作者简介: 邓军(1973—),男,工程硕士,教授级高级工程师,主要从事地质矿产勘查及研究工作。Email:dragon.dj@163.com。
在龙州地区首次发现早石炭世的堆积型铝土矿矿源层,提出广西堆积型铝土矿至少存在早石炭世和晚二叠世两个时代的矿源层。探索运用高密度电阻率法寻找古风化壳沉积型铝土矿的有效性试验工作。提交新发现矿产地4处,探获新增铝土矿(3341)资源量5 289.15万吨。重新厘定区域地层岩性及岩相特征,系统总结区内铝土矿矿床(点)的时空分布特征、控矿地质条件、成矿规律及找矿标志,建立了区域成矿模式和预测找矿模型,圈定成矿远景区5处,找矿靶区6处,开展区域矿产预测,初步评价了本区铝土矿资源潜力。为该地区下一步地质调查、矿产勘查规划和开发提供了丰硕的基础资料和有益参考。
In this project, we discovered a new accumulation type bauxite source bed of early Carboniferous in Longzhou district, and proposed that there were at least two metallogenic epochs of accumulation type bauxite source beds in Guangxi which were early Carboniferous and late Permian. We tried to search for ancient weathering crust sedimentary bauxite by using the high density resistivity method of prospecting effectiveness test work. We submitted 4 newly discovered mineral lands, and figured out 52 891.5 kilotons of bauxite resources (3341). We redefined the regional stratigraphic lithology and facies characteristics, and summarized the bauxite deposits (occurrences) temporal and spatial distribution characteristics, controlling ore-forming geological conditions, metallogenic regularities and prospecting criteria. We established the regional metallogenic model and prospecting model, delineated 5 metallogenic prospective areas and determined 6 prospecting target areas. In addition, we forecasted the prospecting potential of bauxite in the Fusui-Chongzuo district,Guangxi. All these progress and achievements provide fruitful basic materials and beneficial reference for further geological survey, mineral exploration and development.
“ 广西扶绥— 崇左地区铝土矿矿产远景调查” 是中国地质调查局2007年12月批准的战略性矿产远景调查项目(项目编号:1212010781075; 起止年限:2008— 2010年), 是2004— 2007年度实施的“ 广西靖西-平果地区铝土矿评价” 国土资源大调查项目的延续。项目组在充分搜集整理和分析前人成果[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21①-④(① 广西壮族自治区地质局.1:200 000凭祥幅、崇左幅、东兴幅、友谊关幅区域地质调查报告[R].南宁:广西壮族自治区地质局, 1975.② 广西地质矿产勘查开发局.1:50 000响水幅、崇左县幅、东罗幅、东门圩幅区域地质调查报告[R].南宁:广西地质矿产勘查开发局, 2000.③ 广西地质矿产勘查开发局.1:50 000天西幅、江州幅、柳桥幅、旧城幅区域地质调查报告[R].南宁:广西地质矿产勘查开发局, 2000.④ 广西壮族自治区区域地质调查研究院.1:250 000凭祥市、谅山市(1/3幅)幅(合编)区域地质调查报告[R].南宁:广西地质矿产勘查开发局, 2009.)的基础上, 以铝土矿床成矿理论为指导, 提出运用地化遥综合找矿方法, 先圈出铝土矿找矿远景区, 再布置1:5万区域地质调查, 圈定铝土矿矿化集中区, 并结合零星的浅井、槽探工程等评估铝土矿找矿潜力, 最后再采用1:1万地质简测和稀疏的井探、浅钻工程等开展铝土矿评价, 估算铝土矿资源量(333+3341)这一套行之有效的铝土矿调查评价方法。此外, 结合工作区地质特征进行创新, 探索运用1:1万高密度电阻率法寻找古风化壳沉积型铝土矿的新思路。该项目取得了找矿理论、成果的新发现、新认识和新突破, 生产应用效果突出, 产生了良好的经济和社会效益, 为下一步地质调查、矿产勘查规划和开发提供了丰硕的基础资料和有益参考。在其影响下, 中国地质调查局2010年又启动了“ 广西扶绥-龙州地区铝土矿勘查示范” 的重大计划项目, 中国国土资源部2011年将广西扶绥-龙州铝土矿整装勘查区设为国家首批47片找矿突破战略行动整装勘查区之一, 都从一个侧面反映了该项目产生的社会影响。
以往传统观点认为桂西地区堆积型铝土矿的矿源层只有一个, 即晚二叠世合山组(P3h)底部古风化壳沉积型铝土矿或铁铝岩层。本项目通过1:5万区域地质调查, 在龙州地区新发现晚泥盆世融县组(D3r)顶部与早石炭世都安组(C1-2d)底部碳酸盐岩之间的古侵蚀间断面上存在有一层厚0~5 m不等的透镜状古风化壳沉积型铁铝岩或铝土矿层, 出露长度5~30 m(图1), 岩块表面呈褐黄色、褐红色, 断口呈暗红色、紫红色, 镜下资料表明其具隐晶质、粒屑、豆鲕状等结构(图2), 块状构造, 主要由一水硬铝石、褐铁矿、高岭石、胶铝矿、勃姆铝矿、三水铝石等矿物不均匀混杂组成, 推断是该区堆积型铝土矿的重要矿源层之一[22]。这一发现突破了前人[8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 23, 24]在广西堆积型铝土矿床找矿及成因研究中对矿源层的认识和形成时代的传统看法, 表明广西堆积型铝土矿至少存在早石炭世和晚二叠世两个时代的矿源层, 此新认识拓宽了铝土矿找矿思路, 对今后找矿方向具有重要的指导意义, 并有望取得找矿新突破。
针对扶绥县山圩一带第四系覆盖厚度大(一般厚20~50 m), 古风化壳沉积型铝土矿矿体极少出露地表, 常规找矿手段效果差的实际情况, 优选成矿有利地段, 根据古风化壳沉积型铝土矿的赋矿层位晚二叠世合山组底部与下伏中二叠世茅口组灰岩的岩性构成以及其电性差异明显, 且矿体规模受两者之间的古侵蚀间断面控制, 一般凹下地段矿层厚度较大, 凸起地段厚度较小, 甚至尖灭缺失的规律特点, 运用高密度电法测量开展了找矿有效性探索试验工作。试验结果共圈定灰岩凹下低阻异常6个(分别编号为Ⅰ -Ⅵ ), 其中Ⅰ -Ⅲ 号异常经钻孔验证见矿, 见矿(化)率达80%以上, 表明该方法能解译出古侵蚀间断面的形态特征, 圈定基底灰岩的风化凹兜地段, 可以实现间接找矿的目的。
项目提交新发现矿产地4处(其中金龙具大型远景, 东罗、柳桥具中型远景, 山圩具小型远景), 累计探获新增铝土矿(3341)资源量5 289.15万吨, 其中堆积型铝土矿资源量5 030.78万吨, 古风化壳沉积型铝土矿资源量258.37万吨。
矿区位于龙州县金龙镇一带, 面积约130 km2, 处于凭祥-东门断裂北盘的龙州-凭祥弧形构造北侧, 武德复式背斜北东翼。主要出露碳酸盐岩台地相的中泥盆世唐家湾组、晚泥盆世融县组、早石炭世都安组和第四纪临桂组, 仅见极少量中基性火山岩(岩性为细碧岩、角斑岩、凝灰熔岩等)出露于融县组中。其中融县组与都安组呈平行不整合接触, 接触面上可见透镜状沉积型铁铝岩或铝土矿层, 是本区堆积型铝土矿的矿源层; 临桂组则是堆积型铝土矿的赋矿层。矿体平面形态受所在含矿洼地的平面形态限制, 剖面上多呈层状、似层状、透镜状, 产状明显受基底地形的控制, 其倾向、倾角与坡向一致, 一般为缓倾斜(0° ~15° )。矿体大部分直接裸露地表, 连续性较好, 在溶蚀洼地则覆盖较厚。已圈定矿体23个, 矿体最小厚度0.5 m, 最大厚度16.30 m, 平均5.25 m; 单工程含矿率一般500~1 200 kg/m3, 最大1 927 kg/m3, 平均906 kg/m3; 矿石平均品位w(Al2O3)44.85%, w(Fe2O3)31.39%, 铝硅比(A/S)为5.86。探获新增堆积型铝土矿(3341)资源量3 223.44万吨。
两个矿区均位于扶绥县东罗镇一带, 面积分别约180 km2和150 km2, 主要出露一套石炭纪-三叠纪开阔台地相碳酸盐岩地层和第四纪临桂组。其中合山组是本区堆积型铝土矿的矿源层, 与下伏茅口组呈平行不整合接触, 接触面上可见似层状、透镜状沉积型铁铝岩或铝土矿层; 临桂组则是堆积型铝土矿的赋矿层。矿体平面形态受所在岩溶含矿坡地的平面形态限制, 剖面上多呈层状、似层状、透镜状, 产状明显受坡地地形的控制, 其倾向、倾角与坡向一致, 一般为缓倾斜(0° ~15° )。矿体大部分直接裸露地表, 连续性较好, 在溶蚀洼地则覆盖较厚。
东罗矿区已圈定6个矿段, 优选主要的02、03号(北段)矿段(共17个矿体)开展重点评价, 矿体平均厚度4.29 m, 平均含矿率807.5 kg/m3; 矿石平均品位w(Al2O3)47.21%, w(Fe2O3)25.62%, A/S为3.80。探获新增堆积型铝土矿(3341)资源量1463.40万吨。
柳桥矿区圈定10个矿段, 优选主要的01、11、18号矿段(共22个矿体)开展重点评价, 矿体平均厚度3.16 m, 平均含矿率851.33 kg/m3; 矿石平均品位w(Al2O3)48.21%, w(Fe2O3)26.01%, A/S 为3.72。探获新增堆积型铝土矿(3341)资源量343.94万吨。
矿区位于扶绥县山圩镇一带, 面积约30 km2, 主要出露中二叠世茅口组、晚二叠世合山组和第四纪临桂组。其中合山组是本区古风化壳沉积型铝土矿的赋矿层, 与茅口组呈平行不整合接触, 接触面上可见透镜状古风化壳沉积型铝土矿或铁铝岩层出露。共发现矿(化)体4个, 矿(化)层厚0.56~8.03 m, w(Al2O3)42.95%~53.71%, w(Fe2O3)13.75%~19.09%, A/S为1.9~5.1, 矿石质量总体一般。优选②、③号矿体开展重点评价, 矿体平均铅垂厚度3.70 m, 矿石体重2.86; 矿石平均品位w(Al2O3)47.87%, w(Fe2O3)17.24%, A/S 为3.11。探获新增古风化壳沉积型铝土矿(3341)资源量258.37万吨。
重新厘定工作区区域地层岩性及岩相特征, 系统总结了区内铝土矿矿床(点)的时空分布特征、控矿地质条件、成矿规律、找矿标志等, 建立了区域成矿模式(图3)和预测找矿模型。圈定铝土矿成矿远景区5处, 依次为水口— 金龙Fe-Al成矿远景区(A1)、柳桥— 山圩 Fe-煤-Al成矿远景区(A2)、响水Al-Fe成矿远景区(B1)、院景Fe-煤-Al成矿远景区(B2)、濑湍Al-Fe成矿远景区(B3); 圈定铝土矿找矿靶区6处, 其中A类4处(金龙、东罗、柳桥、山圩), B类2处(武德、水口), 并分别对其资源潜力进行了概略性综合地质评价。
预测整个广西扶绥-崇左地区铝土矿资源潜力超3.88亿吨(其中堆积型1.43亿吨, 古风化壳沉积型2.45亿吨)。需要指出的是, 由于本区古风化壳沉积型铝土矿矿体形态变化较大, 矿石质量总体欠佳, 目前尚不具备开发利用条件, 故建议尽快开展对此类低品位矿石的选冶技术、试验和方法研究, 待取得新突破后再开展下步评价工作。
近年来该地区进一步引入了国家地勘基金和社会资金投入勘查, 提交堆积型铝土矿大型矿床2处, 中型矿床2处; 查明矿床规模大, 开采技术条件简单, 矿体埋藏浅, 适宜露天机械化开采, 矿石加工选冶性能良好, 伴生镓等有益组分。矿石类型按铝矿物成分属一水型铝土矿, 工业类型为适合拜尔法生产氧化铝的低硫中— 高铁铝土矿。根据广西壮族自治区发改委《关于广西投资集团有限公司崇左低品位难处理铝土矿开发及综合利用项目一期选址意见的批复》(桂发改工业〔2012〕179号), 同意崇左低品位、难处理铝土矿开发及综合利用项目一期选址在崇左市龙州县, 目前已挂牌筹备。另悉, 截至2014年12月, 该地区已提交铝土矿资源量11 586.17万吨, 为今后桂西南铝工业基地的建立提供了可靠的资源保障, 对促进“ 老、少、边、山、穷” 地区经济和社会发展亦具有重要的现实意义。
致谢: 项目工作期间,广西壮族自治区国土资源厅、广西壮族自治区地质矿产勘查开发局、广西壮族自治区地质调查院各级领导及有关专家给予了热情关怀和悉心指导;广西崇左市及所辖的扶绥县、龙州县、大新县、宁明县等各级政府和当地人民提供了大力支持、配合与协助;直接或间接参与本项目的全体同志付出了辛勤劳动,在此一并致以真挚的感谢!
The authors have declared that no competing interests exist.
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