齐建伟
摘要:几内亚大地构造背景为30多亿年前太古宙时期的古老地盾,稳定的地质体有利于成矿。基性母岩长期在热带干湿交替的气候条件下风化淋滤成矿。通过博凯Kaboy地区铝土矿矿区地质勘探工作,对该区出露的铝土矿矿石质量和矿层特征简单总结。
关键词:几内亚;铝土矿;矿石质量;矿层划分
1、概述
勘探区位于Boke市区以西约10km处。此处为丘陵地貌,植被稀疏,多为杂草荒地,局部见少量耕地,种植腰果、花生,香蕉,木薯、旱稻等作物,沿河道见少量村落散布。区内构造较不发育。基岩上覆风化层为铁铝岩系地层,铝土矿层赋存其中。基岩和铁铝质岩为渐变过渡风化,化学元素和矿物成分特征受基性铁铝质母岩控制,受气候影响长期风化淋滤致使K、Na、Ca、Mg等元素大多被淋失,残余Fe、Al、Ti、Si等元素富集成矿。根据岩层中氧化铝在边界品位上和下,铁铝质岩系大体分为铁质硬壳层、铝土矿层和铁铝质岩层。
2、矿石质量
矿石化学成分
由分析结果可知铝土矿化学成分主要为AL2O3、Fe2O3,两者通常占70%以上,属高铁型(Fe2O3>15%,Al2O3/Fe2O3<2.5)。;SiO2变化范围大(0.04%~46.33%);TiO2含量较稳定,在0.94%~3.02%之间;除含烧矢量外还有少量CaO、MgO等;据统计,AL2O3 与LOI(烧矢量)呈正相关,与Fe2O3、SiO2 呈负相关,化学成分主要和母岩、气候、孔隙裂隙等水利系统、微生物、构造运动等因素决定。
矿石矿物成分
由上表得知铝土矿的主要矿物成分为三水铝石、针铁矿及赤铁矿;次要矿物成分有高岭石、石英、锐钛矿、金红石、伊利石、方解石及一水软铝石。
三水铝石:黄白,粉白,灰白自形粒状集合体,多为泥晶、隐晶结构。集合体多呈蜂窝状、土状及块状,少有团块状和网脉状。通常富含三水铝石的结核散布于高岭石或粘土质的基质之中。三水铝石存在于所有的铝土矿结构单元之中。
针铁矿:主要呈锖色,有灰黑色胶状结构,砾状、簇状构造,多交代赤铁矿或与其交生,或在板状三水铝石集合体的间隙、裂隙呈薄膜、壳状发育。结晶粒度较细。可集中在一些豆粒、结核和团块之中,而且由于铁的再度活化,它还时常浸染其他结构单元。。
赤铁矿:多与针铁矿呈复杂交生或被其交代。主要分布在硬壳层和块状铝土矿层。赤铁矿多呈隐晶质胶状零散分布。
一水软铝石:是红土型铝土矿中 继三水铝石之后最为常见的氧化铝矿物,高品位可能发生在硬结层和块状铝土矿层中。
绿泥石(粘土矿物):产于针铁矿及三水铝石的边部,为隐晶集合体,主要为叶绿泥石和斜绿泥石。主要分布在腐泥土层。
高岭石:红土型铝土矿中最为常见的硅酸盐矿物,高品位高结晶度主要存在于腐泥土层中,向上则有规律的降低,在残余结构和隐晶质结构的铝土矿中高岭石大致均匀分布,在具有不均匀结构如豆粒、结核、团块等的铝土矿中的高岭石则集中在基质。
3、铁铝岩系:
由于红土风化壳发育的程度受地形地貌、地表地下水渗透排泄、基岩节理裂隙发育及母岩等的控制,矿体差异风化形成组构多样,多为次生组构。矿层颜色变化大,通常比铁质硬结层颜色浅,比腐泥土层颜色深。铝土矿剖面上的层位和分层差异不仅在于它们的成分,而且在于他们的颜色、结构、和构造。红土剖面自上而下分为:
顶板铁质硬壳层:
上覆有薄层腐殖质层。呈棕褐、红褐色,致密坚硬,结构复杂,主要为泥质隐晶质均一结构、胶状结构,不等砾、结核状结构、结晶结构。皮壳状、蜂窝状、多孔状、板块状、似层状构造。胶状结构包含有铝土矿砾状碎屑物呈星散状或结核状分布其中,基质主要为赤铁矿、针铁矿。此层分布广泛,厚度0-5m,局部剥蚀缺失,矿体出露地表。。
铝土矿层:
根据构造分上下两个部分:上部(块状铝土矿):红褐色、褐黄色,交代网状结、胶状、泥质-豆状结构,网脉多孔状、蜂窝状、皮壳状构造,孔隙和裂隙及团块内夹土状三水铝石集合体,赤铁矿、针铁矿结核。局部剖面见有植物根系管状构造。 下部(半土状铝土矿):主要为棕红色、砖红色,黄白色,胶状、泥质-豆(鲕)状、结核状结构,网脉状、土状构造。深度0-12m。局部此层不发育。
底板过渡层铝土岩(铁铝质岩):
通常腐泥土和铝土矿之间没有明显的界线,代替分界线的是一层厚1-5m的过渡层,这个过渡层的特征是向下三水铝石含量渐少,结构渐变。颜色多为紫红色,土黄(灰)色、黄绿色和铝土矿层都是属于铁铝质岩系层,化学成分和矿物成分相似,泥质-豆(鲕)状、碎裂状、结核状、胶状、中砾、细砾状结构,半土状、似层状、板状构造。层厚不定,局部此层缺失,铝土矿层直接下伏粘土层。
腐泥土层(铁质粘土岩):
主要呈浅灰绿色黄白色,松软土状,泥质结构,似层状构造。局部夹有团块和结核(半风化母岩残核)。下伏粉砂质粘土可见原岩的组构但矿物成分已全然改变。底板呈黄绿色或者灰绿色是因为粘土巖存在绿泥石或因伊利石晶格中含有二价铁离子所致。
4、矿石类型及品级
博凯矿区铝土矿的成因类型为典型红土型铝土矿,自然类型为三水铝石型,工业类型为高铁低硫型
5、矿体围岩和夹石
矿体与顶底板围岩为渐变过渡关系。基本不含夹石,局部低品位铁铝质岩石团块间隔出现,对矿体和矿化的连续性影响不大,由于风化各层间铝含量渐变,均有一定程度的变化,各层中均有含铝较高和较低的矿石。矿体底板较不平滑,底板恰如凹凸“锯齿状”或“尖碉状”。
参考文献:
[1]巴尔多西.红土型铝土矿[M].辽宁:科学技术出版社,1994
[2]布申斯基.铝土矿地质学[J].北京:地质出版社,1984