幾內(nèi)亞紅土型鋁土礦地質(zhì)特征及勘查模式

王銳++魏明++張琳

摘要：幾內(nèi)亞紅土型鋁土礦賦存于第三系-第四系鐵殼層和紅土礫巖層中，資源總量超過400億噸。本文總結(jié)了該區(qū)鋁土礦的成礦地質(zhì)特征，提出了一套成礦地質(zhì)條件研究-優(yōu)勢遠景區(qū)遙感圈定-勘查靶區(qū)驗證-系統(tǒng)鉆探的勘查模式。

關(guān)鍵詞：紅土型鋁土礦；地質(zhì)特征；勘查模式；遙感；幾內(nèi)亞

幾內(nèi)亞共和國是世界上最重要的紅土型鋁土礦資源國和出口國，鋁土礦床規(guī)模大、礦石品位高、品質(zhì)優(yōu)良，素有“地質(zhì)奇跡”之稱。筆者曾在幾內(nèi)亞參與某鋁土礦勘查項目多年，總結(jié)了該區(qū)紅土型鋁土礦的成礦地質(zhì)特征和勘查模式。

1.成礦地質(zhì)背景

幾內(nèi)亞在大地構(gòu)造上位于西非克拉通北部，太古代花崗變粒巖-片麻巖地體之上覆蓋了元古代-新生代淺變質(zhì)地層。區(qū)域地層總體較簡單，均呈近水平出露。

中生代粗玄巖及輝長巖體在全區(qū)廣泛出露。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦床分布。幾內(nèi)亞紅土型礦床集中分布于中、下幾內(nèi)亞“鋁土礦高原”的12個礦集區(qū)。至2003年，全國共發(fā)現(xiàn)和預(yù)測礦（化）體890個，鋁土礦資源潛量共401.43億噸，其中探明儲量約占7.9%。以多米尼-博凱礦區(qū)資源規(guī)模最大，也是勘查程度相對較高的地區(qū)。

2.2含礦巖系。幾內(nèi)亞鋁土礦多屬原地風(fēng)化殼型三水鋁土礦[1]，礦體賦存于古生代碎屑沉積巖和中生代基性巖漿巖之上的殘積風(fēng)化層中，含礦巖系整體厚度一般10-30米不等，典型含礦巖系自上而下分別為（含鋁土礦）角礫狀褐、赤鐵礦硬殼層—紅土礫巖層—鋁土礦層—粘土巖—基巖層。

鐵質(zhì)硬殼層：一般厚0.5—2.5米，呈塊狀、角礫狀、蜂窩狀、皮殼狀、豆粒狀構(gòu)造，向下孔洞漸少。主要由褐鐵礦和少量赤鐵礦及含礦粘土巖組成，其表層由于長期風(fēng)化，含鐵量較高，一般Fe2O3含量約30-40%，最高54.70%。有時Al2O3含量較高，形成角礫狀鐵鋁礦石。

紅土礫巖層：一般厚0-20米，豆粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，膠結(jié)緊密程度一般，向下漸疏松。與上層過渡接觸。

鋁土礦層：厚2.5-10米，呈粉紅色或棕紅色，主要由三水鋁石和粘土礦物組成。上部多豆?fàn)?、團塊硬核，與鐵質(zhì)硬殼層、紅土礫巖層和粘土層均過渡接觸。一般情況下見粘土礦后鋁土礦化急劇減弱。

粘土層：厚5-15米，紅色-棕色，泥狀結(jié)構(gòu)，可見少量白色高嶺石團塊，主要礦物成分為高嶺土和蒙脫石。

風(fēng)化基巖層：常見基巖為中生代粗玄巖、輝長巖及上古生界卡林特組粉砂巖。

2.3礦體特征。鋁土礦（化）體多成群出現(xiàn)，因被河流切割，平面上呈不規(guī)則長條狀、樹枝狀。剖面上鋁土礦（化）體賦存于鐵殼層和紅土礫巖層中，礦體層位穩(wěn)定，連續(xù)性好，可長達數(shù)千米。礦體內(nèi)部一般很少含夾層，礦體與圍巖之間沒有明顯界線，也必須靠化驗分析結(jié)果劃定。

根據(jù)鉆孔資料統(tǒng)計，幾內(nèi)亞鋁土礦礦體厚度為1-20米，Al2O3含量44-62%，SiO2含量0.8-11%，一般3-4%，以博凱礦區(qū)的品質(zhì)最好[2]，全礦區(qū)Al2O3平均含量58-62%，SiO2平均含量0.8-11%。

2.4礦石特征。鋁土礦礦石按照自然形態(tài)可分為礫狀、豆?fàn)詈屯翣钊N類型，依據(jù)礦石含鐵量多少分為單鋁型礦石（Fe2O3含量<30%）和鐵鋁型礦石（Fe2O3含量>30%）兩種類型。

礦石中主要礦石礦物為三水鋁石。脈石礦物主要為赤鐵礦、褐鐵礦，其次為高嶺石、石英、金紅石、銳鈦礦、白云母、極少量一水軟鋁石（<2%）。

礦石結(jié)構(gòu)主要有碎屑狀、環(huán)帶韻律結(jié)構(gòu)、半自形-它形粒狀結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、它形粒狀—不規(guī)則狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造常見孔洞狀（蜂窩狀）構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造、土狀構(gòu)造。

3.勘查模式

幾內(nèi)亞紅土型鋁土礦大部分又屬于半隱伏礦，上覆厚度不等的第四系及第三系松散-半膠結(jié)沉積物，加之交通條件較差，給勘查找礦帶來一定難度。筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，總結(jié)出一套成礦地質(zhì)條件研究-優(yōu)勢遠景區(qū)遙感圈定-勘查靶區(qū)驗證-系統(tǒng)鉆探勘查的找礦模式可有效地提高勘查效率、減少勘查投入。

3.1成礦地質(zhì)條件研究。幾內(nèi)亞鋁土礦是成礦母巖淋濾殘積形成的，礦化規(guī)模、厚度、品質(zhì)與下伏成礦母巖有明顯的相關(guān)性。根據(jù)筆者統(tǒng)計，大多已知優(yōu)質(zhì)鋁土礦的基巖為Al含量相對高而Si含量相對低的中生代輝綠巖-粗玄巖、卡琳特組粉砂巖、泰利梅萊組泥巖、粉砂巖。

由于紅土型鋁土礦的形成與降雨、排水條件有直接的關(guān)系，全國范圍內(nèi)鋁土礦區(qū)主要分布在中西部450-650米和1250米以上兩個所謂的“鋁土礦高原”區(qū)，絕大多數(shù)礦體與該區(qū)侵蝕基準(zhǔn)面的相對高差大約在120-270米之間。穹窿狀山丘頂部、斜坡與平臺交界或狹長山脊分水嶺是最有利成礦地形。

3.2優(yōu)勢遠景區(qū)的遙感圈定。幾內(nèi)亞含礦地層分布面積廣，利用遙感技術(shù)圈定優(yōu)勢成礦遠景區(qū)可有效的縮小勘查面積，減少勘查投入?；趲變?nèi)亞紅土型鋁土礦地表普遍發(fā)育鐵質(zhì)硬殼層及一定高差地形條件的事實，遙感圖像處理時有針對性的選擇ETM多光譜數(shù)據(jù)和SPOT-5高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)，增強提取氧化鐵波譜信息，識別鐵蓋層的分布，同時結(jié)合DEM數(shù)字高程模型和基巖分布特征建立鋁土礦床的地表遙感解譯標(biāo)志[3]，實現(xiàn)對成礦優(yōu)勢遠景區(qū)的圈定。

3.3靶區(qū)驗證。根據(jù)成礦地質(zhì)條件研究和遙感解譯成果，結(jié)合1/5萬地質(zhì)編圖，進一步縮小勘查范圍，開展靶區(qū)驗證。

3.4系統(tǒng)鉆探。按照200-500×200-500米的基本工程間距開展系統(tǒng)的鋁土礦普詳查鉆探施工，以汽車螺旋鉆進為主，淺井、巖心鉆進為輔的手段了解礦（化）體的分布范圍及厚度、品位變化規(guī)律，進而圈定相應(yīng)級別資源量。

參考文獻：

[1]廖士范，鋁土礦礦床成因與類型（及亞型）劃分的新意見，貴州地質(zhì)[J]，1998，15（2）：P139～143

[2]王京生，幾內(nèi)亞的鋁土礦和氧化鋁，輕金屬[J]，1982，01：P47

[3]李領(lǐng)軍，張云峰，張榮等：幾內(nèi)亞金迪亞地區(qū)紅土型鋁土礦遙感礦化信息與找礦預(yù)測，遙感應(yīng)用[J]，2010（5）：P93-97endprint