雷啟東

（廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)，廣東 肇慶 526000）

鋁土礦是鋁的主要礦物來源，幾乎所有工業(yè)用鋁都是從鋁土礦中提取的[1]。至2015年底全球探明鋁土礦儲(chǔ)量為280億噸，當(dāng)中幾內(nèi)亞鋁土礦儲(chǔ)量為74億噸，占全球總儲(chǔ)量的26.4%，幾內(nèi)亞是一個(gè)西非小國(guó)，但卻是當(dāng)今世界上最大的鋁土礦出口國(guó)。幾內(nèi)亞鋁土礦的典型特征之一是天然的低二氧化硅含量（2.5%），且只有約50%的活性物，氧化鋁含量從40%到54%不等[2]。

加瓦爾礦區(qū)位于幾內(nèi)亞中西部，首都科納克里的東北部，距離首都約320km。本次幾內(nèi)亞加瓦爾鋁土礦預(yù)查項(xiàng)目由廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)承擔(dān)實(shí)施，自工作開展以來，通過1∶50000地質(zhì)填圖、鉆探揭露、采樣分析等各項(xiàng)手段，取得了較好的找礦成果，基本查明了礦區(qū)的地層、構(gòu)造等特征，為下一步地質(zhì)找礦工作具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)所處區(qū)域主要由前寒武紀(jì)基底和古生代—新生代蓋層構(gòu)成（見圖1）。構(gòu)造演化也分為前寒武紀(jì)基底形成階段和蓋層及大斷裂的發(fā)展階段。

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)約有百分之五十七的面積為前寒武紀(jì)地層所覆蓋，它由變質(zhì)程度不同的巖石組成，并受到不同程度混合巖化和花崗巖化作用的影響，年代愈老，變質(zhì)程度愈深。這些地層和巖石記錄了區(qū)域內(nèi)寒武紀(jì)漫長(zhǎng)歲月中的地質(zhì)歷史和演化，并有很多世界著名的大型金屬礦床富集在這些地層中。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

經(jīng)過本次預(yù)查工作，礦區(qū)出露地層主要有古近系-第四系、奧陶系-志留系，具體如下所述。

2.1.1 古近系-第四系（E-Q）

具體細(xì)分為第四系和古近系。

第四系（Q）沖洪積層：分布在勘查區(qū)的西部地勢(shì)較低的溝谷或近山腳平坦山坡上，多為沖洪積層，主要成分為黃土、砂質(zhì)粘土局部可見鐵質(zhì)粘土，厚度2m～10m不等。

古近系（E）鐵帽區(qū)：在勘查區(qū)的中東部大面積分布，主要分布在山頂平臺(tái)及其兩側(cè)平緩的山坡上，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規(guī)則多邊形，產(chǎn)狀隨地形起伏而起伏，傾角0～15°，與地形地貌形態(tài)協(xié)調(diào)一致。自上而下可劃分五個(gè)巖性層，分別為鐵帽、紅土層、鐵質(zhì)粘土層、粘土層、粉砂質(zhì)粘土層。鐵帽區(qū)為輝綠巖經(jīng)長(zhǎng)期風(fēng)化淋濾堆積的產(chǎn)物，是紅土型鋁土礦的含礦巖系，厚度6m～30m不等。其中鐵帽層為塊狀鋁土礦的賦礦層位，紅土層為土狀鋁土礦的賦礦層位。

2.1.2 奧陶系-志留系（O-S）地層

勘查區(qū)內(nèi)分布的主要地層，主要分布在山溝，陡坡，或低洼處，大部分被鐵帽層及第四紀(jì)沖洪積導(dǎo)所覆蓋，巖石沉積韻律明顯，按粒度分可劃分為粉砂質(zhì)泥巖夾薄層狀粉砂巖、泥質(zhì)碳質(zhì)頁(yè)巖、中細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖、中粗粒長(zhǎng)石砂巖等。

砂巖隨著粒度的增粗，砂巖中的石英含量增加，砂巖的總體產(chǎn)狀呈近水平產(chǎn)出，局部?jī)A向西北，傾角在5°～8°左右，砂巖水平層理間出現(xiàn)交錯(cuò)斜層理，產(chǎn)狀為290°∠20°。

粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、泥質(zhì)碳質(zhì)頁(yè)巖呈薄層狀，砂巖多呈厚層狀和巨厚層狀，最厚的砂巖層厚度超過50m，在深切的河流兩岸形成懸崖峭壁。

2.2 構(gòu)造

從區(qū)域上看，構(gòu)造主要表現(xiàn)為斷裂構(gòu)造，并以北東向(45°)平行斷裂為主，北西向斷裂較少。通過本區(qū)的北東向大型斷裂4條，編號(hào)分別為F8、F9、10、F11，分布長(zhǎng)度分別7.5km、13.5km、12.5km、6.5km，呈北東向在礦區(qū)的北部發(fā)育，從礦區(qū)內(nèi)鐵帽邊沿穿過，斷層性質(zhì)不明，斷層經(jīng)過的地段，地貌表現(xiàn)為斷崖。區(qū)內(nèi)斷層對(duì)紅土型鋁土礦的賦存狀態(tài)沒有影響。

總的來說，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育，但局部小斷裂較多,斷裂構(gòu)造對(duì)礦體影響不大。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為輝綠巖，呈巖體或巖基出露，灰黑色，細(xì)粒輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物成分為輝石、基性斜長(zhǎng)石、角閃石、部分磁鐵礦和少量黑云母等。輝綠巖是區(qū)內(nèi)主要成礦母巖。在地表出露區(qū)多具球狀風(fēng)化面。

勘查區(qū)內(nèi)地表多處見輝綠巖出露，從最南的136線至最北的31-39線之間的山溝，可見輝綠巖時(shí)有出露，主要出露于鐵帽的邊沿，鐵帽分布區(qū)內(nèi)為零星出露，區(qū)內(nèi)出露兩個(gè)規(guī)模較大的輝綠巖體，一個(gè)是出露于ZK096001和ZK104001km西部的輝綠巖體，南北出露長(zhǎng)約3km，東西出露寬約1.2km，另一個(gè)為出露于ZK031001和ZK031004北部的巖體，東西長(zhǎng)大于7km，南北寬大于1km。另外個(gè)別孔深較大的鉆孔巖心可看到輝綠巖碎塊或風(fēng)化殘塊。

3 礦體地質(zhì)

3.1 礦體地質(zhì)特征

3.1.1 礦體水平分布特征

鋁土礦成層狀賦存于鐵帽層與紅土層中，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規(guī)則多邊形，產(chǎn)狀隨地形起伏而起伏，傾角0～15°，與地形地貌形態(tài)協(xié)調(diào)一致，礦體厚度2m～8m，最大厚度大于10m以上。礦體多富集于低緩山丘、寬緩山坡、面積較小的山頂平臺(tái)上以及植被發(fā)育區(qū)域。

3.1.2 礦體縱向特征

礦體自上而下可劃分五個(gè)巖性層，分別為鐵帽、紅土層、鐵質(zhì)粘土層、粘土層、粉砂質(zhì)粘土層。分述如下：

鐵帽：褐紅、磚紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，蜂窩狀、皮殼狀構(gòu)造。主要化學(xué)成分為Al2O3和Fe2O3，少量SiO2和TiO2。主要礦物成分為：三水鋁石，赤鐵礦，（鋁）針鐵礦，少量高嶺石，石英，鈦鐵礦，銳鈦礦等。近地表具褐鐵礦化。

鐵帽構(gòu)成礦區(qū)的主要地質(zhì)體，塊狀鋁土礦賦存其中，二者肉眼難以區(qū)分。鐵帽被溝谷切割呈不規(guī)則形狀，厚度一般在2m～6m。

紅土層：磚紅色，泥質(zhì)、豆鮞、結(jié)核狀結(jié)構(gòu)，土狀構(gòu)造主要化學(xué)成分與鐵帽基本一致，其主要礦物為：三水鋁石，赤鐵礦，（鋁）針鐵礦，少量高嶺石，石英，此外還有少量的一水鋁石和鋯英石等。紅土層產(chǎn)出于鐵帽的下部，是土狀鋁土礦的賦存層位。厚度一般在2m～8m，與上覆鐵帽呈漸變接觸。

鐵質(zhì)粘土：紫紅、斑雜色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、土狀構(gòu)造,較上覆鐵帽和鐵紅土中的Al2O3和Fe2O3含量明顯降低，SiO2含量顯著增高。主要礦物成分：高嶺石，石英，伊利石，少量三水鋁石等。鐵質(zhì)粘土產(chǎn)出于紅土的下部，厚度一般在1m～4m。為紅土層與下伏粘土層的過渡巖性體，基本不含礦。

粘土層：淺灰白色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、土狀構(gòu)造，主要礦物為高嶺石，石英質(zhì)，伊利石，少量赤鐵礦等。粘土產(chǎn)出于鐵質(zhì)粘土的下部。

粉砂質(zhì)粘土：淺灰白色，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)、土狀構(gòu)造，主要礦物為石英，白云母；次之為高嶺石，少量三水鋁石等?；瘜W(xué)成分表現(xiàn)為高硅。與上覆粘土呈漸變接觸。

3.1.3 單礦體特征

通過梳理中共十二大以來黨的文獻(xiàn)資料可以看出，中國(guó)特色社會(huì)主義的內(nèi)涵主要是從建設(shè)道路、建設(shè)事業(yè)、理論體系、政治旗幟等方面被加以闡釋的。

含鋁土礦鐵帽區(qū)從北到南貫穿勘查區(qū)大部分區(qū)域，經(jīng)鉆孔施工揭露，根據(jù)樣品分析結(jié)果，圈定了9個(gè)礦體，其中三個(gè)規(guī)模較大的鋁土礦體，礦體編號(hào)為V1、V2、V3，均由多個(gè)工程揭露控制，其它礦體規(guī)模較小，由兩至三個(gè)工程或單工程揭露。三個(gè)規(guī)模較大的礦體V1、V2和V3分述如下：

V1號(hào)礦體：分布在勘查區(qū)東北部31～0線一帶，由ZK031001、ZK031004、ZK000002等8個(gè)鉆探工程揭露控制，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺(tái)及山頂旁側(cè)低緩山坡上，地表呈近南北不規(guī)則面狀分布，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規(guī)則多邊形，出露標(biāo)高在920m～1040m之間，南北向分布大于5.0km，東西向分布于0.3km～0.6km之間，產(chǎn)狀隨地形起伏而起伏，礦體厚度1.00m～6.00m，平均厚度為2.93m，厚度變化系數(shù)為56.34%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為37.77%～46.92%，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)42.39%，變化系數(shù)為4.43%。SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.33%～5.00%,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.52%，變化系數(shù)為33.05%，平均鋁硅比值為12.05。礦體出露地表，連續(xù)分布，由塊狀鋁土礦和土狀鋁土礦組成，上部為塊狀鋁土礦（鐵帽層），下部為土狀鋁土礦（紅土層），礦體底板為鐵質(zhì)粘土層。

V2號(hào)礦體分布在勘查區(qū)南部88～112線一帶，由ZK088001、ZK096001、ZK112003、等10個(gè) 鉆 探 工 程揭露控制，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺(tái)及山頂旁側(cè)低緩山坡上，地表呈近南北向不規(guī)則面狀分布，平面上呈枝杈狀或有較多港灣的不規(guī)則多邊形，出露標(biāo)高在940m～1020m之間，V2號(hào)礦體規(guī)模較大，南北向分布大于5.6km，東西向分布大約在0.4km～1.0km之間，產(chǎn)狀隨地形起伏而起伏，礦體厚度2.00m～7.70m，平均厚度為4.01m，厚度變化系數(shù)為55.35%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.06%～46.14%，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)41.33%，變化系數(shù)為7.76%。SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.90%～4.96%,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.26%，變化系數(shù)為38.05%，平均鋁硅比值為13.10。礦體連續(xù)分布，上部為鐵帽層，下部為紅土層，底板為鐵質(zhì)粘土層。

V3號(hào)礦體分布在勘查區(qū)南部72～80線一帶，由ZK072008、ZK080008、ZK003、共11個(gè)鉆探工程揭露控制，礦體大部分裸露地表，分布在山頂平臺(tái)及山頂旁側(cè)低緩山坡上，地表呈近南北向不規(guī)則面狀分布，出露標(biāo)高在960m～1100m之間，V3號(hào)礦體規(guī)模較大，南北向分布大于7.0km，東西向分布大約在0.4km～1.1km之間，產(chǎn)狀隨地形起伏而起伏。礦體厚度1.00m～9.00m，平均厚度為3.00m，厚度變化系數(shù)為139.66%，Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35.02%～44.51%，平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)40.15%，變化系數(shù)為6.65%，SiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.90%～4.90%,平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.41%，變化系數(shù)為56.26%，平均平均鋁硅比值為16.66。礦體連續(xù)分布，上部為鐵帽層，下部為紅土層，底板為鐵質(zhì)粘土層。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石的化學(xué)成分

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)、不等粒結(jié)構(gòu)、豆鮞狀結(jié)構(gòu)和結(jié)核狀結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造主要為蜂窩狀構(gòu)造、皮殼狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、似層狀構(gòu)造及土狀構(gòu)造。

3.2.3 礦石的自然類型

根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造，該勘查區(qū)礦石的自然類型分為土狀和塊狀。

4 成礦機(jī)理淺析

4.1 礦床成因分析

本礦床位于幾內(nèi)亞西部。受熱帶季風(fēng)氣候影響，雨、旱季節(jié)的交替作用，暴露于地表的輝綠巖經(jīng)強(qiáng)烈的風(fēng)化淋濾作用，形成了大面積鐵帽區(qū)，下部為松散狀紅土，其形成機(jī)理為：在植被發(fā)育，微生物滋生的炎熱潮濕環(huán)境，隨著富鋁質(zhì)巖石的分解，SiO2在堿性溶液環(huán)境中形成硅酸膠體活化遷移，鐵鋁沉淀富集形成紅土型鋁土礦。

輝綠巖風(fēng)化的初始階段，主要是白（水）云母、高嶺石化過程；隨著風(fēng)化程度的逐漸加強(qiáng)，白（水）云母、高嶺石中的鋁質(zhì)成分逐漸形成三水鋁石，在有利地段鋁礦物不斷富集成礦。鐵質(zhì)成分形成赤鐵礦、針鐵礦（鋁針鐵礦），硅質(zhì)成分多流失，或多以石英礦物的形式富集在粘土、粉砂質(zhì)粘土中。該風(fēng)化過程形成自上而下分層：鐵帽（塊狀鋁土礦賦存層位）-紅土（土狀鋁土礦賦存層位）-鐵質(zhì)粘土-粘土-粉砂質(zhì)粘土。構(gòu)成鐵帽、紅土的主要礦物為三水鋁石、赤鐵礦（鋁針鐵礦）；構(gòu)成鐵質(zhì)粘土主要礦物為白（水）云母、高嶺石、三水鋁石、赤鐵礦（鋁針鐵礦），次之為石英、針鐵礦，該層與上下層位比較明顯具有過渡帶特征；構(gòu)成粘土、粉砂質(zhì)粘土的主要礦物為石英、白（水）云母、高嶺石。

4.2 找礦標(biāo)志淺析

通過本次預(yù)查，總結(jié)找礦標(biāo)志主要有以下幾項(xiàng)。

（1）風(fēng)化殼-鐵帽標(biāo)志：大面積鐵帽覆蓋區(qū)是尋找紅土型鋁土礦的前提和直接標(biāo)志。

（2）地形地貌標(biāo)志：被鐵帽覆蓋的低緩殘丘和較大山體的中上部是鋁土礦的富集區(qū)。

（3）顏色標(biāo)志：地表鐵帽顏色相對(duì)較淺，并以磚紅色或淺褐黃色分布區(qū)為找礦的有利地段。

（4）植被標(biāo)志：本勘查區(qū)優(yōu)質(zhì)鋁土礦往往分布在地表殘積物、植被發(fā)育區(qū)域。因此地表植被發(fā)育程度也是判斷鋁土礦成礦條件優(yōu)劣的有效間接找礦標(biāo)志。

5 結(jié)語

由于幾內(nèi)亞地處赤道附近，年降雨量大且集中，濕熱多雨和干旱交替的熱帶氣候?yàn)榈V區(qū)的紅土型鋁土礦的形成提供了有利條件。同時(shí)礦區(qū)內(nèi)廣泛分布的富鋁基性巖石是鋁土礦的母巖，也是形成鋁土礦的前提條件。綜上所述，廣泛分布的成礦母巖和特殊的氣候及有利的地形地貌等條件，為本礦區(qū)形成規(guī)模巨大的紅土型鋁土礦床的潛力提供了內(nèi)在及外在的條件。