几内亚加瓦儿地区铝土矿地质特征

练贺胜

（广东省地质局第五地质大队，广东 肇庆 526040）

1 区域地质

区域内主要由前寒武纪基底和古生代-新生代盖层构成。构造演化也分为前寒武纪基底形成阶段和盖层及大断裂的发展阶段。据统计区域内约有百分之五十七的面积为前寒武纪地层所占有，它由变质程度不同的岩石组成，并受到不同程度混合岩化和花岗岩化作用的影响，年代愈老，变质程度愈深[1]。这些地层和岩石记录了区域内寒武纪漫长岁月中的地质历史和演化，并有很多世界著名的大型金属矿床富集在这些地层中。

区域内各时代地层从老到新依次分布有太古界、古元古界、新元古界、古生界、中生界、古近系-第四系,勘查区内主要分布有古生界的砂岩。

区域内经历了三次大构造运动，形成了北西向为主的主要构造格架，并发育北东向密集构造线，前寒武纪构造运动形成了非洲大陆的基底；古生代经历了第二次构造运动并形成海相建造的盖层，新生代以来的第三次构造运动剧烈，并形成北西向及北东向两组大断裂[2]。

区域内岩浆活动频繁，古生代、中生代岩浆岩广泛发育，主要为中基性的闪长岩，辉绿岩。勘查区内主要为辉绿岩。

2 矿区地质

2.1 地层

第四系（Q）冲洪积层：分布在勘查区的西部地势较低的沟谷或近山脚平坦山坡上，多为冲洪积层，主要成分为黄土、砂质粘土局部可见铁质粘土，厚度2m～10m不等。

古近系（E）铁帽区：在勘查区的中东部大面积分布，主要分布在山顶平台及其两侧平缓的山坡上，平面上呈枝杈状或有较多港湾的不规则多边形，产状随地形起伏而起伏，倾角0～15°，与地形地貌形态协调一致。自上而下可划分五个岩性层，分别为铁帽、红土层、铁质粘土层、粘土层、粉砂质粘土层[3]。铁帽区为辉绿岩经长期风化淋滤堆积的产物，是红土型铝土矿的含矿岩系，厚度6m～30m不等。其中铁帽层为块状铝土矿的赋矿层位，红土层为土状铝土矿的赋矿层位。

奥陶系/志留系（O-S）地层：为勘查区内分布的主要地层，主要分布在山沟，陡坡，或低洼处，大部分被铁帽层及第四纪冲洪积所覆盖，岩石沉积韵律明显，按粒度可划分为粉砂质泥岩夹薄层状粉砂岩、泥质碳质页岩、中细粒长石石英砂岩、中粗粒长石砂岩等[4]。砂岩随着粒度的增粗，砂岩中的石英含量增加，砂岩的总体产状呈近水平产出，局部倾向西北，倾角在5°～8°左右，砂岩水平层理间出现交错斜层理，产状为290°∠20°。粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质碳质页岩呈薄层状，砂岩多呈厚层状和巨厚层状，最厚的砂岩层厚度超过50m，在深切的河流两岸形成悬崖峭壁。

2.2 构造

断裂构造：从区域上看，构造主要表现为断裂构造，并以北东向平行断裂为主，北西向断裂较少。通过本区的北东向大型断裂4条，呈北东向在矿区的北部发育，从矿区内铁帽边缘穿过，断层性质不明，断层经过的地段，地貌表现为断崖。区内断层对红土型铝土矿的赋存状态没有影响。

2.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要为辉绿岩，呈岩体或岩基出露，灰黑色，细粒辉绿结构，块状构造。主要矿物成分为辉石、基性斜长石、角闪石、部分磁铁矿和少量黑云母等。辉绿岩是区内红土型铝土矿的主要成矿母岩。在地表出露区多具球状风化面。

勘查区内地表多处见辉绿岩出露，可见辉绿岩时有出露，主要出露于铁帽的边沿，铁帽分布区内为零星出露，区内出露两个规模较大的辉绿岩体（见图1），另外个别孔深较大的钻孔岩心可看到辉绿岩碎块或风化残块。

3 矿体地质特征

含铝土矿铁帽区从北到南贯穿勘查区大部分区域，经钻孔施工揭露，根据样品分析结果，圈定了10个矿体（见图1、表1），其中两个规模较大的铝土矿体，矿体编号为V2、V3，均由多个工程揭露控制，其它矿体规模较小，由两至三个工程或单工程揭露。

表1 矿（化）体特征一览表

图1 地质简图

V1号矿体：分布在勘查区东北部，矿体大部分裸露地表，分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北不规则面状分布，平面上呈枝杈状或有较多港湾的不规则多边形，出露标高在920m～1040m之间，南北向分布大于5.0km，东西向分布于0.3km～0.6km之间，产状随地形起伏而起伏，矿体厚度1.00m～6.00m，平均厚度为2.93m，厚度变化系数为56.34%，Al2O3品位为37.77%～46.92%，平均品位42.39%，变化系数为4.43%。SiO2含量为1.33%～5.00%，平均含量3.52%，变化系数为33.05%，平均铝硅比值为12.05。矿体出露地表，连续分布，由块状铝土矿和土状铝土矿组成，上部为块状铝土矿（铁帽层），下部为土状铝土矿（红土层），矿体底板为铁质粘土层。

V2号矿体分布在勘查区南部，矿体大部分裸露地表，分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北向不规则面状分布，平面上呈枝杈状或有较多港湾的不规则多边形，出露标高在940m～1020m之间，V2号矿体规模较大，南北向分布大于5.6km，东西向分布大约在0.4km～1.0km之间，产状随地形起伏而起伏，矿体厚度2.00m～7.70m，平均厚度为4.01m，厚度变化系数为55.35%，Al2O3品位为35.06%～46.14%，平均品位41.33%，变化系数为7.76%。SiO2含量为0.90%～4.96%，平均含量3.26%，变化系数为38.05%，平均铝硅比值为13.10。矿体连续分布，上部为铁帽层，下部为红土层，底板为铁质粘土层。

V3号矿体分布在勘查区南部，矿体大部分裸露地表，分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北向不规则面状分布，出露标高在960m～1100m之间，V3号矿体规模较大，南北向分布大于7.0km，东西向分布大约在0.4km～1.1km之间，产状随地形起伏而起伏。矿体厚度1.00m～9.00m，平均厚度为3.00m，厚度变化系数为139.66%，Al2O3品位为35.02%～44.51%，平均品位40.15%，变化系数为6.65%，SiO2含量为0.90%～4.90%,平均含量2.41%，变化系数为56.26%，平均铝硅比值为16.66。矿体连续分布，上部为铁帽层，下部为红土层，底板为铁质粘土层。

V4号矿体分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北向不规则面状分布，规模较小，南北向分布大于0.4km，东西向分布大约0.2km。

V5号矿体分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北向不规则面状分布，规模较小，南北向分布大1.3km，东西向分布大约0.5km。

V6号矿体分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近东西向不规则面状分布，规模较小，东西向分布大1.4km，南北向分布大约0.6km。

V7号矿体分布在勘查区南部，矿体大部分裸露地表，分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北向不规则面状分布，平面上呈枝杈状或有较多港湾的不规则多边形，出露标高在960m～1020m之间，V7号矿体规模较小，南北向分布大于2.1km，东西向分布大约在0.5km～1.0km之间，产状随地形起伏而起伏。矿体连续分布，上部为铁帽层，下部为红土层，底板为铁质粘土层。

V8号矿体分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近东西向不规则面状分布，规模较小，南北向分布大1.4km，东西向分布大约0.4km。

V9号矿体分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近南北向不规则面状分布，规模较小，南北向分布大于0.4km，东西向分布大约0.2km。

V10号矿体分布在山顶平台及山顶旁侧低缓山坡上，地表呈近东西向不规则面状分布，规模较小，东西向分布大1.6km，南北向分布大约0.3km。

4 矿石类型

区内矿石按照结构构造特征分为两种类型，即赋存于地表铁帽中的块状铝土矿及赋存于铁红土中的土状铝土矿。

块状铝土矿：呈浅砖红色、浅褐黄色，泥质结构，蜂窝状、皮壳状构造，主要矿物为三水铝石，次为赤铁矿、石英、一水铝石，及少量的锐钛矿、针铁矿。

土矿铝土矿：呈砖红色，泥质、豆鲕、结核状结构，土状构造，主要矿物以三水铝石为主，次为一水铝石和赤铁矿，及少量石英和锐钛矿。

5 矿床成因类型及找矿标志

5.1 矿床成因

本矿床位于几内亚西部。受热带季风气候影响，雨、旱季节的交替作用，暴露于地表的辉绿岩经强烈的风化淋滤作用，形成了大面积铁帽区，下部为松散状红土，其形成机理为：在植被发育，微生物滋生的炎热潮湿环境，随着富铝质岩石的分解，SiO2在碱性溶液环境中形成硅酸胶体活化迁移，铁铝沉淀富集形成红土型铝土矿。

辉绿岩风化的初始阶段，主要是白（水）云母、高岭石化过程；随着风化程度的逐渐加强，白（水）云母、高岭石中的铝质成分逐渐形成三水铝石，在有利地段铝矿物不断富集成矿。铁质成分形成赤铁矿、针铁矿（铝针铁矿），硅质成分多流失，或多以石英矿物的形式富集在粘土、粉砂质粘土中。该风化过程形成自上而下分层：铁帽（块状铝土矿赋存层位）-红土（土状铝土矿赋存层位）-铁质粘土-粘土-粉砂质粘土。构成铁帽、红土的主要矿物为三水铝石、赤铁矿（铝针铁矿）；构成铁质粘土主要矿物为白（水）云母、高岭石、三水铝石、赤铁矿（铝针铁矿），次之为石英、针铁矿，该层与上下层位比较明显具有过渡带特征；构成粘土、粉砂质粘土的主要矿物为石英、白（水）云母、高岭石。

5.2 控矿因素

依据勘查区内矿体的分布及质量分数、厚度变化特征判断，控制铝土矿形成的主要因素为气候、地形地貌及水文地质条件等。

勘查区位于赤道附近的低纬度地区，气候炎热，雨量充沛。炎热的气候、充沛的降雨量为区域性大面积分布的富铝基性岩浆岩等红土化成矿作用提供了重要的条件。

地形地貌特征与矿体规模及矿石质量关系密切。主要矿体一般分布在低缓山丘或宽缓山坡以及面积较小的山顶平台上。在深切的沟谷边缘、地形坡度大于30°的山体及平缓的台地成矿地质条件较差。

在地形坡度位于0°～20°低缓山丘，地表水、地下水下渗泾出速度适中，有利于对各种有害成分的淋滤和铁铝成分的积聚。该地形地貌条件形成的铝土矿往往规模大、质量好。在地形坡度大于30°山坡上，由于地表水下渗少，地下潜水径流较快，各种有害成分淋滤的同时，主要有用成分Al2O3也随之流失。在地形宽缓的开阔平台，由于地表铁帽致密渗透性较差，造成地表水下渗和地下水流出困难，该地形地貌条件下形成的铝土矿往往矿体较薄、质量较差，或不成矿。

5.3 找矿标志

地形地貌标志：被铁帽覆盖的低缓残丘和较大山体的中上部是铝土矿的富集区。

颜色标志：地表铁帽颜色相对较浅，并以砖红色或浅褐黄色分布区为找矿的有利地段。

植被标志：本勘查区优质铝土矿往往分布在地表残积物、植被发育区域。因此地表植被发育程度也是判断铝土矿成矿条件优劣的有效间接找矿标志。