鐘莊華

山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620

興縣是一個(gè)擁有豐富礦產(chǎn)資源的資源大縣，高家峁礦區(qū)位于興縣縣城15°方向直距18km處的高家峁村一帶。區(qū)內(nèi)發(fā)育煤層，鋁土礦埋藏較深，以往地質(zhì)工作甚少，僅在地表做過(guò)少量取樣工作、深部稀疏鉆探控制，為本區(qū)找礦提供了重要的地質(zhì)依據(jù)。

1 礦區(qū)地層和構(gòu)造

1.1 地層

礦區(qū)大部分被第四系黃土覆蓋，僅在溝谷中有少量基巖出露。區(qū)內(nèi)賦存地層有：奧陶系中統(tǒng)峰峰組（O2f）；石炭系中統(tǒng)本溪組（C2b）、上統(tǒng)太原組（C3t）含煤巖系；二疊系下統(tǒng)山西組（P1s）含煤巖系、下石盒子組(P1x)，上統(tǒng)上石盒子組（P2s）；上第三系上新統(tǒng)（N2）；第四系上更新統(tǒng)（Q3）和全新統(tǒng)（Q4）。

1.2 構(gòu)造

礦區(qū)位于華北地臺(tái)、興縣～石樓南北向褶帶的北段東側(cè)，受區(qū)域構(gòu)造影響，總體為一走向南北，向西傾斜的單斜構(gòu)造，傾角5°～15°，一般小于10°。區(qū)內(nèi)未見(jiàn)斷層，總體構(gòu)造較為簡(jiǎn)單。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 鋁土礦賦存層位

鋁土礦賦存于石炭系中統(tǒng)本溪組，本溪組平行不整合于奧陶系中統(tǒng)峰峰組之上，自下而上可分兩段：

一段：俗稱(chēng)含礦段。底部由鐵質(zhì)粘土巖開(kāi)始，向上依次為山西式鐵礦、鐵質(zhì)粘土巖到中部的鋁土礦，上部為硬質(zhì)耐火粘土礦或粘土巖。鋁土礦為灰、灰白色，碎屑狀、半粗糙狀和致密狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦層下界距奧陶系灰?guī)r侵蝕面0.00～3.69m，平均0.78m。各類(lèi)巖（礦）石之間呈漸變關(guān)系，界線(xiàn)不大明顯，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，本段厚度平均6.89m。

二段：以底部細(xì)砂巖、砂質(zhì)粘土巖與一段分界，向上依次為雜色粘土巖，砂質(zhì)粘土巖，石灰?guī)r、薄層細(xì)砂巖，黑色頁(yè)巖。本段厚度平均9.75m。

2.2 礦體規(guī)模

礦區(qū)含礦面積3.32km2，面含礦系數(shù)為0.99。有一沉積無(wú)礦天窗，礦體南北長(zhǎng)約1850m，東西寬約1700m，礦體規(guī)模為大型。

2.3 礦體形態(tài)產(chǎn)狀

受地形切割，礦體露頭多沿灰?guī)r頂部呈陡坎狀繞溝谷呈帶狀分布，呈形態(tài)各異的不規(guī)則“港灣”狀（礦區(qū)外圍東部）。

區(qū)內(nèi)鋁土礦礦體剖面上呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與圍巖產(chǎn)狀基本一致。礦體分布較連續(xù)，呈層狀、似層狀產(chǎn)出，由東向西傾斜，傾角5°～15°，一般8°左右。

礦體賦存形態(tài)受基底灰?guī)r侵蝕面控制，其喀斯特地貌不發(fā)育，雖經(jīng)鐵質(zhì)粘土巖、山西式鐵礦等補(bǔ)償填平作用，但仍影響鋁土礦體形態(tài)及厚度變化。

2.4 礦體厚度、品位及變化規(guī)律

本區(qū)礦體呈層狀、似層狀，基本為單層，礦體厚度變化無(wú)明顯規(guī)律，由于奧陶系古侵蝕面凹凸不平，因而礦體厚度在局部地段仍有較大的變化。全區(qū)無(wú)大厚度工程，在奧灰侵蝕面凹陷地段礦體變厚，在凸起部位礦體變薄，從平面上看，在礦區(qū)中部厚度變化大，礦體不連續(xù)，形成沉積無(wú)礦天窗。從鉆孔巖層剖面上看，隨著礦體的變薄，含礦層厚度也迅速變薄，甚至相變?yōu)檎惩翈r。

礦體厚度0.82m～7.15m，平均2.98m，變化系數(shù)46.55。在礦區(qū)中部形成的沉積無(wú)礦帶及周邊地帶厚度、礦石品位變化都比較大，礦體變薄的同時(shí)礦石品位降低，質(zhì)量變差。

全區(qū)鋁土礦體平均品位Al2O3：63.04%，SiO2：8.45%，F(xiàn)e2O3：10.56%，A/S值：7.46。

2.5 礦石質(zhì)量

本區(qū)鋁土礦礦石由20余種礦物組成，主要有鋁礦物、硅礦物，其次為鐵礦物和少量其他礦物組成。主要礦物為一水硬鋁石、高嶺石。

礦石主要化學(xué)成分為 Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2四項(xiàng) ，一般占礦石化學(xué)成分總量的84%左右。Al2O3：40.77%～77.67%，平 均 61.25%，SiO2：0.96%～20.06%， 平 均 7.14%；Fe2O3：1.26%～37.59%，平均10.25%，TiO2：1.67%～3.89%，平均2.61%，其它化學(xué)成分含量很少。

本區(qū)礦石品位Al2O3的含量較高且較穩(wěn)定，鋁硅比值較高且較穩(wěn)定。礦石的結(jié)構(gòu)可分為致密狀、半粗糙狀、碎屑狀和粗糙狀。礦石的構(gòu)造可分為塊狀和薄層狀，塊狀的礦石質(zhì)量相對(duì)較好，薄層狀的礦石質(zhì)量相對(duì)較差。

2.6 礦石類(lèi)型及品級(jí)

本礦區(qū)礦石自然類(lèi)型根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為半粗糙狀鋁土礦、粗糙狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦、和致密狀鋁土礦四種類(lèi)型，其中以半粗糙狀、粗糙狀和碎屑狀為主。礦石類(lèi)型全區(qū)變化較大，呈現(xiàn)出在橫向上縱橫交錯(cuò)，互相穿插的特點(diǎn)，但仍顯示出以半粗糙狀、粗糙狀和碎屑狀鋁土礦為主。一般礦層中部一水硬鋁石含量高，多形成半粗糙狀鋁土礦，其上、下常為致密狀鋁土礦或碎屑狀鋁土礦。

整個(gè)礦床礦石工業(yè)類(lèi)型屬低硫中鐵型鋁土礦，礦石工業(yè)品級(jí)基本屬于Ⅱ級(jí)品。

2.7 礦體圍巖及夾石

本區(qū)礦體及其頂、底板為同一沉積建造的連續(xù)沉積物，自下而上具有鐵鋁硅分異富集的特點(diǎn),未見(jiàn)夾石。礦體直接頂板主要為硬質(zhì)耐火粘土礦、粘土巖、鐵質(zhì)粘土巖，直接底板主要為含鐵質(zhì)巖類(lèi)。

2.8 共生礦產(chǎn)和伴生有益元素

礦區(qū)內(nèi)與鋁土礦異體共生煤層可在礦床開(kāi)采中綜合開(kāi)采，礦石中伴生有稀有、稀散、稀土元素中在現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下礦床開(kāi)采加工中可綜合利用的只有金屬鎵（Ga）,其它伴生元素未知。

3 礦床開(kāi)采技術(shù)條件

3.1 剝采比

全區(qū)內(nèi)礦體埋深一般50m～350m之間，覆蓋層厚度大，平均剝采比約60.90，屬于地采礦床。

3.2 水文地質(zhì)條件

礦區(qū)內(nèi)地形地貌、水文、氣象等條件均有利于地表水(大氣降水)的排泄，不利于地下水的補(bǔ)給和賦存。奧灰水水位標(biāo)高在870m左右，礦區(qū)西南部高出鋁土礦層最低標(biāo)高,為局部帶壓開(kāi)采，礦區(qū)內(nèi)奧灰水富水性中等。礦區(qū)內(nèi)以及附近無(wú)大的地表水體，但在很大范圍內(nèi)礦體低于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面，如果管理不當(dāng)溝谷中的洪水也有可能對(duì)礦床的開(kāi)采形成水患，其次是礦區(qū)中部的煤礦古空區(qū)、采空區(qū)積水也會(huì)通過(guò)巖層裂隙或其它導(dǎo)水通道進(jìn)入礦床對(duì)采礦工作造成危害。故采礦時(shí)應(yīng)高度重視這些問(wèn)題，防患于未然。

3.3 工程地質(zhì)條件

本礦床為坑采礦床，礦體深埋區(qū)上部有山西組及太原組地層，由砂巖、泥巖、煤層組成，呈軟硬相間的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，8、13號(hào)煤層為可采煤層，厚度分別為5.12m和12.74m，,煤層開(kāi)采后會(huì)留下多處采空，巖層結(jié)構(gòu)遭到破壞，是礦區(qū)重要的不穩(wěn)定因素。

礦體下伏巖層為粘土巖、鐵礦粘土巖、山西式鐵礦和石灰?guī)r，這些巖石中盡管鐵質(zhì)粘土巖和粘土巖屬軟弱巖層不穩(wěn)定，但其下部有堅(jiān)硬的石灰?guī)r墊托，使得礦柱及井硐總體穩(wěn)定性屬較好型。

4 找礦意義

4.1 礦區(qū)找礦成果

高家峁礦區(qū)鋁土礦（333）+（334）？資源量2387.49萬(wàn)t，屬大型礦床。礦石的品位較高，全區(qū)平均品位Al2O3：63.04%，SiO2：8.45%，F(xiàn)e2O3：10.56%，A/S值：7.46。

另外高家峁礦區(qū)求得8#、13#煤層（ 331）+（332）+（333）資源量：6324萬(wàn)t，以氣煤（QM）為主，含少量1/2中粘煤（1/2ZN）。

4.2 礦區(qū)找礦意義及勘查中得到的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

礦區(qū)所在位置交通運(yùn)輸較為便利，礦床規(guī)模為大型鋁土礦礦床，礦層厚度大且較穩(wěn)定，礦石品位較高、質(zhì)量較好，埋深較大，屬地采礦床；目前，據(jù)礦區(qū)控制勘查程度，礦床水文及工程地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，投資利潤(rùn)率較高，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益，煤、鋁聯(lián)采將取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

礦區(qū)周邊有很大的找礦遠(yuǎn)景，根據(jù)已有的勘查成果，西部礦體埋藏較深，但礦石質(zhì)量和厚度較東邊淺部均沒(méi)有明顯的改變，礦體延伸較遠(yuǎn)。只是深部開(kāi)采技術(shù)條件要復(fù)雜些。

勘查中要注意礦產(chǎn)綜合勘查及勘查技術(shù)的綜合運(yùn)用，特別是對(duì)煤層的控制上，減少勘查資金的重復(fù)浪費(fèi)。

5 結(jié)論

綜上所述，高家峁鋁土礦區(qū)是興縣又一處很適合投資開(kāi)發(fā)的好地方。礦區(qū)周邊有很大的找礦遠(yuǎn)景，特別是深部找礦前景巨大。

[1]張文旭，等.山西省興縣蘇家吉礦區(qū)鋁土礦普查報(bào)告.