平果沉積型鋁土礦地質(zhì)特征及其控礦因素研究 總結(jié)：

摘要: 本文主要研究平果地區(qū)上二疊統(tǒng)合山組下段沉積型鋁土礦礦床的礦石結(jié)構(gòu)、礦石構(gòu)造等地質(zhì)特征及其控礦因素。其中礦體主要為似層狀產(chǎn)出，礦物組成主要為一水硬鋁石、粘土礦物等，礦石結(jié)構(gòu)主要呈碎屑結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、細(xì)粒黃鐵礦結(jié)構(gòu)和自型–半自型特征，礦石構(gòu)造有豆?fàn)睢Ⅴb狀、土狀或半土狀、砂屑狀和致密塊狀特征。含礦巖系主要的控礦因素有構(gòu)造控礦、基地巖類控礦和古地形對(duì)礦體的分布控制。

綱要：

對(duì)于該層的“鐵–鋁–煤(碳質(zhì)泥巖)”這種含礦建造，部分地區(qū)表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，經(jīng)常會(huì)缺失某一層或幾層。在鋁土礦及頂?shù)装寤規(guī)r地層中，只有底板茅口組灰?guī)r出現(xiàn)了古風(fēng)化殼，這是在東吳運(yùn)動(dòng)的作用下形成的沉積間斷，從晚三疊世到中三疊世，桂西地區(qū)的地層一直處于連續(xù)沉積、整合接觸的狀態(tài)，說(shuō)明東吳運(yùn)動(dòng)的作用在本區(qū)僅表現(xiàn)為地殼抬升和下降以及海水的反復(fù)進(jìn)退，沒(méi)有形成明顯的褶皺和斷層。軸部較寬緩，巖層傾角多在10?左右，呈微波狀起伏；兩翼自內(nèi)而外逐漸變陡，最外緣為40?~50?，宛如箱狀。那豆背斜主體呈NW-SE，走向約310?左右，基本屬于對(duì)稱褶皺，發(fā)育次一級(jí)的褶皺，基本呈NE向排列，背斜核部為泥盆系上統(tǒng)融縣組地層，兩翼為石炭系上統(tǒng)黃龍組、馬平組、下統(tǒng)英唐組及二疊系中統(tǒng)合山組和茅口組地層。背斜的轉(zhuǎn)折端及兩側(cè)沉積鋁土礦已被風(fēng)化剝蝕，下部的碳酸鹽巖通常受后期地表水作用溶蝕，破碎明顯。黃鐵礦呈自形–半自形粒狀，粒度多在0.04~1 mm之間，聚集成不規(guī)則狀和團(tuán)塊狀或呈星點(diǎn)狀分布于鋁土礦之中。鮞粒核部為一水硬鋁石，多為不規(guī)則排列的柱狀，鏡下局部可見泥質(zhì)膠結(jié)環(huán)帶或黃鐵礦充填。由于受到古地形和地下水的影響，紅土的鋁土化程度很小，鐵的淋失作用也比較弱，所形成的鋁土礦中多見鐵質(zhì)礦物。由于地形平坦，鋁土礦礦床在海侵初期表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性，由于微生物的厭氧活動(dòng)，赤鐵礦/針鐵礦被還原成大量的鐵離子。晚二疊世包括平果臺(tái)地在內(nèi)的桂西碳酸鹽臺(tái)地露出水面遭受風(fēng)化剝蝕，成為接受鋁土礦原始物質(zhì)的重要容礦場(chǎng)所，碳酸鹽巖基底易于發(fā)生喀斯特化，巖溶洼地、漏斗等負(fù)地形，形成了含礦巖系的堆積空間，碳酸鹽巖性脆、裂隙發(fā)育、巖石易溶，利于地表水及地下水的下滲活動(dòng)，為鋁土礦脫硅創(chuàng)造了條件。

內(nèi)容：

1. 引言

鋁是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)應(yīng)用資源，廣泛應(yīng)用于電子科技、交通運(yùn)輸、電力以及高科技等領(lǐng)域 [1]，2016年中國(guó)將鋁列為戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源 [2]

根據(jù)前人研究表明，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，鋁土礦床至關(guān)重要，一方面是鋁金屬的主要來(lái)源，另一方面，鋁土礦中伴生有戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源如鎵、鋰等金屬元素 [3]

國(guó)內(nèi)外對(duì)鋁土礦的研究比較全面，但是由于地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性，每個(gè)地區(qū)的鋁土礦床地質(zhì)特征的實(shí)際情況表現(xiàn)有所差異

平果地區(qū)沉積型鋁土礦是廣西重要的鋁資源供應(yīng)地，前人對(duì)平果地區(qū)鋁土礦的研究主要集中在物質(zhì)來(lái)源 [4] [5]、地球化學(xué)特征 [6] [7]、沉積環(huán)境 [8]、伴生有益元素 [9] 以及成礦過(guò)程 [10] 等方面，而對(duì)于細(xì)致的從鋁土礦床的礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征及其控礦因素方面的研究涉及較少

平果地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征在成礦條件、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦床層位等方面有別于國(guó)內(nèi)外眾多鋁土礦床，如貴州鋁土礦多產(chǎn)于晚石炭世，主要有兩種類型，一種鐵質(zhì)巖–鋁質(zhì)巖類，一種黏土巖–鋁質(zhì)巖類 [11]

國(guó)外如非洲鋁土礦床在剖面分帶、礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦床賦存位置等有別于平果地區(qū)鋁土礦床 [12]

桂西平果地區(qū)鋁土礦地質(zhì)特征在層位上、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、剖面的垂向變化等方面與眾多國(guó)內(nèi)外鋁土礦床存在一定的差異，因此，本文主要從礦床的地質(zhì)特征，結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面入手，進(jìn)一步深化對(duì)沉積型鋁土礦的深入研究和了解，希望對(duì)鋁土礦床地質(zhì)有關(guān)特征提供一定的參考

2. 地質(zhì)背景平果地區(qū)是桂西鋁土礦的主要產(chǎn)出地，是右江盆地的主體部分

右江盆地位于華南板塊西緣與印支板塊北緣的結(jié)合處 [13]，西部靠近思茅地塊，西北部緊靠二疊紀(jì)峨眉山大火成巖省，西南毗鄰紅河斷裂帶和松馬縫合帶 [14]，泥盆紀(jì)–石炭紀(jì)，在古特提斯洋擴(kuò)張期間，盆地經(jīng)歷了裂谷作用和被動(dòng)大陸邊緣的發(fā)展 [15]，至二疊紀(jì)，盆地向西南俯沖于越北地塊之下，形成活動(dòng)大陸邊緣 [16]，盆地開始形成孤立碳酸鹽巖臺(tái)地與臺(tái)間海槽相間的古地理格局 [16]，沉積型鋁土礦產(chǎn)出于孤立的碳酸鹽巖臺(tái)地(

圖1(a))

研究區(qū)域內(nèi)出露地層有泥盆系–石炭系、二疊系–三疊系、白堊系、古近系和第四系(

圖1(b))，中二疊世末，東吳運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致地殼抬升，使桂西地區(qū)中二疊統(tǒng)茅口組地層被抬升至地表遭受風(fēng)化剝蝕，形成古喀斯特地貌 [17] [18]，其中，沉積型鋁土礦含礦巖系主要賦存于上二疊統(tǒng)合山組下部，與中二疊統(tǒng)茅口組呈不整合接觸，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線方向主要呈北東向和北西向展布為主，少數(shù)呈南北向展布，漿巖在研究區(qū)內(nèi)出露較少，可見有少量二疊紀(jì)輝綠巖，主要分布于研究區(qū)南部和西南部



1——峨眉山大火成巖?。?——右江盆地；3——碳酸鹽巖臺(tái)地；4——泥盆系；5——石炭系；6——二疊系；7——三疊系；8——白堊系；9——古近系；10——第四系；11——斷裂；12——研究區(qū)

Figure 1. Schematic diagram of geotectonic location in western Guangxi ((a), revised from reference [14]) and regional geological map (b)

圖1. 桂西地區(qū)大地構(gòu)造位置示意

圖((a)，修改自文獻(xiàn) [14])及區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)

圖(b)3. 礦床地質(zhì)特征3.1. 礦區(qū)地層1) 泥盆系泥盆系為一套白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、生物屑灰?guī)r等巖性組合，顏色多為灰、灰黑色、米白色等多顏色，白云質(zhì)灰?guī)r常呈泥晶–細(xì)晶結(jié)構(gòu)，灰?guī)r多為生物碎屑結(jié)構(gòu)、細(xì)晶結(jié)構(gòu)，白云巖、灰?guī)r均呈中層–厚層狀以及塊狀等產(chǎn)出

灰?guī)r層中偶含燧石結(jié)核

主要分布于礦區(qū)東部、東北部和西南部

2) 石炭系石炭系主要為一套灰?guī)r夾泥質(zhì)條帶灰?guī)r，顏色以深灰、灰黑色為主，巖石結(jié)構(gòu)多為微晶或細(xì)晶，總體呈中–厚層狀產(chǎn)出，總體巖層表現(xiàn)出一定的分層性，底部主要為深灰色、灰黑色薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r及燧石結(jié)核，巖層中部為深灰色中–厚層砂屑灰?guī)r，上部為深灰色厚層狀微晶細(xì)晶灰?guī)r，屬于臺(tái)地內(nèi)部相

巖石以色深、層理清晰、含鐵質(zhì)泥質(zhì)為特征，具水平層理、正粒序?qū)永?、壓溶縫合線構(gòu)造

產(chǎn)假烏拉珊瑚、泡沫內(nèi)溝珊瑚、凱蘇木珊瑚等化石

3) 二疊系二疊系為含礦巖系層，其中二疊系中統(tǒng)棲霞組主要為灰?guī)r，顏色多呈深灰色，巖層又薄至中層狀泥產(chǎn)出，巖層上部為中厚層泥晶灰?guī)r，含泥質(zhì)條帶、硅質(zhì)條帶及結(jié)核，局部含磷，屬于臺(tái)地內(nèi)部相

層厚0~250 m，主要分布于礦區(qū)西南部

二疊系中統(tǒng)茅口組：巖性為一套生物碎屑灰?guī)r，顏色為淺灰、灰白色，多為生物碎屑結(jié)構(gòu)和微晶結(jié)構(gòu)，呈中層狀產(chǎn)出，少呈薄層或厚層狀，巖層表現(xiàn)有粒序?qū)永?、平行層理、水平層理，灰?guī)r中壓溶縫合線構(gòu)造明顯

巖層屬臺(tái)地內(nèi)部相，總體巖層中有夾少量白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r

該組地層由于東吳運(yùn)動(dòng)等地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，導(dǎo)致地層被抬升剝蝕，頂部表現(xiàn)為凹凸不平的古侵蝕面，控制了沉積型鋁土礦的分布與規(guī)模

該組生物化石繁多，以?類最為豐富，珊瑚、腕足次之，?類局部富集呈?灰?guī)r

其他生物見海百合莖、藻類、腹足類、有孔蟲、角石等

?類主要為費(fèi)伯克?、新希瓦格?

地層厚度150~450 m

以茅口組灰白色生物屑灰?guī)r與上覆合山組下部含碳質(zhì)泥巖(煤層)、灰色、灰黃色、褐紅色鐵鋁巖、含鐵質(zhì)泥巖、鋁土礦(以上幾層局部可能會(huì)缺失某一層或幾層)分界，局部地區(qū)茅口組灰白色生物屑灰?guī)r直接與上覆合山組下部深灰色燧石條帶灰?guī)r接觸

總體二者呈平行不整合接觸

二疊系上統(tǒng)合山組：屬于臺(tái)地內(nèi)部相，由上往下依次為深灰、灰黑色鮞粒灰?guī)r、疤痕狀灰?guī)r、薄層鈣質(zhì)頁(yè)巖、花斑狀白云質(zhì)灰?guī)r、含生物屑燧石灰?guī)r、含炭質(zhì)泥質(zhì)灰?guī)r或煤層，底部為鐵鋁巖或鋁土礦層

產(chǎn)南京?、古紡錘?、梁山珊瑚等化石

平行不整合于茅口組之上

厚度80~180 m

分布于隴練背斜兩翼，呈北西向布展

該組地層是沉積型鋁土礦唯一賦礦層位，是本次主要研究對(duì)象

其按巖性及特征可劃分為兩段：合山組下段：底部為灰黑色鐵鋁巖，層狀產(chǎn)出，砂屑狀、碎屑狀結(jié)構(gòu)，致密塊狀構(gòu)造，主要由黏土礦物、含鐵綠泥石、黃鐵礦及少量一水硬鋁石等組成，該部分可能在部分地區(qū)缺失或較少出現(xiàn)

部分地區(qū)在鐵鋁巖之上存在鋁土巖，呈褐黃色、灰黃色，層狀(似層狀)，厚0~2 m，主要由含鐵泥巖、黃鐵礦、一水硬鋁石等組成

中部為灰色、青灰色、灰黑色、褐黃色鋁土礦，呈似層狀、層狀產(chǎn)出，碎屑狀結(jié)構(gòu)，豆?fàn)?、鮞狀構(gòu)造，剖面上的特點(diǎn)為：上部以豆?fàn)?、假鮞狀礦石出現(xiàn)較多，鐵質(zhì)較高，巖質(zhì)堅(jiān)硬；下部多見泥晶、砂屑等，以細(xì)粒狀及膠狀結(jié)構(gòu)礦石為主，巖質(zhì)較軟，易風(fēng)化成泥土狀

本層在北部主要為鐵鋁巖，厚0~5 m

頂部為煤層或碳泥巖、碳質(zhì)灰?guī)r，為本區(qū)的含煤巖組

主要為碳質(zhì)泥巖、碳質(zhì)灰?guī)r，煤層夾含碳灰?guī)r及鋁土礦小透鏡體

煤質(zhì)為亮煤、半亮煤、含有結(jié)核狀、散點(diǎn)狀黃鐵礦，厚度欠穩(wěn)定，厚0~3 m不等

對(duì)于該層的“鐵–鋁–煤(碳質(zhì)泥巖)”這種含礦建造，部分地區(qū)表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，經(jīng)常會(huì)缺失某一層或幾層

可能由于茅口組與合山組的平行不整合接觸面凸起處，以上相應(yīng)層位相對(duì)較薄或容易缺失，接觸面低凹處相對(duì)較厚、較穩(wěn)定

合山組上段：屬臺(tái)地內(nèi)部相，深灰、灰黑色含生物碎屑燧石結(jié)核灰?guī)r，淺灰色鮞?；?guī)r，亮晶鮞粒結(jié)構(gòu)

成分以方解石及玉髓為主，其次為碳質(zhì)及白云石，少量高嶺石與絹云母

具水平層理、底沖刷構(gòu)造、壓溶縫合線構(gòu)造

生物有藻類、?類、珊瑚類、腕足類、有孔蟲及少量海綿

燧石結(jié)核分布普遍，結(jié)核體為膠狀玉髓

層中夾碳質(zhì)頁(yè)巖、煤線、黏土巖及少量黃鐵礦

巖相變化大

厚10~120 m

以合山組上段含(假)鮞粒微晶灰?guī)r(底具沖刷面)、灰色含燧石條帶微晶灰?guī)r與上覆三疊系馬腳嶺組深灰色泥質(zhì)條帶灰?guī)r分界，二者呈整合接觸

二疊系上統(tǒng)領(lǐng)薅組：分布于礦區(qū)外圍東側(cè)福旦及南西方向東平一帶，巖性主要為紫褐色、黃褐色、灰褐色中厚層狀沉凝灰?guī)r夾薄層狀泥巖、泥巖、局部可見少許硅質(zhì)巖，可見水平層理，層面平直，沉凝灰?guī)r以中厚層狀為主，泥巖厚度常底部較厚，向上變薄，該地層中沉凝灰?guī)r較厚，為后面佐證礦物質(zhì)來(lái)源于火山巖提供了較為直接的證據(jù)

4) 三疊系礦區(qū)內(nèi)分布有下統(tǒng)馬腳嶺組、北泗組，中統(tǒng)果化組下段及中段

地層比較連續(xù)，沉積環(huán)境較為穩(wěn)定

下三疊統(tǒng)馬腳嶺組：屬臺(tái)地內(nèi)部相，性為淺灰色薄板狀灰?guī)r、深灰–淺灰色凝質(zhì)灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r，泥質(zhì)條帶灰?guī)r夾泥巖，局部夾鮞?；?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、凝灰?guī)r

具波狀層理、交錯(cuò)層理

產(chǎn)雙殼類、牙形石、以及腹足類、腕足類、介形蟲等化石

層厚80~170 m

整合于二疊灰?guī)r之上

以馬腳嶺組(T1m)淺灰色中–薄層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r(鮞?；?guī)r)與上覆北泗組灰白色厚–中層狀白云巖分界，二者呈整合接觸

下–中三疊統(tǒng)北泗組：巖性為淺灰色白云巖，屬臺(tái)地內(nèi)部相，下部為淺灰色、灰色鮞?；?guī)r、含豆粒鮞?；?guī)r、含礫屑鮞粒灰?guī)r夾白云巖化灰?guī)r、白云巖

中部為灰白色、白色、淺肉紅色中–厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r夾白云巖、白云巖化鮞?；?guī)r、鮞粒砂屑灰?guī)r、深灰色泥質(zhì)條帶灰?guī)r中部夾一層凝灰?guī)r

上部為灰色、灰紅色、褐紅色中薄層狀角礫狀灰?guī)r、微晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r、藻屑微晶灰?guī)r，局部為含泥質(zhì)條帶砂屑灰?guī)r

地層產(chǎn)菊石，牙形石等化石

地層厚度為300~1000 m

部分地區(qū)上部以白云質(zhì)灰?guī)r與果化組微晶灰?guī)r整合接觸或相變?yōu)榘俜杲M泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖

中三疊統(tǒng)果化組下段：巖性為上部灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r泥質(zhì)灰?guī)r、局部以白云巖為主，下部為淺灰色白云巖間夾一層凝灰?guī)r，礦區(qū)背斜北東翼底部為火山碎屑巖(以凝灰?guī)r為主)，背斜南西翼，底部火山碎屑巖缺失

礦區(qū)外圍北面，果化組相變?yōu)榘俜杲M，底部為火山碎屑巖，其上部為頁(yè)巖、粉砂巖、細(xì)砂巖

3.2. 礦區(qū)構(gòu)造礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造變形復(fù)雜，褶皺主要為NW向、近EW向背斜或向斜，如舊城背斜、太平向斜、那豆背斜和果化向斜等，大多發(fā)育平緩

在平果地區(qū)，地層傾角一般在10?~20?，褶皺兩翼局部可達(dá)40?，靖西地區(qū)的褶皺較平果地區(qū)稍陡，大多在30?左右，僅局部地可見70?左右的地層

斷裂主要為NW-SE向和NE-SW向，也有少量近EW向斷裂發(fā)育，斷層縱橫交錯(cuò)，使得本區(qū)地層被切割破碎，鋁土礦礦體的規(guī)模、形態(tài)也因此受到影響

構(gòu)造活動(dòng)對(duì)沉積型鋁土礦礦體形貌影響很明顯

在鋁土礦及頂?shù)装寤規(guī)r地層中，只有底板茅口組灰?guī)r出現(xiàn)了古風(fēng)化殼，這是在東吳運(yùn)動(dòng)的作用下形成的沉積間斷，從晚三疊世到中三疊世，桂西地區(qū)的地層一直處于連續(xù)沉積、整合接觸的狀態(tài)，說(shuō)明東吳運(yùn)動(dòng)的作用在本區(qū)僅表現(xiàn)為地殼抬升和下降以及海水的反復(fù)進(jìn)退，沒(méi)有形成明顯的褶皺和斷層

中三疊統(tǒng)之上以角度不整合的形式沉積有白堊系或古近系地層，說(shuō)明本地區(qū)在印支期發(fā)生了陸內(nèi)變形，從褶皺的角度來(lái)看，總體上變形稍弱，局部地區(qū)受擠壓程度較高

1) 褶皺礦區(qū)主要發(fā)育有舊城背斜、太平向斜、那豆背斜和果化向斜

下面簡(jiǎn)述這幾個(gè)褶皺的基本特征

舊城背斜：位于太平–舊城、坡造–巴合之間

總體為近矩形、似穹窿狀的箱狀背斜，長(zhǎng)約25 km，寬20 km

西南翼較完整，東南翼和軸部被斷層破壞，軸線靠近東北翼，軸向走向?yàn)镹W-SE，走向約320?左右，兩端向西彎轉(zhuǎn)

軸部為上泥盆統(tǒng)融縣組，翼部為石炭系和二疊系碳酸鹽巖

背斜總體對(duì)稱，西南翼較寬，東北翼稍窄

軸部較寬緩，巖層傾角多在10?左右，呈微波狀起伏；兩翼自內(nèi)而外逐漸變陡，最外緣為40?~50?，宛如箱狀

太平向斜處于舊城背斜與那豆背斜之間，在右江復(fù)式向斜構(gòu)造背景影響下，整體構(gòu)造線呈SE-NW方向展布

走向約300?左右

向斜核部為三疊系早–中統(tǒng)北泗組和中統(tǒng)板那組地層，兩翼為二疊系中統(tǒng)合山組和茅口組地層

那豆背斜主體呈NW-SE，走向約310?左右，基本屬于對(duì)稱褶皺，發(fā)育次一級(jí)的褶皺，基本呈NE向排列，背斜核部為泥盆系上統(tǒng)融縣組地層，兩翼為石炭系上統(tǒng)黃龍組、馬平組、下統(tǒng)英唐組及二疊系中統(tǒng)合山組和茅口組地層

背斜的轉(zhuǎn)折端及兩側(cè)沉積鋁土礦已被風(fēng)化剝蝕，下部的碳酸鹽巖通常受后期地表水作用溶蝕，破碎明顯

背斜中的沉積鋁土礦主要分布于兩翼地層中，由于背斜兩翼寬緩，因此保存下來(lái)的原生鋁土礦仍然較多

向斜則呈現(xiàn)狹長(zhǎng)緊閉形態(tài)，原生鋁土礦基本得以較完整保存

那豆背斜和太平向斜被NW向右江斷裂分隔

2) 斷裂在右江復(fù)式向斜構(gòu)造背景影響下，整體構(gòu)造線呈SE-NW方向展布

巖層傾向210?~235?，傾角25?~40?，剖面上局部地層有揉皺現(xiàn)象

礦區(qū)內(nèi)主要有NE和NW兩組方向斷裂較為發(fā)育，其中，NE組為張性斷裂，陡傾角，發(fā)育規(guī)模不明，斷距20~70 m，為破壞沉積型鋁土礦層的斷裂構(gòu)造

NW組在野外出露較少，其發(fā)育情況有兩種，一種為層間滑動(dòng)，另一種為傾向北東的正斷層，傾角60?左右，斷距一般6~20 m

該組斷層也對(duì)礦體的連續(xù)性造成一定的破壞作用，但不太發(fā)育，對(duì)礦層的影響不大

3.3. 礦石結(jié)構(gòu)沉積型鋁土礦礦石顏色多為青灰色，受風(fēng)化程度影響呈現(xiàn)為紅褐色、黃褐色等，受黃鐵礦含量影響可表現(xiàn)為灰黃色，部分礦石含有少量碳質(zhì)，表現(xiàn)為暗黑色

一水鋁石主要呈長(zhǎng)柱狀自形結(jié)構(gòu)、碎屑狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等，黃鐵礦多呈半自形–自形結(jié)構(gòu)和細(xì)粒草莓狀結(jié)構(gòu)，黏土礦物則呈細(xì)小鱗片狀、泥狀結(jié)構(gòu)

碎屑結(jié)構(gòu)：主要由一水鋁石組成，一水鋁石呈泥晶狀或結(jié)晶細(xì)小粒狀，粒度變化較大，常伴有黏土礦物及隱晶質(zhì)，多呈半自形－他形粒狀、橢圓狀、棱角狀及不規(guī)則狀分散布(

圖2(a))，部分碎屑磨圓較好，分選較差，碎屑顆粒大小在0.02~0.1 mm之間，含量約30%~40%

碎屑多見被黏土礦物膠結(jié)，碎屑間充填有黃鐵礦，含量約15%

部分礦石中可見碎屑充填于豆(鮞)粒礦物當(dāng)中，說(shuō)明其存在重結(jié)晶過(guò)程，后期經(jīng)歷過(guò)壓實(shí)或擠壓構(gòu)造變形，礦石中的礦物在后期被重新結(jié)晶充填于原始具豆(鮞)粒的礦石或結(jié)合體之中



(a) 碎屑結(jié)構(gòu)；(b) 自型–半自型結(jié)構(gòu)；(c) 交代結(jié)構(gòu)；(d) 細(xì)粒草莓狀結(jié)構(gòu)

Figure 2. Ore-controlling factors microscopic structure characteristics of Pingguo sedimentary bauxite

圖2. 平果沉積型鋁土礦鏡下結(jié)構(gòu)特征自形–半自形結(jié)構(gòu)：礦石主要由一水鋁石、黃鐵礦及黏土礦物組成

一水鋁石呈長(zhǎng)柱狀或簇狀(

圖2(b))，粒度多在0.1~0.3 mm之間

黃鐵礦呈自形–半自形粒狀，粒度多在0.04~1 mm之間，聚集成不規(guī)則狀和團(tuán)塊狀或呈星點(diǎn)狀分布于鋁土礦之中

少量黏土礦物呈片狀，粒度0.05~0.1 mm，相對(duì)聚集成不規(guī)則團(tuán)塊狀、條帶狀分布

一水鋁石含量大于85%，黃鐵礦5%~15%

交代結(jié)構(gòu)：鏡下鑒定可見礦石中發(fā)育有石英細(xì)脈和方解石(

圖2(c))，寬度為0.02 mm左右，沿一水鋁石邊緣交代，石英細(xì)脈多穿插于方解石和一水鋁石、黏土礦物之間，表明鋁土礦經(jīng)歷過(guò)后期熱液活動(dòng)的改造

還見有一水鋁石沿黃鐵礦裂隙交代以及黃鐵礦呈現(xiàn)交代殘余現(xiàn)象

細(xì)粒草莓狀結(jié)構(gòu)：黃鐵礦主要呈分散細(xì)粒狀分布于一水硬鋁石之中，硬水鋁石呈泥晶狀或結(jié)晶細(xì)小粒狀，粒度多小于0.03 mm，結(jié)晶細(xì)小粒狀硬水鋁石相對(duì)集中分布，或呈細(xì)小團(tuán)塊狀、或呈扁平狀

少量黏土礦物呈細(xì)小鱗片狀，聚集成條帶狀分布(

圖2(d))

具黃鐵礦假象的粒狀褐鐵礦呈長(zhǎng)條狀或團(tuán)塊聚集狀零星分布

硬水鋁石含量高于80%，多為致密狀、土狀鋁土礦

3.4. 礦石構(gòu)造構(gòu)造：礦石構(gòu)造主要有豆?fàn)?、鮞狀、土狀或半土狀、砂屑狀

豆?fàn)顦?gòu)造：礦石中豆粒多為青灰色至深灰色，局部呈暗黑色，橢球狀、扁橢球狀，粒徑大小約5 mm，最大可達(dá)20 mm，分布在鋁土礦層的中上部，含量約20%~30%，多者可達(dá)40%左右

粒間常伴有黃鐵礦以及黃鐵礦流失孔洞，部分黃鐵礦顆粒結(jié)晶較好，呈正立方體或五角十二面體，多呈星點(diǎn)狀、聚集型分布，含量5%~10%，多者可達(dá)15%

其核部為一水硬鋁石，長(zhǎng)條柱狀，具有一定的定向排列

核部周圍被黏土礦物膠結(jié)，部分豆粒核部被黃鐵礦或黏土礦物充填(

圖3(a))



(a) 豆(鮞)狀鋁土礦；(b) 土狀或半土狀鋁土礦；(c) 砂屑狀鋁土礦；(d) 致密塊狀鋁土礦

Figure 3. Structural characteristics of Pingguo sedimentary bauxite

圖3. 平果沉積型鋁土礦構(gòu)造特征鮞狀構(gòu)造：礦石中鮞粒呈青灰色，粒徑較小，含量約40%~55%，多者可達(dá)60%

形態(tài)呈渾圓狀、球粒狀或橢球狀(

圖3(a))，集中于鋁土礦層中下部，粒間伴有黃鐵礦細(xì)小顆粒，多呈星點(diǎn)狀分布，局部可見黃鐵礦聚集成團(tuán)塊，含量約10%~20%，多者可達(dá)30%

鮞粒核部為一水硬鋁石，多為不規(guī)則排列的柱狀，鏡下局部可見泥質(zhì)膠結(jié)環(huán)帶或黃鐵礦充填

豆、鮞狀在鋁土礦含礦巖系中上部常并存出現(xiàn)，部分粒徑較大的豆粒中可見鮞核發(fā)育

礦石中鮞粒含量較豆粒含量稍多

豆、鮞核部可見有同心層狀構(gòu)造，常充填有黃鐵礦或黏土礦物，充填的黃鐵礦以星點(diǎn)狀分布為主，呈亮黃色

土狀或半土狀構(gòu)造：青灰色、淺灰–灰黑色，可見有黃鐵礦或鐵礦物流失孔洞，結(jié)構(gòu)疏松，多孔質(zhì)輕，吸水性強(qiáng)，具2種結(jié)構(gòu)(粒屑、泥–微晶)，結(jié)構(gòu)中含基質(zhì)成分較少，為氧化帶中主要礦石類型(

圖3(b))

砂屑狀構(gòu)造：深灰色–青灰色，鋁礦物多聚集成呈不規(guī)則圓形、橢圓形、長(zhǎng)條形的礫屑或團(tuán)塊等碎屑產(chǎn)出，碎屑粒徑0.1~2 mm，膠結(jié)物為粒徑小于0.004 mm的礦土礦物，斷口粗糙(

圖3(c))

黃鐵礦含量較少，多呈流失狀態(tài)殘留在孔洞中，部分聚集團(tuán)塊狀分布

致密塊狀構(gòu)造：礦石中礦物分布均勻、集合緊密，一般含鐵礦物較多

主要分布在鋁土礦的底部或頂部，表明鐵礦物一般風(fēng)化較強(qiáng)，主要受在成礦成巖作用時(shí)元素的聚集經(jīng)后期的壓實(shí)成巖作用造成(

圖3(d))

通過(guò)對(duì)鋁土礦結(jié)構(gòu)構(gòu)造的研究分析，對(duì)野外具豆(鮞)狀構(gòu)造的鋁土礦的形成和認(rèn)識(shí)有進(jìn)一步的提高，這對(duì)鋁土礦的成因分析及富集規(guī)律具有重要的意義

由于地形差異，物質(zhì)準(zhǔn)原地風(fēng)化形成了這些古紅土型鋁土礦，由于受濕潤(rùn)多雨的氣候條件和平原地貌的控制，紅土的鋁土化過(guò)程較為徹底，大部分鐵元素從古紅土中淋失到臨近洼地底部，在進(jìn)一步的分異作用、成巖作用等作用下，形成黃鐵礦聚集體

在這些沉積物中，古紅土的機(jī)械搬運(yùn)作用是豆(鮞)形成的關(guān)鍵，豆(鮞)的形狀跟搬運(yùn)的方式和次數(shù)有關(guān)

其主要成分為一水鋁石(通過(guò)風(fēng)化壓實(shí)成巖作用形成一水鋁石)＋高嶺石或其他基質(zhì)

濕潤(rùn)、多雨的氣候條件下，起伏不定的古地形促使紅土向巖溶洼地和漏斗遷移

由于受到古地形和地下水的影響，紅土的鋁土化程度很小，鐵的淋失作用也比較弱，所形成的鋁土礦中多見鐵質(zhì)礦物

由于海侵、壓實(shí)、成巖等作用，平果地區(qū)古紅土型鋁土最終形成古巖溶型鋁土礦

在向古巖溶型鋁土礦沉積的過(guò)程中時(shí)，經(jīng)歷了不同的地質(zhì)改造

由于地形平坦，鋁土礦礦床在海侵初期表現(xiàn)出較強(qiáng)的還原性，由于微生物的厭氧活動(dòng)，赤鐵礦/針鐵礦被還原成大量的鐵離子

分異后期及成巖期，鐵離子與高嶺石反應(yīng)生成綠泥石，三水鋁石在成巖期逐漸轉(zhuǎn)化為硬水鋁石

這種地質(zhì)作用使大部分豆鮞的成分由三水鋁石+高嶺石變?yōu)橛菜X石+綠泥石

將球形、橢球型的豆鮞壓縮成扁圓形、扁紡錘形的豆鮞，即壓實(shí)作用對(duì)礦體的影響較大

總之認(rèn)識(shí)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造對(duì)礦化機(jī)制與過(guò)程具有重要意義

3.5. 礦物組成通過(guò)室內(nèi)顯微鏡等觀察發(fā)現(xiàn)，沉積型鋁土礦礦石主要礦物組分由鋁礦物、鈦礦物、鐵礦物和黏土礦物組成

鋁礦物主要為一水硬鋁石，鈦礦物主要為銳鈦礦，鐵礦物主要為黃鐵礦，黏土礦物主要有高嶺石、葉臘石、綠泥石等

4. 控礦因素4.1. 構(gòu)造演化控礦在區(qū)域內(nèi)，地殼經(jīng)歷了大陸邊緣裂谷盆地(早泥盆世晚期–石炭紀(jì))、弧后盆地(二疊紀(jì)–早三疊世早期)、弧后前陸盆地(早三疊世晚期–中三疊世)的構(gòu)造演化階段

在右江褶皺系內(nèi)，地殼運(yùn)動(dòng)以較穩(wěn)定的臺(tái)地隆升或槽盆沉降為主調(diào)，沉積蓋層巨厚 [19] [20]，具巖漿活動(dòng)及變質(zhì)作用弱等地槽特征 [21]，按其斷褶及隆升差異，區(qū)內(nèi)的四級(jí)構(gòu)造單元可分為隆林凸起、富寧–那坡斷褶帶、右江凹陷、都陽(yáng)山凸起、靖西–田陽(yáng)凸起、靈馬斷褶帶、天等–大明山凸起及十萬(wàn)大山斷陷等八大區(qū)，結(jié)構(gòu)走向由西南部的北東向經(jīng)東南部轉(zhuǎn)向中–東北部的北偏西向，弧形特征明顯

區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，以北西及北東向兩組為主，其中西部北西向較發(fā)育，東北部則是北東向較多，南部多有東偏北向

在加里東運(yùn)動(dòng)時(shí)期，桂西地區(qū)大面積抬升成陸，遭受長(zhǎng)時(shí)期的風(fēng)化剝蝕

而泥盆紀(jì)至三疊紀(jì)基本上都是“臺(tái)–盆相間”的古地理格局，沉積作用主要是海相沉積為主，淺水臺(tái)地區(qū)以碳酸鹽為主，深水盆地區(qū)除了中三疊世沉積厚度巨大的濁積巖以外，基本是以泥質(zhì)巖、硅質(zhì)巖為主，并夾有火山碎屑巖

晚二疊世早期的東吳運(yùn)動(dòng)則造成碳酸鹽臺(tái)地抬升成陸，發(fā)生風(fēng)化剝蝕，晚二疊世晚期地殼沉降，碳酸鹽臺(tái)地又沉沒(méi)水下接受碳酸鹽沉積

就是由于東吳運(yùn)動(dòng)短暫的活動(dòng)，造就了桂西地區(qū)中二疊統(tǒng)茅口組古巖溶風(fēng)化面之上的上二疊統(tǒng)合山組沉積鋁土礦的大面積分布

印支運(yùn)動(dòng)北東–南西方向的擠壓應(yīng)力使得平果地區(qū)下三疊統(tǒng)及其之下的地層發(fā)生折曲變形，形成軸向北西–南東、傾角較緩的舊城背斜、新圩南礦段向斜、那端背斜及該軸向的斷裂，這些褶皺控制了沉積鋁土礦的保存和風(fēng)化剝蝕變?yōu)槎逊e鋁土礦的范圍和程度，斷裂也在一定程度上改變鋁土礦層的空間位置

燕山期由于新圩南礦段洋板塊自東向西的俯沖及壓力釋放后的伸展，形成該區(qū)北東向或北東東向的褶曲和斷裂，并可使印支期形成的北西向壓性斷裂發(fā)生張裂，對(duì)鋁土礦層進(jìn)一步改造

由于本區(qū)離新圩南礦段洋俯沖帶較遠(yuǎn)，俯沖的遠(yuǎn)程效應(yīng)相對(duì)較弱，因此本區(qū)燕山運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度不如印支運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度大，印支運(yùn)動(dòng)基本上奠定了該區(qū)的構(gòu)造格局，燕山運(yùn)動(dòng)在其上有疊加改造

通過(guò)上述分析，結(jié)合野外調(diào)查、地層學(xué)分析及礦體地質(zhì)特征研究發(fā)現(xiàn)，沉積型鋁土礦的成礦和改造過(guò)程始終伴隨著區(qū)域性構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用

桂西地區(qū)自晚古生代至早中生代經(jīng)歷東吳運(yùn)動(dòng)(地殼抬升)、印支期(擠壓變形)和燕山期(拉張斷裂)三期構(gòu)造活動(dòng)，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)改變了古地形地貌，控制了礦體形態(tài)和規(guī)模，并在成礦后對(duì)礦體進(jìn)一步改造，表現(xiàn)為礦體形態(tài)和空間位置上的變化

4.2. 基地巖類控礦基底巖類為碳酸鹽巖的地區(qū)對(duì)成礦最為有利，因?yàn)樵诠艢夂虻乃嵝燥L(fēng)化條件下，碳酸鹽巖最容易被強(qiáng)烈的紅土化，即碳酸鹽巖基底易于發(fā)生喀斯特化，形成很多喀斯特洼地、漏斗等負(fù)地形，形成了含礦巖系的堆積空間，利于地表水及地下水的活動(dòng)，繼而導(dǎo)致紅土化作用向深部發(fā)展，使沉積在基底上面的物質(zhì)(如凝灰?guī)r)風(fēng)化形成古紅土后堆積

另外，由于遭受過(guò)風(fēng)化剝蝕后的碳酸鹽巖，巖溶發(fā)育，孔隙率高，滲濾條件好，古紅土再堆積覆蓋在這樣的巖類之上，對(duì)古紅土的反復(fù)淋濾過(guò)程進(jìn)行順利，脫硅排鐵的通道十分暢通，有利于鋁土礦的形成

4.3. 古地形對(duì)礦體分布的控制沉積型鋁土礦嚴(yán)格受成礦古基底形態(tài)的制約

古巖溶地貌，即準(zhǔn)平原化的微凹凸地形，給礦床形成奠定了良好的成礦物質(zhì)堆積場(chǎng)所

因此古基底的地形對(duì)礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模及礦石質(zhì)量都具有嚴(yán)格的控制作用

如果古巖溶基底凹陷深、范圍大，則含礦巖系就會(huì)沉積厚、分布范圍廣，所形成的鋁土礦就厚度大、礦體規(guī)模大、質(zhì)量佳；如果古巖溶基底凹陷淺、范圍小甚而凸起，那么含礦巖系就沉積薄以至尖滅、分布范圍窄，形成的鋁土礦就厚度薄、礦體小、質(zhì)量差，甚至無(wú)礦

根據(jù)對(duì)含礦巖系及沉積相的研究表明，合山組沉積時(shí)研究區(qū)為海陸交互相的古地理環(huán)境

合山組巖性為灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r夾炭質(zhì)頁(yè)巖和煤層，底部有厚度不等的鐵鋁巖或鋁土礦層

其巖性由純灰?guī)r相變?yōu)殍F質(zhì)黏土巖或鐵鋁巖、鋁土質(zhì)泥巖或鋁土礦、煤層或碳質(zhì)泥巖，顯示潮坪相及陸相特點(diǎn)

合山組地層沉積厚度的變化表明其沉積時(shí)區(qū)域地貌古基底面存在起伏，但起伏不大，和準(zhǔn)平原地貌的基本特點(diǎn)差別不大，說(shuō)明了合山組沉積前研究區(qū)已經(jīng)歷了較長(zhǎng)期的陸相表生地質(zhì)過(guò)程，而合山組地層空間分布特點(diǎn)也顯示了沉積型鋁土礦的區(qū)域分布

關(guān)于臺(tái)地沉積型鋁土礦的形成，既要求有高的降雨量，又要求有良好的淋濾條件

表生條件下鋁的富集是被動(dòng)的，良好的淋濾條件保證了風(fēng)化殼中最易被淋溶的鹽基離子能夠充分地遷移到地下，促進(jìn)了表層土壤堿性離子的貧化和表層土壤的酸化

在酸性土壤中，難溶硅可以形成硅酸，并向下遷移

很明顯，臺(tái)地的存在對(duì)于垂直輸水淋濾沖洗具有重要地位，只有臺(tái)地地形和下伏巖石的高孔隙度結(jié)合，才能保證鋁鐵分離和鋁硅元素被動(dòng)富集的過(guò)程能夠繼續(xù)進(jìn)行 [22]

臺(tái)地巖石裂隙發(fā)育程度高，延深大，淋濾沖洗延伸也大，礦層較厚

因此，穩(wěn)定的臺(tái)地保證了化學(xué)風(fēng)化作用的長(zhǎng)期進(jìn)行和富鋁過(guò)程的完全發(fā)育

5. 結(jié)論

根據(jù)對(duì)平果沉積型鋁土礦的研究分析，總結(jié)出以下認(rèn)識(shí)：1) 平果地區(qū)沉積型鋁土礦主要分布于教美礦區(qū)、新圩南礦段礦區(qū)、那端礦區(qū)，果化也有少量分布

礦體形態(tài)多為似層狀、透鏡狀，由于礦體的形態(tài)和大小受古風(fēng)化面地形控制，總體來(lái)看，礦體在空間上由邊緣相連的眾多平凹透鏡體(上界平底界凹)組成，連接處呈層狀似層狀，可寬可窄，可厚可?。煌哥R體可深可淺，可大可小

礦石礦物主要為一水硬鋁石，脈石礦物為粘土礦物、黃鐵礦等

礦石具有長(zhǎng)柱狀自形–半自形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、等，礦石構(gòu)造有豆?fàn)?、鮞狀、致密塊狀、土狀等，礦石質(zhì)量以青灰色土狀、豆(鮞)狀鋁土礦為最佳，其次為砂屑狀鋁土礦，致密狀鋁土礦較差

2) 沉積性鋁土礦的控礦因素包括構(gòu)造演化、基底巖類、古地形等幾個(gè)方面

桂西特殊的構(gòu)造演化歷史造成了上二疊統(tǒng)沉積鋁土礦的廣泛分布，構(gòu)造演化也對(duì)已形成礦層進(jìn)行后期改造、破壞

晚二疊世包括平果臺(tái)地在內(nèi)的桂西碳酸鹽臺(tái)地露出水面遭受風(fēng)化剝蝕，成為接受鋁土礦原始物質(zhì)的重要容礦場(chǎng)所，碳酸鹽巖基底易于發(fā)生喀斯特化，巖溶洼地、漏斗等負(fù)地形，形成了含礦巖系的堆積空間，碳酸鹽巖性脆、裂隙發(fā)育、巖石易溶，利于地表水及地下水的下滲活動(dòng)，為鋁土礦脫硅創(chuàng)造了條件

沉積型鋁土礦的產(chǎn)出嚴(yán)格受古地形的制約，古地形控制了礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模，巖溶洼地大且深則礦體厚度和規(guī)模就大

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