周杨斌

1 区内地质

区域上位于华南加里东褶皱系右江印支褶皱带靖西～田东隆起的中北部，中泥盆世后形成浅水孤立碳酸盐岩台地与深水断槽相间、盆台割剧的古地理格局，并一直持续演化到二叠纪末。

出露地层主要有：石炭系马平组（C2Pm）的浅灰、灰白色厚层～块状微晶灰岩夹生物碎屑灰岩、细—中晶白云岩、生物碎屑灰岩、生物碎屑泥晶灰岩等；二叠系的栖霞-茅口并组（P2q-m）的灰白色中厚层状含生物碎屑灰岩夹薄层状硅质岩、乳白色厚层状灰岩夹角砾状灰岩、灰白色中厚层状微晶灰岩，合山组（P3h）的深灰色中厚层状含碳质含生物屑灰岩、灰黑色中层状炭质灰岩、灰黑色薄层状炭质泥岩夹浅灰色薄层状硅质岩、薄煤层夹碳质泥岩，底部为浅灰色、青灰色、灰黄色中厚层状铁铝岩等；三叠系马脚岭组（T1m）的深灰色片状灰岩、深灰色薄层状灰岩、浅灰色中层状灰岩；第四系的灰黄、灰色、褐色亚粘土及围岩岩石碎块等。

覆盖于茅口组、马平组之上的第四系是堆积型铝土矿的主要赋矿层位。上二叠系统合山组底部铁铝岩层是重要的沉积型铝土矿赋矿层位。

2 构造特征

2.1 褶皱

区内褶皱较发育，北西向褶皱最为发育，次为近南北向褶皱，主要有巴旺背斜、巴头向斜、那贯向斜等，褶皱构造控制着沉积型铝土矿的分布。

2.2 断裂

区内断裂较发育，主要有北东及北西向两组断裂，受断层影响，沉积型铝土矿空间上有不同程度位移，导致含矿岩系不连续，分为多个矿体。

区域性断裂有：北西向的多均～多角断层、古逢～古桃断层和北东向的古桃～登别断层等，断层主要错断马平组、栖霞-茅口并组、合山和马脚岭组地层，并错断了部分沉积型铝土矿体，其次生断裂对沉积铝土矿体影响较大，一是使矿体产状变陡，局部矿体破碎，地层错断甚至使矿体变薄；二是使矿体发生平移错动，在平面空间上形成不连续的多个沉积铝土矿体；三是发生地层上下错动，往往使沉积型铝土矿体在地表重复出现或缺失，以古美一带和多汉-多燕一带矿体特征最为典型。

3 沉积型铝土矿矿体特征

区内圈定有两个大型沉积铝土矿矿体，分别为德保县登晒、田阳古美沉积型铝土矿体。各沉积型铝土矿体特征分述如下。

3.1 德保县登晒沉积型铝土矿体

该矿体从北东部翁部-登邦一带一直延伸到南西部多保-排或一带，延伸长度约为21.60km，矿体呈层状、似层状产出，矿体产状较缓，总体走向北东-南西向，倾向北北西-北西，产状312～339∠6～24，在巴书-陇位一带断裂构造较发育，矿层被多组东西向、南北向断裂错动，局部矿层被抬升或者下降，但基本都见矿层出露，在多汉-多燕一带，断层使矿体抬升，使矿体在地表重复出现。矿体Al2O3含量45%～65%不等，S含量0.05%～12%不等，铝硅比值3.30～8不等。

3.2 田阳古美沉积型铝土矿体

矿区内沉积铝土矿矿层赋存于上二叠统合山组底部，呈层状、似层状产出。上二叠统合山组含矿岩系控制了沉积铝土矿层的分布范围。矿层产状与围岩基本一致，随褶皱而变化。矿层受断层错断，呈不对称两翼分布，西翼从果花屯由北向南经多邦屯至老坡村，再往南西经登力屯至下佑屯，陆续出露近20km，总体呈北东-南西走向展布。矿层倾角一般为15°～30°，局部随其所处的褶皱部位不同而变化，东翼自古美向南至马凌东面，局部受褶皱影响呈向斜出露，断续出露约5km，矿层倾角一般为10°～35°，局部受构造影响而变陡。矿体平均Al2O3含量一般50%～69%不等，铝硅比一般4～9，S含量一般0.5%～6%。

田阳古美沉积型铝土矿体整体矿石品质比德保县登晒沉积型铝土矿体要好。

4 控矿因素

对区内地质特征、构造特征、含矿岩系特征、岩相古地理沉积环境特征及成矿物质来源、矿床成矿条件等综合研究后认为，该矿床主要控矿因素主要有含矿层位、沉积环境、物质来源和古构造环境。

4.1 含矿层位

矿区内所有矿体均赋存于茅口组古风化侵蚀面上的上二叠统合山组一段，含矿岩系控制了沉积铝土矿层的分布范围。而含铝岩系与下伏地层马平组沉积间断的存在是铝土矿形成的必要条件，为其提供了容矿空间，间断时间越长，喀斯特面上的溶蚀地形差异越大，往往岩溶凹地矿层较厚，凸起位置矿层较薄。

4.2 沉积环境

从矿体的分布特征、矿石质量特征显示，巴别乡古美—巴头乡一带茅口组总体属台地中心沉积环境，矿体走向及倾向稳定，矿石质量总体较好；巴别乡北东登力、巴头乡南西多燕一带茅口组总体属局限台地-台缘浅滩沉积环境，矿体走向及倾向不稳定，矿石质量总体稍差。

4.3 物质来源

前人通过铝土矿石矿物成分、微量元素、铁铝分异差异显示桂西沉积型铝土矿矿床物质来源主要是火山喷发形成的沉凝灰质和基底母岩风化的富铝矿物，碱性矿物和铁被淋滤带走，铝、铁、硅等元素淋滤残留在原地形成三水铝石、针铁矿、赤铁矿及其它矿物，这些矿物以鲕粒、豆粒、隐晶质等形式堆积在原地与风化残留的重砂矿物以及岩屑等共同组成了最原始的富铝岩层。

区内的沉积铝土矿一般由下往上分为致密状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿、称土状、半土状铝土矿（或称蜂窝状），以土状铝土矿质量最好，结构多以豆鲕状为主，次为砂屑状，且成分中富含高岭石、石膏，局部绿泥石化，反映成矿期后，在进一步海退暴露后，矿石在氧化环境得到淋滤脱硅、脱硫，质量明显提高。

4.4 古构造环境

稳定的古构造环境是成矿的重要条件，陆台地区古地形主要为平地、缓坡，该区域的SiO2相对于Al2O3更易流失，使得Al2O3相对富集，同时地层间隙性抬升、基底裂隙发育，排水条件畅通，使得风化淋滤作用更强烈，更有利于铝土矿形成。

5 成矿规律

从矿区矿床成因、控矿因素、沉积相因素初步总结区内成矿规律如下几个方面。

5.1 成矿地质要素

5.1.1 地层

矿体均赋存于茅口组古风化侵蚀面上的上二叠统合山组底部，含矿岩系控制了沉积铝土矿层的分布范围。矿层厚度主要受古岩溶面起伏而变化。

5.1.2 构造

矿体总体上分布于巴旺背斜、巴头向斜两翼，受断裂影响呈不对称关系。背斜核部中心位置后期暴露地表崩落形成堆积铝土矿，向斜两翼均有含矿岩系出露，受后期断层错断，空间上有不同程度位移，导致含矿岩系不连续，圈定了多个矿体。

5.1.3 含矿岩系

矿区内含矿岩系由下往上依次为：第①层为红色的富铁铝质泥岩（粘土），厚0m～1m，该层并不是连续出现，只在少量钻孔或露头可观察得到，岩性主要为浅红色、紫红色、褐红色富铁贫铝的泥岩，铁质一般为褐铁矿、赤铁矿等，属于古风化壳的残坡积层；第②层沉积致密状铝土矿层，厚度一般1m～5m，一般为中至厚层状，该类矿石一般含铁较高，铝含量中等，一般Al2O3含量在45%～55%左右，矿石致密坚硬；第③层一般为碎屑状、豆鲕状和土状、半土状铝土矿，厚度0.5m～3m左右，该层并非连续出现，一般在古地貌较平缓区域连续产出，其它地方呈窝状、或透镜状断续产出。碎屑状、豆鲕状铝土矿石多呈青灰色或浅灰色，具碎屑结构或豆（鲕）状结构；土状、半土状（蜂窝状）铝土矿多为灰白色、浅灰色，颜色较纯，呈土状、半土状，疏松易碎。碎屑状、豆鲕状和土状、半土状铝土矿是高品位、高品质的铝土矿，一般Al2O3含量可大于50%，高者大于70%，铝硅比一般大于5，具有重要的工业应用价值；第④层（含）炭质泥岩或夹煤线，厚0.5m～5m不等，以沼泽相碳质泥页岩夹煤层和煤线为主，夹灰黑色杂色硅质岩薄层，在硅质岩中见生物化石碎屑，其上部煤层的质量变好，顶部发育紫红色铁质泥岩。于多汉-多燕一带，该层以碳质泥页岩夹煤线为主。由于后期的剥蚀，其顶部暴露间断面常形成薄层状沉凝灰岩、含凝灰质泥岩；第⑤层（含）泥质硅质岩、硅质泥岩或硅质岩夹泥岩，厚1m～10m不等。矿区内含矿岩系的沉积层序总体上是一致的，部分区域不完整，尤其在台地边缘区部分层序缺失明显。

5.1.4 沉积铝土矿矿物组合

矿物成分主要为一水硬铝石，次为粘土矿物及黄（褐）铁矿。三者含量关系决定矿石质量。

5.2 矿体空间分布规律

5.2.1 矿化富集

矿区内地表或靠近地表的矿体矿石质量总体上明显比中深部的好，且铁铝分异作用差异明显，地表铝含量比深部相对较高，地表或靠近地表的矿石含硫较低，中深部含硫较高，反映了成矿期后二次暴露淋滤，矿石质量明显提高。矿石质量好的矿石明显比矿石质量差的比重要低，矿石比重从2.6～3.3不等。

5.2.2 矿石类型

沉积型铝土矿按矿石自然类型划分可分为4种类型：致密状铝土矿、碎屑状铝土矿、豆鲕状铝土矿、土状、半土状铝土矿（或称蜂窝状铝土矿）。

致密状铝土矿多呈灰绿色，褐红色，矿石呈致密状，岩性坚硬，有时可见沉积纹层。该类铝土矿石一般品位较低，Al2O3含量一般在45%～55%左右，Fe2O3、SiO2含量较高，含S也相对较高，因此铝硅比值较低，一般在2～5之间，为低品位、低品质的铝土矿，但其往往有一定的厚度，在德保县多汉-多燕一带，厚度可达5m～10m，东西向宽约700m，倾向上延伸大于1.4km。

碎屑状铝土矿一般呈青灰色、浅灰色、碎屑状结构，块状构造。Al2O3含量一般在50%～60%之间，SiO2含量较低，含S量居中，铝硅比值相对致密状矿石较高。

豆鲕状铝土矿多呈青灰色、浅灰色，具豆鲕状结构，块状构造。豆鲕状铝土矿Al2O3含量在这几种矿石类型中较高，一般Al2O3含量50%～70%，SiO2含量较低，含S量也较低，铝硅比值较高，为中高品位、高品质的铝土矿，一般可达到工业品位要求。

土状、半土状铝土矿（蜂窝状铝土矿）颜色较浅，为灰白色或浅灰色，岩石呈土状或半土状，疏松易碎。该类型铝土矿Al2O3含量高，一般可达60%～70%，质量上乘者可大于70%，SiO2含量最低，含S量最低，铝硅比值最高，为高品位、高品质的铝土矿，是寻找工业矿的理想找矿类型。

一般来说，从土状→豆鲕状→碎屑状→致密状，矿石质量逐渐降低，说明成矿物质搬运、分异、富集、淋滤的程度也降低，成熟度也相应降低。一般情况下，含矿层位自下而上泥质含量增多，自上而下豆鲕粒逐渐减少，含豆鲕粒越多，矿石质量较好。它们之间存在着过渡类型，矿石类型基本上反映了矿石质量，同时也反映了成矿期的成矿物质和风化壳的成熟程度。

5.3 沉积相因素

该地区合山组铝土矿的沉积相带应为台地内部准平原，简称台地准平原，向外分别为台地边缘浅滩、台缘礁相，再向外为台地前缘斜坡相。根据初步掌握的相关资料，对台地准平原相大致分为以下几种亚相。

5.3.1 地表风化壳相

以二叠系茅口组古喀斯特风化壳分布，位于含矿岩系的下部，一般无层理，矿体厚度较大，主要为松散的铝土、含铝粘土，为铝土矿风化壳或火山灰早阶段的产物。后期受局限台地和成岩作用，这些风化产物一般转化为块状铝土岩、铁铝质岩等。

5.3.2 局限水体相

台地内水上隆起，石芽坡地被海水淹没而又互不贯通，类似于湖盆，湖盆数量多，分布普遍，相间出现，规模适中，从而为丰富的物质来源提供了广阔的沉积场所。湖盆中部到边部表现为铝土矿层由厚变薄，而粘土层由薄变厚，含矿层总厚度与铝土矿层厚度变化一致，矿石构造从致密状-豆状-鲕状-碎屑状，这是深湖区-浅湖区-滨湖区水动力作用不同的结果。早期海水中相对富含腐植酸及无机酸类，由于台地边缘阻隔，台内海水流动性不大，形成强还原环境，在这种环境下，红土化的铝硅酸盐进一步分解，加上海水带来的少量铁铝物质，在PH值大于7时，首先形成一些黄铁矿。随着高岭石脱硅，当出现铝大于硅的中性一弱碱性环境，即形成铝土页岩和铝土矿。以后，由于海水变浅或横向上地形起伏造成的形成类似于浅水滩坪环境，由于有机质腐殖质增多而形成煤系，从下到上就构成铁一铝一煤序列。矿体形态受下伏碳酸盐岩岩溶地形的严格控制，多呈层状及似层状，部分经较强机械搬运至溶洼中形成透镜状或漏斗状矿体。由于古岩溶地貌是凹凸不平的，铝土矿在沉积形成过程中，在水浅高能处形成鲕状、豆状矿石，在低凹处形成反映水能较弱的土状结构。低速而稳定下降的湖盆，为铝土矿床的形成提供了比较好的沉积条件（但其间还有多次微弱的震荡运动，造成内碎屑构造），若后期叠加风化淋滤及表生阶段的地下水活动，则脱硅脱硫化，矿石质量变高。

5.3.3 台内溶洼相

一般分布于含矿岩系中部，相当于一个次级盆地，层理明显，多以中层为主，次为薄层状，常夹有薄层的铝土质泥岩，有些地区还具有沉积旋回，即由鲕、豆组成的粒序层理，显示浊流搬运作用，矿石类型为碎屑状、豆鲕状，少量致密状，矿石一般呈灰、深灰色。砾状矿石也是溶洼相沉积的主要特征之一，有些砾石无搬运迹象，应为崩落成因。

5.3.4 沼泽相

一般产出于含铝岩系顶部，厚度不一，岩性为炭质泥岩、薄煤层或煤线组成，泥岩多为铝土质泥岩，有时顶部见有褐红色暴露面，时见有浅绿色或黄绿色泥岩条带。铝土矿层与煤层密切伴生或呈夹层出现时，矿石的A/S不高。沉积环境为沼泽、湿地或台地边缘。

5.3.5 蒸发潮坪相

分布范围较小，主要在碳质泥岩、铝土质泥岩或铝土岩中呈纹层状产出，石膏可能类似萨布哈模式（蒸发泵模式）在孔隙水中沉淀，沉积环境经常暴露于海面之上。

一般来说，沉积铝土矿层厚度与下伏地层茅口组的沉积环境关系密切。矿层底板茅口组灰岩处于台地边缘或台地内部台洼处，在其之上形成铝土矿层较薄，甚至没有，矿石质量也较差；处于台内（开阔台地），矿层较厚，矿石质量亦相对较好；台地边缘内的茅口组岩性特征大多为灰色-深灰色薄-中层含生物屑微晶灰岩，发育生物滩相沉积，可见明显的生物颗粒具顺层定向及韵律分带；台内的茅口组岩性特征大多为浅灰色-灰色中-厚层状微晶灰岩，局部夹有生物屑微晶灰岩，生物屑稍发育，水体相对较浅，总体反映开阔台地沉积环境；部分地段茅口组岩性为一套灰色-深灰色薄-中层状含泥质生物屑灰岩，水体相对较深，属开阔台地内部低洼（台洼）沉积环境。

6 总结

德保县-田阳地区沉积型铝土矿控矿因素主要有层位控矿、构造控矿和古地理环境控矿等，其中层位控矿和构造控矿基本已经明确，存在争议和难点的是古地理环境控矿，往往野外工作中难以确定，通过地表填图和地表工程较难确定沉积微相，且目前缺乏有效的深部地球物理找矿预测方法，沉积型铝土矿勘查具有一定的盲目性。在以后的沉积型铝土矿勘查和研究中应着重对成矿期岩相古地理环境进行研究，结合地球物理方法、层序地层学、沉积学理论等，将铝土矿的沉积环境由粗略的台地相，细化为海岸沼泽，潮上带和局限浅海等精细古地理环境，指出铝土矿成矿的有利相带，建立相应的成矿沉积模式，系统总结区域的成矿分布规律，划出找矿预测区域，达到进一步指导找矿的目的。