风化矿床实习报告012131班鲁洪涛

1、中国地质大学（武汉）矿床学实习报告平果铝土矿矿床实习报告学院：地球科学学院班级： 012131班 学号：20131003785 姓名： 鲁洪涛 目 录第一章 区域地质背景3第二章 矿区地质特征3第三章 矿床简介43.1含矿岩系43.2矿体特征43.3矿石特征53.4标本观察6第四章 矿床成因8第一章、 区域地质背景平果原生铝土矿形成于晚二叠世 成矿时，平果原生铝土矿位于黔桂坳陷盆地，盆地的南边为越北古陆、大新古陆、云开古陆，东边为大明山古陆，东北为江南隆起，北边为黔中隆起，西边为康滇古陆平果处于黔桂坳陷盆地内的一大片沼泽中，且其周围没有隆起，只有局限浅海 在这样的古地理环境约束下，平果不可避免

2、的要接受其四周数个古陆的剥蚀沉积以及盆地内部茅口组灰岩的风化沉积云开古陆、康滇古陆等几个古陆及黔桂盆地内均分布有茅口组灰岩，二叠纪晚期成矿时，首先遭受风化剥蚀的即为茅口组灰岩 同时，在区域内还存在有二叠纪及二叠纪之前的岩浆岩、变质岩，这些岩石也可能受到风化剥蚀。第二章、 矿区地质特征矿区处于南华准地台的华南褶皱系西南部右江地槽褶皱带内,右江复向斜百色构造盆地的东南缘。东西宽30 km,南北长40 km,在1 200 km2范围内分布有那豆、太平、教美、新安、果化等5个矿区。矿区地层主要出露有中泥盆世到中三叠世的一套以碳酸盐岩为主的浅海相沉积地层,泥盆系、石炭系分布于背斜轴部,中下三叠系分布于向

3、斜轴部,二叠系分布于翼部,第四系陆相碎屑沉积地层分布于洼地、谷地、坡地及河谷阶地,其中以石炭系、二叠系分布最广。矿区主要褶皱有那豆背斜、兴宁背斜、新安背斜和果化复向斜、太平向斜,褶皱轴向为NW- SE向,呈NE向排列,基本属于对称褶皱构造类型。断裂构造以平行于褶皱轴向的纵向逆冲断层为主,以右江大断裂为主体,显示为NW向的挤压冲断裂构造带。矿区内岩浆活动较弱,主要为海底火山活动,且多为发生于中三叠世早期的小规模海底喷发,以火山碎屑岩(凝灰岩)为主,分布广泛。受东吴运动影响,本区曾一度隆起,二叠系茅口阶灰岩出露地表并遭侵蚀,经古岩溶作用形成红土化风化壳,至合山初期沼泽成煤之前,红土化风化壳于海滨沉

4、积形成原生沉积铝土矿,主要产于上二叠统合山组底部、下二叠统茅口阶灰岩的侵蚀面上,分布于平果、田阳、靖西、德保一带。因其有害杂质S含量远大于0.7%的允许含量,目前工业上暂时无法利用原生沉积铝土矿。当原生矿在岩溶作用过程中发生次生改造,有害杂质锐减,经崩落、搬运、堆积在岩溶洼地及坡地上形成可利用的岩溶堆积型铝土矿。第三章、矿床简介3.1含矿岩系岩溶堆积型铝土矿的含矿岩系厚0 26 m,自上而下分为3层:(1)桔红色砂质粘土层:以砂质粘土为主,夹少量岩石碎屑,有少量铝土矿细屑和铁锰结核,厚0 11.2m,一般1 3 m左右。常受到剥蚀零星出露,顶部常有几十厘米的腐植层。2)铝土矿层:主要含矿层,呈

5、土红色,以铝土矿碎屑及粘土为主,掺杂少量褐铁矿等,厚0.5 26.1 m,一般3 7 m,局部被切割剥蚀。(3)紫红至暗红色粘土层:主要为粘土,粘性大,局部含少量3 cm以下磨圆度较好的铝土矿、褐铁矿等碎屑,厚0 18 m,一般1 5 m,多沿基底灰岩凹陷分布,石牙凸起部位常缺失。由此可见岩溶堆积型铝土矿的含矿岩系实为土红色粘土夹铝土矿及少量褐铁矿碎屑(称为“原矿”),铝土矿粒度大小悬殊,大者可达数立方米,小者< 1 mm,甚至更小,一般1 50 cm,浑圆度差,呈棱角状。3.2矿体特征(1)矿体分布:主要矿体大多分布在原生沉积铝土矿层位以下的岩溶洼地及坡地上,那豆、新安、果化矿体都分布

6、在其短轴背斜范围之内,太平、教美矿体则分布在兴宁背斜的两翼,也受背斜构造控制。矿体分布的标高相差较大,介于120 650 m之间(右江河岸标高约100 m),分布最低的是那豆39#矿体(约100 150m),分布最高的是太平128#矿体(约400 537 m),那豆矿区有64.6%的储量分布在200 500 m标高,太平矿区有97.9%的储量分布在200 500 m标高。(2)矿体形态:矿体形态复杂,各矿体相互分割,平面呈带状、枝状、长条状、网状、不规则状或鸡窝状,剖面呈似层状、扁豆状、透镜状等,倾向和坡向一致。产状受基底地形控制,分布于峰丛洼地和峰林谷地的矿体呈平缓或微倾斜产出,倾角一般&l

7、t; 10°而山脊、缓坡上的矿体则呈缓倾斜产出,倾角一般为10 20°。(3)矿体规模:相差极为悬殊,多属中型矿床,其中> 100× 104 t的矿体,在那豆、太平矿区中分别占总储量的74.6%、86.5%,储量为50× 104 100× 104 t的分别为11.2%、6.5%,30× 104 50× 104t的分别为4.2%、2.7%。最小者为那豆41- 6#矿体,储量仅480 t;最大者为太平121#矿体,储量达1 397× 104 t。全区小矿体数量多,大矿体数量少,各矿区储量相对集中。(4)矿体厚度:

8、变化较大,由0.5 26.1 m不等,其中以3 7 m居多,那豆、太平矿区平均厚度分别为4.52、5.76 m。各矿区均见有少量分布于灰岩溶斗或溶沟中的厚度大的矿段。(5)原矿含矿率:指原矿经水洗后> 1 mm的净矿石含量。按规定最低工业含矿率 0.3 t/m3计算,单矿体平均含矿率为0.3 1.363 t/m3。全区大于0.7 t/m3的矿体占矿区总储量的95%以上,那豆、太平矿区的平均含矿率分别高达0.892、0.94 t/m3。一般表现为正地形的小丘或坡地含矿率高,负地形的洼地含矿率低。3.3矿石特征1)矿物组成:铝矿物以一水硬铝石为主,其次为三水铝石及微量刚玉、拜铝石、勃姆铝石,

9、含硅矿物主要为高岭石,其次为含铁绿泥石及少量石英、微量水云母、多水高岭土、变叙永石、迪开石、蒙脱石、钠斜沸石、方英石等。含铁矿物主要为针铁矿,其次为赤铁矿、水针铁矿及少量纤铁矿、黄铁矿等。稀有、分散元素矿物主要为钛、镓、稀土、铌、钽、钪等,但因独立矿物颗粒极细或未见独立矿物,机选难以回收。(2)化学成分:5个矿区颗粒> 1 mm的净矿石品位见表2。从表可以看出:全区Al2O3与SiO2、Fe2O3含量总和为80% 83%,呈明显负相关关系。TiO2含量相对稳定,含Al2O340% 50%的矿体,TiO2一般为2% 3%;含Al2O350%以上的矿体,TiO2一般为3% 4%;矿体铝钛比率

10、(Al/Ti)变化不大,介于12 22之间,平均18.47。其中A/S> 10的矿体,占总储量的64.9%;A/S< 6的矿体,仅占总储量的9.8%。Al2O3含量与矿石块度有密切关系,呈正消长关系。(3)矿石类型:区内有10种主要矿石类型,各矿石类型所占比例见表3。(4)结构构造:矿石结构为他形粒状、半自形自形晶、隐晶胶体状、凝聚、交代结构等,其构造为豆状、假鲕状、致密块状、多孔状、粉沫状和微晶细脉状。3.4标本观察以下是上课所观察标本；PG-W-5 含生物碎屑白云质灰岩 浅灰色，致密块状构造，泥晶结构，生物碎屑结构，。古生物主要由双壳类生物组成，0.1mm左右，10%。主要矿物

11、是泥晶方解石（也有亮晶方解石占10%）和亮晶白云石。PG-K-1 黄铁矿-水铝石铝土矿矿石 总体呈褐红色，致密块状构造，隐晶质构造。主要矿物是赤铁矿，铝土矿，褐铁矿。赤铁矿，浅黄色-紫红色（猪肝色），条痕樱桃红色，硬度大于指甲，小于小刀，比重大。占70%。褐铁矿，黄褐色（黄土色），硬度大于指甲，小于小刀，比重大。占10%。硬水铝土矿，黑色，颗粒状（结核状），占20%。PG-K-4 鲕状铝土矿矿石 ，灰黑色，比重较大，块状构造，鲕粒状结构，鲕粒（110mm）胶结物为长英质物质（长石，石英），基底式胶结。鲕粒为铝土矿，黑色，硬度大于指甲，小于小刀。PG-W-1 灰岩 泥晶灰岩 ，灰黑色，块状构造，

12、泥晶结构，主要是泥晶方解石。PG-W-2 煤层 ，深黑色，污手，比较松散。层理构造，薄层1cm，泥质结构。第四章、矿床成因我国96%的铝土矿属岩溶型,在空间分布、矿体形态、矿石结构及矿石成分等都与底板的碳酸盐岩的古岩溶有关,岩溶负地形是铝土矿的赋存场所。平果铝土矿矿区位于北回归线附近,属亚热带炎热多雨气候区。区内广泛分布着可溶性碳酸盐岩,在漫长的地质年代里,本区受印支燕山运动的影响,产生了间歇性、多级次的构造运动和强烈的岩溶作用,产生了以右江大断裂为主体的一系列挤压冲断裂和褶皱,并使地表上形成了一系列具有多样性、多旋回性、时空一致性并相互迭加的形态各异的岩溶地貌,为堆积铝土矿的形成提供了十分有

13、利的场所。同时,易溶的碳酸盐岩极易发生红土化作用,将易溶的Cl、S、Ca、Mg、Si等淋失,而不易溶的Ti、Al、Fe组分被残留下来,形成铝土质红土而成为堆积矿的重要找矿标志。这些地质作用是岩溶形成的内力,它控制了岩溶基准面的变化。因此,可以认为岩溶堆积铝土矿的形成过程,实质上也是岩溶的发育史。本区堆积矿沿原生矿作带状分布,产于原生矿层位下伏地层出露区内,极少延入上覆地层分布的范围。其分布的最高“阶梯”在600 650 m标高上,相当于桂西地区第二级夷平面的一部分,可见堆积型铝土矿主要形成于第二、三喀斯特化时期,赋存于不同标高的岩溶洼地、谷地及阶梯连接处坡度< 20°的缓坡等地

14、貌单元中。从地貌特征分析,本区岩溶地貌中发育于阶梯之间的漏斗、落水洞、天窗及陡壁、坡地,是地壳隆起“侵蚀期”垂向岩溶作用的结果;而分布于阶梯的洼地、谷地、溶洞及河谷阶地,则是地壳相对稳定“堆积期”水平岩溶作用的产物,是形成本区堆积铝土矿的有效时期。因此,堆积矿的形成时代,最早是在晚第三纪,但从其松散堆积特点来看,其主要成矿时期应该是第三纪中期至第四纪更新世。从堆积矿的成矿条件和时空分布、矿化富集等特征分析,原生沉积铝土矿的存在和遭受剥蚀,是形成岩溶堆积矿的根本和先决条件。区内原生沉积铝土矿的上下地层都是碳酸盐类岩石,在岩石性质上有利于岩溶作用的发生和发展,并且避免了碎屑岩碎块的掺杂,铝土矿及其

15、上部的煤系难溶并形成隔水层,其中的黄铁矿在地下水的长期溶蚀下形成酸性水,促进了隐伏岩溶的形成和发展。区内的网格红土、铁锰质结核、石灰华的存在,说明了新生代气候潮湿炎热,第三纪中期和第四纪是岩溶开始和堆积的主要时期。背斜构造是岩溶作用形成和发展的最有利场所,尤其以抬升一定高度的背斜最为有利,如那豆、太平背斜,因而是岩溶堆积矿床形成的最有利场所;向斜构造则保留了原生沉积铝土矿,只有在其周边原生出露区才有比较分散的堆积矿分布。在岩溶发展过程中,特别是隐伏岩溶的不断扩大,溶余的原生沉积铝土矿便崩落堆积在原生矿层位以下的岩溶洼地及坡地上。如那豆矿区堆积在下二叠统出露区的储量占54%,石炭系出露区的占37%,背