廣西巖溶堆積型鋁土礦礦床特征研究

李雙伍

（遼寧省冶金地質(zhì)四〇二隊(duì)有限責(zé)任公司，遼寧 鞍山 114002）

廣西地區(qū)的巖溶堆積型鋁土礦礦床位于廣西西部北回歸線附近，該地區(qū)屬于亞熱帶多雨氣候。通過(guò)實(shí)際勘查研究發(fā)現(xiàn)在開(kāi)區(qū)域內(nèi)分布較為廣泛的有可溶性碳酸鹽巖，結(jié)合該地區(qū)礦床類(lèi)型在漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代里形成的特性，是因?yàn)殚g歇性上升的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和強(qiáng)烈的巖溶作用，到二疊系原生沉積鋁土礦發(fā)生的崩解、坍塌、墜落、堆集從而生成一種次生成級(jí)改造礦床，進(jìn)一步形成我們所勘查到的巖溶堆積型鋁土礦礦床，已經(jīng)探明的鋁土礦類(lèi)型包括B+C+D級(jí)，礦石儲(chǔ)量有1.2億噸左右，成為了我國(guó)西部最豐富的礦產(chǎn)資源地區(qū)[1]。該類(lèi)礦床的主要特點(diǎn)表現(xiàn)為儲(chǔ)量多、規(guī)模大、質(zhì)量?jī)?yōu)，因此針對(duì)該類(lèi)礦床進(jìn)行地質(zhì)勘查以及礦床類(lèi)型分析，進(jìn)一步為巖溶堆積型鋁土礦礦床的開(kāi)采與應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn)借鑒有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景分析

廣西巖溶堆積型鋁土礦礦床位于華南淮地臺(tái)右江再生地槽靖西田東隆起的西南部，礦床地帶主要分布于廣西西部田東、平果縣一代。礦區(qū)的范圍主要包括果隆、新光，西至果樂(lè)、南陂，祿峒，北至渠洋，總面積大約有500多平方千米。該礦區(qū)區(qū)域地層除了表現(xiàn)為上寒武統(tǒng)系、泥盆系、石炭系、二疊系，該種地區(qū)特征在形成的過(guò)程中為海向陸源碎屑巖堆積而成，同時(shí)伴有海相碳酸鹽沉積[2]。

2 礦床地質(zhì)特征分析

2.1 含礦巖系地質(zhì)特征

廣西巖溶堆積型鋁土礦床主要分布于巖溶洼地谷地中的第四系堆積紅土層中，該地區(qū)通過(guò)勘測(cè)其實(shí)際堆積層達(dá)到3m～29m，最厚的堆積層達(dá)到36m。通過(guò)對(duì)該地區(qū)堆積成的礦產(chǎn)分布以及地質(zhì)特征進(jìn)行分析劃分為三個(gè)層次，如下圖1所示。

圖1 廣西巖溶堆積型鋁土礦床地質(zhì)分層

第一層為底部粘土層：底部粘土層礦床顏色以褐黃色和褐紅色為主，該類(lèi)粘土層的粘性較大，以膠泥狀為主可塑性非常強(qiáng)，在該粘土層局部出現(xiàn)了磨圓度非常好的鋁土礦褐鐵礦碎屑，該類(lèi)礦大多原則底部粘土層的齊地基地凹坑部分進(jìn)行分布，其厚度分布不均勻最厚的有18.1m，最薄的為0.1m。第二層為中部堆積鋁土礦層：堆積的泥土粘土層以褐紅色棕紅色以及灰黃色為主，其中鋁土礦塊黏土和少量的鋁土質(zhì)泥巖碎塊組成，組成的過(guò)程中堆積較為疏松。其中發(fā)現(xiàn)的礦石較為堅(jiān)硬一般呈菱角和一次原狀。該地區(qū)發(fā)現(xiàn)的礦石粒直徑大小不一，中上部分布的礦石塊度最大，而下部的礦石粒直徑最小，與泥土進(jìn)行交結(jié)沒(méi)有出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。第三層為頂部粘土層：頂部粘土層的顏色主要為灰黃色和黃色為主，以砂質(zhì)粘土和鋁土礦塊灰原碎塊共同組成，該地區(qū)的礦塊從上而下逐漸增多，通過(guò)勘探研究在底部出現(xiàn)了0.5m左右的保存的腐殖土，該層腐質(zhì)土分布極不穩(wěn)定，在自然環(huán)境的剝蝕作用下有強(qiáng)烈地帶出現(xiàn)的缺失，失去了對(duì)頂部粘土層以及中不粘涂層的保護(hù)，從而導(dǎo)致中部粘土層直接暴露于地表。定不粘涂層的厚度最厚為25.5m，最薄為0m。

2.2 礦體特征分析

廣西巖溶型堆積型鋁土礦體平面分布特征較為復(fù)雜，其形狀規(guī)則不一，有長(zhǎng)軸、短軸狀、樹(shù)枝狀、腫瘤狀、帶狀弧形狀。

但是該礦區(qū)的礦體總體分布呈東西向以及北西向發(fā)展。通過(guò)分析該，結(jié)合該礦區(qū)的剖面圖，該地區(qū)的礦體已成狀似層狀透鏡狀為主，所有的礦體層狀分布平緩，坡角最大為12°。該礦區(qū)的礦體產(chǎn)狀主要受到下伏基底古地貌制約，因此隨著地貌的起伏不定和變化而出現(xiàn)相同的變化，在礦區(qū)的傾向傾角坡向坡腳均勻下伏基底古地貌傾向傾角坡向坡角相同。

2.3 改造富集成礦階段

通過(guò)實(shí)際勘查該礦區(qū)的堆積礦體中鋁土塊含有大量的黃鐵礦，尤其是在富含碳酸水溶液情況下，可以產(chǎn)生出豐富的硫酸銀，這種帶有強(qiáng)二氧化碳、硫酸根離子的水溶液對(duì)該地區(qū)的礦床形成有非常重要的強(qiáng)烈的融資能力，礦石中的方解石、白云石、黃鐵礦媒介在水解的過(guò)程中，其化學(xué)性質(zhì)較差，礦石中的硫、鎂、鈣、硅等大量物質(zhì)消失，在與該地區(qū)的碳酸硫酸根離子進(jìn)行反應(yīng)最終形成的氧化鋁、三氧化鐵等相關(guān)化學(xué)物質(zhì)相對(duì)富集，最終形成為鋁土礦、褐鐵礦、鋁土質(zhì)泥巖和鐵鋁質(zhì)粘土層共同組成的風(fēng)化殘余物。

3 含礦變化特征

3.1 含礦率變化特征

廣西巖溶型堆積礦床其礦區(qū)分布于納豆太平洋礦區(qū)的礦床含礦率最高，該地區(qū)單工程常見(jiàn)的含礦率達(dá)0.2t/m3～2.57t/m3，含礦量的變化系數(shù)為0.41。那都礦區(qū)的含礦量為0.200t/m3～2.57t/m3，太平礦區(qū)的含礦量為0.200t/m3～2.47t/m3，各自的變化系數(shù)分別為0.39和0.43，屬于極度均勻的變化況且。對(duì)于納豆和太平兩礦區(qū)的含礦量進(jìn)行分析，含礦率區(qū)間為0.380t/m3～1.363t/m3，其中變化系數(shù)為21.18%。

通過(guò)對(duì)廣西巖溶堆積型鋁土礦礦床進(jìn)行分段取樣分析，該地區(qū)的含礦率隨著礦區(qū)深度的不斷增加而出現(xiàn)不斷遞減的趨勢(shì)，因此礦區(qū)的含礦率隨著其圖像位置的不斷增加呈現(xiàn)負(fù)向的線形關(guān)系，其中藥品統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)的含礦率和深度相關(guān)性按照統(tǒng)計(jì)模型表示如下：

y=1.282-44.33x±2.89

其中y表示該礦區(qū)不同深度的含礦率，t/m3為單位，x礦產(chǎn)的垂直深度，±22.89則為在計(jì)算過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)誤差，%表示。

3.2 礦石主要化學(xué)成分共生組合以及相關(guān)規(guī)律

廣西熔巖堆積型礦床以納豆太平礦區(qū)為發(fā)展最為成熟的礦區(qū)，納豆太平礦區(qū)的框型與三氧化鋁含量為最高，礦區(qū)含量最高的部分可以達(dá)到86.22%，最低可以達(dá)到40.16%，平均含量可以達(dá)到62.16%。其次為二氧化硅的含量最高為17.77%，最低為0.79%，平均含量達(dá)4.24%。氧化鐵的含量最高為39.42%，含量最低為1.40%，平均含量為15.23%。此外根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析該地區(qū)的凈礦氧化鋁含量與二氧化硅和氧化鐵，分別存在著負(fù)線型關(guān)系，氧化鋁和二氧化硅與二氧化鈦呈現(xiàn)出此消彼長(zhǎng)的發(fā)展區(qū)分布趨勢(shì)。

4 結(jié)語(yǔ)

巖溶堆積型鋁土礦是我國(guó)華南地區(qū)特有的新型礦種類(lèi)型，該地區(qū)的鋁土礦資源以及其它礦產(chǎn)資源相對(duì)豐富，我們通過(guò)實(shí)際勘查針對(duì)該礦床類(lèi)型的特殊性進(jìn)行詳細(xì)的分析，進(jìn)一步提高人們對(duì)巖溶堆積型鋁土礦礦床的認(rèn)識(shí)。