桂西沉積型鋁土礦地質(zhì)特征及資源潛力分析

桂西沉積型鋁土礦地質(zhì)特征及資源潛力分析李春平;吳啟強(qiáng)【摘要】沉積型鋁土礦是桂西堆積型鋁土礦的礦源層,廣泛出露于新圩向斜、那豆背斜等褶皺的翼部，其近地表的氧化礦可為工業(yè)所利用,深部的原生礦由于含硫高目前工業(yè)上暫未利用.文章分析了桂西型鋁土礦地質(zhì)特征及資源潛力，認(rèn)為其資源潛力大，勘查程度低，若能綜合利用而加以勘查開(kāi)發(fā)，對(duì)桂西鋁工業(yè)的發(fā)展具有重要意義.【期刊名稱】《南方國(guó)土資源》【年(卷)，期】2013(000)001【總頁(yè)數(shù)】3頁(yè)(P36-38)【關(guān)鍵詞】沉積型鋁土礦;氧化礦;原生礦;資源潛力;桂西【作者】李春平;吳啟強(qiáng)【作者單位】廣西第六地質(zhì)隊(duì)，廣西貴港537100;廣西第六地質(zhì)隊(duì)，廣西貴港537100【正文語(yǔ)種】中文桂西地區(qū)自平果一靖西一帶分布有平果、田東、德保、靖西、那坡龍合等5個(gè)鋁土礦田，是廣西極其重要的鋁土礦成礦帶。該帶產(chǎn)出沉積型及次生巖溶堆積型鋁土礦兩種類型，后者為目前工業(yè)所利用。沉積型鋁土礦作為堆積型鋁土礦的礦源層，其探明儲(chǔ)量(截至2010年底)僅占桂西探明鋁土礦儲(chǔ)量的9%，對(duì)其的勘查開(kāi)發(fā)沒(méi)有得到足夠重視。近年來(lái)隨著平果、華銀、信發(fā)等三大氧化鋁廠的相繼投產(chǎn)及擴(kuò)能，鋁土礦消耗量日益加大，迫切需要提高鋁資源的保障能力。筆者在前人的工作成果基礎(chǔ)上，對(duì)桂西沉積型鋁土礦地質(zhì)特征進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)其資源潛力進(jìn)行初步分析，希望對(duì)桂西鋁土礦的勘查及利用有所幫助。1區(qū)域地質(zhì)概況區(qū)域上，桂西鋁土礦位于華南準(zhǔn)地臺(tái)右江再生地槽靖西一田東隆起區(qū)，出露地層有上寒武統(tǒng)、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系、第三系及第四系。沉積型鋁土礦即產(chǎn)于上二疊統(tǒng)合山組底部，與下二疊統(tǒng)茅口組呈平行不整合接觸。靖西一田東隆起區(qū)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造變形較為復(fù)雜，褶皺較為平緩、寬闊，巖層傾角一般為10°~20。，局部達(dá)40。~80?！鉔W向褶皺最為發(fā)育，有新圩、太平、果化向斜和興寧、那豆背斜等；其次為近SN向褶皺和NEE向褶皺。區(qū)域斷裂構(gòu)造按走向大致可分為3組，主要為NW向，其次為NE向，少數(shù)近EW向。褶皺構(gòu)造對(duì)區(qū)內(nèi)沉積型鋁土礦及巖溶型堆積鋁土礦的形成與分布均有明顯的控制作用。斷裂活動(dòng)對(duì)沉積鋁土礦產(chǎn)生了破壞，有利于堆積鋁土礦的形成。區(qū)域內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅局部地區(qū)有小規(guī)模的中基性噴出巖及侵入巖出露。2沉積型鋁土礦地質(zhì)特征2.1礦體產(chǎn)狀、形狀及空間分布沉積鋁土礦體產(chǎn)于上二疊統(tǒng)合山組與下二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r的侵蝕面上，與茅口組呈平行不整合接觸（見(jiàn)圖1）。礦體呈層狀、透鏡狀，其產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀一致，且多為單層礦，局部有鐵鋁巖夾層。單礦體長(zhǎng)度大者數(shù)百米至4000m，小者僅為數(shù)十米。礦層厚度變化較大，一般1~4m,局部超過(guò)10m。受茅口階灰?guī)r侵蝕面起伏變化的影響，礦體沿走向及傾向呈尖滅再現(xiàn)出露，相足距數(shù)十米至數(shù)百米。在不同的地形地貌中沿走向出露變化也較大，在正地形中出露長(zhǎng)度為幾十米至數(shù)千米，而在負(fù)地形中有的僅出露數(shù)十米。單礦體出露高差一般40~100m左右，最大超過(guò)300m。在桂西地區(qū)有上二疊統(tǒng)地層分布的區(qū)域，沉積鋁土礦均有發(fā)育，且層位穩(wěn)定，規(guī)模也較大，礦體在地表廣泛出露于興寧背斜、太平向斜、平果背斜、果化復(fù)向斜、隴蘭背斜、新圩向斜、那貫向斜、念鏡背斜、化峒背斜、巴頭向斜、東凌背斜、和溫背斜、吞盤背斜等復(fù)背（向）斜及其次級(jí)構(gòu)造的翼部，其分布范圍與堆積鋁土礦區(qū)范圍一致。圖1平果縣那豆礦區(qū)沉積鋁土礦剖面示意圖（據(jù)廣西地勘局270隊(duì)資料）1-沉積鋁土礦層；2-堆積鋁土礦；3-灰?guī)r;4-鐵鋁巖；5-炭質(zhì)頁(yè)巖；6-鉆探工程；P2h-上二疊統(tǒng)合山組；P1m-下二疊統(tǒng)茅口組；P1q-下二疊統(tǒng)棲霞組；C-石炭系；D3-上泥盆統(tǒng)2.2礦石特征近地表的原生鋁土礦一般受不同程度的氧化，礦石紅土化特征顯著，常見(jiàn)具紅土化特征的碎屑、團(tuán)塊，顏色為褐紅色。往中下部紅土化特征減弱，礦石多呈青灰色，灰綠色、深綠色，具豆?fàn)?、鮞狀、假鮞狀、假豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造。礦石的礦物成分主要為一水硬鋁石（75%~80%），雜質(zhì)以炭質(zhì)和粘土的混合物為主，其次為赤鐵礦、褐鐵礦（＞10%），少量黃鐵礦（4%），微量水云母（〈1%）。沉積鋁土礦礦石化學(xué)成分：Al2O339%~75%、Fe2O35%~24%、SiO23%~26%、S2%~15%，鋁硅比值大于4,伴生有益元素Ga為0.011%~0.030%。沉積鋁土礦石在結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分及AI2O3、SiO2等主要化學(xué)成分等方面均與堆積鋁土礦相近，但含硫偏高（見(jiàn)表1）,部分礦區(qū)的硫含量高出工業(yè)利用充許最高含量的數(shù)倍或數(shù)十倍。2.3原生帶、氧化帶及其特征2.3.1氧化帶沉積鋁土礦氧化深度與氧化程度受地形切割、頂板的煤或炭質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育程度、斷裂和地下水的活動(dòng)所控制。當(dāng)?shù)匦吻懈顒×遥V體處于正地形上，礦層之頂板煤及灰質(zhì)頁(yè)巖不發(fā)育且有斷裂疊加時(shí)，礦體的氧化深度大，且氧化程度較高；反之氧化深度小，氧化程度較低。氧化帶礦石礦物主要為一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石、鐵綠泥石、伊利石、針鐵礦、赤鐵礦和少量黃鐵礦，其它礦物有方解石、白云石、銳鈦石、鋯英石等。礦石礦物以一水硬鋁石為主要成分和含較多褐鐵礦為基本特征。礦石主要化學(xué)成分：Al2O342.25%~74.61%、SiO21.81%~10.06%、Fe2O32.02%~28.65%、TiO23.17%~6.28%、鋁硅比值5.50~40.35、有害組分S含量一般為0.044%~0.500%。有用組分和有害組分的含量均達(dá)到目前工業(yè)利用的要求。桂西地區(qū)地處云貴高原的邊部，巖溶地形地貌發(fā)育，地形切割劇烈、地下水活動(dòng)能力強(qiáng)，褶皺斷裂較發(fā)育，具有氧化剝蝕的良好條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，靖西新圩鋁土礦區(qū)的沉積鋁土礦露頭標(biāo)高在750~1000m之間，德保那甲礦區(qū)露頭標(biāo)高在700~900m之間，平果那豆礦區(qū)露頭標(biāo)高為150~650m之間，平果教美露頭標(biāo)高為260~400m之間。露頭相對(duì)差在50~200m之間，局部大于300m。沉積鋁土礦的氧化深度與露頭相對(duì)差呈正相關(guān)，相對(duì)差大的，氧化深度就大，但氧化深度值都比相對(duì)差要小，在正地形（即山頂、山脊、山腰等）一般為100~150m，局部超過(guò)200m，而負(fù)地形（溝谷的低洼處）一般為30~50m之間。2.3.2原生帶原生帶與氧化帶的礦體稍有不同，原生帶的礦體一般結(jié)構(gòu)緊密，層理不甚顯著，節(jié)理裂隙極少。礦石顏色較深，以灰黑色、黑色為主。礦石中的主要礦物成分與氧化帶礦石基本相同，但在含量上有較大的變化，一水硬鋁石的含量隨深度的增加而逐步減少，黃鐵礦則逐步增加，局部地區(qū)由鋁土礦體過(guò)渡為硫鐵礦體。在化學(xué)成分上，AI2O3含量有降低的趨勢(shì)，變化幅度一般在55%~65%之間，F(xiàn)e2O3往深部含量呈增加趨勢(shì)，硫的含量一般為3%~5%或更高一些。原生帶礦石以硫的含量偏高、黃鐵礦含量增加為主要特點(diǎn)。礦體目前控制的斜深一般為40~400m，平果布絨、田陽(yáng)古美等地控制的最大斜深達(dá)800m，其礦石除了氧化礦外其余均為原生帶礦石。3沉積鋁土礦資源潛力分析3.1已查明的資源量及其分布在20世紀(jì)的七八十年代，在桂西曾開(kāi)展過(guò)以初步普查為主的沉積鋁土礦勘查工作，提交大型礦床2處、中型礦床10處、小型礦床5處，查明資源量約2.3億t，列入儲(chǔ)量平衡表0.77億t。探明的礦床主要分布在桂西的平果縣那豆、布絨、古案、八秀、太平、教美，田東縣游昌、隴蘭，田陽(yáng)縣古美、大祿、巴別，德?？h登貢、隆華、吞德、高國(guó)，靖西的大甲等地，其分布范圍與目前正在開(kāi)采利用的堆積鋁土礦床一致。20世紀(jì)80年代后期，隨著堆積鋁土礦勘查的開(kāi)始，桂西沉積型鋁土礦的勘查停止了前進(jìn)的步伐，新增資源量為零。表1桂西沉積鋁土礦、巖溶堆積鋁土礦礦石主要化學(xué)成分表？3.2沉積型鋁土礦潛在資源量預(yù)測(cè)根據(jù)沉積鋁土礦賦存產(chǎn)出特點(diǎn)及其礦體特征，采用體積法對(duì)桂西的平果、田東、田陽(yáng)、德保、靖西、那坡等地的沉積鋁土礦進(jìn)行資源量預(yù)測(cè)。3.2.1資源量預(yù)測(cè)參數(shù)（1） 預(yù)測(cè)資源量（萬(wàn)t）:為含礦體體積、礦石體重、含礦系數(shù)三者的積。（2） 含礦體體積（m3）：為沉積鋁土礦礦體長(zhǎng)度、礦體厚度、預(yù)測(cè)深度或氧化深度相乘的積。礦體長(zhǎng)度為沉積鋁土礦含礦巖系在1/20萬(wàn)地質(zhì)圖出露的長(zhǎng)度，由地質(zhì)圖上量出后按比例尺轉(zhuǎn)換為實(shí)際長(zhǎng)度；礦體厚度為各礦區(qū)已知的礦點(diǎn)礦體厚度平均值；預(yù)測(cè)深度則根據(jù)桂西目前查明礦體控制的斜深及礦體分布的背向斜規(guī)模確定，暫定為500m。氧化深度根據(jù)各礦區(qū)沉積鋁土礦出露標(biāo)高的相對(duì)差，并參照近期平果鋁勘查初步取得的成果確定，為便于估算，氧化深度統(tǒng)一確定為100m。礦石密度:采用2.6t/m3，為礦區(qū)已知的鋁土礦礦石密度平均值。(4)含礦系數(shù):為沉積鋁土礦礦體長(zhǎng)度與沉積鋁土礦含礦巖系出露長(zhǎng)度的比值。根據(jù)平果鋁業(yè)公司近期在那豆礦區(qū)、太平礦區(qū)的勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，該系數(shù)約為0.6~0.7。本次預(yù)測(cè)采用其下限值：0.6。3.2.2資源量預(yù)測(cè)結(jié)果根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，桂西地區(qū)的平果鋁土礦區(qū)、田東一德保礦區(qū)、靖西一那坡礦區(qū)潛在的沉積鋁土礦礦石量達(dá)13.55億t,其中氧化礦石為2.71億t(見(jiàn)表2)。扣除已查明鋁土礦資源量后，礦區(qū)潛在未查明的沉積鋁土礦礦石量達(dá)11.25億t。4結(jié)語(yǔ)經(jīng)預(yù)測(cè)桂西地區(qū)潛在未查明的資源量達(dá)11.25億t,桂西地區(qū)沉積鋁土礦仍具有較大的找礦潛力。本次預(yù)測(cè)的沉積鋁土礦資源主要分布在平果、德保、靖西、那坡等堆積鋁土礦礦區(qū)范圍內(nèi)，具有與堆積鋁土礦同勘查共開(kāi)發(fā)的有利條件。沉積鋁土礦的礦石礦物組分、化學(xué)成分與目前正利用的堆積鋁土礦基本相同，氧化帶礦石的各項(xiàng)指標(biāo)均符合目前工業(yè)利用的要求，可以直接利用。原生帶礦石硫的含量超標(biāo)，在脫硫后可以為工業(yè)所利用。桂西沉積鋁土礦資源潛力大，勘查程度低，因此