礦化體地質(zhì)特征

1、南漳縣獅子巖鋁土礦區(qū)猴子巖礦段位于揚(yáng)子陸塊區(qū)（）一級構(gòu)造單元，上揚(yáng)子古陸塊（2）二級構(gòu)造單元，上揚(yáng)子陸塊褶皺帶（2-2）三級構(gòu)造單元，神農(nóng)架-荊門臺坪褶皺帶（2-2-1）四級構(gòu)造單元。礦區(qū)所在區(qū)域處于揚(yáng)子陸塊區(qū)北緣，太古代以來經(jīng)歷了多期構(gòu)造運(yùn)動的塑造與改造，其形成和演化記錄了揚(yáng)子地塊的演化歷史。在地史發(fā)展過程中，測區(qū)經(jīng)歷了多旋回多階段的發(fā)展，尤其是黃陵結(jié)晶基底前寒武紀(jì)變質(zhì)雜巖的時序演化，完整地記錄了太古代陸核的形成、元古代從裂解到碰撞造山的全過程，是重建Rodinia超級古陸演化歷史的重要見證。中生代以來的沉積和變形事件，則保留了印支燕山時期的碰撞造山運(yùn)動的痕跡。印支運(yùn)動后，隨著斷塹、斷隆形成

2、，全區(qū)成為濱太平洋構(gòu)造域的組成部分。晚石炭世早期的海侵開始，轉(zhuǎn)變?yōu)闇\海臺地相環(huán)境。晚石炭世晚期，地殼再次抬升，并露出地表。在其古風(fēng)化殼上，迎來早二疊世的海侵，在濱海沼澤-瀉湖盆地中沉積形成了鋁土礦。至中二疊世，海侵大規(guī)模擴(kuò)大，轉(zhuǎn)變?yōu)闇\海陸棚臺地淺海盆地環(huán)境。1、含礦巖系特征南漳縣獅子巖鋁土礦區(qū)猴子巖礦段內(nèi)出露的鋁土礦含礦為早二疊紀(jì)梁山組（P1l），含礦巖系底板地層主要有中志留紀(jì)紗帽組（S2sh），頂板地層為中二疊紀(jì)棲霞組（P2q）。含礦巖系地層特征述如下：早二疊紀(jì)梁山組（P1l）梁山組為礦床內(nèi)砂巖、頁巖組合的含礦巖系。下部為石英質(zhì)砂巖，上部為粘土質(zhì)巖石夾鋁土礦、赤鋁土礦層。45線剖面以東鐵質(zhì)含

3、量增高，以致出現(xiàn)多層鋁土礦。該組平行整合于紗帽組之上，自下而上劃分為五個巖性層，描述如下：第一巖性層（P1l1）：分布于礦床南部，巖性為石英巖，41線剖面以東含磁鐵礦，變?yōu)楹F石英巖，系石英砂巖變質(zhì)而來。厚48m，最大厚度13 m。本層穩(wěn)定，出露明顯，為一標(biāo)志層。第二巖性層（P1l2）：分布于礦床南部，巖性為粉砂巖、石英砂巖。41線剖面以東，在上部多為石英砂巖中斷續(xù)分布一層赤鐵礦。厚113m，一般15m。第三巖性層（P1l3）：分布于礦床南部，巖性為鮞綠泥石巖、水云母頁巖夾鮞狀赤鐵礦。本巖性段一般自下而上為赤鐵礦鮞綠泥石巖、鮞綠泥石赤鐵礦、含鐵水云母頁巖、赤鐵礦鮞綠泥石頁巖、或高嶺石質(zhì)水云母頁

4、巖、鋁土礦質(zhì)水云母頁巖。在礦層取樣中常有鋁土巖、鋁鐵巖等名稱，這是根據(jù)Fe203和Al203的含量來劃分的。Al203含量不低于40%，F(xiàn)e203含量很低，為鋁土巖；Al203、Fe203含量相近為鋁鐵巖；Fe203含量大于35%，則為含鋁赤鐵礦。本巖性層巖性變化較大，但鐵質(zhì)含量高。厚度0.54.31m，一般12m。第四巖性層（P1l4）：分布于礦床南部，見礦體特征部分礦層描述。第五巖性層（P1l5）：分布于礦床西南部，巖性為炭質(zhì)粘土巖，在其頂部往往含有黃鐵礦團(tuán)塊。本層極不穩(wěn)定，厚度00.94m，一般。含礦巖系底板地層中志留紀(jì)紗帽組（S2sh）自下而上劃分為五個巖性段，描述如下：第一段（S2s

5、h1）：分布于礦床北部，巖性為水云母頁巖，局部夾粉砂巖、礫巖透鏡體或石英脈，風(fēng)化后呈碎薄片狀。厚度475m。第二段（S2sh2）：分布于礦床北部，為礦段內(nèi)出露面積最大地層單元，巖性為砂質(zhì)頁巖、粉砂巖、頁巖夾石英砂巖。粉砂巖中含有水云母頁巖薄層，且往往與水云母頁巖呈過渡關(guān)系，石英砂巖由于動力變質(zhì)作用，已向石英巖過渡。厚度90120m。第三段（S2sh3）：分布于礦床中部，巖性為石英砂巖，由于動力變質(zhì)作用，已向石英巖過渡。巖石中次生石英脈發(fā)育，脈寬25cm，最寬10cm以上。厚度416m，一般510m。第四段（S2sh4）：分布于礦床中部，亦為出露面積較大的地層單元，巖性為粉砂質(zhì)水云母頁巖夾頁巖，

6、風(fēng)化后呈土黃色薄片。厚度4050m，第五段（S2sh5）：分布于礦段中部，巖性為含鐵粉砂質(zhì)頁巖、泥質(zhì)粉砂巖，上部有一層厚1m左右黃灰色粉砂質(zhì)頁巖。厚度59m，45線剖面處只1m多。本巖性段層位穩(wěn)定，易于辨別，為礦段的標(biāo)志層。含礦巖系頂板地層中二疊紀(jì)棲霞組（P2q）本組巖性為石灰?guī)r，劃分為二個巖性段，描述如下：下段（P2q1）：分布于礦床南部，巖性為生物灰?guī)r，巖石中以含大量生物碎屑為特征，并含較多的炭質(zhì)，風(fēng)化后巖石略帶紫色、棕色銹斑。厚度13m左右。上段（P2q2）：分布于礦床南部，巖性為灰?guī)r，幾乎全部由方解石組成，巖石中有細(xì)粒方解石組成的脈穿插。厚度60m左右。（4）第四系（Q）位于礦床南部，

7、另星出露，巖性為暗黃色亞粘土、亞砂、土及雜碎石塊，厚度不詳。2、礦區(qū)構(gòu)造特征礦區(qū)構(gòu)造以緊密褶皺為主，伴隨的斷裂居次要地位，均屬為成礦后的變形構(gòu)造。（1）褶皺礦床位于苦水坪倒轉(zhuǎn)向斜北東翼，呈倒轉(zhuǎn)單斜層，地層傾向北東傾斜，向南西倒轉(zhuǎn)。41線以西，地層走向125305，傾向北東，傾角4864；41線以東，地層走向140320，傾向北東，傾角3252。（2）斷層礦床內(nèi)斷裂發(fā)育，根據(jù)地層的展布方向可分為縱斷層和橫斷層?？v斷層：此組斷層為張性斷裂正斷層，形成于褶皺作用晚期，以F12較為重要。F12斷層：分布在35線以西，長度500m，走向129309，傾向北東，傾角地表67，深部變緩僅20，35線向東伸入

8、紗帽組四巖性段（S2sh4）而消失，向西伸入棲霞組（P1q）。受斷層影響，上盤巖層局部呈蛇曲狀。斷層落差22139m，水平錯動52135m，在45線處斷距最大。橫斷層：此組斷層形成于縱斷層之后，斷層傾角較大，近于直立。角礫巖發(fā)育，以F16規(guī)模較大，位于45線，長度200m，走向25205，傾向北西西，傾角63，落差34m，水平錯開55m。屬于左旋平移斷層的還有F15、F10、F8，屬于右旋平移斷層的有F9、F11。此組斷層切斷礦層，使之沿走向不連續(xù)。性質(zhì)不明斷層為F13。礦段構(gòu)造屬中常類型。礦床內(nèi)斷層產(chǎn)狀要素、斷距等資料見斷層特征表（表51）表51 獅子巖鋁土礦床斷層特征表編號性質(zhì)產(chǎn)狀要素垂直

9、斷距（m）水平斷距（m）延伸長度（m）走向傾向傾角F8橫向正斷層不詳不詳不詳1050F 9橫向正斷層4590440F 10橫向正斷層195285856F 11橫向正斷層50140452F 12縱向正斷層30939672213952135400以上F 13不明不詳不詳不詳不詳不詳不詳F 15橫向正斷層21230247252340F 16橫向正斷層205295633418200礦（化）體特征1、礦（化）體產(chǎn)狀、形態(tài)及空間分布鋁土礦礦層（體）賦存于梁山組上部或頂部，為梁山組的第三、第四巖性層。下伏地層為梁山組二巖性段水云母頁巖（高嶺石水云母頁巖或鋁土質(zhì)水云母頁巖即鋁土巖）或赤鐵礦鮞綠泥石巖（即赤鐵礦

10、），上覆地層為梁山組五巖性層炭質(zhì)粘土巖（按正常層位）或棲霞組生物灰?guī)r。礦體呈單斜層狀，受F12影響，上盤礦層呈蛇曲狀。礦體向西部逐漸逐漸尖滅，49線以西地表礦層消失。以41線為中心，礦體沿走向和傾向變薄或相變?yōu)楹X赤鐵礦。礦層（體）下部一般為為致密狀礦石，上部為豆?fàn)畹V石，部分地段全部是致密狀或豆?fàn)畹V石。41線以東一般夾一層含鋁赤鐵礦，局部夾鋁鐵巖。經(jīng)100100m的網(wǎng)度對礦體進(jìn)行深部控制，以50m間距用槽探和淺井對礦體進(jìn)行地表和淺部控制，圈出了一個工業(yè)礦層（體），因F12斷層破壞，分為東、西兩段。（1）東段礦體：分布于礦區(qū)中東部，層狀礦體，地表在4133線出露，深部在4733線分布，礦體長度7

11、80m，礦體埋深0280m，賦存標(biāo)高355至。礦體走向130310傾向北東，傾角43線以西為3965，地表25，43線以東4365。礦體厚度0.185.61m，平均厚度，變化系數(shù)為55%，屬較穩(wěn)定型。Al2O3含量27.4168.69%，平均含量49.63%，A/S 7.8。礦體資源儲量占全礦區(qū)資源儲量的88.3%。（2）西段礦體：分布于礦段中西部，層狀礦體，分布于3947線間，地表礦體出露長度360m，礦體埋深0200m，賦存標(biāo)高31690m。在45線由于斷層F16的影響，地表礦體向南西方向位移50m。礦體走向115295，傾向北東，傾角為352.95m，平均厚度，變化系數(shù)58%，屬較穩(wěn)定型

12、，Al2O3含量49.6669.31%，平均含量60.22%，A/S 6.9。礦體資源儲量占全礦區(qū)資源儲量）的11.7%。2、礦石的礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、化學(xué)成分及礦石類型（1）礦石礦物成分組成礦石的主要礦物有隱晶質(zhì)一水硬鋁石、水鋁石、赤鐵礦、黃鐵礦、褐鐵礦、綠泥石、高嶺石，次要礦物為膠鋁礦、白鈦石、方解石、金紅石、電氣石、滑石、菱鐵礦、黃鉀鐵礬、三水鋁石等，將主要礦物敘述如下。一水硬鋁石：為主要礦物成分，含量55%以上，絕大部分為隱晶質(zhì)，形成鮞粒及豆粒，被大量氧化鐵渲染呈棕褐色。水鋁石：一般呈自形0.07mm，是組成鮞、豆粒的礦物之一，含量次于隱晶質(zhì)一水硬鋁石，是隱晶質(zhì)一水硬鋁石的重結(jié)晶產(chǎn)物。

13、赤鐵0.003mm)似塵埃分布在隱晶質(zhì)一水硬鋁石中，有些分布于豆粒邊緣。褐鐵0.003mm之間，少數(shù)由黃鐵礦風(fēng)化而成，具黃鐵0.1mm)。黃鐵0.6mm之間，除分布在鮞粒和豆石中之外，部分還作為鮞粒的膠結(jié)物，礦層頂部靠近炭質(zhì)粘土巖處較為富集。綠泥石：一般含量為35%,多呈鱗片狀集合體不均勻地分布，另外還有呈鮞狀、脈狀產(chǎn)出的。高嶺石：一般含量220%，為白色土狀物，一般呈隱晶質(zhì)，個別呈鱗片狀，粒度小于，多與綠泥石一起分布在豆粒的收縮裂隙中，或與膠鋁礦、水鋁石混在一起組成鮞粒和豆粒。在致密礦石中呈星點(diǎn)狀分布在膠鋁礦、水鋁石中。（2）礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造結(jié)構(gòu)0.003mm大小的一水硬鋁石的大量聚集，形成致密

14、狀。隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：致密狀鋁土礦石具有灰色礦物為隱晶質(zhì)一水硬鋁石，白色小點(diǎn)為綠泥石、高嶺石及水云母，黑色小點(diǎn)為褐色鋁土礦（見照片5-1）。照片5-1 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)（單偏光510：視域直徑）0.6mm0.2mm，一般都具有較好的同心園結(jié)構(gòu)。主要由隱晶質(zhì)一水硬鋁石組成。中心核一般為褐鐵礦，也有高嶺石、綠泥石及膠鋁礦。鮞粒之間膠結(jié)物主要是隱晶質(zhì)一水硬鋁石與方解石，另有少量黃鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等。鮞粒中心部分（白色）主要是水鋁石，鮞粒中的同心園主要是膠鋁礦、鮞粒中的黑色礦物是褐鐵礦。膠結(jié)物深色的是隱晶質(zhì)一水硬鋁質(zhì)，白色是方解石（見照片5-2）。照片5-2 鮞粒結(jié)構(gòu)（單偏光510：視域直徑）豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)：豆粒園

15、形和橢園形，大小在24mm之間，一般2mm左右。豆粒主要由隱晶質(zhì)一水硬鋁石組成，另有少許綠泥石、高嶺石、葉臘、滑石、膠鋁礦、赤鐵礦、褐鐵礦、方解石、黃鐵礦、電氣石等，膠結(jié)物為膠鋁礦、水鋁石，少量黃鐵礦、高嶺石、綠泥石等。豆粒中白色礦物為半自形自形晶板。柱狀水鋁石。灰色為膠鋁礦，黑色為黃鐵礦，膠結(jié)物是膠鋁礦(見照片5-3)。照片5-3 豆粒結(jié)構(gòu)（單偏光54：視域直徑）角礫結(jié)構(gòu)：鮞狀、豆?fàn)罴半[晶質(zhì)結(jié)構(gòu)礦石破碎后重新膠結(jié)起來呈此結(jié)構(gòu)，膠結(jié)物也是隱晶質(zhì)一水硬鋁石，還有高嶺石、綠泥石、方解石、鐵質(zhì)等?；疑V物為水鋁石，黑色的是膠鋁礦，其中混有少量的赤鐵礦，黑色具有一定晶形的礦物為黃鐵礦氧化成的褐鐵礦，白

16、色細(xì)條為方解石一綠泥石脈（見照片5-4）。照片5-4 角礫結(jié)構(gòu)（510：視域直徑）構(gòu)造塊狀構(gòu)造：隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)礦石呈現(xiàn)此種構(gòu)造。層狀構(gòu)造：鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的礦石，顆豆粒呈平行排列的特點(diǎn)，使礦石顯示層狀構(gòu)造。（3）礦石化學(xué)成分根據(jù)所采樣品的化學(xué)分析結(jié)果，礦石中Al2O3：27.4169.31%，一般在50%左右。SiO23.1116.22%，一般在8%左右。Fe2O33.0735.75%，一般在20%左右。TiO25.23%，一般在24%。S 0.0478.38%，一般13%。單工程Al2O3/ SiO2 2.915.7，一般5以上，Al2O3/ Fe2O 31.120.4，一般3左右。Al2O3：主

17、要以隱晶質(zhì)一水硬鋁石、膠鋁礦、水鋁石形式存在。淺部41線以西，礦體中Al2O3含量小于50%，以東，礦體中Al2O3含量大于50%，41線以西深部，礦體中Al2O3含量大于50%；41線以東，礦體中Al2O3含量小于50%。S：的存在形式有三種：黃鐵礦、硫酸鹽、有機(jī)質(zhì)，以黃鐵礦為主，占80%以上，黃鐵礦富集在礦體頂部。本段礦石中普遍含S較高，以39線為界，以東多在1%以下，以西多在2%以上。SiO2：以高嶺石、多水高嶺石、綠泥石等硅酸鹽礦物形式存在，在礦體中分布無規(guī)律。V2O5：含量0.070.15%，平均0.11%，Ga含量0.00570.135%，平均含量0.009%。（4）礦石類型礦石自

18、然類型：按鋁土礦物成分劃分可分為三種：隱晶質(zhì)一水硬鋁石鋁土礦：膠鋁石重結(jié)晶成隱晶狀水鋁石,成分以一水硬鋁石為主。水鋁石鋁土礦：礦石礦物以半自形自形晶的板柱狀水鋁石為主。膠鋁礦鋁土礦：礦石中膠鋁礦也有重結(jié)晶現(xiàn)象，但結(jié)晶程度不如隱晶質(zhì)水硬鋁石鋁土礦。以上三種類型礦石以前兩種為主。三種類型礦石的礦物成分如表5-2.按礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造可劃分為：鮞狀鋁土礦、豆?fàn)钿X土礦、鮞豆?fàn)钿X土礦、角礫狀鋁土礦、膠狀隱晶質(zhì)鋁土礦。礦石工業(yè)類型：按雜質(zhì)含量，屬高鐵高硫型鋁土礦。表5-2 鋁土礦礦石自然類型礦物成分表取樣工程結(jié)構(gòu)礦石類型礦物成分ZK394隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)(致密狀礦石)隱晶質(zhì)一水硬鋁石-水鋁石鋁土礦隱晶質(zhì)一水硬鋁石6

19、3-66%水鋁石綠泥石5%方解石3-5%高嶺石3%水云母0.1%褐鐵礦74%隱晶質(zhì)一水硬鋁石高嶺石20%綠泥石5%黃鐵礦1.0%電氣石0.1%鋯石0.1%ZK453隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)(致密狀礦石)水鋁石-膠鋁礦礦石膠鋁礦73-63%水鋁石20-30%綠泥石5%電氣石1%鋯石0.8%褐鐵礦0.3%3、礦體圍巖和夾石（1）礦體圍巖礦體圍巖為早二疊紀(jì)梁山組內(nèi)巖性層和中二疊紀(jì)棲霞組。本礦床內(nèi)出露地層大多倒轉(zhuǎn)，礦體底板主要為棲霞組生物灰?guī)r，巖石呈灰黑色，中厚層狀，生物碎屑結(jié)構(gòu)，主要礦物為方解石，次要礦物為炭質(zhì)、黃鐵礦、褐鐵礦等，方解石呈微細(xì)粒狀，含大量生物碎屑，含較多炭質(zhì)，多沿生物碎屑邊緣或裂隙充填，風(fēng)化后巖石

20、略帶紫色并有棕色銹斑。在礦區(qū)西部，棲霞組與礦體中間夾一層厚度的黑色炭質(zhì)粘土巖，為梁山組第五巖性層，呈微薄層狀，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要礦物水云母、高嶺石，次要礦物水鋁石、炭質(zhì)、黃鐵礦等，分布極不穩(wěn)定。礦體頂板巖石自下而上為梁山組第二、第一巖性層鮞綠泥石巖、水云母頁巖。鮞綠泥石巖：紫紅色，中厚層狀，鮞狀結(jié)構(gòu)、角礫狀構(gòu)造。主要礦物成分為鮞綠泥石、赤鐵礦、方解石，次要礦物成分為黃鐵礦、膠磷礦、石英、鋯石、電氣石，方解石呈脈狀產(chǎn)出。局部地段由于菱鐵礦交代鮞綠泥石而形成鮞綠泥菱鐵礦。水云母頁巖：灰白4.31m，該層之上巖石為粉砂巖及石英砂巖。（2）礦體夾石礦體夾石為含鋁赤鐵礦，主要礦物為赤鐵礦、褐鐵礦、膠鋁礦、水鋁石，次要礦物為方解石、高嶺石、綠泥石等，膠狀隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，角礫狀構(gòu)造，角礫為