摘要
黔中地区作为贵州省内两大铝土矿富集区之一，是中国重要的铝工业生产基地。沙井铝土矿床隶属于黔中地区，且邻近猫场铝土矿床，两者无论在矿体地质特征还是在矿床成因上都有相似之处，同时也自成体系。区内沙井铝土矿体中伴生 Li元素的富集系数可达 95.17%，且 Ga可达 57.72×10-6 ，资源潜力巨大。本文主要根据区内实际地质找矿工作、钻孔样品基本分析及部分稀有元素（Li、Ga）分析、古岩相环境及古岩溶条件分析，结合区内铝土矿体地质特征及矿石质量特征，对沙井铝土矿的成矿物质来源、矿床成因及成矿模式作浅薄总结：早石炭世大塘期，基底白云岩钙红土化产物，就近堆积到滨湖相的猫场洼地内，脱硅富铝的同时遭受成岩后期水体淋滤作用而形成沙井铝土矿。本研究对今后的地质找矿工作、伴生 Li、Ga 资源的综合利用及矿石的采、选、冶工艺起到一定的指示意义。
Abstract
As one of the two major bauxite enrichment areas in Guizhou Province, the Central Guizhou region serves as an important production base for China's aluminum industry. The Shajing bauxite deposit, located in this region and adjacent to the Maochang bauxite deposit, shares similarities in both orebody geological characteristics and genesis, while also maintaining its own distinct features. In the Shajing bauxite orebody, the enrichment coefficient of associated lithium (Li) reaches up to 95.17%, and gallium (Ga) content can attain 57.72×10-6 , indicating substantial resource potential. Based on practical geological prospecting, basic analysis of drill core samples, analysis of certain rare elements (Li, Ga), as well as paleoenvironmental and paleokarst condition studies, combined with the geological characteristics of the bauxite orebody and ore quality attributes, this paper provides a preliminary summary of the metallogenic material sources, genesis, and mineralization model of the Shajing bauxite deposit: During the Early Carboniferous Datang Age, products derived from the calcium lateritization of basement dolomite were locally deposited in the lakeshore facies of the Maochang depression. Through desiliconization and aluminum enrichment, coupled with leaching by water during the late diagenetic stage, the Shajing bauxite deposit was formed. This study offers certain guidance for future geological prospecting, comprehensive utilization of associated Li and Ga resources, as well as mining, beneficiation, and metallurgical processes of the ores.
0 引言
贵州是中国重要的铝工业生产基地之一，铝土矿资源保有储量 12.89 亿 t，占全国资源总量的 17%，位居全国第二（杜蔺等，2023）。“铝”是重要的轻型工业金属材料，且在铝土矿围岩中还存在有钛 （Ti）、铬（Gr）、钒（V）、铌（Nb）以及锂（Li）等元素，这些元素的实际含量与工业利用标准接近，有很高的经济利用价值（叶霖等，2007；肖飞，2015）。黔中地区铝土矿中普遍伴生有含量较高的Li、Ga等稀有元素，是潜在的新型沉积 Li 资源，潜力巨大（梁厚鹏， 2018），使得铝土矿在找矿战略行动中，占据着重要地位。
沙井铝土矿床位于贵阳市西 40 km，地处清镇市北西方向 20 km，东侧 2.4 km 为猫场村。该地区先后有多支勘探队伍开展过地质找矿工作，研究表明区内铝土矿成矿时代为早石炭世（陈庆刚等， 2016），矿床类型为古风化壳—再沉积、改造矿床 （刘克云，1985；刘平，2001；程鹏林等，2004；潘金权等，2012；兰永文等，2015；潘启权等，2015；杨能坤等，2015；周祖虎等，2015；张信伦等，2018），区内铝土矿主要矿物组成为硬水铝石（刘克云，1989；孙建宏和陈其英，1992），其矿体形态及矿石质量受古岩溶湖泊基底形态制约（冯学岚和尤俊忠，1997；杨晓飞等，2014；杜高举等，2017；汪小勇等，2018；杨涛等，2020a）。在近赤道炎热潮湿的气候条件下（杨明德，1989；莫江平和郦今敖，1991；Liu et al.，2020），不断“移硅沉铁富铝”（刘克云，1986；高道德，1996； 陈庆刚等，2012；杨涛等，2020b），古风化碎屑物质沉积在潟湖、潮坪环境中成矿是黔中地区铝土矿的主要成矿模式，通过铝土矿的碎屑锆石源区分析及微量、稀土元素分析指示成矿物质主要来源于寒武系娄山关组白云岩或牛蹄塘组“黑色岩系”（Long et al.，2017；王天顺，2022）。
沙井铝土矿床虽隶属黔中地区，且邻近猫场铝土矿，但其地处滨湖地段，矿体地质特征及成因又有些许相异之处。故而本文以沙井铝土矿床为研究对象，从地质概况、矿床地质特征、矿石结构构造以及矿石质量特征出发，结合矿石基本分析的S、Fe 分布情况，充分运用三维手段进行古地理及古岩溶分析，并通过综合基本分析及部分稀有元素分析结果对矿床成因作浅薄总结，或能为该地区其他找矿行动提供些许参考价值。
1 地质背景
研究区大地构造位置处于上扬子古陆块—上扬子地台南部被动边缘褶冲带—黔中隆起（图1a） （贵州省地矿局区域地质调查研究院，1996），主要出露三叠系（T）灰岩及二叠系（P）灰岩和玄武岩（图1b），研究区内则以二叠系（P）灰岩和玄武岩为主 （图2a）。下石炭统九架炉组（C1jj）为整个黔中地区铝土矿的重要赋矿地层（陈庆刚等，2016），同时亦为沙井铝土矿的含矿地层。矿系顶板为摆佐组 （C1-2b）中—粗晶白云岩，二者呈平行不整合接触；底板为娄山关组（Є3-4O1ls）细晶白云岩，呈平行不整合接触，顶底界面清晰（图2b）。
在区域北部有一逆冲推覆断层（贵州省地质调查院，2009），断层上盘为中二叠统梁山组（P2l），见几条不足 10 cm 的煤线；下盘为灰色薄片—纹层状泥质灰岩。在早三叠世晚期，黔北古陆隆起推动研究区北部地块一并隆升，直至岩层产生脆性断裂，导致下伏二叠系地层直接覆盖在三叠纪地层之上（楼达，2008），该逆冲推覆构造形成了区内一系列北西—南东向展布的断层，其大致走向112°，倾角由北东向南西方向由陡而缓，倾角25°~60°，平均倾角30°。
区内玄武岩属龙潭期玄武岩浆喷发的第二旋回，具间歇性宁静溢出的韵律特征，为大陆溢流相拉斑玄武岩（陈文一等，2003），其厚度由西向东逐渐变薄，直至区域东部逐步缺失。峨眉山组 （P2-3em）岩性主要为深灰色带暗绿色弱绿泥石化拉斑玄武岩，岩石性脆、坚硬，少见杏仁状构造，柱状节理较为发育。
1 —三叠系灰岩；2—二叠系灰岩；3—二叠系玄武岩；4—构造分区线；5—正断层；6—逆断层；7—地名；8—研究区位置
图2研究区地质简图（a）和含矿岩系柱状图（b）
1—上二叠统龙潭组；2—中—上二叠统峨眉山组；3—中二叠统茅口组；4—中二叠统栖霞组；5—白云岩；6—上段铝质黏土岩；7—矿体；8—下段铝质黏土岩；9—铁质黏土岩；10—产状；11—地层界线；12—地名
2 矿体地质特征
2.1 矿石质量特征
（1）矿石结构与构造特征
一水硬铝石及其所含其他矿物的矿物学特征，不仅能反映铝土矿成因，还能反映其形成条件的复杂性及成矿作用的多阶段性（刘克云，1989；孙建宏和陈其英，1992）。根据矿物颗粒形态、大小及颗粒之间的相互关系，沙井铝土矿矿石结构主要有泥质结构和砂屑结构，少有鲕状结构。泥质结构中有泥微晶结构、含砂屑微晶结构（图3a~d）。
①泥微晶结构：矿石主要由粒径≤0.03 mm的泥微晶硬水铝石和少部分粒径≥1.9 mm 的砂屑、高岭石-水云母、泥质、白云石（图3a）、金属矿物等组成。
②含砂屑微晶结构：矿石主要由粒径≤0.03 mm 的隐晶质-显微鳞片状硬水铝石和部分粒径≥1.6 mm的砂屑、粒径≥4.0 mm的砾屑、粒径≤5.0 mm的团块、粒径≥0.1 mm 的粉屑、绢云母（图3b）、泥质及金属矿物等组成。
③砂屑结构：矿石主要由粒径≥1.6 mm的砂屑、粒径≥4.0 mm的砾屑、粒径≤3.4 mm的团块等粒屑和少部分填隙物、金属矿物（锐钛矿）（图3c）等组成。
④鲕状结构：矿石中矿物聚集成同心状的豆状、鲕状，少量以豆、鲕状之间的胶结物形式充填 （图3d）。
沉积岩对其母岩的稀土元素特征具有很强的继承性，在风化、搬运、沉积、成岩过程中，其携带的物源区源岩信息一般不会丢失（宋立方等，2019）。因此，不论是从矿石结构与碳酸盐岩结构的相似程度来看，还是从矿石内部碎屑的分选及磨圆程度来看，某种程度上也说明铝土矿对其成矿母岩特征具一定的继承性。
本区矿石构造主要有土状、碎屑状及致密块状 3 种构造类型，其中致密块状矿石为本区的主要矿石类型，而土状、碎屑状矿石含量较少。致密块状矿石矿物分布均匀、集合紧密，断口较为光滑；土状、碎屑状矿石颜色呈浅灰—灰白色，结构疏松、粗糙，多孔质轻，吸水性强，见有大量黄铁矿颗粒充填。在矿体沉积成岩后，因区内矿体并未受到太大海进、海退的影响（杨晓飞等，2014），故而矿体保存相对完好。少数钻孔之中所见的土状及碎屑状矿石，则是由于上覆岩层受到岩溶作用剥蚀空陷后，在长期地下水的溶蚀和淋滤下发生分异沉积的结果。
图3沙井铝土矿体偏光显微镜下矿物特征
a—硬水铝石与白云石显微特征；b—硬水铝石与绢云母显微特征；c—硬水铝石与锐钛矿显微特征；d—鲕状结构 Dsp—硬水铝石；Dol—白云石；Ser—绢云母；Ant—锐钛矿
（2）铝土矿化学成分
矿石中含有 Al、Si、Ti、Fe、S、Ca、C、Li、Ga、Mg、 P、Ba、Zr、Sr以及部分稀有金属元素等59种元素，其中以Al、Si、Fe、Ti、S为主。矿石中Al2O3、SiO2、Fe2O3、 TiO2及烧失量占矿石组分的90%～99%（表1），伴生的Li和Ga可达一般工业指标要求，可在氧化铝生产中回收利用；其他微量组分达不到综合回收利用的一般工业指标要求。矿石有害组分 Si的含量较高，对氧化铝生产有影响，需要进行选矿才能满足拜耳法溶出要求（杨能坤，2016；Shoppert et al.，2023）。
（3）矿石类型
矿石工业类型主要分为低、中、高硫低铁型铝土矿与低、高硫含铁型铝土矿 5 种类型。矿石铁含量较低，以低铁型铝土矿占主导，可达78%以上，Fe2O3 的含量为0.85%~10.14%。其中又以低、中硫低铁铝土矿为主，占比62.16%，S的含量为0.05%~7.87%。
表1钻探工程中铝土矿石分析结果汇总
注：分析测试单位为贵州省有色金属和核工业地质勘查局五总队中心实验室（2022年9月—2023年4月）。
图4沙井铝土矿含铝岩系中硫与铁含量变化曲线图（图中硫与铁含量单位为%）
1—白云岩；2—上段铝质黏土岩；3—下段铝质黏土岩；4—铁质黏土岩；5—矿体；6—平行不整合接触界线；7—硫含量变化曲线；8—铁含量变化曲线
图5沙井铝土矿Al2O3、S及Fe2O3含量分布平面图
研究区硫与铁的分布呈现趋势如图4和图5所示，在剖面上，高硫铝土矿整体位于矿体上部，低、中硫铝土矿则主要位于矿体下部，不排除部分钻孔中二者呈指状穿插（杜高举等，2017），铁普遍沉于底部，形成铁质岩段；在平面上，硫与铁的含量分布具相似性，呈“围椅”状分布在矿体厚度最大的钻孔周围，铁与硫含量由见矿钻孔向南东部逐步升高； 南西部则多以低硫低铁铝土矿为主，矿石质量优于北部矿体，仅个别钻孔为低硫含铁型铝土矿（周祖虎等，2015）。整体上，铝土矿中硫与铁含量在矿体上段中有着同步增减的趋势，而到下部则主要呈现负相关趋势，这一定程度上反映了本区铝土矿的形成环境为氧化沉积环境，同铝土矿稀土元素地球化学特征所指示的沉积环境一致（鲍淼等，2020）。
2.2 矿体特征
矿体在平面上的形态呈不规则状，边缘参差不齐，局部形成“港湾”（潘金权等，2012），呈星点状、串珠状分布，研究区中部为“无矿天窗”（图5）；在剖面上的形态则呈豆荚状、透镜状、似层状，形状较为规则，随底板局部起伏变化，向南东部逐步尖灭。矿体顺层产出，产状与地层一致（图6）。
对研究区详查阶段完工的 33 个钻孔进行统计 （表2），总结出以下2点认识：
研究区北部含矿岩系厚度一般为 2.30~10.17 m，平均厚度为 6.09 m；矿体厚度为 0~3.31 m，平均厚度为 1.61 m。研究区南部含矿岩系厚度一般为 1.35~12.32 m，平均厚度为 6.55 m；矿体厚度为 0~6.55 m，平均厚度为 1.61 m。研究区南部在矿系厚度上优于北部，在中部及东部则逐步变薄，局部甚至缺失含矿地层。
（2）含矿岩系及含铁岩段厚度变化呈一定规律
研究区北部铁质岩段厚者呈“围椅”状分布在矿体厚度最大的钻孔周围，在北西方向上虽有变厚的趋势，但多数钻孔未见铁质层。中部钻孔中多见含铁岩段，较为连续，向东亦有逐步增厚的趋势，复而向南部逐步缺失该层位。含铁岩段厚度与矿体厚度大致上呈负相关（图7b），反映了自钙红土风化壳到形成铝土矿的过程中逐步地“去硅脱铁”（代龙省等，2015），铁就近沉积，而铝则大量的被迁移搬运。
沙井铝土矿体在空间上的赋存变化规律为：含矿岩系越厚则矿体越厚，向东部逐步尖灭；北部和南部矿体相对较厚，南部矿体多呈港湾状，中部有无矿天窗（图8）；含铁岩段厚度与矿体厚度大致上呈负相关。
图6沙井铝土矿体特征剖面图
1—第四系；2—中—上二叠统峨眉山组；3—中二叠统茅口组；4—中二叠统栖霞组；5—中二叠统梁山组；6—下—上石炭统摆佐组；7—下石炭统九架炉组；8—中—上寒武统娄山关组；9—浮土；10—玄武岩；11—灰岩及白云质灰岩；12—生物碎屑灰岩；13—泥质粉砂岩；14—白云岩；15—整合接触界线；16—平行不整合接触界线；17—角度不整合接触界线；18—产状；19—剖面走向；20—矿体；21—钻孔编号及孔深
表2钻探工程中含矿岩系、铝质岩段、铁质岩段及矿体厚度统计
图7沙井铝土矿含矿岩系与矿体厚度关系对比图（a）、含铝岩段及含铁岩段与矿体厚度关系对比图（b）
图8沙井铝土矿体厚度三维示意图
3 讨论
3.1 成矿岩相环境及古岩溶条件
黔中地区在早石炭世大塘期形成近东西向展布的沉积盆地，北、南两侧分别被黔中隆起和广顺障壁岛所围限，东北侧被六广—白马洞水下隆起所屏障。海水从贵阳一带侵入，使得贵阳—龙里的地层在大塘时期呈现滨海沼泽相沉积特征，而猫场潟湖处于陆缘一侧，是古隆起边缘的淡化潟湖（刘克云，1986）。
沙井铝土矿西邻猫场潟湖，全区为内陆古岩溶湖泊（冯学岚和尤俊忠，1997），由于湖盆地形复杂，水动能变化大，补给方式多变，从而造成整个九架炉组沉积厚度变化大，成分、结构不均一，沉积组合复杂（杨明德，1989）。按湖水相对深度和所处地理位置，可将猫场古岩溶湖泊，由湖岸到湖心划分成滨湖相、浅湖相和深湖相3个相带（杨能坤等，2015） （图9），古地理环境对沉积型铝土矿床的控制作用比层位控矿更重要（黄国有等，2021）。因此，沙井铝土矿虽地处滨湖相区域，其矿体的形成与古岩溶基底的形态有很大关联，甚至可以说古岩相环境及古岩溶条件在时间和空间上对铝土矿的形成起着决定性作用。
1—潟湖洼地相：硫铁矿-绿泥石铁矿-黏土岩；2—潟湖洼地相：铝土矿-硫铁矿-绿泥石铁矿-赤铁矿-黏土岩；3—潟湖沼泽相：低铁铝土矿-赤铁矿-炭质页岩-黏土质白云岩-黏土岩；4—潟湖沼泽相：赤铁矿-绿泥石铁矿-低铁铝土矿-黏土岩；5—潟湖凹槽相：高铁铝土矿-绿泥石铁矿-绿泥石岩-黏土岩；6—湖坪相（泥沙混合坪）：黏土岩-白云岩-砂岩-炭质页岩；7—泥坪相：黏土岩-白云岩-砂岩-炭质页岩；8—滨海沼泽相：灰岩-泥灰岩-炭质页岩-砂岩；9—滨海碎屑岩相：灰岩-页岩-砂岩；10—大塘组沉积等厚线；11—相变线；12—沙井铝土矿示意位置
3.2 成矿物质来源
（1）矿体与底板具有相关的 A12O3/TiO2比值（钛率）
即从底板到铁质岩段、含矿岩系乃至矿体，其钛率的变化呈现一定规律性，这与 Al、Ti 极其相似的地球化学习性有关。有学者通过对比铝土矿与下伏地层的钛率值，指出铝土矿的成矿物质来源于下伏地层（王行军等，2015），本区亦有相同特征，铝土矿体与底板钛率值在浮动范围及均值上皆具有一致性（表3，图10），皆因 Al、Ti 是惰性元素，在风化、搬运、迁移过程中较稳定，同迁移、同富集（张信伦等，2018），初步印证本区成矿物质主要来源于底板岩层。
表3沙井铝土矿体与顶、底板钛率变化特征
图10沙井铝土矿体与顶、底板钛率变化分布图
（2）稀有元素在矿体中相对富集
Li 与 Ga 元素在陆壳的丰度分别为 23×10-6 及 18×10-6 （黎彤，1984）。研究区内 6个钻孔中 49件样品的Li及Ga含量分析测试结果显示（表4），其在矿体中的富集系数较高，且含量超过了一般工业指标要求，具有一定经济价值。
Li 元素在含铝岩系下段中富集系数可达 95% 以上，并且自底板往上，呈现出由低到高再逐步降低的趋势，说明Li富集与铝土矿的形成密切相关，Li 资源和铝土矿相伴产出（温汉捷等，2020）（表5，图11a）。
Ga 元素与 Li 元素的富集规律相似，自底板往上，呈现出由低到高再逐步降低的趋势。因Ga具有极强的亲氧性，这与 Al 的地球化学性质相近，二者除共同迁移、沉积之外，还发生一定程度的分离（叶霖等，2008）（表6，图11b），矿体中 Al2O3含量上升， Ga含量也呈现同步上升的趋势（董化祥等，2023）。
母岩经风化产生的黏土矿物，粒度较细，表面积大，对 Li 与 Ga 元素的吸附能力强（金中国等， 2019），对稀有元素进行初步富集，再通过次生淋滤改造作用，从而形成区内铝土矿体对 Li 与 Ga 的富集。通过Li与Ga元素的含量变化，一定程度上可以阐明沙井铝土矿体中的稀有元素来源于下伏娄山关组白云岩，或至少起着碎屑物质准备方面的贡献，这与硬水铝石对稀有元素的吸附作用密不可分，一般 A12O3含量高，矿石的稀有元素含量就高 （汪小勇等，2018）。
（3）矿体 A12O3含量变化及矿体厚度变化的规律性
矿体底板白云岩A12O3平均含量为4.07%，远比铝在地壳中的丰度平均值（0.0821%）（黎彤，1992） 要高出许多，其分布规律由底部到顶部逐步增高再逐步降低。在平面上，总是符合高 A12O3含量或高 Al/Si值分布在矿体厚度大的钻孔周围，这即是沉积分异的结果。由碎屑锆石源区分析，矿体底板为本研究区提供成矿物质，而逐步向东则呈现出供应能力不足（王天顺，2022），使得研究区东部在矿体厚度上，甚至整个含矿岩系亦呈现出逐步尖灭的趋势。
表4沙井铝土矿Li及Ga含量分析结果统计
表5沙井铝土矿体与顶底板Li元素含量变化特征
表6沙井铝土矿体与顶底板Ga元素含量变化特征
图11沙井铝土矿体与顶底板Li（a）和Ga（b）元素含量变化分布图
（4）矿石结构及其中重矿物与底板白云岩的相似性
沙井铝土矿的矿石结构与碳酸盐岩结构极为相似，表明两者之间的机械沉积过程，乃至生物作用都有相似之处（刘克云，1985），矿石内部碎屑分选及磨圆程度与附近的古红土型风化壳（高道德， 1996）亦有相近之处。另外，矿石中的金红石、锆石、锐钛矿、板钛矿等矿物，与底板碳酸盐岩经风化后具相同的矿物组成相契合（兰永文等，2015）。
综上所述，碳酸盐岩基底的风化作用为铝土矿准备了充足的成矿物质，无论是从 Ti、Li、Ga等元素的含量，还是从 A12O3含量分布、厚度变化、矿石结构及其中的重矿物组成，皆说明了区内铝土矿的成矿物质主要来源于底板娄山关组白云岩。而底板与含矿岩系在 A12O3含量的巨大差异性，则是由于基底钙红土风化壳经短距离搬运，就近堆积所导致的结果（刘平，2001）。
3.3 矿床成因分析
黔中隆起的形成与演化控制了黔中地区早石炭世古地理、古地貌的发展（邓旭升等，2020），碳酸盐岩基底的风化作用为该区铝土矿准备了充足的成矿物质。古岩溶与古地貌条件，既作为成矿物质的来源，又为成矿物质的初步沉积提供了容矿场所 （周文龙和刘幼平，2016），古岩溶洼地的凹陷或溶穴、漏斗越深，含矿岩系沉积则越厚，随之矿体越厚，品质越佳（潘启权等，2015）。
结合前人对黔中地区铝土矿的研究，形成笔者对本研究区成矿模式的认识：
首先是都匀运动形成的黔中隆起主体格局（邓新等，2010）及古北纬 16°~24°热带—亚热带炎热潮湿气候的沉积环境条件（莫江平和郦今敖，1991）为矿体的形成提供了得天独厚的优势，钙红土风化物质在流水搬运过程中逐步“移硅沉铁富铝”（杨涛等，2020b），叠加广西运动大幅隆升而遭受剥蚀搬运（图12a）。
其次是钙红土风化物质就近堆积后进一步“降硅沉铁”（杨涛等，2020a），成岩后遭受地下水和地表水溶蚀淋滤，加速其脱硅去铁成为优质矿石（莫江平，1991）（图12b）。随后突如其来的紫云运动，全球大规模的海平面下降，地壳相对抬升，海水大面积自贵州退出（牛新生和徐立明，2007），在本区则表现为湖水退出洼地，不排除部分较深的溶穴仍继续没于水下。由于沉积分异差、脱硅不完全的成矿物质，被暴露在表生环境中，伴随着海侵活动埋藏，迅速成矿（杜蔺等，2020），部分较深的溶穴则继续接受淋滤改造，进一步富化形成品位较高的铝土矿（图12c）。
最后伴随早石炭世大规模海进，沉积物被埋藏，经历后生成岩过程中一系列作用，最终形成本区铝土矿体的整体分布情况（图12d），这与喀斯特型铝土矿成矿物质普遍经历多个演化阶段，造成矿石矿物组成的复杂性和区域的差异性（王庆飞等， 2012）不谋而合。
整个黔中地区自奥陶纪末的都匀运动隆起成陆，直至全部沉没于海底合计经历了 1.43 亿年，足以使得整个黔中地区形成大规模的铝土矿床（庄志贤等，2016）。在找矿过程之中，率先圈定基底的岩性以及掌握古岩溶地貌特征，再于有利的地段施工少量探矿工程（姚会禄等，2012）加以印证，方才是寻找深部矿体最经济、高效的手段。
图12沙井铝土矿成矿模式图
1—上二叠统龙潭组；2—中—上二叠统峨眉山组；3—中二叠统茅口组；4—中二叠统栖霞组；5—中二叠统梁山组；6—下—上石炭统摆佐组； 7—下石炭统九架炉组；8—中—上寒武统娄山关组；9—粉砂质泥岩；10—炭质泥岩；11—煤层；12—玄武岩；13—灰岩；14—生物碎屑灰岩； 15—白云岩；16—含铝岩段；17—铁质岩段；18—整合接触界线；19—平行不整合接触界线
4 结论
（1）沙井铝土矿以致密块状矿石为主，是寒武系娄山关组白云岩遭受风化侵蚀作用而成的一水硬铝石型沉积矿床，矿体在北东和南西部相对较厚，东部和中部则无矿。
（2）沙井铝土矿中硫与铁含量在矿体上段有同步增减的趋势，而到下部则主要呈现出负相关趋势，反映了区内铝土矿的形成环境为氧化环境。同时含矿层位九架炉组越厚，往往矿体则越厚，而下伏铁质岩段越厚，矿石中的Al2O3含量则越低。
（3）在早石炭世大塘晚期的古岩溶地貌与古气候条件下，地表风化碎屑物质通过古地表河流进行搬运，流经后期退作滨湖相的洼地，就近堆积，不断脱硅富铝，并在成岩后地下水与地表水的共同溶蚀淋滤下，最终形成沙井铝土矿体。研究区内铝土矿中 Li 元素的富集系数可达 95.17%，且 Ga 高达 57.72×10-6，潜在经济价值巨大，在选矿过程中加强共伴生资源的综合利用，可提高铝土矿开采价值，为后续的找矿工作奠定了一定基础。
（4）新型找矿手段对于铝土矿找矿工作有着重大指示，充分利用人工智能与大数据分析、物探、地球化学分析、岩相学分析等手段，还原古岩相、古气候、古环境，再结合地质资料综合分析，可大大节省找矿勘查的时间和经济成本。
