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斑竹园铝土矿矿产分布特征及成矿预测

2021-12-20李信念

西部资源 2021年5期
关键词:铝土矿

李信念

摘要:为进一步了解斑竹园铝土矿具体情况,本文对斑竹园铝土矿矿产的具体分布特征进行了研究,先了解和分析斑竹园地质特征和铝土矿区域构造条件,然后阐述了矿床的分布特点,并对铝土矿成矿进行了预测,结果为斑竹园铝土矿与旦坪铝土矿矿石类型相同,品位及主要组分含量相近,详细对旦坪铝土矿矿石进行可溶性试验,完全适合用拜尔法生产氧化铝。

关键词:铝土矿;矿产分布;成矿预测

贵州省地质矿产勘查部门组织开展了地质勘查工作,通过地质测量和少量槽探以及钻探工程对矿化潜力相对较大的区域进行地质勘查,然后通过对勘查结果进行剖析,探明了斑竹园铝土矿矿产分布特征,对该铝土矿开采工作的可行性进行了全面评价,对勘查区域的含矿总量进行了初步勘查,从中粗略估算出铝土矿产资源的整体分布总量,进行了较为详细的成矿预测,从各个层次确保了地质勘查和矿产分布预测的工作效果。

1.斑竹园铝土矿区域构造条件

勘查工作人员通过前期勘查和分析,明确了斑竹园地区铝土矿矿层的分布数量、分布范围、分布特征、长度、厚度、品质以及矿层结构的变化特征,并对矿体条件构成的连续性进行了推断和预测,判断是否具有勘测的铝土矿床或者其他矿层结构。在此次勘查中,大致勘查出铝土矿体内部所含有的夹石、无矿天窗以及矿层底部围岩结构的具体性质,也对铝土矿的厚度分布情况,对矿体起到破坏性作用的断层结构,矿体产状以及具体分布范围等进行了详细勘查,基本确定了铝土矿体的具体类型,含量大小以及其他共生混合物的构造特征。对矿石内部的化学构成成分,有益有害物质的种类与含量等进行了全面分析,有效划分出矿石的自然类型与条件,同时对铝土矿的成矿工作进行深度探索[3],具体如表1所示:

2.斑竹园铝土矿的矿产分布特征分析

2.1矿区矿产分布情况

矿区铝土矿属沉积型一水硬铝石铝土矿床,铝土矿层赋存于二叠系下统大竹园组(P1d)含铝岩系中,呈层状、似层状,产状与地层基本一致。矿体规模较大、厚度变化小。本次普查共圈定3个矿体,编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,其中Ⅰ号矿体为主矿体表2。矿体厚0.99m~1.34m,平均厚1.21m;含Al2O3 55.17%~56.36%,平均55.24%;A/S 3.82%~4.09%,平均4.06%;SiO2 13.55%~14.76%,平均13.61%;Fe2O3 8.97%~11.14%,平均9.20%;TS 0.059%~3.035%,平均2.669%。铝土矿333+334资源量2040万t,其中:333资源量1233万t,334资源量807万t。伴生镓(Ga)334金属量694t。

2.2矿产分布特点

I号矿体作为主矿体分布在该矿区西南区域的茶商店—斑竹—吴家湾一带,整体从南到北方向发展总长度为4100m,宽度范围在550m~2100m之间,展布面积为5.05km2,矿体底板的标高范围在470m~1250m,矿石资源总储备量达到1756万t,其中铝土矿资源储备量达到1098万t,其他金属矿资源储备量为655万t[4]。铝土矿的矿体形态以及结构情况,地表未出露作为隐伏矿体结构,在矿体的边界区域为不规则板状结构矿体,整体结构比较简单,同时结构比较完整,单体框架结构的特征分布比较明显。在该矿体区域的西南部分,铝土矿主要是以粘土层夹石为主要的存在形态,整体的形态构成比较完整,同时连续稳定矿体的产状和周围圍岩保持相同矿体,倾角范围在282°~315°,平均角度为14.5°。

II号矿体规模,II号矿体分布在矿区到东北侧区域,整体长东西不规则状分布,长度大约为1100m,宽度范围在130m~450m,总面积达到0.29km2,矿体区域底板标高范围在1190~13600,总矿石资源分布量达到83万t,如表3所示:

Ⅲ号矿体,第一矿体规模,矿体分布于矿区东侧中部柏塘南部一带,呈东西向不规则板状展布,长约1450m,宽220m~500m,展布面积0.52km2,矿体底板标高1330m~1440m,333+334类矿石资源量201万t,其中333资源量126万t,334资源量75万t。第二矿体形态呈层状、似层状产出,地表露头为不规则带状,总体形态简单完整,以单层矿产出为其特征,未见无矿天窗。矿体产状与围岩一致,矿体倾向310°~345°,倾角8°~13°,平均11.1°。第三,矿体厚度,由6个山地工程和1个钻孔控制,经统计,单工程矿体厚0.83m~2.35m,矿体平均厚1.34m,变化系数为39.65%。

3.斑竹园铝土矿成矿预测

通过系统的沉积学矿物学、沉积地球化学以及有机化学等多方面分析和研究,针对斑竹园铝土矿的成矿条件展开了深度探究,并且有效确定了铝土矿含矿岩系形成的古气候、古物理化学条件等,并且尝试恢复了古生态系统以及古水文系统等。在斑竹园地区铝土矿层内部CIA数值超过90,高岭石为主的粘土矿物质存在较强的化学风化现象,并且有效结合古地磁数据参数分析,在石炭二叠纪区域靠赤道附近等相关勘查数据充分说明,务正道地区在石炭二叠纪古气候背景、铝土矿的形成水体记录显示为淡水和海水过渡环境,也称为半封闭式海水环境,矿物质来源于生物标志数据显示条件。

3.1资源量估算范围

斑竹园铝土矿普查资源量估算范围为贵州省正安县斑竹园铝土矿探矿权范围内,其中铝土矿资源量估算范围由28个拐点坐标控制,估算面积约5.85km2,矿体底板标高为470m(149勘查线北西部)~1440m(TC49附近);煤炭资源量估算范围由42个拐点坐标控制,估算面积约11.27km2,煤层底板标高为670m(145勘查线北西部)~1542m(109勘查线南东部)。

3.2铝土矿资源量估算结果

矿区矿体底板标高为470m(149勘查线北西部)~1440m(TC49附近),估算铝土矿333+334;资源量2040万t。其中:333资源量1233万t,占资源总量的60%,334资源量807万t,占资源量总量的40%(表4),矿体厚0.80m~3.35m,平均厚1.21m;含Al2O3 55.17%~56.36%,平均55.24%;A/S 3.82%~4.09,平均4.06%;SiO2 13.55%~14.76%,平均13.61%;Fe2O3 8.97%~11.14%,平均9.20%;TS 0.059%~3.035%,平均2.669%。

从矿层内部所提取的生物标志显示来自于低等藻类微生物,属于高等维管束植物的有机质来源,由此可断定,该沉积盆地周围的准平原地区,主要是以陆上生态为主,整体的成矿地质条件良好,铝土矿受到古水文系统的直接控制,形成湿地渗滤作用发育渗流带围岩逐渐消失,出现纵向横移运动和转变。铝土矿的形成主要控制因素,包含了沉积古地理条件以及林率所产生的作用,前者主要控制含铝土矿盐系分布和厚度,直接决定了铝土矿的形成条件以及古地理发展背景,后者直接控制了优质铝土矿的分布范围[5]。

3.3工程矿体厚度

铝土矿工程矿体根据取样化验分析结果进行圈定。凡Al2O3≥40%、A/S≥1.8%的连续样品真厚度之和,即为工程矿体厚度,其中包括厚度<0.8m的不稳定夹石在内,当夹石参与计算后,工程矿体达不到边界品位时,夹石予以剔除,采用压缩法统计矿体厚度。煤矿工程中煤层厚度的确定:控制工程中达到工业指标要求的煤层厚度,煤层中单层厚度小于0.05m的夹矸,与煤分层合并计算采用厚度,但并入夹矸后,全层灰分(Ad):≤40%;夹矸厚度小于煤层的最低可采厚度,且煤分层厚度均等于或大于夹矸厚度时,将上下煤分层厚度相加作为可采厚度。与此同时,建立起了控制铝土矿形成的动态沉积结构,有效得出铝土矿的形成属于一个漫长的演化过程,暴露风化的主要作用,为其提供出大量的成矿技术条件,古地理环境直接决定了含有铝土矿盐系厚度和矿石类型,同时在沉积后期和淋滤共同作用下直接控制铝矿石的质量。铝土矿含矿岩系为一套上部富铝、下部富铁的铝土质粘土质沉积组合,其上覆岩石地层主要为P2q的大套灰岩,下伏岩石地层为C2h灰岩或S1hj泥、页岩,表明矿系岩(矿)石组合及顶、底板岩石特征的标志十分明显[6]。

4.结语

对该区域铝土矿的整体分布特征进行探索,根据综合勘查工作原则,本次勘查工作针对斑竹园铝土矿产的整体分布条件进行了深入研究,提出了该地区铝土矿的成矿前景,有效勘查出该地区地层的结构构成条件,含铝土矿的地层结构位置、岩性条件、岩层厚度、标志层以及岩相地理特征等,对后续的铝土矿成矿预测工作以及铝土矿矿床控制工作打下良好的基础。

参考文献:

[1]杨瑞西,许国丽,楚卢凯,等;河南郁山—礼庄寨地区铝土矿重力-CSAMT综合成矿预测[J].金属矿山, 2019(09): 113-122.

[2]刘晓东,李江,李江博,等;云南富宁谷桃沉积型铝土矿矿体特征与成矿预测[J].世界有色金属, 2018(20): 114-115+117.

[3]王行军,王梓桐,王根厚,等;滇东南广南县砂子塘铝土矿床地球化学特征研究[J].西北地质, 2018, 51(04): 166-183.

[4]金中国,邹林,张力,等;贵州务—正—道地区铝土矿成矿模式与找矿模型[J].沉积学报, 2018, 36(05): 914-926.

[5]成功,唐婕,袁海明,等;先验知识在堆积型铝土矿定量遥感反演中的应用[J].轻金属, 2017(04): 4-8.

[6]鲁正清,柴世剛,等;豫西偃龙煤田深部铝土矿地质特征及矿床成因[J].地质与勘探, 2016, 52(04): 627-634.

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