廣西龍州縣科甲礦區鋁土礦地質特征及資源潛力

曹 政，王永生，鐘 豫

（江西省地礦資源勘查開發中心，江西 南昌 330030）

1 礦區地質概況

1.1 地層

區域地層從老至新主要出露有：寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系、白堊系、古近系、第四系等。其中上二疊統合山組平行不整合覆蓋于中二疊統茅口組之上、石炭系都安組不整合覆蓋于泥盆系融縣組之上，不整合面間局部覆蓋有古風化殼，對沉積型鋁土礦的形成起到關鍵作用。第四系主要為堆積型鋁土礦的含礦層，沿河流、谷地、山坡及巖溶洼地等趨勢分布，按成因類型可分為河流沖積、洪積、殘坡積及洞穴堆積和巖溶塌陷堆積等。

（1）巖溶堆積層：為粘土、鋁土礦塊、鐵鋁質巖、硅質巖、泥巖等碎塊混雜堆積于巖溶洼地、坡地上的松散堆積物，呈土紅色、土黃色、褐灰色，無分選性，厚0～大于15.10m，與基底碳酸鹽巖呈角度不整合接觸。

（2）坡積層：主要分布于低山、緩丘陵、斜坡地帶，為亞粘土、碎石、泥巖碎塊及鋁土礦塊等混雜堆積物。

（3）殘積層：分布于低山及緩坡地段，為泥巖、鐵鋁質巖、鋁土礦等在原地風化殘留或近地堆積而成，不具層理，底部與母巖呈漸變過渡關系。

1.2 構造

礦區位于上布背斜東翼，上布背斜軸向北北西，長約45km。核部為上寒武統砂頁巖夾泥巖，巖層傾向北東，傾角35°～50°；東翼由泥盆系至二疊系砂頁巖、碳酸鹽巖組成，與下伏上寒武統呈角度不整合接觸，巖層傾向北東東，傾角10°～40°；西翼被一斷裂縱切，泥盆系至二疊系砂頁巖、碳酸鹽巖末見出露。巖石特別是泥頁巖中發育有小褶曲，巖石破碎，常充填硅質脈，硅質脈中見有少量浸染狀、粉末狀黃鐵礦。礦區內有多條以西北走向為主的斷裂構造發育規模較大的斷層，與東西走向的斷層交互切割整個礦區面積，其中的逆斷層已發育且規模較大，寬度約幾米到數十米，長約10km向遠處延伸，貫穿工作區域。在灰巖中的斷裂構造（如F3、F4、F5、F6等）以含構造角礫、方解石蝕變為主要特征，角礫成分主要為灰巖（主要為方解石）碎塊，大多為鐵質、鈣質所膠結，呈明顯的肉紅色或紅褐色，在構造帶中?？梢姷椒浇馐}，重結晶的方解石晶粒粗大。在砂泥巖中的斷裂構造（如F7、F8等）則以含構造角礫、硅化蝕變為主要特征，常充填硅質脈，見有少量浸染狀、粉末狀黃鐵礦。

1.3 巖漿巖

礦區內北部、中北部出露的泥盆系唐家灣組（D2t）、融縣組（D3r），均見有基性火山巖類玄武巖及凝灰巖分布，其巖層地質風化殘留于泥盆系唐家灣組（D2t）、融縣組（D3r）灰巖基底之上以及第四系紅土化的粘土層中?；曰鹕綆r主要由斜長石、方解石、綠泥石、普通輝石、透閃石及玻璃質等礦物組成，巖層風蝕明顯，構造呈變余間粒結構、變余玻晶交織結構、隱晶質結構等，構造略定向，巖層厚度不均，產狀不穩定。在布岜東北面1至2號礦體之間零星可見新鮮的凝灰巖露頭。該區巖漿巖與鋁土礦的成因關系有待進一步查證。其中，玄武巖和凝灰巖經過地質風化過程沉淀之后，為沉積型鋁土礦和鐵鋁巖的形成提供了大量的鐵，鋁礦源質。

2 礦床地質特征

2.1 礦床成因

礦床成因方面，在區域上，龍州-扶綏一帶二疊系上統合山組（P3h）底部與茅口組（P2m）平行不整合面大面積夾有一層厚度約為數米的沉積型鋁土礦礦層或鐵鋁巖層，是堆積型鋁土礦的主要礦源層。而本礦床及鄰近本礦床的金龍礦床下石炭統都安組與泥盆系融縣組間不整合面夾一層厚度一至數米的沉積型鋁土礦或鐵鋁巖，在礦床東南部、西南部及礦區北側的金龍一帶都有分布，為本礦床堆積型鋁土礦的主要礦源層，與區域上相區別。

2.2 空間分布與規模

科甲堆積型鋁土礦床經詳查工程揭露控制的堆積型鋁土礦礦體共39個，礦體主要分布于詳查區的南部布岜—營村以東約6km，南北約3.5km范圍內。單工程見礦厚度0.50m～17.40m，一般為2m～8m，平均4.51m。礦體平均厚度0.5m～15.50m，一般為3m～6m。礦體賦存標高為302m～456m，礦體最大埋深為10.70m。礦體總面積為3.419km2。沿上布背斜東翼呈北東向分布，賦存于第四系巖溶堆積粘土層中。主要受礦源層、巖性、構造、巖溶發育階段、氣候、地形等因素控制。平面上成群、成帶狀分布，礦體分布較集中，礦體間被峰叢或基巖分布區所分割。

2.3 礦體形態及產狀

礦體形態與產狀總是與地貌形態近乎一致，礦體邊界處都成港灣狀分布，平面多呈現不規則形狀，短軸狀，條帶狀等。礦體剖面多為似層狀，透鏡狀等呈現形態。礦體產狀多平緩且穩定，部分礦體表面出現石芽，并且基巖出露，致使礦體產狀分支復雜化，形態不規則，隨著基底灰巖的起伏變化，礦體底面隨之變化。

表1 科甲詳查區鋁土礦組合樣品光譜半定量分析結果表(%)

表2 新設探礦權范圍內鋁土礦凈礦石資源量估算匯總表

3 礦石構造及特征

3.1 礦石形態結構

礦區內礦石形態多以棱角和次棱角狀為主，少數為次滾圓狀，礦石粒度較小，結構多為豆—鮞粒結構等。礦石塊徑一般為5cm～30cm，大者可達80cm，礦體總體含礦率較高，分布為南部高北部低。礦石構造多以塊狀構造為主，礦石中粒屑以無定向性排列方式均勻分布，部分的礦石粒屑排列成條帶狀或微層狀構造。另外一部分的礦石因風化程度過高，礦石內原有的硫化礦物被侵蝕形成多孔狀或蜂窩狀構造。

3.2 礦物組成

礦體主要由鋁土礦石和粘土組成，其中含極少量塊狀褐鐵礦，褐鐵礦粒度為2cm~5cm。其中，含泥鋁土礦石是指由凈礦石及含有少量的鋁土質泥巖，灰巖，硅質巖等碎塊的粘土，混雜堆積而成的礦石。鋁土礦石是指鋁土礦塊（＞1 mm粒級），其鋁質含量一般占30%～50%左右，粘土（＜1mm粒級）一般占50%～70%。

3.3 礦石化學成份

礦石的主要化學成分為三氧化二鋁，是鋁的穩定氧化物，硬度極高，三氧化二鋁晶體呈白色固體，化學組成為A1203礦石次要化學組分為TiO2，微量化學組分有MgO、K2O、MnO、Ga、TR2O3等。

A1203是礦石的主要成分，據光學顯微鏡的鑒定觀測以及X射線衍射分析后發現，A1203主要賦存于一水硬鋁石中，其次于一水軟鋁石、三水鋁石、高嶺石、葉蠟石中的含量較高，極少量存在于綠泥石中。在鐵礦物的成分中，也有部分的三氧化二鋁以類質同象混入物形式存在。

4 資源潛力

4.1 資源儲量估算方法選擇依據

（1）堆積鋁土礦床獨特的地質特征。堆積鋁土礦賦存于巖溶洼地、谷地的第四系堆積紅土層中，礦體平面形態受洼地形態的控制，平面形態復雜，多呈長條帶狀、港灣狀、等；剖面上呈層狀、似層狀、透鏡狀；礦體產狀平緩，多為緩傾斜，傾角多在0o～20o；礦層穩定，平面上較少出現天窗，連續性較好。礦體品位變化均勻，且礦體品位與厚度間無相關關系[2]。

（2）主要礦體“控制的”工程網度為 100×100m；其余礦體工程間距大致為200×200m。工程布置一般采用正方形網布置，對形態復雜且規模小的礦體，采用大體等值的菱形網布置。工程在礦體內分布較均勻。

（3）估算方法的特點。水平投影地質塊段法可按不同網度、不同質量的礦石劃分不同的地質塊段，分別進行資源量的估算，可直接滿足礦山設計的要求。該方法計算簡單，易于理解及估算操作，計算的結果可靠。

4.2 資源儲量規模

新設探礦權及各類保護區壓覆范圍的鋁土礦凈礦石總資源量1630.54萬噸，其中新設探礦權范圍的鋁土礦凈礦石資源量583.95萬噸。新設探礦權及各類保護區壓覆范圍的由村莊壓覆的鋁土礦凈礦石總資源量13.73萬噸，其中新設探礦權范圍由村莊壓覆的鋁土礦凈礦石資源量7.85萬噸。新設探礦權及各類保護區壓覆范圍的低品位鋁土礦凈礦石總資源量60.76萬噸。

4.3 礦床開發經濟意義

當下，我國有色金屬工業開發重點項目中，氧化鋁的礦山開采建設是當前國家鼓勵發展的產業，產品和技術。同時，國家倡導西部礦產資源開發，廣西省作為實施西部大開發的12省區之一，龍州縣科甲鋁土礦生產氧化鋁項目符合國家產業政策支持。在優越的資源優勢和市場需求背景下，大力發展龍州縣鋁工業基地生產，落實廣西壯族自治區“十三五”規劃綱要提出的奮斗目標及任務，利用龍州縣鋁土礦資源，促進資源向經濟的轉化發展，有利于龍州縣鋁工業生產的健康發展和經濟效益提升。

5 結論

綜上所述，龍州縣巖溶堆積型鋁土礦資源豐富，礦石質量較好，主要分布于龍州的金龍礦區、科甲礦區、武德礦區等，總資源儲量超過1億噸，資源儲量大。礦體埋藏淺或直接裸露地表，可全部露采。同時，礦床水文地質、工程地質等開采技術條件簡單。礦石類型同于平果鋁土礦，原礦的可洗性能及凈礦石的溶出性能良好，適用拜爾法生產氧化鋁，有利于下一步的資源經濟開發，同時，資源的開發要合理進行規劃設計，注意環境的保護，在環境可持續發展的基礎上，推進我國有色金屬工業項目地發展[1]。