山西省铝土矿分布规律及找矿前景预测

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

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目 录

一、铝土矿分布、环境及古地理 .................................. 1 1.概况、铝土矿的勘查研究程度 ...................................... 1 2.石炭系、本溪组铁铝岩段沉积的构造古地理及环境 .................... 2 3.含矿岩系的典型剖面序列、类型 .................................... 3

1) A序列 ...................................................... 4 2) B序列 ...................................................... 4 3) C序列 ...................................................... 4

二、铝土矿的成矿及富集规律 .................................... 5 1.成矿于古陆、古岛边缘的成矿盆地 .................................. 5 2.盆地的封闭性越好越有利于铝土矿成矿 .............................. 5 3.成矿盆地的斜坡越开缓越有利于铝土矿的形成 ........................ 6 4.成矿盆地旁侧的古陆规模越大越有利成矿 ............................ 7 5.铝土矿的富集规律 ................................................ 7 三、铝土矿分布区划及远景 ...................................... 8 1.河东成矿盆地 .................................................... 8

1)保德—兴县铝土矿集中区（Ⅰ区） ............................... 8 2) 临县—中阳铝土矿集中区（Ⅱ区） .............................. 9 2.霍西成矿盆地 ................................................... 10

1) 孝义—交口铝土矿集中区(Ⅲ区) ............................... 10 2) 灵石—霍州铝土矿集中区（Ⅳ区） ............................. 11 3.阳泉成矿盆地 ................................................... 12

阳泉铝土矿集中区(Ⅴ区) ........................................ 12 4.宁武—静乐成矿盆地 ............................................. 13

1) 朔州铝土矿集中区（Ⅵ区） ................................... 13 2) 宁武—原平铝土矿集中区（Ⅶ区） ............................. 13 3) 娄烦铝土矿集中区（Ⅷ区） ................................... 14 5.五台天和成矿盆地 ............................................... 14

五台铝土矿集中区（Ⅸ区） ...................................... 14 6.晋城成矿盆地 ................................................... 14

晋城铝土矿集中区(Ⅹ区) ........................................ 14 7.豫西成矿盆地 ................................................... 15

平陆铝土矿集中区(Ⅺ区) ........................................ 15 8.沁源成矿盆地 ................................................... 16

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沁源铝土矿集中区（Ⅻ区） ...................................... 16

四、山西铝土矿床的勘查方法探讨 ................................ 16 1.铝土矿的产出特征 ............................................... 16

1)矿体平面分布的连片性 ........................................ 17 2)矿体厚度变化的双重性 ........................................ 17 3)矿体空间位置变化的双重性 .................................... 18 4)矿体隐伏剥蚀边界的难预测性 .................................. 18 5)矿石自然类型平面分布的杂乱性 ................................ 18 2.铝土矿体产出的形态分类 ......................................... 21

1)依据矿体埋藏情况可分为3种 .................................. 21 2)依据矿体剖面形态和平面分布可分为5种 ........................ 21 3)依据故体剥蚀程度可分为2种 .................................. 22 4)依据矿体构造特征可分为3种 .................................. 22 3.铝土矿床的勘查方法 ............................................. 23

1)勘查手段选择 ................................................ 23 2)勘查方法组合 ................................................ 24 3)勘查工作程序 ................................................ 26 4)矿床的合理控制 .............................................. 27 4.无效工程及其产因 ............................................... 33

1)无效工程种类 ................................................ 33 2)无效工程增高的原因 .......................................... 34

五、结 论 ................................................ 36 1.关于铝土矿形成的构造古地理环境 ................................. 37 2.关于沉积基底及不同铝土矿石矿床的时空分布 ....................... 38 3.关于铝土矿沉积的地质时代及成因 ................................. 39 4.关于成矿过程和成矿模式 ......................................... 39 5.关于古风化壳型稀有稀土矿 ....................................... 40 6.关于山西铝土矿勘查研究的经验教训 ............................... 41 7.铝土矿资源破坏严重，采富弃贫危急矿 ............................. 43 8.高铝矾土行业发展对铝工业的危害 ................................. 43 9.勘查程度偏低要加大勘查力度 ..................................... 44 10.加强资源保护的落实 ........................................ 44

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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34°48′～40°00′,东经110°30′～114°00′。

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、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

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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；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O2—C2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环境下迁移就位的。

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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，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 上覆：半沟段灰岩 ——沉积间断—— 6煤线 5粘土岩 4粘土矿岩 3铝土矿 2铁质粘土岩 1山西式铁矿 ——假整合—— 下伏：奥陶系灰岩 B 序列 上覆：半沟段灰岩 ——沉积间断—— 7煤线 6粘土岩 5粘土矿岩 4粘土岩 3极不稳定的铝土矿 2含黄铁矿粘土岩 1硫铁矿 ——假整合—— 下伏：奥陶系灰岩 C序列 上覆：半沟段灰岩 ——沉积间断—— 7煤线 6粘土岩 5泥岩 4粉砂岩、砂岩 3页岩、砂质页岩 2含砾砂岩、砂岩 1砾岩 ——假整合—— 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。

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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（该类型剖面在全省不发育），一般称为“盘道

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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⑧。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

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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，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。

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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3～8m富矿；其中，诸神沟地段已勘查，矿区平均A/S＞10。

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3～8m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3—4，但由于其位于黄河东岸的I—II级阶地，地表水下渗力强，灰岩浸蚀面被溶蚀形

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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10—30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（Ⅰ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

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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（Ⅱ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

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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

该盆地有灵石水下隆起，进一步分为汾西和仁义两次级盆地。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(Ⅲ区)

位于霍西盆地西坡。霍西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，

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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、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 5～8，其中石岭后矿段平均A/S 11.32。

2) 灵石—霍州铝土矿集中区（Ⅳ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1.29～4.13m，一般>2m；矿石的矿区平均品位Al2O3 57.50～68.30％，一般>％，A／S 4.09～11.86，一般>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/S＜5。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

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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5—13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(Ⅴ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，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5～10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，

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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。该盆地形成北端及东坡和南端两成矿带；北端长80公里，宽8—20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（Ⅵ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（Ⅶ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

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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（Ⅷ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（Ⅸ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5—40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(Ⅹ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

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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20—30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8～20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10—14公里面积内，目前有一定工作程度的铝土矿床7个。

平陆铝土矿集中区(Ⅺ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。

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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98万吨。

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。漏斗矿发育成为该区铝土矿矿床的重要特色。

平陆集中区地处古黄河的Ⅰ—Ⅱ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（Ⅻ区）

该集中区位于霍山东坡，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

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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，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（Ⅰ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

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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

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规律。常常是致密状和不同粒度的碎屑门面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

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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。

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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

①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Ⅲ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。②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

①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。②似层状：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。③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。④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。⑤窝子状：矿体在剖面上由多个短轴

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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

①孤岛状：矿体遭受强烈的剥蚀，表现为在大面积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。②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

①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。②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。③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，Ⅰ~Ⅱ和Ⅶ~Ⅸ与剥蚀作用有关，Ⅲ~Ⅶ与古岩溶地貌及古地理有关，而Ⅹ~Ⅻ则与后期构造作用有关，同时Ⅻ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

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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。

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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。

远景预测和普查找矿阶段 由于铝土矿的赋存状态及赋存特征及其远景等都是未知的，所以常规方法的使用带有很大的盲目性，且工作周期较长。该阶段应尽可能地发挥物探在圈定与铝土矿密切相关的岩溶洼地和漏斗，以及在控制构造方面快速、准确的优势。据此，该阶段应以物探为主，常规方法为辅。常规方法的重点在于验证物探成果。

远景预测和普查找矿阶段物探的投入，相对于以往纯常规方法可能使该阶段资金投入有少量增加，但这种增加是有意义的，决非属于“额外的负担”或“多余的浪费”！因为以物探控制远景，槽、井、钻进行难这种综合方法，不只是使勘查周期大幅度地缩短，而更重要的是使工作区的探明程度增高了，即使是同样的投入，综合方法比纯常规方法亦会使工作区的探明程度大提高，这必将会养活后期详查和勘探阶段的失误。联想到以往工作中有的矿床利用常规方法，普查时被肯定，但当投入大量人力、物力进行详查后却又被否定的情况，则足以说明在普查找矿阶段，即使因为物探的应用而使资金投入有所增加也是值得的。

详查和勘探阶段 利用物探结合常规方法在普查阶段已经查明了工作区的铝土矿远景，至详查和勘探阶段，工作目的是确定矿体的工业价值及为矿山建设提供依据。这两个阶段的各项主要工作要求都关联着矿石的品位及储量问题。在目前仍没有其他办法能代替化难而快速确定矿石品位

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的情况下，详查和勘探两个阶段均应养活物探投入的比例，而应立足于常规方法。充分利用普查找矿阶段所取得的物探成果指导常规方法的应用，尽可能地使部署合理，而物探方法，也应以控制矿床远景为主变为以解决详查和勘探阶段所遇到的具体地质总是为主，如控制矿体的隐伏边界，查明矿体的剥蚀情况，控制局部构造，了解矿体的覆盖层厚度等等。

除了在不同勘探阶段物探的投放比例有所不同外，在下列情况下随条件的改变物探的投入亦应当有所不同。

地 形 地形过于复杂不仅会影响物探效果，而且会大幅度提高工作成本，因而在地形平坦的地区，物探工作量的比例可高些，而在沟壑纵横，地形极复杂的地区应抓信重点和关键，将物探工作量用在刀刃上，以尽量养活物探工作量的投入。

铝土矿的产出类型 层状、似层状、藕节状矿体勘查工作的关键在于准确地确定矿体的厚度、品位及储量，因此其勘查方法组合只能依靠常规方法，极少量的物探仅用于解决构造及局部隐伏的剥蚀区等。透镜状、窝子状矿体，其空间形态本身就是岩溶凹地的直观反映，实际工作中如果能首先查明岩溶凹地的位置、深度和平面形态就等于基本上控制了铝土矿体的厚度和分布范围，甚至能间接地估算出矿体的储量，最后只需要施工少量有代表性的工程，以查明矿体的品位和其他开采技术条件并取得有代表性的矿体确切厚度数据即可。孤岛型和剥蚀天窗，这两种类型一般埋藏较浅，当其裸露时除了在矿体内部为解决具体地质问题（如构造等）而应用物探外，应主要以常规方法开展工作，但当其隐伏时，用常规方法发现它们是困难的，甚至是不可能的，因此在勘查工作前期，在综合研究预测的基础上应投入适量的物探工作，在物探工作的基础上决定是否有必要再投入常规方法。褶皱型、断层型、截断型，这三种构造类型的产出状态，其

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勘查工作除了应主要发挥物探在控制构造方面的优势外，其他方面只能依靠常规方法。裸露型、半裸露型、隐伏型，这三种类型矿床勘查的难易程度差别很大。对于裸露型的矿体来说可以直接通过露头观测，研究故体的特征，进而制定勘查方案，而对于隐伏的矿体则不然，矿体的厚度、结构、剖面形态、构造特征，以及受后期改造的情况等在勘查工作开始时仍然是未知的，因此工作开始前宜投入一定量的物探工作，在此基础上再投入常规方法进行勘查。

3)勘查工作程序

“由浅至深、由疏到密、循序渐进”是已被实践证明了减少失误和浪费的最佳途径之一。但在实际工作中，尤其是近几年，在地质工作由计划经济向市场经济过渡的过程中，由于资金“短缺”，跨阶段工作的现象普遍起来，造成了一些本不该出现的失误，突出的表现是众多矿区的详查及勘探工作部署不合理，无效工程率显著增高。

根据经济上合理的原则，结合目前国内铝土矿现有勘查技术水平及各种勘查手段的试验及使用效果，并在综合分析了近几年山西所提交的铝土矿勘查成果的基础上，建立起了适合山西铝土矿床的勘查程序图（图10-3）。该勘查程序与以往地质工作者所熟知并执行的勘查程序多有重复，但亦值得强调的明显不同之处。①以往在铝土矿勘查工作中地面物探的使用几乎为零，而在此程序中特别重视了物探工作的前期投入。②铝土矿体在平面上的分布具有边片性，据对山西中部地区十数个矿床勘查成果的分析和统计，用400m×400m的工程网度可有效的确定“含矿片”与“非矿片”（不包括后期剥包造成的无矿区，剥蚀无矿区可以通过物探有效地解决）的位置及分布范围，如相王、克俄、西河底、庞子洼、毕家掌、柴场、梧风、

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赵家圪垛等矿床无不如此。无论矿床的勘探类型最终是Ⅱ类还是Ⅰ类，各矿床中“含矿片”与“非含矿片”必不可缺少的一环，并且强调将这一环节放在勘查工作的初期进行。

4)矿床的合理控制

铝土矿的赋存特征具有平面上的连片性，“含矿片”与“非矿片”是铝

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土矿体的基本组成单元，加上后期剥蚀作用所造成的无矿区，则铝土矿体可以被看成是“含矿片”与“非矿片”以及剥蚀无矿区三者的组合体。

（1）“含矿片”与“非矿片”的控制 “含矿片”与“非矿片”的位置及范围在勘查工作的初期可通过400m×400m的网度予以确定和控制。在一个矿区的勘查工作过程中，一量确定了“含矿片”与“非矿片”之后，除了特殊需要外，对于“非矿片”一般无需再加密控制，在“含矿片”与“非矿片”之间亦无需加密工程以确定它们各自的范围和界线，而采用“1/2尖推、1/4平推”的办法即可达到相应勘查阶段对矿体的控制要求，矿体内部控制的主要对象实际上是“含矿片”。山西铝土矿的产出特征与沉积作用和古岩溶地形密切相关。一方面，受沉积成矿作用的控制，在区域上由盆地边缘至盆地内部，矿体厚度逐渐减小，矿石品位逐渐降低，矿体剖面形态亦相应出现由复杂到简单再到复杂的变化；另一方面，在范围较小的具体矿区中，矿体的厚度及空间位置却严格受古岩溶地形的控制。在洼地之中，厚度剧增，而在相对高地则较薄，甚至尖灭，以致于要利用常规方法在地勘阶段精确地控制矿体的厚度变化和空间位置是难以达到的。虽然如此，但人们在仔细观察了克俄和西河底两矿山露天采矿场之后，并通过对两矿山探采对比，以及通过对近年勘查的十数个铝土矿床网度验证结果的分析后发现，各个矿区内的“含矿片”具有相似性——在“含矿片”内矿体的厚度可能发生较复杂的横向变化，但随着工程的不断加密最终一个“含矿片”之中矿的平均厚度、平均品位和总储量却变化很小，基本维持在一个数值范围内（表10-1）。更有意义的是，从普查阶段的稀疏网度（至少要达到400m×400m的网度）直到生产勘探阶段的密集网度，各“含矿片”之中除了在局部很小范围（几米~几十米）内受古岩溶高地的影响，矿体出现间断外，却始终没有再出现过真正的“非矿片”。这种情况在克俄、西河底、后务城、相王、柴场、赵家圪垛等矿区均具有普遍性。鉴于此，可以认为在400m×400m的工程网度施工后，在充分使用了物探方法，基本上控制了主要岩溶洼地和漏斗，以及基本构造轮廓的基础上，详查和勘探阶

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段，“含矿片”内部勘探工程网度可适当地放稀。

（2）剥蚀区的控制 在一个地区由于受区域构造的影响，剥蚀作用总有一个总体趋势，如山西中部的孝义交口地区受吕梁复式背斜的影响而表现为由东向西剥蚀作用逐渐增强，但在某一个矿区的小范围之中，剥蚀作用受新生代沟谷的控制，随沟谷的位置变化和剥蚀作用及剥蚀深度的大小而表现为明显地差异性。铝土矿体本身在原堆积形态的背景上，平面形态由完整而有规律变得支离破碎而杂乱无章，在矿体的浅部形成犬牙交错、 弯弯曲曲的边界，而在矿体内部形成剥蚀无矿天窗，尤其需要提及的是伴随着沟谷的侧向迁移和水流的频繁改道，导致了剥蚀区的位置和范围的可预见性甚差，对于那些晚更新世以前所形成的剥蚀区，现在由于被黄土或红土所覆盖，其范围几乎是不可预见的，因此剥蚀区的控制成了近年来山

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西铝土矿床勘查评价中最棘手的问题之一。

剥蚀区控制最重要的是查明其边界，通过控制剥蚀区边界从而达到在平面上圈定剥蚀区的位置及范围的目的。因此，剥蚀区的控制实质上是下文将要述及的剥蚀边界的控制。

（3）矿体边界的控制 矿体边界的控制是铝土矿勘查工作中的一项重要内容。在实际工作中，矿体的第三种边界即人为边界的控制不存在问题，而沉积尖恶意边界的控制一般不作加密工程，而是采用“1/2尖推，1/4平推”分别确定矿体的零点边界和储量计算边界，或者采用1/2作为零点，然后用内插法求最低可采厚度边界点联线作为矿体的边界线。

问题出在矿体剥蚀边界的控制上，主要表现在下列三个方面。①实际工作中当矿体的边界裸露时，这一要求极容易实现，但当矿体的边界被新生界红土或黄土覆盖而成隐伏状态时，由于多数矿全的剥蚀边界呈弯弯曲曲港湾状，因而人们虽能知道其大致走向，但却难以知道其在某处的确切位置，在此情况下控制矿体边界的工程就可能有部分“落空”，由此便出现了关于怎样算是控制了矿体边界的争论。一种意见：“矿体内部按网度，矿体边界相应加密一倍，无论加密的工程是否角及到矿体都不再增加工程，在工程落空时则采用‘有限外推’确定矿体的边界”，而另一种截然不同的意见是：“控制矿体的边界工程加密一倍，且必须所有的工程都角及到矿体，若第一次施工工程A落空，则向里移动一定距离再施工工程B，若B仍落空，则尚须向里移动一定距离再施工工程C，直到所施工的工程触及到矿体。最终达到控制矿体边界的工程全部为‘有效工程’，且边界工程间距要达到比矿体内部相应网度小一倍的要求”。持第一种意见的人说第二种方法是在用工程追矿体，势必造成浪费，持第二种意见的人则认为第一种方法没有控制住矿体的范围，会给矿山开采带来被动。除此之外，还有人提出

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一个折衷的办法，即“若施工的第一个工程A落空，则取网度的1/2距离向里移动再施工一个工程Z，不管Z工程是否角及到矿体都不再继续施工，此时若Z工程没触及到矿体而落空则采用‘有限外推’确定矿体的边界。”直到现在上述争论仍在继续。②矿体边界的控制程度直接关联着储量的可靠程度，也在一定程度上影响着矿山开拓系统的部署，因而对其进行适当的控制是必要的。但从近几年来几个铝土矿床勘查工作的统计结果（表10-2）来看，矿体的边界控制被抬高到了不恰当的高度。各矿区有60%~80%的工程度被用于控制边界，而控制矿体内部的工程仅占20%~40%，远远高于以往勘查的西河底和克俄两矿区，这种情况一方面说明了近年来勘查的矿区矿体边界的控制有些失当。当仔细分析各矿区的工程分布平面图时，人们可以发现，西河底和克俄矿区在矿体的边界控制方面并没有严格地和机械地套用“规范”的规定，而是在关键部位重点控制，一般部位适当放宽。实践已经证明这一方法是可行的。矿山开采工作均没有因为边界工程未加密一倍而出现问题。③将由工程控制而发现的隐伏剥蚀“天窗”的边界亦按《规范》规定加密一倍来控制，如毕家掌矿区的某剥蚀天窗的控制即是一例（图10-4）。该区最初由ZK39-24、ZK47-16和ZK55-16三个钻孔发现为剥蚀无矿天窗，后来为了控制此剥蚀天窗的边界专门施工了ZK39-16、ZK14、ZK16、ZK18、ZK55-24、ZK47-24共6个孔。其他矿区亦有类似的情况。虽然实际工作中绝大多数人倾向于认为这样的控制符合《规范》要求，但从实际出发，这仍然属于不当。假如不是机械地套用《规范》而改用内插法确定剥蚀天窗的边界，就可省去6个钻孔，近300m的钻探工作量，同样能达到基本控制该天窗的目的。

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（4）合理控制矿体剥蚀边界 ①矿体剥蚀边界的控制工程间距应有最高限度。假如严格按《规范》去做，那么，与第Ⅰ、第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ勘探类型矿床对应的C级储量块段剥蚀边界的控制工程间距分别为：50m，35m，25m，8.5~12.5m。这样随勘探类型由简单—复杂和储量级别的提高，边界工程间距越来越小，以致在生产勘探之前，边界工程间距已达到10~50m，显然是不合适的，况且矿体边界的复杂程度与勘探类型本身并没有对应关系。根据山西铝土矿的剥蚀情况及对剥蚀边界的分析研究，结合克俄和西河底矿区的勘查结果，建议将矿体剥蚀边界的控制工程间距最终限定到50~70m。也就是说，至勘探结束时控制矿体的边界工程间距最密不

能小于50~70m。详查和普查阶段按照规定的工作程度相应放稀边界工程间距，完全能够达到矿山部门的设计和生产要求，使矿山开拓部署不致因为边界控制而出现问题。②由工程控制隐伏的剥蚀无矿天窗边界无需按一般剥蚀边界对待，只需按既定的网度施工，然后采用内插法确定剥蚀边界或范围。③对一般剥蚀边界应坚持“出露处重点研究，隐伏处的关键地段施工控制，一般地段适当放稀”的原则。边界工程不必全是有效工程，储量计算判定矿体边界时采用“1/2尖推，1/4平推”的办法。当控制住矿体边界的总体趋势之后，边界的局部膨缩从概率上讲，正负或增减相互抵消，

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对最终储量基本没有影响，即使有影响也无关大局。④地面物探在控制矿体隐伏剥蚀边界时具有速度快、准确性高的优势，实际工作中应注意钻探和物探配合使用。⑤对于过于复杂的边界，地勘阶段要抓住其主体趋势，对于“枝节”性的问题留待生产阶段去解决或边采边探。

4.无效工程及其产因

1)无效工程种类

无效工程包括未卜先知能角及到矿体的所有工程。实际工作中有两种类型，其一为沉积无矿工程即矿体层位存在，但品位低而达不到工业要求，最终使用权所施工的工程没有角及到矿体本身而无效；其二为剥蚀无矿工程。由于后期剥蚀作用使矿体层位缺失，最常见的是工程施工穿过新生界以后即角及到矿层的底板，造成工程对矿体本身起不到控制作用而无效。 沉积无矿工程可能出现在矿体的任何部位，而剥蚀无矿工程最常见于矿体

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的隐伏边界的控制过程中。就其数量而言，沉积无矿工程在各个矿区占无效工程的多数，而剥蚀无矿工程其比率相对较小（表10-3）。

从地质工作的特点出发，无效工程又可分为正常的无效工程和非正常的无效工程两种。地质体本身是复杂的、不均一的，且在地质勘查工作开始之前是未知的，因而在按正常的设计进行勘查施工时不可能每个工程都见矿，在这种情况下出现的无效工程是不可避免的，属于正常的无效工程，相反，那些在现有认识水平，现有技术条件下出现的，本可以避免的无效工程则属于非正常的无效工程。值得注意的是，近年来我国各地铝土矿勘查工作无效工程率有普遍增高之趋势，在山西无效工程率可达30%以上，而在贵州最高可达70%，且其中非正常无效工程增加的幅度较大，给地质勘查工作造成了巨大的浪费。

2)无效工程增高的原因

近年来铝土矿勘查工作无效工程率增高的原因是复杂的，各地区情况不可能完全相同，就山西铝土矿床而言，无效工程率增高的原因主要可归纳为4点。

（1）所勘查矿床的复杂程度增高了。建国后几十年工作，各地区的地质工作程度普遍提高了，与此相对应，拭矿和矿床的勘查难度越来越大。

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近年勘查的交口庞子洼、毕家掌、柴场等矿区，与以往勘查的克俄、西河底等矿区相比，矿区的复杂程度明显增高了。

在成矿古地理位置上，近年来勘查的各矿区与以往勘查的各矿区均处于“近陆区”与“盆地区”之间的“过渡带”间，但前者相对更靠近“近陆区”，而后者则更接近于“盆地区”。

近年来勘查的各矿区：①均由多个矿体组成，而以往勘查的各矿区，尤其是克俄矿区克俄矿段只是一个矿体的一部分；②矿本由多个“含矿片”与“非矿片”组成，而以往勘查的各矿区均为一个“含矿片”，从这个意义上来说，庞子洼、毕家掌、柴场等矿区勘查的对象是多个矿体，而克俄矿区克俄矿段及西河底矿区的勘查对象仅是一个矿体的某一个“含矿片”，即勘查对象不是同一级别；③各矿区均位于“部分剥蚀带”中，矿体经受了强烈的后期剥蚀作用的破坏，有长而弯曲复杂的剥蚀边界，而以往勘查的矿区位于“完全保留带”中，矿体基本不受后期剥蚀作用的影响，或影响甚小，矿体没有剥蚀边界，或剥蚀边界短而简单、规则；④各矿区矿体内部结构复杂，而以往勘查的矿区矿体结构简单。

虽然近年来勘查的矿区和以往勘查的矿区在矿层厚度、矿体的空间位置、开采和加工技术条件等方面特征相似，但上述几点明显差别则足以说明近年来无效工程率大幅度增高，在一定程度上是属于正常的现象。

（2）分析化验技术落后，化验周期长，分析化验结果不能及时地指导生产。铝土矿的测试化验工作在我国从50年代至今一直沿用野外施工取样，然后送室内加工、测试、化验的办法。从野外取样开始直到实验室报出化验结果这一全过程需要10~20d（天），周期较长，而改革开放以后，尤其是各地勘单位相继纳入市场经济轨道以后，施工进度都大大的加快了，勘查

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周期明显地在缩短，以山西各铝土矿区的钻探为例，一般孔深只有20~40m，最浅的只有十几米，施工一个钻孔的时间，包括搬迁时间平均只有1.5~2d（天），最快时四五个小时即可完工一个钻孔，化验周期长与施工进度快的矛盾更加明显。矿石品位在野外只有靠目估，极易出现差错，而实际工作又不可能等化验结果出来以后再决定下一个施工孔位，因此，常常造成根据目估的错误结果指导施工了本不该再施工的工程。联系到矿与非矿具有连片分布的特征，不难看出，缺乏快速有效的分析化验手段，化验周期长与施工进度快之间的矛盾是近年来无效工程率增高，尤其是沉积无矿工程连续出现的重要原因。

（3）关于矿体边界控制规定的理解和应用方面存在着问题。在山西铝土矿勘查中均存在着在见矿工程的外侧，若A工程剥蚀无矿则向见矿工程靠近打B工程，若B工程仍剥蚀无矿则再向见矿工程靠近打C工程，直至最终矿体的剥蚀边界由有效工程控制，满足《规范》所要求的比相应网度加密一倍的工程间距为止的情况，在此过程中出现了一定数量的剥蚀无矿工程。“控制矿体的边界工程最终必须是有效工程”的观点，是近年来无效工程率增高，尤其是近距离连续出现剥蚀无矿工程的重要原因之一。

五、结 论

山西是国家的重要经济区之一，而山西铝土矿及其共生矿产——耐火粘土（高铝粘土）、铁矾土，以及伴生有益元素Ga迄今仍拥有全国第一的储量和规模，而其他共生矿产，如山西式铁矿及阳泉式硫铁矿等，虽不及铝土矿、粘土矿的资源地位及储量规模，但它们都是支持山西地方经济发展的重要矿产资源。这些矿产和半个世纪以来对这些矿产的勘查研究成果都是世纪之交对山西铝土矿及其含矿岩系开展系统总结及应用研究的基本

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依据。新的研究价值还在于80年代以来，关于风化壳（古风化壳）矿产的综合性、物源性及可应用性特点。这从本研究所建立的铝土—粘土矿成矿过程和矿床规模，所发现的古风化壳型RME及REO的可综合利用性，它们的工业价值，社会、经济及环保效益前景，以及为此而所开展的应用基础性地质研究——铝土-粘土矿的堆积沉积纪录调查，含矿岩系和剖面结构的沉积相分析，岩石矿物学研究，稳定同位素、沉积地球化学及有机地球化学综合性参数的测算，以及古地磁实验研究等都是与当代国际地质学发展水平及风化过矿产的前沿学科方向同步的，体现了对山西铝土矿开展应用研究的理论意义及实用价值。

1.关于铝土矿形成的构造古地理环境

按照程裕淇教授等的研究（1994），赋存山西铝土矿，即华北G层铝土矿的山西地块是华北地台的Ⅱ级构造单元。包括该Ⅱ级构造单元在内的华北地台的不同地质时期的构造古地理环境，经过近1个世纪的研究至为详尽。公认的与华北G层铝土矿有关的构造古地理是：自O2之后，由于受加里东运动的影响而使华北地台整体隆升。隆升之后经历了约120Ma的剥蚀夷平和准平原化过程，此为华北G层铝土矿及其共伴矿产，以及风化壳（古风化壳）型RME和REE的堆积沉积和吸附富集创造了物质基础。另据关于中国及邻区特提斯地质研究（黄汲清等，1987；A.M.C.森格，1992；陈智梁，1994；许效松等，1996），结合对华北地台古生代地层及山西铝土矿的古地磁研究表明，受加里东运动影响而隆升的早古生代华北地台是处于古特提斯海中的一个碳酸盐岩台地，该“台地”隆升之初处于南纬22.6°/14.4°（以阳泉即113.6°E，37.7°N为参考点），之后逐渐向北纬漂移，大约在赤道附近累积形成了原始的铝土-粘土风化壳及三水铝石铝矿体。形

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成之后迁移就位，即再沉积是在晚石炭世早期晚时以半沟灰岩（Lb1）为代表的石炭纪大规模海侵到来之前的环境下完成的。而现今的一水型铝土矿是原三水铝矿就位后被其上巨厚的覆盖层埋藏变质的结果。因此从构造古地理环境看，华北G层铝土矿是泛称的地中海铝土矿的晚古生代部分，它的形成显然是早古生代华北碳酸盐岩台地隆升后，在稳定大地构造环境和古特提斯海洋气候带影响下的必然产物。

2.关于沉积基底及不同铝土矿石矿床的时空分布

山西铝土矿的沉积基底概为早古生代的碳酸盐岩及其过渡岩石，以及碳酸盐间夹的蒸发岩沉积组合，其上为一古侵蚀面，古侵蚀面之上缺失O2（部分），O3，S，D及C1，而直接与铝土-粘土矿及其含矿岩系或与含矿岩系同时异相的陆源碎屑岩相接触。沉积基底的地质时代，就山西地块而言则是南北老、中间新，可见原碳酸盐岩台地即为一南北高、中间低的大型岩溶洼地。现今的铝土矿主要集中于洼地中部，看来也并非完全是后期剥蚀所造成。

现存铝土矿的空间展布，根据大量地质调查，均与山西晚古代聚煤盆地（煤产地）的展布范围一致，显见是与煤盆地一起被保存下来的。但就由不同铝矿物所组成的铝土矿床而言，则自北而南呈现出规律性的分布，大约以38°N一线为界，以北至阴山古陆南坡广泛出现含勃姆石或勃姆石-硬水铝石铝矿，以南至秦岭古陆北坡则均为一水硬铝石铝土矿。还不至此，硬水铝石的结晶粒度，以及粘土矿物伊利石、叶蜡石的相对含量，均自北而南依次增大和增高。这都表明，目前所见的勃姆石及硬水铝石不是原来沉积的，而是三水铝石埋藏变质及深部热变质作用的结果。从世界铝土矿的地质分布看，这种出现于同一大地构造环境中的铝矿物递变分带现象尚

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不多见，值得进一步研究。

3.关于铝土矿沉积的地质时代及成因

据孢粉组合及同位素（Rb-Sr及Ar/39Ar）测年，铝土矿及其含矿岩系的沉积地质时代属于早石炭世德坞期的晚期到晚石炭世滑石板期或达拉期早期，其上为晚石炭世达拉期的半沟灰岩(Lb)所覆盖是毫无疑问的。因此它最终就位不可能超过达拉期。

铝土矿的含矿岩系，即孝义型剖面共由G1，G2，G3,G4四层组成。G1，主要为粘土层，间夹不连续的山西式铁矿及透镜状铝土矿，G2为铝土矿，间夹不连续的铝土矿，G3为铝土矿，实则为耐火粘土，G4为根土岩及煤线，其上为一陆表暴露面。这套顶底界线清楚，平均厚度约10m的铝土-粘土层，不仅全都堆积沉积在O2古侵蚀面之上，而且全层几乎都是由不同类型矿产所组成，这是任何一般沉积地层都难以实现的，因此可以认为它是堆积沉积在长期风化古陆上的风化壳矿床。但从其剖面层序和结构看，它们大都是经过近距离迁移的红土(钙红土)-沉积铝土矿。当然关于铝土矿红土风化壳性质，稳定同位素资料也是能佐证的。山西铝土矿26个硬水铝石的H，O同位素平均值为，δ18O=8.16‰，δD=-109.0‰，7个勃姆石的平均值为δ18O=10.28‰，δD=-107.7‰，26个高岭石的平均值为，δ18O=16.84‰，δD=-91.7‰。这些数值都与国内外近代风化壳及现代土壤中相同或相近矿物的H，O同位素是一致的，而硬水铝石及高岭石的同位素计温还表明，铝土矿形成的年平均气温为29-32℃。可见山西铝土矿是陆地大气环境下表生作用所形成，宏观地质现象和微观测试数据都是一致的。

4.关于成矿过程和成矿模式

区内母岩形成钙红土/红土风化壳及由三水型到一水型铝土矿，大致经过了5个阶段。①钙红土/红土化阶段，包括基岩隆升、切割、剥蚀、夷平，

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以及喀斯特化的整个过程。②铝土矿化阶段，原风化壳物质进一步纯化，形成三水铝石铝矿体。③再堆积、再沉积阶段，形成低地型铝土矿。④埋藏变质队段，三水铝石脱水，形成一水型铝土矿。⑤表生阶段，一水型铝土矿暴露地表，在新的表生带，在大气作用下发生次生富集。这5个阶段的成矿过程，从原三水型铝矿体的最终形成看，以①、②阶段最为重要。二者的形成，是长时间造陆运动和夷平作用均衡的结果。如果不仅仅着眼于三水铝矿体的形成，而且还着眼于沉积盆地的形成，则铝土-粘土矿的堆积沉积，至少应具备4个条件：①加里东运动所造成的华北碳酸盐岩台地的长期隆升，即稳定的大地构造环境条件；②100Ma左右的无沉积间断和风化侵蚀时间间隔；③处于全球海平面主体上升前的海退期和相对静止期，所谓转换期成矿，这在山西地块是非常明显的，寒武纪的P，石炭纪的Al及石炭二叠纪的煤都是在转换形成的；④低纬度炎热多雨的气候条件，以及相对低硅，低铁的成矿母岩，后者对高铝粘土，即优质铝土矿的形成尤为重要。这4个条件可以作为华北G层铝土矿及风化壳型RME和REE矿形成的基本地质条件。

5.关于古风化壳型稀有稀土矿

风化壳型稀有(RME)稀土(REE)矿是世界稀有稀土工业的主要原料来源之一。我国华南首先发现这一新的工业类型。

正像风化淋滤铁矿床可分为现代和古代风化淋滤型铁矿床一样，风化壳型RME和REE矿床也可根据风化壳形成的时期，划分为现代(或近现代)和古代风化壳型RME和REE矿床两类。华南风化壳离子吸附型REE矿是自第三纪以来，一直受近(现)代气候影响而形成的现代风化壳型REE矿床，而山西新发现的与华北G层铝(粘)土矿共为一层的风化壳型RME和REE矿床则是受古生代气候影响而形成的古代风化壳型矿床，二者的形成条件

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和形成环境是一致的，只不过一个是现代，一个是古代罢了。

华北古代风化壳型与华南现代风化壳型REE矿床的不同点是，华北古代风化壳型矿床之上通常覆盖有厚薄不一的晚古生代新生层。

由于山西古代风化壳型RME和REE矿与华弱G层铝土矿共为一层，显见也是与红土(钙红土)化过程密切相关的风化壳型矿床。

古代风化壳与现代风化壳型REE矿床，以及与红土(钙红土)铝土矿的成矿条件大同小异，即低纬度的温热气候，有利的地势、地貌景观，良好的渗水条件及物理化学环境和100Ma左右的风化作用时间，以及有一定RME和REE含量的矿源层及细-粉砂级铝土-粘土矿物的吸附作用。

6.关于山西铝土矿勘查研究的经验教训

与山西铝土矿具有同一层位的耐火粘土、高铝粘土，以及山西式铁矿、阳泉式硫铁矿的开发应用较早，但一般认为，山西铝土矿是1958年发现的，是在调查山西式铁矿时，对其上的所谓粘土岩产生怀疑，并与当时已发现的原巩县铝土矿对比后而确认的。随后就矿找矿、沿层找矿引起连锁反应，在不到三年的时间内即可遍地开花。这种经过实践-认识-再实践-再认识，在突破那么一点创新认识，并敢于实践而终于发现新矿产，并进而转化为现实生产力的矿床勘查经验是地质找矿的重要经验之一。遗憾的是限于计划经济的时效性较差，加上众所周知的众多原因，所以直到13年后的1971年才由有关主管工业部门决定筹建山西铝基地，之后又经过15年，直到1986年山西铝基地建成,并于1987年生产出氧化铝产品。这一过程前后共计29年。

关于山西铝土矿的综合应用研究起步较晚，直到本世纪80年代才陆续对其开展了某些方面的研究。主要的问题是，对风化壳及风化壳堆积物矿产的综合性认识不足，所以关于山西铝(粘)土矿这一古风化壳型矿产的综合

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利用始终没有突破性进展，直到90年代，由于受到国内外新发现的风化壳型矿产，比如澳大利亚的博丁顿(Bodding to)红土型金矿与基底源岩密不可分关系的启发，即源岩对风化壳矿产及其沉积物有决定性影响的地质事实后，才开始思考广布于山西地块的古风化壳型铝(粘)土矿中可综合利用元素的分布、分配及富集问题，也就是说，不管山西铝(粘)土矿原来是源自何种母岩，除Al外，即使形不成红土(钙红土)型某种有益元素矿产，但也总能发生与母岩相关的微量和稀土元素的不同富集。按照这种设想，通过系统采样和高精度测试分析，终于发现了与铝土矿、粘土矿共伴的RME和REE矿产。其实回过头来看一看，已知的风化壳(古风化壳)型矿床一般都不是单一的，只不过风化壳型常量元素矿产，比如Al，Fe，Ni，Mn，Co等易发现，而微量元素，比如REE，Li，Nb及贵金属元素，比如Au等较难发现而已！这是一个由表及里、由浅入深，从宏观到微观的认识过程，上人类认识自然的普遍规律之一。这从山西铝土矿发现40年后的今天才恍然大悟，原来作为古风化壳矿产的铝(粘)土矿，除Al外还有与源岩红土(钙红土)化过程共存吸附的REE、Nb及Li等矿产应是合乎逻辑的，这也算是另一个认识上的经验教训吧。因此应重视山西铝(粘)土矿中RME和REE的开发利用，据矿冶总院试验认为据现有生产能力（20世纪90年代）如RME和REE开发利用（已成功获得在溶液中具体提取因经费问题没有解决）效益高达200多亿元。特别是在知识经济已初见端倪的今天，对它们的综合开发乃是使山西这个以矿开发为主业的资源大省，在即将到来的21世纪能以知识智力来开发富有的铝土-粘土及RME和REE资源，并加速与此相关的高新技术产业的发展。因此不管怎样困难，都要做，都要试，唯其如此，才能使山西的矿山企业在21世纪才有生存的希望并在国内外占有一席之地。

但遗憾的是虽经近10余年努力，虽有一定进展几家几里等投入商业利

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用，同时还有几种元素可以利用，但没有进入开发阶段，而轻，重稀土则已进入？？但如何提取由于种种原因未能进一步实施。

7.铝土矿资源破坏严重，采富弃贫危急矿

山西铝土矿资源丰富（占全国总资源量70%以上），分布面积广，约6 万平方公里，遍及山西全省，已探明累计资源量10.4亿吨，大部分分布在浅部，由于民采盛行，破坏及其严重。

由于山西铝厂、山东铝厂、河南铝厂自采矿山供应量比例极度低，以民采收购富矿为主，造成采富弃贫，使原有勘查矿区中品位矿石成低品位，甚至变为不能利用的矿。

8.高铝矾土行业发展对铝工业的危害

由于山西铝土矿中具有一定量的特富矿石，尤其是孝义地区和阳泉地区，高铝粘土矿具有“高铝、低铁、低碱、低钛、灼减少”等特点，煅烧效果极佳，这就为孝义和阳泉地区成为我国最大的高铝熟料出口，为富铝土矿严重破坏提供了条件。采富弃贫主要是高铝矾土行业的铝土矿开采者的作为。由于他们只采富矿中的“富矿”，所以铝土矿的回采率极低，仅25%左右，使大面积良好的赋矿区域成为民采破坏区(破坏区储量已成为暂不能利用储量)，对资源的浪费和矿体的破坏程度极大。另外，经研究查明，山西铝土矿是富含稀有稀土的铝土矿，在富铝和特富铝土矿中，稀有稀土元素含量更高，可以说是珍贵的优质铝土矿，这种优质铝土矿在煅烧成熟后，稀有稀土元素含量仍然很高，已构成煅烧熟料的稀有土综合矿。因此，煅烧熟料不仅是—种严重浪费资源和极不合理的工业利用，而且还以低价出售欧美及日本等工业强国，这是严重得不偿失的事。所以本报告建议有关部门对高铝矾土行业进行专门的研究，使山西铝资源更好地为山西经济发展和社会环境效益服务。

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9.勘查程度偏低要加大勘查力度

全国铝土矿主要分布在山西、河南、广西、贵州四个省，而山西则占有探明资源量40%，然而勘查程度则是山西均排在河南、广西、贵州之后，说明投入少，可供工业利用资源量不足。如2002年厅组织勘探了五台天河铝土矿与宁武宽草坪铝土矿即被晋北铝基地开发利用。铝土矿开发利用方向必然从地表露采走向坑采，因而逐渐加大勘查深度。10.加强资源保护的落实（略）

在《关于加强地质工作的决定》发布之际，祝大家在新的一年找矿有新的突破，地质事业一定能再创辉煌。

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