粤西北西江地区红土型铝土矿化点的发现及意义

游智敏，石 旭，张 玉

（广东省核工业地质局291大队，广东 佛山 528133）

1 矿化点地质背景

矿化点位于粤西北连州市西江地区，发育低矮丘陵，地形较为平缓，主要为喀斯特地貌。区域上属南岭东西向复杂构造带、湘南南北向断层构造带与郴县—怀集北东向断褶构造带交接处，亦是粤北山字型西翼反射弧所在地。按广东省区域地质志划分，大地构造位置属粤北拗陷带（Ⅱ5）之连县凹褶断束（Ⅳ1）中心部位（图1）。

图1 调查区大地构造位置示意图

矿化点区域主要出露上古生界石炭、二叠系及中生界三叠系地层，以浅海碳酸盐相碳酸盐岩为主，海相陆源碎屑岩类和海陆交替相的砂页岩、灰岩互层及煤系地层次之。

根据1:5万区域地质报告[1]，早石炭世—早二叠世时期，地壳活动以下降为主，与泥盆纪晚期连续沉积，本区的沉积构造以槽状台地环境为主，在西江镇—高山镇—黄坌镇一线发育晚古生代残余海槽。早石炭世梓门桥期，地壳恢复下降活动，由海退转变为大规模海进，沉积环境为浅海碳酸盐岩相，晚石炭世—早二叠世壶天期继承了梓门桥组的构造环境，海水加深，沉积环境为潮坪泻湖相和浅海碳酸盐岩相，其后的中二叠世栖霞期，继承了石炭纪末期的开阔浅海台地，形成浅海台地相碳酸盐岩。

矿化点范围内发育三条北西向断层，从南到北分别为坭桥断层、企山脚断层、冲头断层，该断层组均发育于石炭—二叠纪地层中，其中企山脚断层最为靠近矿化点。本次综合地质剖面工作，在企山脚断层相应地表位置，见大量破碎的白云岩、白云质灰岩砾石、碎块，地形变形为负地形，附近两侧分别出露壶天群白云岩、梓门桥组白云质灰岩基岩露头，推测断层隐伏于地表灰质砂砾石之下壶天群与梓门桥组层之间，以层间破碎带的形式产出。

2 铝土矿化点特征

铝土矿矿化点，位于西江地区大竹山村南西。矿点的发现，较为意外，最开始在路线地质调查中发现了上石炭-下二叠系壶天群中存在具杏仁状的火山碎屑岩夹层，后通过地质综合剖面对火山碎屑岩进行重点研究，结果样品化验分析数据意外显示，Al2O3含量普遍高于62%，远远大于铝矿工业边界品位（≥28%），铝土矿化点因此得以发现。

矿化点围岩为壶天群第一组（C2ha）白云岩。铝土矿矿石在野外定名为杏仁状火山碎屑岩，经室内岩矿鉴定，岩石定名为杏仁状中基性火山岩，该层以夹层的形式产于壶天群第一组（C2ha）白云岩中。

矿石表层具红褐色、褐黄色的铁质外壳，新鲜面呈深灰色，杏仁状气孔构造，气孔直径为1～3mm。岩石触摸具有砂感，具有由细碎屑物组成。岩石野外露头较差，地表基本为风化残存碎块，碎块出露范围大致100×300m。

岩石碎块为次棱角状，大小不一，具有从外往内球形风化的特点，在地表散乱均匀分布，与人工异地破碎搬运堆积的石材明显不同，一般经人工处理的岩石，棱角分明，大小均匀，岩石新鲜，在地表成堆不均匀分布，基本可以排除铝土矿矿石为异地人工搬运的可能。

铝土矿矿石分析数据显示，主量元素具有高Mg、Al、Fe、Ti、P，低K、Na的特征，明显与中酸性岩浆岩不同；微量元素V、Cr、Ni的含量，远远高于中酸性花岗岩的含量，岩石地球化学数据进一步佐证了铝土矿矿石原岩为中基性火山岩。

3 结论

铝土矿成因，根据铝土矿地质勘查规范[2]，可划分为：沉积型、堆积型以及红土型铝土矿。

沉积型铝土矿主要为古代红土风化壳沉积形成；堆积型铝土矿，为沉积型铝土矿经现代风化作用改造，在岩溶负地形堆积而形成；红土型铝土矿为各类含铝较高的母岩发生红土风化原地残积形成[3]。

本处铝土矿化点，通过显微镜观察，矿石中含有较多角闪石铁质矿物，具有明显的杏仁状气孔构造；通过岩石地球化学分析，主量元素具有高Mg、Al、Fe、Ti、P，低K、Na的特征，微量元素V、Cr、Ni含量高，根据这些特点，可以判断铝土矿矿石原岩为海相中基性火山岩。

另外，该点所在的广东省连州地区，地处亚热带，夏天炎热、降水量大，具有强烈的化学风化条件，再加上顶底板岩石为壶天群碳酸盐岩，随着风水潜水面的不断下移，二氧化硅可持续不断的从玄武岩中分离出来而不至于饱和，从而导致原岩中的二氧化硅含量越来越少，Al2O3的比例越来越大，最终形成铝土矿。该矿化点与海南新生代玄武岩红土型铝土矿[4]、老挝波罗芬高原玄武岩红土型铝土矿[5]类似，该矿化点成矿类型可划分为海相中基性火山岩红土型铝土矿。

铝土矿矿石的原岩为壶天群内的海相中基性火山岩，而晚石炭—早二叠统壶天群为一套稳定的潮坪泻湖相和浅海碳酸盐岩相沉积，有关晚石炭—早二叠世时期海相火山活动的报道很少，经查阅资料，仅发现在粤北地区[6]和闽西南坳陷带[7]内有过简短描述，研究该处的海相中基性火山岩，对探讨华南晚古生代大地构造演化具有重要的意义。

根据区域资料，本区早石炭世—早二叠世时期，在西江镇—高山镇—黄坌镇一线发育晚古生代残余海槽，沉积构造以槽状台地环境为主，地壳活动以下降为主。

从早石炭世梓门桥期开始，地壳活动由海退转变为大规模海进，到晚石炭世—早二叠世壶天期，仍延续梓门桥组的构造环境，海水不断加深。

海进过程中的地壳的下降减薄，盆地的扩张，可能为本处海相中基性火山岩的喷出提供了有利的大地构造环境，这对研究粤西北乃至华南地区的晚古生代大地构造演化具有重要的意义。