[摘要]范沟铝土矿位于豫西铝土矿重要成矿带上，本文通过对矿区地质特征、矿物特征分析，认为该区成矿有利；矿区矿体较多，重点对L8号矿体进行了分析研究，同时探讨了范沟铝土矿的矿床成因类型。
　　[关键词]豫西 铝土矿 矿床地质、矿床成因
　　[中图分类号] P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-6-7-2
　　河南西部铝土矿众多，经过调查该区域铝土矿床（点）大小八十余个。通过对范沟铝土矿区的地质工作及矿石矿物组分的研究，结合前人研究的基础[1-3]，对该矿区的矿床成因提出一点自己的认识，以期对该区下一步的找矿工作有所启示。
　　1矿区特征
　　范沟矿区位于嵩箕中台隆起东南部边缘地带，属于登封-密县铝土矿成矿区之范沟-超化铝土矿成矿带。地层区划属于华北区豫西分区嵩箕小区。矿区构造较为简单，褶皱主要有东村向斜、秦景家背斜，断裂主要为F4逆断层，对矿体的连续性有一定破坏作用（图1）。
　　矿区地层主要为：寒武系，中奥陶统马家沟组，上石炭统本溪组，上石炭统太原组，下二叠统山西组和下石盒子及第四系。
　　区内铝土矿层赋存在上石炭统本溪组的中部，该组地层由下到上可以分为三段：
　　下段为铁质黏土岩，该段层位稳定，但厚度变化较大，呈红褐色，主要由黏土和铁质组成，与下伏地层假整合接触。中段由铝土矿、高铝黏土和硬质黏土矿及其级外品组成。铝土矿呈浅灰、灰白等色，层状构造，致密状结构。主要矿物为水铝石，含少量高岭石等。厚度变化较大，在凹斗中厚度较大。黏土矿多位于铝土矿的上部，层状构造，泥质结构，贝壳状断口，有滑感。上段主要由炭质砂岩、页岩、泥岩、黏土页岩组成，与上覆地层呈不整合接触。含矿层的发育程度，严格受基底古地形控制。
　　2矿体特征
　　矿床赋存于本溪组。矿体一般为单层，矿区共圈定大小矿体21个。小型以下规模的18个；长80-580m，宽70-330m。矿层厚0.18-19.62m；中型规模3个，长890-1860m，宽560-740m。单矿体平均厚度1.44-7.17m。对主要L8矿体论述如下：
　　L8矿体：位于矿区北部董家门矿段横4l-60勘探线之间，北以F4断层为界，为本矿区的主要矿体，矿体长1040-1890m，宽100-740m，占矿区储量的64%。倾向170°-185°，倾角O°-24°，平均13°。矿体成层状、似层状，局部为透镜状，厚度0.20-13.4m，平均4.05m，厚度变化系数85.64%。矿件以单层矿为主，间接顶板围岩为铝氧灰岩、黄土、直接顶板围岩为黏土矿、铝土岩；底版围岩为含铁黏土岩、及铁质黏土岩。矿石以低铁低硫型为主，局部出现中铁高硫型及低铁高硫型矿石，硫的最高含量达5.29%。矿石质量变化较大，平均品位Al2O365.29%，Si0213.58%，A/S4.81，品位变化系数53.70%。矿体埋深0-165.28m，平均80.91m。自北向南逐渐加深。
　　3矿石特征
　　主要矿物组分及其特征根据镜下鉴定和X射线衍射分析认为该矿区矿石矿物成分比较复杂，但有用矿物为单一的一水硬铝石，偶见有微量的胶铝石。
　　铝土矿的主要化学成分为：Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、S五种，其中Al2O3主要来源于一水硬铝石，少量来自高岭石。SiO2主要来源于高岭土及水云母等黏土矿物。Fe2O3主要来源于褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿等矿物。TiO2赋存于锐钛矿、金红石等矿物中。S主要赋存于黄铁矿中。其含量变化见表1。
　　各主要化学组份的相互关系及其变化规律
　　①相关特征：根据矿区具有代表性的200个样品四种主要成分相关分析结果表明：主要化学组份之间具明显的相关特征，Al2O3与SiO2、Fe2O3具有明显的负相关，与TiO2为正相关关系。Fe2O3与TiO2为负相关关系。
　　②主要化学组份的变化规律
　　Al2O3变化规律：矿体厚度与含铝岩系厚度具有较明显的正相关，与Al2O3的含量具有相同的正相关关系。大厚度矿层，相应的含铝岩系厚度也大，大厚度矿层中的Al2O3含量相应也高，矿石质量越佳。
　　SiO2变化规律：SiO2与Al2O3呈负相关，两者互为消长，矿层的上部或下部，SiO2的含量相对较高，尤其上部，因此而矿石变贫，或过渡为黏土矿、铝土岩。
　　Fe2O3与Al2O3呈负相关，彼此互为消长。TiO2与Al2O3具有明显的正相关，与Fe2O3、SiO2均呈负相关关系；彼此互为消长波动，一般变化范围2-35%之间。S的分布及变化规律受沉积环境和次生风化作用两种因素控制。表现为矿区自西向东由滨岸相沉积环境向浅湖泊相逐渐过渡；地表及浅部矿体，S常被风化流失，故含量很低，一般<0.1%。
　　4成因类型
　　豫西范沟铝土矿产于古陆与浅海之间的准平原上的湖盆中，铝土矿床的形成和寒武纪碳酸盐古风化侵蚀面及中石炭的海侵作用关系密切。自上寒武系—中奥陶系以后，该区长期处于相对稳定的陆上环境和炎热潮湿的气候。湿热的气候促成了植物的繁茂生长，风化作用尤其是化学风化作用强烈，古陆地上高地的铝硅酸盐地层及少量碳酸盐岩地层在强烈的物理、化学风化作用下，形成高岭石、蒙脱石、水云母等矿物，这些矿物进一步风化，特别是在湿热条件下经有机酸、碳酸的作用，形成高岭石及铝凝胶物质，古陆上碳酸盐岩地层在湿热环境下岩溶化发育岩溶洼地、谷地、溶斗等古地形，形成沼泽—湖泊环境，接受高地风化形成的铁、铝、黏土的沉积，这些物质发生进一步的沉积分异、物理化学变化，从而形成含铝土矿、黏土矿、铁矿的沉积物[4-5]。二疊纪，成矿物质被二叠系沉积物覆盖压实、脱水成岩。后受地壳构造运动的影响，矿层上升至地表浅部，在地表酸性水的作用下，铝土矿脱硅、去硫，富含高岭石的豆鲕被风化分解，矿石中的其它易溶物质进一步流失，形成高品位铝土矿。成矿作用的简单过程，对其成因可概括为：钙红土-沉积-改造型。豫西铝土矿是在早古生代碳酸盐岩经过长期风化侵蚀形成的风化壳的物质基础上，由于中石炭世的湿热气候对黏土物质的红土化作用于泻湖、海湾环境中沉积而成的。