对广西扶绥县铝土矿成矿模式的探讨论文_覃云峰

对广西扶绥县铝土矿成矿模式的探讨论文_覃云峰

广西壮族自治区第六地质队 广西贵港 537100

摘要:文章对广西扶绥县铝土矿矿床成矿模式进行探讨,为区内寻找同类型矿床指出了找矿方向,在地质综合研究工作中,具有积极的意义。

关键词:铝土矿;堆积型;成矿模式

1 矿区地质

1.1、区域地质特征

本区位于南岭纬向构造带西段南缘,新华夏第二沉降带西南端,西大明山复背斜东南部,崇左复向斜东北部。

区域出露地层有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第四系。岩性主要为碳酸盐岩,次为碎屑岩。

其中上二叠统合山组底部的沉积型铝土矿层是本区堆积铝土矿的矿源层,该层厚0~13m,为本区堆积铝土矿的形成提供丰富成矿物质来源。第四系更新统的钙红土层在本区分布较广、厚度大,是本区风化残积型铁铝矿的主要含矿层位。

构造方面,本区处在多种多向构造体系的联合与复合部位,褶皱、断裂均很发育。区域性大断裂有呈北东东向的凭祥~东门断裂,并伴有一组北东东~北东向的次级断裂(如岜羊断裂及雷卡断裂);另有崇左复向斜,东门、雷卡等向斜分布。构造运动为本区形成构造盆地及近代地形地貌创造了良好的条件,同时加速了本区钙红土化作用,为铝土矿的成矿和保存创造构造空间。

1.2、矿区地质特征

矿区内为易溶性碳酸盐岩分布区,以岩溶缓丘、溶蚀平原、孤峰—谷地等岩溶地貌为主。岩溶缓丘、平缓起伏开阔的山包、缓坡和谷(洼)地中布满岩溶残余红土和铝土矿矿块,是堆积铝土矿的容矿场所。

从地貌形态特征上看,岩溶作用的方式以垂向侵蚀为主。在岩溶发育过程中,难溶的铝土矿、砂泥岩等在地表条件下形成大小不等的砾块,或就地堆积,或在重力作用下崩塌陷落,与岩溶残余物混杂堆积于不同的岩溶地貌上,形成第四系堆积层。根据不同的地貌类型,结合成因及产出特点,第四系可分为残积、重力堆积、坡积、冲积、洪积及洞穴堆积等,其中与堆积铝土矿关系密切的主要是重力堆积、残积和坡积等。

2 矿体(层)地质特征

2.1、矿体(层)特征

该矿区内共圈定矿体N个,其中较大的矿体编号分别为①~⑩号,矿体分布面积1.75~5.14km2,平均厚度1.40~4.07m,相邻矿体之间在平面上距离约57~1000m。

本区堆积铝土为风化次生、堆积型铝土矿矿床,赋存于第四系红土风化壳中。矿体主要呈面形和长条状、树枝状分布于岩溶准平原区的低丘陵矮岭和平缓起伏台地上的红土风化壳中;在剖面上主要呈层状、似层状和透镜状,矿体产状与地形坡度大致一致。矿体埋藏浅,部分矿石直接裸露地表。

2.2、矿石的矿物成份

矿石主要有铝矿物、铁矿物、硅矿物三大类,其中铝矿物主要以一水硬铝石为主,含少量胶铝矿石、三水铝石和勃姆铝矿;铁矿物以褐铁矿、针铁矿、赤铁矿为主;硅矿物以高岭石为主,少量石英等。此外还有泥质矿物:绿泥石、水云母、绿帘石及少量至微量钛铁矿、白钛石等。

2.3、矿石结构、构造

(1)矿石结构主要有粒屑(砂屑、鲕粒)结构、半自形~他形晶粒状结构,微晶~隐晶质结构等。其中的粒屑结构(亦叫豆、鲕状结构)约占62%,矿石由粒屑和填隙物组成,粒屑类型主要是砂屑、鲕粒、豆粒,还有少量粉屑、砾屑,粒度一般为0.1~5mm间,是本区矿石中矿物的主要晶体粒度。

2.4、矿石的化学成份

本区的堆积铝土矿石从光谱半定量分析结果看出,矿石的主要成份为Al2O3、Fe2O3、SiO2、烧失量(H2O﹢),四者的总含量达96%以上,具有中铝、高铁、高硅的特点,表明该铝土矿矿石含杂质较多。

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3 矿床成因探讨及成矿模式

3.1、控矿因素及富集规律

该区铝土矿成矿主要受矿源层、岩性、构造、气候、地形地貌等因素控制。

(1)矿源层因素,上二叠统底部的沉积铝土矿是堆积铝土矿的成矿物源,两者密切相关,且有因果关系。

(2)岩性因素,沉积铝土矿顶、底板必须有足够厚的可溶性碳酸盐岩,有利于岩溶作用的进行,形成容矿场所。

(3)构造因素,构造运动产生褶曲、断裂等运动,为碳酸盐岩的溶解、成矿作用提供了有利的条件,同时为本区形成构造盆地、洼地等,为成矿容矿创造空间。

(4)气候因素,湿热的亚热带气候有利于岩溶作用,使沉积铝土矿在岩溶作用过程中重新堆积富集成矿。

(5)地形地貌因素,分布在平缓地段的矿体(正地形),厚度相对较大,含矿量较高,矿石质量较好;分布于陡坡、坡脚或者低洼地带以及负地形处的矿层厚度相对变薄,矿石质量较差。成矿受地形地貌控制。

(6)在同一垂直剖面上,上部的矿石含铁较高,中下部的含铝较高,再往下矿石则含锰较高,具有矿物垂直分带现象。

3.2 理想成矿模式

根据本区铝土矿床的地质特征、矿石矿物、结构构造等及空间分布规律、含矿岩系、控矿因素等特点,认为该矿床类型为岩溶堆积型铝土矿矿床。形成过程分析如下:

矿区位于亚热带气候,雨量充沛,潮湿炎热的气候条件有利于风化作用,第三纪本区构造运动使地表大气降水沿着构造裂隙或岩层层面往下渗透,不断溶蚀碳酸盐岩,并深入到原生矿层的所在部位,碳酸盐岩溶蚀空间在水平方向不断扩大延伸,最后形成了大量溶洞系统,后期构造运动使溶洞平衡遭到破坏,发生崩解、坍塌,破碎坠落的矿块、岩块等碎屑物质,遭受水介质的化学、物理侵蚀作用,赋存于碳酸盐岩中的沉积铝土矿层,由于其化学性质相对稳定,在表生环境中以物理风化为主,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谷地、洼地中。风化带中的水溶液富含CO2,其对铁铝岩系中的黄铁矿作用而产生硫酸根,这些具弱酸性的水溶液在运移过程中对堆积矿体中的方解石、白云石及各种碎屑矿物具有一定的水解作用,造成矿石中的硫、磷、钙、镁、钾、钠及活性SiO2等物质不同程度的淋滤流失,而铝、铁、钛质相对富集,形成了可供工业利用的堆积铝土矿。

3.3、找矿标志

(1)矿源层标志:上二叠统合山组是沉积铝土矿的含矿层位,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:第四系岩溶缓坡、洼地、坡地和谷地地表上残留的铁(锰)质结核或铝土矿块,可作为堆积铝土矿直接找矿标志。

4 结束语

广西区内碳酸盐岩分布广、红土风化壳发育,有利于岩溶堆积型铝土矿的形成,可以作为今后的找矿方向。

参考文献:

[1]广西壮族自治区地质矿产局《广西区域地质志》,地质出版社,1985 。

[2]刘长岭.《平果岩溶坠积成因碎屑铝土矿的形成条件及基准胶结结构中三水铝石的发现》[J].地质与勘探,1980,(09):40-44.

[4] 邓军.《桂中三水铝土矿地质特征及控矿因素浅析》,南方国土资源,2006年03期.

[5] 广西第六地质队.《广西扶绥县岜羊铝土矿详查报告》.内部资料,2014.

论文作者:覃云峰

论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期

论文发表时间:2017/7/13

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