河南省鋁土礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律

姬 果 李 寧 楊 驍 裴中朝 張 宇 李中明 鐘江文 姬清海

（1.河南省地質(zhì)科學(xué)研究所，河南鄭州450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過(guò)程與資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南鄭州450001；3.河南省航空物探遙感中心，河南鄭州450001；4.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南鄭州450001）

1950年，馮景蘭、張伯聲等在鞏義小關(guān)首次發(fā)現(xiàn)了鋁土礦，認(rèn)為具有工業(yè)價(jià)值，拉開(kāi)了河南省鋁土礦勘查工作的序幕。1954—1958年，中南地質(zhì)局417勘探隊(duì)在鞏義開(kāi)展了鋁土礦勘查工作，提交了竹林溝、茶店、鐘嶺等勘探報(bào)告。接下來(lái)，許多學(xué)者對(duì)鞏義鋁土礦地質(zhì)特征、成因等進(jìn)行了研究。至此，鞏義鋁土礦聞名全國(guó)，為鄭州鋁廠的建設(shè)提供了資源條件。1955—2000年，各勘查單位以鞏義鋁土礦的勘查及研究成果為借鑒，在新安、陜縣、澠池、登封、密縣等地開(kāi)展了大量的勘查工作，探明了一大批鋁土礦床。2000年至今，各勘查單位以煤下鋁為重點(diǎn)進(jìn)行了深入的勘查工作，認(rèn)為河南省煤下鋁找礦潛力巨大。河南省鋁土礦資源豐富，有礦產(chǎn)地104處，其中超大型1處，大型18處、中型37處，小型45處，礦點(diǎn)3處。截至2018年底，查明（333）以上資源儲(chǔ)量13.45×108t，保有資源儲(chǔ)量11.61×108t，居全國(guó)第二位。河南省是我國(guó)鋁工業(yè)最重要的礦石原料來(lái)源地之一。因此，對(duì)河南省鋁土礦床地質(zhì)特征、成礦規(guī)律、礦床成因、成礦預(yù)測(cè)、找礦潛力評(píng)價(jià)、開(kāi)發(fā)利用等方面進(jìn)行研究至關(guān)重要。本研究重點(diǎn)對(duì)河南省鋁土礦床的地質(zhì)特征及成礦規(guī)律進(jìn)行研究，為境內(nèi)鋁土礦勘查及開(kāi)發(fā)提供有益參考。

1 地質(zhì)背景

河南省鋁土礦床均屬與古風(fēng)化殼有關(guān)的海相沉積型孝義式（修文式）鋁土礦床［1-2］，賦礦地層為石炭系本溪組（C2b），成礦時(shí)代屬晚石炭世。鋁土礦集中分布于黃河以南、京廣線以西的三門(mén)峽市、澠池縣、新安縣、偃師市、鞏義市、滎陽(yáng)市、登封市、新密市、禹州市、宜陽(yáng)縣、伊川縣、汝州市、寶豐縣、魯山縣和郟縣，在黃河以北的濟(jì)源市和沁陽(yáng)市有少量分布［3-4］（圖1）。

鋁土礦成礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于華北陸塊南緣的華熊臺(tái)緣坳陷澠池—確山陷褶斷束中西段、嵩萁臺(tái)隆和山西臺(tái)隆太行山拱斷束南段［5］。屬華北地層大區(qū)、晉冀魯豫地層區(qū)、山西地層分區(qū)和豫陜地層分區(qū)［6］。地層具有雙層結(jié)構(gòu)，基底地層為新太古界登封巖群、太華巖群和古元古界嵩山群；蓋層自下而上為中元古界長(zhǎng)城系熊耳群、汝陽(yáng)群、洛峪群、五佛山群、新元古界震旦系、古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系和中生界、新生界。加里東構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使華北陸塊隆升，造成上奧陶統(tǒng)—下石炭統(tǒng)地層缺失。上石炭統(tǒng)本溪組是鋁土礦的賦礦層位。

鋁土礦成礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育。在基底地層中有巖脈侵入，為元古宙鉀長(zhǎng)花崗巖、輝綠巖和中生代石英閃長(zhǎng)巖等。在蓋層中見(jiàn)有早白堊世中基性火山巖和第三紀(jì)超基性火山巖。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 含礦巖系

河南省鋁土礦床含礦巖系均為上石炭統(tǒng)本溪組（C2b）（圖2），主要分布于豫西和豫北的太行山東麓一帶，出露于三門(mén)峽以東，京廣線以西，汝州—寶豐—平頂山一線以北，呈西窄東寬的三角形地帶，面積約20 000 km2［7］。本溪組平行不整合于下伏地層寒武系或奧陶系之上［8-9］，與上覆地層太原組（C2P1t）整合接觸。

本溪組以富鐵鋁質(zhì)為特征，厚0.50～68.34 m，平均厚15 m。自下而上分為6層：

（1）底礫巖。僅個(gè)別礦區(qū)的局部地段見(jiàn)及，如寶豐縣清涼寺礦區(qū)［10］、新安縣郁山礦區(qū)等。厚度一般不超過(guò)1 m，礫石為寒武系或奧陶系碳酸鹽巖，磨圓度差，礫石間膠結(jié)物為高嶺石、伊利石黏土等。

（2）（含）鐵質(zhì)黏土（頁(yè)）巖。多數(shù)礦區(qū)發(fā)育，厚0.50～20.0 m。該層含鐵質(zhì)黏土（頁(yè)）巖，質(zhì)軟，可塑性強(qiáng)，上部頁(yè)理相對(duì)發(fā)育，黏土中常含鐵質(zhì)，鐵質(zhì)常富集成雞窩狀、透鏡狀鐵礦體，俗稱“山西式”鐵礦（包括赤鐵礦、硫鐵礦和菱鐵礦）。在深部鐵質(zhì)主要為黃鐵礦和菱鐵礦，巖石多呈褐灰色。在地表黃鐵礦和菱鐵礦氧化為褐鐵礦、赤鐵礦和針鐵礦，巖石呈紫紅色、黃褐色等，頂部偶見(jiàn)窩狀鋁土礦。

（3）黏土巖或鋁土巖。多數(shù)礦區(qū)發(fā)育，厚0.5～26.0 m。呈灰、灰白、灰黑、褐紅色，具有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、豆鮞狀、礫狀結(jié)構(gòu)，層理不明顯。黏土巖和鋁土巖在走向上和傾向上漸變過(guò)渡，主要由高嶺石和伊利石黏土、一水硬鋁石組成，當(dāng)以黏土礦物為主時(shí)稱黏土巖，一水硬鋁石為主時(shí)稱鋁土巖。黏土巖和鋁土巖多數(shù)可作耐火黏土礦。局部地段當(dāng)一水硬鋁石富集可形成透鏡狀鋁土礦體。該層在深部夾有碳質(zhì)頁(yè)巖和煤線，含植物化石，為鋁土礦的賦礦層位之一。

（4）鋁土礦。區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，局部在走向、傾向上相變?yōu)殇X土巖或黏土巖（礦），厚0～59.55 m（禹州市方山礦區(qū)）。鋁土礦呈灰、灰白色、灰黃色，具有鮞狀、豆?fàn)睢⒍辊b狀、碎屑狀、致密塊狀結(jié)構(gòu)，層理不明顯。該層為鋁土礦的主要賦礦層位［11-14］。

（5）鋁土巖或黏土巖。厚0.5～13 m，鋁土巖或黏土巖基本特征與第3層黏土巖或鋁土巖地層相似，局部夾透鏡狀鋁土礦體，為鋁土礦的賦礦層位之一。

（6）碳質(zhì)頁(yè)巖。多數(shù)礦區(qū)發(fā)育，厚0～5 m。呈灰—灰黑色，具有泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、頁(yè)理發(fā)育，屬半軟質(zhì)黏土。主要由高嶺石、伊利石，少量蒙脫石等組成，含有碳質(zhì)，植物葉片化石較多。該層中上部夾有煤線（層）。在三門(mén)峽地區(qū)，頂部多有一層厚不超過(guò)1 m的黑色含碳高嶺石泥巖（硬質(zhì)）。

總體上，本溪組巖性和含礦性特征可總結(jié)為：①不同地區(qū)巖石組合特征相似，可分為6個(gè)巖層，除了底部第1層底礫巖局部發(fā)育外，其余5個(gè)巖層不同地區(qū)均較發(fā)育。②受古巖溶地貌影響，總體厚度和單一巖層厚度變化均較大，在漏斗發(fā)育地段，本溪組和鋁土礦層厚度較大。③豫北與豫西地區(qū)相比，本溪組巖性組合變化較大，豫北地區(qū)主要為鐵質(zhì)黏土巖、綠泥石黏土巖、黏土礦，夾鋁土礦和粉砂質(zhì)黏土巖，局部見(jiàn)中—細(xì)粒石英砂巖，所含黏土礦為主礦產(chǎn)；豫西地區(qū)以鋁土巖（礦）為主，夾鐵質(zhì)黏土巖、黏土巖（礦），所含鋁土礦為主礦產(chǎn)。④豫西地區(qū)較豫北地區(qū)的濟(jì)源、焦作、沁陽(yáng)地區(qū)鋁土礦含礦性好。

2.2 礦層特征

本溪組含鋁土礦1～4層，分別賦存于本溪組的第2、3、4、5巖層之中。在嵩箕北部涉村、鐘嶺、水頭一帶一般含礦3～4層，在嵩箕南部含礦1～3層，其他地區(qū)多為1層，局部1～2層。其中，賦存于第4層中的鋁土礦為主礦層，賦存于第3、5層中的鋁土礦為次要礦層，賦存于第2層中的鋁土礦少見(jiàn)，規(guī)模小，不具有工業(yè)意義。

2.3 礦體特征

鋁土礦主礦（層）體平面形態(tài)多為不規(guī)則狀，地表礦體由于受到風(fēng)化剝蝕，平面形態(tài)更為復(fù)雜，礦體邊界多呈港灣狀，深部礦體平面形態(tài)相對(duì)簡(jiǎn)單。礦體剖面形態(tài)以似層狀、透鏡狀為主，其次為漏斗狀、窩狀、扁豆?fàn)畹龋▓D3）。似層狀、透鏡狀礦體規(guī)模一般較大，長(zhǎng)500～1 000 m。澠池縣曹窯深部鋁土礦區(qū)Ⅰ號(hào)礦體，為似層狀，長(zhǎng)3 900 m，寬100～860 m，面積1.75 km2，厚 0.35～17.86 m，一般厚 1～9 m，平均厚5.28 m。偃師市夾溝鋁土礦區(qū)Ⅰ號(hào)礦體呈透鏡狀，局部為漏斗狀，長(zhǎng) 4 220 m，寬 200～510 m，厚 0.87～44.86 m，平均厚7.39 m。漏斗狀礦體規(guī)模相對(duì)較小，但厚度較大，長(zhǎng)度一般為數(shù)十米至數(shù)百米，厚度可達(dá)20～30 m，乃至更厚。新安縣張窯院鋁土礦區(qū)Ⅰ號(hào)礦體呈漏斗狀，長(zhǎng)500 m，寬50～250 m，厚0.50～42.17 m，平均厚13.32 m，開(kāi)采過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)最大的礦體厚度超過(guò)60 m。禹州市方山鋁土礦區(qū)XIII號(hào)礦體呈透鏡狀—漏斗狀，長(zhǎng)192 m，寬38～90 m，厚11.04～59.55 m，平均厚40.16 m。窩狀和扁豆?fàn)畹V體規(guī)模最小。

礦體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，無(wú)夾層或有少量夾層（一般不超過(guò)3層），夾層為黏土巖（礦），厚度一般不大，連續(xù)性較差。少部分礦體出現(xiàn)無(wú)礦天窗。其他次要礦層礦體形態(tài)多為雞窩狀、透鏡狀，規(guī)模較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，基本沒(méi)有夾層。

2.4 礦石特征

依據(jù)礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，可將河南省鋁土礦石分為7種自然類型（表1）。其中，碎屑狀鋁土礦和礫狀鋁土礦屬機(jī)械沉積，塊狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦和薄層狀鋁土礦屬膠體化學(xué)沉積，土狀鋁土礦和蜂窩狀鋁土礦由次生風(fēng)化形成。

已查明的河南省境內(nèi)鋁土礦由30多種礦物組成。礦石礦物主要為一水硬鋁石，可見(jiàn)三水鋁石。黏土礦物主要為高嶺石，其次為伊利石，地開(kāi)石、蒙脫石、埃洛石、綠泥石和葉蠟石少量。在垂向分布上，高嶺石主要分布在礦體上部，伊利石主要分布在礦體下部。鐵礦物主要為赤鐵礦、針鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦（深部）、黃鐵礦（深部），可見(jiàn)磁鐵礦、鉭鐵礦等；鈦礦物有銳鈦礦、金紅石、白鈦礦、板鈦礦和榍石；其他礦物常見(jiàn)有鋯石、電氣石、方解石、白云石、石英，可見(jiàn)方鉛礦、硫磷鋁鍶石、明礬石、黃鉀鐵釩、云母、長(zhǎng)石、綠簾石、碳質(zhì)等。一水硬鋁石在實(shí)體鏡下呈無(wú)色、淺灰色、深灰色和黃褐色。在薄片中呈無(wú)色、淺藍(lán)色、灰色和褐色，透明—半透明，顏色越深，透明度越差。大部分為隱晶質(zhì)，晶體形態(tài)為半自形晶—他形晶粒狀、膠團(tuán)狀、板柱狀和短柱狀。半自形晶—他形晶粒徑為0.007～0.100 mm，膠團(tuán)狀和板柱狀晶體粒徑為0.001～0.005 mm，短柱狀粒徑為0.005～0.050 mm。集合體形態(tài)有鑲嵌狀集合體、聯(lián)合晶體、晶簇狀、齒狀集合體、膠狀集合體和豆鮞狀集合體等。

礦床w（Al2O3）為 63%～68%，w（SiO2）為8.50%～13.0%，w（Fe2O3）為 2.0%～4.9%，w（TiO2）為 2.7%～3.4%，A/S（鋁硅比）為4～7。Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2含量總和一般在83%左右。FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、V2O5、S、CO2、C等平均含量一般小于1%，僅部分礦區(qū)CaO、K2O含量大于1%，如澠池縣曹窯、鞏義市涉村、登封市岳窯等礦區(qū)K2O含量平均較高，寶豐縣張八橋等礦區(qū)CaO含量較高。礦床w（S）為0.03%～2.27%，一般不超過(guò)0.3%；w（P2O5）含量變化不大，一般為0.02%～0.06%。綜上所述，河南省鋁土礦總體具有高鋁、高硅、低鐵、低硫的特點(diǎn)［15-16］。

鋁土礦中普遍發(fā)現(xiàn)有Sc、Li、Ga、Sr、Ba、Mn、V、B、Zr、Cr、Ni、Sn、Cu、Pb、Zn、Y、Yb、Th、Nb、Ta、Rb、U 共22種微量元素。其中，Li、Ga、Sc、B、Zr、Th、V等元素含量明顯高于地殼克拉克值［17-18］，大部分礦區(qū)對(duì)Li和Ga進(jìn)行了綜合勘查和評(píng)價(jià)。在104處鋁土礦產(chǎn)地中，有62處Ga含量達(dá)到了伴生鎵礦要求，占比為59.6%，有6處Li含量達(dá)到了伴生鋰礦要求，占比為5.8%。

此外，有學(xué)者對(duì)新安縣郁山等少數(shù)礦區(qū)鋁土礦中伴生的稀土進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，結(jié)果表明，其中輕稀土含量較高，接近或達(dá)到了工業(yè)指標(biāo)的邊界品位［19-20］。有資料表明：山西鋁土礦中稀土含量普遍較高。河南省鋁土礦與山西鋁土礦的成礦地質(zhì)背景和礦床特征相似，理應(yīng)也普遍含有較高的稀土，應(yīng)引起高度重視。

3 成礦規(guī)律

3.1 鋁土礦成礦區(qū)處于華北陸塊南緣

根據(jù)河南省鋁土礦的分布情況，可分為一個(gè)鋁土礦成礦區(qū)（Ⅲ級(jí)區(qū)帶）和3個(gè)礦集區(qū)（IV級(jí)區(qū)帶），成礦區(qū)為豫北—豫西鋁土礦成礦區(qū)，礦集區(qū)為澠池—魯山礦集區(qū)、嵩箕礦集區(qū)和南太行礦集區(qū)。鋁土礦成礦區(qū)和礦集區(qū)受華北陸塊南緣及其內(nèi)部二級(jí)、三級(jí)構(gòu)造單元控制。

（1）豫北—豫西鋁土礦成礦區(qū)。分布于華北陸塊（一級(jí)）南緣。

（2）澠池—魯山礦集區(qū)。位于華熊臺(tái)緣坳陷中西部（二級(jí)）澠池—確山陷褶斷束中西段（三級(jí)）。包括陜州區(qū)、湖濱區(qū)、澠池縣、新安縣、宜陽(yáng)縣、伊川縣、汝州市（南部）、寶豐縣和魯山縣的鋁土礦產(chǎn)地58處，累計(jì)查明鋁土礦資源儲(chǔ)量為7.17×108t（占比53.31%）。

（3）嵩箕礦集區(qū)。位于嵩箕臺(tái)隆區(qū)（三級(jí)）。包括偃師市、鞏義市、滎陽(yáng)市、新密市、登封市、禹州市和郟縣的鋁土礦產(chǎn)地40處，累計(jì)查明鋁土礦資源儲(chǔ)量為6.10×108t（占比45.35%）。

（4）南太行礦集區(qū)。位于山西臺(tái)隆（二級(jí)）太行山拱斷束南段（三級(jí)），包括濟(jì)源市和焦作市，已查明礦產(chǎn)地6處，累計(jì)查明鋁土礦資源儲(chǔ)量為0.18×108t（占比1.34%）。

3.2 本溪組為唯一賦礦地層

上石炭統(tǒng)本溪組為河南省鋁土礦的唯一賦礦地層。本溪組含1～4層鋁土礦，呈似層狀、透鏡狀、漏斗狀、扁豆?fàn)詈透C狀產(chǎn)于本溪組第2、3、4、5巖性層中。其中產(chǎn)于第4層中的“G”層鋁土礦為主礦層，累計(jì)查明資源儲(chǔ)量占比大于98%。其他鋁土礦層為次要礦層。

礦床成因類型均屬與紅土型古風(fēng)化殼有關(guān)的海相沉積型礦床。成礦物質(zhì)來(lái)源于前石炭紀(jì)本溪期形成的紅土型古風(fēng)化殼。成礦方式主要為機(jī)械沉積（礫狀鋁土礦、砂狀鋁土礦等碎屑型鋁土礦）和膠體化學(xué)沉積（致密塊狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦、薄層狀鋁土礦等）兩種。成礦環(huán)境為潮間帶—濱淺海環(huán)境，在濱淺海區(qū)域可能有障壁島，屬還原環(huán)境，賦存于本溪組中與鋁土礦共生的硫鐵礦和菱鐵礦為重要證據(jù)之一。

3.3 鋁土礦均受古風(fēng)化殼控制

河南省104處鋁土礦產(chǎn)地?zé)o一例外地位于下古生界寒武系或奧陶系碳酸鹽巖不整合面上，嚴(yán)格受沉積間斷面及其上古風(fēng)化殼控制［21-22］，古風(fēng)化殼為鋁土礦成礦的必備條件之一。

下古生界寒武系或奧陶系含泥質(zhì)（以伊利石為主）碳酸鹽巖為鋁土礦的原始礦源層［23］。原始礦源層在溫暖潮濕的古氣候條件下形成紅土型古風(fēng)化殼，古風(fēng)化殼主要由高嶺石、伊利石、三水鋁石（結(jié)核）及Fe2O3組成，為鋁土礦的衍生礦源層。古風(fēng)化殼形成過(guò)程有：首先是原始礦源層中的碳酸鹽巖溶于水，Ca和Mg以離子的形式被地表徑流帶走；然后原始礦源層中泥質(zhì)在腐植酸的作用下，伊利石脫鉀形成高嶺石，高嶺石脫硅形成三水鋁石，在這一過(guò)程中伊利石脫鉀和高嶺石脫硅均不完全，高嶺石、伊利石和三水鋁石（結(jié)核）與風(fēng)化過(guò)程中殘留的Fe2O3等混雜堆積在一起，形成紅土型古風(fēng)化殼。含有三水鋁石（結(jié)核）的紅土型古風(fēng)化殼為衍生的礦源層，為鋁土礦的形成奠定了基礎(chǔ)。

3.4 鋁土礦均圍繞古陸（島）分布

古地理環(huán)境對(duì)鋁土礦具有重要控制作用［24-27］。河南省104處鋁土礦產(chǎn)均圍繞中條古陸東部、秦嶺—大別古陸北部、嵩山古陸（島）、箕山古陸（島）和長(zhǎng)葛古陸（島）四周分布（圖4）。古陸對(duì)鋁土礦的控制主要原因有：一是古陸（島）邊部山前地帶為紅土型古風(fēng)化殼最有利的堆積場(chǎng)所［28-30］，紅土型古風(fēng)化殼為鋁土礦的主要礦源；二是古陸（島）邊部離海相沉積盆地最近，有利于成礦物質(zhì)搬運(yùn)和沉積。在海侵時(shí)，紅土型古風(fēng)化殼在拍岸浪的沖擊和掏蝕作用下，發(fā)生垮塌，以重力流的形式搬運(yùn)至潮間帶［16］，在海浪和潮汐反復(fù)作用下，紅土型古風(fēng)化殼中已經(jīng)形成的結(jié)核狀鋁土，形成礫石和砂屑，在寒武系、奧陶系碳酸鹽巖準(zhǔn)平原化的侵蝕面上的低洼地帶和溶蝕漏斗中率先形成礫狀和砂狀鋁土礦，位于礦體底部和下部。同時(shí)，古風(fēng)化殼中殘積的主要黏土礦物高嶺石和伊利石，因粒度極細(xì)（納米級(jí)）呈懸浮狀態(tài)在海水中漂浮，并在復(fù)雜的物理化學(xué)條件下進(jìn)一步脫鉀脫硅，以膠體化學(xué)形式沉積形成致密塊狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦、薄層狀鋁土礦，位于鋁土礦體中上部和頂部，此時(shí)形成的層狀—似層狀鋁土礦在時(shí)間上晚于碎屑狀鋁土礦，沉積環(huán)境為濱淺海不同于碎屑型鋁土礦的潮間帶環(huán)境。由此可見(jiàn)，同一礦區(qū)碎屑型鋁土礦和層狀豆鮞狀鋁土礦形成于不同的時(shí)間和沉積環(huán)境，成礦過(guò)程是在海進(jìn)過(guò)程中進(jìn)行。同時(shí)，不同礦區(qū)相同礦石類型形成時(shí)間也不相同，是不等時(shí)的。換言之，在海進(jìn)方向上，致密塊狀鋁土礦、豆鮞狀鋁土礦和薄層狀鋁土礦與碎屑型鋁土礦表現(xiàn)為超覆關(guān)系。

古地形對(duì)鋁土礦也具有控制作用。寒武系、奧陶系碳酸鹽巖古侵蝕面準(zhǔn)平原化程度較低、凹凸不平、巖溶漏斗發(fā)育的古地形有利于鋁土礦的形成，碎屑型鋁土礦占比較高，致密塊狀、豆鮞狀和薄層狀鋁土礦占比較低，礦石質(zhì)量總體較好。反之，在古侵蝕面準(zhǔn)平原化程度較高、地形較為平整、巖溶漏斗不發(fā)育的地段，鋁土礦形成條件較差，致密塊狀、豆鮞狀和薄層狀鋁土礦占比較高，碎屑型鋁土礦占比較低，礦石質(zhì)量總體較差。

3.5 鋁土礦常與耐火黏土礦等共生

河南省鋁土礦常共生有耐火黏土礦。在104處鋁土礦產(chǎn)地中有68處共生有耐火黏土礦，占比為65%。黏土礦（巖）一般位于鋁土礦體下部或上部，構(gòu)成鋁土礦體的底板或頂板。黏土礦（巖）與鋁土礦（巖）在走向上、傾向上和垂向上為漸變過(guò)渡關(guān)系。通常情況下，黏土礦（巖）的分布面積大于鋁土礦（巖），兩者在厚度上較明顯地表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)，在資源儲(chǔ)量規(guī)模上總體表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)（表2）。

鋁土礦也常共生有山西式鐵礦，兩者資源儲(chǔ)量規(guī)模總體表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。如寶豐縣邊莊和清涼寺為緊鄰的兩個(gè)鋁土礦區(qū)，邊莊礦區(qū)查明鋁土礦和鐵礦資源儲(chǔ)量分別為1 365.57×104t和77×104t，清涼寺礦區(qū)查明鋁土礦和鐵礦資源儲(chǔ)量分別為163.72×104t和556×104t。同時(shí)，鋁土礦與山西式鐵礦體厚度總體表現(xiàn)為明顯的負(fù)相關(guān)。

3.6 礦石質(zhì)量與礦體形態(tài)關(guān)系密切

不同礦區(qū)礦體質(zhì)量與礦體形態(tài)關(guān)系十分密切。一般情況下有漏斗狀、透鏡狀、似層狀至雞窩狀礦體，礦石中Al2O3含量、A/S（鋁硅比）依次降低（表3）。

4 成礦預(yù)測(cè)

根據(jù)河南省鋁土礦控礦地質(zhì)條件和成礦規(guī)律預(yù)測(cè)得出，新安縣南部江村—井溝、伊川東部呂店—登封市江左、汝州市臨汝鎮(zhèn)—寄料—小屯、平頂山石龍區(qū)—魯山縣梁洼、長(zhǎng)葛古陸（島）周邊為主要的找礦靶區(qū)，鋁土礦成礦條件良好，找礦潛力巨大。

（1）江村—井溝找礦靶區(qū)。位于新安縣南部江村、富士山、井溝一帶，處于澠池—確山陷褶斷束西段，秦嶺—大別古陸北側(cè)。區(qū)內(nèi)出露地層為寒武—奧陶系、石炭系和二疊系等。在井溝、火石溝等地有本溪組和鋁土礦出露，江村—富士山一帶本溪組埋藏淺，找礦靶區(qū)西部外圍已探明有郁山鋁土礦（大型）。

（2）呂店—江左找礦靶區(qū)。位于伊川東部呂店—登封市西部江左一帶，處于嵩箕臺(tái)隆西緣，箕山古陸（島）西部。區(qū)內(nèi)出露地層為奧陶系、石炭系和二疊系等。在呂店等地有本溪組和鋁土礦出露，該靶區(qū)覆蓋層厚度不大，本溪組埋藏淺。

（3）臨汝鎮(zhèn)—寄料—小屯找礦靶區(qū)。位于汝州市臨汝鎮(zhèn)、寄料、小屯一帶，處于澠池—確山陷褶斷束中西段，秦嶺—大別古陸北側(cè)。區(qū)內(nèi)出露地層為寒武系、石炭系和二疊系等。在車溝、溫泉街等地已發(fā)現(xiàn)了多處鋁土礦點(diǎn)。該靶區(qū)覆蓋層厚度不大，本溪組埋藏淺，煤下鋁找礦潛力巨大。在車溝等地所見(jiàn)寒武系灰?guī)r上漏斗發(fā)育，其中鋁土礦厚度大，質(zhì)量好。

（4）石龍區(qū)—梁洼找礦靶區(qū)。位于平頂山市石龍區(qū)—魯山縣梁洼一帶，分布范圍與韓梁煤田基本一致。處于澠池—確山陷褶斷束中西段，秦嶺—大別古陸北側(cè)。區(qū)內(nèi)出露地層為寒武系、石炭系和二疊系等，在石龍區(qū)南部青草嶺一帶地層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，可見(jiàn)本溪組露頭。該靶區(qū)外圍探明有張八橋、邊莊、段店等鋁土礦，為最有利的煤下鋁找礦靶區(qū)。

（5）長(zhǎng)葛找礦靶區(qū)。位于長(zhǎng)葛市境內(nèi)，處于嵩箕臺(tái)隆東部，長(zhǎng)葛古陸（島）周邊。區(qū)內(nèi)大部被第四系覆蓋，據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料分析，第四系之下有石炭二疊系地層。長(zhǎng)葛古陸（島）西端已探明有萇莊、淺井等鋁土礦。

5 結(jié)論

（1）河南省鋁土礦成礦區(qū)在大地構(gòu)造位置上處于華北陸塊南緣，屬豫北—豫西鋁土礦成礦區(qū)和澠池—魯山礦集區(qū)、嵩箕礦集區(qū)和南太行礦集區(qū)。

（2）本溪組為唯一的賦礦地層，本溪組含礦1～4層，1層主礦。礦體以似層狀、透鏡狀、漏斗狀為主。礦石類型有7種，其中礫狀和碎屑狀鋁土礦屬機(jī)械沉積，塊狀、豆鮞狀和薄層狀鋁土礦屬膠體化學(xué)沉積，土狀和蜂窩狀鋁土礦屬次生風(fēng)化形成。礦石總體具有高鋁、高硅、低鐵、低硫的特點(diǎn)，并伴生有Ga、Li和輕稀土。礦床均屬與古風(fēng)化殼有關(guān)的海相沉積型鋁土礦床，成礦時(shí)代為晚石炭世。

（3）河南省鋁土礦嚴(yán)格受紅土型古風(fēng)化殼控制。本溪組的下伏地層為寒武系或奧陶系，其中含泥質(zhì)（以伊利石為主）碳酸鹽巖為鋁土礦的原始礦源層，經(jīng)風(fēng)化后形成紅土型古風(fēng)化殼，為鋁土礦的衍生礦源層。

（4）河南省鋁土礦均圍繞古陸（島）分布。一是古陸（島）邊部山前地帶為紅土型古風(fēng)化殼（衍生礦源層）最有利的堆積場(chǎng)所；二是古陸（島）邊部離海相沉積盆地最近，有利于成礦物質(zhì)搬運(yùn)和沉積。

（5）鋁土礦常與耐火黏土礦、山西式鐵礦等共生，但鋁土礦體規(guī)模、資源儲(chǔ)量規(guī)模與耐火黏土礦、山西式鐵礦總體表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)。

（6）根據(jù)河南省鋁土礦成礦規(guī)律預(yù)測(cè)出江村—井溝、呂店—江左、臨汝鎮(zhèn)—寄料—小屯、石龍區(qū)—梁洼、長(zhǎng)葛古陸5個(gè)找礦靶區(qū)，鋁土礦成礦條件良好，勘查程度較低，找礦潛力巨大，適宜進(jìn)一步開(kāi)展勘查工作。