曹窑煤矿区深部铝土矿特征及勘查启示

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1、曹窑煤矿区深部铝土矿特征及勘查启示——河南省有色金属地质矿产局“地质找矿改革发展大讨论活动”专题材料张录星张林司百堂曹窑煤矿区位于河南省三门峡市境内，大地构造位置属华北板块南部，三门峡—鲁山断裂带西段北侧。区域内沉积地层发育，煤、铝资源丰富，是我国重要的煤、铝、耐火粘土矿产地之一（见图1）。○曹窑煤矿区图1豫西铝土矿成矿带矿产地质图曹窑煤矿区煤矿地质勘查于1957年~1964年，基本未涉及煤下深部铝土矿。浅部北邻（煤氧化带以外）的贯沟、转沟、范凹、贾家凹矿（段）区铝土矿勘查基本圈定了各自矿体边界，是寻找深

2、部铝土矿的重要间接依据。煤矿区深部铝土矿普—详查工作自2004年10月—2007年11月。详查查明曹窑煤矿区深部铝土矿（333）类以上资源储量6100万吨，大间距稀疏钻孔预测（334）类资源储量6200万吨。详查区（332）+（333）+（334）类资源储量共计1.2亿吨，达超大型矿床规模。在铝土矿找矿勘查面临由浅入深，找深部矿、找盲矿成为主攻方向的重要时期，曹窑煤矿区深部铝土矿勘查不仅是河南省煤矿区深部铝土矿找矿的重大突破，其勘查成果对华北地台区深部铝土矿找矿勘查亦具有重要的示范意义。一、矿床地质特征勘

3、查区内地表第四系黄土大面积覆盖，岩石出露较少，仅沿沟谷有二叠系及新近系地层呈枝杈状零星分布，石炭系全部隐伏地下。勘查揭露地层自下而上主要有：奥陶系中统马家沟组（O2m），石炭系上统本溪组（C2b）、太原组（C2t），二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x），二叠系上统上石盒子组（P2s）、石千峰组（P2sh），新近系（N）和第四系（Q）。铝土矿赋存在石炭系上统本溪组（C2b）含矿岩系之中。9（一）含矿岩系石炭系上统本溪组（C2b）是区域铝土矿的含矿岩系，以假整合形式覆盖在奥陶系中统马家沟组古风化岩

4、面上，为风化壳相和湖泊沼泽相沉积物。含矿岩系自下而上分为三个岩性段。下段（C2b1）：铁质粘土岩，灰白、紫红色，豆鲕状、碎屑状结构，块状、斑点状构造。铁质含量由上而下逐渐增多。中、上部夹有铝土矿、粘土矿透镜体。下部含团块状、鲕状赤铁矿或菱铁矿、黄铁矿，部分地段富集成铁矿体或硫铁矿体。本层厚度0~20.85m，一般为1.50~6.00m，平均5.36m。中段（C2b2）：由铝土矿、高铝粘土矿、硬质粘土矿及铝质岩组成，岩石呈灰、深灰、黄褐及红赭等色，微粒、豆鲕状、豆状、碎屑状及凝聚状等结构，块状、多孔状构造。

5、部分地段夹1~3层铁质粘土或粘土矿。本层厚度0~23.89m，一般1.00~6.00m，平均5.66m。上段（C2b3）：粘土质页岩，灰、灰白、黄褐色，底部夹炭质页岩或煤线，局部有粘土矿。本层厚度0~16.76m，一般0.50~3.00m，平均1.94m。铝土矿含矿岩系上覆地层为石炭系上统太原组（C2t），是开阔陆表碳酸盐—碎屑滨浅海沉积体系。由泥岩、砂质泥岩、砂岩、煤层、石灰岩及硅质泥岩组成。厚度8.80~71.50m，一般20.00~45.00m，平均34.33m。（二）构造本区处于渑池倾伏向斜之北翼

6、。渑池向斜轴线近东西向，南翼遭三门峡—鲁山大断裂破坏。北翼呈向北突出的弧形，地层走向从西部的NEE向东部转为SEE。矿区处于北突弧顶西侧。岩层呈单斜构造，走向NE60°~70°，平均68°，倾向SE，倾角5°~30°。区内以断裂构造为主，无大的褶皱出现。曹窑煤矿全区发育断层48条，其中18条是煤矿勘查及井巷揭露发现，分布于矿区北部及东西两端；有30条处于三维勘查区内，主要由地震剖面控制，分布范围很小，局限于勘查区南部。所有48条断层全部为高角度正断层。按断层走向落差大于10m的28条断层可分为3组：NE向

7、17条，NW向9条，SN向2条。在本次曹窑煤矿深部铝土矿勘查钻探工程控制区内的断层有11条，从岩心钻探资料看，没有发现有断层切断铝土矿体的迹象，这些高角度正断层向深部尚未被发现。矿区内没有发现岩浆。二、主矿体规模、型态、产状、内部结构与空间分布特征勘查区大致呈北东东向延伸，长约10.3km，北北西向宽约1.2~2.0km9。受勘查登记区边界的限制，铝土矿含矿岩系及矿体露头都分布在勘查区北邻地区，区内没有含矿岩系出露。勘查区地表被大面积第四系黄土层及新近系砾岩覆盖，所有铝土矿体都属于隐伏矿体。地层呈单斜产出

8、，倾向南东，倾角平缓，平均15°左右。根据目前工程控制程度及资源储量估算方法的要求，区内圈出5个铝土矿体。以Ⅰ、Ⅱ号矿体最大，位于矿区东西两侧。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ号矿体较小，形成于矿区中部。Ⅰ、Ⅱ号矿体深部钻孔均见矿，矿体深部边界尚未封闭，全区有可能是单一巨大矿体。矿体总体走向北东东，倾向南东，倾角15°左右，与地层倾向一致；宽200~1400m，勘查圈定矿体面积约6.96km2。从空间上看，本区铝土矿矿体的总体形态应是在厚度一至数米