廣西扶綏縣巖溶堆積型鋁土礦礦體特征及成礦模式探討
　　魯家慶
　　（廣西地質(zhì)勘查總院廣西南寧530031）
　　摘要：廣西扶綏縣巖溶堆積型鋁土礦是我院新發(fā)現(xiàn)的一處礦產(chǎn)地，鋁土礦體具規(guī)模大，資源量豐富，洼地開闊，易于開采的特點。礦體地質(zhì)特征和成礦模式與已發(fā)現(xiàn)并開采的平果、靖西鋁土礦相比有它獨有的典型性。
　　關(guān)鍵詞：巖溶堆積型鋁土礦新發(fā)現(xiàn)地質(zhì)特征成礦模式廣西扶綏縣
　　1.礦區(qū)地質(zhì)概況
　　礦區(qū)位于右江再生地槽的西大明山隆起南緣，崇左復(fù)式向斜中雷卡向斜北翼，出露地層簡單，主要有石炭系、二疊系及第四系更新統(tǒng)地層。石炭系及二疊系中統(tǒng)棲霞組（P2q）、茅口組（P2m）地層巖性為碳酸鹽巖，地層平緩，巖層傾角一般5°～12°，局部扭曲，產(chǎn)狀變化較大，傾角30°左右；二疊系上統(tǒng)（P3）合山組地層巖性復(fù)雜，其上部為中厚層燧石灰?guī)r、細晶灰?guī)r，中部為硅質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)巖、泥巖，底部為鐵鋁巖、鋁土巖，局部夾透鏡體煤層，該層是礦區(qū)堆積鋁土礦成礦的母巖層，鐵鋁巖、鋁土巖的產(chǎn)出為似層狀，局部變薄甚至尖滅形成巨大透鏡體狀；第四系更新統(tǒng)地層是堆積鋁土礦的賦礦層位，為陸相碎屑沉積，主要分布于二疊系地層溶蝕洼地中。
　　礦區(qū)位于雷卡向斜北翼，構(gòu)造簡單，局部發(fā)育小褶皺，規(guī)模小，特征不明顯，因此多為單斜巖層；區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，以北東、北西向為主，交錯切割礦區(qū)，逆斷層發(fā)育，斷層規(guī)模大，延伸遠，達數(shù)十公里，據(jù)斷層錯斷特征分析，斷層明顯分兩期，早期北東向被晚期北西向切割，對堆積鋁土礦成礦有重要意義。
　　礦區(qū)未見巖漿巖出露。
　　2.礦體地質(zhì)特征
　　2.1含礦巖系
　　巖溶堆積鋁土礦賦存于第四系風(fēng)化紅土層中，以二疊系中、晚期地層上覆蓋的第四系紅土層為主要含礦巖系，礦層自上而下分三層：
　�。�1）表土層：褐黃色、淺黃色，一般不含鋁土礦石，頂部常有10～20cm厚的腐殖層。該層厚度一般小于3米，局部缺失，鋁土礦層直接裸露于地表。
　�。�2）鋁土礦層：褐黃色、褐紅色，主要由粘土和鋁土礦碎屑組成，夾少量褐鐵礦、泥質(zhì)碎屑、硅質(zhì)碎屑等。該層厚一般2～8米，最厚達15米。
　�。�3）底板粘土層：褐黃色、淺黃色-雜色，不含礦或夾少量磨圓度較好的細小鋁土礦碎屑。該層厚度大，一般3～8米，局部超過10米。
　　2.2礦體特征
　　1.礦體分布
　　堆積鋁土礦礦體的分布具有時空特征。礦體在空間上主要分布在靠近原生鋁土礦層位的第四系洼地中，在時間上與二疊系中、晚期地層有關(guān)，以二疊系中、晚期地層上覆蓋的第四系紅土層為主要含礦巖系，石炭系及三疊系地層中的第四系紅土層極少含礦或不含堆積鋁土礦石，表明扶綏堆積鋁土礦在堆積成礦過程中，機械搬運作用弱，風(fēng)化破碎鋁土礦碎塊未經(jīng)較大距離的搬運。
　　2.礦體形態(tài)
　　堆積鋁土礦賦存于第四系洼地紅土層中，在封閉型洼地中洼地形態(tài)即為礦體形態(tài)，扶綏堆積鋁土礦洼地多為半開闊-開放型，地貌單元屬峰叢谷地和峰叢洼地，礦體平面形態(tài)復(fù)雜，多不規(guī)則狀、島狀、帶狀、等軸狀，剖面上呈層狀、似層狀、透鏡狀；礦體產(chǎn)狀受基底和地形地貌影響，分布在山脊緩坡上的礦體呈緩傾斜產(chǎn)出，產(chǎn)狀陡，傾角10°～46°，分布在洼地中的礦體呈微傾斜產(chǎn)出，傾角一般小于10°。
　　3.礦體規(guī)模
　　礦體規(guī)模大，一般長數(shù)百米至千米，寬幾百米，礦體厚度一般3～6米，最厚約15米，單礦體儲量超過220萬噸，最大4號礦體儲量達到830萬噸。
　　4.礦體含礦率
　　文中含礦率指礦石粒徑>1的鋁土礦石的含礦率，根據(jù)資料統(tǒng)計，單礦體含礦率變化大（表2-1），表明堆積鋁土礦石分布很不均勻。野外實地勘查發(fā)現(xiàn)不同地形礦石集中度存在很大差異，第四系中緩丘的山坡和頂上礦
　　石密集，含礦率高，這類礦石通常質(zhì)量較表2-1礦體含礦率統(tǒng)計表
　　礦體編號 井?dāng)?shù)（個） 含礦率(kg/m3)
　　  最大值 最小值 平均值
　　1 123 1683 201 670
　　4 92 1619 226 755
　　5 112 2041 234 970
　　9 117 1637 375 717
　　好，礦石粒徑大（一般粒徑大于5cm，局部見粒徑0.8～2.5米），氧化鋁百分含量和鋁硅比值高，但磨圓度差，多呈棱角狀；而地勢平坦的低洼處含礦少或不含礦，該類礦石質(zhì)量較差，氧化鋁百分含量和鋁硅比值偏低，多達不到工業(yè)品位，礦石粒徑一般小于5cm，磨圓度較好。劉長嶺認(rèn)為這種現(xiàn)象是堆積過程中鐵鋁雜質(zhì)的摻和作用造成的[1]，
　　2.3礦石特征
　　礦石礦物組分主要為一水鋁石、高嶺石、綠泥石、針鐵礦、赤鐵礦，含量占80%以上，少量黃鐵礦、三水鋁石及稀土礦物等。
　　礦石結(jié)構(gòu)主要為隱晶結(jié)構(gòu)、粒狀結(jié)構(gòu)、自形～半自形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等，構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造、豆鮞狀構(gòu)造。
　　扶綏鋁土礦凈礦石主要化學(xué)成分為Al2O3、SiO2、Fe2O3和灼失量，各礦體平均品位如表2-2，與桂西堆積型鋁土礦床（表2-3）[2]相比，扶綏堆積鋁土礦具有中鋁、高鐵、高硅的特點，表明扶綏鋁土礦礦石含雜質(zhì)較多，
　　系成礦過程中風(fēng)化時間較短，硅質(zhì)、表2-2扶綏鋁土礦各礦體平均品位表
　　礦體編號 平均品位% 鋁硅比值 鋁鐵比值
　　 Al2O3SiO2Fe2O3灼失  
　　1 45.88 11.67 28.08 10.56 3.93 1.63
　　4 47.92 12.07 23.57 11.22 3.97 2.03
　　5 48.08 13.65 23.57 11.33 3.52 2.04
　　9 49.91 11.76 23.49 11.68 4.24 2.12
　　泥質(zhì)風(fēng)化不徹底，混雜堆積造成。
　　3.成礦模式
　　3.1礦源層的形成
　　扶綏堆積鋁土礦的成礦物質(zhì)來源于二疊系上統(tǒng)合山組底部的原生鋁土礦層，原生鋁土礦層形成于二疊世的末期，由于東吳運動的
　　影響，該區(qū)曾一度隆起成陸，表2-3桂西堆積鋁土礦凈礦石平均品位表
　　礦床
　　名稱 平均品位% 鋁硅比值 鋁鐵比值
　　 Al2O3SiO2Fe2O3灼失  
　　平果那豆 59.14 6.15 16.41 13.62 9.62 3.60
　　教美 54.52 3.53 23.76 13.69 15.44 2.29
　　太平 52.27 3.40 25.88 13.36 15.37 2.02
　　靖西新圩 56.84 6.03 20.09 13.03 9.43 2.83
　　德保那甲 54.72 6.06 21.28 12.18 9.03 2.57
　　地層遭到長期的風(fēng)化剝蝕，在炎熱潮濕的氣候條件下，下二疊統(tǒng)茅口階地層發(fā)生強烈?guī)r溶作用，易溶的鈣質(zhì)浸出，難溶的鋁質(zhì)殘留富集在原地，這種富含鋁質(zhì)的溶蝕堆積層在晚二疊世初期海水重新入侵后在原地或就近沉積形成沉積型鋁土礦，即堆積鋁土礦的礦源層。
　　3.2堆積鋁土礦的初始成礦過程
　　堆積鋁土礦的初始成礦與大氣降水的風(fēng)化作用密切相關(guān)[3]。礦區(qū)位于北回歸線附近，屬亞熱帶氣候，雨量充沛，潮濕炎熱的氣候條件有利于風(fēng)化作用，第三紀(jì)本區(qū)地殼隆起，新構(gòu)造運動呈周期性上升-穩(wěn)定的背景下，侵蝕基準(zhǔn)面不斷下降，地表大氣降水沿著構(gòu)造裂隙或巖層層面往下滲透，不斷溶蝕碳酸鹽巖，并深入到原生礦層的所在部位，成為活動性較強的地下水，這些地下水由垂直運移繼而轉(zhuǎn)向水平滲透擴展，隨著地下水沿水平方向的活動逐步加強，碳酸鹽巖溶蝕空間在水平方向不斷擴大延伸，最后在大致相同的標(biāo)高上形成了相互連通的埋藏溶洞系統(tǒng)，隨著埋藏溶洞空間的不斷擴大，當(dāng)其發(fā)展到極限時，原生鋁土礦及其上下盤巖層平衡遭到破壞，發(fā)生崩解、坍塌，破碎墜落的礦塊、巖塊等碎屑物質(zhì)，就地或就近在適當(dāng)部位堆積，初步形成巖、礦混雜的堆積礦體。與此同時地面的侵蝕-剝蝕作用也在同步進行，其風(fēng)化產(chǎn)物主要以側(cè)向運移方式向低洼處堆積，或在水體中以懸浮狀態(tài)被帶走。
　　3.3堆積鋁土礦改造富集成礦階段
　　初始堆積的鋁土礦塊與巖塊混雜，經(jīng)再次改造富集成礦后形成現(xiàn)在的礦體。改造富集成礦階段主要為化學(xué)紅土化風(fēng)化作用，通過地表水溶蝕、淋濾作用達到改造富集成礦的目的，地表水含CO2，可與初始堆積礦體中的大量黃鐵礦作用產(chǎn)生豐富的硫酸根（SO4-2），這些富含CO2、SO4-2的水溶液具有很強的溶蝕能力，陳東農(nóng)[4]認(rèn)為品位高、含雜質(zhì)少的原生礦結(jié)構(gòu)致密，不易風(fēng)化破碎，而品位低的原生礦則因含雜質(zhì)多，易風(fēng)化破碎，形成細粒碎屑[2]，因此初始堆積礦體中雜質(zhì)多的礦石溶蝕水解成細小顆粒，易風(fēng)化的方解石、白云石、黃鐵礦等溶蝕水解，其中的硫、磷、鈣等物質(zhì)流失，抗風(fēng)化能力強的Al2O3、Fe2O3在原地或就近在適當(dāng)部位富集，形成具工業(yè)價值的堆積型鋁土礦床。
　　4.結(jié)論
　�、欧鼋椂逊e鋁土礦賦存于二疊系地層上覆蓋的第四系巖溶洼地紅土層中，礦體規(guī)模大，礦石具中鋁、高鐵、高硅的特點。
　�、品鼋椂逊e鋁土礦成礦模式為原生鋁土礦經(jīng)地下水的侵蝕-剝蝕作用發(fā)生崩塌、破碎，巖塊、礦塊初步堆積，而后以化學(xué)紅土化風(fēng)化作用方式改造富集成礦。
　　⑶扶綏堆積鋁土礦改造富集成礦階段與桂西堆積鋁土礦有很大不同，桂西堆積鋁土礦的改造富集成礦階段是物理機械運移作用和化學(xué)紅土化風(fēng)化作用共同反復(fù)作用的過程，鋁土礦石在化學(xué)風(fēng)化過程中伴隨遷移再堆積，扶綏堆積鋁土礦礦體地質(zhì)特征顯示其改造富集成礦階段機械運移作用不明顯，而是以化學(xué)紅土化風(fēng)化作用方式完成改造富集成礦，且處于改造富集成礦階段的初期，化學(xué)風(fēng)化作用時間短，泥質(zhì)、硅質(zhì)碎屑風(fēng)化不徹底。
　　參考文獻：
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　　作者簡介：魯家慶（1974-），男，桂林工學(xué)院在職研究生，地質(zhì)工程師，從事地質(zhì)勘查工作

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