广西靖西县岜荷矿区铝土矿地质特征及成矿控制因素浅析

韦 萍

（广西壮族自治区第四地质队，广西 南宁 530031）

铝是生产、生活中的一种重要金属，工业制铝的最主要的矿物原料为铝土矿。广西铝土矿资源丰富,保有资源储量居全国前列。桂西地区堆积型铝土矿是广西铝土矿勘查开发的主要对象及重要的铝土矿资源基地之一。广西靖西县岜荷矿区是桂西堆积型铝土矿带的一部分。本文将通过分析岜荷矿区地层、构造，赋矿层位及矿化特征，铝土矿矿体等地质特征，讨论其矿床成因和成矿控制因素。

1 地质概况

岜荷矿区地处南华准地台西南部右江再生地槽南西侧，靖西－田东隆起西部的南坡－靖西弧形褶皱带南西段的四定向斜西翼。区内出露泥盆系至第四系地层，由老至新主要有上泥盆统融县组、下石炭统英塘组、下石炭-上石炭统都安组、上石炭统大埔组、中二叠统栖霞组、上二叠统合山组、三叠统马脚岭组、下-中三叠统北泗组及第四系。上泥盆统－上二叠统为矿区堆积铝土矿的基底地层，矿源层为二叠系上统合山组底部的沉积铝土矿层。

矿区内断裂发育，以北西向和北东向断裂为主。北东向断裂见于四定向斜翼部，与褶皱的轴向一致，常随褶皱带的变化而变化，多被北西向断裂横截。断裂破坏了沉积铝土矿体的形态和连续性，促使堆积铝土矿体的形成。相较于断裂构造，区内褶皱不发育，大体上为南西向倾斜的单斜构造，沉积铝土矿、堆积铝土矿主要沿向斜或背斜翼部分布[1]。

2 赋矿层位及矿化特征

2.1 赋矿层位

矿区铝土矿赋矿层位一是上二叠统合山组（P3h）底部古岩溶风化面上的沉积岩层，二是第四系岩溶堆积层、坡积层和残积层作为堆积铝土矿的赋矿层位。第四系主要分布于岩溶洼地、坡地及岩溶谷地中，其基底为上泥盆统至上二叠统碳酸盐岩。

2.2 矿化特征

堆积铝土矿主要分布在以上泥盆统至上二叠统碳酸盐岩为基底的岩溶洼地、坡地及岩溶谷地中。含矿洼地规模大且封闭性好，则堆积矿体规模大，含矿率高；靠近矿源层，矿石块度大，但矿石质量相对较差；与矿源层距离远，通过搬运，矿石块度小，磨圆度和矿石质量相对较好。若与矿源层相距过远，反而不利于形成堆积铝土矿体。根据矿体所处的地形地貌，平面上一般洼地的隆起地段和缓坡地段含矿率较高，低洼处含矿率较低，部分洼地边部无矿。剖面上，中上部含矿率较高，块度较大，下部含矿率较低，块度较小。

堆积铝土矿的矿层结构比较简单.根据铝土矿的矿化特征和粘土的特点.含矿层垂向上可划分为底板粘土层、堆积铝土矿层、表土层共3个分层(图1)。

3 矿体地质特征

矿区圈定的5个堆积型铝土矿矿体总面积2836751m2。区内矿体大小相差悬殊，矿体长约300m～2500m，宽约30m～2000m。矿体平均厚度1.40m～5.61m，矿区平均3.97m。总体上各矿体厚度变化无规律，单矿体中一般较厚部分为中部，较薄处为边部及较为开阔平坦的地段，矿体基本为较稳定变化特征。各矿体厚度变化系数为46.1～87.6，属于较稳定～不稳定变化特征。

图1 堆积铝土矿柱状示意图

3.1 矿体特征

堆积铝土矿主要分布岩溶洼地和坡地上，基底为中二叠统栖霞组-上泥盆统融县组碳酸盐岩。矿体间多被峰丛或基岩分布区所分割，长约300m～2500m，宽约30m～2000m。平面形态形态复杂，多呈不规则状、树枝状、短轴状等。剖面上呈层状、似层状、透镜状产出。产状受地形影响，岩溶洼地内矿体产状随基底地形起伏，岩溶坡地上矿体的倾向与坡向相同。矿体主要为铝土矿石及粘土混杂堆积，另外，偶见泥岩、铝土质泥岩、褐铁矿、硅质岩等碎块。多为黄褐色、暗灰色、紫黄色混杂，大矿块中部为灰色，砂屑结构，豆鲕粒结构，块状构造。矿石形态多呈棱角、次棱角状，少量次滚圆状，细小矿石磨圆度较好。矿石块径一般为2cm～5cm。矿石主要组分Al2O352.77%，SiO22.89%，Fe2O327.84%，灼失量11.65%， A/S 18.26。

3.2 矿石结构构造及化学组分

根据野外采集样品及室内镜下鉴定结果，岜荷矿区铝土矿矿石结构有①粒屑结构、②砂屑结构、③微晶结构、④微晶粉晶结构、⑤微晶结构、⑥隐晶质结构、⑦变余粒屑结构、⑧变余粉晶结构、⑨变余隐晶质结构等。矿石构造主要为块状构造，矿石中的粒屑分布均匀，无定向性；部分矿石粒屑略具定向排列，形成条带状构造或微层状构造；少部分矿石风化程度深，原有的硫化矿物被淋失形成蜂窝状、多孔状构造。

堆积铝土矿矿石的主要化学组分为Al2O3、SiO2、Fe2O3及灼失量，总含量为93%～97%。次要化学组分有TiO2，微量化学组分有CaO、P2O5、V2O5、MgO、S、TRE2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga、CO2等。

4 矿床成因及成矿控制因素

岜荷矿区属于桂西堆积铝土矿成矿带的一部分，对于后者的矿床成因及控矿因素等前人都有了深入的研究，也取得了大量的成果[2-7]。

4.1 堆积铝土矿矿床成因

本区堆积铝土矿床，位于华南加里东褶皱系右江印支褶皱带靖西～田东隆起的西南部。区内晚古生代至早三叠世主要为浅水台地环境，沉积了厚达数千米的碳酸盐岩建造。早二叠世末广西受东吴运动影响，抬升为陆地，早期沉积地层暴露，开始遭受风化剥蚀作用，晚二叠世逐渐转为沉降,受此影响，上二叠统与下伏茅口组之间呈平行不整合接触关系。在茅口组灰岩古侵蚀面上形成上二叠统底部铝土矿层，即堆积型铝土矿的矿源层。早三叠世该区逐步发展为深水、半深水相盆地环境。后经历印支运动，本区隆起，由深水、半深水相盆地转为大陆边缘活动带陆相盆地，直至新生代，地壳运动总体上以抬升为主。此构造背景以及区内含铝土质的晚二叠世碳酸盐岩地层，为长期的岩溶作用和红土化作用提供有利条件。碳酸盐岩在遭受风化侵蚀作的情况下出现了特殊的地形地貌，如洼地、溶洞、溶沟、漏斗等。在含有碳酸盐的矿层中发现了可溶性的矿物，这些矿物的地球化学性质保持平稳，矿物出现风化受表生环境的影响，具体体现在铝土矿地层出现破碎、侵蚀、崩塌等现象，与原生铝土矿的侵蚀物质混合在一起聚集在岩溶洼地内，受红土化影响，可降地层中的有害金属元素淋滤出去，脱硅，使得Al2O3相对富集，从而形成具有工业价值的堆积型铝土矿。

4.2 矿化富集规律

铝土矿富集区主要出露在二叠统茅口组灰岩侵蚀面上，地质矿物在时间岩溶侵蚀下，在一个区域存在大量堆积，因堆积所形成的矿产资源与原生的铝土矿在含矿量、地层的规模、受侵蚀程度等方面都存在一定的相关性，铝土矿存在一定的继承性。地质勘查工作进行时如果发现铝土矿地层覆盖的范围较大，则可证明矿物赋存质量高。矿化堆积到一定程度时，受自然环境的影响地层内的有害组分也会逐渐流失。正常风化条件下，距离矿源层较近的矿体的含矿率略高；矿源层为矿体提供了一个封闭空间，受侵蚀概率下降，也在一定程度上保证了含矿率，如果洼地密封性差，可判断出铝土矿的矿体含矿率低。在对某一特定矿体进行研究发现通常是临近矿体边坡的位置含矿率高，存在落水洞周围的矿体的含矿量低，矿体的垂直方向通常中上部分的含矿率高，矿体的顶部和下部含矿率次之。

4.3 成矿控制因素

岜荷矿区堆积型铝土矿与桂西典型的岩溶堆积型铝土矿床的成矿控制因素大体相同，主要有矿源层、岩性、构造、气候、地形等因素。

（1）矿源层因素，堆积型铝土矿床的主要矿物来源为上二叠统合山组（P3h）底部的沉积铝土矿。因原生铝土矿中的主要矿物成分(Al2O3)在后期风化搬运过程中被完好地保留下来，所以通常的堆积成矿条件下，原生矿质量与经后期改造后堆积形成的次生铝土矿矿石质量呈正相关关系，且有因果关系。也就是说，矿体规模、矿石质量与矿源层具有明显的继承性，矿源层规模大、质量优，则堆积铝土矿床也大而富，反之则小而贫。

（2）岩性因素，区内沉积铝土矿顶、底板地层主要由厚度大，可溶性较好的碳酸盐岩类组成。碳酸盐岩的化学成分特征一是有利于岩溶化作用的进行，二是成分较为简单，所含杂质较少，二者共同导致了铝土矿岩屑的聚积和化学风化富集成矿。同时由于岩溶地貌的封闭性和以溶蚀为主的特点，使地表径流的搬运作用减弱，给堆积型铝土矿的集中、保存创造了有利条件。

（3）构造因素，地壳运动作用促使该地区岩石发生褶曲、断裂，矿源层裸露地表，经风化剥蚀和溶蚀作用成矿。

（4）气候因素，矿区属湿热的亚热带气候，该气候条件有利于岩溶作用，使沉积铝土矿在岩溶作用过程中重新堆积富集成矿。矿区在岩溶作用下形成的峰丛洼地、峰林谷地等岩溶地貌，而堆积矿床主要赋存于岩溶凹地、槽地、沟谷、侵蚀平原、缓丘等区域。

（5）地形地貌因素，堆积型铝土矿矿体的形态、产状、规模受岩溶洼地的地形地貌控制，在同一岩溶洼地内，缓丘高地的矿体相较于沟谷及落水洞附近的矿体，前者的厚度、含矿率、及矿石质量都优于后者。另外，矿体含矿率也受其所在洼地的封闭性影响，洼地越开阔，则含矿率较低。本矿床堆积铝土矿主要分布在767～1110m标高上的洼地中、斜坡上，坡度与堆积铝土矿的厚度变呈负相关关系，即坡度小则厚度大。