2019年中国铝业股份有限公司贵州第一铝矿二期东矿段.doc
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第一章概述
1.1矿区位置、隶属关系及经济类型
1、地理位置
第一铝矿位于贵阳市的修文县龙场镇,矿山距修文县城所在地的龙场镇约8Km,经白云区至贵阳市约40Km,至中国铝业贵州分公司总部为25Km。
矿山交通方便。
第一铝矿矿山范围属修文铝土矿小山坝矿区,呈北北东向展布,长4km,宽1—3km,包括九架炉、银厂坡、五龙寺、猪坝腿、沈家沟、铁匠沟等六个矿段。
矿区地理位置为:东经106°36′07″—106°37′08″,北纬26°46′15″—26°48′20″。
银厂坡矿段均地处第一铝矿矿部之东,与矿部相距约3km。
2、交通
第一铝矿位于贵州省贵阳市修文县城155°方向,直距6km,南距贵阳市34km,矿区公路与贵阳—修文公路的王官站相连,交通方便。
佯见交通位置图。
3、企业性质:有限责任公司
4、采矿权人:中国铝业股份有限公司。
1.2矿山概况
中国铝业贵州分公司(以下简称贵州分公司)地处贵州省贵阳市,是我国目前最大的矿山、氧化铝、电解铝联合企业之一。
现具有年产氧化铝
120万吨,铝锭43万吨,碳素制品27万吨及自有矿山铝土矿110万吨、石灰石矿65万吨和多种高附加值产品的生产能力。
主要装备及技术经济指标居全国领先水平,铝电解技术达国际先进水平。
贵州分公司生产的氧化铝(氢氧化铝、粉体材料等)、电解铝(精铝、高纯铝、铝线杆、铝母线、铝合金等)、碳素制品(阴极、阳极、高炉碳块等)、铝型材四大产品分获省、部、国优称号。
贵州分公司现有氧化铝生产能力达到120万t/a,年需要铝土矿240万t/a(其中,高铝矿188万t/a,用矿品位A/S≥8;普铝矿52万t/a,用矿品位A/S=4.0~6.0)。
2010年7月,贵州分公司进行机构改革,将原有的三个矿山合并组建矿山公司。
贵州分公司自有的铝土矿山有小山坝矿区、长冲河矿区、燕垅-林歹矿区、坛罐窑矿区、麦坝矿区、猫场矿区、簸渡河矿区。
前三个矿区的生产能力多为80年代中期建成,目前露天开采部分大多接近生产末期。
其中,小山坝矿区原有五龙寺、九架炉两个露天矿采区。
目前五龙寺西露天已闭坑,东露天采场预计2011年底采完。
九架炉采区因长期未纳入正常采剥生产计划,故近几年未出矿。
九架炉生产设备于2007年得以更新,已具备正常生产条件,2011年可生产铝土矿石10万t。
银厂坡矿段一期工程始建于2005年,2006年投产,设计规模20万吨/年,实际生产规模仅达到10万吨/年。
现有主斜坡道2口,风井3口,水仓一座。
根据矿体赋存条件,矿山采用斜坡道开排遣,汽车运输系统,现有主斜坡道一条,长500m,井内分支斜坡道3条,各400m长(即东1、东2
与西斜坡道),5条中段平巷3000m,回风井3条(即东、西回风井与北回风井),井下排水泵站一座。
地面办公楼、空压站、供配电站、供水系统,破碎站都已全部建成投入使用。
经过前几年的开采,矿区南端1290标高一至五中段的矿体已基本采完。
1.3设计任务来源
为了充分、合理开发有限的铝矿资源,科学规范井下开采,提高矿井安全条件,特受业主委托,对中国铝业股份有限公司贵州第一铝矿(二期东矿段)进行地下开采方案设计。
1.4设计依据
1.贵州省有色地质勘查局五总队2008年12提供的《贵州省修文县小山坝铝土矿区银厂坡东矿段补充勘探地质报告》及相关图件资料。
2.贵州省国土资源厅2008年10月颁发的《中国铝业股份有限公司贵州第一铝矿》采矿许可证,证号:5200000821004。
3.设计人员到现场调查了解的资料
4. 《中华人民共和国矿山安全法》(1993.
5.1)
5. 《中华人民共和国矿产资源法》(199
6.8.29)
6. 《爆破安全规程》(GB6722—2011)
7. 《民用爆炸物品管理条例》(国务院2006.第466号令)
8. 《中华人民共和国劳动法》(1995.1.1)
9. 《中华人民共和国消防法》(2009.5.1施行)
10. 《中华人民共和国职业病防治法》(2001.10.27)
11. 《矿山安全条例》(1982.7.1)
12. 《中华人民共和国安全生产法》(2002.6.29)
13.《中华人民共和国环境保护法》(1998.9.1颁布)
14. 《危险化学品安全管理条例》(国务院第591号,2011.3.2)
15. 《有色金属采矿设计规范》(YSJ019-92)
16. 《有色金属矿山井巷工程设计规范》(YSJ021-93)
17. 《有色金属矿山电力设计规范》(YS5030-96)
18. 《化工矿山井巷工程设计规范》
19. 《工伤保险条例》国务院令(2003)375号
20.《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)
21.《金属非金属地下矿山通风技术规范通风系统》(AQ2013.1-2008)
22.《金属非金属地下矿山通风技术规范局部通风》(AQ2013.2-2008)
23.《金属非金属地下矿山通风技术规范通风管理》(AQ2013.5-2008)
24.“国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知”(国发〔2010〕23号)
25. “国家安全监管总局关于在非煤矿山推广使用安全生产先进适用技术和装备的指导意见”(安监总管一〔2009〕177号)
26.《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》(安监总管一〔2010〕168号)
27.金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范(AQ2031-2011)
28.金属非金属地下矿山人员系统建设规范(AQ2032-2011)
29.金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范(AQ2033-2011)
30.金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范(AQ2034-2011)
31.金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范(AQ2035-2011)
32.金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范(AQ2036-2011)
33.《贵州省安全生产监督管理局关于印发‘贵州省金属非金属地下矿山安全避险六大系统实施细则’的通知》(黔安监管一〔2010〕166号)
1.5设计思想
1.充分利用现有设施和设备。
2.优化系统、规范开采工艺、强化安全、提高工效、注重环保及职业卫生。
1.6矿山建设综合评价
1.矿山开拓系统
利用原有的主斜坡道作为井下主要运输通道,随着开采进展,将斜坡道延伸至二、三、四开采区。
由于开采矿体比较分散,采用分区通风的方案比较有利。
2.资源可靠性
由贵州省有色地质勘查局五总队2008年12提供的《贵州省修文县小山坝铝土矿区银厂坡东矿段补充勘探地质报告》,矿山资源储量(111 b+122b+333)可靠性较高,可以满足开采方案设计的要求。
3.市场需求较旺,市场前景好。
4.市场协作条件
1)矿区交通方便,第一铝矿将各露天矿山所采出的矿石经破碎站破矿后,采用汽车直运至贵州分公司氧化铝厂,运输距离25km,破碎站至104省道(白云区至修文县)的王官岔口处约3Km,王官岔口至贵州分公司氧化铝厂,距离22km。
故矿山交通方便,外部运输条件好。
2)第一铝矿已建有35/6KV变电所,该变电所供电电源是双回路电源供电,一回为由修文至小山坝(一矿),一回为由白云区至小山坝(一矿),目前第一铝矿有双回路电源引到银厂坡,并建有银厂坡变电房,一期已建成了完善的供电系统。
3)银厂坡矿的供水水源设计考虑有原来矿山的供水系统,由二级泵站引到银厂坡坑口附近的周家湾高位水池,作为矿山的供水水源,一期已建成完善的供水系统,能满足二期的生产、生活用水需求。
5.矿山生产规模:采矿证核定规模为40万t/a,但根据一期生产情况,实际生产能力在8-12万t/a。
由于矿山目前保有资源量不多,矿山本次设计规模按10万t/a考虑,开采服务年限约8年。
6.综合评价
矿山储量基本可靠,所采矿体位于当地潜水面之上,矿山水文地质条件中等。
本矿不良工程地质问题较单一,对矿区开采影响程度不大,市场潜力大,矿山建成后,企业的经济效益较好。
7.存在的问题
1)矿床间接充水含水层(主要含水层)补给条件好,富水性较强,今后开采要预防间接顶板进水、间接底板透水的可能性及危害性。
2)建议在今后的开采工作中,加强地质、水文、环境地质资料的收集和研究以便更好地指导生产。
3)矿山生产中必须加强技术指导,配备必要的地测采技术人员,在实际生产中逐步完善采矿方法。
4)开发中必须采取有效措施,防止矿山地质灾害及各类安全事故的发生。
5)由于矿区内已进行过的民采、露天开采及银厂坡坑内一期开采,存在一些老的采空区,在项目建设和生产过程中应探清老的采空区的位置和形态,对有疑地段打超前探、放水孔,以避免矿坑突水事故的发生。
6)银厂坡矿段及五龙寺矿段内均伴生有耐火粘土、赤铁矿及石灰岩等矿产,在开采过程中应加强对伴生矿产的综合利用与评价。
第二章矿区地质及开采技术条件
2.1矿区地质及构造特征
1.地形地貌
工作区范围:东起盐井尖坡,西至驼背大田;南起转湾土,北至箐脚冲。
区内整体地势为南西高北东低,山脉、沟谷走向为北东向,最高峰位于矿段南西边,海拨1453米;最低处位于矿段北东角,海拨1313米;最大相对高差140米,一般几十米。
属高原低中山、丘陵浅切割区。
区内多为荒山及旱地,仅望天水村寨附近为良田。
区内地貌主要为碳酸盐岩广布、岩溶发育的岩溶地貌。
区内气候属亚热带湿润气候区,冬无严寒,夏无酷暑,多雨雾,年均降雨量约1258.08mm,降雨多集中在5、6、9三月。
日相对湿度60%左右,年相对湿度为60—70%。
12月至次年2月三个月最冷,最低气温-10.4℃,6月至9月最热,最高气温32.2℃,年平均气温13.5℃。
冬季降雪不多,冰冻期2个月左右,最大冻土深度约0.2米。
2.地层
区内出露地层由老至新有:寒武系中上统、石炭系下统、二叠系中统及第四系(见附图3、4)。
缺失奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系中上统及二叠系下统。
现结合矿段综合地层柱状图详述如下:寒武系中上统娄山关群(∈2—3ls):为铝土矿含矿层的基底,顶
面为一侵蚀间断面。
岩性:顶部0~2米为浅红色含铁质白云岩;上部以浅灰、肉红色中厚层、厚层细晶白云岩为主,厚80~110米。
本区仅出露上部,未见底。
分布于东南角及西南角。
角度不整合
石炭系下统九架炉组(C1jj):为本区铝土矿含矿层位,按岩性组合分为两层。
下部为铁矿系(C1jj a):主要由紫红色铁质粘土岩、铁质页岩夹赤铁矿结核或透镜体组成,有时变化为暗绿色铁绿泥石粘土岩或绿泥石岩,厚0~6米。
上部为铝矿系(C1jj b),多数情况下,其下部和上部为灰、浅灰色粘土岩、粘土页岩或铝土矿,中部为浅灰至灰白色铝土矿,厚0~12米。
全组厚0~12.19米,分布于东南角及西南角。
整合
石炭系下统摆佐组(C1b):与下伏九架炉组呈整合接触。
为灰、浅灰色厚层致密—细晶灰岩、白云质灰岩,局部夹方解石团块,底部常夹少量铝质粘土岩。
全组厚4~26米。
分布于矿段西南部及西部。
假整合
二叠系中统梁山组(P2l):上部为灰黑色炭质页岩,偶夹砂质页岩,中部为灰色中厚层细粒石英砂岩;下部为灰色砂质粘土岩,产鳞木化石。
厚0~18米,多为十余米。
分布于矿段西南部及西部。
整合
二叠系中统栖霞组(P2q):上部为灰、深灰色厚层块状灰岩,
夹燧石结核,局部见白云质灰岩;下部为灰黑—深灰色薄至中厚层含炭质致密灰岩、泥质灰岩、夹黑色炭质页岩,页岩自下而上逐渐减少。
厚93~98米,未见顶。
第四系(Q):不整合于上述各地层之上,为褐色、黄色腐植土和风化粘土,零星分布于沟谷、低凹地带。
厚度不均,数十厘米到几米。
3.构造
本矿段区域上位于洋水—桃子冲复背斜的南东翼,夹于两条北东走向的正断层之间。
矿段内构造较简单,为主体倾向北东的平缓单斜地层,平均倾向为33°,倾角为10°。
西部地段因受断层F174影响,地层产状发生变化,平均倾向为77°,倾角为11°;东南角受断层F175影响,地层平均倾向变为67°,倾角为10°。
矿段内共计查明断层两条(即F174、F175),均为正断层,对矿体破坏和影响不大(见附图3、4)。
F174断层:位于矿段西部,切割含矿系及围岩,向南西延伸出矿段边界,矿段内出露607米,断距约12米,北东方向因第四系覆盖作推测断层,走向南西—北东,中段向南东突出。
倾向南东,倾角68°~72°,属正断层,上盘(南东盘)下降,在中部致使二叠系中统的栖霞组与梁山组直接接触(见照片6),在南西角致使石炭系摆佐组灰岩与寒武系娄山关群白云岩直接接触,在地形上形成负地形及陡壁(见照片7),界线清楚。
深部为ZK12-1、CK417、CK414控制。
该断层在本矿段的南西角派生低序次分支断层F176,与之形成
断夹块(见插图4)。
F 176断层控制工程为ZK9-10、ZK10-10。
F 174断层北东端与F 177断层相切,F 177断层位于本次补勘区北部,因第四系覆盖,性质不明,为推测断层。
191°
11°
F 174152°70°
A-A′剖面
P 2q
P 2l
C 1b
C 1jj b
C 1jj
a
20°
9°
Al
113°20°
C 2-3ls
C 1jj b C 1jj a
C 1b
C 1jj a
P 2l
70°21°
F 176
P 2l
C 1b
C 2-3ls
矿段南西角构造特征示意图
插图4
照片6:F 174断层致使栖霞组与梁山组直接接触,地层走向不连续。
照片7:F174断层形成的负地形
F175断层:位于矿段东南角,为小山坝矿区的直接边界,向南西—北东延伸出矿段,矿段内出露662米,走向南西—北东。
倾向北西,倾角67°~73°,属正断层,上盘(北西盘)下降,致使二叠系中统的栖霞组灰岩与寒武系娄山关群白云岩直接接触,在地形上形成负地形,界线清楚,对矿体破坏和影响不大。
2.2矿床赋存特征
2.2.1矿体特征
2.2.1.1矿床规模
在本次补勘区范围内,由于无矿带的隔离,共圈出矿体15个,
其中主矿体为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅵ号和Ⅸ号,分布在矿段北西、南部及东部,其次则为零散的小矿体,主矿体的长轴方向,与地层倾向基本一致(见附图5)。
全矿段平均厚度1.92米,变化于1.00-5.20米之间。
主矿体:Ⅰ号长392米,宽96米,平均厚度2.27米。
Ⅱ号长271米,宽118米,平均厚度3.15米。
Ⅵ号长244米,宽120米,平均厚度2.25米。
Ⅸ号长256米,宽202米,平均厚度1.48米。
2.2.1.2矿体特征
区内15个铝土矿体,以Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅸ号为主,构成了矿床的主体,资源/储量占57%,其中Ⅱ、Ⅵ号矿体勘探工作程度较高。
结合矿段资源/储量估算平面图等图件将本区矿体,主要是Ⅱ、Ⅵ号矿体的特征叙述于下:
1) Ⅱ号矿体特征
Ⅱ号矿体分布范围从5#至10#勘探线。
(1)矿体的形态规模:
矿体的平面形态因受基底古地形制约,而显多边形状,形态较简单。
矿体的剖面形态为透镜状,较规则,且有膨胀、收缩现象,并多反映在矿体底板,致使局部起伏变化较大。
矿体长271米,宽118米,面积3.2万平方米。
(2)矿体的产状
产状与地层一致,顺层产出。
矿体沿倾向北东倾斜,倾角多在10°左右,中间变化不大,局部有起伏。
(3)矿体的厚度:
厚度最小为1.12米(ZK7-23),最大为3.54米(CK422),平均为 1.91米。
矿体厚度分别以ZK6-25(2.70m)、CK421(2.33m)、CK422(3.54m)孔为核心,形成三个高值区(见附图7)。
从厚度频率直方图看,厚度有一定的集中值,1.0—2.0米所占比例超过65%。
(4)矿体的品位:
品位(硅铝比)最低为3.0(ZK6-25),最高为9.2(CK167),平均为 4.6。
ω(Al2O3)%最低为60.71(ZK6-25),最高为72.20(ZK8-25),平均为65.82。
从频率等级看,3.8—6.0的占44%,<3.8的占31%。
2)Ⅵ号矿体特征
Ⅵ号矿体分布范围从6#至11#勘探线。
(1)矿体的形态规模:
矿体的平面形态因受基底古地形制约,而显不规则状,边缘出现参差不齐或“港湾”现象,但从整体上矿体形态较简单。
矿体的剖面形态为透镜状,较规则,局部有膨胀、收缩现象,并多反映在矿体底板,致使局部起伏变化较大。
矿体长244米,宽120米,面积2.9万平方米。
(2)矿体的产状
产状与地层一致,顺层产出。
倾向北东,倾角10°左右,总趋
势反映比较平缓,局部有起伏。
(3)矿体的厚度:
厚度最小为 1.01米(ZK9-36),最大为 4.90米(ZK9-38、
ZK10-36),平均为2.25米。
矿体厚度分别以ZK9-38 (4.90m)、ZK10-36
(4.90m)孔为核心,形成两个高值区(见附图7),较高值多出现在矿
体的南东角。
从厚度频率直方图看,厚度有一定的集中值,1.0—2.0
米所占比例超过65%。
(4)矿体的品位:
品位(铝硅比)最低为2.8(ZK10-35),最高为27.5(ZK8-38),
平均为7.0。
ω(Al2O3)%最低为59.54(ZK10-35),最高为78.13
(ZK8-38),平均为71.25。
从频率等级看,铝硅比及频率变动范围
较宽。
矿段矿体品位(铝硅比)变化系数为86%;
矿段矿体厚度变化系数为46.9%,矿体ω(Al2O3)%变化系数为
7.9%。
矿段中Ⅰ~ⅩⅤ号矿体的平均品位(加权结果)见插表4,特征
综合见插表5。
插表2
插表3
5
10
15
20
25
fi(%)
厚度(m)
Ⅰ号矿体厚度频率直方图
51015202530
354045
fi(%)
厚度(m)
Ⅱ号矿体厚度频率直方图
51015202530
35404550
fi(%)
厚度(m)
Ⅵ号矿体厚度频率直方图
10203040
5060
fi(%)
厚度(m)
Ⅸ号矿体厚度频率直方图
51015202530
354045f i (%
)
厚度(m)
矿段矿体厚度频率直方图
10
20
30
40
50
60
fi(%)
A/S
Ⅰ号矿体A/S频率直方图
510152025
30354045
fi(%)
A/S
Ⅱ号矿体A/S频率直方图
5
10
15
20
25
fi(%)
A/S
Ⅵ号矿体A/S频率直方图
51015202530
35404550
fi(%)
A/S
Ⅸ号矿体A/S频率直方图
510152025
303540
fi(%)
A/S
矿段矿体A/S频率直方图
插表4
综述全矿段,矿体形态简单,各矿体的规模相差较小,长度50—392米,宽37—202米。
矿体产状平缓,一般10°左右或更缓。
各矿体厚度变化较稳定,平均厚度相差不大,无大厚度工程。
各矿体品位变化较均匀,ω(Al2O3)平均值相差不大,最低64.17%(Ⅹ号矿体),最高71.25%(Ⅵ号矿体),一般都在65%以上,硅铝比则多在4以上。
3)铝土矿Al203含量与铝硅比值的变化规律:
全矿段参加资源/储量估算样品计222件,其中:ω(Al2O3)≥70%的有68件,占31%,65%≤ω(Al2O3)<70%的有51件,占23%,60%≤ω(Al2O3)<65%的有71件,占32%,ω(Al2O3)<60%的有32件,占14%。
从统计中还明显看出,凡Al2O3含量大于70%者则铝硅比值多在8以上,一般为15左右;若小于70%大于65%则多在4~8之间;若小于65%大于60%则多在则多在3~4之间;若小于60%则铝硅比值则多在2~3之间。
铝硅比值变化较大的原因,主要是SiO2含量变化所致。
从以上统计数反映出Al2O3与SiO2含量之间明显的负相关关系,即Al2O3含量越高,则SiO2含量越低,铝硅比值越高,反之则相反。
插表5
4)矿体内部无矿天窗及无矿带
(1)无矿天窗:
本矿段铝土矿体内未见无矿天窗出现。
(2)无矿带:
本矿段内无矿带普遍存在,其形成原因主要为硅含量普遍较高,导致铝硅比值下降,达不到边界品位要求。
由于这些无矿带的存在,致使矿段内形成十多个互不相连的矿体。
2.2.2.1矿石结构构造
l)矿石结构
矿石结构主要有:
它形粒状结构:一水硬铝石呈它形粒状,粒度多为0.01mm,颗粒排列紧密,无胶结现象。
半自形—自形晶结构:一水硬铝石晶体发育较好,粒度0.015~0.05mm,少数呈完好的板柱状晶体。
隐晶质结构:矿物颗粒<0.001mm。
蠕虫状结构:系高岭石的细小鳞片叠加而成。
它在碎屑矿石中作基质产出。
此外还有胶状结构、糖粒状结构及交代残余结构。
2)矿石构造:
矿石构造主要有:
土状构造:一水硬铝石在矿石中占85%以上,构成无空间或少空间的块体。
矿物粒度多在O.02mm以下,呈晶质产出。
矿石多呈灰白色。
碎屑状构造:铝土矿碎屑或一水硬铝石碎屑被高岭石胶结。
碎屑粒度O.05~2mm,有的大于2mm。
此外,还有致密状构造、晶洞构造(铝土矿裂隙被后生矿物充填)。
1、矿物组份:
主要矿物有:
铝矿物:一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石、拜耳石;
硅矿物:高岭石、绿泥石、伊利石、水云母、多水高岭石、蒙脱石等;
铁矿物:赤铁矿、针铁矿、黄铁矿等;
钛矿物:锐钛矿、金红石、极钛矿等;
其它矿物:方解石、电气石、锆石等。
2、主要矿物含量:
本矿段矿石主要铝矿物是一水硬铝石,平均为73.1%,次为一水软铝石,三水铝石含量很少。
高岭石是硅的主要矿物,平均为17.8%。
锐钛矿和金红石是钛的主要矿物,平均为2.3%。
3、主要矿物及其标型特征:
一水硬铝石:化学成份:Al2O3:81.02%,H2O+:l4.53%、TiO2∶3.06%、SiO2∶1.05%、Fe2O3∶1.02%、Ga ∶0.0092%、Nb2O5∶0.008%、K2O∶0.044%、Na2O∶0.0027% 。
一水软铝石:原生者呈显微隐晶质。
后(表)生者,含量极少,且产于裂隙中,结晶较好,粒径多在0.01mm左右。
常与高岭石紧密胶结,难提纯。
化学成份:Al2O3:82.29%、SiO2:0.15%、Fe2O3:O.68%、TiO2:2.02%。
三水铝石:呈粒状,一般O.008mm,无色透明,与一水铝石相伴产出。
拜耳石:细针状,小于0.005mm。
常产于上述矿物的空间或裂隙中,为表生作用的产物。
高岭石:在双目镜下细分为:灰色致密状集合体;白色片状集合体;假六方柱状晶体;白色鳞片状集合体。
以第一种常见。
偏光镜下多呈隐晶质。
化学成份(%):Al2O3:38.58%、SiO2:44.88%、H2+O:13.82%、Fe2O3:0.l8%、TiO2:l.26%、Ga:0.0038%、Nb2O5:0.0032%、Ta2O5∶0.003%、K2O:0.10%、Na2O:0.009%、CaO:0.021%、MgO:0.13%、TR2O3:0.02l%。
绿泥石:是次于高岭石的硅酸盐矿物,分布很广,在镜下可见它交代一水硬铝石。
锐钛矿(同生矿物):化学成份:TiO2:99.26%、FeO:0.02%、Nb2O5:0.27%。
金红石(碎屑矿物):化学成份:TiO2:99.17%、FeO:0.17%。
2.2.2.3铝土矿的化学成份
本矿段铝土矿基本分析项目为A12O3、SiO2、Fe2O3。
矿段平均含量(加权结果)%:Al2O3:66.50%,SiO2:12.93%、Fe2O3:1.79%、铝硅比5.1。
单工程内最高(低)含量一览表插表6
根据邻近地区光谱半定量和化学全分析结果,铝土矿中所含元素有30个左右,除Al、Si、Fe、Ti、和Ga外,其余元素(如S、Mn、Pb、Zn、Ba、Be、Ge、Co、V、CU、Ca、Mg、Sr、Ni、Sn等)含量都很低。
综上所述,本区铝土矿石主要为低硫低铁铝土矿石; S含量极低,一般都在万分之几,根据本矿段西边以往勘探分析结果,MgO、P2O5等有害杂质的含量也都远低于工业指标要求。
2.2.3矿石类型
2.2.
3.1矿石类型及其分布规律
1、矿石类型
本矿段矿石自然类型分为三类:即土状、碎屑状和致密状铝土矿。
土状铝土矿:浅灰、灰白色,吸水性强。
由砂屑泥晶、微晶构成,砂屑又由极细粒水铝石组成(见重结晶现象),粒度O.005~O.01mm。
少数达砾屑,为残余碎屑,具成岩后生作用特征。
此类多为原生矿经风化淋滤作用形成。
一水硬铝石占80~95%,Al2O3含量一般>70%。
碎屑状铝土矿:浅灰色,由砂屑泥晶和鲕粒构成。
碎屑多呈次圆一椭圆状,粒径O.1~1.5mm,少数达2~3mm。
胶结物为隐晶状水铝石和粘土质。
矿石中一水硬铝土占70~83%,Al203含量一般60~70%。
致密状铝土矿:灰色,呈显微粒状或隐晶集合体,有时见胶状。
矿物粒径<0.005~0.Olmm。
矿石中一水硬铝石一般55~65%,Al2O3含量一般<60%。
矿石的工业类型按含铁量及含硫量划分,本矿段矿石工业类型为低铁低硫铝土矿石。
2、矿石分布规律
本矿段矿石的分布,土状矿石一般赋于矿层的中部,上下为碎屑状或致密状矿石,但这种结构并不严格,时有互相穿插现象,有时仅有土状矿石,或仅有碎屑状或致密状矿石。
2.2.4矿体的围岩及夹石
2.2.4.1矿体直接顶、底板
矿体的直接顶板以铝土质粘土岩及粘土质灰岩为主;直接底板主要为粘土岩、铁质粘土岩,局部为白云岩。
1、铝土质粘土岩:灰、浅灰色,致密块状,表面光滑,结构同铝土矿石。
根据矿物成份,有含水铝石粘土岩、水云母粘土岩、高岭石粘土岩等。
矿物成份,主要为水铝石、粘土质和高岭石。
均含有微量的锐钛矿、金红石、锆石等重矿物。
主要化学成份:Al2O3:32.52~55.89%,SiO2:26.20~48.15%,Fe2O3:0.7l~4.64%。
2、粘土岩:灰、灰黄、灰绿色,质地较软。
矿物成份,主要为水云母、多水高岭石,含少量的其它粘土质矿物,含铁质高时,变成紫红色铁质粘土岩。
3、铁质粘土岩:紫红色,多为砾砂屑结构。
常夹赤铁矿结核或透镜体。
矿物成份:高岭石或多水高岭石、水云母、绿泥石等占55~77%,赤铁矿l0~20%。
化学成份:Fe2O3含量一般>l5%;夹结核状铁矿多时,TFe>30%。
4、粘土质灰岩:为含矿系与摆佐组灰岩的过渡性岩石,主要由方解石、少量的粘土质、高岭石、铁质组成,具块状构造,微—细晶结构。
5、白云岩:灰、浅灰色,为含矿系基底白云岩或含铁质白云岩,主要由白云石组成。
2.2.4.1矿体中的夹石
本矿段矿体见夹石的钻孔较少,参加资源/储量估算的109个钻孔中仅有2个钻孔见夹石,占 1.83%,夹石的厚度分别为 2.10米(ZK9-38)及1.60米(ZK10-38)。
夹石岩性为铝土质粘土岩及粘土岩。
2.2.5矿床成因及找矿标志
2.2.5.1成矿段岩相古地理分析
寒武纪末,受加里东构造运动的影响,本区上升为陆,形成“黔中隆起”。
经奥陶纪—泥盆纪约 1.8—2亿年的长期风化剥蚀,成为准平原化、岩溶极发育的溶蚀凹地或孤峰,兼之气候炎热潮湿,致使古岩溶侵蚀面之上发育着厚薄不一的钙红土风化壳。
在早石炭世初期,受海西运动影响,本区开始缓慢下沉,海水从南往北贯入,
遭受广泛海侵。
然而在本区之南的广顺一带仍高出水面,形成障壁岛,使现在的织金、修文、清镇三县(市)交界处东西宽约l50公里,南北宽约60公里的范围,处于有障壁的“黔中岛后泻湖”环境(见插图3)。
在障壁岛后,海水较为平静,呈典型的泻湖环境。
清镇以东则由于经潮汐通道与广海相连,受潮汐的影响,与内部泻湖比较,水域较为动荡,水浪冲击的能量较高,加之大陆淡水的补给,盐度降低,使之处于高能氧化环境。
也由于升降运动和岩溶化作用的交替影响,岩溶盆地内凹凸不平,呈东—西向带状分布。
从早石炭世的九架炉组沉积厚度分析,古地形凹陷深度由西向东,猫场、林歹、小山坝、银厂坡凹陷的深度较大,一般lO~20米,最深达53米,其间则为相对凸起。
凹陷深度一般5~7米,最深13米。
如此凹凸环平、大小不等的古地形,为早石炭世大塘期的九架炉组沉积准备了环境,为成矿物质的聚沉提供了良好的场所。
一般凹陷深矿系沉积厚,相应的矿体规模也大,形态亦稳定,如林歹、斗蓬山等矿区,矿系厚度一般大于lO米,个别达53米,而矿体厚度在3~5米;凹陷浅则矿系沉积较薄,如老黑山等地,矿系厚度小于1O米,而矿体形态复杂,厚度亦小,甚至尖灭。
因此,铝土矿的分布和岩性组合,均严格受大地构造位置及古地貌的制约。
2.2.5.2成矿物质来源
本区物质主要来源于基底娄山关群白云岩的风化产物,其依据有:。