盂县小岩沟矿区铝土矿地质特征分析

盂县小岩沟矿区铝土矿地质特征分析
作者：王剑迥，牛旭伟，彭国亮
来源：《科技创新与生产力》 2014年第4期
王剑迥1，2，牛旭伟1，2，彭国亮2
（1. 太原理工大学，山西太原 030024；2. 中国冶金地质总局第三地质勘查院，山西太原 030002）
摘要：小岩沟矿区铝土矿赋存于石炭系中统本溪组中下部，奥陶系中统峰峰组侵蚀面之上，属一水硬铝石矿床。

呈似层状、透镜状、窝子状。

矿体厚度一般为2 m，厚度稳定。

矿石主要
成分为一水硬铝石，矿石自然类型为粗糙状、鲕状以及致密状。

矿石品位稳定，工业品级为Ⅴ级。

在论述上述小岩沟矿区地质特征的基础上，从水文地质和工程地质两方面阐述了矿床开采
的技术条件。

关键词：小岩沟；铝土矿；地质特征
中图分类号：TD163+.2 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2014.04.067
小岩沟矿区位于盂县县城70°方向14 km处的小岩沟—仙人乡东庄村一带，行政区划隶属
盂县牛村镇、北下庄镇和仙人乡管辖。

矿区西至小岩沟村，东至东庄，南至千峰岭，北至老石神。

1 区域地质背景及矿区地质特征
矿区在大地构造位置上位于吕梁—太行断块，盂县坳缘翘起带中部。

区域出露地层从新到老依次有第四系上更新统，石炭系上统、中统，奥陶系中统。

区域构
造简单，仅发育几条走向近东西向的正断层，断层面倾角45°~80°，延长500 m左右，断距
不大，褶皱为一些平缓波状褶曲。

区域内无岩浆岩分布。

区域矿产较丰富，主要以煤、铝土矿、硬质耐火黏土矿为主，山西式铁矿、石灰石等矿产亦有产出[1]。

1）地层：矿区地层出露简单，从老到新依次为奥陶系中统峰峰组，石炭系中统本溪组、石炭系上统太原组，第四系中上更新统、全新统地层；第四系地层出露广泛。

2）构造：区内构造简单，地层总体向南东倾斜，地层倾角一般3°~12°，局部可达28°，地层普遍有波状起伏。

矿区内分布有三条断层，分别为F1，F2，F3。

3）岩浆岩：区内无岩浆岩出露。

2 矿体地质特征
2.1 矿体特征
铝土矿赋存于石炭系中统本溪组一段中下部，奥陶系中统峰峰组灰岩侵蚀面之上，矿层下
界距奥陶系灰岩侵蚀面0～5 m，平均2 m，矿体受奥陶系侵蚀面控制，呈层状、透镜状、窝子
状产出。

矿体受含矿岩系底板古地形的控制作用明显，产状与围岩基本一致。

各矿体倾向各异，倾角一般3°～15°，在局部受地层起伏影响，倾角有所变大。

矿体厚度为0.52～10.9 m，平
均2.21 m，变化系数为57.16%，大厚度工程率1.27%，较稳定，矿体厚度沿走向、倾向变化不大。

矿体一般为一层矿，少数为两层矿、三层矿。

铝土矿的直接顶板为残坡积物或黄土、硬质耐火黏土矿、黏土岩以及铁质黏土岩。

直接底
板为山西式铁矿、硬质耐火黏土矿、黏土岩、铁质黏土岩和奥陶系灰岩。

夹石主要为黏土岩和
铁质黏土岩[2]。

2.2 矿石特征
矿区铝土矿矿石中矿物成分主要为一水硬铝石，次要为硬质耐火黏土矿物，少量氧化铁质。

其中一水硬铝石为浅褐-灰褐色，在矿石中呈细小薄板状，粒径约0.005～0.03 mm，微晶结构，浅褐色，局部铁染强烈处呈褐色，含量50%～90%，主要呈碎屑分布于矿石中[3]，次为胶结物。

黏土矿物为灰褐-褐红色，多数粒径小于0.001 mm，分布于碎屑鲕粒之间及碎屑胶结物中。

氧
化铁质主要为褐色土状、薄膜状分布，少量粒状，粒径0.01～0.19 mm；零星散布，含量5%～6%。

矿石化学成分Al2O3含量多在55%～70%之间，SiO2多在6%～22%之间，Fe2O3多在1%～7%
之间，A/S多在2.6～9之间。

矿区铝土矿的矿石自然类型可分为粗糙状、鲕状及豆鲕状和致密状三种。

主要矿石自然类
型为粗糙状，次要矿石类型为致密状和鲕状、豆鲕状。

粗糙状矿石呈灰白、灰黄色、浅灰色。

结构致密，断面粗糙不平，质地坚硬，体重大小不一。

致密状矿石呈浅灰-灰黄色，由碎屑、胶结物组成，矿物颗粒细小，矿石呈致密状，参差状断口。

在镜下除见碎屑、胶结物外，尚有少量鲕粒。

碎屑呈次圆状，形态多样，大小参差不一，0.2～ 0.7 mm之间较多见。

成分均为铝土矿屑，分布不均匀。

碎屑、鲕粒的长轴均呈定向分布，胶结物由一水硬铝石、黏土矿物组成。

鲕状及豆鲕状矿石呈浅灰-浅灰黄色，主要由碎屑、豆粒、鲕粒组成。

在镜下可见胶结物为黏土矿物，少量氧化铁质，豆粒、鲕粒绝大部分已脱落呈空洞，一部分鲕由高岭石微晶集合体
组成内核，边缘为一水硬铝石或黏土矿物薄壳。

碎屑成分为铝土矿屑、铝土质黏土岩屑，次圆状，长轴定向，具豆鲕状结构，层状构造[4]。

全区矿石化学成分平均含量Al2O3为61.56%，SiO2为13.69%，TiO2为2.27%，Fe2O3为
5.04%，S 为0.036%，A/S平均4.50。

矿区铝土矿石工业类型属于一水硬铝石型含铁低硫型铝土矿，工业品级为Ⅴ级。

3 矿床开采技术条件
3.1 水文地质条件
矿区铝土矿位于当地侵蚀基准面之上，地形有利于自然排水，区内蓄水构造规模小，主要
充水含水层富水性弱，地表无较大水体，属水文地质条件简单的间接顶板进水型、岩溶裂隙充
水矿床。

矿区水文地质类型定为二类一型，水文地质条件简单[5]。

3.2 工程地质条件
矿区处于太行山南段的中低山区，地形切割一般，植被发育较差，地形有利于地表径流排泄，水土流失严重；矿床上部发育层状碎屑岩类夹碳酸盐岩，软硬岩相间，地层岩性较为简单；矿区内发育小型褶曲，断裂构造不发育。

矿区工程地质复杂程度判定为中等。

4 结论
小岩沟矿区的铝土矿资源量较大，属中型矿床，矿石工业品级为Ⅴ品级铝土矿，工业加工
技术性能好，区内水文地质条件简单，交通便利，是一处适合开发的铝土矿矿产基地。

参考资料：
[1] 李启津,杨国高,侯正洪.铝土矿矿床理论研究中的几个问题[J].矿产与地
质,1996(1):122-126.
[2] 程东,沈芳,柴东浩.山西铝土矿的成因属性及地质意义[J].太原理工大学学
报,2001,32(6):576-579.
[3] 王翠芝,肖荣阁,贾琇明,等.山东淄博铝土矿地质特征及成矿作用[J].地质与勘
探,2005,41(5):34-37.
[4] 马发思,戎秀伟.山西省临县刘家庄矿区矿石特征[J].科技情报开发与经济,
2012,22(16):139-142.
[5] 代金拴.山西省平陆县杜家庄铝土矿地质特征及成因[J].山西建筑,2009,35(19):114-115.
（责任编辑石俊仙）。