关于我省铝土矿成因的探究
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摘要：铝土矿实际上是指工业上能利用的，以三水铝石、一水软铝石或一水硬铝石为主要矿物所组成的矿石的统称。它的应用领域有金属和非金属两个方面。下面就铝土矿的成因作如下如下探讨！
关键词: 铝土矿 成因
一、铝土矿资源概况
铝土矿是我省的优势矿产之一，主要分布于黄河以南、京广线以西三门峡―郑州―平顶山之间约1.8万km2的三角地带。经过地矿和有色等地勘单位近五十年的地质工作，在省内已勘查登记的矿区118处（2002年底）,探明矿产地41处（另有44个高铝粘土或耐火粘土矿区）。河南铝土矿赋存于上古生界石炭系中统本溪组中下部，严格受地层层位控制，属沉积型一水硬铝石矿床。矿石具有高铝、高硅、低铁之特征。既可用于生产氧化铝，又可作耐火材料，高品位矿石还可生产人造刚玉，用于磨料工业。少量用作生产高铝水泥的配料。
河南省铝土矿资源总量约14亿吨，尚有近10亿吨的资源远景。并将全省铝土矿划分为六个Ⅳ级成矿远景区：Ⅳ―1、陕县―渑池―新安铝土矿成矿区：探明储量1.76亿吨，预测资源总量3.28亿吨。Ⅳ―2、偃师―巩义―荥阳铝土矿成矿区：探明储量1.36亿吨，测资源总量3.27亿吨。Ⅳ―3、登封―新密铝土矿成矿区：探明储量0.88亿吨，预测资源总量3.07亿吨。Ⅳ―4、登封―禹州―郏县铝土矿成矿区：探明储量0.44亿吨，预测资源总量2.28亿吨。Ⅳ―5、汝阳―汝州―宝丰铝土矿成矿区：探明储量0.33亿吨，预测资源总量1.68亿吨。Ⅳ―6、宜阳―伊川铝土矿成矿区：探明储量0.03亿吨，预测资源总量0.58亿吨。
二、铝土矿开发现状
（一）长城铝业公司矿山。中国长城铝业公司现有铝土矿四座，总生产能力130万吨/年，向郑州铝厂和中州铝厂供矿。这四座矿山是：小关铝矿、洛阳铝矿、渑池铝矿和联办铝矿。所辖矿区共13个，共占有铝土矿储量1.45亿吨，现保有储量1.18亿吨，保有可采富矿储量不足1000万吨。
小关铝矿：该矿始建于1958年，设计生产规模30万吨/年，现实际生产能力2―3万吨/年，管辖5个矿区，即竹林、茶店、大峪沟、水头、钟岭。该矿占有探明储量6823万吨，现保有可采富矿储量约40万吨。
洛阳铝矿：包括张窑院和贾沟两个矿区，实际生产能力80万吨/个。占有探明储量2682万吨，现保有可采富矿储量约500万吨。
渑池铝矿：1992年建成投产，生产规模20万吨/年，所辖曹窑一个矿区，占有探明储量2437万吨，现保有可采富矿储量约300万吨。
联办铝矿：所辖5个矿区，偃师夹沟、巩义张沟、登封郑庄、登封建生、禹州方山，设计生产规模39万吨/年，占有探明储量约2000万吨，现保有可采富矿储量约100万吨。
（二）陕县杜家沟铝矾土矿。1986年动工兴建，主要开采高铝矿石作高铝耐火材料，占有铝土矿探明储量333万吨，生产能力万吨/年。
（三）集体和个体矿山现状。在铝土矿开采中，集体和个体是不容忽视的主要力量，其生产规模远远超过国营矿山，对铝土矿可采储量的实际占有和消耗程度更是无法估量。我省铝土矿的民采自1967年兴起，到80年代中期最盛，至今仍方兴未艾。1989年统计资料为，集体和个体采矿点共有415个，从业人数达11059人，年采矿石量222万吨。现有民采矿山仍然十分活跃，全省已开采登记的矿区117个。这些民采矿点启遍布所有已勘查的矿区及国营矿山的外围。民采方式，在80年初期及以前是以露采为主，80年代中期以来，由于浅部露头矿已开采殆尽，即转入井采为主。由于民采点规模小，无地质资料和开采方案、技术条件差等原因，回采率很低，从而造成资源的极大浪费。
我省铝土矿和高铝粘土矿是一矿两用，民采是根据获利大小来确定是作为铝土矿出售或作为烧制高铝耐火材料。但无论是作铝矿出售或是烧制高铝耐火材料，都是只采富矿，不采贫矿，因为贫矿没有效益。据我们在登封、新密、禹州辖区内十几个已勘查过的铝土矿区实地调查，凡A/S在7以上的富铝土矿体及钻孔，几乎无一例外地全部被民采，原地质报告中所圈定的矿体已是千疮百孔，若再按原地质报告资料去设计开采矿山已根本不可能！
三、我省铝土矿资源保证程度
单从储量表上看，至2000年末，我省铝土矿保有储量为3.86亿吨，每年的铝土矿和高铝耐火粘土矿开采量为400万吨，按年消耗储量800万吨计算，也可保证开采40多年。但实际情况并非如此，因为这只考虑了储量数字，而没有考虑矿石品级。而我省的两大铝厂都是混联法为主要生产方法，所需矿石品级要求A/S在9以上，而且生产高铝耐火材料的铝土矿也要求用高铝富矿，很明显几十年来已开采消耗掉的储量几乎全部为富矿储量，所以保有储量中占80%以上中低品位矿石实际是暂不能利用矿石，是边际经济的和次边际经济的资源量，而A/S大于7的富矿储量已所剩无几。
四、成因规律分类
（1）修文式碳酸盐岩古风化壳异地堆积亚型铝土矿矿床，又称碳酸盐岩古风化壳异地堆积亚型铝土矿矿床。其成因与碳酸盐岩喀斯特红土化古风化壳有关。又由于铝土矿与下伏碳酸盐岩基岩之间有数米厚的湖相铁矿扁豆体沉积，铝土矿不是原地堆积的，而是这个已接近干枯的湖泊附近的红土化风化壳异地迁移来堆积成的。该类矿床以贵州修文县小山坝铝土矿矿床较为典型。由于下伏基岩是碳酸盐岩，因此由风化作用形成的是富铝钙红土残坡积层，一般说侵蚀间断时间越长，即风化作用时间越长，由风化作用形成的残坡积富铝钙红土层越多、越厚，生成的铝土矿物越多，粘土矿物越少，矿石品位越富，矿层厚度也越大。
（2）新安式碳酸盐古风化壳原地堆积亚型铝土矿矿床，又称碳酸盐岩古风化壳原地堆积亚型铝土矿床，以河南新安张窑院铝土矿床较为典型。这类矿床的铝土矿直接覆在碳酸盐岩的喀斯特侵蚀面上，是原地堆积的，许多情况下是堆积在喀斯特溶洞、溶斗中，矿体不长(几百m)，但厚度较大(40～60m)。如果侵蚀间断时间短暂，一般只形成钙红土残积层，略有迁移搬运现象，这种矿石质量虽然稍贫，但矿层稳定，厚度变化小。
（3）平果式碳酸盐岩古风化壳原地堆积-现代喀斯特堆积亚型铝土矿矿床。又称碳酸盐古风化壳原地堆积-近代喀斯特堆积亚型铝土矿床。该矿床的层状矿之上覆及下伏基岩数百米厚度范围以内均为石灰岩，经过第四纪喀斯特化，石灰岩、铝土矿石再风化成钙红土及铝土矿石碎块坠落成堆积矿石。这类堆积矿的形成条件主要是：有一定规模的层状矿、有适宜的气候条件、矿层上下要有较厚的石灰岩，以及矿层直接顶、底板粘土页岩较薄。
（4）遵义式铝硅酸盐岩古风化壳原地堆积亚型铝土矿矿床。又称铝硅酸盐古风化壳原地堆积亚型铝土矿床，下伏基岩是细碎屑岩或基性火山岩，是下伏基岩红土化风化壳原地堆积(少数坡积)的铝土矿床。这类矿床的成矿规律是：首先与下伏基岩有过渡现象，与上覆地层有侵蚀间断面，因此厚度变化大，无矿天窗较多；其次，矿层厚度及矿体规模大小、矿石品位贫富，取决于成矿时侵蚀间断时间的长短及下伏基岩的性质是否容易风化。如果侵蚀间断时间长，被侵蚀风化的下伏基岩多数是细碎屑岩、粘土页岩，只有一部分是碳酸盐岩，往往矿层厚、规模大、矿石品质佳，但随之无矿天窗增多。
五、我省铝土矿资源远景
我省铝土矿资源总量为14亿吨，已探明储量为4.15亿吨，尚有近10亿吨的资源潜力。这些潜在资源量主要分布已有矿区的深部和已经过初查或普查而未上表的矿区，比如新密市城郊一带，禹州市磨街一带、汝州市寄料一带，经地勘二院初查，其资源量在6000万吨以上，可形成大型矿床，且多为高铝富矿。
六、建议
从上述可知，我省虽为铝土矿资源大省，其探明储量位居全国第三，但由于两大铝厂主要用富矿，很少用贫矿，以及多年来群众乱采滥挖等原因，使我省可采富矿储量已消耗殆尽，两大铝厂已明显感到后备资源紧张。为满足两个铝厂的资源需求，使我省铝工业经济持续健康发展，提出以下几点建议：
（一）委托地矿厅或地矿局组成专业小组，对全省已提交报告的铝土矿区进行全面系统的实地调查，弄清开采情况，特别是民采情况，划出采空区，并按矿石品级重新划分和计算储量，彻底查清不同品级的保有储量数字，特别是A/S大于7的富矿储量。
（二）尽快安排开展铝土矿资源远景区的地质勘查工作，重点放在富矿的勘查上，比如新密城郊、禹州磨街、汝州寄料等地应尽快上马。
（三）加快我省铝土矿的选矿试验工作，并尽快使实验成果应用到实际生产流程。
（四）改进铝厂的现有生产工艺，降低铝土矿的用矿品位。
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