中铝中州矿业有限公司三门峡分公司 河南省三门峡市 472400
摘要：铝土矿是金属铝的原材料，它是重要的矿产资源。本文对铝土矿地质与成因进行了研究，深入认识其特征及成因，希望更好地促进铝土矿地质学发展具有重要意义。
关键词：铝土矿；地质；成因
我国是世界主要铝土矿生产国之一，铝土矿资源分布高度集中，主要分布于山西、河南、贵州、广西四省，占全国储量的90.9%（山西41.6%、贵州17.1%、河南16.7%、广西15.5%），其次，在山东、云南、四川等地区也有一定储量的铝土矿。
1铝土矿矿床分布与分类
我国铝土矿产于古生界、中生界和新生界各地层之中，以石炭纪和二叠纪铝土矿分布最广；石炭纪铝土矿大量分布于华北准地台上，二叠纪铝土矿则大量分布于扬子和华南准地台上。根据基岩类型，铝土矿床主要分为两种：红土型、喀斯特型。红土型铝土矿主要产于铝硅酸盐基岩上，喀斯特型铝土矿主要产于碳酸盐岩古喀斯特面上。在我国喀斯特型属硬水铝石型，也称之为硬水铝石喀斯特型铝土矿，在我国总储量超过了85%，主要分布在广西、贵州、山西、河南等地区；红土型属于三水铝石型，也称三水铝石红土型铝土矿，主要分布在桂中、福建漳浦、广东雷州半岛和海南蓬莱等地。根据成因类型，铝土矿床规范分为三种：红土型、堆积型、沉积型。我国铝土矿主要为沉积型。其中，沉积型矿床储量占有92.25%，主要分布在山东、河南、山西、贵州等地区；堆积型矿床储量占有6.21%，主要分布在云南、广西等地区；其余为红土型矿床。
2铝土矿物质组成
不同类型铝土矿的矿石矿物组成存在较大的差异，一水硬铝石型铝土矿的矿物组成以一水硬铝石为主，在40%-95%之间；其次是高岭石，在10%-40%之间；其余还有蒙脱石、水云母等；除此之外，还含有少量的针铁矿、褐铁矿、黄铁矿、赤铁矿、金红石、锆石等；次要矿物组分中也含有一些次生三水铝石、一水软铝石、微量独居石、少量石英等。
三水铝石型铝土矿矿物组分，以三水铝石为主，在30%-95%；其次含有少量高岭石、一水硬铝石、赤铁矿、褐铁矿、石英、锆石、蛋白石等。
3铝土矿成因
铝土矿形成机制主要包括三种类型：（1）红土化作用形成含铝物质，之后含铝物质被搬运到碳酸盐岩表面沉积形成铝土矿；（2）风化壳中含铝溶液以化学形式搬运到喀斯特洼地中结晶形成铝土矿；（3）碳酸盐岩表面或者内部铝硅酸盐岩铝土矿化（红土化）后原地堆积形成铝土矿。在部分情况下，铝土矿的形成是三种机制的共同作用或者以任何方式结合的产物。
铝土矿成矿分为三个阶段：（1）物质准备阶段，该阶段为母岩中矿物经过风化作用和红土化作用使岩石中矿物分解释放出各种离子，碱性碱土元素随着风化作用的进行逐渐流失，留下来的离子原地结晶形成氧化物和氢氧化物以及部分粘土矿物，这些矿物组成了铝土矿的原始物质；（2）物质迁移阶段，已形成的铝土矿物质经过短距离的搬运在喀斯特洼地中沉积形成铝土矿层；（3）后期改造阶段，该阶段是后成岩作用，变质作用以及表生风化淋滤作用过程，铝土矿在这个阶段是逐渐富集和优化的阶段。
4对广西扶绥县铝土矿地质与成因进行分析
4.1铝土矿地质
（1）区域地质特征
本区位于南岭纬向构造带西段南缘，新华夏第二沉降带西南端，西大明山复背斜东南部，崇左复向斜东北部。
区域出露地层有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第四系。岩性主要为碳酸盐岩，次为碎屑岩。
其中上二叠统合山组底部的沉积型铝土矿层是本区堆积铝土矿的矿源层，该层厚0-13m，为本区堆积铝土矿的形成提供丰富成矿物质来源。第四系更新统的钙红土层在本区分布较广、厚度大，是本区风化残积型铁铝矿的主要含矿层位。
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构造方面，本区处在多种多向构造体系的联合与复合部位，褶皱、断裂均很发育。区域性大断裂有呈北东东向的凭祥～东门断裂，并伴有一组北东东～北东向的次级断裂（如岜羊断裂及雷卡断裂）；另有崇左复向斜，东门、雷卡等向斜分布。构造运动为本区形成构造盆地及近代地形地貌创造了良好的条件，同时加速了本区钙红土化作用，为铝土矿的成矿和保存创造构造空间。
（2）铝土矿地质特征
矿区内为易溶性碳酸盐岩分布区，以岩溶缓丘、溶蚀平原、孤峰—谷地等岩溶地貌为主。岩溶缓丘、平缓起伏开阔的山包、缓坡和谷（洼）地中布满岩溶残余红土和铝土矿矿块，是堆积铝土矿的容矿场所。
从地貌形态特征上看，岩溶作用的方式以垂向侵蚀为主。在岩溶发育过程中，难溶的铝土矿、砂泥岩等在地表条件下形成大小不等的砾块，或就地堆积，或在重力作用下崩塌陷落，与岩溶残余物混杂堆积于不同的岩溶地貌上，形成第四系堆积层。根据不同的地貌类型，结合成因及产出特点，第四系可分为残积、重力堆积、坡积、冲积、洪积及洞穴堆积等，其中与堆积铝土矿关系密切的主要是重力堆积、残积和坡积等
4.2铝土矿成因
（1）铝土矿成因因素
该区铝土矿成矿主要受矿源层、岩性、构造、气候、地形地貌等因素控制。
矿源层因素，上二叠统底部的沉积铝土矿是堆积铝土矿的成矿物源，两者密切相关，且有因果关系。岩性因素，沉积铝土矿顶、底板必须有足够厚的可溶性碳酸盐岩，有利于岩溶作用的进行，形成容矿场所。构造因素，构造运动产生褶曲、断裂等运动，为碳酸盐岩的溶解、成矿作用提供了有利的条件，同时为本区形成构造盆地、洼地等，为成矿容矿创造空间。气候因素，湿热的亚热带气候有利于岩溶作用，使沉积铝土矿在岩溶作用过程中重新堆积富集成矿。地形地貌因素，分布在平缓地段的矿体（正地形），厚度相对较大，含矿量较高，矿石质量较好；分布于陡坡、坡脚或者低洼地带以及负地形处的矿层厚度相对变薄，矿石质量较差。成矿受地形地貌控制。在同一垂直剖面上，上部的矿石含铁较高，中下部的含铝较高，再往下矿石则含锰较高，具有矿物垂直分带现象。
（2）铝土矿形成过程
矿区位于亚热带气候，雨量充沛，潮湿炎热的气候条件有利于风化作用，第三纪本区构造运动使地表大气降水沿着构造裂隙或岩层层面往下渗透，不断溶蚀碳酸盐岩，并深入到原生矿层的所在部位，碳酸盐岩溶蚀空间在水平方向不断扩大延伸，最后形成了大量溶洞系统，后期构造运动使溶洞平衡遭到破坏，发生崩解、坍塌，破碎坠落的矿块、岩块等碎屑物质，遭受水介质的化学、物理侵蚀作用，赋存于碳酸盐岩中的沉积铝土矿层，由于其化学性质相对稳定，在表生环境中以物理风化为主，在重力作用下以垂直搬运为主，与其围岩的溶蚀残余红土混杂堆积于岩溶谷地、洼地中。风化带中的水溶液富含CO2，其对铁铝岩系中的黄铁矿作用而产生硫酸根，这些具弱酸性的水溶液在运移过程中对堆积矿体中的方解石、白云石及各种碎屑矿物具有一定的水解作用，造成矿石中的硫、磷、钙、镁、钾、钠及活性SiO2等物质不同程度的淋滤流失，而铝、铁、钛质相对富集，形成了可供工业利用的堆积铝土矿。
5结束语
近年来，随着许多大型和超大型的新类型铝土矿的发现，及现代分析测试手段的不断涌现，促进了铝土矿的分析与研究。铝土矿地质与成因研究需要借助沉积学、表生地球化学、同位素地质学、古气候学等多学科的理论基础，同时也要借助多项现代测试手段。本文从铝土矿矿床分布与分类、铝土矿物质组成及铝土矿成因三个方面总结了我国铝土矿研究的一些认识、成果与进展，并对对广西扶绥县铝土矿地质与成因进行分析。
参考文献
[1]管涛.豫西仁村铝土矿成因研究.中国地质大学（北京）.2018.05-01硕士
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[3]覃清.铝土矿地质与成因分析.资源信息与工程.2018.04
论文作者:姜武增
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/28
标签：铝土矿论文; 岩溶论文; 成因论文; 喀斯特论文; 铝土论文; 碳酸盐论文; 红土论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;