广西贵港市大圩三水铝土矿地质特征及找矿标志

摘 要：本文对大圩地区三水型铝土地矿床的地质特征、成因、控矿规律作出分析，总结了该类型铝土矿的找矿标志，可供同类地区铝土矿找矿借鉴。

关键词：广西贵港市、三水铝土矿、地质特征、找矿标志

一、矿区地质特征

矿区位于大瑶山凸起南部龙山鼻状背斜南东翼的贵港向斜中，出露地层包括泥盆系、石炭系、第四系，铝土矿含于第四系中的红土层。

⒈地层

泥盆系上统融县组、泥盆系中统东岗岭组、石炭系下统岩关阶、石炭系下统大塘阶：主要岩性为碳酸盐岩，局部夹硅质岩。

第四系：按岩性自上而下可分为：

冲坡积层：由褐黑色、褐黄色亚粘土夹岩石碎块组成。局部残留有泥炭质粘土层。

红土层：上部为三水铝土矿层，下部为网纹状粘土层。

⒉含矿红土风化壳

含矿红土风化壳剖面，在垂直剖面上具有明显的分带特征，自上而下一般为：

①表层红土层：为暗红色疏松状粘土夹少量细粒矿石，含矿量6～24kg/m3，原矿样品平均品位A12O334.21%，Fe2O316.76%，SiO226.86%。厚度0.1～1.90m。

②铝土矿层：由暗红、褐黄色疏松状粘土及大小不等的矿砾组成，矿石块度一般为0.5～3cm，个别为130×120cm，大部分直接露出地表。矿体厚度为1.74～3.67m，含矿量350～814kg/m3，净矿石品位：A12O321.14～27.53%，Fe2O331.31～48.11%，SiO210.43～20.22%，灼失量13.12～17.82%，A/S1.18～1.84。本层与上覆表土层有明显的分界线。

③网纹状粘土层：由浅红、棕黄、灰白等杂色粘土夹少量矿石组成，局部粘土呈暗红、灰白色网纹状、斑状。粘土粘性及湿度比上层大，近静水位附近普遍受锰质渲染，含矿量6～63kg/m3，平均品位：A12O334.10%，Fe2O317.78%，SiO225.48%，灼失量15.50%。本层与上部铝土矿层分界较明显，主要表现为含矿量变少，且呈渐变过渡关系。已揭穿厚度6.70m。

④半风化基岩：由浅黄、灰白色粘土夹半风化岩石碎块组成，向下逐渐过渡到新鲜基岩。

二、矿床（体）特征

本区三水铝土矿主要分布在泥盆系、石炭系上的岩溶准平原内，赋存于碳酸盐岩红土风化的低丘矮岭和台地中（第四系钙红土层、残坡积层），严格受层位、岩性、地形地貌等因素的控制。分布于台地上的矿体，连续性较好，规模大；分布在低丘矮岭的矿体，连续性较差，规模较小。矿体埋藏浅，绝大部分矿石直接地表。

①矿体特征

本区矿体在平面上呈面型状、港湾状分布，在剖面上呈层状、似层状，产状与地形产状一致，倾角一般为2°～8°。矿区初步圈定含矿红土分布范围34 km2。初步查明矿体7个，单个矿体长1200～4000m，宽100～1900m，面积0.70～4.56km2，7个矿体总面积15.15km2，包括其它零星矿体，面积共16.34km2。（②号矿体分布面积4.56km2），矿体厚度一般为1.74m～3.67m，最大厚度9m，品位：A12O321.14～27.53%，Fe2O331.31～48.11%，SiO210.43～20.22%，灼失量13.12～17.82%，A/S 1.18～1.84，含矿量350～792kg/m3；平均厚度2.33 m，平均品位：A12O323.85%，Fe2O340.21%，SiO214.47%，灼失量15.94%，A/S 1.65，含矿量673kg/m3。矿体出露高程为44～73m，大部分出露在44－58m（静止水位高程41m）。各矿体特征见下表。

广西贵港市大圩铝土矿区矿体特征表

②矿体厚度、含矿量及粒度变化情况

据初步统计，矿体厚度变化系数为58.44%，含矿量变化系数为35.11%，粒度≥5cm的矿石占总含矿量的6.77～8.86%，5～3cm的占3.95～4.80%，3～1cm的占27.82～34.10%，1～0.1cm的占52.24～62.06%。

③矿石特征

矿石表面呈褐黄、褐红、褐黑等色，多呈凹凸不平疙瘩状，断口呈褐红、浅褐色、灰白、褐黑等杂色，矿石有三水铝矿、高铁三水铝矿、含锰铁铝矿等矿石等。

④矿石结构、构造

矿石结构：以半自形－它形微晶结构，显微磷片泥质结构为主，次为充填交代结构，骸晶结构。

矿石构造：结核状、复结核状、豆状、鲕石状、蠕虫状、不规则状。

⑤矿石化学成分

根据净矿石基本分析结果统计，矿石的主要组份A12O3、Fe2O3、SiO2、烧失量共四项占总量的90～97%。其中，18%≤A12O3＜20%占5%，20%≤A12O3＜25%占70.00%，A12O3≥25%占25.00%，最高品位为27.53%，品位变化系数为6.74%；Fe2O3＜35%占13.33%，35%≤Fe2O3＜40%占35.00%，40%≤Fe2O3＜45%占45.00%，Fe2O3≥45%占6.67%；SiO2含量均大于10%，其中10%＜SiO2＜12%占23.33%，12%≤SiO2＜14%占35.00%，14%≤SiO2＜16%占21.67%，SiO2≥16%占20.00%。

⑥矿物组份及变化特征

根据净矿石样品（＞1cm的净矿石，基本分析为A12O3含量23.66～31.20%，平均25.81%）的物相分析结果，其中三水铝石含A12O313.23～22.64%，平均16.22%，即有效三水铝占总A12O355.94～72.56%，平均62.07%；高岭石含A12O36.97～9.82%，平均8.60%，占33.32%；一水铝石含A12O30.59～1.59%，平均0.94%，占3.6%。即本区铝矿物主要为三水铝石，次为高岭石，极少量一水铝石。铁矿物占30～50%，主要矿物为针铁矿，赤铁矿；硅矿物主要有高岭石、绿泥石、石英等。

三、矿床成因及控矿规律

⒈矿床成因

大圩铝土矿区地处亚热带炎热多雨气候区域，区内的岩溶洼地广泛分布红土物质，堆积铝土矿则赋存于红土碎屑中。因此，红土化作用是促成含矿母岩形成堆积型铝土矿的主要成因。

现代红土研究表明，三水铝石是红土风化壳或红土型铝土矿中最主要的含铝矿物，在红土化过程中，受亚热带多雨季风气候影响，含矿母岩遭受强烈化学风化，大部分元素的化合物都被淋失，母岩中的铝硅酸盐岩类矿物在酸性条件(H2CO3)下分解，生成粘土矿物（高岭土），粘土进一步脱硅（SiO2）,形成A12O3即三水铝石，而A12O3一般稳定，仅在较强酸（Ph8)的环境下以络合离子（A13+或A12-）存在，故造成Al元素的残留和富集。

⒉控矿规律

矿区三水铝土矿分布范围、厚度，严格受层位、岩性、地形地貌制约。

•地层及岩性控矿

矿层位于泥盆系、石炭系碳酸盐岩上的第四系更新统中上部；矿层下部基岩必须是灰岩或白云岩，有硅质岩或硅质岩碎块分布的地方则没有矿体出露；

•地形地貌控矿

控矿地貌为广阔的红土化溶蚀平原或准平原低矮丘陵区。矮丘为连成一片的圆顶或较开阔的土坡，土坡坡角较缓3°～10°，地形高程一般在90～120m，高差一般小于20m，很少超过40m。而溶蚀残峰前20米内(个别地方达100米）一般没有矿体出露，水田、水库边（或底）等低洼地带则见矿厚度较小多在0~1.2米之间。

四、找矿标志

⒈直接找矿标志

出露地表的堆积型三水铝土矿是本区的直接找矿标志。

⒉间接找矿标志

①地层找矿标志

本区的堆积型三水铝土矿床赋存于第四系更新统松散沉积物中，其下伏基岩均为泥盆系或石炭系的碳酸盐岩。这些地层是本区堆积型三水铝土矿床的间接找矿标志之一。

②地形地貌找矿标志

含矿层位分布的岩溶盆地是形成堆积型铝土矿的优良场所，原生岩层经风化剥蚀脱离母岩后形成了富铝红土，堆积就位于缓坡、坡脚、岩溶准平原，在地表水和基底碳酸盐岩地层排泄水的反复作用下，杂质遭到淋滤，形成厚度较大，品位较高的三水铝土矿。

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