广西龙州响水铝土矿地质特征及矿床成因探讨

[摘要]广西铝土矿资源丰富，是我国重要的铝业基地之一，平果铝业的成功开发和华银铝业、信发铝业的建成投产已取得明显的经济效益和社会效益，因此，在桂西南勘查铝土矿资源，进一步提供新的铝土矿资源后备基地具有重要的现实意义。广西第四地质队2008-2010年在龙州响水进行铝土矿的普查工作，大致了解矿区铝土矿矿体分布、矿石结构构造、矿石化学组分等基本特征，本文主要介绍龙州响水铝土矿的地质特征及矿床成因。

[关键词]龙州 铝土矿 地质特征 矿床成因

[中图分类号] P613 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-4-58-2

1矿区基本情况

矿区位于龙州县响水镇和崇左市江州区新和镇交界。矿区中西部响水一带，隶属龙州县管辖，矿区北东部兰山、楞定、怀阳一带隶属崇左市江州区所辖。响水镇位于龙州县城北东方向，直距约30km。工作区属岩溶峰丛凹地地貌，峰丛基座相连，山峰簇拥，海拔高程114～439m，相对高差315m，一般为100～200m，悬崖陡壁耸立，谷地挟小，落水洞及漏斗发育，地表泾流少。区内西北部地势稍高，东南部地势低。

2矿区地质

矿区出露的地层有：石炭系、二叠系、三叠系及第四系。由老到新分述如下。

2.1石炭系

分为下统分为英塘组（C1yt）、都安组（C1d）。上统分为大埔组（C2d）、黄龙组（C2h）和上统马平组（C2P1m）。

（1）英塘组（C1yt）：灰色～深灰色微晶灰岩夹燧石灰岩。产珊瑚、腕足类化石。

（2）都安组（C1d）：灰浅灰岩厚层状灰岩夹白云质灰岩、白云岩。富产珊瑚、腕足类化石。

（3）大埔组（C2d）：为灰白～浅灰色厚层块状细晶～中晶白云岩、灰质白云岩。产蜓类化石。

（4）黄龙组（C2h）：灰色厚层状亮晶生物碎屑灰岩、泥晶生物碎屑灰岩夹白云岩。产蜓类、珊瑚、腕足类化石。

（5）马平组：分两个岩性段。第一段（C2P1m1）岩性为灰白色厚层状细～中晶白云岩、局部夹生物碎屑灰岩；第二段（C2P1m2）：上部岩性为灰色厚层状微晶生物碎屑灰岩、条带状白云质灰岩夹浅灰色中层状细晶白云岩；中部浅灰色厚层状泥晶生物碎屑灰岩；下部为浅灰色中-厚层状砂屑微晶、泥晶及亮晶生物碎屑灰岩夹灰色中层状中晶白云质。富产蜓类、有孔虫、藻类、瓣鳃类、腕足类化石。

2.2二叠系

（1）栖霞组（P2q）：分布于响水、果梅一带。岩性上部为深灰色中厚层状含硅质团块生物碎屑灰岩，中下部为深灰色厚-中层微晶灰岩夹生物碎屑灰岩、泥晶灰岩，局部夹鸟眼灰岩、弱白云石化微晶灰岩。

（2）茅口组（P2m）：出露于天西华侨农场龙江分场、平南一带。岩性为浅灰色厚层状生物碎屑灰岩夹少量微晶灰岩，局部夹白云质团块。

（3）上二叠统合山组（P3h）：出露于省板、响水、兰山一带。下部岩性为紫红色厚层状铁质泥岩、豆状铁铝岩，铁铝岩呈层状产出。上部岩性为硅质灰岩。深灰色中厚层状粉泥晶生物碎屑、含硅质灰岩。与下覆茅口组地层呈平行块灰岩、不整合接触。

2.3三叠系

于响水-平南-渠楠-兰山一带出露。岩性为灰色中厚层状微晶灰岩夹薄层泥晶灰岩。局部底部为砾状灰岩。与下伏合山组呈整合接触。

2.4第四系

根据岩性特征、成因类型特征将第四系划分为上更新统望高组、全新统临桂组。

（1）望高组（Qpw）

望高组以Ⅱ级阶地剖面结构为特征。剖面自上往下为灰褐色腐植土层、砂砾石层、含砾亚砂土、砂砾石层、花斑状棕黄色亚粘土层。

（2）临桂组（Ql）

该组是在亚热带多雨湿热的气候条件下，岩石遭受强烈风化作用，大部分元素的化合物被淋失，只有铁、锰、铝等氧化物和氢氧化物不被溶解而残留下来，而形成褐红色的富铁锰、铝的溶余堆积，其时代相当第四纪。是该地区铝土矿的赋矿层位。

3矿区构造

3.1褶皱

矿区主要褶皱为响水向斜。

响水向斜位于矿区南部，呈北西向展布延伸约9km，宽约4.5km，为一短轴向斜。核部地层为下三叠统北泗组、走向北西～南东，倾角15°～30°，翼部地层依次出露下三叠统北泗组、马脚岭组及中二叠统茅口组、栖霞组。堆积铝土矿主要沿向斜翼部分布。

向斜中部被北东向断层（F3）切割，向斜轴被错断；北东翼及南西翼分别被北西向断层（F9）、（F10）所限制，南端被东西向断层（F4）截切，造成向斜南西、北东两翼地层不对称分布，局部地层缺失。

3.2断裂

矿区内断裂较发育，根据断层平面展布特征，分为北西向及北东向断裂，以北西向断裂为主。北西向断裂，与响水向斜的走向一致。矿区内规模较大的北西向断裂十分发育，多近似平行排列，延伸长，切割东西向、北东向断层。

4矿体及矿石特征

4.1矿体特征

本区铝土矿矿体分布于岩溶缓丘、矮岭或坡地上，赋存于第四系堆积层中。铁铝土矿矿体形态、产状与其所在的地貌形态一致，平面上呈不规则状、长轴状，边界多呈港湾状、不规则状；在剖面上常呈层状、似层状，透镜状；产状平缓，与所处的地形产状一致，底面随基底基岩的起伏而起伏变化。部分矿体中有石芽或基岩出露，形态较为复杂；矿区各矿体的展布方向主要为南北向及东西向，少量为北东、北西向。

4.2矿体特征

（1）矿石的结构构造

矿石结构主要为具鲕粒-砂屑结构、隐晶质结构、微晶状结构、显微鳞片泥质结构。矿石构造为角砾状和块状等构造，略具定向构造。

（2）矿石的矿物成分

矿石的矿物主要为褐铁矿（10～76%）、水铝石（8～61%），次为三水铝石（1～20%），绿泥石（5～35%），胶铝矿（5%）、赤铁矿（1～15%）及其它（如电气石、金红石、绿帘石、水云母、黄铁矿、高岭石、石英白钛石等）占0～3%。

（3）矿石的化学成分

矿石的主要化学组分为Al2O3、SiO2、Fe2O3及灼失量，四者含量之和为91.74～99.15%，一般为94～97%，平均95.66%。次要化学组分有TiO2，微量化学组分有MgO、CaO、K2O、MnO、CO2、P2O5、Ga、TR2O3等。

Fe2O3是矿石中的主要组分，A12O3为次要组分。本区铝土矿样品分析结果表明：Fe2O3最高为70.20%，最低为23.56%，平均39.39%；含Al2O3最高为34.58%，最低为11.04%，平均24.28%。

SiO2是铝土矿的主要有害组分，SiO2最高为27.75%，最低为6.10%，平均18.76%。灼失量最高为14.61%，最低为6.71%，平均10.78%；

TiO2在该区铝土矿中含量较高，是铝土矿中的稳定组分。其含量为3.22～5.39%，平均4.64%。除以上成分外，还含有微量的氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化钾、氧化钛、镓、硫及稀土等元素。

（4）伴生有用组分

堆积铝土矿石伴生有用组分有Ga、Nb2O5、Ta2O5、Sc2O3、TR2O5等，其含量分别为：Ga0.0054～0.0058%、平均0.0055%；Nb2O50.0161～0.0191%，平均0.0179%；Ta2O50.0024～0.0032%，平均0.0027%；Sc2O30.007～0.008%，平均0.0075%；TR2O50.063～0.106%，平均0.0807%。

（5）伴生有害组分

堆积铝土矿石伴生有害组分有S、CO2、CaO、MgO、P2O5、TiO2，其含量分别为：S 0.023～0.038%，平均0.031%，CO2 0.04～0.09%，平均0.06%；CaO 0.058～0.077%，平均0.066%；MgO 0.055～0.118%，平均0.084%，P2O5 0.195～0.258%，平均0.223%，TiO23.22～5.39%，平均4.64%。

5找矿标志及矿床成因

5.1本区铝土矿找矿标志主要有

（1）矿源层标志：上二叠统合山组（P3h）是沉积铝土矿的含矿层，也是形成堆积铝土矿的矿源层，可作为寻找堆积铝土矿的前提条件。

（2）地貌标志：碳酸盐岩区峰丛峰林组合的岩溶洼地、坡地和谷地为堆积铝土矿的赋存场所，也是寻找堆积铝土矿的典型标志之一。

（3）直接标志：第四系岩溶洼地、坡地和谷地地表上残留的铝土质矿块或铝土矿块，可作为堆积铝土矿直接找矿标志。

5.2矿床成因

本区堆积铝土矿床，是由于印支运动致使右江盆地褶皱隆起，经喜马拉雅运动的作用，发生褶皱、断裂，产于上二叠统底部碳酸盐岩中的沉积铝土矿层在表生地质作用条件下遭受岩溶作用，可溶性岩石碳酸盐岩遭受水介质的化学、物理侵蚀作用，形成溶沟、溶洞、漏斗、洼地等岩溶地貌。赋存于碳酸盐岩中的沉积铝土矿层，由于其化学性质稳定，在表生环境中以物理风化为主，层状矿体经多次破碎成砾块状，在重力作用下以垂直搬运为主，与其围岩的溶蚀残余红土混杂堆积于岩溶洼地中。在成矿过程中，矿石经过次生改造，化学性质稳定性较差的硫、硅等有害组分被淋滤流失，化学性质稳定的铝、铁组分相对富集，从而提高了矿石质量，形成具有工业价值的堆积铝土矿矿体。

6结束语

了解铝土矿的地质特征及矿床成因，为今后地质工作指导找矿方向，发现更多的铝土矿资源，为矿山企业建设服务，为广西经济发展作出更大的贡献！