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1、山西省铝土矿分布规律及找矿前景预测 勘查方法概论二六年二月目 录一、铝土矿分布、环境及古地理11.概况、铝土矿的勘查研究程度12.石炭系、本溪组铁铝岩段沉积的构造古地理及环境23.含矿岩系的典型剖面序列、类型31) A序列42) B序列43) C序列4二、铝土矿的成矿及富集规律51.成矿于古陆、古岛边缘的成矿盆地52.盆地的封闭性越好越有利于铝土矿成矿53.成矿盆地的斜坡越开缓越有利于铝土矿的形成64.成矿盆地旁侧的古陆规模越大越有利成矿75.铝土矿的富集规律7三、铝土矿分布区划及远景81.河东成矿盆地81)保德兴县铝土矿集中区（区）92) 临县中阳铝土矿集中区（区）92.霍西成矿盆地101)
2、 孝义交口铝土矿集中区(区)112) 灵石霍州铝土矿集中区（区）123.阳泉成矿盆地12阳泉铝土矿集中区(区)134.宁武静乐成矿盆地131) 朔州铝土矿集中区（区）142) 宁武原平铝土矿集中区（区）143) 娄烦铝土矿集中区（区）145.五台天和成矿盆地15五台铝土矿集中区（区）156.晋城成矿盆地15晋城铝土矿集中区(区)157.豫西成矿盆地16平陆铝土矿集中区(区)168.沁源成矿盆地17沁源铝土矿集中区（区）17四、山西铝土矿床的勘查方法探讨171.铝土矿的产出特征171)矿体平面分布的连片性172)矿体厚度变化的双重性183)矿体空间位置变化的双重性184)矿体隐伏剥蚀边界的难预测
3、性195)矿石自然类型平面分布的杂乱性192.铝土矿体产出的形态分类221)依据矿体埋藏情况可分为3种222)依据矿体剖面形态和平面分布可分为5种223)依据故体剥蚀程度可分为2种234)依据矿体构造特征可分为3种233.铝土矿床的勘查方法241)勘查手段选择242)勘查方法组合243)勘查工作程序274)矿床的合理控制284.无效工程及其产因341)无效工程种类342)无效工程增高的原因35五、结 论371.关于铝土矿形成的构造古地理环境382.关于沉积基底及不同铝土矿石矿床的时空分布393.关于铝土矿沉积的地质时代及成因404.关于成矿过程和成矿模式405.关于古风化壳型稀有稀土矿416.
4、关于山西铝土矿勘查研究的经验教训427.铝土矿资源破坏严重，采富弃贫危急矿448.高铝矾土行业发展对铝工业的危害449.勘查程度偏低要加大勘查力度4510.加强资源保护政策的落实45一、铝土矿分布、环境及古地理1.概况、铝土矿的勘查研究程度工作区从北部的大同到南部的平陆，从西部的离石至东部的阳泉。工作范围包括了山西省境内石炭系本溪组下部的铝（粘）土矿含矿岩系分布区，面积约6000km2，地理座标:北纬34484000,东经1103011400。山西铝土矿含矿岩系，主要赋存于山西六大煤田、四个煤产地之中。建国后数十年来，在六大煤田、四大煤产地针对煤资源开展地质调查，其工作程度较高，探明储量约占全
5、国的1/4。将山西铝土矿作为工业矿床勘查评价开始于20世纪50年代末叶，1958年孝义铝土矿的发现拉开了山西铝土矿勘查评价的序幕。至2000年底已勘查评价铝土矿床129处，其中上表矿床74处，累计探明资源量达10.4亿吨，可以说取得了丰硕成果。20世纪80年代中期，为配合山西铝厂建设，原中国有色金属工业总公司所属长沙矿冶研究院、郑州轻金属研究所、总公司矿产地质研究院、沈阳铝镁设计研究院等科研院所，曾先后开展了对山西孝义铝土矿矿物组成和矿石结构构造特征研究，铝土矿矿石的工艺矿物学研究及赤泥物质成分和矿石物质成分研究等。但研究范围局限，只限于山西铝厂的生产矿山孝义铝矿周围的四个铝土矿区克俄、西河底
6、、石公和卜家峪。1994年山西省地质矿产局在完成对山西铝土矿系统总结的基础上，充分利用20世纪90年代的新理论、新技术、新方法，开展了对铝土矿较系统的研究，先后由陈平、柴东浩、芦静文（长院教授）等完成了山西铝土矿岩石矿物研究、山西地块石炭纪铝土矿沉积地球化学研究、山西铝土矿成因和模式研究以及山西铝土矿地质学研究专著等，体现了20世纪山西铝土矿勘查研究的全部，为21世纪的后来者提供更多的参考利用价值和真实历史记录外，还提出了古风化壳型稀有稀土铝土矿成矿和工业利用问题。2.石炭系、本溪组铁铝岩段沉积的构造古地理及环境有关研究成果表明，就山西地块而言，中奥陶世下马家沟早期为台地开阔海，晚期为台地潮坪
7、；上马家沟早期再次转变为台地开阔海，晚期为潮间沉积；峰峰早期为一片浩瀚的开阔海。由于山西地块缺失中奥陶统峰峰组之后的沉积记录，所以传统认为，自那时起，海水全部退出，整体上升成陆，造成之后长达三个纪的沉积缺失，但不同区段缺失程度不同，而且很有规律，这种缺失规律根据广布于区内铁铝岩段的压盖关系，南北端缺失较多，中部缺失较少，反映了南北两端相对较高,中部相对较低的古剥蚀格局。山西地块早石炭世晚期古地貌是一个剥蚀程度相对较高，中部剥蚀程度相对较低，而总体上又为一个北隆南倾、西隆东倾、大平小不平、并为碳酸盐岩大面积展布的准平原环境，其上堆积物为O2C2期间形成的钙红土风化壳。从各地现存的铁铝岩段剖面结构
8、看，上述堆积物均为低地型红土的再沉积物，最上部普遍发育有薄层铝粘土古土壤层。古土壤层中保存有根座化石，顶部有煤线，见有零星的植物叶片及含碳质粘土岩，含碳质粘土岩中含有孢粉化石，但以时限较长的古孢子较多，未见海相层，这一切表明，铁铝岩是大陆环境下近源、近距离搬运的堆积物或沉积物。其次，从上覆本溪组上段的沉积环境看，该期主要为一陆表海的障壁岛潮坪泻湖环境，海在东部，距山西地块有一定距离。海浸的方向为北东北东东。也就是说，对山西地块而言，铁铝岩段基本上是在大陆环境下迁移就位的。3.含矿岩系的典型剖面序列、类型华北石炭系地层传统地分为中统本溪组和上统太原组（缺下统）；本溪组又分为上下段，下段惯称含矿段
9、，上段称畔沟段，含矿岩系是指同一时期、同一成矿作用所形成的岩矿石序列总称。自中奥陶世后经长期沉积间断、于中石炭世早期所形成的山西式铁矿、硫铁矿、铝土矿、粘土矿等矿产，系同一成矿作用的同源沉积矿产，含矿岩系应包括该时期、该成矿作用所形成的所有岩矿石，即本溪期第一次海侵前所有的陆相沉积，也就是包括奥陶系侵蚀面以上、畔沟段沉积建造以下的岩矿石。由于沉积古地理、地质及环境不同，不同因素作用所形成的岩矿石序列不同，总体划分可归纳为A:山西式铁矿铝土矿粘土矿（典型含矿序列之一）；B:硫铁矿粘土矿（岩）（典型含矿序列之一）;C：粘土岩砂砾岩（不含矿序列）。分列如下：A序列B 序列C序列上覆：半沟段灰岩上覆：
10、半沟段灰岩上覆：半沟段灰岩沉积间断沉积间断沉积间断6煤线7煤线7煤线5粘土岩6粘土岩6粘土岩4粘土矿岩5粘土矿岩5泥岩3铝土矿4粘土岩4粉砂岩、砂岩2铁质粘土岩3极不稳定的铝土矿3页岩、砂质页岩1山西式铁矿2含黄铁矿粘土岩2含砾砂岩、砂岩1硫铁矿1砾岩假整合假整合假整合下伏：奥陶系灰岩下伏：奥陶系灰岩下伏：奥陶系灰岩上述A含矿岩系剖面序列是湖棚相（浅中深湖相）的典型成矿剖面序列;B含矿岩系剖面序列是湖心相（深湖相）的典型成矿剖面序列;C为湖棚相中的局部河流相沉积。各典型序列特征及变化分述如下。1) A序列A序列即山西式铁矿、铝土矿、粘土矿含矿剖面的典型岩矿石序列，分布面广、层位稳定，展布面积约
11、占本溪组总面积的80%。赋存大、中型铝土矿床，主要分布于河东、娄烦宁武、五台、阳泉、霍西、霍东及平陆夏县等地区。概括各地剖面，岩性及成矿阶段自下而上可分为铁质粘土岩层、铝土矿层、粘土矿层、粘土岩及煤线4层，各地大同小异，可对比。具体可归纳为三个典型剖面类型：孝义型、原平型、平陆型。2) B序列B序列是硫铁矿、粘土矿沉积的典型岩矿石序列，局部地段无铝土矿沉积，主要分布于阳泉盆地的阳泉市，霍西盆地的孝义、交口、灵石、汾西县境内、晋城盆地的阳城、晋城、平陆的下坪等地也有小面积分布，其自下而上可分为硫化铁质粘土岩、铝土矿（极不稳定）、粘土矿(岩) 、粘土岩及煤线等岩性层，该序列剖面类型最早发现于阳泉一
12、带（该类型剖面不发育，在阳泉一带也仅占极少部分），一般称为“阳泉型”。3) C序列C剖面序列不含矿，与前所述两序列不同源，前两序列的岩矿石由钙质红土风化壳物质沉积分异形成，而该系列由结晶片岩的红土风化壳物质形成，且不受前者沉积环境控制，不属于含矿岩系的剖面序列，但其分布却在铝土矿成矿带各矿区内,故将其列为典型剖面序列。该序列岩系一般发育于宁武静乐盆地北端的宁武盘道梁、姬庄、平鲁大同盆地的平鲁，河东盆地的临县玉坪乡等地也有零星分布，岩系中下部有砾岩砂岩粉砂岩砂质粘土岩和砂岩砂质粘土岩两类组合，最后都以粘土岩、煤线告终，后被海相沉积建造所覆盖。该序列的典型剖面类型发育于宁武盘道梁一带（该类型剖面在
13、全省不发育），一般称为“盘道梁型”。二、铝土矿的成矿及富集规律沉积铝土成矿除物源、搬运及补给方式外，主要取决于成矿古地理及环境，归纳起来主要以下几个方面：1.成矿于古陆、古岛边缘的成矿盆地沉积铝土矿的形成主要取决沉积成矿作用，要求在沉积过程中对以高岭石等粘土矿物为主的沉积物进一步脱硅改造，因此要求封闭半封闭的成矿环境；只有古陆，古岛边缘的湖泊、沼泽、泻湖和港湾才能达到这一环境要求。这是全国喀斯特铝土矿均沿古陆、古岛边缘分布的根本原因；如黔中铝土矿形成于扬子古陆南缘-港湾内，豫西铝土矿产于中条和秦岭古陆间的深港湾内，山西铝土矿均形成于各古陆、古岛边缘的各成矿盆地中。2.盆地的封闭性越好越有利于铝
14、土矿成矿盆地的封闭性作用有二：其一，封闭性好的盆地与其外陆表海水体对流断绝，使成矿介质保持较强的酸性，有利于沉积物的水浸脱硅向铝矿物转变，所形成铝土矿品位高、质量好；如黔中成矿盆地外有广顺屏障岛、豫西成矿盆地外有篙箕屏障岛，是国内封闭性最好的大型铝土矿成矿盆地，所形成的铝土矿品位高，富矿比例大；就稀有、稀土元素而言，铝土矿的品位越高其中所含铝矿物越多，所需为之转变的粘土矿物越多。粘土矿物所携的稀有、稀土元素总量越大，其伴生的品位亦越高。其二：盆地的封闭性越好， 海泛海水在盆地中形成越强劲的迥流，迥流的离心作用把水中越多的矿物质抛向其外侧，在盆地斜坡成矿，使所形成铝土矿厚度和储量大；反之封闭性越
15、差，海泛海水不能形成迥流，水中的成矿物质易被带走；如山西封闭性最好的汾西次级盆地（属霍西盆地）西坡（孝义交口）在长60公里，宽15公里面积内，形成大、中型铝土矿床35个，有远景资源量4亿吨，从矿量规模而论应为巨型铝土矿成矿带，成矿控制因素之一是盆地的封闭性好；又如汾西盆地南部的乡宁盆地，为向西南大开放型盆地，仅在其西坡乡宁县的光华镇形成少量低品位铝土矿（见图1）。3.成矿盆地的斜坡越开缓越有利于铝土矿的形成反之不然；盆地斜坡越开缓可越多接受海泛迥流外侧的成矿物质，越有利于成矿，相反盆地斜坡越陡窄，成矿物质越不易保存和成矿。如汾西盆地西坡为巨大的吕梁古陆的开缓的斜坡，接受了迥流外侧大量的成矿物质
16、，此也是在其中形成巨大的铝土矿矿带的原因之一。又如宁武静乐盆地西坡陡窄无铝土矿及伴生元素矿产形成；东坡也较陡所形成的矿床以中小型为主。4.成矿盆地旁侧的古陆规模越大越有利成矿规模越小，则越不利于成矿；成矿盆地旁的古陆、古岛规模越大所能补给的成矿物质越多，越有利于成矿；反之补给的物质少，不利成矿。如汾西盆地西坡形成巨大铝土矿带，也与旁侧巨大吕梁古陆大量的成矿物质补给有关。又如沁源盆地西坡矿带因西侧霍山古岛规模小，补给的成矿物质有限，矿带所形成的矿床厚度薄，矿量小。5.铝土矿的富集规律沉积铝土矿的富集，主要取决于沉积成矿作用、沉积环境和水介质的酸碱度。由前述可知，凡水介质稳定、有利于沉积微粒的水浸
17、脱硅，水体酸度较强，有利于沉积微粒脱硅、而又不被溶解的环境均能形成富矿。从矿相而论，符合上述富矿形成条件的地段是铝土矿带下部与硫铁矿带相邻的部位。已知这样地段的有：汾西盆地北部相王矿区-西河底矿区以东地段、汾西盆地南部的京力香-诸神沟地段、阳泉盆地北坡南部的白泉-杨家庄地段，这些地段已被民采、钻探和勘查证实有38m富矿；其中，诸神沟地段已勘查，矿区平均A/S10。就个矿区而论，由于含矿层底板为起伏不平的岩溶地貌，因此凡岩溶洼地、凹地和漏斗均符合上述富矿形成条件，勘查和开采实践证明三者中均为富矿。不同矿区洼地、凹地和漏斗的规模、数量各不相同，分布也无规律。省内规模较大的洼地有：后务城矿区的后务城
18、洼地、西河底矿区南部洼地、相王矿区的相王洼地、兰家山矿区的成家庄洼地，勘查证实有38m富矿，有富矿储量数百至上千万吨；平陆地区虽处于豫西盆地北坡铝土矿带北缘的浅湖相，所形成的层状矿多为贫矿，因此普查矿区平均A/S只有34，但由于其位于黄河东岸的III级阶地，地表水下渗力强，灰岩浸蚀面被溶蚀形成大量漏斗、凹地和中小型洼地，中均形成富矿，现已成为我省主要民采富矿供矿基地.三、铝土矿分布区划及远景 在铝土矿成矿时，山西的古地理单元可划分为阴山古陆、吕梁古陆、五台阜平古陆、霍山古岛、中条古陆及秦岭古陆；在吕梁古陆西侧形成河东成矿盆地，在吕梁古陆与五台阜平古陆间形成宁武静乐成矿盆地、在五台阜平古陆西南部
19、形成五台天和成矿盆地，在五台阜平古陆东南侧形成阳泉成矿盆地，在吕梁古陆与霍山古岛之间形成霍西成矿盆地（其中央有灵石霍州水下隆起，进一步将其分为汾西和仁义两次级盆地）、在霍山古岛东侧形成沁源成矿盆地、在中条古陆东北侧形成晋城成矿盆地、在中条古陆与秦岭古陆间形成豫西成矿盆地（山西仅及其北坡边缘的一部分）。根据“山西铝土矿地质学研究”专著中曾根据成矿远景区实际矿床、矿点分布以及铝土矿成矿规律研究，以成矿单元为基础，将成矿有利地段划分为A类远景区8个、B类远景区10个、C类远景区8个，通过近几年实践这次仅介绍8个成矿盆地12个铝土矿集中区。各盆地铝土矿集中区分布情况1.河东成矿盆地河东盆地有无西坡矿带
20、及其封闭性如何，因断层断陷情况不明，目前只知东坡矿带。东坡矿带长210公里，宽1030公里，包含保德-兴县-临县-柳林-中阳等地的大、中型铝土矿床19个。1)保德兴县铝土矿集中区（区）也有称之为河(曲)府(谷)保(德)兴(县)铝土矿集中区或铝土矿带的。大地构造上处于鄂尔多斯向斜的东缘。由于该区铝土矿多为高铝(A/S大于7)矿石，所以20世纪80年代，由国家计划经济投资做了较多的地质勘查，是当时拟建的晋西北铝厂(厂址设在保德兴县间的黄河边)的原料基地。截至2002年该区有上表矿床7处，自北而南为保德天桥、郝家塔及扒搂沟 ，兴县魏家滩、黄辉头、贺家圪台及车家庄；保有资源量1亿吨以上。此外为了探索集
21、中区深部，主要是400m以浅铝土矿的区域分布，于20世纪80年代中叶，在对河东煤田北部煤资源进行远景普查时，对铝土矿深部远景亦做了预查，规模可观。2) 临县中阳铝土矿集中区（区）该集中区位于河东煤田中部。河东煤田在铝土成矿时为吕梁古陆西侧的成矿盆地；称河东盆地。集中区位于河东盆地东坡铝土矿带南段。河东盆地东坡铝土矿带长236公里，属于晋中地区的南段，长80公里。宽10公里。有铝土矿床6个,其中上表矿床5个:临县湍水头、柳林县的兰家山、成家庄、中阳水泉沟、苏村;保有资源量近5千万吨。该集中区矿床埋深大，勘查程度低，有较大找矿前景。2.霍西成矿盆地该盆地中央有灵石水下隆起，进一步分为汾西和仁义两次
22、级盆地。如前所述汾西盆地西有巨大的吕梁古陆、东有灵石水下隆起，南北有盆地南缘和北缘水下隆起，是山西境内封闭性最好的成矿盆地，加上其西坡为开缓的大斜坡，海泛的迥流向西坡抛掷了大量的成矿物质和吕梁古陆充足的物源补给，因而在西坡（也是霍西盆地西坡）即汾阳-交口-孝义等地形成长60公里，宽15公里的面积不大而储量巨大的巨型铝土矿成矿带；带中已发现有大中型矿床34个。霍西盆地尚形成中央及南缘水下隆起铝土矿成矿带。带长52公里，宽10公里，包含灵石-霍洲-汾西等地大中型铝土矿床7个，理论上讲霍西盆地还应有一个东坡铝土矿成矿带，但因断层影响尚未进行勘查。1) 孝义交口铝土矿集中区(区)位于霍西盆地西坡。霍西
23、盆地即是现代的地貌盆地，又是铝土成矿时的沉积盆地。汾西盆地西有吕梁古陆、东有灵石水下隆起，南北有盆地边缘水下隆起，是山西境内封闭性最好、成矿条件最有利的成矿盆地。孝义交口铝土矿集中区，即汾西盆地西坡铝土矿带长60公里、宽15公里，已发现铝土矿床37个，有铝土矿资源量3.95亿吨。出于汾西盆地西坡在交口高庙山的范火泉桃红坡有一鼻状水下隆起，又将汾西盆地分为南北两部分，西坡铝土矿带亦被分为南北两段，两段的矿床特征不尽相同。北段长30公里，宽12公里，有铝土矿矿床23个。其中上表矿床17个：孝义市杜村、柴场、相王、石公西、下堡、石公、岭上北卜家峪、克俄矿段、克俄矿区、石公克俄间、西河底、交口县的响义
24、、后务城、南岭上、庞子洼、毕家掌、赵家圪垛。北段的成矿特征是，矿床密度大、矿体连续性好、储量集中、矿床规模多为大型，是山西铝厂主要矿源地。南段长30公里、宽15公里，有铝土矿矿床12个，其中上表矿床2个：交口的赵村、卜家庄；保有资源量876万吨。南段成矿特征是矿床密度较小，矿体连续性较差，以中小规模的矿体为主；但在交口县城附近，为一深的成矿港湾，水介质稳定、酸度大、沉积物水浸脱硅较彻底，使碎屑状矿成为高品位矿石；该地段矿石品位较高，矿区或矿段平均一般A/S 58，其中石岭后矿段平均A/S 11.32。2) 灵石霍州铝土矿集中区（区）该集中区属霍西盆地灵石水下隆起铝土矿带和盆地南缘水下隆起铝土矿
25、带，两矿带呈倒丁字型相交。地理位置在灵石一霍州和霍州汾西京力香一带，长52公里、宽10公里。带中有铝土矿床5个，全为上表矿床：灵石县的杨家山、南关、毛家岭、霍州市的什林、汾西县的店底该区矿床规模以中小型为主，矿体平均厚度1.294.13m，一般2m；矿石的矿区平均品位Al2O3 57.5068.30，一般64，AS 4.0911.86，一般4。该矿带矿床以中小型为主，矿石以中低品位为主，矿区平均品位一般A/S5。但在铝土矿带与硫铁矿带相邻部位，可以找到高品位矿床，全省铝土矿带与硫铁矿带相邻的成矿地段,均属埋深大的地采范围,唯独该地段因后期抬升和剥蚀,埋藏较浅可露采；其二，除上述成矿相的有利因素
26、外,古地理条件也对成矿有利,该地带为霍西盆南缘大斜坡下一次级洼地，有利于成矿物质聚积和水浸脱硅形成富矿，神沟矿床尚在洼地边缘凸起之上，最有利的成矿部位应在洼地中。因此该地带不会只诸神沟一个富矿床,该区远景资源量6000多万吨。3.阳泉成矿盆地该盆地为一港湾式盆地，向西南开放，铝（粘）土矿主要形成于封闭相对较好的港湾内的斜坡上，少数形成于水下隆起之上，该盆地形成西、北、东坡和水下隆起铝（粘）粘土矿成矿带，带长210公里,宽513公里,包含盂县-昔阳等地的大中型铝土矿床19个。阳泉铝土矿集中区(区)位于阳泉铝土成矿盆地的北坡及东坡。阳泉盆地为港湾式成矿盆地，其北半环被盆地边缘斜坡封闭，南半环倾伏，
27、封闭情况不明，盆地中心在阳泉市的西南。盆地中由于水介质性质的差异，于盆底形成硫铁矿、斜坡形成铝土矿。目前已知的铝土矿带位于盆地北坡及东坡，从寿阳段王经盂县西南和阳泉市中部，到昔阳北部，呈现弧形，长100公里、宽510公里。矿带内已知的矿床17个，其中上表矿床12个：盂县的郭村、老神石、白土坡一西林尖、南流、贾家垴、阳泉市的千亩坪、白泉、山头南、杨家庄、太湖石、白家庄、昔阳县的李家庄。高铝粘土矿山11处：阳泉东垴村高铝粘土矿（N1）、阳泉泉咀高铝粘土矿（N2）、阳泉南梁高铝粘土矿（N3）、阳泉后岩梁高铝粘土矿（N4）、阳泉市北沟高铝粘土矿（N5）、阳泉五架山高铝粘土矿（N6）、阳泉市坟沟高铝粘土
28、矿（N7）、阳泉青岩底高铝粘土矿（N8）、阳泉二架梁高铝粘土矿（N9）、阳泉川垴高铝粘土矿（N10）、阳泉前洼村高铝粘土矿（N11）。阳泉地区铝土矿成矿规律是：垂直铝土矿带方向、由盆地边缘向中心，矿石品位、富矿比例有增高和增加的趋势；沿铝土矿带以盆地东北部的盂县西南一阳泉市区地段，矿床密度最大，矿石品位相对较高，而向两端渐变稀和变低；这可能是盆地西南开放，东北相对较封闭和稳定，而有利于成矿的原故。已列表远景资源量在2亿以上。4.宁武静乐成矿盆地该盆地为一窄长成矿盆地，封闭性较好；但其西坡坡度陡，无矿床形成；东坡坡度也较陡，所形成的矿床以中小型为主；南北两端坡度较缓，所形成的矿床以大中型为主。该
29、盆地形成北端及东坡和南端两成矿带；北端长80公里，宽820公里，包含原平-宁武-静乐神池等地铝土矿床19个；东坡及南端长15公里，宽10公里，包含娄烦等地铝土矿床3个。1) 朔州铝土矿集中区（区）朔州铝土矿集中区的构造位置为宁武-静乐成矿盆地宁武向斜北东仰起端的北西(北)部，呈EW向展布，长约30km，是以高铝粘土铝土矿为主的集中区。目前该区有上表矿床3处，即神池九姑、朔城郝家沟及怀仁娄子沟，该区矿床埋藏较浅，露采条件良好，是可供进一步勘查和近期利用的铝土矿集中区。保有资源量1303万吨。2) 宁武原平铝土矿集中区（区）该集中区的构造位置为宁武向斜(宁武煤田)。向斜及其所控制的矿带均呈NE向展
30、布，长约80km，是以高铝粘土矿为主的集中区。区内矿床主要出露于宁武向斜的NE仰起端及SE翼，NW翼也有矿床分布，但倾角陡峻，工作较少。截至2002年，该区有上表矿床7处：宁武宽草坪、西红河、原平角川、石墙、红池、南岭及长粱沟；保有资源量7214万吨。宁武原平铝土矿集中区已成为晋北氧化铝厂（铝基地）的主要供矿原料基地之此区矿石出现三种不同类型，其中白矿占68%，绿矿占28%，红矿占2.2%，主要由于Fe2O3引起（红矿15%，白矿3%）。3) 娄烦铝土矿集中区（区）该集中区所处的地质构造位置为宁武向斜SW仰起端，也是以铝土矿高铝粘土为主的集中区。目前该区有上表矿床2处，即娄烦新开和娄烦石槽。二
31、者互为邻区，相距约2.5km。两个矿区远景资源量1200万吨。5.五台天和成矿盆地该盆地为五台阜平古陆上的小型高位盆地，其水浅无深水相沉积，盆地内均成矿，但由于后期剥蚀仅在五台天和白家庄保存长7公里，宽4公里的成矿面积。其中有铝土矿床3个.五台铝土矿集中区（区）该区有2个上表矿床，即五台天和及五台白家庄。它们分别位于五台块隆SE侧的西天和娑婆寺向斜及百泉郊一白家庄向斜中，与五台煤产地的分布范围一致。五台天和矿区的铝土矿体分布较集中，露采条件也较好，而白家庄矿区的铝土矿体则分布零散，实际上包括4个孤立矿床(段)，即南庄、南头、樊家坪）及维坪；保有资源量6700万吨。6.晋城成矿盆地该盆地为半弧形
32、向北开放型盆地，封闭性差，所形成铝、粘土矿均为小型，盆地内形成南坡铝（粘）土矿成矿带，带长160公里，宽540公里,包含晋城-阳城等地的小型铝土矿床（点）4个。晋城铝土矿集中区(区)晋城铝土矿集中区形成于中条古陆东北侧的阳城晋城铝土矿成矿盆地，其为向北开放型盆地，只形成中心硫铁带和南坡铝土矿带。铝土矿带位于阳城晋城高平陵川四县市境内，长130公里，宽2030公里，称为晋城铝土矿集中区。区内有未上表矿床4个: 阳城贺岭、晋城衙道、月湖泉和陵川岭西林则四 。区内铝土矿均为透镜体和漏斗中的倒锥体；前者多由中低品位矿石组成，后者为高品位矿石；矿床特征是漏斗矿发育。该铝土矿勘察程度低，仅对阳城贺岭、晋城
33、衙道、月湖泉和陵川岭西林则四矿区作过普查评价，每矿区由若干矿体组成，如月湖泉，矿床由九个矿体组成。晋城铝土矿集中区矿床规模为小型,但勘查工作程度低,有一定找矿前景；特别是阳城晋城地区漏斗矿发育，漏斗直径数十至数百米，已采点采深820米未见底,均为富矿,应做一定地质工作,寻找大的漏斗矿进行联采。该集中区保有资源量292万吨。7.豫西成矿盆地该盆地主要在河南境内，山西境内的平陆东南部至夏县南部和垣曲南部属该盆地北坡铝（粘）土矿成矿带北缘的两部分，其中后者因断层断陷和第三、第四系地层覆盖尚未发现铝土及粘土矿床；平陆一夏县境内在长24公里，宽1014公里面积内，目前有一定工作程度的铝土矿床7个。平陆铝
34、土矿集中区(区)平陆铝土矿集中区包括平陆坡底镇的村家庄、西流河、西窑、东窑到曹川镇的下涧、坡头、郑家沟、西河头、曹家川、下坪、椿头凹和夏县、祁家河镇的西山头祁家河等地，含矿面积约150km2。从成矿上论，平陆铝土矿集中区位于豫西铝土矿成矿盆地北坡铝土成矿带北部，该成矿带主分布于河南境内，山西境内仅分布于平陵县东部至夏县南部。平陆铝土矿集中区有铝土矿床7个，其中上表矿床6个：平陆的曹川、下坪、坡头、郑家沟、椿头凹和夏县的祁家柯；保有资源量9854万吨。特别之处在于平陆集中区铝土矿体空间呈层状与漏斗状两种形态，一般呈层状与漏头状的复合体，部分漏斗体单独产出，前者称层状矿、后者称漏斗矿。漏斗矿发育成
35、为该区铝土矿矿床的重要特色。平陆集中区地处古黄河的级阶地，水位落差，水的下渗力强，因而在奥陶系碳酸盐岩侵蚀面上形成大量岩溶漏斗，在铝土成矿时于岩溶漏斗中形成富矿，此为集中区漏斗富矿发育的根本原因。集中区漏斗矿发育程度各地不等，一般近黄河及其支流曹河和祁家河发育程度高、漏斗矿间距数拾至百余米；远离黄河及其支流漏斗矿体发育程度低。8.沁源成矿盆地沁源盆地为向东南开放型盆地，由于其封闭性较差，加上旁侧霍山古岛规模小，所能补给的成矿物质有限，故所形成铝土及粘土矿厚度薄，盆地中形成西坡铝（粘）土成矿带，带长80公里，宽5公里，包含介休-沁源-洪桐等地的铝土矿床10个。沁源铝土矿集中区（区）该集中区位于霍
36、山东坡，北起介休县的赵家庄，南至洪洞县的道觉，长80公里，宽5公里。该集中区属霍山古岛东侧沁源铝土成矿盆地的西坡，该盆地为向东开放型盆地。沁源盆地西坡铝土矿带已知铝土矿床11个，其中上表矿床3个：介休县的赵家庄、沁源县的阳坡、李城；保有资源量3438万吨。四、山西铝土矿床的勘查方法探讨1.铝土矿的产出特征综合山西铝土矿床历年来所提交的勘查报告，可以明显地看出山西铝土矿矿床具有如下6个特征：1)矿体平面分布的连片性 排除后期剥蚀作用的影响之后，从各矿区的矿体平面分布图上可以明显地看出一个规律，那就是由工程控制的，工业意义上的“矿”与“非矿”具有成“片”分布的特征，表现在平面上要么一片工程全部见矿
37、，要么一片工程全部非矿，只是这些“片”的规模在不同的矿区大小不同而已。以山西中部的孝义交口地区为例，该区总的趋势是由西向东、由南往北单个含矿片的规模逐渐增大，相应的单个非矿片的规模亦有逐渐增大之势，即南西以相对小规模的含矿片与非矿片相间出现（但无论是南西还是北东，在同一矿区单个含矿片的规模一般都大于非矿片的规模）。截至目前发现的最大含矿片为克俄矿区的克俄矿段和相王矿区的相王矿体（号矿体），单个含矿片的储量都在3000万t以上，面积均大于1km2，而较小的含矿片则出现在南部的庞子洼、毕家掌和赵家圪垛等矿区。值得提及的是交口孝义地区历年来勘查完成的十几个矿区，极少发现在大片的非矿片之中有个别工程见
38、矿的情况，亦少发现在含矿片之中有个别工程不够矿的现象。若在含矿片之中偶有个别工程不够矿则必为微古地貌影响所致。克俄矿区的开采资料，以及历年来所施工的山地工程资料和大量的露头观测结果无不证明这一点。2)矿体厚度变化的双重性铝土矿矿体厚度受古地理和古地貌两种因素控制。与此相对应，在区域上厚度变化亦有一个总趋势，即由盆地边部向盆地内部有逐渐变薄这势，宏观上，矿体呈现一个契形；局部上，矿体的厚度随岩溶地貌的高低起伏而呈现出薄厚的变化特征，即在低洼处厚，在凸起处薄，甚至缺失。铝土矿体区域性的厚度变化可以通过岩相古地理、沉积学和数学地质结合勘查工程致函以查明，而受岩溶地貌影响造成的厚度变化，在目前岩溶洼地
39、分布规律尚不清楚。3)矿体空间位置变化的双重性矿体的空间位置受两种因素影响，其一为构造，其二为古岩溶，其中构造的影响结果是宏观的，是基本可以查明的，地勘阶段所提交的“铝土矿顶、底板等高线图”所展示矿体的空间位置变化特征主要是反映了构造的影响结果，而古岩溶地貌的影响结果则是难以控制和难以查明的，而古岩溶的影响正是地勘阶段所提交的“铝土矿顶、底板等高线图”所反映的矿体空间位置与矿床开采 后所看到的矿体实际空间位置相差甚远的根本原因所在。4)矿体隐伏剥蚀边界的难预测性后期剥蚀作用多是在中生代晚期至新生代早期发生的，剥蚀范围被新生代的红土和黄土所覆盖。由于剥蚀作用受控于水系，而水系本身在地质历史中常伴
40、随有频繁地水道改变和侧向迁移等突发性事件，以及由于铝土矿层上覆岩层的岩性和抗剥蚀能力的差异，因而造成矿体剥蚀范围及剥蚀边界难以预测。矿体的隐伏剥蚀边界与沉积边界截然不同，后者可以通过沉积学和岩相古地理学的研究予以确定，而前者最好的办法是利用地球物理勘探和适当的钻探或坑探来解决。5)矿石自然类型平面分布的杂乱性铝土矿矿石的自然类型在山西习惯上分为5种，即致密状、碎屑状，豆鲕状，粗糙状和半粗糙状。这5种自然类型除在宏观上能够看到盆地外围各矿区碎屑状增多而向盆地内部碎屑状减少，豆鲕状和致密状矿石增多的趋势之外，在各个矿区内部却很难乍出矿石的粒度在横向上有什么变化规律。常常是致密状和不同粒度的碎屑门面
41、或致密状与豆鲕状在平面上相间作为背景，而主要由后生表生富集作用形成的粗糙状和半粗糙状矿石则呈叠加状态分布于该背景之上（图10-1），使矿石的自然类型在平面上呈现出杂乱性。同时，由于不同自然类型矿石其质量的优劣有别，粗糙状、半粗糙状矿石品位高；碎屑状、豆鲕状矿石品位次之；致密状矿石质量最差，因而，矿石自然类型在平面上分布的杂乱也是矿石品位在平面上变化较大的主要原因之一。2.铝土矿体产出的形态分类对矿体产出形态进行分类的目的在于为勘查和开采服务，分类建立的矿体产出形态类型应当方便于勘查和开采工作。根据这一目的，并考虑到铝土矿的赋存性，分别以矿体埋藏状态、矿体剖面形态和平面分布、矿体剥蚀程度、矿体构
42、造特征4点作为依据，将山西铝土矿划分为12种矿体产出形态类型（图10-2）。1)依据矿体埋藏情况可分为3种裸露与半裸露型：裸露型矿体有良好的露头，或根据顶板或底板露头可以较准确地圈出矿体的剥蚀边界，如柴场矿区的矿体、相王矿区的相王矿体等。半裸露型：矿体有少量露头，能据此大致了解矿本分布情况，或根据顶板或底板露头可以圈出矿体的部分剥蚀边界，如山西中部的大部分矿体均属于此类。隐伏型：矿体绝大部分被掩盖，基本无露头，无法确定矿体的剥蚀边界，如神池姜家咀矿区，山西中部各矿区的局部地段。2)依据矿体剖面形态和平面分布可分为5种层状：矿体在剖面上成层分布，平面上无沉积无矿天窗，厚度较稳定且连续可采。似层状
43、：矿体在剖面上由多个透镜体彼此连接而成，平面上基本无沉积无矿天窗，厚度变化较大但基本连续可采，如克俄矿区克俄矿段、柴场、西河底、相王等矿区的主要矿体。藕节状：矿体在剖面上由多个透镜体相连接而成。矿体虽连续但常有厚度不可采地段出现，平面上无沉积无矿天窗，山西中部各矿区的局部地段有见。透镜状：矿体在剖面由多个透镜体连接而成，但连续性差，平面上有沉积无矿天窗，厚度变化较大，见于山西中部各矿区。窝子状：矿体在剖面上由多个短轴透镜体连接而成，连续性很差，厚度变化很大，平面上常有无矿天窗出现，山西极少见到。典型矿床如河南的张窑院矿床。3)依据矿体剥蚀程度可分为2种孤岛状：矿体遭受强烈的剥蚀，表现为在大面积
44、的下古生界碳酸盐岩出露区或于向斜的轴部，或于山脊上保留有矿体及半沟段而呈现孤立的片状，如五台天和矿区、孝义柳洼里矿区等。剥蚀天窗：在剖面上矿体剥蚀切断，在平面上见剥蚀无矿天窗及剥蚀无矿港湾伸入矿体内部，山西中部各矿区均可见到。4)依据矿体构造特征可分为3种褶皱型：矿体受构造运动影响发生褶皱，矿体的空间形态呈现出规律性的起伏变化，山西各铝土矿区普遍可见。断层型：矿体之中有断层，在断层两侧矿体相应层位发生错动，山西北部的天和矿区、石墙矿区，山西中部的西河底矿区等均可见及，但断层断距较小。截断型：断层断距大，断层两盘地层层位有很大的差异，矿体只在断层的某一盘存在，相对应的另一盘要么矿层相当层位深埋地
45、下，要么高高抬升而完全被剥蚀掉。山西目前尚无此类实例，推测吕梁山西侧中南段有可能发现此类型。上述产出状态类型的分类依据是不同的，其中（1）反映了矿体的裸露程度；（2）反映了矿体的稳定性，矿体厚度变化的剧烈程度和矿体结构的复杂程度；（3）反映的是矿体遭受剥蚀的程度；（4）反映了不同的构造特征。除此之外，各类之间均没有可比性，但有一点是共同的，那就是各类型均直观地反映了勘查难易程度。从成因上来说，和与剥蚀作用有关，与古岩溶地貌及古地理有关，而则与后期构造作用有关，同时又在一定程度上与沉积期后的富集作用有关，并在一定程度上与构造作用有关。上述产出形态类型在具体矿区中常常同时存在，这就要求在勘查中要综
46、合考虑，具体对待，针对各种具体情况制定出经济合理的勘查方法。3.铝土矿床的勘查方法矿床勘查工作的最终目的就是要彩各种手段和方法查明矿床的特征及经济意义。无论何种矿床，其勘查工作的每个环节都必须遵循“技术上可行，经济上合理”的原则。1)勘查手段选择矿术的勘查手段目前可概括为化探、物探和常规方法（地质填图、山地工程、钻探三种）化探在沉积型铝土矿的勘查工作中基本不能发挥作用；物探方法于80年代中后期曾投入了经过多项、多功能的试验，其在某些方面所取得的成果，诸如能较准确地确定含铝岩系的剥蚀范围及剥蚀边界，迅速而有效地圈出与铝土矿密切相关的岩溶洼地或漏斗，在控制构造方面亦有事半功倍的效果等，已经使铝土矿
47、的勘查工作由以往间一的常规方法转变为常规方法与物探相结合的综合方法成为可能，为人们能够在铝土矿的勘查工作中进行勘查方法或勘查手段的合理组合提供了基础。但就现实情况而言，目前仍然没有一种有效的方法能简单、快速地直接确定矿与非矿，更不能直接确定矿石品位，而勘查工作最终仍必须通过大量地取样、化验这一过程，由此决定了在目前物探只能间接找矿。缺乏快速简便测定矿石品位的方法和仪器是制约我国铝土矿勘查效益的“瓶颈”或关键。加上我国各主要铝土矿成矿区，尤其是华北地区，地形复杂，物控无法大面积开展，且成本较高，因此，在现有技术条件下，铝土矿勘查手段的选择总的来说只能是以常规方法为主，以物探方法为辅。2)勘查方法组合以常规方法为主，物探为辅作为一项基本原则可以用于山西铝土矿勘查的任何阶段，但欲使勘查工作尽可能地做到经济上合理，则尚需在不同的勘探阶段，依据不同的地质、地形条件和具体的地质目的，对勘查手段进行优化组合，选取最佳方案。远景预测和普查找
