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河南省陕县支建煤矿区铝土矿位于渑池坳陷北缘,三门峡-新安铝土成矿带上。是河南省唯一个煤铝兼采的勘查区。在其北部,石炭系地层埋藏较浅,已发现有七里沟、瓦渣坡、支建等多个铝土矿区。目前矿区煤炭已基本采空,本次主要是通过对铝土矿体的研究,为煤矿的资源转型提供借鉴。
区内铝土矿主要位于煤层之下的石炭系本溪组地层中,含铝岩系地层由三个明显的沉积旋回组成,每个旋回的构成为:铁质粘土岩(铁矿)-铝土矿-铁质粘土岩(铁矿)-铝土矿-铁质粘土岩(铁矿)-铝土矿-粘土岩(或炭质粘岩)。
铝土矿矿床由两个矿体组成,矿体呈似层状-透镜状,大致与地层平行。矿体平均厚度4.19米,走向北东50°,倾向南东140°,倾角9°-20°。矿体大部分埋藏于二叠系煤层之下,本次工作中在386米支井1煤矿坑道中发现了质量较好的铝土矿石。矿体结构较为复杂,由2—3层矿体组成,矿体中夹有无矿天窗和港湾,矿层厚度横向变化较大,与古地形关系密切。
矿区内主要化学成分为:Al2O3,SiO2,Fe2O3;矿石结构类型主要有三种:豆鲕状、碎屑状、致密状;矿石构造类型区内主要有:块状均一构造,层纹状构造,蜂窝状构造;矿石类型有致密状、碎屑状、蜂窝状、鲕状铝土矿等;矿层直接顶板为铝土岩和铁质粘土岩;区内铝土矿石为高铝、高硅、中铁型矿石。
铝土矿床分布受石炭纪古地形控制,海侵对铝土矿的沉积起着决定性的作用。铝土矿体间岩相变化迅速,结构构造上具有:泥砂砾一起沉积,无分选性;多为杂基支撑;具磨蚀的陆屑和继承颗粒;具棱角状碎屑和破碎的鲕粒;铝土矿顶面发育有冲刷面、侵蚀沟槽等。
铝土矿体由多层矿组成,铝土矿的沉积为海水退却时的一种阵发性的碎屑流沉积。高水位期和海退期为铝土矿和粘土岩的主要沉积期,含铝岩系构成向上变浅的进积序列。
铝土矿的质量主要决定于其沉积-成岩阶段,次生富集只是在原铝土矿的基础上进一步提高了铝土矿的质量。