汝州铝土矿矿床地质特征

摘 要：铝土矿是金属铝的主要工业原料，铝土矿的市场需求取决于金属铝的市场消费状况。金属铝是与人类关系非常密切的有色金属，它广泛应用于电气、轻工、机械制造、建筑工业、国防工业等领域，铝是人类消耗量最大的有色金属材料。其消费结构为：建筑业占32.08%，电力占17.8%，包装业占12.17%，耐用品占11.88%，机械占11.29%，交通占7.29%，其他占8.21%。

关键词：铝土矿 矿床 地质特征 找矿标志

中图分类号：TD167 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）08（a）-0141-02

铝土矿是金属铝的主要工业原料，铝土矿的市场需求取决于金属铝的市场消费状况。铝矿产是与工业发展比较密切的有色金属之一，它被广泛用于建筑工业、轻工、机械制造、电气、国防工业等领域，铝矿产是人类消耗量最大的有色金属材料。其消费结构为：建筑业占32.08%，电力占17.8%，包装业占12.17%，耐用品占11.88%，机械占11.29%，交通占7.29%，其他占8.21%。

40多年来，世界上铝的消费持续增长，年平均增长速度为5%，产量及用途仅次于铁。最近美国研究发现炼铁加铝节省燃料，可减少焦炭25%的费用，并可消除钢中硅等杂质，提高钢的质量，这一新技术推广不仅扩大了铝的用途，必将大大增加对铝的需求。

1 汝州区域地质概况

汝州区域位于华北地台南部，北部为刘店―寄料断褶区。以汝阳寨子沟―汝州蚂蚁岭的逆冲推覆构造前锋带的弧状断裂为界，跨越两个构造小区，南部属岘山冲褶区。

1.1 地层

该区域出露地层有太古界太华群，中元古界熊耳群、汝阳群，上元古界洛峪群，震旦系和古生界寒武系、石炭系、二叠系，新生界下第三系、第四系。区域属华北地台南缘的华北地层分区中的渑池―确山地层小区。

1.2 变质岩

该区域变质岩出露局限，露头较少，基本都位于区域南部。区域内变质岩依据岩性、变形持征、变质程度划分为四个岩组，即，雪花沟岩组、荡泽河岩组、水底沟岩组、耐庄岩组。四个岩组都为断层所限而孤立存在，互不相关。变质作用类型发育不均匀，以区域变质作用为主，动力变质作用弱，且分布局限性很大。

区域内分布变质岩类型较多，主要有大理岩类、片麻岩类、角闪质岩类、长英质粒岩类、片岩类及钙硅酸岩类。

1.3 火山岩

该区域火山岩以喷出岩为主，主要为安山岩类和英安岩类，其岩性组合及分布前已叙及，此处不再赘述。

该区域侵入岩有两种：一为师家沟辉绿岩脉；二为王家村安山玢岩脉，二者均为熊耳群火山活动有成因关系。它们与围岩呈明显侵入接触或断层接触关系。

1.4 构造

该区域位于华北地台南部，属外方山系。自太古代以来，受多期构造运动作用的影响，变质作用、火山喷发、岩浆侵入，断陷和逆冲推覆作用均有发生。依据构造的性质及样式，可将区域划分为两个构造小区；岘山冲褶区和刘店―寄料断褶区，两者的分界是汝州蚂蚁岭的逆冲推覆构造前锋的弧状断裂―汝阳寨子沟。

区域南部只要为岘山冲褶区，为寨子沟―蚂蚁岭逆冲推覆构造推覆体的前锋带，它的边界为一产状平缓的弧状断裂，该断裂为三门峡―宜阳―鲁山大断裂的一段，区内延伸呈北西―面东向，向两端出图。该断裂规模大，影像标志明显，为区内主要构造。

刘店―寄料断褶区占区域的大部，即包括向北开口的间店盆地及其地区，该区构造以断裂为主，集中分布于刘店的南侧及北部，盆地内部断层不太发育，区内褶皱只与大构造相伴。

1.5 矿产

该区域主要有铝土矿、粘土矿、铁、煤、石灰石、白云岩、石英岩等矿产。

2 铝土矿矿床成因地质特征

汝州的铝土矿生成于石炭纪晚石炭世华北海南缘的秦岭古高地与嵩箕古岛之间的宝临海湾之中。

在寒武纪的末期，由于华北陆台南部受冶里运动的影响，嵩箕地区首先抬升为陆，缺失奥陶系，上统寒武也受到了一定地剥蚀，为上石炭系的铝土矿沉积提供了必要的物质来源。铝土矿的形成受侵蚀面严格控制。

自晚石炭世初，地壳平缓下降，海水从北东方向侵入该区，溶解了古侵蚀面上的铝、硅、铁质，由于水溶液中pH值的改变，在古岛边缘海湾，即该矿区的盆地、浅洼地中开始了沉积，首先沉积了以铁质为主的粘土岩，在成岩过程中，在还原条件下，形成了黄铁矿、菱铁矿、鲕绿泥石、高岭石等，接着沉积了薄层铁铝质页岩，以后沉积了铝土矿，再向上沉积物中硅质含量增多，沉积了铝质粘土岩，含铝岩系沉积以后，地壳升降频繁，海陆不断变迁，生成了煤层及灰岩。

该区铝土矿之下常有铁矿层、铁质粘土，局部可见煤线；上部硬质粘土岩石中产大量植物化石；有机质质含量高，颜色多呈灰褐―深灰色；粘土矿物以酸性的高岭石为主。这些特征充分证明当时气候温暖潮湿，植物茂盛，对铝质的分解和搬运、沉积，陆源岩石的化学作用，起着非常重要的作用。

区域内铝土矿以碎屑结构为主，其形态不规则，有角砾状、长条状、半浑园状等。碎屑除具泥状―微粒结构外，本身还可具碎屑结构，为同生碎屑。其碎屑粒径悬殊，分选性差，反映早期古岩溶、洼地铝土矿形成之后，未真正固结之前，海水动荡，沉积环境改变，可能含有短期的剥蚀后又沉积；另一方面说明该区铝土矿沉积过程，其环境是较长时间在海水波浪的影响范围之内。

铝土矿最有利的沉积环境是半局限的湖盆或平原周围的局限，使成矿物质得以富集成矿，同时平静的水体环境促使氧化铝胶体得以充分的凝聚沉淀。

铝土矿沉积在古风化面上，沉积湖盆的古地形对铝土矿的规模、厚度、品位起着重要的作用。岩溶地形发育地区的岩溶洼地、古地形表面低洼地区，铝土矿体的厚度较大、品位较高，但规模较小，如Ⅲ号矿体。古地形较平坦的地区铝土矿质量较差。矿体变薄负地形比正地形更有利于铝土矿的沉积。综之，铝土矿形成的古地形条件是古高地是铝土矿沉积的物质来源，古高地与古洼地相伴而生，而古洼地是铝土矿沉积的场所。

铝土矿的后期形成，是铝土矿富矿体的形成不可忽视的重要因素，当形成的铝土矿体抬升至氧化带，尤其是受到后期构造的作用而破碎，使铝土矿体经过去硅、去硫的过程，铝土矿二次富集，形成高质量的铝土矿矿石。

3 找矿标志

铝土矿分布于上石炭统本溪组（C2b）含铝岩系地层中，该层位是平行不整合于寒武系上统崮山组（∈3g）白云质灰岩的风化侵蚀面上，其上为上石炭系统太原组（C2t）的粘土岩夹生物碎屑灰岩、薄煤层及二叠系煤系地层。因而寒武系上统崮山组风化壳分布地区，其上有煤系地层分布就是该区寻找铝土矿的有利地段，本溪组是铝土矿含矿层位。

由于铝质粘土岩、铝土矿、铁质粘土岩，山西式铁矿经常共生。故只要有山西式铁矿分布的地段，就有可能找到铝土矿。

4 结语

通过上述总结研究，通过对平顶山汝州地区铝土矿区区域地质背景、矿体赋存特征的综合研究对比，得出的汝州铝土矿矿床成因地质特征及找矿标志的总结。这对平顶山汝州地区铝土矿的找矿勘查和发现新的矿床具有非常重要的指导意义。

参考文献

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