河南省偃龙煤田深部铝土矿地质特征及其找矿标志
1、矿区地质概况
研究区大地构造位置属于华北陆块南部，位于河南省西部洛阳盆地的东南侧，受秦岭构造带和中国东部构造带明显影响。属于嵩箕断隆上嵩山背斜北翼，地层属华北地层区豫西地层分区嵩山地层小区，属于偃（师）巩（县）荥（阳）IV级铝土矿成区。研究区南部有少量寒武系馒头组、张夏组、崮山组、炒米店组、三山子组灰岩、白云岩出露，东部出露二叠系和三叠系地层，西部新近系中新统洛阳组零星出露，奥陶系、石炭系地层区内无出露，大面积被第四系坡积物、Ⅱ级阶地冲洪积物覆盖。 另外，区内地层受嵩山背斜控制，总体为一向北倾斜的舒缓单斜构造，构造线近东西向展布，地层产状倾向350°～20°，倾角12°～23°，在岩溶漏斗中，本溪组下部地层倾角可达30°～50°。构造表现形式以断裂作用为主，褶皱作用次之。区内岩浆活动较弱，局部有岩脉侵入。区内铝土矿和煤炭资源丰富。 该区铝土矿矿体连续性较好，厚度大、品位高，是河南省主要的富铝土矿成矿带之一。 2、矿床地质特征 2.1含铝岩系地质特征
据钻孔资料分析：区内含铝岩系形态大体上为层状，局部呈似层状或连续的透镜状，与下伏古岩溶侵蚀面有密切关系，往往
在古岩溶坑凹处形成厚度较大的透镜体，而古岩溶坑凹中心向外逐渐变薄，含本溪组矿岩系分层结构明显，，为一套铁铝岩层，铝土矿赋存于含矿岩系的中上部，其上下均为粘土岩，含铁岩石位于下部，与下伏奥陶系平行不整合接触，与上覆太原组整合接触，厚0. 5～60m ，平均厚约15.18m，由下而上分为5层：（1）铁质粘土岩夹山西式铁矿层：为褐红色铁质粘土岩、含铁绿泥石及褐、赤铁矿组成。有时有黄铁矿，深部含黄铁矿较多。铁矿分两层：上层为透镜状、似层状铁矿，有时呈豆鲕状结构；下层为鸡窝状铁矿，中部被铁质粘土岩隔开。厚0.12～19.57m。（2）杂色页岩、粘土岩：上部为含铁粘土岩、铁质粘土岩、局部夹铁矾土矿，下部常有不厚的灰色粘土岩、底部有时有炭质页岩，厚0.24m～26.75m。（3）浅灰色薄层状铝土岩：泥状结构，微具页理构造，为粘土矿的主要层位，厚0.30m～17.92m。（4）灰色深灰色厚层状铝土矿：具豆鲕状、碎屑状结构、有时为微粒结构、凝聚结构、块状构造，靠近地表风化带为土状构造、多孔状构造和蜂窝状构造。多孔体中曾见生长有板钛矿晶体。为主矿层。大部为1层矿。有时有薄的夹层，分为2～3层，在剖面上各种矿石类型对应性不强。厚0.10m～44.86m。（5）深灰色薄层状粘土岩（或铝土岩）及含铁粘土岩：为粘土矿主要层位之一，局部可达铝土矿的工业品位，厚0.15m～13.08m。 2.2铝土矿矿体特征
2.2.1矿体形态、产状和规模
本区铝土矿成因类型为沉积型，铝土矿赋存于本溪组的中上部。全区初步圈出铝土矿矿体9个。其中贾庄坡-焦村-府店矿段Ⅰ、Ⅱ号铝土矿体规模较大，品位较高。（表1）。 表1铝土矿矿体特征一览表
矿体编号 分布位置 赋存标高 规模（m） 产状（°） 品位 （m） 长度 宽度 厚度 Al2O3(%) A/S
Ⅵ 191～167线 -341～51 3000 500 3.59 350∠19 53.99 3.7 Ⅶ 135线～119线 215～236 1200 380 2.34 2∠19 51.92 3.0 Ⅷ 83～75线 -189～67 830 500 3.14 18∠17 54.34 3.2 Ⅰ 63～08线 217～513 8800 700 2.94 0∠19 60.57 5.5 Ⅱ 12～92线 -595～410 7500 600 3.39 0∠20 62.30 3.8 Ⅲ 100～112线 -91～3 700 600 2.80 0∠18 61.04 5.5 Ⅳ 120～140线 -158～240 2000 600 1.84 0∠19 61.43 4.8 Ⅴ 152～176线 -132～120 1050 300 3.94 0∠19 58.20 3.6 矿体呈层状、似层状，局部为透镜状、溶斗状、鸡窝状及不规则状。矿体形态严格受基底古岩溶地形的控制，古地形平坦处，矿体呈似层状；古地形低洼或溶斗时，矿体为透镜状或溶斗状。矿体长一般 700～8800 m，夹沟矿段厚大的熔斗状和透镜状矿体之间由薄矿体相连，构成大型综合矿体，长度可达 8800m，厚 0.5～57.95m，一般1～10m。产状平缓，一般倾角 10°～20°。但由于古岩溶地形的控制，不同的矿体产状有所差异， 同一矿体的不同部位产状也不一致。在岩溶漏斗中，矿体由四周向中间
倾斜, 本溪组下部地层倾角可达 30°～50°。总的规律是矿体底板产状变化较大，顶板比较稳定。矿体直接底板为粘土矿、粘土岩、铁质粘土岩，间接底板为中奥陶统马家沟组灰岩。矿体直接顶板多为粘土矿、粘土岩、炭质页岩或薄煤层。
区内铝（粘）土矿在垂向上也具有明显的三层结构（图1）。下部为灰黑色致密状铝土质泥岩，手感细腻，块状构造，见有不规则的纹层，上部见有与纹层平行排列的碎屑层，碎屑呈棱角状，一般在1cm以下，成分单一，含有较多的团块状、星点状和条带状黄铁矿，局部见有>3cm的黄铁矿团块，该层的厚度不一，最薄处只有数厘米或缺失，厚者达数米，向上与中部豆鲕（碎屑）状铝土矿层多呈截然的接触关系。
中部主要为灰色豆鲕状和碎屑状铝土矿，豆粒和鲕粒多为圆状和椭圆状，粒径一般在2-4cm之间，鲕粒粒径小于2mm，多数豆鲕粒圈层构造明显，该层中黄铁矿化较为强烈，尤其是下部，黄铁矿局部交代豆鲕和碎屑，与下部铝土质泥岩呈截然接触关系，向上与上部铝土质泥岩往往呈逐渐过渡关系。该层厚度变化较大，有时完全缺失，有时厚度可达数十米，基本的规律是本溪组厚度大，该层厚度也大。
图1偃龙地区ZK4704钻孔本溪组柱状图 2.2.2矿石质量特征
区铝土矿矿石呈灰黑色、深灰色，以豆鲕状和致密状结构为主，次为砾屑状结构，以块状构造和致密状构造为主，次为层理
构造。
矿石的矿物成分
铝土矿石中所见主要矿物大致分为铝矿物、粘土矿物和钛矿物三类，中部豆鲕（碎屑）状铝（粘）土矿较有代表性。 主要矿物为一水硬铝石，含量45%～95%；其次为水云母、叶腊石（含量5%～25%）、高岭石（5%～25%），蒙脱石（少量）、绿泥石（0～30%）、褐铁矿（5%～25%）等，有时见石英、方解石、钠长石、赤铁矿、黄铁矿、蛭石；微量矿物有金红石、电气石、锐钛矿、板钛矿、白钛矿、磁铁矿、磷灰石、锆石、榍石、绿帘石、三水铝石及炭质等。 矿石的化学成分
矿石的化学组分主要有Al2O3 、SiO2 ，Fe2O3 ，TiO2 ，次为GaO，M gO，K2 O，Na2O，S，P2O5以及伴生有意组分Ga和Li等。
Al2O3为衡量矿石质量的重要指标。全区矿石单样35.00% ～76.13% ，284个铝土矿样品平均含量（质量分数）为59.77% ，Al2O3主要来自一水硬铝石，其次来自高岭石等粘土矿物，其含量与矿体厚度、矿石类型关系密切。矿体厚度越大，铝含量越高，反之，则低；单样分布情况Al2O3>50%占85% 。。 SiO2 是主要影响矿石的有害组分。主要来自高岭石和少量的水云母等，单样含量为1.45% ～41.51％，284个铝土矿算术平均含量为13.33％，与Al2O3呈消涨关系。
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