1、成都理工大学地球科学学院 四川成都 610059；2、四川省地质矿产勘查开发局化探队 四川德阳 618000
摘要：四川兴文县新坝乡地区铝土矿资源丰富，其主要含矿层位为下二叠统梁山组，通过对该区已有铝土矿地质资料的进行分析，并对该铝土矿结构构造等矿体结构特征进行研究，简诉了矿床成因并总结了找矿标志，为今后该铝土矿的找矿工作提供了重要依据。
关键词：二叠统梁山组；铝土矿；兴文新坝乡；四川；找矿标志
1.区域地质特征
区域所处大地构造位置为扬子准地台的上扬子台坳中的川东南陷褶皱束内的筠连凹褶束区域构造单元，矿区位于筠连凹陷带长宁大背斜南转折端，背斜次级褶皱发育，区域上地面构造行迹有褶皱和断层，局部发育裂缝，其构造延伸方向为北西南东向[1]，勘查区位于长宁大背斜南东转折端的近于南北向岩砂田鼻状次级背斜的东翼，为一单斜构造，地质构造属简单类型（图1）。区域地层由老至新出露的有：志留系下统石牛栏组、中统韩家店组；二叠系下统梁山组、栖霞组、茅口组；三叠系下统飞仙关组；第四系全新统河流冲洪积砂砾石层、残坡积层。该区矿产资源较为丰富，铝土矿主要出露于梁山组。
2.铝土矿产出特征
矿区出露地层为志留系下统至三叠系下统，缺少泥盆系和石炭系，发现的铝土矿矿体赋存于二叠系下统梁山组中上部的铝土岩中，呈假整合超覆于志留系中统韩家店组（S2h）紫红色、灰绿色粉砂质页岩之上，矿层顶部为二叠系下统栖霞＋茅口组（P1q＋m）
图1 地质构造略图
灰岩。矿石节理裂隙不发育，矿层顶部的致密块状铝质岩抗风化能力强，矿石结构构造较为简单。结构主要表现为砾屑结构、雏晶-隐晶结构及少量的内碎屑结构，矿石构造以土状构造为典型，次为砾状、致密块状构造。矿石矿物以一水软铝石为主，其次为三水铝石，另有少量硬铝石。脉石矿物主要是白云母。
对该处铝土矿矿石进行光谱半定量分析，可知，铝土矿矿样中的主要元素为Al、Si、Fe、Ti等，且以Al、Si元素的含量最高，Fe、Ti元素的含量相差不大（表1）。通过对铝土矿矿石进行化学分析测试，矿石Al2O3含量51.86～77.65%，矿床Al2O3平均含量64.31%；SiO2含量2.02～26.40%，矿床SiO2平均含量14.26%；Fe2O3含量1.28～4.40%，矿床Fe2O3平均含量3.26%；TiO2含量2.21～3.78%，矿床TiO2平均含量2.86%；烧失量9.70～14.17%，矿床平均烧失量12.41%；矿床平均铝硅比4.51。
3.矿床成因浅析
我国铝土矿的形成主要受成矿物质来源、大地构造、古气候、古地理、地层等条件的控制，这些条件相互影响，制约铝土矿矿床的形成。该区铝土矿产于二叠系下统梁山组，伏于二叠系下统栖霞灰岩之下，与之整合接触，覆于志留系中统韩家店组薄层状砂泥质岩侵蚀面之上，与之平行不整合接触。韩家店组泥页岩在区域内出露比较广泛、厚度较大（>300m），可为铝土矿矿床提供充足的物质来源，而从底板化学成分显示：Al2O3含量：19.12～44.11%，平均29.02%，底板的铝质含量丰富，证明铝土矿铝质来源于下覆砂泥质岩。四川盆地在漫长的沉积演化史中经历多期构造运动，受加里东运动和海西运动的影响区域在石炭纪中晚期普遍抬升，上升为陆，遭受风化剥蚀，使得该区石炭系
地层部分或全部缺失[2]，形成近3千万年之久的沉积间断面；二叠世中期，地壳则整体下降，海水从北东方向浸入，使得风化剥蚀的残留物（古风化壳铝土物质）在原地或准原地堆积，形成梁山组含铝岩系建造[3]。
含矿岩系由铝质岩、土状铝土矿、豆状或砾状铝土矿、铝土岩组成。建造本身严格受侵蚀基底构造、古地理位置所控制，整个沉积相具有中～偏碱性，弱还原～还原、温暖气候环境的近海湖沼沉积相特征，底部的砂泥质岩石，在长期风化作用下，在温暖潮湿气候条件下，普遍产生砂化或粘土化，阳新世海浸，含铝土矿的风化壳遭受破坏，风化壳中形成的铝、铁矿物、粘土矿物及不易风化的陆源碎屑物，呈机械状态，被海水河水搬运至低凹处沉积就位。
在风化壳被破坏，物质搬运、再沉积的过程中，按机械分异作用，自下而上，由粗到细的原理，则形成现实的致密状铝质岩－土状（粗糙状）铝土矿－鲕状或砾状铝土矿沉积系列。在铝土矿层内，则一般底部是角砾屑、砂屑结构的碎屑状铝土矿，中部是粗糙状或土状铝土矿，顶部为致密状雏晶－隐晶状铝质岩。
4.找矿标志
铝土矿赋存于志留系中统韩家店组侵蚀面之上，二叠系下统栖霞、茅口组之下，产于二叠系下统梁山组，严格受层位控制。梁山组位于栖霞灰岩之下，覆于韩家店组灰黑色、深灰色薄层状砂泥质岩之上，二者岩性有明显区别，因此砂泥质岩、或深灰色厚层状灰岩是铝土矿找矿的间接标志。梁山组含矿层之顶部铝质岩，由于呈致密状产出，具隐晶－雏晶结构，抗风化力较强，保存较完整，在矿区铝质岩明显出露，是找铝土矿的直接岩性层标志。铝土矿具有粗糙状、碎屑状结构，块状构造，一般呈粗糙状（粉屑－泥屑结构），位于矿层中部，表面具有粗糙感，吸水性强。其上下多为碎屑状或鲕状矿石。其矿层，岩石结构致密，为岩石结构构造标志。
结论
1．兴文县新坝乡铝土矿铝土矿体赋存于二叠系下统梁山组，发育地层为单斜构造，受风化作用在梁山组大面积出露，严格受层位控制。
2．该区铝土矿矿石矿物主要为3种，以一水软铝石为主，其次为三水铝石，另有少量硬铝石。矿床Al2O3平均含量64.31%，铝制含量较丰富，具有较高的工业价值。
3．铝土矿铝质来源于下伏，温暖气候环境的近海湖沼的砂泥质岩，一般情况下，铝土矿层位于梁山组中上部，其顶、底均为黑色页岩及炭质页岩，即是说当黑色炭质页岩出现时，可能找到铝土矿层。
参考文献
[1]覃作鹏.川东南构造变形特征及构造演化[D].成都理工大学，2014
[2]王适择.川南长宁地区构造特征及志留系龙马溪组裂缝特征研究[D].成都理工大学，2014.
[3]徐贵侯.浅谈渝东南铝土矿成因及找矿勘查[J].科技与企业，2012（2）：86-87.
论文作者:陈姝谕, 龙训荣
论文发表刊物:《探索科学》2016年7期
论文发表时间:2016/10/26
标签：铝土矿论文; 梁山论文; 矿层论文; 矿床论文; 含量论文; 铝土论文; 矿石论文; 《探索科学》2016年7期论文;