陕西省铝土矿成矿规律探微 (1).doc

陕西省铝土矿成矿规律探微 1 土矿主要是指在工业上能够被利用，是对三水铝石、一水硬铝石及一水软铝石为主的矿物所组成矿石的统称。在世界上是除了“铁”之外，应用最广泛的矿产资源。陕西省因其独特的地貌特征，成为我国铝土矿资源最为丰富的几个省市地区之一。所有矿产资源的形成都有其自身的规律，铝土矿也不例外。本文主要从陕西省的各个铝土矿入手，分析其铝土矿的成矿规律。 [关键词]铝土矿 陕西省 地质特征 矿床特征 成矿规律 中图分类号P618.45 文献标识码A 文章编号1009-914X（2013）07-0286-01 铝土矿是金属铝生产的最好原料，也是铝土矿最广泛的应用领域，通常在金属铝的生产方面占世界铝土矿总量的89以上，铝土矿也成为世界上除铁之外最重要的矿产资源。我国的铝土矿大多分布集中，其中以大、中型矿床为主。陕西省的铝土矿是继山西、贵州以及河南、广西四个省份之后较为丰富的地区，陕西省目前已经被勘探出来的的铝土矿产地有18处，其中包括11处矿点、5处小型的矿床和2处中型矿床。陕北地区的府谷县，渭北地区的铜川到韩城一带以及陕南地区的的西乡、南郑、镇巴等地是这18处铝土矿的主要分布地区。这些地区都有其各自的地质条件和构造特征，对探索陕西省铝土矿成矿规律有重要意义。 1.成矿区的地质条件及矿床特征 陕北及渭北地区在地层上严格来说属于华北地层大区和鄂尔多斯地层分区。地层在结构上总体由两个构造成组成，一个是以前古生界为基底的构造层，另一个是在古生界以上组成的盖层构造层。这两大地区铝土矿分布区的地层只有韩城东北处露出了小块的太古宇，其中最老的地层就是寒武系，再向上依次包括奥陶和二叠、三叠及侏罗、白垩和第三与第四系，可以看出，陕北及渭北全区在失志留纪到早石炭世的地层沉积都处于缺失状态，含矿的地层主要是石炭系下统本溪组，在府谷和铜川到韩城一代的石炭系都呈零星分布。下统本溪组岩性上部主要是页岩和炭质页岩，下部主要是紫色粘土页岩及粘土夹铝土矿。本溪组以6-9m的厚度为主，上统太原组的厚度则多在13-90m。而西乡到镇巴这一带地区在地层上属于扬子地层分区，主要是由细碎泥质及火山凝灰岩建造而成，在构造层次上同样分为两个岩系，一个是基底变质岩系，另一个是盖层沉积岩系。基底岩系主要在碑坝到西乡这一带分布。陕北和渭北地区的铝土矿主要分布在鄂尔多斯晚古到中生代坳陷盆地的边缘，坳陷盆地是一个从南延伸到北的巨型盆地，构造较为简单。从构造方向来看，南部一般是北东东向，北部则近南北向之间。陕南地区的构造位置在属于华南陆块上的米仓山到大巴山逆冲地带，构造线的一般方向是从北东转向近南北。 陕北和渭北地区的火山岩及侵入岩没有任何发育，因此地壳基本一直在比较稳定的状态，岩浆活动可以说几乎没有或者很少有。陕南地区的侵入岩大规模分布在米苍山到大巴山的基底逆冲带上，但岩浆活动在扬子早期比较集中，震旦纪直到现在都没有出现和明显的岩浆活动。陕北地区铝土矿主要分布在府谷县城以北到黄河西岸的天桥则和海则庙及浪湾一带约31km 的范围内是陕北地区铝土矿的主要分布点，该地区的矿体产出一般呈层状和似层状，与围岩基本一致，类似于水平状。矿体的上界比较平整，下界则显示出不平状态。 铜川到韩城一带是渭北铝土矿的主要分布区，该区矿体主要是呈透镜状，层状及窝状，基底古侵蚀面的地形是其矿体特征的主要依据，平坦的地区矿体呈似层状，凹凸的地形矿体则呈透镜状。西乡以南，镇巴以西及南郑以东地区是陕南铝土矿的主要分布带，该区的矿体产状和围岩相同，主要呈显出凸镜状和扁豆状以及串珠状。 2.陕西省铝土矿成矿规律及成矿模式 铝土矿形成的基本要素有两个，首先是持续缓慢的堆积场所，其次是充足的物质来源。一般来说，铝质是由于碳酸盐岩石或者铝硅酸盐岩石风化和分解所提供的元素。不仅对气候和理化条件有严格要求，而使这类岩石被长期暴露并不断被风化和侵蚀是其在地质构造上的必要条件，即也物源地和堆积地的地壳构造性质必须一直保持在相对稳定的状态，以缓慢升降为主。其次是物质来源，位于沉积间断面上是陕西省已知铝土矿的主要特点，它们的基底基本都是灰岩。当灰岩、白云质灰岩含少量铁铝质并被长期暴露在适宜的气候条件下时，很容易被溶蚀，其中的铁和铝质就会随着溶蚀分离出来，被水携带着进入盆地，最 成为铝土组成的原始要素之一，另一个铝质的物质来源是古陆地上风化的铝硅酸盐被水体携带进入盆地并沉积。所以陕西省的石炭系铝土矿和二叠系铝土矿的物质来源既包括铝硅酸盐岩在露地上的风化分解物，也包括碳酸盐岩在基地的溶蚀分解物，呈现多元化的特征。此外，陕西省铝土矿中含有煤层和海相化石，这说明当时的气候一定是温暖潮湿的，因为只有在温暖潮湿的气候下基底岩石才能被大量侵蚀并分解出铝制，而且必须具备丰沛的降水，这样才能带动地表与地下水质之间的不断运动，把铝质源源地输送进地底的沉积盆地。时间因素也是铝土矿成矿规律的一部分，只有地质环境在很少时间都较稳定才能分解出绝大部分有用物质，并形成一定规模的矿床。 从地层考察中可以得知，陕北和渭北地区很长时间是处于海侵状态，沉积了大规模的海相灰岩，在风化剥蚀中分解出各种铝质和铁质，为含铝岩系提供了大量物质沉积基础。此后的下岩世又遭受海侵，海水淹没地表，随着温暖的气候和环境的氧化，铝土矿逐渐出现还原环境，铁绿泥石形成。之后地壳运动的频繁使得海水反复升降，地表在水底低温和高压之下发生水解，碱金属与氧化硅被带走的同时铝土矿在胶体和化学溶液中沉积并最终成矿。而陕南地区在志留纪时属于浅海区，笔石页岩在这一时期沉积，之后地壳上升沉积被间断，二叠纪该区在此被海侵，早期浅海相碳酸盐岩层，薄煤层及粘土形成沉积。之后复为浅海区，陕北的汉中到城固一带在当时已经高耸在海面之上形成陆地，众多的元古代前岩被风化并形成高岭石和氢氧化铁等，为铝土页岩的提供了丰富的物质来源。此后随着时间和气候的变化该地区有机质增多，铝质逐渐富集到页岩层顶部形成矿体。三水铝石在地压和构造褶皱的影响下脱水，形成了该地区一水铝石和高岭石共生的铝土矿体成矿模式。 参考文献 [1] 王党国；祝国柱.陕西省铝土矿地质特征及成矿规律[J].陕西地质，2011，2934-40. 作者简介 马文平（1970.12 ），男，1993年毕业于成都理工学院，地质工程师，长期从事地质勘查工作。 成为铝土组成的原始要素之一，另一个铝质的物质来源是古陆地上风化的铝硅酸盐被水体携带进入盆地并沉积。所以陕西省的石炭系铝土矿和二叠系铝土矿的物质来源既包括铝硅酸盐岩在露地上的风化分解物，也包括碳酸盐岩在基地的溶蚀分解物，呈现多元化的特征。此外，陕西省铝土矿中含有煤层和海相化石，这说明当时的气候一定是温暖潮湿的，因为只有在温暖潮湿的气候下基底岩石才能被大量侵蚀并分解出铝制，而且必须具备丰沛的降水，这样才能带动地表与地下水质之间的不断运动，把铝质源源地输送进地底的沉积盆地。时间因素也是铝土矿成矿规律的一部分，只有地质环境在很少时间都较稳定才能分解出绝大部分有用物质，并形成一定规模的矿床。 从地层考察中可以得知，陕北和渭北地区很长时间是处于海侵状态，沉积了大规模的海相灰岩，在风化剥蚀中分解出各种铝质和铁质，为含铝岩系提供了大量物质沉积基础。此后的下岩世又遭受海侵，海水淹没地表，随着温暖的气候和环境的氧化，铝土矿逐渐出现还原环境，铁绿泥石形成。之后地壳运动的频繁使得海水反复升降，地表在水底低温和高压之下发生水解，碱金属与氧化硅被带走的同时铝土矿在胶体和化学溶液中沉积并最终成矿。而陕南地区在志留纪时属于浅海区，笔石页岩在这一时期沉积，之后地壳上升沉积被间断，二叠纪该区在此被海侵，早期浅海相碳酸盐岩层，薄煤层及粘土形成沉积。之后复为浅海区，陕北的汉中到城固一带在当时已经高耸在海面之上形成陆地，众多的元古代前岩被风化并形成高岭石和氢氧化铁等，为铝土页岩的提供了丰富的物质来源。此后随着时间和气候的变化该地区有机质增多，铝质逐渐富集到页岩层顶部形成矿体。三水铝石在地压和构造褶皱的影响下脱水，形成了该地区一水铝石和高岭石共生的铝土矿体成矿模式。 参考文献 [1] 王党国；祝国柱.陕西省铝土矿地质特征及成矿规律[J].陕西地质，2011，2934-40. 作者简介 马文平（1970.12 ），男，1993年毕业于成都理工学院，地质工程师，长期从事地质勘查工作。