Question

铝土矿资源潜力评价要素

Answer 1

河南铝土矿为形成于晚石炭世碳酸盐岩古风化壳上的岩溶型沉积矿床,形成与产出主要受上石炭统本溪组铝土矿含矿岩系、岩相古地理、晚石炭世古构造等因素控制。因此,本次铝土矿资源潜力评价选取以下13个预测要素变量进行研究。

1)本溪组铝土矿含矿岩系:存在晚石炭世本溪组含矿岩系是寻找铝土矿床的基础,因此为必要的预测要素。

2)含矿岩系岩相古地理特征:本溪组含矿岩系的岩相古地理环境不同,其对成矿的有利度就不同。一般认为,滨岸潮坪沼泽相和潟湖潮坪沼泽相有利铝土矿床形成,为必要的预测要素。

3)含矿岩系岩性组合:含矿岩系岩性组合不同对铝土矿成矿的有利度不同,粘土岩-铝质岩类组合、铁质岩-粘土岩-铝质岩类组合有利于铝土矿形成。

4)晚石炭世古区域构造:晚石炭世古区域构造对含矿岩系和铝土矿沉积成矿作用由明显影响。

5)含矿岩系厚度:在豫西地区,铝土矿含矿岩系厚度过小和过大都不利于铝土矿成矿,因此含矿岩系厚度也是成矿的重要影响要素。

6)矿层厚度:它直接指示了铝土矿体的存在与否以及矿体大小。当预测区勘查工作程度较高时,它可作为成矿预测的重要变量。

7)Al₂O₃:其质量分数值高低直接反映了矿石的品质,当预测区勘查工作程度较高时它可作为成矿预测的重要变量。

8)铝硅比值(A/S):它是铝土矿主要工业指标,其值高低直接反映了矿石品质,当预测区勘查工作程度较高时它可作为成矿预测的重要变量。

9)SiO₂:其质量分数值高低直接影响铝土矿石的质量好坏,当SiO₂质量分数值高时,矿石质量就差。因此也可以作为铝土矿的预测变量。

10)Fe₂O₃:其质量分数值高则矿石质量差。Fe₂O₃质量分数值≤3%时为低铁铝土矿石,Fe₂O₃质量分数值>15%时则为高铁铝土矿石,而过高时(Fe₂O₃质量分数值>18%)则Al往往达不到工业指标,因此也可以作为铝土矿的预测变量。

11)TiO₂:其质量分数值高低对铝工业的生产工艺产生较大影响。但从成矿作用角度来看,它的高低可能主要反映物源区性质及古风化-剥蚀-搬运-沉积作用,也许与铝土矿成矿作用有一定的联系。

12)TS(全硫):硫是矿石中的有害杂质,其质量分数值高则矿石质量就差。TS质量分数值≤0.3%时为低硫铝土矿石,TS质量分数值>0.8%时则为高硫铝土矿石,因此也可以作为铝土矿的预测变量。

13)次生富集成矿边界:铝土矿的次生富集成矿边界受含矿岩系埋藏深度、地形切割、浅表断裂构造、褶皱构造等因素的综合影响,因此它们构成了一个复合变量。具体而言,含矿岩系埋藏较浅、地形切割较深、地下水活动频繁地段容易导致铝质岩石的去硅、去硫、去铁、脱碳作用,从而产生铝质的进一步富集和成矿;褶皱构造在其向斜转折端容易造成铝质进一步成矿。

通过上述分析,我们可把本溪组含矿岩系、岩相古地理、次生富集成矿边界作为定位预测变量,其中次生富集成矿边界是一个复合变量(受含矿岩系埋藏深度、地形切割、浅表断裂构造、褶皱构造、水文地质条件等因素的综合影响),主要与预测单元邻近矿产单元进行对比研究确定。同时将本溪组岩性组合、含矿岩系厚度、矿层厚度及Al₂O₃质量分数值、铝硅比值、SiO₂质量分数值、Fe₂O₃质量分数值、TiO₂质量分数值、TS(全硫)质量分数值等作为定量预测变量的候选者。其中,本溪组岩性组合为离散型变量,其他为连续型变量。