广西铝土矿矿床类型有沉积一水硬铝石型、堆积一水硬铝石型和堆积三水铝石型三种, 各类型铝土矿矿床均有相当数量达中-大型规模。矿石质量以堆积一水硬铝石型铝土矿最佳。广西铝土矿矿集区主要位于桂西和桂中地区, 其次为桂西南地区, 其中百色市的那坡—靖西—德保和平果—田东—田阳两个矿集区分布有广西大部分优质一水硬铝石型铝土矿矿床; 桂中地区的矿集区以堆积三水铝土矿分布为主; 桂西南扶绥—龙州矿集区亦具有一定的规模。广西沉积一水硬铝石型铝土矿矿床受控于上二叠统合山组煤系地层, 其后期风化形成了堆积一水硬铝石型铝土矿床, 而堆积三水铝土矿床则主要为碳酸盐岩分布区第四纪红土型风化作用形成的。广西铝土矿划分为两个矿床系列组合, 一为与沉积作用有关的矿床系列组合, 二为与风化作用有关的矿床成矿系列组合。作者采用全国统一成矿预测方法预测了广西铝土矿资源潜力, 圈出了 7 个铝土矿成矿远景区。下一步找矿将以探查沉积一水硬铝石型铝土矿为主。

关键词: 广西铝土矿; 矿床特征; 矿床成因; 成矿规律; 成矿系列; 找矿方向

广西铝土矿资源丰富, 是广西的优势矿产之一。据近年最新公布的全国铝土矿查明资源储量统计显示, 广西查明一水硬铝石型铝土矿资源储量排位居河南、山西和贵州三省之后, 列全国第 4 位。多年来, 广西铝土矿勘查以成矿系列理论为先导,从已知到未知, 勘查目标从沉积一水硬铝石型开始,到堆积一水硬铝石型为主, 再到堆积三水铝石型,最终查明我国亚热带地区最大的沉积-堆积型铝土矿资源储量, 使广西一跃成为我国重要的铝土矿生产基地, 并在中国铝业中占据重要的一席之地。

1 广西铝土矿成矿类型及资源特点

按照《全国省(自治区、直辖市)矿产地质与区域成矿规律综合研究(矿产地质志)技术要求》, 广西铝土矿分类如表 1 所示。截止 2018 年底, 广西总查明的铝土矿资源储量为 14.05×108 t, 其中一水硬铝石型铝土矿 10.44×108 t, 三水铝石型铝土矿3.61×108t。一水硬铝石型铝土矿资源储量中,堆积型铝土矿 8.91×108 t, 沉积型铝土矿 1.53×108t; 总保有的铝土矿资源储量为 13.44×108t, 其中一水硬铝石型铝土矿保有 9.83×108t, 包括堆积型铝土矿8.30×108 t、沉积型铝土矿 1.53×108t; 三水铝石型铝土矿 3.61×108t。

广西一水硬铝石铝土矿主要为堆积型, 矿石具有 Al2O3含量高、铝硅比(A/S)高、低硫高铁和开采容易的特点。矿石品级以Ⅱ级品和Ⅶ～级外品为主。据统计, 广西保有一水硬铝石型铝土矿资源储量按品级分类, Ⅰ～Ⅵ品级矿石合计 44754.94×104t, 占比 45.54%, 其中 I 级品 5388.03×104t, 占比 5.48%; Ⅱ 级 品 28701.41×104t, 占 比 29.20%; Ⅲ 级 品938.74×104t, 占比 0.96%; Ⅳ级品 340.96×104t, 占比 0.35%; V 级品 2430.68×104t, 占比 2.47%; Ⅵ级品 6955.12×104t, 占 比 7.08%; VII ～ 级 外 品53533.47×104 t, 占比 54.46%; 据广西自然资源厅资料, 截止 2012 年, 保有铝土矿资源储量按 Al2O3品位 分 布 统 计 , Al2O3＞50%的 矿 石 资 源 储 量 占 比75.01%; 其中 Al2O3品位＞60%的高品位段占比13.73%; 按铝硅比 A/S 分布统计, 铝硅比 A/S＞12高质量矿石量占比 29.50%; A/S＞7矿石量占比64.31%, 反映矿石质量较好。

广西堆积三水铝土矿为高铁高硅低铝类型矿石,未达到国家标准(GB/T24483-2009)技术要求,现根据该类型矿石大量选冶试验研究成果制订了临时工业指标: 高铁三水铝土矿: 工业品位 Al2O3≥25%; 边界品位 25%＞Al2O3≥20%; 含铁锰三水铝土矿:Al2O3≥20%; 高铝褐铁矿Al2O3＜20%, Fe2O3≥35%。其他指标:矿体含矿率≥100 kg/m3,矿石最小粒径≥1 mm, 最小可采厚度≥0.5 m。根据以上临时指标, 本矿石类型主要有高铁三水铝土矿、含铁锰三水铝土矿两个类型,另有高铝褐铁矿等共生铁矿石1个类型, 已查明资源储量的矿区中, 除了南宁市锣圩、横县六相、扶绥县昌平和贵港市龙庆等矿区以高铝褐铁矿为主之外, 其他矿区均以高铁三水铝土矿为主, 其次为高铝褐铁矿,含铁锰三水铝土矿矿石占比多在 10%以下。

表 1 广西铝土矿类型划分表

2 典型矿床特征

2.1 平果市布绒沉积一水硬铝石型铝土矿

矿区位于滇黔桂被动陆缘之南盘江—右江裂谷盆地东南端, 属右江复向斜轴部东南段。矿区构造为布绒向斜,其总长约 6 km, 宽约 1.5 km, 矿区内形成基本封闭之矿层露头带, 呈似鱼鳔状(图 1)出露, 由于风化剥蚀及断层影响, 被切割成多个矿体。含矿岩系为上二叠统合山组(图 2), 含矿层为合山组下段(P3h1), 沉积铝土矿体平行不整合覆于中二叠统茅口组灰岩的古岩溶侵蚀面上。矿体成层状, 顶板为煤层或炭质页岩, 局部由于煤层及炭质页岩尖灭而使铝土矿直接与上层灰岩接触。合山组含矿层厚 28.2～58.03 m, 一般多为 35～40 m。有主要矿体 3 个, 矿体厚 1.5～2.5 m, 最厚 6.75 m。铝土矿大致可分为氧化和未氧化矿石两种, 矿石矿物主要为一水硬铝石, 其他矿物有黄铁矿, 水云母等。矿石呈褐灰色、棕红色、棕灰色等, 未氧化矿石呈灰色、灰黑色等。矿石致密块状、质坚硬; 矿石体重约 2.4 g/cm3。矿石具有豆状结构, 层状和块状构造。矿石组分(ω): Al2O366.44%、TFe5.55%、Si O2 7.15%、Ti O2 5.25%、S 0.13%、CO2 0.12%、Ga0.0156%、灼失量 14.10%, A/S 9.29。单矿体 A/S 6.57～9.56, 平均 8.83。

图 1 平果市布绒沉积铝土矿地质简图

1-第四系; 2-下三叠统马脚岭组; 3-上二叠统合山组上段; 4-上二叠统合山组下段; 5-中二叠统茅口组; 6-残坡积层; 7-薄层灰岩; 8-中厚层灰岩;9-炭质泥岩; 10-煤层; 11-铝土页岩; 12-铝土矿体; 13-钻孔; 14-探槽; 15-浅井; 16-地层产状; 17-古生物化石

图 2 平果市布绒沉积铝土矿 63 线地质剖面图

2.2 平果市那豆堆积一水硬铝石型铝土矿

那豆堆积铝土矿分布于那豆复背斜南西翼(图3), 基岩主体为一单斜构造。原生沉积铝土矿分布在背斜两翼, 形成一矿层露头封闭圈, 堆积铝土矿即分布在其两侧, 矿体形态呈长条状、分枝状、多环状及不规则状, 与岩溶沟谷、洼地、槽谷等地貌有关; 近原生矿层的推积矿体规模较大、含矿率高、矿石块度大。堆积型铝土矿含矿层即岩溶洼地、谷地中的第四纪红土层, 厚度一般 3～15 m, 最厚＞30 m, 矿层明显具三元结构。共有矿体 45 个, 矿体平面上呈条带状、环状、枝状、不规则状, 剖面呈层状、似层状、透镜状、窝状或漏斗状等, 倾向与坡向一致。矿体规模大小悬殊, 矿体平均长 1376 m, 宽 296 m, 最大矿体长 4575 m, 宽 60～805 m, 厚5.05 m。矿石矿物为一水硬铝石, 其次为赤铁矿、高岭石、针铁矿、绿泥石、三水铝石、锐钛矿, 少量石英、埃洛石等, 具隐晶—胶状、粒状、自形—半自形晶、交代结构, 巨砾或块状、多孔状、豆状、鲕 状 构 造 。矿 石 化 学 组 分 (ω): Al2O3 40.07% ～76.62%, 平均 58.92%; Si O21.00%～23.70%, 平均6.22%; Fe2O32.63%～59.87%, 平均 16.41%; 灼失量10.68%～17.50%, 平均 13.68%; Ti O21.50%～4.64%, 平均 3.40%; Ca O 0.052%、Mg O 0.071%、S 0.072%、Ga 0.0075%、稀土(TRE2O3)0.093%, Nb2O50.0305%、Ta2O5 0.0025%、Sc2O50.0075%、A/S 2.64～50.49, 平均 9.48。