廣西那坡縣中里沉積型鋁土礦成礦機理及找礦標志

陶記增

（廣西壯族自治區第四地質隊，廣西 南寧 530031）

近年來，隨著我國工業化、城鎮化快速發展，我國鋁土礦資源消費保持兩位數增長，鋁土礦資源供需矛盾日益突出。桂西堆積鋁土礦經過二十多年的勘查和開發利用，堆積鋁土礦資源也僅夠開發十來年。為廣西經濟建設能持續高速發展，為桂西鋁工業基地提供資源保障，勘查和開發利用沉積型鋁土礦資源的需求日益迫切。廣西地礦局與研究團隊經過多年對桂西鋁土礦勘查和研究，建立了一套先進完善的堆積型鋁土礦勘查技術方法體系，連續完成了廣西多個大型堆積型鋁土礦地質詳查、勘探工作，但在沉積型鋁土礦勘查方面研究相對少。本文以廣西那坡縣中里鋁土礦區為例，通過對礦區地質特征及礦體特征進行綜合研究，分析沉積型鋁土礦成礦機理和找礦標志，總結找礦規律，為今后勘查類似礦種提供參考。

1 礦區地質特征

1.1 地層

礦區地層由老至新有：上石炭-下二疊統馬平組（C2P1m），中二疊統棲霞組（P2q）、茅口組（P2m），上二疊統合山組（P3h），下三疊統馬腳嶺組（T1m），下-中三疊統北泗組（T1-2b）及第四系上更新統（Qp）（圖1）。礦區賦礦層位為上二疊統合山組，自下而上巖性大致為鐵鋁巖、鐵鋁質泥巖、粉砂質泥巖、碳質泥巖及深灰色薄～厚層狀燧石結核生物屑微晶灰巖等。石炭-二疊系馬平組下部為灰-淺灰色中厚層狀-塊狀白云巖、微晶灰巖、生物屑藻屑灰巖；中部灰-淺灰色中-厚層狀白云巖夾微晶灰巖；上部灰-淺灰色厚層狀-塊狀白云巖、微晶灰巖、生物屑藻屑灰巖。中二疊統棲霞組為灰色厚層狀藻屑灰巖、櫛殼狀亮晶顆粒灰巖、藍藻粘結巖、白云巖。中二疊統茅口組為中厚層灰白色微晶灰巖，是礦區沉積型鋁土礦層底板，同時也是堆積鋁土礦的基底。下三疊統馬腳嶺組為深灰色條帶狀灰巖夾鮞粒灰巖，灰色中厚層狀鮞粒灰巖、白云巖。下-中三疊統北泗組為淺灰色中～厚層狀白云巖、薄層灰巖、含鳥眼灰巖、砂屑灰巖。

1.2 構造

區內構造發育，褶皺主要有四定向斜，位于礦區北東部；斷裂主要有平孟斷裂（F1）和中里斷裂（F3），分布位于礦區西部和東部。四定向斜軸向為北東向，與北西向的F1和F3斷裂相切。

（1）四定向斜褶皺：核部沿隴角、四定、上東延伸，軸向45°。核部地層為下三疊統馬腳嶺組和北泗組。翼部為二疊系、石炭系、泥盆系地層。巖層傾角一般為10°～50°。區內沉積鋁土礦、堆積鋁土礦主要沿向斜翼部分布。

（2）平孟斷裂（F1）：沿平孟背斜軸部分布，走向總體為北西向，切割二疊系、三疊系地層，斷層出露線較平直，產狀較陡，傾角約65°～80°，斷面傾向總體為北東向，屬逆斷層。

（3）中里斷裂（F3）：分布于礦區東部，中里-弄獲-弄蕓一線，向南延伸至越南境內，切割二疊系、三疊系地層，斷層出露線較平直，產狀較陡，傾角約60°～70°，斷面傾向總體為南西向，屬正斷層。

圖1 礦區地質特征簡圖

1.3 巖漿巖

礦區內無巖漿巖出露。

2 礦體與礦石特征

2.1 礦體特征

礦區內揭露到1個沉積型鋁土礦礦體，總體平面形態呈弧形不連續分布，因中間不連續被分為四個塊段：I-1、I-2、I-3、I-4。礦體規模較小、形態簡單、連續性差，厚度變化較大，礦體形態呈層狀，透鏡狀；各塊段礦體長度為100m～700m不等，傾向為170°～265°，傾角為35°～50°，地表礦體厚度為1.87m～5.85m；深部揭露礦體厚度為0.43m～2.10m。

2.2 礦石特征

沉積型鋁土礦礦石在地表常被氧化呈褐紅色、褐色、灰褐色及鋼灰色等，深部原生礦石，呈淺灰綠色、灰褐色、深灰色等。結構主要為砂屑結構，其次為豆鮞狀結構，粒徑一般為1mm～3mm，大者達5mm。礦石礦物成分主要為一水硬鋁石和一水軟鋁石，其次為三水鋁石、膠鋁礦、褐鐵礦、高嶺石等；礦石的主要化學組分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、S及灼失量。礦石類型按結構構造劃分，可分為砂屑鋁土礦、豆狀鋁土礦、鮞狀鋁土礦、鮞狀—砂屑鋁土礦；按主要的鋁礦物成分劃分，可分為一水型鋁土礦（主要由一水硬鋁石和一水軟鋁石組成）和混合型鋁土礦（主要由一水硬鋁石、一水軟鋁石和三水鋁石組成）；根據化學組分含量劃分，可分為低硫高鐵型鋁土礦和低硫中鐵型鋁土礦。據送樣測試分析，地表探槽單工程Al2O3平均品位為42.81%～53.28%，Fe2O3平均品位為8.83%～34.41%，SiO2平均品位為5.48%～24.00%，A/S為1.85～12.06，S平均品位為0.00%～0.08%，為低品位低硫中鐵沉積型鋁土礦石；深部原生鋁土礦石Al2O3品位為41.43%～52.18%，Fe2O3品位為11.46%～24.73%，A/S為1.85～5.33，S平均品位為8.90%～14.00%。由此可見，地表礦石鋁品位較高，鋁硅比高，含硫較低；深部原生礦石鋁品位稍低，鋁硅比稍低，含硫較高。

3 成礦機理及找礦標志

3.1 成礦機理

本區含礦層位為上二疊統合山組地層，礦層位于合山組地層底部，與下伏地層茅口組為平行不整合接觸。下面筆者根據礦區地質特征及廣西二疊系資料，對本區沉積型鋁土礦成礦機理做簡要分析。

本區所處的德保孤立陸棚臺地在晚二疊世吳家坪期有區域性抬升，開始遭受風化剝蝕，期間出現沉積間斷；到長興期，由于古特提斯海擴張，發生區域性海侵，本區又開始接受沉積。基巖經受風化剝蝕后，在溫暖潮濕的氣候條件下，風化后的碳酸鹽巖產生紅土化和鈣紅土化，為鋁土礦的成礦準備了豐富的物質來源；與此同時，在中二疊統茅口組灰巖面上形成凹凸不平的古喀斯特面，為沉積鋁土礦準備了有利的場所。到海侵初期，在溫熱潮濕氣候條件下，水中含有大量有機質，水介質呈酸性，不斷破壞鋁質巖析出Al2O3，使之在水中變成懸浮物和膠體，順著水體介質搬運到流速較緩的古巖溶盆地。由于基底碳酸鹽巖的作用，水介質由酸性變為弱堿性，沉積環境也變為弱還原環境，在低氧、低硫、富二氧化碳條件下，海水中大量電解質促使富含Al2O3懸浮物、膠體物和介質發生化學反應，陸續沉積下來形成鐵鋁質巖、鋁土礦等。

3.2 找礦標志

（1）地層標志：上二疊統合山組是礦區的主要賦礦層位，沉積鋁土礦層多位于合山組底部。

（2）蝕變標志：沉積型鋁土礦常伴生有黃鐵礦，黃鐵礦化也可作為一個找礦標志。

（3）直接標志：礦區中有多個沉積鋁土礦露頭，是直接找礦標志。

（4）間接標志：沉積型鋁土礦和堆積型鋁土礦在空間和成因上具有繼承性和因果關系[2]，故堆積型鋁土礦是尋找沉積型鋁土礦的間接找礦標志。

4 結論

綜上所述，本區沉積型鋁土礦成礦條件較好，早期形成了規模較大的沉積型鋁土礦床，但受后期構造破壞及風化溶蝕作用，致使大部分沉積型鋁土礦體被風化淋濾成堆積鋁土礦，目前能保留下來的沉積型鋁土礦體規模較小，且連續性較差。鋁土礦是我們廣西優勢礦種，面對鋁土礦資源日益短缺的形勢，加大沉積型鋁土礦成礦理論研究和開發利用是很有必要的。本文通過對礦區沉積型鋁土礦成礦機理進行淺析，希望能為今后尋找類似礦種提供參考。