山西省平陸縣某礦區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征及找礦遠景分析

臧進前　趙闖　宋蕊蕊　范海印

摘要：在平陸縣曹川鎮(zhèn)以南黃河岸邊分布有一鋁土礦，通過地質(zhì)填圖、鉆探、探槽施工及分析測試等工作手段大致查明了該礦體的規(guī)模、形態(tài)和產(chǎn)狀，圈定了成礦的靶區(qū)，為下一步找礦勘查擴大資源遠景提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：鋁土礦；地質(zhì)特征；標(biāo)志；遠景；山西平陸

該區(qū)位于豫皖斷塊之濟源—澠池塊坳之澠池斷凹東部。區(qū)內(nèi)古生界海相及海陸交互相沉積地層發(fā)育，石炭系本溪組鐵鋁巖系大面積分布，具有形成鋁土礦礦床較好的地質(zhì)條件。

1.成礦地質(zhì)背景

1.1地層。區(qū)內(nèi)出露地層由老到新依次為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組；石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組；二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組；上第三系上新統(tǒng)保德組、靜樂組、第四系中更新統(tǒng)離石組、全新統(tǒng)。

奧陶系中統(tǒng)馬家溝組為區(qū)內(nèi)含礦巖系基底巖層，在礦區(qū)南側(cè)黃河岸邊小面積出露；石炭系中統(tǒng)本溪組與下伏馬家溝組呈平行不整合接觸，為區(qū)內(nèi)鋁土礦含礦巖系，區(qū)內(nèi)多被上覆地層覆蓋；石炭系上統(tǒng)太原組主要為砂巖、砂質(zhì)頁巖、灰?guī)r及煤層，為一套典型的海陸交互相含煤沉積巖系；第四系全新統(tǒng)為現(xiàn)代沖洪積物，巖性為砂、礫及粘土，局部為各層坍塌的雜巖轉(zhuǎn)石，主要分布于礦區(qū)南部黃河邊，區(qū)內(nèi)溝谷中也有小面積分布，厚度變化較大，一般0-20米，平均厚度10米。

1.2構(gòu)造。本區(qū)自古生代以來，地殼基本固結(jié)而不再有強烈擠壓褶皺，主要為垂直升降運動。地層大多呈舒緩波狀單斜產(chǎn)出，總體傾向南至南東東，傾角12°左右。由于不均衡的差異升降，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，斷距一般大于30-100米，對礦體的連續(xù)性破壞較大。

1.3巖漿巖。礦區(qū)內(nèi)沒有巖漿巖出露。

1.4含礦巖系特征。含礦巖系自下而上有山西式鐵礦-鐵質(zhì)粘土-鋁土礦-耐火粘土礦序列的礦產(chǎn)組合特點。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦體賦存部位。礦體賦存于奧陶系中統(tǒng)上馬家溝組石灰?guī)r古侵蝕面之上，石炭系中統(tǒng)本溪組地層中下部，礦體底部多為山西式鐵礦、鐵質(zhì)粘土巖或粘土巖，頂板為硬質(zhì)耐火粘土礦、粘土巖。

2.2礦體形狀、規(guī)模、產(chǎn)狀。該區(qū)鋁土礦體多是一些由扁豆體狀，似層狀，出露于礦區(qū)南部、中東部和北中部支梁上和溝谷中。礦體呈扁豆體狀，似層狀產(chǎn)出，一般延續(xù)穩(wěn)定，長寬約800-2000米。據(jù)全區(qū)見礦單工程統(tǒng)計，礦體厚度080-289m，平均厚度124m。產(chǎn)狀呈單斜產(chǎn)出?？傮w走向為北西—南東向，傾向250-280°，傾角2°-20°。礦體埋深0-47306 m，賦存標(biāo)高-100-365 m。

2.2礦體特征。根據(jù)自然剝蝕分割及工程見礦情況，將該區(qū)鋁土礦劃分成三個礦體：Al①礦體位于礦區(qū)最南部的西南角礦界處，為扇形狀礦體，露頭呈蛇曲狀北西-南東向展布；Al②礦體位于礦區(qū)南中部，為一隱伏的似層狀礦體，傾向北東-南西，傾角5°-12°。厚度08-24m，平均厚度110m；Al③礦體位于礦區(qū)北中部，為一隱伏礦體，東西、南北各向外推100m。厚度289m。

2.3礦石特征。礦石自然類型主要為含豆粒鮞粒狀鋁土礦，次為含礫碎屑狀鋁土礦二種。礦體圍巖有粘土巖、耐火粘土礦等。

2.4礦床成因及找礦標(biāo)志。自中奧陶世末期，加里東運動時，本區(qū)上升為陸地，經(jīng)歷了志留紀(jì)、泥盆紀(jì)以及早石炭世三個漫長地質(zhì)時代的沉積間斷，結(jié)果使該區(qū)及秦嶺古陸和中條山古陸上廣泛出露的鋁硅酸鹽巖風(fēng)化分解，其中的K、Na、Ca、Mg等元素大多數(shù)被淋失，而Fe、Al、Ti、Si等元素相對富集，殘留在風(fēng)化殼中，中石炭世海水侵入本區(qū)，使富鐵鋁的風(fēng)化殼經(jīng)水動力作用，在海侵初期的堿性介質(zhì)中，F(xiàn)e質(zhì)首先以Fe（OH）2的形式沉積在奧陶系表面巖溶凹地，形成鐵礦或鐵質(zhì)巖，將古地形填平，隨水體中PH值的變化和鋁質(zhì)濃度的增加，具二重性的鋁開始呈凝膠狀A(yù)l（OH）3的形式沉淀，形成了鋁土巖和鋁土礦。之后海水動蕩不定，使早期未固結(jié)成巖的鋁土礦被海浪、岸流擊碎，出現(xiàn)了內(nèi)碎屑角礫，隨著海流、潮汐的搬運，部分碎屑磨圓，而其余未磨圓具棱角狀，隨著水體中剩余的鋁質(zhì)沉淀下來，形成了碎屑狀鋁土礦。當(dāng)水動力條件增大，成礦物質(zhì)或碎屑沉淀不下來，就做遠距離的搬運，由于海浪、潮汐動蕩不定，成礦物質(zhì)呈滾動形式搬運，形成了原始的豆、鮞，越滾越大，受重力作用下現(xiàn)形成了豆鮞狀鋁土礦。到石炭中期之后地殼逐漸上升，水體變淺，出現(xiàn)沼澤化，水體中有機質(zhì)的逐漸增多，PH值向酸性變化，SiO2在酸性介質(zhì)條件下最易沉淀，這時就形成了硬質(zhì)耐火礦或粘土巖。自下而上出現(xiàn)著鐵-鋁-硅的沉積序列。固結(jié)成巖階段，首先使原始礦物脫水，Al（OH）3演化為Al2O3的形式存在，豆粒也因上覆層的不斷沉積而被壓扁，形成渾圓扁平狀，呈定向排列，具紋理，基質(zhì)具流紋構(gòu)造。本區(qū)鋁土礦的成礦為屬濱海演湖相化學(xué)沉積礦床。

3.找礦前景

3.1找礦標(biāo)志。（1）中奧陶統(tǒng)灰?guī)r溶侵蝕面可作為間接找礦標(biāo)志。（2）本溪組底部鐵鋁巖系是直接找礦層位。（3）鋁土礦質(zhì)硬，地貌上形成陡坎，加之民采鋁土礦，露頭部位采坑較多，可作為直接找礦標(biāo)志

3.2找礦遠景。（1）在礦區(qū)南部Al①號鋁土礦體及周邊范圍內(nèi)，開展鋁土礦詳查工作；（2）以ZK1647孔為中心，周邊繼續(xù)打普查孔驗證。

4.結(jié)論

通過本次工作，大致查明了礦區(qū)內(nèi)鋁土礦礦體的規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀、空間分布及變化規(guī)律；確定了礦石類型、物質(zhì)組分及其變化特征；大致查明了礦區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖、斷裂構(gòu)造特征及其分布、形態(tài)、規(guī)模等；大致了解了礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)及其它開采技術(shù)條件。

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