(八)山西省交口-汾西地区铝土矿普查实物地质资料
山西省铝土矿资源为全国首位,是我国重要的铝土矿产地,其矿床分布遍及全省,主要集中于孝义、阳泉、保德、宁武等4个矿集区。
庞家庄铝土矿位于孝义矿集区,矿体赋存于石炭系本溪组下部,位于山西中奥陶统碳酸盐岩古侵蚀面之上,等同于我国华北地区统称的“G层铝土矿”,属于典型的喀斯特型铝土矿。
1.矿区地质背景
本区大地构造单元属于区域大地构造处于吕梁-太行断块、吕梁块隆、阳泉曲-汾西复向斜中西部。构造形迹主要为一系列走向北东—南西向的褶皱及断裂。区域地层走向北东—南西向,地层总体倾向南东,倾角较缓。
(1)地层
王润、庞家庄两个重点工作区地层、岩性等特点基本相同。区内基岩出露于沟谷两侧,山梁之上多被第四系,出露地层由老到新有:奥陶系中统峰峰组,石炭系中统本溪组、上统太原组,二叠系下统山西组,新近系上新统,第四系中、上更新统、全新统。
(2)构造
庞家庄重点工作区总体为轴向北东向的宽缓波浪起伏状构造,地层倾角为2°~18°;王润重点工作区内总体为一倾向南东的单斜构造,地层产状平缓,倾角一般为2°~25°,最大不超过40°,在单斜构造的基础上有小的波状起伏,构造简单。
2.矿床地质特征
(1)矿体分布情况及矿层赋存部位
1)庞家庄重点工作区。本重点工作区内本溪组分布面积(包括出露和隐伏两部分)11.56km2,矿体分布面积(工程控制范围内)10.23km2。矿体分布于重点工作区大部分区域,矿体北、西部有自然露头出露于沟谷两侧,东、南部隐伏于地下。本区铝土矿层赋存于奥陶系侵蚀面之上,石炭系中统本溪组一段中下部(C2b1),矿体底界距侵蚀面距离0~9.93m,平均2.14m。矿体直接顶板多为硬质黏土和铁矾土,个别为黏土岩;底板以硬质黏土、山西式铁矿、铁矾土为主。
2)王润重点工作区。本重点工作区内本溪组分布面积(包括出露和隐伏两部分)32.29km2,矿体分布面积(工程控制范围内)13.54km2。矿体分布于重点工作区中部,矿体边部有自然露头出露于沟谷两侧。本区铝土矿层赋存于奥陶系侵蚀面之上,石炭系中统本溪组一段中下部(C2b1),矿体底界距侵蚀面距离0~10.78m,平均2.37m。矿体直接顶板多为硬质黏土和铁矾土,个别为黏土岩;底板以铁矾土、山西式铁矿、硬质黏土、铁质黏土岩为主,少数为石灰岩、铁铝岩。
(2)矿体规模、形态、产状
1)庞家庄重点工作区。本重点工作区为2个矿体,Ⅰ号矿体为主矿体,平面形态为不规则长方形,矿体东西长约5000m,南北宽约3000m,矿体边缘多被剥蚀成港湾状,矿体底板等高线海拔标高985~1125 m;Ⅱ号矿体位于本区的西南角,平面上呈不规则的椭圆形,北西长700m,南东宽400m。矿体呈层状、似层状,产状与围岩产状基本一致,呈宽缓波浪起伏状,总体走向为北东—南西向,倾向300°~120°左右,倾角3°~18°,局部地段受构造效应和古侵蚀面影响,产状较陡,可达35°。
2)王润重点工作区。本重点工作区为2 个矿体,Ⅰ号矿体位于王润重点工作区中部,平面形态为北西—南东方向展布的不规则长方形,矿体长约6000m,宽约3000m,矿体底板等高线海拔标高904.1~1137.8 m;Ⅱ号矿体位于Ⅰ号矿体西南部,中间北西—南东向的一条大沟将两个矿体自然分开。Ⅱ号矿体矿平面形态也为北西—南东方向展布的不规则长方形,矿体长约 4000m,宽约 2000m,矿体底板等高线海拔标高 1023.15~1217.80 m。矿体呈似层状,产状与围岩产状基本一致,总体为倾向南东的单斜状,倾角3°~25°,局部地段受构造效应和古侵蚀面影响,产状较陡,可达35°。
(3)矿物成分
两个重点工作区的矿石成分基本一致,主要为一水硬铝石、高岭石,少量及微量矿物有赤铁矿、锐钛矿、电气石、绿泥石等。
(4)矿体围岩及夹石
本区铝土矿矿体及其顶底板为同一沉积建造的连续沉积物。自下而上具有铁铝硅分异富集的特点。除底板为奥陶系中统灰岩时与矿体呈平行不整合接触关系外,其余均为整合接触关系。
(5)矿床成因及找矿标志
本区铝土矿属华北中石炭统底部的G层铝土矿,覆盖于奥陶系灰岩侵蚀面上。其矿物组合都是风化作用形成的铝土矿物、黏土矿物,含铁矿物及少量钛矿物。建造本身严格受侵蚀基底构造、古地理位置所控制,整个铁铝沉积相具有中-偏碱性,弱还原—还原、温暖气候环境的近海湖沼沉积相特征,该区铝土矿成因可以认为属碳酸盐岩古风化壳钙红土化-沉积矿床。其物质来源主要来自基底碳酸盐岩经长期风化,在温暖潮湿的气候条件下和准平原的背景上,普遍产生了钙红土化,正是这种钙红土成为成矿的母源。
3.实物地质资料采集
庞家庄、王润矿区是本项目的重点工作区,地层、岩性等特点基本相同,石炭系中统本溪组一段为铝土矿的含矿岩系,亦称铁铝岩段。收集保管庞家庄矿区4个钻孔,分别为ZK3223、ZK4023、ZK7216、ZK7219,收集保管王润矿区1个钻孔ZK1616。
ZK3232钻孔,终孔进尺47.16m,穿过含矿层,孔内可见黏土岩、中细粒长石石英砂岩、泥灰岩、硬质耐火黏土矿、碎屑状铝土矿、铝土岩、豆鲕状铝土矿、铁质黏土岩、山西式铁矿、灰岩等。铝土矿的主要成分铝土质及黏土质,碎屑结构、鲕状结构,块状构造。
ZK4023钻孔,终孔进尺26.95m,穿过含矿层,孔内可见泥岩、粉砂岩、长石石英砂岩、粗糙状铝土矿、黏土岩、致密块状铝土矿、鲕状铝土矿、山西式铁矿、石灰岩等。铝土矿的主要成分为铝土质、少量黏土质及铁质,粗糙状、鲕状结构,块状构造。
ZK7216钻孔,终孔进尺98.36m,穿过含矿层,孔内可见粉砂质页岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩、煤、中细粒长石石英砂岩、生物碎屑灰岩、粉砂岩、灰岩、中粗粒砂岩、粉砂质页岩、炭质页岩、炭质泥岩、铁矾土、硬质耐火黏土矿、黏土岩、细砂岩、粗糙状铝土矿、山西式铁矿、灰岩等。铝土矿的主要成分为铝土质,粗糙状结构,块状构造。
ZK7219钻孔,终孔进尺81.19m,地质情况与ZK7216相同。
ZK1616钻孔,终孔进尺44.21m,穿过含矿层,孔内可见粉砂岩、泥岩、粉砂质泥岩、灰岩、细砂岩、硬质耐火黏土矿、半粗糙状铝土矿、铁铝岩、石灰岩等。铝土矿主要成分为铝土质,半粗糙状结构,块状构造。
4.相关资料
1)山西交口庞家庄重点工作区铝土矿普查地形地质图;
2)山西交口王润重点工作区铝土矿普查地形地质图;
3)庞家庄矿区铝土矿32、40、72勘探线剖面图;
4)王润矿区铝土矿第16勘探线剖面图;
5)王润矿区ZK1616钻孔柱状图和地质记录表;
6)庞家庄矿区ZK3223、ZK4023、ZK7216、ZK7219钻孔柱状图和地质记录表。