河南省陕――新铝土矿成矿区矿床地质特征及其成矿规律

河南省陕――新铝土矿成矿区矿床地质特征及其成矿规律河南省陕――新铝土矿成矿区矿床地质特征及其成矿规律

铝土矿是一种沉积矿产，在很多产业具有用途。通过它可以提炼出Al2O3，被广泛地应用于机电、农业、水利、科研等领域。特别是在科学技术不断开展的今天，铝元素的使用更加广泛。在2022年某网站资料显示“我国铝土矿产资源分布不均匀，主要分布于河南、山东、山西、贵州等地，占据了全国九成的已知储量。2022年我国铝产量达1700万t，消费量达1650t。2022年国内氧化铝产量约3K万t，国内消费约在3340万t。〞数据显示数量在逐年增加，且国内的生产能力已经无法满足实际要求，需要从国外进口相应数量的铝土矿。为改变这种现状，国家加大资金投入进行矿藏勘探工作。本文通过分析河南省陕――新地区铝土矿成矿地质特征和成矿规律的分析，总结了铝土矿赋存的地质条件，对企业找矿具有十分重要的借鉴意义。

1.地质构造特征

陕――新铝土矿矿区位于河南省西部的洛阳至三门峡地区之间，地域面积大约3Kkm2，范围横跨新安县、淹池县和陕县多个县市，东起洛阳，北至黄海，南至陇海铁路。自上世纪六七十年代，河南省有色金属地质矿产局第六地质大队在陕――新铝土矿矿区附近先后勘探屡次，共发现大大小小矿床30宇处，探明储量将近3亿万t。

该区域内沉积岩层较为发育，属华北地层区，除奥陶系上统〔O3〕、志留系〔S〕、泥盆系〔D〕及石炭系〔C〕地层缺失外，自寒武系〔∈〕至新生界地层均有出露，本区铝土矿层赋存于石炭系上统本溪组〔C2b〕含铝粘土岩系中。地层自老至新依次为奥陶系中统马家沟组〔O2m〕、石炭系上统本溪组〔C2b〕、石炭系-二叠系太原组〔C2P1t〕、二叠系下统山西组〔P1s〕、二叠系石盒子组〔P1-2s^〕、古近系潭头组〔E1t〕，地表为第四系〔Q〕。矿区铝土矿为一水硬铝石型沉积矿床，赋存于奥陶系中统石灰岩古侵蚀面之上，含矿地层为石炭系上统本溪组中部，分布较为零星，矿层单一，呈似层状、透镜状产出，一般厚0.50-68.34m，平均15m左右。矿区地质构造略图，如图1所示。

2.铝土矿矿床类型

2.1古风化壳型铝土矿矿床〔Ⅰ型〕

〔1〕新安式，其探明铝土矿资源储量占本类型的百分之五。

〔2〕修文式，这种矿床形式又称碳酸盐岩古风化壳异地堆积亚型铝土矿矿床，其探明铝土矿储量占古风化壳型铝土矿矿床类型近四分之三。

〔3〕遵义式，又称铝硅酸盐古风化壳原地堆积亚型铝土矿床与新安式类型所占的比率相当。

〔4〕平果式，占古风化壳型铝土矿总储量近六分之一。

2.2红土型铝土矿矿床〔Ⅱ型〕

红土型铝土矿矿床是第三纪到第四纪玄武岩经过近代风化作用剥蚀氧化后形成的铝土矿床，其储量很少，不到百分之二。

3.矿床成因

铝土矿床形成于石炭纪〔C〕。河南省陕――新铝土矿矿床是在中、晚石炭世形成的。特别成矿区往往是由基性喷出岩〔示例玄武岩〕所形成的矿床，这种成岩碳酸盐岩或含铝质多也较易风化的，往往矿石品位富，矿层厚，矿体规模大。我国很多研究学者都一致认为廖士范的铝土成矿原因分析更合理，经过多年的研究，廖士范等人认为铝土矿矿床可以划分为古风化壳型铝土矿矿床和红土型铝土矿矿床。其中古风化壳型铝土矿矿床储量占了已探明储量的近98%，而红土型铝土矿矿床仅占2%。因此，在这里我们主要分析古风化壳型铝土矿矿床的形成过程，其形成经历了三个阶段。

〔1〕陆生阶段

这个阶段是由于岩石在大气暴露条件下，由风化作风形成的钙红土层、红土层等，此阶段普遍认为沉积物是大气条件下原地残积、堆积或异地堆积阶段。

〔2〕富铝钙红土层〔包括红土层、红土铝土矿〕为水体〔海水、湖水〕等淹没阶段

在含铝沉积物堆积后，受到海水的入侵，被海水〔湖水〕等水体淹没，丢失与大气的接触，被逐渐深埋地下，经过漫长时期的成岩作用演变形成的原始铝土矿层。

〔3〕表生富集阶段

此阶段形成的铝土矿床一般品位较高，其形成的原因是原始铝土矿层在地壳变动的作用下，被抬高后收到地表水体或下水体的冲刷淋蚀，形成了富含铝元素的离子，在地壳变动或者环境发生变化时，特别是遇到Fe2+＼Fe3+离子溶液时，胶体溶液与胶体溶液发生胶凝凝聚作用，陆源碎屑首先开始沉积，形成具有定向构造的铁质粘土岩、鲡状菱铁矿和菱铁粘土岩。随着大量含铁离子的水化物的侵入，AlO2胶体溶液继续凝聚沉积，逐渐形成的富集铝土矿床。

我国河南省陕一新铝土矿成矿区矿床品味较高，普遍认为是在经历了以上单个阶段后，形成的富集铝土矿矿床。

4.成矿规律

河南省陕――新铝土矿矿床之所以能够成为我国主要的铝土生产基地之一，不仅仅因为其数量之大，另外一个原因在于铝土品味较高。之所以可以形成如此高的品味，跟此地区成矿规律密切相关。陕――新铝土矿矿床的成矿规律主要包含下列几个方面。

首先，铝土矿床成岩时与下伏基岩存在过渡，收到地壳运动变化与上覆地层有侵蚀间断面，因此铝土矿岩层厚度变化大；

其次，本地区被侵蚀风化的下伏基岩是基性喷出岩容易风化，且侵蚀间断时间长，矿石赋存较为丰盛。

第三，如果铝土矿矿床高低接触面没有天窗，不能致使水流的冲刷，也无法形成表生富集阶段。因此，陕――新铝土矿矿床形成的另外一个主要原因是接触地层存在很多自然天窗以及水的冲刷作用。

第四，本地区受到地壳变动，出现多条大的断层，也为下伏基岩形成富集铝土矿矿床提供了良好的“处所〞。

5.结语

根据以往地质钻孔以及勘探资料分析，该铝土矿具有良好的地质条件且铝土矿石含量极高，品位较好，规模以及范围前所未有，是巨大的地质标本，因此，在开采资源的同时，要加大学习研究力度，在