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山西省原平市白鸠川铝土矿矿床地质特征及找矿标志浅析

2024-09-04 141 上传者：管理员

摘要：白鸠川矿区铝土矿属碳酸盐岩古风化壳钙红土化-沉积矿床。文章通过分析铝土矿矿石种类、结构、构造等特征，概括了矿体特征、矿石质量、矿石自然类型、矿床成因及找矿标志，为下一步开展找矿工作提供参考。

关键词：
找矿标志
白鸠川铝土矿
矿床地质特征
矿石类型
矿石质量
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1、区域地质

研究区地质构造单元位于吕梁-五台山板隆之宁武-静乐块凹，东临代县-原平块凹，北临朔州断阶。区域总体构造线为北东—南西向，断裂构造发育且以正断层为主，逆断层少见。断层最大断距可达300～400 m，延长几十千米，密集的断层破坏了地层连续性。区内褶皱构造不发育，地层倾角变化不大。局部地段因受断层拖拽作用影响，倾角变陡。

岩浆岩主要分布在区内东南部及东北部，岩性主要为五台群石咀亚群金刚库组混合花岗岩、黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩。

2、矿区地质

2.1地层

矿区大面积被第四系黄土覆盖，矿区地层由老到新主要有：奥陶系中统上马家沟组（O2s）；石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）；二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），上统上石盒子组（P2s）；第四系上更新统（Q3）和全新统（Q4）。

铝土矿体赋存在石炭系中统本溪组一段地层中。该地层下部主要为灰、灰绿色杂色黏土岩、黏土页岩、铁质黏土岩，局部为山西式铁矿、致密状铝土矿；上部为灰、灰白、灰红色铝土矿，粗糙状结构，多分布在矿层中上部，靠顶部多为碎屑状或致密状结构，常相变为铁矾土矿及黏土岩。

2.2构造

矿区构造基本呈单斜构造，倾向300º～340°，倾角5º～20º。区内断裂构造发育，共有13条断层，断层走向主要为NE—SW向，总体构造线方向与区域上基本一致，断距最大100 m，最小1 m，比较密集的断层已破坏地层的连续性。

3、矿床地质特征

3.1矿体特征

矿区内沉积无矿地段较多，根据工程控制情况，大致可划为7个矿体。

1)I-1矿体

该矿体为矿区内最大的矿体，平面形态呈不规则状，矿体在矿区北西部，长约750 m，宽800 m，估算面积为0.44 km2，被15个工程控制，分2个块段，为一层矿。产状较稳定，倾向北西，倾角一般7º～18°，矿体赋存标高1416.896～1660.463 m。矿体厚度0.24～5.90 m，平均2.70 m，变化系数为66.26%。矿石品位（单工程统计）：Al2O352.65%～71.84%，平均61.74%，变化系数为9.87%;SiO25.88%～17.05%，平均1 1.4 2%，变化系数为29.35%;Fe2O31.30%～18.61%，平均8.03%，变化系数为66.44%;A/S 3.5～12.2，平均6.0，变化系数为42.93%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

2)I-2矿体

在F3、F4断层中间，矿体平面形态呈不规则状，宽约2502m，长350 m，估算面积为0.03 km，被6个山地工程控制，为一层矿。矿体波状起伏明显，倾向北西，倾角一般7°～17°，局部地段由于构造影响达到35°，赋存标高1516.146～1617.329 m。矿体厚度2.08～3.31 m，平均2.54 m，变化系数为10.35%。

矿石品位（单工程统计）：Al2O347.98%～62.68%，平均54.86%，变化系数为10.35%;SiO210.61%～15.03%，平均13.81%，变化系数为16.88%;Fe2O38.00%～20.69%，平均13.69%，变化系数为36.93%;A/S 2.7～5.9，平均4.1，变化系数为25.70%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

3）Ⅱ-1矿体

平面形态呈不规则状，在矿区西部，估算面积为0.14m2k，宽约200 m，长300 m，被14个山地工程控制，分2个块段。矿体倾向北西，倾角一般7°～12°，赋存标高1423.578～1492.401 m。矿体厚度0.74～3.08 m，平均1.79 m，变化系数为56.87%。

矿石品位（单工程统计）：Al2O349.98%～72.70%，平均61.29%，变化系数为13.45%;SiO26.41%～20.23%，平均12.40%，变化系数为43.41%;Fe2O31.94%～21.22%，平均7.98%，变化系数为97.84%;A/S 2.9～11.3，平均6.0，变化系数为56.66%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

4）Ⅲ-1矿体

平面形态呈不规则状，在矿区中部，F7断层以西，宽约1502m，长500 m，估算面积为0.03 km，被3个山地工程控制，分为1个块段，为一层矿。倾向北西，倾角一般6°～9°，赋存标高1471.382～1520.250 m。矿体厚度0.50～2.65 m，平均1.58m，变化系数为96.53%。

矿石品位（单工程统计）：Al2O360.67%～71.05%，平均65.86%，变化系数为11.14%;SiO27.00%～17.64%，平均12.32%，变化系数为61.07%;Fe2O32.10%～2.71%，平均2.41%，变化系数为17.93%;A/S 3.4～10.2，平均6.8，变化系数为70.71%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

5）Ⅲ-2矿体

矿体呈不规则状，F7、F11断层中间，宽约250m，长650 m，估算面积为0.07 km2，被3个山地工程控制，分1个块段，为一层矿。倾向北西，倾角一般6°～13°，赋存标高1416.148～1430.908 m。矿体厚度0.61～1.32 m，平均0.87 m，变化系数为44.97%。

矿石品位（单工程统计）：Al2O347.34%～59.96%，平均54.09%，变化系数为11.75%;SiO216.15%～17.84%，平均16.85%，变化系数为5.24%;Fe2O35.54%～12.74%，平均9.42%，变化系数为38.56%;A/S 2.7～3.6，平均3.2，变化系数为14.62%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

6）Ⅲ-3矿体

位于矿区中部F11、F12断层中间，长约550m，南北宽2502m，估算面积为0.13 km，由15个工程控制，分2个块段。倾向北西，倾角一般5°～21°，赋存标高1574.111～1613.494 m。矿体厚度0.50～2.71 m，平均1.56 m，变化系数为58.20%。

矿石品位（单工程统计）：Al2O345.10%～57.46%，平均52.63%，变化系数为7.20%;SiO210.74%～19.72%，平均14.75%，变化系数为21.25%;Fe2O32.67%～21.20%，平均13.81%，变化系数为43.85%;A/S 2.7～4.9，平均3.7，变化系数为22.61%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

7）Ⅲ-4矿体

在矿区东南部，F12、F13断层中间被6个工程控制，分1个块段，为一层矿。估算面积为0.25km2，长约550 m、宽700 m，矿体倾向北西，倾角一般5°～11°，赋存标高1595.311～1634.318m。矿体厚度0.85～4.60 m，平均2.50 m，变化系数为50.46%。

矿石品位（单工程统计）：Al2O359.12%～68.28%，平均63.77%，变化系数为4.89%;SiO210.04%～13.26%，平均11.86%，变化系数为12.30%;Fe2O31.70%～9.08%，平均5.23%，变化系数为58.19%;A/S 4.5～6.6，平均5.5，变化系数为17.15%。矿石类型以致密状铝土矿为主，局部为粗糙状铝土矿。

3.2矿石矿物成分

矿石矿物成分含量由少到多依次为：重矿物、铁矿物、黏土矿物、铝的氢氧化物。重矿物偶见金属矿物、榍石和白云母，少量锆石及电气石。

铁矿物：氧化铁质，大部分分布在裂隙、碎屑之间，含量小于2%，粒径大部分小于0.001 mm，少量粒状，粒的直径为0.03～0.15 mm。多呈粉末状、泥状分布。

黏土矿物含量在14%～49%之间，粒径一般小于0.001 mm，主要分布于基质和碎屑中，在矿石中多呈泥状或条纹状分布，含少量高岭石。

铝的氢氧化物粒直径大部分在0.03～0.002 mm之间，少量粒径大于0.03 mm或小于0.002 mm，各种矿石中含量不太相同，大部分矿石中铝的氢氧化物含量在50%～80%左右，绝大多数在55%～70%之间。

3.3矿石构造及结构

矿石构造均为块状，结构可分为3类：碎屑状（豆状、鲕状）、致密状、粗糙状。

3.4矿石化学成分特征

全区铝土矿Al2O3含量44.94%～72.70%，算数平均值58.51%，变化系数12.06%;SiO2含量5.88%～20.24%，算术平均值13.03%，变化系数27.58%;Fe2O3含量1.30%～21.58%，算数平均值9.71%，变化系数62.28%;TiO2含量1.95%～4.26%，算数平均值2.59%，变化系数17.30%;A/S为2.7～12.2，算数平均值5.0，变化系数44.92%。

3.5矿石品级和类型

1）矿石工业类型和品级

全区铝土矿平均品位Al2O360.84%,SiO212.16%,Fe2O38.07%,S 0.012%,A/S 5.0。该矿石工业类型为中铁型、低硫型Ⅴ级品。

2）矿石自然类型

矿石自然类型有3种：致密状、粗糙状、碎屑状。根据矿物成分，该矿属于一水硬铝石型铝土矿。

4、找矿标志

1）层位标志：铝土矿赋存于石炭系中统本溪组一段中部，奥陶系中统灰岩古侵蚀面之上，严格受层位控制。

2）岩性组合标志：下部为山西式铁矿或铁质黏（铝）土岩，上部为硬质黏土矿或铝质黏土岩，岩性组合有明显规律。

3）地层组合标志：太原组、山西组为海陆交替相的含煤建造。石炭系上段为碳酸盐岩、砂岩-泥质建造，中统本溪组下段为铁铝岩建造，间接标志为煤层及标志层。

4）其他标志：民采山西式铁矿、铝土矿、煤采场，矿区内及周围铝土矿的原生露头和冲洪积物和转石，为直接或间接找矿标志。

5、结论

山西省原平市白鸠川铝土矿属于一水硬铝石型铝土矿，矿石分为粗糙状结构、碎屑状结构、致密状结构3种自然类型，矿石工业类型为中铁型、低硫型Ⅴ级品。层位、岩系岩性组合、地层组合、矿区内及周围铝土矿的原生露头均为直接或间接找矿标志。