《地球》几内亚论文(修改稿)..doc

几内亚博凯地区红土型铝土矿矿床地质特征及成因分析 王兴民1* 张成学1 李 宇2 （1 河南省地矿局第二地质矿产调查院，郑州 450001； 2 河南豫矿资源开发集团有限公司，郑州 450012） 摘 要：几内亚博凯地区是世界著名的红土型铝土矿成矿区。矿床由基性岩浆岩经长期的原地风化作用形成。含矿风化壳自上而下依次为铁（铝）帽层、铁（铝）红土层、铁质粘土层、粘土层、粉砂质粘土层等5个岩性层，矿体主要赋存于铁铝风化壳的中上部，层位稳定。包括赋存于地表铁帽中的块状铝土矿及赋存于铁红土中的土状铝土矿两种自然类型，属三水铝石型低硅铝土矿。矿石主要化学组分较稳定，矿化均匀，是优质铝土矿。Al2O3、Fe2O3由地表向深部逐渐降低，二者呈相互消长关系；SiO2上部含量较低，下部含量逐渐增高，与Al2O3沿垂直方向变化呈负相关关系。 关键词：红土型铝土矿；地质特征；基性岩；风化作用；几内亚 0 引言 铝土矿矿床按其母岩性质大致可分为两大类型：硅酸盐岩上的红土型铝土矿矿床和碳酸盐岩上的岩溶铝土矿矿床[2]。据美国地质局调查局的统计，2010年全球铝土矿资源量6.7×1010-9.0×1010 t，其中几内亚名列世界第一，约占世界总资源量的三分之二[1-2]。2007年以来，受国内数家公司委托，我们承担了几内亚博凯地区数千平方千米的勘探工作，提交了数十亿吨红土型铝土矿资源[3]。 1 区域地质背景 几内亚位于西非克拉通内[4]，除西部大西洋沿岸有新生界盖层和晚古生代陆源碎屑岩分布外，其他均为前寒武纪变质岩系以及其中分布的混合花岗岩和辉绿岩带。博凯地区位于西非克拉通西部边缘，地表90%以上被风化残积铁帽覆盖，沿河流、沟谷分布有冲洪积物，在深切的沟谷中有小面积的奥陶－志留/泥盆系石英砂岩、粉砂岩及基性浅层侵入岩和火山岩出露。矿区处在温都博鲁－弗里亚向斜构造轴部偏西翼，区内岩浆活动较强烈（图1）。 图1 几内亚博凯地区地质简图 2 勘探区地质特征 2.1 矿体地质特征 勘探区铝土矿赋存于铁铝风化壳的中上部[3]，矿体层位稳定，主要分布在海拔140m以上的山丘中部和上部，产状随地形起伏变化。后期地形的切割对矿体形态影响明显，原本完整的矿体被沟谷分割得支离破碎，平面形态各异。根据分割地形和矿体分布情况，勘查区共圈出39个矿体，其中主要矿体16个，其资源量占全区总资源量的92.09%。主要矿体平均厚度4.76-10.10m，变化系数47.25%-61.61%；Al2O3平均含量40.05%-42.89%，变化系数4.14%-9%；A/S平均值10.83-19.84，变化系数49.96%-72.78%，矿体中主要化学组分较稳定，矿化均匀，是优质的铝土矿。 2.2 矿石特征 依据区内的矿石结构、构造特征可将铝土矿矿石分为两种自然类型：即赋存于地表铁帽中的块状铝土矿及赋存于铁红土中的土状铝土矿，两种矿石类型的矿物组合、有益有害组分含量等都十分接近。 2.2.1块状铝土矿：呈浅黄色、褐红，泥质-豆状结构，蜂窝状、皮壳状及块状构造。 块状铝土矿与铁矾土在结构、构造上用肉眼无法区别，通过X-射线多晶衍射仪扫描观察（图2），构成块状铝土矿的主要矿物为三水铝石，集合体直径小于1μm，平均含量82%；次之为赤铁矿，少量石英。通过热分析方法测定，一水铝石平均含量4.47%；Al2O3最低品位35.04%，最高品位57.91%，平均品位42.95%；Fe2O3最低含量为5.77%，最高含量为44%，平均含量28.58%；SiO2矿床最低含量为0.17%，最高含量为11.42%，平均含量2.49%；A/S最低值5.02，最高值255，平均值15.87。Al2O3一般沿垂直方向靠近地表含量较高，向深部含量逐渐降低；Fe2O3、SiO2近地表较低，向深部含量逐渐增高，与Al2O3沿垂直方向变化呈负相关关系。沿水平方向，不同化学组分与地形起伏变化关系密切，Al2O3、A/S随地形起伏而起伏。 图2 块状铝土矿X-射线衍射分析曲线特征[3] 2.2.2土状铝土矿：棕红、砖红色，泥质-豆状结构，土状构造，通过X-射线多晶衍射仪扫描观察，构成土状铝土矿的主要矿物为三水铝石，集合体直径小于1μm，含量78%，次之为一水铝石，含量9%，赤铁矿，含量7%，少量石英。土状铝土矿Al2O3最低品位35%，最高品位57.8%，平均品位41.4%；Fe2O3最低6.4%，最高45.2%，平均含量29.6%；SiO2最低含量0.22%，最高34.1%，平均含量3.1%；A/S最低5.03，最高182.3，平均值15.02。一般情况下，Al2O3、Fe2O3沿垂直方向向深部逐渐降低，二者呈相互消长关系；SiO2上部含量较低，下部含量逐渐增高，与Al2O3沿垂直方向变化