風化礦床實習報告012131班魯洪濤

1、中國地質(zhì)大學（武漢）礦床學實習報告平果鋁土礦礦床實習報告學院：地球科學學院班級： 012131班 學號：20131003785 姓名： 魯洪濤 目 錄第一章 區(qū)域地質(zhì)背景3第二章 礦區(qū)地質(zhì)特征3第三章 礦床簡介43.1含礦巖系43.2礦體特征43.3礦石特征53.4標本觀察6第四章 礦床成因8第一章、 區(qū)域地質(zhì)背景平果原生鋁土礦形成于晚二疊世 成礦時，平果原生鋁土礦位于黔桂坳陷盆地，盆地的南邊為越北古陸、大新古陸、云開古陸，東邊為大明山古陸，東北為江南隆起，北邊為黔中隆起，西邊為康滇古陸平果處于黔桂坳陷盆地內(nèi)的一大片沼澤中，且其周圍沒有隆起，只有局限淺海 在這樣的古地理環(huán)境約束下，平果不可避免

2、的要接受其四周數(shù)個古陸的剝蝕沉積以及盆地內(nèi)部茅口組灰?guī)r的風化沉積云開古陸、康滇古陸等幾個古陸及黔桂盆地內(nèi)均分布有茅口組灰?guī)r，二疊紀晚期成礦時，首先遭受風化剝蝕的即為茅口組灰?guī)r 同時，在區(qū)域內(nèi)還存在有二疊紀及二疊紀之前的巖漿巖、變質(zhì)巖，這些巖石也可能受到風化剝蝕。第二章、 礦區(qū)地質(zhì)特征礦區(qū)處于南華準地臺的華南褶皺系西南部右江地槽褶皺帶內(nèi),右江復向斜百色構(gòu)造盆地的東南緣。東西寬30 km,南北長40 km,在1 200 km2范圍內(nèi)分布有那豆、太平、教美、新安、果化等5個礦區(qū)。礦區(qū)地層主要出露有中泥盆世到中三疊世的一套以碳酸鹽巖為主的淺海相沉積地層,泥盆系、石炭系分布于背斜軸部,中下三疊系分布于向

3、斜軸部,二疊系分布于翼部,第四系陸相碎屑沉積地層分布于洼地、谷地、坡地及河谷階地,其中以石炭系、二疊系分布最廣。礦區(qū)主要褶皺有那豆背斜、興寧背斜、新安背斜和果化復向斜、太平向斜,褶皺軸向為NW- SE向,呈NE向排列,基本屬于對稱褶皺構(gòu)造類型。斷裂構(gòu)造以平行于褶皺軸向的縱向逆沖斷層為主,以右江大斷裂為主體,顯示為NW向的擠壓沖斷裂構(gòu)造帶。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動較弱,主要為海底火山活動,且多為發(fā)生于中三疊世早期的小規(guī)模海底噴發(fā),以火山碎屑巖(凝灰?guī)r)為主,分布廣泛。受東吳運動影響,本區(qū)曾一度隆起,二疊系茅口階灰?guī)r出露地表并遭侵蝕,經(jīng)古巖溶作用形成紅土化風化殼,至合山初期沼澤成煤之前,紅土化風化殼于海濱沉

4、積形成原生沉積鋁土礦,主要產(chǎn)于上二疊統(tǒng)合山組底部、下二疊統(tǒng)茅口階灰?guī)r的侵蝕面上,分布于平果、田陽、靖西、德保一帶。因其有害雜質(zhì)S含量遠大于0.7%的允許含量,目前工業(yè)上暫時無法利用原生沉積鋁土礦。當原生礦在巖溶作用過程中發(fā)生次生改造,有害雜質(zhì)銳減,經(jīng)崩落、搬運、堆積在巖溶洼地及坡地上形成可利用的巖溶堆積型鋁土礦。第三章、礦床簡介3.1含礦巖系巖溶堆積型鋁土礦的含礦巖系厚0 26 m,自上而下分為3層:(1)桔紅色砂質(zhì)粘土層:以砂質(zhì)粘土為主,夾少量巖石碎屑,有少量鋁土礦細屑和鐵錳結(jié)核,厚0 11.2m,一般1 3 m左右。常受到剝蝕零星出露,頂部常有幾十厘米的腐植層。2)鋁土礦層:主要含礦層,呈

5、土紅色,以鋁土礦碎屑及粘土為主,摻雜少量褐鐵礦等,厚0.5 26.1 m,一般3 7 m,局部被切割剝蝕。(3)紫紅至暗紅色粘土層:主要為粘土,粘性大,局部含少量3 cm以下磨圓度較好的鋁土礦、褐鐵礦等碎屑,厚0 18 m,一般1 5 m,多沿基底灰?guī)r凹陷分布,石牙凸起部位常缺失。由此可見巖溶堆積型鋁土礦的含礦巖系實為土紅色粘土夾鋁土礦及少量褐鐵礦碎屑(稱為“原礦”),鋁土礦粒度大小懸殊,大者可達數(shù)立方米,小者< 1 mm,甚至更小,一般1 50 cm,渾圓度差,呈棱角狀。3.2礦體特征(1)礦體分布:主要礦體大多分布在原生沉積鋁土礦層位以下的巖溶洼地及坡地上,那豆、新安、果化礦體都分布

6、在其短軸背斜范圍之內(nèi),太平、教美礦體則分布在興寧背斜的兩翼,也受背斜構(gòu)造控制。礦體分布的標高相差較大,介于120 650 m之間(右江河岸標高約100 m),分布最低的是那豆39#礦體(約100 150m),分布最高的是太平128#礦體(約400 537 m),那豆礦區(qū)有64.6%的儲量分布在200 500 m標高,太平礦區(qū)有97.9%的儲量分布在200 500 m標高。(2)礦體形態(tài):礦體形態(tài)復雜,各礦體相互分割,平面呈帶狀、枝狀、長條狀、網(wǎng)狀、不規(guī)則狀或雞窩狀,剖面呈似層狀、扁豆狀、透鏡狀等,傾向和坡向一致。產(chǎn)狀受基底地形控制,分布于峰叢洼地和峰林谷地的礦體呈平緩或微傾斜產(chǎn)出,傾角一般&l

7、t; 10°而山脊、緩坡上的礦體則呈緩傾斜產(chǎn)出,傾角一般為10 20°。(3)礦體規(guī)模:相差極為懸殊,多屬中型礦床,其中> 100× 104 t的礦體,在那豆、太平礦區(qū)中分別占總儲量的74.6%、86.5%,儲量為50× 104 100× 104 t的分別為11.2%、6.5%,30× 104 50× 104t的分別為4.2%、2.7%。最小者為那豆41- 6#礦體,儲量僅480 t;最大者為太平121#礦體,儲量達1 397× 104 t。全區(qū)小礦體數(shù)量多,大礦體數(shù)量少,各礦區(qū)儲量相對集中。(4)礦體厚度:

8、變化較大,由0.5 26.1 m不等,其中以3 7 m居多,那豆、太平礦區(qū)平均厚度分別為4.52、5.76 m。各礦區(qū)均見有少量分布于灰?guī)r溶斗或溶溝中的厚度大的礦段。(5)原礦含礦率:指原礦經(jīng)水洗后> 1 mm的凈礦石含量。按規(guī)定最低工業(yè)含礦率 0.3 t/m3計算,單礦體平均含礦率為0.3 1.363 t/m3。全區(qū)大于0.7 t/m3的礦體占礦區(qū)總儲量的95%以上,那豆、太平礦區(qū)的平均含礦率分別高達0.892、0.94 t/m3。一般表現(xiàn)為正地形的小丘或坡地含礦率高,負地形的洼地含礦率低。3.3礦石特征1)礦物組成:鋁礦物以一水硬鋁石為主,其次為三水鋁石及微量剛玉、拜鋁石、勃姆鋁石,

9、含硅礦物主要為高嶺石,其次為含鐵綠泥石及少量石英、微量水云母、多水高嶺土、變敘永石、迪開石、蒙脫石、鈉斜沸石、方英石等。含鐵礦物主要為針鐵礦,其次為赤鐵礦、水針鐵礦及少量纖鐵礦、黃鐵礦等。稀有、分散元素礦物主要為鈦、鎵、稀土、鈮、鉭、鈧等,但因獨立礦物顆粒極細或未見獨立礦物,機選難以回收。(2)化學成分:5個礦區(qū)顆粒> 1 mm的凈礦石品位見表2。從表可以看出:全區(qū)Al2O3與SiO2、Fe2O3含量總和為80% 83%,呈明顯負相關(guān)關(guān)系。TiO2含量相對穩(wěn)定,含Al2O340% 50%的礦體,TiO2一般為2% 3%;含Al2O350%以上的礦體,TiO2一般為3% 4%;礦體鋁鈦比率

10、(Al/Ti)變化不大,介于12 22之間,平均18.47。其中A/S> 10的礦體,占總儲量的64.9%;A/S< 6的礦體,僅占總儲量的9.8%。Al2O3含量與礦石塊度有密切關(guān)系,呈正消長關(guān)系。(3)礦石類型:區(qū)內(nèi)有10種主要礦石類型,各礦石類型所占比例見表3。(4)結(jié)構(gòu)構(gòu)造:礦石結(jié)構(gòu)為他形粒狀、半自形自形晶、隱晶膠體狀、凝聚、交代結(jié)構(gòu)等,其構(gòu)造為豆狀、假鮞狀、致密塊狀、多孔狀、粉沫狀和微晶細脈狀。3.4標本觀察以下是上課所觀察標本；PG-W-5 含生物碎屑白云質(zhì)灰?guī)r 淺灰色，致密塊狀構(gòu)造，泥晶結(jié)構(gòu)，生物碎屑結(jié)構(gòu)，。古生物主要由雙殼類生物組成，0.1mm左右，10%。主要礦物

11、是泥晶方解石（也有亮晶方解石占10%）和亮晶白云石。PG-K-1 黃鐵礦-水鋁石鋁土礦礦石 總體呈褐紅色，致密塊狀構(gòu)造，隱晶質(zhì)構(gòu)造。主要礦物是赤鐵礦，鋁土礦，褐鐵礦。赤鐵礦，淺黃色-紫紅色（豬肝色），條痕櫻桃紅色，硬度大于指甲，小于小刀，比重大。占70%。褐鐵礦，黃褐色（黃土色），硬度大于指甲，小于小刀，比重大。占10%。硬水鋁土礦，黑色，顆粒狀（結(jié)核狀），占20%。PG-K-4 鮞狀鋁土礦礦石 ，灰黑色，比重較大，塊狀構(gòu)造，鮞粒狀結(jié)構(gòu)，鮞粒（110mm）膠結(jié)物為長英質(zhì)物質(zhì)（長石，石英），基底式膠結(jié)。鮞粒為鋁土礦，黑色，硬度大于指甲，小于小刀。PG-W-1 灰?guī)r 泥晶灰?guī)r ，灰黑色，塊狀構(gòu)造，

12、泥晶結(jié)構(gòu)，主要是泥晶方解石。PG-W-2 煤層 ，深黑色，污手，比較松散。層理構(gòu)造，薄層1cm，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)。第四章、礦床成因我國96%的鋁土礦屬巖溶型,在空間分布、礦體形態(tài)、礦石結(jié)構(gòu)及礦石成分等都與底板的碳酸鹽巖的古巖溶有關(guān),巖溶負地形是鋁土礦的賦存場所。平果鋁土礦礦區(qū)位于北回歸線附近,屬亞熱帶炎熱多雨氣候區(qū)。區(qū)內(nèi)廣泛分布著可溶性碳酸鹽巖,在漫長的地質(zhì)年代里,本區(qū)受印支燕山運動的影響,產(chǎn)生了間歇性、多級次的構(gòu)造運動和強烈的巖溶作用,產(chǎn)生了以右江大斷裂為主體的一系列擠壓沖斷裂和褶皺,并使地表上形成了一系列具有多樣性、多旋回性、時空一致性并相互迭加的形態(tài)各異的巖溶地貌,為堆積鋁土礦的形成提供了十分有

13、利的場所。同時,易溶的碳酸鹽巖極易發(fā)生紅土化作用,將易溶的Cl、S、Ca、Mg、Si等淋失,而不易溶的Ti、Al、Fe組分被殘留下來,形成鋁土質(zhì)紅土而成為堆積礦的重要找礦標志。這些地質(zhì)作用是巖溶形成的內(nèi)力,它控制了巖溶基準面的變化。因此,可以認為巖溶堆積鋁土礦的形成過程,實質(zhì)上也是巖溶的發(fā)育史。本區(qū)堆積礦沿原生礦作帶狀分布,產(chǎn)于原生礦層位下伏地層出露區(qū)內(nèi),極少延入上覆地層分布的范圍。其分布的最高“階梯”在600 650 m標高上,相當于桂西地區(qū)第二級夷平面的一部分,可見堆積型鋁土礦主要形成于第二、三喀斯特化時期,賦存于不同標高的巖溶洼地、谷地及階梯連接處坡度< 20°的緩坡等地

14、貌單元中。從地貌特征分析,本區(qū)巖溶地貌中發(fā)育于階梯之間的漏斗、落水洞、天窗及陡壁、坡地,是地殼隆起“侵蝕期”垂向巖溶作用的結(jié)果;而分布于階梯的洼地、谷地、溶洞及河谷階地,則是地殼相對穩(wěn)定“堆積期”水平巖溶作用的產(chǎn)物,是形成本區(qū)堆積鋁土礦的有效時期。因此,堆積礦的形成時代,最早是在晚第三紀,但從其松散堆積特點來看,其主要成礦時期應(yīng)該是第三紀中期至第四紀更新世。從堆積礦的成礦條件和時空分布、礦化富集等特征分析,原生沉積鋁土礦的存在和遭受剝蝕,是形成巖溶堆積礦的根本和先決條件。區(qū)內(nèi)原生沉積鋁土礦的上下地層都是碳酸鹽類巖石,在巖石性質(zhì)上有利于巖溶作用的發(fā)生和發(fā)展,并且避免了碎屑巖碎塊的摻雜,鋁土礦及其

15、上部的煤系難溶并形成隔水層,其中的黃鐵礦在地下水的長期溶蝕下形成酸性水,促進了隱伏巖溶的形成和發(fā)展。區(qū)內(nèi)的網(wǎng)格紅土、鐵錳質(zhì)結(jié)核、石灰華的存在,說明了新生代氣候潮濕炎熱,第三紀中期和第四紀是巖溶開始和堆積的主要時期。背斜構(gòu)造是巖溶作用形成和發(fā)展的最有利場所,尤其以抬升一定高度的背斜最為有利,如那豆、太平背斜,因而是巖溶堆積礦床形成的最有利場所;向斜構(gòu)造則保留了原生沉積鋁土礦,只有在其周邊原生出露區(qū)才有比較分散的堆積礦分布。在巖溶發(fā)展過程中,特別是隱伏巖溶的不斷擴大,溶余的原生沉積鋁土礦便崩落堆積在原生礦層位以下的巖溶洼地及坡地上。如那豆礦區(qū)堆積在下二疊統(tǒng)出露區(qū)的儲量占54%,石炭系出露區(qū)的占37%,背