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基于地质特征进行贵州瓮安五台山铝土矿床研究

2020-05-13 545 上传者：管理员

摘要：通过对贵州省瓮安县五台山铝土矿开展野外地质调查、工程施工,结合样品化学分析测试,对五台山铝土矿的地质特征进行了研究,认为五台山铝土矿赋存于石炭系下统九架炉组地层中上部,呈层状、似层状及透镜状、漏斗状产出,矿床类型属产于碳酸盐岩古喀斯特面之上的一水硬铝石沉积型铝土矿床。

关键词：
五台山
地质特征
矿产资源
贵州
铝土矿床
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1、成矿地质背景

五台山位于扬子台褶带黔中早古拱断褶束的北东端，近东西向的六盘水—镇远深大断裂带以北，属黔中古陆北坡，在地层控矿的背景下，一系列燕山期NNE向新华夏式和NE向华夏式褶皱构造切割了早石炭世大塘期形成的近EW向红土化铁铝质风化壳带，既控制了该区铝土矿矿床（点）的分布，同时也控制了含铝岩系的展布方向和铝土矿赋存的空间位置。

2、矿区地质

2.1地层

区内出露的地层有寒武系、奥陶系、石炭系，二叠系、三叠系、下第三系、第四系（图1）。铝土矿赋存于石炭系下统九架炉组（C1jj）地层中上部，与下伏地层呈假整合接触。

2.2构造

2.2.1褶皱

五台山总体为一斜歪褶皱，勘查区内向斜轴向由南往北变化为：北东向—东西向—北东向—正北方向，勘查区范围内轴长26km；东翼开阔舒展，地层倾角15°左右，西翼遭断层的破坏，紧凑狭窄，倾角40°～90°，局部发生倒转。

2.2.2断层

区内断层较发育，主要为一系列与向斜轴向相同的平移断层，次生断层也比较发育，使五台山向斜褶皱遭到不同程度的破坏，断层展布方向主要有北东向、北东东向、近南北向及近东西向（图1）。

3、矿床地质

3.1含铝岩系特征

含铝岩系为一套泥流沼泽相以铝质、铁质和泥质为主的沉积碎屑岩，一般上部富炭、中部富铝、下部富铁，厚度受基地起伏的变化而减薄或增厚，横向上出现层状、似层状或透镜状，一般厚5～10m，透镜部位厚度达88.10m；主要分布于五台山的南部，西部和东部分布范围较小，且局部呈透镜体产出；与下伏地层呈平行不整合接触（图2）。

上覆地层：二叠统中统栖霞组（P2q）：灰、深灰色中—厚层状泥晶灰岩，下部含有燧石结核，发育方解石脉，局部见铁质浸染。

平行不整合接触

石炭系下统九架炉组（C1jj):

（7）灰黑、黑色炭质泥岩，含少量黄铁矿颗粒，厚0～3.34m;

（6）灰、浅灰色铝质泥岩，具致密结构，偶见星点状黄铁矿，厚0～1.54m;

（5）浅灰、灰白色碎屑状铝土矿，厚0～1.09m;

（4）灰、浅灰色，局部为红褐色致密状铝土矿，厚0～3.32m;

（3）灰、浅灰色铝质泥岩，厚0～2.63m;

（2）紫红、暗紫色含铁质泥岩，厚0.27～8.17m;

（1）灰绿、黄绿色泥岩，厚0～2.05m;

平行不整合接触

下伏地层：寒武系中—上统娄山关群（∈2-3Ls）白云岩或奥陶系下统桐梓组（O1t）白云岩。

3.2矿体地质特征

矿区目前发现4个铝土矿体，矿体总体呈层状或似层状产出，南翼产状较平缓，倾角一般为23°～41°，平均倾角35°，东翼产状稍陡，一般为35°～60°，平均倾角45°。铝土矿体形态各异，单个矿体长几十至2000m，宽100～1200m。各矿体特征见表1。

4、矿石质量

4.1矿石结构构造

铝土矿石按其结构可分为碎屑结构、隐晶泥质结构、泥微—泥晶结构三种，其中碎屑结构为区内矿石的主要结构类型，而隐晶泥质结构是仅次于碎屑结构的另一种重要结构类型。

区内铝土矿石按其构造可分为致密块状构造、半土状—土状构造，致密块状构造是区内矿石的主要构造类型，而半土状—土状构造为氧化带中主要矿石类型。

4.2矿物含量

勘查区内铝土矿石中有用矿物主要为一水硬水铝石，占矿物总量55%～90%，其次为粘土矿物，包括水云母、高岭石、绿泥石，占矿物总量1%～32%，再次为褐铁矿，占矿物总量1%～15%；局部含少量方解石，占矿物总量的1%左右；偶见少量重矿物锆石。

4.3矿石化学成分

区内铝土矿石中含有Al2O3、SiO2、Fe2O3、Ti02、CaO、MgO、K2O、Na2O、Li2O、P2O5、TS、As、Ba、Ca、Cr、Ga、Pb、Sc、Ti、V、Zn、REO等二十多种化学成分，其中有Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2及烧失量为主，此5种组分之和占矿石组分大于90%，次要成分主要有CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5、TS，共占总成分的不到10%。

表1各铝土矿体主要特征表

4.3.1主要化学成分

据样品化验结果统计，铝土矿石中ω（Al2O3)58.49%～73.95%，平均为64.89%；ω（Si02)1.95%～22.14%，平均为9.79%；ω（Fe2O3)1.22%～17.21%，平均为5.96%；ω（Ti02)1.97%～2.84%，平均为2.36%，烧失量一般为11.53%～28.42%，平均为17.70%。

4.3.2次要化学成分

铝土矿石的次要化学成分有CaO、Mg0、K2O、Na2O、P2O5、TS，其中ω（CaO)0.12%～6.11%，平均为1.05%；ω（Mg0)0.063%～1.06%，平均为0.273%；ω（K2O)0.15%～4.61%，平均为1.64%；ω（Na2O)0.023%～0.083%，平均为0.047%；ω（P2O5)0.069%～3.36%，平均为0.55%；ω（TS)0.013%～0.11%，平均为0.035%。

4.3.3伴生有益组分

根据组合分析结果，区内铝土矿石中含有Ba、Cr、Ga、Pb、Sc、V、Zn、REO等伴生元素，其中镓元素（Ga）的含量为（21～57）×10-6，平均含量为39×10-6，达到了综合利用工业要求。

5、结语

（1）五台山铝土矿是产于碳酸盐岩古喀斯特面之上的一水硬铝石沉积型铝土矿床，赋存于石炭系下统九架炉组地层中上部，呈层状、似层状及透镜状、漏斗状产出，含铝岩系可分为上部炭层、中部含铝层、下部富铁层，上覆地层为二叠统中统栖霞组（P2q），下伏地层为寒武系中—上统娄山关群（∈2-3Ls）白云岩或奥陶系下统桐梓组（O1t）白云岩。

（2）铝土矿石类型有碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿、致密状铝土矿、土状铝土矿等，赋存于岩溶漏斗中的矿体规模小，矿石质量较好，品位较高，赋存于岩溶洼地内的矿体规模较大，矿石质量较差，品位较低。

（3）铝土矿石中普遍含镓元素（Ga），可综合回收利用。

参考文献：

[1]贵州省有色金属和核工业地质勘查局地质矿产勘查院.贵州省瓮安—龙里地区铝土矿整装勘查五台山向斜勘查报告[R].

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