凹地，形成鐵礦或鐵質巖，將古地形填平，隨水體中PH值的變化和鋁質濃度的增加，具二重性的鋁開始呈凝膠狀Al（OH）3的形式沉淀，形成了鋁土巖和鋁土礦。之后海水動蕩不定，使早期未固結成巖的鋁土礦被海浪、岸流擊碎，出現了內碎屑角礫，隨著海流、潮汐的搬運，部分碎屑磨圓，而其余未磨圓具棱角狀，隨著水體中剩余的鋁質沉淀下來，形成了碎屑狀鋁土礦。當水動力條件增大，成礦物質或碎屑沉淀不下來，就做遠距離的搬運，由于海浪、潮汐動蕩不定，成礦物質呈滾動形式搬運，形成了原始的豆、鮞，越滾越大，受重力作用下現形成了豆鮞狀鋁土礦。到石炭中期之后地殼逐漸上升，水體變淺，出現沼澤化，水體中有機質的逐漸增多，PH值向酸性變化，SiO2在酸性介質條件下最易沉淀，這時就形成了硬質耐火礦或粘土巖。自下而上出現著鐵-鋁-硅的沉積序列。固結成巖階段，首先使原始礦物脫水，Al（OH）3演化為Al2O3的形式存在，豆粒也因上覆層的不斷沉積而被壓扁，形成渾圓扁平狀，呈定向排列，具紋理，基質具流紋構造。本區鋁土礦的成礦為屬濱海演湖相化學沉積礦床。

3.找礦前景

3.1找礦標志。（1）中奧陶統灰巖溶侵蝕面可作為間接找礦標志。（2）本溪組底部鐵鋁巖系是直接找礦層位。（3）鋁土礦質硬，地貌上形成陡坎，加之民采鋁土礦，露頭部位采坑較多，可作為直接找礦標志

3.2找礦遠景。（1）在礦區南部Al①號鋁土礦體及周邊范圍內，開展鋁土礦詳查工作；（2）以ZK1647孔為中心，周邊繼續打普查孔驗證。

4.結論

通過本次工作，大致查明了礦區內鋁土礦礦體的規模、形態、產狀、空間分布及變化規律；確定了礦石類型、物質組分及其變化特征；大致查明了礦區內地層、巖漿巖、斷裂構造特征及其分布、形態、規模等；大致了解了礦區水文地質、工程地質、環境地質及其它開采技術條件。

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