桂西沉积型铝土矿地质特征及资源潜力分析

桂西沉积型铝土矿地质特征及资源潜力分析李春平;吴启强【摘要】沉积型铝土矿是桂西堆积型铝土矿的矿源层,广泛出露于新圩向斜、那豆背斜等褶皱的翼部，其近地表的氧化矿可为工业所利用,深部的原生矿由于含硫高目前工业上暂未利用.文章分析了桂西型铝土矿地质特征及资源潜力，认为其资源潜力大，勘查程度低，若能综合利用而加以勘查开发，对桂西铝工业的发展具有重要意义.【期刊名称】《南方国土资源》【年(卷)，期】2013(000)001【总页数】3页(P36-38)【关键词】沉积型铝土矿;氧化矿;原生矿;资源潜力;桂西【作者】李春平;吴启强【作者单位】广西第六地质队，广西贵港537100;广西第六地质队，广西贵港537100【正文语种】中文桂西地区自平果一靖西一带分布有平果、田东、德保、靖西、那坡龙合等5个铝土矿田，是广西极其重要的铝土矿成矿带。该带产出沉积型及次生岩溶堆积型铝土矿两种类型，后者为目前工业所利用。沉积型铝土矿作为堆积型铝土矿的矿源层，其探明储量(截至2010年底)仅占桂西探明铝土矿储量的9%，对其的勘查开发没有得到足够重视。近年来随着平果、华银、信发等三大氧化铝厂的相继投产及扩能，铝土矿消耗量日益加大，迫切需要提高铝资源的保障能力。笔者在前人的工作成果基础上，对桂西沉积型铝土矿地质特征进行了总结，并对其资源潜力进行初步分析，希望对桂西铝土矿的勘查及利用有所帮助。1区域地质概况区域上，桂西铝土矿位于华南准地台右江再生地槽靖西一田东隆起区，出露地层有上寒武统、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、白垩系、第三系及第四系。沉积型铝土矿即产于上二叠统合山组底部，与下二叠统茅口组呈平行不整合接触。靖西一田东隆起区褶皱、断裂构造发育，构造变形较为复杂，褶皱较为平缓、宽阔，岩层倾角一般为10°~20。，局部达40。~80。°NW向褶皱最为发育，有新圩、太平、果化向斜和兴宁、那豆背斜等；其次为近SN向褶皱和NEE向褶皱。区域断裂构造按走向大致可分为3组，主要为NW向，其次为NE向，少数近EW向。褶皱构造对区内沉积型铝土矿及岩溶型堆积铝土矿的形成与分布均有明显的控制作用。断裂活动对沉积铝土矿产生了破坏，有利于堆积铝土矿的形成。区域内岩浆岩不发育，仅局部地区有小规模的中基性喷出岩及侵入岩出露。2沉积型铝土矿地质特征2.1矿体产状、形状及空间分布沉积铝土矿体产于上二叠统合山组与下二叠统茅口组灰岩的侵蚀面上，与茅口组呈平行不整合接触（见图1）。矿体呈层状、透镜状，其产状与围岩产状一致，且多为单层矿，局部有铁铝岩夹层。单矿体长度大者数百米至4000m，小者仅为数十米。矿层厚度变化较大，一般1~4m,局部超过10m。受茅口阶灰岩侵蚀面起伏变化的影响，矿体沿走向及倾向呈尖灭再现出露，相足距数十米至数百米。在不同的地形地貌中沿走向出露变化也较大，在正地形中出露长度为几十米至数千米，而在负地形中有的仅出露数十米。单矿体出露高差一般40~100m左右，最大超过300m。在桂西地区有上二叠统地层分布的区域，沉积铝土矿均有发育，且层位稳定，规模也较大，矿体在地表广泛出露于兴宁背斜、太平向斜、平果背斜、果化复向斜、陇兰背斜、新圩向斜、那贯向斜、念镜背斜、化峒背斜、巴头向斜、东凌背斜、和温背斜、吞盘背斜等复背（向）斜及其次级构造的翼部，其分布范围与堆积铝土矿区范围一致。图1平果县那豆矿区沉积铝土矿剖面示意图（据广西地勘局270队资料）1-沉积铝土矿层；2-堆积铝土矿；3-灰岩;4-铁铝岩；5-炭质页岩；6-钻探工程；P2h-上二叠统合山组；P1m-下二叠统茅口组；P1q-下二叠统栖霞组；C-石炭系；D3-上泥盆统2.2矿石特征近地表的原生铝土矿一般受不同程度的氧化，矿石红土化特征显著，常见具红土化特征的碎屑、团块，颜色为褐红色。往中下部红土化特征减弱，矿石多呈青灰色，灰绿色、深绿色，具豆状、鲕状、假鲕状、假豆状结构，致密块状构造。矿石的矿物成分主要为一水硬铝石（75%~80%），杂质以炭质和粘土的混合物为主，其次为赤铁矿、褐铁矿（＞10%），少量黄铁矿（4%），微量水云母（〈1%）。沉积铝土矿矿石化学成分：Al2O339%~75%、Fe2O35%~24%、SiO23%~26%、S2%~15%，铝硅比值大于4,伴生有益元素Ga为0.011%~0.030%。沉积铝土矿石在结构、构造、矿物成分及AI2O3、SiO2等主要化学成分等方面均与堆积铝土矿相近，但含硫偏高（见表1）,部分矿区的硫含量高出工业利用充许最高含量的数倍或数十倍。2.3原生带、氧化带及其特征2.3.1氧化带沉积铝土矿氧化深度与氧化程度受地形切割、顶板的煤或炭质页岩发育程度、断裂和地下水的活动所控制。当地形切割剧烈，矿体处于正地形上，矿层之顶板煤及灰质页岩不发育且有断裂叠加时，矿体的氧化深度大，且氧化程度较高；反之氧化深度小，氧化程度较低。氧化带矿石矿物主要为一水硬铝石、三水铝石、高岭石、铁绿泥石、伊利石、针铁矿、赤铁矿和少量黄铁矿，其它矿物有方解石、白云石、锐钛石、锆英石等。矿石矿物以一水硬铝石为主要成分和含较多褐铁矿为基本特征。矿石主要化学成分：Al2O342.25%~74.61%、SiO21.81%~10.06%、Fe2O32.02%~28.65%、TiO23.17%~6.28%、铝硅比值5.50~40.35、有害组分S含量一般为0.044%~0.500%。有用组分和有害组分的含量均达到目前工业利用的要求。桂西地区地处云贵高原的边部，岩溶地形地貌发育，地形切割剧烈、地下水活动能力强，褶皱断裂较发育，具有氧化剥蚀的良好条件。据统计，靖西新圩铝土矿区的沉积铝土矿露头标高在750~1000m之间，德保那甲矿区露头标高在700~900m之间，平果那豆矿区露头标高为150~650m之间，平果教美露头标高为260~400m之间。露头相对差在50~200m之间，局部大于300m。沉积铝土矿的氧化深度与露头相对差呈正相关，相对差大的，氧化深度就大，但氧化深度值都比相对差要小，在正地形（即山顶、山脊、山腰等）一般为100~150m，局部超过200m，而负地形（沟谷的低洼处）一般为30~50m之间。2.3.2原生带原生带与氧化带的矿体稍有不同，原生带的矿体一般结构紧密，层理不甚显著，节理裂隙极少。矿石颜色较深，以灰黑色、黑色为主。矿石中的主要矿物成分与氧化带矿石基本相同，但在含量上有较大的变化，一水硬铝石的含量随深度的增加而逐步减少，黄铁矿则逐步增加，局部地区由铝土矿体过渡为硫铁矿体。在化学成分上，AI2O3含量有降低的趋势，变化幅度一般在55%~65%之间，Fe2O3往深部含量呈增加趋势，硫的含量一般为3%~5%或更高一些。原生带矿石以硫的含量偏高、黄铁矿含量增加为主要特点。矿体目前控制的斜深一般为40~400m，平果布绒、田阳古美等地控制的最大斜深达800m，其矿石除了氧化矿外其余均为原生带矿石。3沉积铝土矿资源潜力分析3.1已查明的资源量及其分布在20世纪的七八十年代，在桂西曾开展过以初步普查为主的沉积铝土矿勘查工作，提交大型矿床2处、中型矿床10处、小型矿床5处，查明资源量约2.3亿t，列入储量平衡表0.77亿t。探明的矿床主要分布在桂西的平果县那豆、布绒、古案、八秀、太平、教美，田东县游昌、陇兰，田阳县古美、大禄、巴别，德保县登贡、隆华、吞德、高国，靖西的大甲等地，其分布范围与目前正在开采利用的堆积铝土矿床一致。20世纪80年代后期，随着堆积铝土矿勘查的开始，桂西沉积型铝土矿的勘查停止了前进的步伐，新增资源量为零。表1桂西沉积铝土矿、岩溶堆积铝土矿矿石主要化学成分表？3.2沉积型铝土矿潜在资源量预测根据沉积铝土矿赋存产出特点及其矿体特征，采用体积法对桂西的平果、田东、田阳、德保、靖西、那坡等地的沉积铝土矿进行资源量预测。3.2.1资源量预测参数（1） 预测资源量（万t）:为含矿体体积、矿石体重、含矿系数三者的积。（2） 含矿体体积（m3）：为沉积铝土矿矿体长度、矿体厚度、预测深度或氧化深度相乘的积。矿体长度为沉积铝土矿含矿岩系在1/20万地质图出露的长度，由地质图上量出后按比例尺转换为实际长度；矿体厚度为各矿区已知的矿点矿体厚度平均值；预测深度则根据桂西目前查明矿体控制的斜深及矿体分布的背向斜规模确定，暂定为500m。氧化深度根据各矿区沉积铝土矿出露标高的相对差，并参照近期平果铝勘查初步取得的成果确定，为便于估算，氧化深度统一确定为100m。矿石密度:采用2.6t/m3，为矿区已知的铝土矿矿石密度平均值。(4)含矿系数:为沉积铝土矿矿体长度与沉积铝土矿含矿岩系出露长度的比值。根据平果铝业公司近期在那豆矿区、太平矿区的勘查数据进行统计，该系数约为0.6~0.7。本次预测采用其下限值：0.6。3.2.2资源量预测结果根据预测结果统计，桂西地区的平果铝土矿区、田东一德保矿区、靖西一那坡矿区潜在的沉积铝土矿矿石量达13.55亿t,其中氧化矿石为2.71亿t(见表2)。扣除已查明铝土矿资源量后，矿区潜在未查明的沉积铝土矿矿石量达11.25亿t。4结语经预测桂西地区潜在未查明的资源量达11.25亿t,桂西地区沉积铝土矿仍具有较大的找矿潜力。本次预测的沉积铝土矿资源主要分布在平果、德保、靖西、那坡等堆积铝土矿矿区范围内，具有与堆积铝土矿同勘查共开发的有利条件。沉积铝土矿的矿石矿物组分、化学成分与目前正利用的堆积铝土矿基本相同，氧化带矿石的各项指标均符合目前工业利用的要求，可以直接利用。原生带矿石硫的含量超标，在脱硫后可以为工业所利用。桂西沉积铝土矿资源潜力大，勘查程度低，因此