SCI论文（www.lunwensci.com）:
摘 要 ：本区铝土矿所在属豫西成矿盆地，优势地形给铝土矿的形成提供了基本保证。奥陶世中期形成了起伏不大的准平原型 喀斯特地貌，岩石的泥铁质、粘土物质逐渐堆积在溶蚀凹地内，随后经历长期风化剥蚀、地表水分解和地壳运动，成矿物质进行 去硅富铝作用频繁交替，经长期成矿过程形成铝土矿层，在晚石炭世第一次大规模海侵时被淹没伏于晚石炭世太原统、二叠纪 等沉积地层之下而得以保存。
关键词 ：铝土矿 ；地质特征 ；矿床成因
我国绝大部分铝土矿分布于石炭、二叠系地层中，主要分布 在华北地台和扬子地台，特别是山西、贵州、河南、广西、云南 等省区。河南省铝土矿位于华北地台豫淮台褶带的西部， 南邻秦 岭地轴，西北有中条古陆格，受地层层位及岩相古地理条件控 制，赋存于上古生界石炭系中统本溪组中下部， 属沉积型一水硬 铝石矿床。新密市某铝土矿就属于河南铝土矿嵩箕地层小区。
1 地质特征
1.1 本区地质
本区位于华北地台南部，嵩箕中台隆北东缘，密县台式复向 斜内次级褶皱密县城向斜北翼东段。台隆结晶基底主要由古元 古界嵩山群组成。盖层为地台型沉积， 由一套海相碎屑岩一碳酸 盐岩建造， 海陆交互相含煤建造和陆相碎屑岩建造组成。
本区内经历了多期构造运动，褶皱及断裂均较发育，中岳、 燕山运动是本区的主要构造运动， 前者构成区域基底， 后者使其 中生代及其以前地层生成开阔的复式背、向斜褶皱， 同时伴生有 相当发育的、与褶皱轴向平行、垂直和斜交的高角度断裂构造。
矿区断裂构造较为发育，主要断裂为横穿矿区的尹村岗断 层、梁山断层、位寨南断层，受其影响，区内含铝岩系大致分为 四个带。另外有一些次级断层对区内的含铝岩系也造成了一定 的影响。主要断裂构造特征如下表。
1.2 本区地层
本区内大部分为第四系盖层，仅局部出露有寒武系上统、奥 陶系中统及石炭系上统地层。
寒武系上统（∈ 3）零星出露于矿区北部边缘。岩性为泥质条 带鲕状灰岩，走向近东西，倾向南，倾角 15—25°，与上覆奥陶 系地层呈平行不整合接触。
奥陶系中统马家沟组（O2m）呈片状出露于矿区北西部，下 部为泥质灰岩、泥质白云岩等 ；中部为厚层状石灰岩 ；上部为 白云岩、泥质白云岩等，总体走向北东东，倾向南东，倾角 15— 20°，顶部古侵蚀面凹凸不平，与上覆石炭系上统本溪组呈平行 不整合接触。
石炭系上统本溪组（C2b）总体呈似层状、透镜状零星出露于 矿区中部，厚 0—77.1 米，厚度变化较大，与上伏太原组呈平行 整合接触， 为本区的含铝岩系。
上统太原组（C2t）下段（C2t1）为灰黑色厚层状含燧条带石生 物碎屑灰岩，夹 1—2 层砂质粘土岩，底部为炭质页岩及一 1 煤 层（线），不可采。富含有孔虫类、蜒科、蜿足类及珊瑚类化石 ； 中段（C t22）：下部为中细粒长石石英砂岩及砂岩。底部夹 1—2 层燧石生物碎屑灰岩及煤线。上部为砂质粘土岩、细粒砂岩及页 岩 ；上段（C t23）：含燧石条带生物碎屑灰岩， 富含蜿足类化石。
新近系（N）底部为砂砾岩 ；中部为石灰岩 ；上部为含砾岩 屑长石石英砂岩。与其上覆第四系呈角度不整合接触。矿区东 南部零星分布。
第四系（Q）分布广泛， 占测区面积的 80%， 为黄土、红粘土， 常含钙质结核及河床砂砾石层。
1.3 含铝岩系特征
石炭系上统本溪组为本区含铝岩系，系产于奥陶系灰岩古 老侵蚀面上的风化壳堆积的粘土质岩系，铝土矿及耐火粘土矿 即产于本层中， 含矿岩性柱状图如下图 1。
图 1 含铝岩系柱状图
由于奥陶系灰岩长期遭受风化剥蚀，其顶面呈现凹凸不平 的特征，局部溶坑或溶蚀漏斗深达数十米，风化壳物质长期堆 积，形成了一套下部为高铁、上部为高铝的粘土质岩系，顶板岩 层为石炭系太原组底部的含生物灰岩。
含铝岩系按其岩性特征大致分为两段 ：上段（C2b2）以粘土 岩、铝土矿、耐火粘土矿及铝土岩等高铝、低铁的岩石为特征， 厚 0.67—12.56 米 ；下段（C2b1）以含铁粘土岩及赤、褐铁矿（山 西式铁矿） 等高铁、低铝、高硅的粘土岩石为特征， 厚0—12.5米。 含铝岩系厚度一般小于 13 米，而且 C2b2 地层常缺失，矿区东部 含铝岩系发育相对完整。含矿岩系上下段各岩层岩性除铝土矿 外都无明显界线，多为渐变关系，但从颜色、层状构造的发育程 度，Al2O3 含量以及岩石结构三方面还是可以分开的。
2 地体（层）特征
2.1 矿体特征
矿体与含铝岩系产状一致，倾角平缓，一般小于20度，二者 在含铝岩系中依照铝、硅、铁等的含量变化作渐变过渡关系 , 矿 层沿东西走向展布，沿倾向向南倾斜，铝土矿、耐火粘土矿主要 产于含铝岩系上部或中上部， 个别铝土矿、粘土矿小矿体赋存于 含铝岩系下部
本区矿体规模较大 ,12 个矿体组成， 主要矿体如下 ：
Ⅰ─Ⅱ号矿体 ：由 5 个工程控制，矿体呈似层状，矿体沿倾 向由西往东逐渐变宽，最宽处246m，工程铅直平均厚度 1.58m， Al2O3 平均 64.46%， SiO2 平均 13.95 %，A/S 平均 4.6。矿体走向北 东东，倾
向东南，倾角 15-32°，平均25°，矿体埋深 0 ─ 110m， 矿体被断层穿过， 对矿体的稳定性有所影响。
Ⅷ号矿体 ：由 6 个见矿钻孔控制，矿体呈似层状，无夹石。 工程铅直平均厚度 2.26 米，Al2O364.58%， SiO2 平均 13.92%， A/ S 平均 4.6。矿体东西走向，倾向南，倾角20-32°，平均26°。矿 体埋深 0 ─ 80m。
Ⅸ号矿体 ：由 10 个工程控制，矿体呈似层状，夹石较少，仅 在 zk0408 见有， 厚约 5.55 米。工程铅直厚度 2.59 米，Al2O3 平均 64.17%， SiO2 平均 14.25 %，A/S平均4.5。
Ⅺ号矿体 ：由27 个工程控制，矿体呈似层状，夹石较少，工 程铅直厚度平均 3.65 米，Al2O3 平均 66.48 %， SiO2 平均 11.72 %， A/S平均 5.7。
区域内Al2O3 以厚度大的含矿岩系及矿体含量最高，矿石质 量相对最好。Al2O3 与 SiO2 相互间含量的消长，直接影响到矿石 质量。一般说来， 矿体厚度与品位呈正比 ：厚度大时， 品位也高。2.2 矿石类型本区矿石的主要矿物成分为一水硬铝石（占 50—95%），高 岭石（占 5—45%） ；次要矿物为褐铁矿、赤铁矿、叶腊石、水云母、 黄铁矿、菱铁矿等 ；微量矿物为白钛石、金红石、锆石、电气石 等。地表采坑及浅部钻孔所见含铁矿物多为褐铁矿、赤铁矿，它 们分别由黄铁矿和菱铁矿氧化而成 ；深部钻孔或潜水面以下者 则为原生黄铁矿和菱铁矿。
按矿石的结构构造可分为砂屑状、砂（粒）状、蜂窝状、豆 鲕状及致密状铝土矿， 矿石类型无明显分界， 呈过渡关系或呈复 合类型产出。本区内铝土矿矿石的颜色可分为浅灰色、灰色、浅 红色铝土矿，
Al2O3 以厚大的含矿岩系及矿体含量最高，矿石质 量相对最好。Al2O3 与 SiO2 相互间含量的消长，直接影响到矿石 质量。一般说来， 矿体厚度与品位呈正。
2.3 矿体（层）围岩和夹石
矿体顶板以含铝岩系岩石为主，包括粘土岩、铝土岩、含铁 粘土岩、含黄铁粘土岩、耐火粘土矿等。太原组下段（C t21）生物 灰岩可有作为矿体的直接顶板。
矿层底板以含铝岩系岩石为主，包括粘土岩、耐火粘土矿、 铝土岩、含铁粘土岩或含黄铁粘土岩等。大部分为 C2b2 地层的岩 石。由于风化剥蚀原因， 有个别地段铝土矿直接位于奥陶系灰岩 风化侵蚀面上。
矿体夹石岩性主要为粘土岩、铝土岩、耐火粘土矿等。其化 学成分以Al2O3、SiO2、Fe2O3 为主， 均系Al2O3 含量 <40% 或A/ S<2.1 的岩石，即粘土岩、粘土矿等 ；夹层的矿物成分以粘土矿 物、一水硬铝石为主。局部含铁稍高者为含铁粘土岩。
3 矿床成因及找矿标志
3.1 矿床类型及成因
从本区看，矿床类型属海侵前滨海（岸）湖泊相沉积的一水 硬铝石型铝土矿床，属于经过短距离搬运以机械沉积为主的铝 土矿床。
嵩箕地区（包括本区） 位于中朝准地台南缘隆起区，区内受 加里东运动的影响， 自中寒武世未至下石炭世， 为一漫长的剥蚀 间断期，这期间寒武系泥质白云岩遭受地表水长期冲刷、溶蚀， 形成了准平原地形及溶蚀洼地， 到上石炭世地壳开始下沉。以小 幅度的震荡运动为主，海侵平静而缓慢，形成海湾泻湖环境，具 备了成矿有利的古地理景观。
当附近准平原化古陆上铝硅酸盐岩石及少量碳酸盐岩石在 强烈风化作用和地表水分解下，形成脱硅、脱硫、富铁、富铝的 残积物，然后经海侵及地表水流的冲刷，使富铝残积物破坏解 体， 以机械碎屑及胶体溶液形式被搬运到海盆边缘， 富铝碎屑物 再经水化学分解成胶体状态的含氢氧化铝水溶液，其后以胶体 化学沉淀为主， 生成早期铝土矿。
后期受地表水的垂直渗漏及溶蚀作用的影响，本区内中奥 陶统（O2）灰岩剥蚀面逐渐形成岩溶洼地和漏斗状溶坑，是成矿 有利地形。当区内古隆起区的含矿溶液不断地流入剥蚀区充满 洼地后， 即形成半封闭的涡流区或处于静止状态， 这期间基底灰 岩中的富碱性溶液经常补充到具有酸性的含铝溶液内，使酸性 溶液变成中性时， 则开始沉积铝土矿， 岩溶发育地段成为铝土矿 形成的有利地形。
3.2 铝土矿富集规律
本区铝土矿的成矿地质特征， 具有以下成矿规律 ：
（1）地台型沉积铝土矿在大地构造位置上处于准地台隆起 区的边缘部位。
（2）铝土矿受地层控制，发育于含矿岩系上石炭统本溪组上 段（C2b2）。
（3）矿床分布受区域构造控制，产于北西西向及近东西向背 斜或向斜的翼部和核部。
（4）经长期风化剥蚀形成准平原地形及起伏不大的中奥陶 统喀斯特凹陷地形是成矿的有利地形。
（5）矿层及矿层厚度受含矿岩系发育程度控制，含矿岩系广 泛发育的厚大地段， 也往往是富铝土矿体分布区。
3.3 找矿标志
（1）地层标志 ：从新密市某铝土矿看，找矿重点应放在嵩箕 古岛的边缘凹陷部位， 首先圈定上石炭统本溪组地层， 特别是背 斜翼部和向斜核部及其两翼。铝土矿赋存于石炭系本溪组（C2b） 地层中， 并严格受其控制， 为直接找矿标志。
（2）构造标志 ：铝土矿形成于古风化面的岩溶凹地里，在压 实成岩过程中，由于脱水等作用体积收缩，在厚大矿体部位，顶 板太原组地层往往会形成平缓的向斜构造。
4 结束语
铝土矿床主要赋存在奥陶系中统马家沟组石灰岩侵蚀面上， 属沉积型一水硬铝石型铝土矿床，铝土矿的含矿层位为中石炭 统本溪组的上部，矿体呈似层状、透镜状及漏斗状产出。所以研 究本区铝土矿的地质特征及找矿标志对同类型铝土矿有着很好 的指导意义。
参考文献
[1] 刘长龄 . 中国石炭纪铝土矿的地质特征与成因 [J], 沉积学报 ,1988 年 03 期 . [2] 廖士范 . 论铝土矿床成因及矿床类型 [J], 华北地质矿产杂志 ,1994,9(2):153-155. [3] 杜大年 . 河南铝土矿的生成 [J], 河南冶金 ,1995,4:5-15.
[4] 河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院 .《新密市某粘土矿区资源储量 核查报告》,2006 年4 月 .
[5] 河南有色地质矿产有限公司 .《新密市某铝土矿生产勘探报告》,2011 年 5 月 .
关注SCI论文创作发表，寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑，请锁定SCI论文网！
文章出自SCI论文网转载请注明出处：https://www.lunwensci.com/ligonglunwen/35544.html
