廣西那坡縣中里沉積型鋁土礦成礦機理及找礦標(biāo)志

陶記增

（廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊，廣西 南寧 530031）

近年來，隨著我國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，我國鋁土礦資源消費保持兩位數(shù)增長，鋁土礦資源供需矛盾日益突出。桂西堆積鋁土礦經(jīng)過二十多年的勘查和開發(fā)利用，堆積鋁土礦資源也僅夠開發(fā)十來年。為廣西經(jīng)濟建設(shè)能持續(xù)高速發(fā)展，為桂西鋁工業(yè)基地提供資源保障，勘查和開發(fā)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(jīng)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(shù)方法體系，連續(xù)完成了廣西多個大型堆積型鋁土礦地質(zhì)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(qū)為例，通過對礦區(qū)地質(zhì)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(biāo)志，總結(jié)找礦規(guī)律，為今后勘查類似礦種提供參考。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

礦區(qū)地層由老至新有：上石炭-下二疊統(tǒng)馬平組（C2P1m），中二疊統(tǒng)棲霞組（P2q）、茅口組（P2m），上二疊統(tǒng)合山組（P3h），下三疊統(tǒng)馬腳嶺組（T1m），下-中三疊統(tǒng)北泗組（T1-2b）及第四系上更新統(tǒng)（Qp）（圖1）。礦區(qū)賦礦層位為上二疊統(tǒng)合山組，自下而上巖性大致為鐵鋁巖、鐵鋁質(zhì)泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、碳質(zhì)泥巖及深灰色薄～厚層狀燧石結(jié)核生物屑微晶灰?guī)r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?guī)r、生物屑藻屑灰?guī)r；中部灰-淺灰色中-厚層狀白云巖夾微晶灰?guī)r；上部灰-淺灰色厚層狀-塊狀白云巖、微晶灰?guī)r、生物屑藻屑灰?guī)r。中二疊統(tǒng)棲霞組為灰色厚層狀藻屑灰?guī)r、櫛殼狀亮晶顆粒灰?guī)r、藍(lán)藻粘結(jié)巖、白云巖。中二疊統(tǒng)茅口組為中厚層灰白色微晶灰?guī)r，是礦區(qū)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(tǒng)馬腳嶺組為深灰色條帶狀灰?guī)r夾鮞?；?guī)r，灰色中厚層狀鮞?；?guī)r、白云巖。下-中三疊統(tǒng)北泗組為淺灰色中～厚層狀白云巖、薄層灰?guī)r、含鳥眼灰?guī)r、砂屑灰?guī)r。

1.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，褶皺主要有四定向斜，位于礦區(qū)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(qū)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(tǒng)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(qū)內(nèi)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(chǎn)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(qū)東部，中里-弄獲-弄蕓一線，向南延伸至越南境內(nèi)，切割二疊系、三疊系地層，斷層出露線較平直，產(chǎn)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(qū)地質(zhì)特征簡圖

1.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)無巖漿巖出露。

2 礦體與礦石特征

2.1 礦體特征

礦區(qū)內(nèi)揭露到1個沉積型鋁土礦礦體，總體平面形態(tài)呈弧形不連續(xù)分布，因中間不連續(xù)被分為四個塊段：I-1、I-2、I-3、I-4。礦體規(guī)模較小、形態(tài)簡單、連續(xù)性差，厚度變化較大，礦體形態(tài)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(jié)構(gòu)主要為砂屑結(jié)構(gòu)，其次為豆鮞狀結(jié)構(gòu)，粒徑一般為1mm～3mm，大者達(dá)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(xué)組分為Al2O3、SiO2、Fe2O3、S及灼失量。礦石類型按結(jié)構(gòu)構(gòu)造劃分，可分為砂屑鋁土礦、豆?fàn)钿X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(jù)化學(xué)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(jù)送樣測試分析，地表探槽單工程Al2O3平均品位為42.81%～53.28%，F(xiàn)e2O3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%，F(xiàn)e2O3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(biāo)志

3.1 成礦機理

本區(qū)含礦層位為上二疊統(tǒng)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(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征及廣西二疊系資料，對本區(qū)沉積型鋁土礦成礦機理做簡要分析。

本區(qū)所處的德保孤立陸棚臺地在晚二疊世吳家坪期有區(qū)域性抬升，開始遭受風(fēng)化剝蝕，期間出現(xiàn)沉積間斷；到長興期，由于古特提斯海擴張，發(fā)生區(qū)域性海侵，本區(qū)又開始接受沉積?；鶐r經(jīng)受風(fēng)化剝蝕后，在溫暖潮濕的氣候條件下，風(fēng)化后的碳酸鹽巖產(chǎn)生紅土化和鈣紅土化，為鋁土礦的成礦準(zhǔn)備了豐富的物質(zhì)來源；與此同時，在中二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r面上形成凹凸不平的古喀斯特面，為沉積鋁土礦準(zhǔn)備了有利的場所。到海侵初期，在溫?zé)岢睗駳夂驐l件下，水中含有大量有機質(zhì)，水介質(zhì)呈酸性，不斷破壞鋁質(zhì)巖析出Al2O3，使之在水中變成懸浮物和膠體，順著水體介質(zhì)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(zhì)由酸性變?yōu)槿鯄A性，沉積環(huán)境也變?yōu)槿踹€原環(huán)境，在低氧、低硫、富二氧化碳條件下，海水中大量電解質(zhì)促使富含Al2O3懸浮物、膠體物和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，陸續(xù)沉積下來形成鐵鋁質(zhì)巖、鋁土礦等。

3.2 找礦標(biāo)志

（1）地層標(biāo)志：上二疊統(tǒng)合山組是礦區(qū)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(biāo)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(biāo)志。

（3）直接標(biāo)志：礦區(qū)中有多個沉積鋁土礦露頭，是直接找礦標(biāo)志。

（4）間接標(biāo)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(guān)系[2]，故堆積型鋁土礦是尋找沉積型鋁土礦的間接找礦標(biāo)志。

4 結(jié)論

綜上所述，本區(qū)沉積型鋁土礦成礦條件較好，早期形成了規(guī)模較大的沉積型鋁土礦床，但受后期構(gòu)造破壞及風(fēng)化溶蝕作用，致使大部分沉積型鋁土礦體被風(fēng)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(guī)模較小，且連續(xù)性較差。鋁土礦是我們廣西優(yōu)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(fā)利用是很有必要的。本文通過對礦區(qū)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。