河南省渑池县铝土矿成矿类型以及找矿特点初探

河南省渑池县铝土矿成矿类型以及找矿特点初探

杨柳青

中铝中州矿业有限公司三门峡分公司河南省三门峡市472400

摘要：铝土矿是金属铝的原材料，它是重要的矿产资源。本文对河南省渑池县铝土矿成矿类型以及找矿特点进行了研究，深入认识其特征及成因，希望更好地促进铝土矿地质学发展具有重要意义。

关键词：河南省渑池县；铝土矿；成矿类型；找矿特点

我国是世界主要铝土矿生产国之一，铝土矿资源分布高度集中，主要分布于山西、河南、贵州、广西四省，占全国储量的90.9%（山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%），其次，在山东、云南、四川等地区也有一定储量的铝土矿。

1对河南省渑池县铝土矿成矿类型以及找矿特点进行分析

1.1铝土矿成矿类型

（1）区域地质特征

区域地层属华北地层区豫西地层分区。本区地层严格受构造控制，在北段村弯隆背斜核部广泛分布布着震旦系地层，向南及南东依次出露寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系地层，绳池一新安向斜核部分布有侏罗系、白要系地层。区内地层以沉积岩为主，从老到新分别为新元古界震旦系，下古生界寒武系、奥陶系，上古生界石炭系、二叠系，中生界三叠系、侏罗系、白架系，新生界新近系、第四系。

区域构造具有“一弯（北段村弯隆）”、“三向（陕县断陷盆地、绳池向斜盆地、新安向斜盆地）”、“三组断层（北东向、北西向和近东西向）”交错的扇形地拱断特点，对铝土矿床的分布起着重要的控制作用。

（2）铝土矿成矿类型

C2b1铁质页岩：在含矿系的中下部和底部，在矿区北中部呈灰黄、红褐等杂色，含铁质较高，具有页理。由粘土质、砂质及氧化铁质等组成，个别处夹有“山西式”铁矿小扁豆体或透镜体。向南部逐步相变为菱铁页岩和黄铁页岩。厚度变化很大，与下伏地层为假整合接触。

C2b2矿层：在含矿岩系的中上部，主要由铝土矿和粘土矿构成。局部夹有粘土矿级外品和粘土页岩。铝土矿主要为灰色，局部稍带白、黄、红褐色，呈层状、似层状、扁豆体或透镜体产出。

粘土矿根据矿石性质及用途，可分硬质粘土矿和高铝粘土矿两种。前者一般为灰白色，具贝壳状断口，有滑感，致密结构为主，块状构造，高铝粘土矿多为灰色、灰白色，多具豆鲕状、致密状结构，块状构造，具有粗糙感。根据粘土矿位于铝土矿层的上部和下部，分别称之为上层粘土矿和下层粘土矿。

C2b3粘土页岩：在含矿岩系的顶部或上部，常为灰白色、灰黄色，局部相变为炭质页岩或煤线，显页理，性软，易风化破碎。

本组与下伏地层呈假整合接触。一般厚5-20m。

含矿岩系是连续沉积形成的产物，其三段沉积完整序列，如铁质页岩—矿层（铝土矿+粘土矿）—粘土页岩，细分还可以分出两个亚序列：

铁质页岩—铝土矿—粘土页岩；

铁质页岩—粘土矿—粘土页岩。

有时因局部底蚀或沉积缺失，则形成不完整序列。如矿层—粘土页岩（C2b2-C2b3）或铁质页岩—粘土页岩（C2b1-3），甚至出现只有矿层的现象。

按岩性、矿种、矿石类型来划分，则三段沉积形成铁质页岩—下层粘土矿—铝土矿—上层粘土矿—粘土页岩系列。

局部铝土矿层中有粘土矿夹层，则成铁质页岩—下层粘土矿—铝土矿—粘土矿—铝土矿—上层粘土矿—粘土页岩序列。

因沉积缺失、相变关系等原因，可形成下列不完整序列：

1）铁质页岩—铝土矿—上层粘土矿—粘土页岩；

2）铁质页岩—下层粘土矿—铝土矿—粘土页岩；

3）铁质页岩—铝土矿—粘土矿—铝土矿—上层粘土矿—粘土页岩等。

含矿岩系所分三段，从野外到室内，从岩性、颜色、结构、构造等特征易识别，三者关系清楚。

矿石主要由一水硬铝石、高岭石组成。次为伊利石、微量矿物有叶绿泥石、赤铁矿、针铁矿、锐钛矿、金红石、埃洛石、电气石、锆英石、方解石、石英等。

按矿物的结晶特征划分。矿石多呈它形柱状晶粒结构，自形或半自形晶粒结构、泥晶或隐晶质结构等。按矿物颗粒形态划分，矿石呈砾屑状、砂（粒）状、蜂窝状、豆鲕状和致密状结构。

矿石主要构造类型为块状、半定向、定向层状构造。块状构造：矿石中铝土矿物呈他形粒状集合体分布，矿石成分及矿石结构无明显差异，粒度均一，分布均匀，矿物粒状集合体分布无方向性，不显层理，是砂状、致密状矿石的主要构造特征。层状构造：在部分矿石中的碎屑与豆鲕粒排列显示方向性，可称为半定向或定向构造。其长轴与层面平行，略显分选性。呈断续水平层理，单层厚10-80cm，部分层理发育，层间常夹鳞片状粘土矿物及铁质浸染，形成薄层状及条带状构造。

铝土矿化学成分：主要有Al2O3、SiO2及Fe2O3、TiO2、S、CaO、MgO、K2O、Na2O等。伴生组分有镓、钡等20种元素。

矿石颜色主要为深灰色、灰黑色、浅绿色及浅褐色等。一般中上部为灰色、深灰色、灰黑色，下部为浅绿色、浅褐色。品位较高的矿石颜色较浅。

1.2铝土矿找矿特点

（1）矿床成因

矿区位于中条古陆与秦岭大别古陆构成的三门峡一绳池湖盆的北缘。区内因受加里东运动的影响，奥陶系中统马家沟组灰岩受地表水长期冲刷、溶蚀，形成了准平原地形及岩溶洼地。到晚石炭纪地壳开始下沉，以小幅度的震荡运动为主，海水时进时退，海侵平静而缓慢，形成海湾泻湖环境，具备了成矿有利的古地理条件。

该矿床属海湾泻湖相沉积型铝土矿经历了两个成矿阶段首先生成以胶体化学沉积为主的铝土矿，即铝硅酸盐岩经历长期风化剥蚀及地表水分解，形成脱硅、脱硫、富铁、富铝的残积物，后经海侵及地表水流的冲刷，使富铝残积物破碎解体，以机械碎屑及胶体溶液形式被搬运到湖盆边缘，富铝碎屑物再经水化学作用分解成胶体状态的含氢氧化铝水溶液，其后以胶体化学沉淀为主，生成早期铝土矿。

后期受地表水的渗透淋滤作用，使铝土矿脱硅、去硫以及富含高岭石的豆鲡被风化分解和其它易溶物质的流失，在矿石中形成蜂窝状孔洞，在部分孔洞中又被次生的水铝石。

（2）找矿标志

地层标志：铝土矿赋存于石炭系本溪组（C2b），岩性特征明显，是寻找铝土矿的直接标志；

上盘岩性标志：作为铝土矿上盘重要标志层的太原组生物碎屑灰岩在本矿区大部分缺失，有时相变为钙质页岩，但厚度很薄。当其缺失时，可将太原组中下部砂岩、砂质页岩、炭质页岩作为间接找矿标志；

基底地貌标志：含矿岩系直接覆盖在奥陶系马家沟组（O2）的古侵蚀面上，其形态、产状、厚度均受基底地貌的控制；

地表露头标志：矿体露头或民采坑碉是铝土矿的直接找矿线索；

共生矿物标志：铝土矿伴生的粘土矿、下部的铁矿都可作为间接找矿标志。

2结束语

近年来，随着许多大型和超大型的新类型铝土矿的发现，及现代分析测试手段的不断涌现，促进了铝土矿的分析与研究。铝土矿成矿类型以及找矿特点研究需要借助沉积学、表生地球化学、同位素地质学、古气候学等多学科的理论基础，同时也要借助多项现代测试手段。本文对对河南省渑池县铝土矿成矿类型以及找矿特点进行分析。

参考文献

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[3]覃清.铝土矿地质与成因分析.资源信息与工程.2018.04

[4]杨振军，刘国范，马庚杰，等.豫西铝土矿成矿地质条件及找矿前景.矿产与地质，2005，3