农基辉
中国铝业股份有限公司广西分公司 广西百色 531400
开展广西平果市太平新圩矿区沉积型铝土矿普查工作,通过1:5000地质填图、地表刻槽采样、深部少数的岩心钻探取样等工作,了解矿区的地层分布及构造特征;通过对该矿区含矿层序的分析并研究其相变规律,大致查明沉积矿体的形态特征及其对成矿的控制作用。
矿区内岩溶较为发育,山脉走向大致为北西-南东向,地势北高、南低。矿区出露地层有:泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系、古近系和第四系。本区受印支运动、喜山运动影响,褶皱和断裂构造比较发育,构造体系是以轴向北西向的太平向斜为主展开[1]。
区内沉积型铝土矿产于二叠系上统合山组底部,矿体呈层状产出,直接覆于二叠系下统茅口组古风化面之上,二者呈平行不整合接触。矿体顶板主要为炭质页岩、灰岩或生物屑灰岩。因第四系掩盖、村庄压覆及人工扰动,矿体露头少见。通过普查工作的开展,圈定沉积型铝土矿矿体3个。
根据见矿工程数据,勘查区的矿体厚度(铅垂厚度)最厚6.00m,最薄0.92m,平均2.49m,变化系数56.85%,频率分布曲线呈近正态分布特征,见图1。
铅垂厚度(m) 0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6频率(%) 16.67 27.78 27.78 11.11 11.11 5.56頻数(个) 3 5 5 2 2 1
图1 矿体厚度频率分布直方图
矿体厚度总体在平面上呈现南部厚、北部薄,靠露头厚、靠深部薄的变化规律。图2显示了矿体厚度沿走向的变化特征,矿体的厚度从南往北逐渐变薄。
图2 矿体厚度沿走向变化特征
物质组成方面。一水硬铝石含量为60%-70%,黄铁矿含量为10%-30%,微量三水铝石,含量小于1%。矿石中的脉石矿物主要有:炭质、高岭石、胶铝矿及方解石,含量1%-10%。矿石中粒屑的截面多呈近椭圆形、不规则状,时见相对粗大的粒屑中有较细小的砂屑、鲕粒、粉屑分布,粒屑的大小在0.02-8mm间,粗细混杂、无定向分布。
矿石化学成分及含量。根据基本分析数据,勘查区沉积型铝土矿矿石的主要化学成分为Al2O3、SiO2、Fe、TiO2、S等,平均占化学成分总含量的82.17%,而化学全分析结果则多了有机碳。综合来看,矿石化学成分均与矿体厚度无线性关系,Al2O3与SiO2、Fe、S有弱负线性关系、与TiO2有弱正线性关系。
矿石类型。按主要铝矿物成分进行划分,矿石自然类型为一水型铝土矿;根据化学组成的成分含量属高硫中铁型铝土矿[2]。
工业类型。太平新圩沉积型铝土矿矿体中S的含量为10.92%,Fe2O3含量为13.99%。属于高硫中铁型(S>0.8%、6%<Fe2O3≤15%)。
矿床成因。矿区沉积型铝土矿矿床属于海相沉积类型。它的成矿过程为:在晚二叠世初期,桂西北的广大地区整体隆起成陆,一段很长的时期遭受到风化和剥蚀。这个时间段,气候条件为湿热状态,二叠系下统茅口组灰岩受到强烈岩溶作用,致使易溶的钙质浸出,而难溶的铝质则相对富集残存。此后,本区再度沉降,在海浸过程中风化壳溶蚀堆积层中的铝质,成为沉积型铝土矿成矿的重要物质来源,在有利地带逐渐沉积富集起来,进而形成沉积型铝土矿层[3]。
成矿规律。平果新圩矿区沉积型铝土矿形成的过程与沉积地层的关系非常密切,含矿层受地层控制较为显著。根据地质填图情况,矿体露头表现为圈闭背斜的似环形形态,体现了沉积型铝土矿层随合山组地层层状发育和分布的特点。受构造作用影响,沉积型铝土矿层随地层一起发生褶皱变形,导致矿层产状发生显著变化,矿层分布位置和标高也相应变化。再随着后续构造-岩溶地貌的发展演化,出露地表的矿层遭受剥蚀破坏,隐伏于地下的矿层则得以保存,分布于背斜两翼和向斜深部[4]。
找矿标志。①直接标志:裸露地表的露头。②地层标志:含矿层上二叠统合山组。③岩性标志:与沉积相伴的炭质页岩是非常重要的间接找矿标志。④构造标志:受褶皱构造作用影响,矿体多隐伏在背斜两翼较深部位。
通过对勘查区沉积型铝土矿分布特征及控矿条件分析,根据沉积型铝土矿的成矿条件和成矿规律,结合前期勘查成果,预测有利勘查靶区为太平向斜那雷屯-那度屯一带,可作为找矿远景区。