幾內亞加瓦兒地區鋁土礦地質特征

練賀勝

（廣東省地質局第五地質大隊，廣東 肇慶 526040）

1 區域地質

區域內主要由前寒武紀基底和古生代-新生代蓋層構成。構造演化也分為前寒武紀基底形成階段和蓋層及大斷裂的發展階段。據統計區域內約有百分之五十七的面積為前寒武紀地層所占有，它由變質程度不同的巖石組成，并受到不同程度混合巖化和花崗巖化作用的影響，年代愈老，變質程度愈深[1]。這些地層和巖石記錄了區域內寒武紀漫長歲月中的地質歷史和演化，并有很多世界著名的大型金屬礦床富集在這些地層中。

區域內各時代地層從老到新依次分布有太古界、古元古界、新元古界、古生界、中生界、古近系-第四系,勘查區內主要分布有古生界的砂巖。

區域內經歷了三次大構造運動，形成了北西向為主的主要構造格架，并發育北東向密集構造線，前寒武紀構造運動形成了非洲大陸的基底；古生代經歷了第二次構造運動并形成海相建造的蓋層，新生代以來的第三次構造運動劇烈，并形成北西向及北東向兩組大斷裂[2]。

區域內巖漿活動頻繁，古生代、中生代巖漿巖廣泛發育，主要為中基性的閃長巖，輝綠巖。勘查區內主要為輝綠巖。

2 礦區地質

2.1 地層

第四系（Q）沖洪積層：分布在勘查區的西部地勢較低的溝谷或近山腳平坦山坡上，多為沖洪積層，主要成分為黃土、砂質粘土局部可見鐵質粘土，厚度2m～10m不等。

古近系（E）鐵帽區：在勘查區的中東部大面積分布，主要分布在山頂平臺及其兩側平緩的山坡上，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規則多邊形，產狀隨地形起伏而起伏，傾角0～15°，與地形地貌形態協調一致。自上而下可劃分五個巖性層，分別為鐵帽、紅土層、鐵質粘土層、粘土層、粉砂質粘土層[3]。鐵帽區為輝綠巖經長期風化淋濾堆積的產物，是紅土型鋁土礦的含礦巖系，厚度6m～30m不等。其中鐵帽層為塊狀鋁土礦的賦礦層位，紅土層為土狀鋁土礦的賦礦層位。

奧陶系/志留系（O-S）地層：為勘查區內分布的主要地層，主要分布在山溝，陡坡，或低洼處，大部分被鐵帽層及第四紀沖洪積所覆蓋，巖石沉積韻律明顯，按粒度可劃分為粉砂質泥巖夾薄層狀粉砂巖、泥質碳質頁巖、中細粒長石石英砂巖、中粗粒長石砂巖等[4]。砂巖隨著粒度的增粗，砂巖中的石英含量增加，砂巖的總體產狀呈近水平產出，局部傾向西北，傾角在5°～8°左右，砂巖水平層理間出現交錯斜層理，產狀為290°∠20°。粉砂質泥巖、粉砂巖、泥質碳質頁巖呈薄層狀，砂巖多呈厚層狀和巨厚層狀，最厚的砂巖層厚度超過50m，在深切的河流兩岸形成懸崖峭壁。

2.2 構造

斷裂構造：從區域上看，構造主要表現為斷裂構造，并以北東向平行斷裂為主，北西向斷裂較少。通過本區的北東向大型斷裂4條，呈北東向在礦區的北部發育，從礦區內鐵帽邊緣穿過，斷層性質不明，斷層經過的地段，地貌表現為斷崖。區內斷層對紅土型鋁土礦的賦存狀態沒有影響。

2.3 巖漿巖

區內巖漿巖主要為輝綠巖，呈巖體或巖基出露，灰黑色，細粒輝綠結構，塊狀構造。主要礦物成分為輝石、基性斜長石、角閃石、部分磁鐵礦和少量黑云母等。輝綠巖是區內紅土型鋁土礦的主要成礦母巖。在地表出露區多具球狀風化面。

勘查區內地表多處見輝綠巖出露，可見輝綠巖時有出露，主要出露于鐵帽的邊沿，鐵帽分布區內為零星出露，區內出露兩個規模較大的輝綠巖體（見圖1），另外個別孔深較大的鉆孔巖心可看到輝綠巖碎塊或風化殘塊。

3 礦體地質特征

含鋁土礦鐵帽區從北到南貫穿勘查區大部分區域，經鉆孔施工揭露，根據樣品分析結果，圈定了10個礦體（見圖1、表1），其中兩個規模較大的鋁土礦體，礦體編號為V2、V3，均由多個工程揭露控制，其它礦體規模較小，由兩至三個工程或單工程揭露。

表1 礦（化）體特征一覽表

圖1 地質簡圖

V1號礦體：分布在勘查區東北部，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北不規則面狀分布，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規則多邊形，出露標高在920m～1040m之間，南北向分布大于5.0km，東西向分布于0.3km～0.6km之間，產狀隨地形起伏而起伏，礦體厚度1.00m～6.00m，平均厚度為2.93m，厚度變化系數為56.34%，Al2O3品位為37.77%～46.92%，平均品位42.39%，變化系數為4.43%。SiO2含量為1.33%～5.00%，平均含量3.52%，變化系數為33.05%，平均鋁硅比值為12.05。礦體出露地表，連續分布，由塊狀鋁土礦和土狀鋁土礦組成，上部為塊狀鋁土礦（鐵帽層），下部為土狀鋁土礦（紅土層），礦體底板為鐵質粘土層。

V2號礦體分布在勘查區南部，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北向不規則面狀分布，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規則多邊形，出露標高在940m～1020m之間，V2號礦體規模較大，南北向分布大于5.6km，東西向分布大約在0.4km～1.0km之間，產狀隨地形起伏而起伏，礦體厚度2.00m～7.70m，平均厚度為4.01m，厚度變化系數為55.35%，Al2O3品位為35.06%～46.14%，平均品位41.33%，變化系數為7.76%。SiO2含量為0.90%～4.96%，平均含量3.26%，變化系數為38.05%，平均鋁硅比值為13.10。礦體連續分布，上部為鐵帽層，下部為紅土層，底板為鐵質粘土層。

V3號礦體分布在勘查區南部，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北向不規則面狀分布，出露標高在960m～1100m之間，V3號礦體規模較大，南北向分布大于7.0km，東西向分布大約在0.4km～1.1km之間，產狀隨地形起伏而起伏。礦體厚度1.00m～9.00m，平均厚度為3.00m，厚度變化系數為139.66%，Al2O3品位為35.02%～44.51%，平均品位40.15%，變化系數為6.65%，SiO2含量為0.90%～4.90%,平均含量2.41%，變化系數為56.26%，平均鋁硅比值為16.66。礦體連續分布，上部為鐵帽層，下部為紅土層，底板為鐵質粘土層。

V4號礦體分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北向不規則面狀分布，規模較小，南北向分布大于0.4km，東西向分布大約0.2km。

V5號礦體分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北向不規則面狀分布，規模較小，南北向分布大1.3km，東西向分布大約0.5km。

V6號礦體分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近東西向不規則面狀分布，規模較小，東西向分布大1.4km，南北向分布大約0.6km。

V7號礦體分布在勘查區南部，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北向不規則面狀分布，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規則多邊形，出露標高在960m～1020m之間，V7號礦體規模較小，南北向分布大于2.1km，東西向分布大約在0.5km～1.0km之間，產狀隨地形起伏而起伏。礦體連續分布，上部為鐵帽層，下部為紅土層，底板為鐵質粘土層。

V8號礦體分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近東西向不規則面狀分布，規模較小，南北向分布大1.4km，東西向分布大約0.4km。

V9號礦體分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近南北向不規則面狀分布，規模較小，南北向分布大于0.4km，東西向分布大約0.2km。

V10號礦體分布在山頂平臺及山頂旁側低緩山坡上，地表呈近東西向不規則面狀分布，規模較小，東西向分布大1.6km，南北向分布大約0.3km。

4 礦石類型

區內礦石按照結構構造特征分為兩種類型，即賦存于地表鐵帽中的塊狀鋁土礦及賦存于鐵紅土中的土狀鋁土礦。

塊狀鋁土礦：呈淺磚紅色、淺褐黃色，泥質結構，蜂窩狀、皮殼狀構造，主要礦物為三水鋁石，次為赤鐵礦、石英、一水鋁石，及少量的銳鈦礦、針鐵礦。

土礦鋁土礦：呈磚紅色，泥質、豆鮞、結核狀結構，土狀構造，主要礦物以三水鋁石為主，次為一水鋁石和赤鐵礦，及少量石英和銳鈦礦。

5 礦床成因類型及找礦標志

5.1 礦床成因

本礦床位于幾內亞西部。受熱帶季風氣候影響，雨、旱季節的交替作用，暴露于地表的輝綠巖經強烈的風化淋濾作用，形成了大面積鐵帽區，下部為松散狀紅土，其形成機理為：在植被發育，微生物滋生的炎熱潮濕環境，隨著富鋁質巖石的分解，SiO2在堿性溶液環境中形成硅酸膠體活化遷移，鐵鋁沉淀富集形成紅土型鋁土礦。

輝綠巖風化的初始階段，主要是白（水）云母、高嶺石化過程；隨著風化程度的逐漸加強，白（水）云母、高嶺石中的鋁質成分逐漸形成三水鋁石，在有利地段鋁礦物不斷富集成礦。鐵質成分形成赤鐵礦、針鐵礦（鋁針鐵礦），硅質成分多流失，或多以石英礦物的形式富集在粘土、粉砂質粘土中。該風化過程形成自上而下分層：鐵帽（塊狀鋁土礦賦存層位）-紅土（土狀鋁土礦賦存層位）-鐵質粘土-粘土-粉砂質粘土。構成鐵帽、紅土的主要礦物為三水鋁石、赤鐵礦（鋁針鐵礦）；構成鐵質粘土主要礦物為白（水）云母、高嶺石、三水鋁石、赤鐵礦（鋁針鐵礦），次之為石英、針鐵礦，該層與上下層位比較明顯具有過渡帶特征；構成粘土、粉砂質粘土的主要礦物為石英、白（水）云母、高嶺石。

5.2 控礦因素

依據勘查區內礦體的分布及質量分數、厚度變化特征判斷，控制鋁土礦形成的主要因素為氣候、地形地貌及水文地質條件等。

勘查區位于赤道附近的低緯度地區，氣候炎熱，雨量充沛。炎熱的氣候、充沛的降雨量為區域性大面積分布的富鋁基性巖漿巖等紅土化成礦作用提供了重要的條件。

地形地貌特征與礦體規模及礦石質量關系密切。主要礦體一般分布在低緩山丘或寬緩山坡以及面積較小的山頂平臺上。在深切的溝谷邊緣、地形坡度大于30°的山體及平緩的臺地成礦地質條件較差。

在地形坡度位于0°～20°低緩山丘，地表水、地下水下滲涇出速度適中，有利于對各種有害成分的淋濾和鐵鋁成分的積聚。該地形地貌條件形成的鋁土礦往往規模大、質量好。在地形坡度大于30°山坡上，由于地表水下滲少，地下潛水徑流較快，各種有害成分淋濾的同時，主要有用成分Al2O3也隨之流失。在地形寬緩的開闊平臺，由于地表鐵帽致密滲透性較差，造成地表水下滲和地下水流出困難，該地形地貌條件下形成的鋁土礦往往礦體較薄、質量較差，或不成礦。

5.3 找礦標志

地形地貌標志：被鐵帽覆蓋的低緩殘丘和較大山體的中上部是鋁土礦的富集區。

顏色標志：地表鐵帽顏色相對較淺，并以磚紅色或淺褐黃色分布區為找礦的有利地段。

植被標志：本勘查區優質鋁土礦往往分布在地表殘積物、植被發育區域。因此地表植被發育程度也是判斷鋁土礦成礦條件優劣的有效間接找礦標志。