铜川市陈炉铝土矿区地质特征及找矿前景浅析

刘凤英

摘 要：陈炉铝土矿是沉积型矿床，成矿与沉积环境有关，特别是石炭系本溪组含铝岩系地层赋存铝土矿，属浅海—泻湖相沉积，是重要的铝土矿沉积环境。铝土矿位于马家沟组灰岩的古风化壳之上。

关键词：陈炉 铝土矿 资源前景

中图分类号：P618.45 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0115-01

陕西铜川—韩城铝土矿带成矿条件优越，找矿潜力大，随着进一步深入的勘查及找矿理论的成熟，在铜川—韩城铝土矿成矿带上有望找到一至两个中—大型的铝土矿矿床。

1 区域地质概况

该区位于华北地台鄂尔多斯台向斜南缘之次级构造单元渭北褶断束（也称铜川—韩城断褶段）之中，南与汾渭断陷相接，是陕西重要的煤及铝土矿分布区之一。

1.1 区域地层

区内出露地层自下而上有：太古界涑水群、下古生界寒武系、下古生界奥陶系中下统、上古生界石炭统、二叠系、第三系及第四系，总体向北缓倾。

太古界涑水群（Ars）：为混合花岗片麻岩，仅在韩城一带出露。

下古生界寒武系（）：为泥灰岩、石灰岩、粉砂岩，在韩城零星出露。

奥陶系中下统（O1+2）：为厚层状石灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩，分布在区域的南部一带。

石炭系出露地层为本溪组（C3b）及太原组（C3t）：本溪组主要为粘土质页岩、碳质页岩及煤线，粘土岩及铝土矿，灰白色粘土岩，此段为重要的铝土矿含矿层。底部为一层不稳定的褐铁矿层，与其下部的马家沟组灰岩呈平行不整合接触。太原组以石英砂岩、粉砂岩、粘土质粉砂岩、粉砂纸粘土岩为主。

下二叠统山西组（P1sh）：为灰白色云母石英砂岩、粉砂岩夹灰黑色页岩及煤层，褐色粉砂质泥岩中含有菱铁矿结核。

下二叠统石盒子组（P1s）：为灰紫色中细粒长石石英砂岩夹煤层。

上二叠统石千峰组（P2sq）：为砖红色、灰色、紫色、黄绿色中粗粒长石石英砂岩、砂质页岩、粉砂岩互层。

新生界第三系以黄褐色黄土、亚粘土、钙质结核层组成。第四系以冲击相砂质黄土及砂砾石组成。

含铝岩系及铝土矿位于奥陶统马家沟组灰岩侵蚀面之上，上石炭系太原组底部煤线及煤层之下，本溪组铁质粘土岩之上。

1.2 区域构造

区内构造简单，总体为一单斜构造，倾角10°～15°，局部可见小型背斜及向斜，断裂构造多为北东向正断层及近东西向断层，延伸不大，部分地区形成地垒和地堑格局。见铜川地区区域地质图

1.3 区域矿产

区内矿产以煤、粘土矿、高铝粘土矿、铝土矿、石灰岩矿、黄铁矿为主。主要分布在石炭系、二叠系及马家沟组地层。

2 矿区地质

2.1 矿区地层

矿区出露地层为奥陶系、石炭系、二叠系、第三系及第四系，岩层倾向300°～15°，倾角10°～25°，形成一个简单的单斜构造，局部形成简单的平缓褶曲，受断裂影响，断裂附近地层倾角较大，无岩浆岩出露。

（1）中奥陶统马家沟组：中厚层状灰～灰黑色灰岩、薄层状灰岩、薄层状泥灰岩，与上覆地曾呈平行不整合接触。

（2）石炭系本溪组及太原组：本溪组自下而上底部为一层不稳定的褐铁矿及黄铁矿，呈透镜状分布，依次为铁质粘土岩、粘土岩、高铝粘土岩、铝土矿、硬质粘土岩、煤线及煤层、软质粘土矿及粘土质页岩。太原组以中细粒石英砂岩、粉砂质粘土岩、粘土岩夹粘土矿、上部为碳质页岩夹煤线及煤层。

（3）二叠系地层：矿区内出露山西组及石盒子组地层，山西组底部为白云母石英砂岩和石炭统地层形成明显的标志层，深灰色粉砂质泥岩页岩、粘土岩、长石石英砂岩及煤线，褐色泥岩中含有菱铁矿结核；石河子组下段以黄绿色、暗紫色粉砂质泥岩、铁质粘土矿、中粒长石石英砂岩、浅黄色泥岩、粉砂质泥岩，石河子组上段以黄绿色细粒石英砂岩、石英杂砂岩、底部为含砾的砂岩。

（4）新生界地层：新生界第三系以黄褐色黄土、亚粘土、钙质结核层组成；第四系以冲击相砂质黄土及砂砾石组成。

2.2 矿区构造

矿区构造简单，以单斜为主，地层以NW～NE向倾向，倾角8°～70°，局部呈现小的褶曲，在立地坡TC73～TC77探槽可见向斜褶曲；在东山和立地坡分路处可见小型背斜褶曲，断层简单，以NE向及EW向正断层为主，延伸500～1000 m，断距几米到几十米，主要分布在立地坡至东山一带。

2.3 矿石特征

2.3.1 矿石结构

区内矿石结构简单，基本为两大类：粉砂状细粒结构、鲕状及豆状中粗粒结构。

2.3.2 矿石构造

铝土矿以块状构造为主，疏松块状构造，粉砂状矿石断口平坦，呈砂糖状，不易碎，外观似粉砂岩，颜色：灰色—深灰色及紫红色。鲕状矿石断口粗糙，节理面一般有铁染，呈灰褐色，新鲜面呈灰色～深灰色。

2.3.3 矿石矿物成分

矿物成分以水铝石为主，分别有：一水铝石、二水铝石及三水铝石，水铝石豆粒大小不一，一般约为1～3 mm，粒间有少量高岭石充填其中，次生矿物有高岭石、蒙脱石及长石等。

2.3.4 矿石类型

区内矿石类型分为四种：（1）、灰色—紫红色粉砂质硬质铝土矿，矿石断面平坦，坚硬，比重2.9～3.1 t/m3，Al203：60～70%，A/S 6～8，赋存于矿体的中上部。（2）、灰—深灰色硬质铝土矿，矿石断面不平坦，坚韧，局部呈小透镜状及球状，比重2.9～3.2 t/m3，Al203：65%～72%，A/S 4～8，赋存于矿体的中部。（3）深灰—灰黑色层状硬质铝土矿，断面较平坦，比重2.7～3.0 t/m3，Al203：55%～70%，A/S 3～6，赋存于矿体的中下部。（4）灰色—红褐色铝土矿，断口极不平坦，较疏松，可见鲕状及豆状水铝石，矿石的品位和水铝石的密集程度有关，比重2.7～3.0 t/m3，Al203：45%～65%，A/S 2.5～5，赋存于矿体的上部。

3 铝土矿资源找矿前景分析

该区内位于韩城至铜川铝土矿成矿带的西段，从陈炉的枣村以西—杨坪—上店一带含铝岩系稳定，沉积环境为滨海泻湖相沉积，含铝岩系赋存于碳酸盐岩的侵蚀面之上，属古风化壳再沉积型，铝土矿的形态以层状为主，局部呈透镜状，某些地段已形成铝土矿床，如立地坡高铝粘土矿及铝土矿床，育寨铝土矿床，上店铝土矿床等，上店矿床已获铝土矿50余万吨。在立地坡—杨坪一带勘查发现的铝土矿，矿化稳定，经初步工作，估算铝土矿资源可达1000～1500万吨。并在陈炉以西，育寨东罗山一带发现了一条地表露头长度约为350～400 m，厚度2～5 m，局部厚度达10 m，Al203品位在70%～75%，Al/S在8～10。所以在铜川陈炉一带找矿前景可观，具备中—大型铝土矿矿床的地质特征。

该区至蒲城东党—澄城蔡邓、曹村一带，含铝岩系稳定，一般5～10 m左右，局部可达几十米，蒲城东党矿区一带已形成铝土矿矿床，以及澄城蔡邓、曹村铝土矿矿床。白水三眼桥铝土矿床获铝土矿30余万吨。韩城市益家峪铝土矿区已获铝土矿20余万吨。另外在鸭口、岳王山、张家山一带，矿化带长约几十公里，矿带宽约几米至几十米，含铝岩系稳定，沉积环境较好，也是铜川—澄城—韩城铝土矿成矿的有利找矿靶区。

依据古风化壳；含铝岩系；浅海～泻湖相沉积环境等质特征。进行进一步深入研究，认为该地区具备中—大型铝土矿成矿条件，资源前景乐观。