山西省铝（粘）土矿综合开发利用研究

发布时间：2020-04-09 22:33

【摘要】：我国矿产资源中,伴生矿产所占比重较大,综合利用价值较高。近年来,随着我国工业化、城镇化的加速发展,资源需求持续增长,资源供需缺口不断增大,发展循环经济,实现资源综合利用成为必然趋势。铝土矿是我国重要的大宗矿产之一,其伴生资源丰富。本论文以地质学、数学和循环经济学为理论依据,对山西铝土矿分布规律、矿体结构、矿石特征、伴生矿产资源类型与分布规律和开发利用现状深入研究,并对山西铝土矿开发利用提出了开发建议。山西铝土矿自北向南分布在河东、宁武—静乐、五台天和、阳泉、霍西、沁源、晋城和豫西成矿盆地中。论文基于含铝岩系层序地层、矿床地质以及数理统计等研究,揭示了矿体-矿石特征和矿体参数,建立了吨位-品位模型。矿体主体呈层状、似层状和透镜状产出。矿石结构以隐晶质结构、碎屑结构和豆鲕粒结构为主。矿石主要组成矿物包括硬水铝石、高岭石、伊利石、锐钛矿、赤铁矿等。含铝岩系层序特征研究揭示出山西铝土矿中共生有丰富的粘土矿、铁矾土和铁矿。粘土矿与铝土矿通常赋存于含铝岩系上部,铁矾土和铁矿通常赋存于含铝岩系底部。基于典型矿床元素地球化学特征分析和大量数理统计工作,论文探索了铝(粘)土矿中Fe、Ti、Ga、V、Li、Sc、Nb、REE等元素分布规律和可能的开发利用价值。其中,元素Ga、Li、Fe、Co和Ni在粘土矿中相对富集,而Nb、Zr、Ti、REE、Th和U在铝土矿中更富集。含铝岩系中Fe、Ti、Ga和REE均达到伴生矿床工业回收指标要求,具有可观的利用前景。论文基于本次研究成果,结合山西铝土矿资源特点和开发利用现状,总结出山西铝土矿开采利用中主要存在的问题包括基础储量比例低、共伴生资源综合利用程度低、采富弃贫现象突出、缺乏统一规划和勘探深度浅;对要做好山西铝土矿综合开采利用,提出以下建议:加强宏观调控和企业管理力度,保障资源基础储量,增强资源综合利用,加快科技开发研究。
【图文】：

分支图,略图,山西铝土矿,兴蒙

2 区域地质背景山西铝土矿区构造上属塔里木-华北板块的Ⅲ级构造单元-山西地块（程裕淇等，1995）。山西地块隶属的Ⅱ级构造单元为华北地台（Ⅱ2）。华北地台北端为天山-赤峰活动带（Ⅱ1），南端为昆仑-秦岭活动带（Ⅱ4）。Ⅱ1即西伯利亚板块与中朝（华北）板块间的原兴蒙洋；Ⅱ4即华北板块与华南（扬子）板块间的原秦祁洋。原秦祁洋即古特提斯的北分支（图 2-1）。由此可知，O2-C1时期的山西地块即处于原兴蒙洋与原秦祁洋之间，为一以碳酸盐岩为主的古陆快，，而山西铝土矿就产生、聚集于该地块的内部。

构造古地理图,中国古大陆,陈平,晚志留世

图 2-2 晚志留世中国古大陆构造古地理重建图（据陈平等，1997）（注：NC-华北陆块及其红土风化壳；SC-华南陆块及其红土风化壳；ZQ-中祁连微陆块；CAI-柴达木陆块；TA-塔里木陆块；QT-羌塘-昌都陆块；▲-碰撞带或者造山带）2.1 地层山西省地层除志留系、泥盆系缺失外，自中太古界阜平群至新生界第四系均有发育，其中以寒武系、奥陶系、上石炭统、二叠系、三叠系最为发育，且分布广泛（图 2-3）。与山西铝土矿有直接关系的地层是中奥陶统及上石炭统（陈平等，1997）。地层出露情况为：以五台山-恒山-云中山、吕梁山、中条山及太行山等所出露的前寒武系为核心，子昂四周依次分布着寒武系、奥陶系；以云岗、宁武-静乐、沁水及陕甘宁等构造盆地中央分布的侏罗系、三叠系为中心，向四周依次出露二叠系、石炭系。二者相结合构成本省内地层展布的基本格局。白垩系、下第三系不发育。前者仅见于雁北地区；后者仅展布于垣曲县和平陆县。上
【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：F426.1

【参考文献】