隐伏铝土矿找矿方向及勘查技术浅议

隐伏铝土矿找矿方向及勘查技术浅议

赵建敏燕长海刘国印

铝土矿虽然是河南省优势矿产，但其供给形势却越来越紧张，《河南省“十一五”铝工业发展规划》提出的目标是“使河南省成为具有国际竞争力的铝工业基地”，2010年氧化铝产能将达到700万吨，届时仅铝工业年消耗铝土矿储量将达2625万t/年以上，不考虑其它耐火材料、陶瓷等其它工业需求和外供邻省企业，仅对我省铝工业来说，现有储量（1.4亿吨）仅能保障开采5年。为了提高铝土矿资源保障能力，除了加强铝土矿的开采管理、提高铝土矿回采率和利用率之外，加强铝土矿地质勘查、增加资源/储量是必然途径，而我省铝土矿露头区勘查已基本完成，要大幅度增加铝土矿资源/储量，必须全面加强隐伏铝土矿的勘查工作。开展隐伏铝土矿勘查技术和部署研究对全面加强勘查将起到技术支撑作用，对提高勘查效果有重要意义。

1 铝土矿勘查程度

河南省铝土矿勘查大致经历了三个阶段：

50年代铝土矿发现阶段。1950～1951年张伯声、冯景兰等在巩义小关—涉村及鲁山—宝丰地区发现铝土矿后，1955年、1958年北京地质学院等单位先后对新安、渑池一带及登封、新密一带进行地质普查并提交了普查报告；1953～1954年中南地质局417队开始对巩县铝土矿进行大量勘查工作，至1958年先后完成了巩义竹林沟、茶店、水头、钟岭、涉村五个矿区的勘探；1959～1960年其他勘查单位相继完成了三门峡市七里沟耐火粘土矿、新安县郁山耐火粘土矿、新安县竹园—狂口矿区黄铁矿及铝（粘）土矿、宝丰县张八桥铝土矿等矿区勘探工作。所提交的铝土矿多属贫铝矿。

60年代以后富铝矿勘查阶段。从60年代初开始，铝土矿勘查以富铝矿为主要目标，铝土矿勘查工作先是集中于新安一渑池一陕县一带，于60～70年代先后完成了6个铝土矿区的勘探，提交大、中、小型矿床各2个；以后70年代末至90年代初，铝土矿勘查热点先转移至禹州市、偃师市及鲁山、宝丰、登封等地，而后又遍及豫西各主要铝土矿带，以河南省地质局地调二队为主，先后完成矿区勘探11处，详查6处，普查3处，共提交大型矿床2处、中型14处、小型4处铝土矿床。

80年代中期以来浅覆盖区找矿阶段。自80年代中期开始，露头铝土矿勘查趋于结束，铝土矿勘查领域推向有零星露头的大面积第四系覆盖区，先后完成了渑池县贾家洼、陕县支建和崖底、新安县马行沟、宜阳锦屏山、偃师县焦村、新密市刘楼沟等矿区不同程度勘查工作，相应提交了3处大型、l处中型和3处小型矿床。

进入21世纪以来，在开展浅覆盖区勘查的同时，已开始向中深部领域发展，如2003年陕县支建煤矿已开始勘探和建设省内第一个煤铝兼采矿山，对煤下铝勘查深度达到300m以下，特别是2005年在郁山矿区200～500m深度发现大型优质铝土矿以后，铝土矿中深部勘查越来越受到重视，近年完成的曹窑铝土矿中深部普查，最深钻孔已控制到670m。

目前，全省已发现铝土矿床(点)128处，工作程度达到普查及以上的铝土矿床有77处，累计提交资源/储量达8.57亿吨，现保有储量为5.22亿吨，占全国的20.6%。

上述完成勘查的矿区主要是有铝土矿露头的地区，勘查控制矿体深度一般为150 m左右，除了郁山、支建、曹窑等近年进行勘查的矿区控制深度达到300m以下之外，其它矿区300m以下即使有矿体存在

也未进行工程控制，也有相当多的矿区也未对150～300m深度的铝土矿开展系统评价工作。

2 铝土矿勘查方向

根据我省铝土矿勘查程度和发展趋势，露头区勘查已经完成，浅覆盖区勘查也将很快完成，未来铝土矿勘查的主要领域是已有铝煤矿区的中深部，也即所谓的煤下铝。

露头区的铝土矿工作程度已普遍达到普查以上，部分仅做过检查的铝土矿点由于各种条件的限制，在浅部难以发现相当的资源/储量，已失去勘查价值，只能作为中深部找矿勘查的线索。

浅覆盖区是当前铝土矿勘查的主要对象。铝土矿带上大规模的浅覆盖区主要有渑池盆地北缘、伊河盆地周边、汝河谷地两侧、大营盆地东缘、钟岭—水头矿带东段等，这些地段目前均部署了铝土矿勘查工作，可以预期在未来三至五年即将全面完成勘查工作，从而基本结束浅覆盖区的铝土矿勘查工作。

中深部铝土矿勘查是寻找隐伏铝土矿的主要方向。豫西地区各铝土矿带上虽然微岩相、微环境变化极大，使所控制的铝土矿体也有很大差异，但整个豫西地区在宏观上均处于有利铝土矿形成的陆缘古岛与陆缘湖泊或滨海泻湖相间的古环境，都具备形成铝土矿的古地理条件，铝土矿的勘查前提主要取决于含铝岩系的保存与埋藏状况，因此，已知铝土矿区或煤矿区的中深部，在含铝岩系存在且埋藏深度合适的情况下，均应作为中深部铝土矿勘查的目标靶区，这里是铝土矿的第二找矿空间，也是大规模增加我省铝土矿资源储量的希望所在。为了能够整装勘查、形成基地和迅速大幅度铝土矿资源/储量，中深部勘查应优先部署在构造简单、含铝岩系延伸稳定、浅部铝土矿成矿良好的铝土矿带上，如曹窑—段村、张窑院—狂口、龙门—涉村、钟岭—水头、鳌头—西白坪等。

3 铝土矿勘查技术发展趋势

3.1 以往铝土矿勘查技术特点

在有矿层露头的铝土矿区，可以通过地表地质填图和浅井、探槽工程研究查明矿层的露头边界和产状，进一步通过勘探网控制矿层三维形态和分布范围，对矿区做出整体评价。同时由于勘查目的层埋藏不深，单个勘查工程的工程量小而费用低，纠正错误的成本较低，使勘查工程布置具有较大的灵活性，能够根据勘查工作进展，舍弃控制无效的工程，增加新的工程来达到有效控制矿层的目的。

在浅覆盖区，一般具有少量的矿层或含铝岩系露头，但有限的露头使地表地质研究受到很大的限制，无法根据零星露头地质研究较好的布置勘查工程，从而引入了物探方法，最早采用的是电阻率法。上世纪90年代初，原地矿部在山西省安排了寻找隐伏铝土矿物探方法的试验工作，山西物探队先后在山西省孝义县神池、柴场等铝土矿区开展了浅层地震（折射法）、高精度磁测、电阻率测深、瞬变电磁等物探方法试验，试验结果表明浅层地震（折射法）在条件有利时可圈定覆盖层下含铝岩系的分布范围及勾画底板起伏形态，视电阻率测深在条件有利时也有较好的作用。河南省地矿局地调二队也对多种电法、磁法、甚低频电磁法、α径迹测量等方法进行了试验，结果表明，对称四极直流视电阻率测深对新生界反映明显，对基岩分层和了解“奥灰面”起伏局部有效，其它方法均无效或无反映；有色地勘局五队也曾进行以直流对称测深为主、其它物探方法配合的找矿试验，认为电测深效果较好；河南省物探队进行了地震、微重力等找隐伏铝土矿的试验，认为微重力有一定效果；吕佩炎、张晓永等也分别对直流电法、瞬变电磁法寻找隐伏铝土矿进行了研究。各相关勘查部门和单位结合铝土矿勘查也进行了一些类似的物探方法试验。但值得注意的是，各类方法的有效探测深度均未超过150m。