幾內亞紅土型鋁土礦地質特征及勘查模式

王銳++魏明++張琳

摘要：幾內亞紅土型鋁土礦賦存于第三系-第四系鐵殼層和紅土礫巖層中，資源總量超過400億噸。本文總結了該區鋁土礦的成礦地質特征，提出了一套成礦地質條件研究-優勢遠景區遙感圈定-勘查靶區驗證-系統鉆探的勘查模式。

關鍵詞：紅土型鋁土礦；地質特征；勘查模式；遙感；幾內亞

幾內亞共和國是世界上最重要的紅土型鋁土礦資源國和出口國，鋁土礦床規模大、礦石品位高、品質優良，素有“地質奇跡”之稱。筆者曾在幾內亞參與某鋁土礦勘查項目多年，總結了該區紅土型鋁土礦的成礦地質特征和勘查模式。

1.成礦地質背景

幾內亞在大地構造上位于西非克拉通北部，太古代花崗變粒巖-片麻巖地體之上覆蓋了元古代-新生代淺變質地層。區域地層總體較簡單，均呈近水平出露。

中生代粗玄巖及輝長巖體在全區廣泛出露。

2.礦床地質特征

2.1礦床分布。幾內亞紅土型礦床集中分布于中、下幾內亞“鋁土礦高原”的12個礦集區。至2003年，全國共發現和預測礦（化）體890個，鋁土礦資源潛量共401.43億噸，其中探明儲量約占7.9%。以多米尼-博凱礦區資源規模最大，也是勘查程度相對較高的地區。

2.2含礦巖系。幾內亞鋁土礦多屬原地風化殼型三水鋁土礦[1]，礦體賦存于古生代碎屑沉積巖和中生代基性巖漿巖之上的殘積風化層中，含礦巖系整體厚度一般10-30米不等，典型含礦巖系自上而下分別為（含鋁土礦）角礫狀褐、赤鐵礦硬殼層—紅土礫巖層—鋁土礦層—粘土巖—基巖層。

鐵質硬殼層：一般厚0.5—2.5米，呈塊狀、角礫狀、蜂窩狀、皮殼狀、豆粒狀構造，向下孔洞漸少。主要由褐鐵礦和少量赤鐵礦及含礦粘土巖組成，其表層由于長期風化，含鐵量較高，一般Fe2O3含量約30-40%，最高54.70%。有時Al2O3含量較高，形成角礫狀鐵鋁礦石。

紅土礫巖層：一般厚0-20米，豆粒狀結構，塊狀構造，膠結緊密程度一般，向下漸疏松。與上層過渡接觸。

鋁土礦層：厚2.5-10米，呈粉紅色或棕紅色，主要由三水鋁石和粘土礦物組成。上部多豆狀、團塊硬核，與鐵質硬殼層、紅土礫巖層和粘土層均過渡接觸。一般情況下見粘土礦后鋁土礦化急劇減弱。

粘土層：厚5-15米，紅色-棕色，泥狀結構，可見少量白色高嶺石團塊，主要礦物成分為高嶺土和蒙脫石。

風化基巖層：常見基巖為中生代粗玄巖、輝長巖及上古生界卡林特組粉砂巖。

2.3礦體特征。鋁土礦（化）體多成群出現，因被河流切割，平面上呈不規則長條狀、樹枝狀。剖面上鋁土礦（化）體賦存于鐵殼層和紅土礫巖層中，礦體層位穩定，連續性好，可長達數千米。礦體內部一般很少含夾層，礦體與圍巖之間沒有明顯界線，也必須靠化驗分析結果劃定。

根據鉆孔資料統計，幾內亞鋁土礦礦體厚度為1-20米，Al2O3含量44-62%，SiO2含量0.8-11%，一般3-4%，以博凱礦區的品質最好[2]，全礦區Al2O3平均含量58-62%，SiO2平均含量0.8-11%。

2.4礦石特征。鋁土礦礦石按照自然形態可分為礫狀、豆狀和土狀三種類型，依據礦石含鐵量多少分為單鋁型礦石（Fe2O3含量<30%）和鐵鋁型礦石（Fe2O3含量>30%）兩種類型。

礦石中主要礦石礦物為三水鋁石。脈石礦物主要為赤鐵礦、褐鐵礦，其次為高嶺石、石英、金紅石、銳鈦礦、白云母、極少量一水軟鋁石（<2%）。

礦石結構主要有碎屑狀、環帶韻律結構、半自形-它形粒狀結構、碎裂結構、它形粒狀—不規則狀結構。礦石構造常見孔洞狀（蜂窩狀）構造、角礫狀構造、膠狀構造、土狀構造。

3.勘查模式

幾內亞紅土型鋁土礦大部分又屬于半隱伏礦，上覆厚度不等的第四系及第三系松散-半膠結沉積物，加之交通條件較差，給勘查找礦帶來一定難度。筆者根據自己的工作經驗，總結出一套成礦地質條件研究-優勢遠景區遙感圈定-勘查靶區驗證-系統鉆探勘查的找礦模式可有效地提高勘查效率、減少勘查投入。

3.1成礦地質條件研究。幾內亞鋁土礦是成礦母巖淋濾殘積形成的，礦化規模、厚度、品質與下伏成礦母巖有明顯的相關性。根據筆者統計，大多已知優質鋁土礦的基巖為Al含量相對高而Si含量相對低的中生代輝綠巖-粗玄巖、卡琳特組粉砂巖、泰利梅萊組泥巖、粉砂巖。

由于紅土型鋁土礦的形成與降雨、排水條件有直接的關系，全國范圍內鋁土礦區主要分布在中西部450-650米和1250米以上兩個所謂的“鋁土礦高原”區，絕大多數礦體與該區侵蝕基準面的相對高差大約在120-270米之間。穹窿狀山丘頂部、斜坡與平臺交界或狹長山脊分水嶺是最有利成礦地形。

3.2優勢遠景區的遙感圈定。幾內亞含礦地層分布面積廣，利用遙感技術圈定優勢成礦遠景區可有效的縮小勘查面積，減少勘查投入。基于幾內亞紅土型鋁土礦地表普遍發育鐵質硬殼層及一定高差地形條件的事實，遙感圖像處理時有針對性的選擇ETM多光譜數據和SPOT-5高分辨率衛星數據，增強提取氧化鐵波譜信息，識別鐵蓋層的分布，同時結合DEM數字高程模型和基巖分布特征建立鋁土礦床的地表遙感解譯標志[3]，實現對成礦優勢遠景區的圈定。

3.3靶區驗證。根據成礦地質條件研究和遙感解譯成果，結合1/5萬地質編圖，進一步縮小勘查范圍，開展靶區驗證。

3.4系統鉆探。按照200-500×200-500米的基本工程間距開展系統的鋁土礦普詳查鉆探施工，以汽車螺旋鉆進為主，淺井、巖心鉆進為輔的手段了解礦（化）體的分布范圍及厚度、品位變化規律，進而圈定相應級別資源量。

參考文獻：

[1]廖士范，鋁土礦礦床成因與類型（及亞型）劃分的新意見，貴州地質[J]，1998，15（2）：P139～143

[2]王京生，幾內亞的鋁土礦和氧化鋁，輕金屬[J]，1982，01：P47

[3]李領軍，張云峰，張榮等：幾內亞金迪亞地區紅土型鋁土礦遙感礦化信息與找礦預測，遙感應用[J]，2010（5）：P93-97endprint