鋁土礦礦床成因與找礦標(biāo)志探討

馬水滿，馬堅(jiān)高

（廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì)，廣西 南寧 530033）

我國西南地區(qū)是我國重要的鋁土礦開發(fā)生產(chǎn)地區(qū)，鋁土礦資源非常豐富。例如，云南、廣西以及貴州都是重要的鋁土礦生產(chǎn)地區(qū)。在鋁土礦生產(chǎn)過程中，礦床形成分析以及找礦標(biāo)志非常重要，提升礦床分析以及找礦的準(zhǔn)確性，對(duì)于我國鋁土礦開發(fā)有很大幫助。所以，當(dāng)前對(duì)于鋁土礦礦床成因的研究非常重要。

1 礦區(qū)具體概況

本鋁土礦開發(fā)工程位于我國廣西壯族自治區(qū)西部某地區(qū)，經(jīng)過對(duì)該鋁土礦地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地形分析我們總結(jié)本地區(qū)概況如下：礦區(qū)位于華南加里東褶皺系右江印支褶皺帶靖西～田東隆起的西南端，平果～靖西鋁土礦成礦帶的南西段。礦區(qū)主要出露地層石炭系～下三疊統(tǒng)、第四系，石炭系～下三疊統(tǒng)巖性主要為碳酸鹽巖，第四系更新統(tǒng)為巖溶堆積紅土層。上二疊統(tǒng)合山組（P3h）底部的沉積型鋁土礦（巖）層，是堆積型鋁土礦床的礦源層；第四系更新統(tǒng)巖溶堆積紅土層為堆積型鋁土礦賦礦層位[1]。坡笨背斜、和溫背斜、那貫向斜及新圩向斜控制礦源層和堆積鋁土礦體的分布。礦區(qū)地貌主要為強(qiáng)巖溶化峰叢洼地地貌，局部為強(qiáng)巖溶化峰叢谷地地貌、中等巖溶化峰叢洼地地貌和構(gòu)造侵蝕低中山地貌。

2 鋁土礦礦床成因分析

此研究區(qū)域所堆積成型的鋁土礦床受印支運(yùn)動(dòng)影響，出現(xiàn)右江盆地褶皺凸起，在地質(zhì)構(gòu)造作用下，出現(xiàn)斷裂、褶皺，產(chǎn)于上二疊統(tǒng)底部碳酸鹽巖中的沉積鋁土礦層在表生地質(zhì)作用條件下遭受巖溶作用，可溶性巖石碳酸鹽巖遭受水介質(zhì)的化學(xué)、物理侵蝕作用，形成溶溝、溶洞、漏斗、洼地等巖溶地貌[2]。賦存于碳酸鹽巖中的沉積鋁土礦層，由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，層狀礦體經(jīng)多次破碎成礫塊狀，在重力作用下以垂直搬運(yùn)為主，與其圍巖的溶蝕殘余紅土混雜堆積于巖溶洼地中。鋁土礦成礦過程中，在地殼變化作用下，礦物化學(xué)穩(wěn)定性質(zhì)較差的硅、硫等物質(zhì)逐漸流失，而礦物化學(xué)穩(wěn)定的鋅、鋁等礦石組分較為富集，為此可以推斷出廣西壯族自治區(qū)的鋁土礦礦石質(zhì)量有所提高，已經(jīng)形成具有開采價(jià)值的鋁土礦礦體。因鋁土礦在成因上溶出過程占主要影響作用，所以鋁土礦床的類型為巖溶堆積型。礦床地質(zhì)變化過程中，初期形成的堆積礦體受外界環(huán)境的剝蝕作用，經(jīng)過多次遷移與堆積，逐步沉積成新的礦體，或摻入原礦崩落礦物質(zhì)堆積而成的礦體，原礦體排除在外。此中具有規(guī)律可尋的成礦作用，在該研究區(qū)出現(xiàn)數(shù)次，各個(gè)時(shí)期形成礦體分布在不同標(biāo)高的階梯上，早期形成礦體多出露在高處，較晚形成礦體出露在低處。

根據(jù)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)運(yùn)動(dòng)變化過程以及礦區(qū)礦石種類（如表1）分析，當(dāng)?shù)氐匿X土礦床成因總結(jié)如下：一個(gè)巖溶堆積鋁土礦成礦期所經(jīng)歷的三個(gè)成礦階段之間，既有區(qū)別又有聯(lián)系，它反映了一個(gè)垂直～水平巖溶作用過程。在其完成之后，當(dāng)?shù)貧ぴ俅伟l(fā)生上升～穩(wěn)定的新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)周期時(shí)，就預(yù)示著新一期的水平～垂直巖溶作用和與之相伴隨的侵蝕剝蝕～崩落堆積～改造富集的成礦過程亦將在區(qū)內(nèi)同步發(fā)生，形成新的礦體。

表1 礦區(qū)礦石的類型特征

3 鋁土礦礦床找礦標(biāo)志

（1）巖性及地貌找礦標(biāo)志。巖性找礦標(biāo)志是尋找鋁土礦石的重要標(biāo)志。①沉積鋁土礦頂、底板必須有足夠厚的碳酸鹽巖，一是有利于巖溶作用的進(jìn)行，形成容礦場(chǎng)所；二是雜質(zhì)摻合少，使鋁土礦碎屑的聚集和化學(xué)風(fēng)化富集成礦。②碳酸鹽巖區(qū)峰叢峰林組合的巖溶洼地、坡地和谷地為堆積鋁土礦的賦存場(chǎng)所，也是尋找堆積鋁土礦的典型標(biāo)志之一[3]。③第四系巖溶洼地、坡地和谷地地表上殘留的鐵鋁質(zhì)礦塊或鋁土礦塊，可作為堆積鋁土礦直接找礦標(biāo)志。

（2）地層找礦標(biāo)志。地層找礦標(biāo)志也是勘測(cè)鋁礦石礦床的重要標(biāo)志，通過地層而尋找鋁礦標(biāo)志可以通過以下幾種方式；第一，觀察地質(zhì)礦產(chǎn)區(qū)域是否存在有上二疊統(tǒng)合山組（P3h），如果過去內(nèi)存在有上二疊統(tǒng)合山組（P3h），標(biāo)志著該礦區(qū)內(nèi)具有鋁土礦礦床。第二，當(dāng)?shù)貐^(qū)內(nèi)出現(xiàn)以下三種地層結(jié)構(gòu)，可以作為找礦標(biāo)志，分別是二疊系、石炭系以及三疊系。當(dāng)出現(xiàn)以上三種地層結(jié)構(gòu)時(shí)可以認(rèn)為鋁土礦床可能存在，但是需要進(jìn)一步去調(diào)查勘測(cè)。

（3）構(gòu)造找礦標(biāo)志。地殼運(yùn)動(dòng)作用促使該地區(qū)巖石發(fā)生褶曲、斷裂，礦源層裸露地表，經(jīng)風(fēng)化剝蝕和溶蝕作用成礦。褶皺構(gòu)造控制礦體的分布。構(gòu)造找礦標(biāo)志也是找尋鋁土礦礦床的重要標(biāo)志，利用構(gòu)造找鋁土礦石的重要標(biāo)志有以下幾種；首先，區(qū)域內(nèi)內(nèi)向斜構(gòu)造是一個(gè)重要的鋁土礦礦床找尋標(biāo)志，內(nèi)向斜構(gòu)造標(biāo)志對(duì)于找鋁土礦礦床非常有利，一般情況下存在內(nèi)向斜構(gòu)造證明該區(qū)域內(nèi)存在有鋁土礦礦床[4]。第二，在構(gòu)造找礦標(biāo)志中，可以通過研究礦體斷層之間的關(guān)系作為標(biāo)志，如果發(fā)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)礦體育斷層同時(shí)與斷層存在接觸關(guān)系，則將其視為找礦標(biāo)志。第三，褶皺地層也可以是構(gòu)造找礦的重要標(biāo)志，如果發(fā)現(xiàn)褶皺結(jié)構(gòu)中傾伏端具有向斜凹下部位結(jié)構(gòu)特征，可以視為是鋁土礦礦床的找尋標(biāo)志。在鋁土礦勘測(cè)人員進(jìn)行勘測(cè)過程中，構(gòu)造找礦標(biāo)志是非常簡(jiǎn)單直接的找礦標(biāo)志。

4 結(jié)論

本礦床成因類型為巖溶堆積型，成礦物質(zhì)來源于上二疊統(tǒng)合山組底部的古風(fēng)化殼型鋁土礦（巖）層，主要成礦時(shí)代為早更新世，主導(dǎo)成礦作用為巖溶作用、紅土化作用。上二疊統(tǒng)合山組底部的古風(fēng)化殼型原生鋁土礦經(jīng)巖溶作用風(fēng)化破碎后就地墜落堆積并經(jīng)紅土化作用去硫脫硅改造而形成巖溶堆積型鋁土礦床。堆積型鋁土礦主要分布于原生鋁土礦層下伏地層分布區(qū)的巖溶洼地、谷地中，賦存于巖溶洼地內(nèi)第四紀(jì)更新世巖溶堆積紅土層中，礦體規(guī)模、礦石質(zhì)量與原生鋁土礦（巖）具有明顯的繼承性，原生鋁土礦（巖）的規(guī)模大、質(zhì)量優(yōu)，則堆積鋁土礦床也大而富，反之則小而貧。

5 結(jié)語

鋁土礦是我國重要的礦產(chǎn)資源，本文筆者通過具體鋁土礦礦區(qū)案例，簡(jiǎn)要闡述了鋁土礦礦床形成的具體原因。并總結(jié)了巖性、地層、構(gòu)造三種鋁土礦礦床找礦標(biāo)志，希望本文能夠?qū)ξ覈X土礦的開發(fā)有所幫助。