云南省铝土矿成矿规律与找矿远景初探
doi: 10.20008/j.kckc.202608010
刀艳1,2,3 , 徐自斌4 , 张卫文5 , 周家喜6 , 徐恒4 , 王小虎1,2,3 , 薛戈1,2,3 , 刘显锋7 , 王海鹏6
1. 云南省地质调查局,云南 昆明 650051
2. 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室,云南 昆明 650051
3. 云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室,云南 昆明 650051
4. 云南省有色地质局 三〇六队,云南 昆明 650216
5. 云南黄金矿业集团股份有限公司,云南 昆明 650299
6. 云南大学地球科学学院 云南省高校关键矿产成矿学重点实验室,云南 昆明 650500
7. 云南省有色地质局 三一二队,云南 昆明 650300
基金项目: 本文受国家自然科学基金项目(U2344217)、云南省科技厅科技计划项目(202401BC070019、202602AB080035)、云南矿产资源国情动态研究(KD-[2025]-XZ-108)、云南省自然资源厅新一轮找矿突破战略行动科技支撑项目(2025-YNZRKJ-003)、云南省教育厅关键金属成矿与找矿预测科技创新团队(2025-1)和硕士生导师团队项目(2023-5)、云南大学和云南文山铝业有限公司科研合作项目(2025-2027)联合资助
Preliminary discussion of the ore-forming regularity and prospecting prospects of bauxite in Yunnan Province
DAO Yan1,2,3 , XU Zibin4 , ZHANG Weiwen5 , ZHOU Jiaxi6 , XU Heng4 , WANG Xiaohu1,2,3 , XUE Ge1,2,3 , LIU Xianfeng7 , WANG Haipeng6
1. Yunnan Institute of Geological Survey, Kunming 650051 , Yunnan, China
2. Key Laboratory of Sanjiang Metallogeny and Resources Exploration & Utilization, Ministry of Natural Resources, Kunming 650051 , Yunnan, China
3. Yunnan Key Laboratory of Sanjiang Metallogeny and Resources Exploration & Utilization, Kunming 650051 , Yunnan, China
4. No. 306 Geological Party, Yunnan Nonferrous Metals Geological Bureau, Kunming 650216 , Yunnan, China
5. Yunnan Gold and Mining Group Co., Ltd., Kunming 650299 , Yunnan, China
6. Key Laboratory of Critical Minerals Metallogeny in Universities of Yunnan Province, School of Earth Sciences, Yunnan University, Kunming 650500 , Yunnan, China
7. No. 312 Geological Party, Yunnan Nonferrous Metals Geological Bureau, Kunming 650300 , Yunnan, China
摘要
铝土矿是战略性大宗矿产铝与关键金属镓的主要提供者,当前随着国内外需求量的不断增大,铝土矿资源逐步短缺,加强对铝土矿资源的勘查和开发势在必行。虽然云南是国内重要的铝土矿资源基地,但相比于山西、贵州、广西等铝土矿资源大省,云南省铝土矿资源和勘查研究程度都逊色不少。最近的工作显示,云南铝土矿成矿潜力较大,找矿前景良好。因此,亟需对云南铝土矿成矿规律和找矿远景进行剖析,为找矿工作部署提供理论依据。本文系统梳理了云南省铝土矿资源特点和勘查成果资料,初步总结了云南省铝土矿的时空分布规律和成矿机制,并提出了找矿远景和方向。研究认为,云南省铝土矿床以沉积型和堆积型为主,空间上主要分布于滇东南、滇中、滇东北及滇西四区,成矿时代集中于中—晚二叠世及第四纪,具多期次、多因素叠加特征。综合成矿条件和规律分析,本文提出滇东南、滇中、滇东北、滇西4个找矿远景区,圈定I级远景区6处、II级9处、III级1处,明确了重点勘查方向,助推云南省铝土矿找矿新突破。
Abstract
Bauxite is the main supplier of strategic bulk mineral aluminum and key metal gallium. Currently, with the increasing demand at home and abroad, China's bauxite resources are gradually becoming scarce, and it is imperative to strengthen the exploration and development of bauxite resources. Although Yunnan is an important bauxite resource base in China, compared to provinces with large bauxite resources such as Shanxi, Guizhou, and Guangxi, the level of bauxite resources and exploration research in our province is significantly inferior. Recent work shows that Yunnan bauxite has great potential for mineralization and good prospecting prospects. Therefore, it is urgent to analyze the mineralization laws and prospecting prospects of Yunnan bauxite, to provide theoretical basis for the deployment of prospecting work. This article systematically reviews the characteristics and exploration results of bauxite resources in Yunnan Province, summarizes the spatiotemporal distribution patterns and formation mechanisms of bauxite in our province, and proposes prospecting prospects and directions. Research suggests that bauxite deposits in Yunnan Province are mainly of sedimentary and accumulative types, and are mainly distributed spatially in the southeastern, central, northeastern, and western regions of Yunnan. The mineralization period is concentrated in the middle to late Permian and Quaternary, with characteristics of multiple periods and multiple factors superimposed. Based on the analysis of comprehensive mineralization conditions and laws, this article proposes four prospecting areas in southeastern Yunnan, central Yunnan, northeastern Yunnan, and western Yunnan, delineating 6 Grade I prospective areas, 9 Grade II prospective areas, and 1 Grade III prospective area, clarifying the key exploration directions, and promoting new breakthroughs in bauxite prospecting in Yunnan Province.
0 引言
铝是仅次于钢铁的第二重要金属,具有许多的优良性能,广泛应用于制造工业、航空航天、冶金等领域,是中国式现代化建设所需的重要的基础性原料之一。全球铝土矿资源丰富,主要集中分布在几内亚、澳大利亚、越南、巴西等国家,中国铝土矿储量居世界第五位,但世界占比仅为3.8%(徐林刚等, 2023;张起钻等,2023;张潮等,2024;吕斌等,2025; 王滑冰等,2025),相对于世界其他主要铝土矿资源国,中国铝土矿资源主要集中在广西、贵州、河南、山西等省(区),总体勘查开发程度相对较高,但资源品质不佳。每年铝土矿进口量超过全球进口总量的 3/4,2019 年以后,进口铝土矿呈持续增长状态,2023 年进口铝土矿 14138 万 t,同比增长 12.70%,对外依存度已超过 60%,预计未来铝土矿供需缺口可能继续增大。为保障铝工业可持续发展,加强国内资源的战略性勘查获取已成为共识 (魏力,2023)。
近年来,云南省已发现、评价、勘查了众多的铝土矿床(点),铝土矿资源量得到大幅提升,但地质工作程度较高的主要是堆积型铝土矿,沉积型铝土矿的勘查在上一轮云南省铝土矿地质找矿行动中才逐步深入(王根厚等,2011①;严健等,2012②;徐自斌等,2013③)。近年来,各地勘单位在丘北大铁、文山瓦白冲、鹤庆松桂、大关太阳坝等矿区开展了沉积型铝土矿的勘查(崔银亮等,2018;徐恒等,2019; 王子正等,2024;杨飞祥等,2025),均取得了较大的找矿成果,但由于成矿理论研究不足及勘查投入不够,部分成矿条件较好的地区工作不到位,或处于工作空白区,仍有较大的找矿潜力。云南冶金集团文山铝业氧化铝厂已建成160万 t/a的氧化铝产能,满产状态下年需消耗铝土矿约 400 万 t。随着产能逐渐释放,文山地区铝土矿资源已难以持续支撑生产需求,与山西、贵州、广西等铝土矿资源大省相比,云南铝土矿勘查、研究程度依然相对较低。因此,在新一轮找矿突破战略行动中,亟需总结云南省铝土矿的成矿特征和时空分布规律,剖析铝土矿形成机制和成矿潜力,提出找矿远景和方向,为铝土矿找矿勘查、工作部署和全产业链优势重塑,提供理论依据。
1 资源特点
目前,云南省境内发现矿产地 80 处(图1,表1),其中大型矿床 2 处、中型矿床 6 处、小型矿床 51 处、矿点 21 处。矿产地分布较为集中,主要分布于文山、昆明、玉溪、昭通、曲靖、大理、红河和丽江等8 个州(市),其中文山州和昆明市分布最为集中,分别为 29 处和 28 处。从成矿区带来看,集中分布在罗平—开远、个旧—文山—富宁成矿带和滇中 3 个三级成矿带,少部分零星分布在丽江—大理—金平和昭通—曲靖成矿带。矿床规模以中小型为主,矿石以一水硬铝石型矿石为主,矿石品位偏低、铝硅低,勘查工作程度总体偏低,普查工作程度以上的矿床为 40 个(占矿产地总数的三分之二)。矿床成因类型简单,多与风化堆积、沉积作用有关,主要有沉积型矿床和堆积型矿床,有部分沉积型铝土矿的地区,同时存在堆积型铝土矿(郭远生等,2013;任运华等,2013)。铝土矿含矿层中共伴生有煤、耐火黏土、铁及稀有分散元素铌、钽、镓、锂等有益组分,可供综合利用。全省累计查明铝土矿资源储量 20553×104 t,查明铝土矿资源量居全国第 6位(李建伟等,2024)。
图1研究区铝土矿矿产分布图(矿床编号与表1对应)
表1研究区铝土矿矿产地一览
续表1
注:表中数据主要据崔银亮等,2018;李建伟等,2024;Al2O3单位为%。
2 时空分布规律
2.1 空间分布
云南省铝土矿主要集中于滇东南(文山)和滇中(昆明—玉溪一带)两地,即分别属于华南成矿省和上扬子成矿省。全省共划分铝土矿矿田或矿化集中区 4 个,其中上扬子成矿省 3 个(含 2 个矿化集中区),即滇中成矿区、滇东北成矿区和滇西成矿区,华南成矿省1个,即滇东南成矿区。滇东南地区勘查利用程度较高,滇中地区分布较广,滇东北地区找矿潜力较大,滇西地区分布区域较小。
滇东南地区是云南省铝土矿(点)分布的主要聚集区,成矿区带属华南(陆块)成矿省(II4)之罗平—开远(右江海槽)Pb-Zn-Au-Sb-Mn-S-煤成矿带(Mz、C2)(III12)和个旧—文山—富宁(地块)Sn-W-Ag-Pb-Zn-Au-Sb-Mn-AI 成矿带 (Mz、C2) (III13),沉积型铝土矿赋矿层位为上二叠统龙潭组 (P3l)或吴家坪组(P3w),超覆于下伏阳新组(P2y)和马平组(CPm)顶部古侵蚀面上,呈“铁-铝-煤沉积” 系列特征。目前已发现矿床(点)数量30个,占全省总数的 38%,已勘查评价矿床大型 2 个、中型 7 个、小型17个,累计探获资源量20186万 t。
滇中地区是云南省铝土矿(点)分布的另一个主要聚集区,成矿区带属上扬子(陆块)成矿省(II3) 之滇中(基底隆起带)Fe-Cu-Pb-Zn-Ag-Au-Pt-Pd-Ni-Ti-Sn-W-REE-P-S-重晶石-蓝石棉-盐类-煤成矿带(Pt、Pz、Mz、Cz)(III10)和东川—易门(基底隆起带)Fe-Cu-Pb-Zn-Ti-Sn-Al-W-Mn-P-S-重晶石-盐类矿带(IV23),沉积型铝土矿含矿地层为中二叠统梁山组(P2l)。除少数矿床为昆钢寻找耐火黏土,在 20世纪 70年代开展过勘查工作外,其他大范围的含矿层和众多的铝土矿点均未开展过勘查工作。目前已发现矿床(点)数量29个,占全省总数的 36%。已勘查评价的均为小型矿床,计 20 个,上表的资源量只有1624万 t。
滇东北地区二叠系地层发育较完整,分布广泛,找矿前景较大。该区域位于上扬子(陆块)成矿省(II3)之昭通—曲靖(弧间盆地)Pb-Zn-Cu-Au-Ag-Fe-Mn-Hg-Sb-P-S-煤-煤层气成矿带(Pz、Mz、Cz) (III11),沉积型铝土矿主要赋存于中二叠统梁山组 (P2l)和上二叠统宣威组(P3x)。梁山组(P2l)矿化层较薄,矿体稳定性较差,但矿化强度较高。宣威组 (P3x)矿化层厚度较大,矿体规模较大,但矿化强度较低。
滇东北地区构造抬升强烈,古地形坡度较大。玄武岩风化产物主要通过短距离的坡积或冲积作用快速进入沉积盆地。由于搬运距离较短,风化程度相对较浅,导致Si、Fe、Ti等杂质未能充分淋滤,使得矿石中SiO2和Fe2O3含量较高,铝硅比(A/S)较低。矿体受构造控制,矿层常呈透镜状或层状,厚度变化较大,矿石品质在垂向和横向上的分带性明显。目前已发现矿床(点)数量 13 个,占全省总数的 16%。勘查评价矿床中型1个、小型5个。累计探获资源量约800万 t。
滇西铝土矿主要集中分布在鹤庆松桂、中窝一带,成矿区带属上扬子(陆块)成矿省(II3)之丽江— 大理 — 金平(陆缘坳陷)Au-Cu-Ni-Pt-Pd-Mo-Mn-Fe-Pb-Zn 成矿带(Pz、Mz、Cz)(III9),赋矿层位为上三叠统中窝组(T3z),受古喀斯特地形、地貌的严格控制,矿体厚度变化较大,规模较小,区内铝土矿找矿前景不大。目前已发现矿床(点)数量 8 个,占全省总数的10%。已普查矿床点7个,均为小型,累计提交资源量900多万t。
2.2 时间分布
中国的铝土矿具有成矿时代单一的特点,沉积型铝土矿主要形成于石炭纪和二叠纪,少数在中晚三叠世,红土型和堆积型铝土矿分别形成于新近纪和第四纪(孙莉等,2018;徐林刚等,2023)。云南的沉积型和堆积型两大类铝土矿形成于不同的地质时期,沉积型铝土矿主要形成于中—晚二叠世和晚三叠世,中—晚二叠世约占 86%,晚三叠世约占 14%;堆积型铝土矿床主要形成于第四纪的更新世(表2)。在空间分布上,根据前人(高兰等,2014;孙莉等,2018)对中国铝土矿成矿区带的划分结果来看,云南铝土矿主要集中在康滇隆起成铝区和滇东南— 桂西成铝区,具有分布广泛但局部相对集中的特点。
滇中、滇东北中二叠统梁山组(P2l)铝土矿位于东吴运动梁山期早中二叠世不整合面之上,滇中已发现勘查的大部分铝土矿和滇东北近期发现和勘查的部分铝土矿都是这一时期和层位的铝土矿,其典型矿床有滇中的富民老煤山、富民赤鹫、官渡区大板桥、滇东北的巧家阿白卡、大关太阳坝等铝土矿。近年来滇中地区在这一成矿层位,在安宁耳目村、玉溪小石桥又发现了较好的黏土型锂矿,找矿潜力较大。
滇东南、滇东北上二叠统吴家坪(龙潭、宣威) 组(P3w)的铝土矿位于东吴运动吴家坪期的中晚二叠世不整合面之上,吴家坪组(P3w)、龙潭组(P3l)、宣威组(P3x)是同一时期的沉积地层,只是地域或陆海相沉积的不同命名。滇东南已发现勘查的全部沉积型铝土矿和滇东北发现和勘查的部分沉积型铝土矿都是这一时期和层位的铝土矿,其典型矿床有滇东南的丘北大铁、文山天生桥、广南板茂、麻栗坡铁厂、滇东北有会泽大黑山、鲁甸三合场等铝土矿床。
滇西上三叠统中窝组(T3z)的铝土矿位于印支晚期的中晚三叠纪不整合面之上,滇西松桂地区已发现勘查的全部沉积型铝土矿都是这一时期和层位的铝土矿,其典型矿床有鹤庆和乐、大黑山、中窝等铝土矿床。
云南堆积型铝土矿都是第四系堆积型铝土矿,与沉积型铝土矿密切相关,是沉积型铝土矿受构造运动影响,褶皱、抬升风化剥蚀与第四系黏土就近混杂堆积而成,与沉积型铝土矿的成矿时代没有关系。现发现和勘查的堆积型铝土矿主要位于滇东南文山州境内,其典型矿床有西畴卖酒坪、砚山红舍克、丘北飞尺角等铝土矿床。滇中、滇东北的铝土矿现发现主要为梁山组的铝土矿,其矿石大多为土状、鲕状铝土矿,含铁质不高,风化剥蚀后不能长期保存,因此没有形成大的堆积型铝土矿床,只发现了少量小型的堆积矿。典型矿床有滇中的嵩明阿子营、禄劝高高山、滇东北的彝良海子、盐津底平坝等铝土矿。
表2云南省铝土矿成矿时空分布统计
3 形成机制
3.1 矿床成因类型
国际上,根据基岩类型的不同,铝土矿床分为红土型、喀斯特型和季赫温型(Bárdossy,1982; Bárdossy ang Aleva,1990)。红土型铝土矿具有分布广、品位高、层位稳、规模大的特点,储量占全球总储量的 86%(高兰等,2014;徐林刚等,2023);喀斯特型铝土矿也被称为碳酸盐岩岩溶型或沉积型铝土矿,储量约占全球总储量的 13%;季赫温型铝土矿也称为堆积型铝土矿,主要分布在俄罗斯和中国,储量仅占全球总储量的 1%。中国铝土矿床成因类型划分为沉积型、堆积型和红土型,其中沉积型为主要成矿类型,资源潜力巨大,其次为堆积型,红土型占比最少(廖士范和梁同荣,1991;高兰等, 2015;孙莉等,2018)。
云南省铝土矿主要有原生沉积型和次生堆积型两种矿床类型,沉积型矿床(点)有 59 处,堆积型矿床有21处。沉积型矿床均沿中晚二叠世、晚三叠世形成的古陆边缘及与其毗邻的滨—浅海地带分布。
3.1.1 沉积型铝土矿床
中国沉积型铝土矿床广泛分布在山西、河南、贵州、广西等省(自治区),占全国铝土矿总储量的 85% 以上(高兰等,2015;王文斌,2024)。云南境内沉积型铝土矿床分布较广,以富民县老煤山铝土矿床为典型代表。该矿床往往形成于古侵蚀面上的风化壳上,其成矿物质来源主要为古陆碎屑物质、大陆真溶液及胶体溶液物质、海底火山物质;其成矿作用主要为“钙红土化”成矿作用、滨海胶体沉积成岩成矿作用、海沟浊流快速堆积成岩成矿作用 (图2)。
图2富民县老煤山铝土矿矿床模式图(据蒋成兴等,2022④;李建伟等,2024修改)
3.1.2 堆积型铝土矿床
中国堆积型铝土矿床主要分布在广西和云南等省(区),占全国铝土矿矿石总储量的 16%(孙莉等,2018)。云南境内堆积型铝土矿床主要分布在滇东南成矿区,以西畴卖酒坪铝土矿床为典型代表,该区也是研究第四纪堆积型铝土矿床次生富集的核心区域。该区长期处于上升剥蚀阶段,下伏沉积型铝土矿或富铝岩石风化作用破碎后,呈松散状分布于附近的缓坡、河谷、凹地中,为第四系松散堆 (残)积型铝土矿的形成提供了物质基础。
从成矿时代来看,该区内堆积型铝土矿床的主要成矿时代应从新近纪中新世即已开始,可能一直延续至第四纪中更新世。自新近纪以来,该区在温湿的亚热带气候环境下,受喜马拉雅运动的影响,地壳运动由多次升降变为总体抬升间有沉降。随着地壳的间歇性抬升,区域岩溶化作用的进行,地表风化作用不断加强,进而导致成矿过程出现连续性与间歇性并存的演化特征——含铝岩系经物理破碎后被再次搬运堆积于岩溶洼地等有利空间,在此过程中,并非简单的物理沉积,而是发生了强烈的化学去硅作用。此外,堆积型铝土矿在淋滤脱硅过程中,矿石粒度与质量密切相关,粒度较大的矿石通常具有更高的 Al2O3含量和铝硅比(韦访等, 2025)。
原生铝土矿(或富铝岩石)经物理破碎、短距离搬运堆积后,通过强烈的化学去硅作用实现次生富集,最终形成堆积型铝土矿床。其核心成矿机制并非单纯的物理搬运堆积,而是以酸性表生流体为媒介的选择性地球化学分异过程——即硅质被选择性溶滤迁出,铝质则相对惰性残留并发生矿物相变;当化学去硅作用达到一定程度时,会形成一水硬铝石、三水铝石、针铁矿、赤铁矿及锰钛氧化物等在风化环境中稳定的矿物组合,构成堆积型含矿层。这些含矿层经就地保存或就近再堆积于低丘、矮岭及坡地等相对低洼的有利成矿空间,最终完成铝质的次生富集,形成堆积型铝土矿床(图3)。
众所周知,中国镓资源主要伴生在铝土矿中,全球超过50%的镓来自铝土矿,不同类型铝土矿中存在不同程度的镓富集,主要为沉积型铝土矿,其次为堆积型铝土矿,少见红土型铝土矿(涂光炽等, 2004;敦妍冉等,2019)。镓含量较高的铝土矿多经历风化淋滤、沉积和成岩作用成矿(敦妍冉等, 2019;罗培麒等,2023)。云南沉积型铝土矿与堆积型铝土矿中,镓元素大多达到伴生矿产工业要求。以天生桥铝土矿为例,经工业指标论证,其伴生镓综合评价指标为0.005%,估算伴生推断镓金属量达 1566 t。目前,地方生产企业已形成成熟的镓提取精制工艺:首先将含镓拜耳法母液通入树脂吸附塔,经吸附、脱附工序获得镓富集液;随后通过沉淀分离、除杂处理制备电解原液,电解后得到粗镓;最后采用酸工艺精制技术对粗镓进行提纯,经酸洗处理后可得到纯度为99.99%(4N)的成品镓。
图3西畴县卖酒坪铝土矿矿床成矿模式图(据蒋成兴等,2022④;李建伟等,2024修改)
云南省铝土矿主要有沉积型和堆积型两种矿床类型,沉积型矿床均沿中晚二叠世、晚三叠世形成的古陆边缘及与其毗邻的滨-浅海地带分布,可进一步分为陆相沉积型和海相沉积型两大类型。其成矿作用可以分为3个阶段:红土化阶段、海侵成矿阶段和沉积矿改造、堆积型矿形成阶段(图4)。
沉积型铝土矿矿床形成于古侵蚀面上的风化壳上,其成矿物质来源主要为古陆风化壳黏土、碎屑物质、大陆真溶液及胶体溶液物质、海底火山物质等。其成矿作用主要为“钙红土化”成矿作用、滨海胶体沉积成岩成矿作用。其沉积基底多为长期遭受风化侵蚀,具岩溶地貌的碳酸盐岩,少数为碎屑岩基底。碳酸盐岩岩溶化作用形成大量的洼地、湖盆及局限泻湖、沼泽等是成矿的主要场所。原堆积于古陆搬运区和基底侵蚀面上富含铁铝质的红土化风化壳,接受水解作用成分分解,随后以胶体物质存在于水中的 Fe2O3、Al2O3达到一定饱和程度后先后发生化学沉积,铁首先开始沉淀,形成贫铁矿体,大量的Al2O3稍先沉淀,构成铝土矿主体,其间 Ca、Mg、K、Na 等较为活跃大多被带出。A12O3普遍提高,SiO2明显降低,形成了以此种滨海胶体沉积成岩成矿作用为主的沉积型铝土矿床。部分地段在矿体尚未完全固结时,由于构造运动,遭受破碎,沿台沟斜坡地带搬运迁移堆积,甚至磨圆,再被铁铝物质胶结,再发生成岩成矿作用,形成了普遍发育具有鲕状结构、内碎屑结构的沉积型铝土矿床。
至印支期及其以后的构造运动中,特别是喜马拉雅运动的影响,从中新世开始,可能一直延续至第四纪中更新世,云南省沉积型铝土矿的成矿区部分地段受到褶皱造山和风化剥蚀,沉积型铝土矿或含铝母岩在潮湿炎热气候条件和长期岩溶过程中,遭到强烈剥蚀,在排泄良好的有利地形(残丘、低山、台地),由于水、CO2和生物等的风化分解作用,母岩中易溶物质 K、Na、Ca、Mg 进一步流失,而 Al、 Fe、Ti残留在原地。在构造作用、重力作用下,发生崩落,脱离母体,就位堆积于稳定的缓坡、坡脚等岩溶低洼地与第四纪松散层层混杂堆积,形成堆积型铝土矿。
综上所述,铝土矿床的形成,是长期地质历史演化的产物,其成矿作用涉及许多的内外动力地质作用。这些地质作用的基本顺序为:基岩隆升剥蚀、切割夷平和岩溶化、钙红土化、风化壳溶滤、机械搬迁、水化学分解、真溶液及胶体化学搬迁、生物作用、滨海沉积、浊流沉积及成岩成矿,剥蚀搬运堆积成矿等成矿作用,具有多期、多因素的成矿特点。
图4云南铝土矿成矿模式图
4 找矿远景和方向
4.1 找矿标志
根据云南省铝土矿的成矿时代,含矿地层及现阶段勘查评价的铝土矿床特征,经综合分析研究,确定以下找矿标志,可有效指导找矿和靶区的优选。
(1)时代标志
滇中、滇东北,中二叠世(梁山组)与下伏老地层的不整合接触界面,滇东南、滇东北,晚二叠世 (龙潭组或吴家坪组、宣威组)与下伏老地层的不整合接触界面,滇西中三叠世(中窝组)下伏中三叠统北衙组间存在的假整合面、不整合接触界面是云南沉积型铝土矿体的沉积定位 3 个时期,即中二叠世晚期、晚二叠世晚期、晚三叠世晚期、是云南沉积型铝土矿最直接的找矿时代标志。而沉积型铝土矿含矿岩系附近岩溶洼地及坡地中的新生代(新近纪以来)垮塌堆积体,是堆积型铝土矿体的重要赋存部位。
(2)地层标志
沉积型铝土矿严格受地层层位控制,已发现的原生沉积矿床均赋存于铝土矿含矿地层底部铁铝岩或含铝岩系中,而堆积型矿床就位于原生沉积铝土矿层以下第四系松散沉积物中。滇东南地区、东部地区沉积型铝土矿产出在龙潭组(P3l)底部。西部地区产出在吴家坪组(P3w)的中下段,因此,龙潭组(或吴家坪组)下段含铝岩段是唯一的地层标志。滇中地区沉积型铝土矿产出在梁山组的中下段;滇东北地区沉积型铝土矿产出在梁山组的下段和宣威组的中下段;滇西地区沉积型铝土矿产出在中窝组的底部。上述地层是铝土矿最直接的地层找矿标志。一般地,沉积型铝土矿露头和堆积型铝土矿露头可互为找矿标志。
(3)构造标志
受燕山至喜马拉雅期构造运动的影响,区内形成一系列的褶皱和断裂。大量遭受剥蚀含矿岩系的背斜构造是堆积矿形成的有利场所,而向斜构造则保留了原生沉积铝土矿层,在其两翼周边原生矿出露地段也有比较分散的堆积矿分布。勘探资料显示,红土风化壳及矿体较厚的部位,断裂破碎带和构造裂隙较发育。这是由于构造断裂作用使断裂带部位的岩石发生裂隙而破碎,岩石的渗透率明显提高,有利于地表降水和地下水的运移,促进矿源层的风化溶蚀和淋滤,加速红土风化壳和矿床的形成与发展,而使所形成的红土风化壳及矿体厚度均较大。因此,堆积型铝土矿一般产在复式背斜、向斜的两翼,并受构造变形影响强烈的地段,且矿体厚大而稳定。
(4)地形地貌标志
地形地貌是寻找堆积型铝土矿的一个重要标志,但因其成因的不同所处的地貌位置也不同。残积、残坡积成因的堆积型铝土矿,无搬运或搬运距离很短,故其多处于高地形处,产于平缓的山丘之上,如红舍克堆积型铝土矿;坡积、坡洪积成因的堆积型铝土矿,则是原生铝土矿在风化剥蚀作用下破碎并脱离母体,在重力作用下或重力、洪流的双重作用下,堆积就位于沉积型铝土矿下方的缓坡、坡脚。堆积型铝土矿在地表水和基底的反复循环作用下,杂质遭到淋滤,形成厚度较大、品位较富的铝土矿。
(5)分层结构标志
沉积型铝土矿具有典型的“铁-铝-煤”分层结构,三者互为找矿标志,尤其是在滇东南地区,煤线和含铁建造耦合发育区域是铝土矿找矿的重要线索和方向。
(6)物化探标志
等值反磁通瞬变电磁法(OCTEM)和高密度电阻率法异常是沉积型铝土矿勘查的关键找矿标志,目前在滇东南地区铝土矿找矿勘查中得到了应用,其中部分二者的套合异常已得到了钻孔工程验证。
(7)其他标志
一般附近存在矿体时,含矿层下方斜坡坡积层中往往可见到铝土矿碎石、碎块,可作为找矿标志。已发现有矿床(点)的存在,或有采矿活动的地区,也是进一步开展找矿工作的重要依据,提升找矿效率。
4.2 找矿远景区及下步工作建议
根据成矿地质背景、典型矿床、时空分布规律和成矿机制等综合分析,本文提出滇东南、滇中、滇东北和滇西4个找矿远景区,共划分了6个I级找矿远景区、9个 II级找矿远景区和 1个 III级远景区(表3,图5)。其中,滇东南找矿远景区中含 2 个 I 级找矿远景区和 3 个 II 级找矿远景区;该区晚石炭世至晚二叠世沉积间断较长,基底富含铝质的玄武岩和灰岩的古风化壳发育,晚二叠世铝土矿含矿层广泛分布;下步开展岩相地质测量,结合物探方法寻找铝土矿沉积中心,寻找深部隐伏矿床是该区找矿的主要方向。滇中找矿远景区含 2 个 I级找矿远景区和 3个 II级找矿远景区;滇东北找矿远景区含 2个 I 级远景区,2个II级远景区和1个III级远景区。
表3云南省铝土矿找矿远景区
根据本次划定的找矿远景区,结合云南省产业布局现状,建议在滇东南找矿远景区部署 1∶5 万的矿产地质调查工作,尤其在Ⅰ级找矿远景区内加强深部找矿勘查评价工作,寻找隐伏矿床,为支撑本区水电铝产业提供资源保障。在滇中找矿远景区加强赤鹫铝土矿、耳目村、小石桥铝土矿锂矿综合勘查,力争取得找矿突破。在滇东北找矿远景区建议加强铝土矿专项调查评价,圈定矿化富集部位,为进一步勘查提供依据。在专项调查工作的基础上,对重要的铝土矿找矿有利地段开展普查评价。
历经多年系统地质勘查,云南省在铝土矿领域取得丰硕成果,累计发现、评价了众多铝土矿床 (点)。尽管云南省铝土矿资源量已实现显著增长,但地质勘查程度较高的主要集中于堆积型铝土矿。近年来,沉积型铝土矿的勘查逐步深入,丘北大铁、文山天生桥等矿区开展了沉积型铝土矿的勘查,均取得了较好的找矿成果。新一轮找矿在昭通市大关县太阳坝也找到了较好的铝土矿。因此,新一轮找矿加强滇东北地区,特别是昭通地区的找矿勘查工作,加强滇东南文山地区寻找隐伏矿体和盲矿体等深部找矿是云南铝土矿找矿再次突破的关键。
图5研究区铝土矿找矿远景区
5 结论
(1)云南省铝土矿集中分布于滇东南、滇中、滇东北和滇西四区,其中滇东南地区铝土矿勘查利用程度较高,滇中地区分布较广,滇东北地区找矿潜力较大,滇西地区分布区域较小。
(2)云南省主要铝土矿的矿床类型为沉积型和堆积型,矿床规模以中、小型为主;成矿时代以中、晚二叠世为主,其次为第四纪;其成矿具有多期、多因素的成矿特点,且经历了红土化阶段、海侵成矿阶段和沉积矿改造、堆积型矿形成3个成矿阶段。
(3)综合分析,云南具有较大的铝土矿找矿前景,本次提出滇东南、滇中、滇东北和滇西 4 个找矿远景区,共划分了6个I级找矿远景区、9个II级找矿远景区和 1个 III级远景区,为铝土矿找矿工作指明了方向。
(4)云南省铝土矿资源具有较大找矿潜力,按照目前的情况,其勘查工作将从原来的地表逐渐向地下隐伏矿过渡,未来重点集成高精度地球物理勘探技术、大数据智能解译等先进勘查手段,推动深部寻找富厚的铝土矿是云南铝土矿找矿的方向。
致谢  成文过程与云南省地质调查局、云南省有色地质局、云南大学等单位同仁进行了探讨交流,评审过程得到审稿专家和编辑部老师指导与帮助,对他们表示衷心感谢。
注释
① 王根厚,王行军,张文婷,梁秋原.2011. 云南省铝土矿成矿规律与成矿预测研究报告[R]. 北京: 中国地质大学(北京).
② 严健,豆松,任运华,徐自斌,李伟清,范良军,马能,龚洪波,郑国龙,刀俊山.2012. 云南广南—丘北—砚山地区铝土矿整装勘查报告[R]. 昆明: 云南省有色地质局.
③ 徐自斌,任运华,董学山 .2013. 云南省丘北县大铁铝土矿详查报告[R]. 昆明: 云南省有色地质局三〇六队.
④ 蒋成兴,冯晓宏,李开毕,李松,王小虎,曾妍,卢小萍,赵崇娟,耿融,刘学堂,郑明秋,鲁梦蕾,胡朝东 .2022. 云南省铝土矿潜力预测成果动态更新图说明书[R]. 昆明: 云南省自然资源厅.
图1研究区铝土矿矿产分布图(矿床编号与表1对应)
图2富民县老煤山铝土矿矿床模式图(据蒋成兴等,2022④;李建伟等,2024修改)
图3西畴县卖酒坪铝土矿矿床成矿模式图(据蒋成兴等,2022④;李建伟等,2024修改)
图4云南铝土矿成矿模式图
图5研究区铝土矿找矿远景区
表1研究区铝土矿矿产地一览
表2云南省铝土矿成矿时空分布统计
表3云南省铝土矿找矿远景区
Bárdossy G. 1982. Karst bauxites: Bauxite deposits on carbonate rocks[J]. Developments in Economic Geology, 14: 1-441.
Bárdossy G, Aleva G J J. 1990. Lateritic bauxites: Developments in Eco-nomic Geology[M]. Amsterdam: Elsevier Scientific Publication.
崔银亮, 豆松, 晏建国, 郭远生, 严健, 陈书富, 梁秋原, 程云茂. 2018. 云南铝土矿地质与勘查[M]. 北京: 科学出版社.
高兰, 王登红, 熊晓云, 易承伟. 2014. 中国铝矿成矿规律概要[J]. 地质学报, 88(12): 2284-2295.
高兰, 王登红, 熊晓云, 齐帅军, 易承伟, 夹少辉. 2015. 中国铝土矿资源特征及潜力分析[J]. 中国地质, 42(4): 853-863.
郭远生, 廖剑锋, 郭欣, 陈艳霞, 田茂军. 2013. 云南省铝土矿矿床类型及成矿规律[J]. 矿物学报, 33(4): 441-448.
敦妍冉, 荆海鹏, 洛桑才仁, 张万益, 宋泽峰. 2019. 全球镓矿资源分布、供需及消费趋势研究[J]. 矿产保护与利用, 39(5): 9-15, 25.
李建伟, 程胜辉, 施玉北, 伍早生, 朱多录, 赵波, 刘洪滔, 谭玉荣, 曾妍, 李蓉, 侯蜀光. 2024. 中国矿产地质志•云南卷•锑铋汞铝土矿稀土稀有分散元素及水气矿产[M]. 北京: 地质出版社.
廖士范, 梁同荣. 1991. 中国铝土矿地质学[M]. 贵阳: 贵州科技出版社.
罗培麒, 付勇, 唐波, 姚兰, 刘国栋, 潘忠飞, 龙珍, 刘阳. 2023. 中国镓矿分布规律、成矿机制及找矿方向[J]. 地球学报, 44(4): 599-624.
吕斌, 李俊锋, 王正威, 胡伟, 杨贺杰. 2025. 马达加斯加红土型铝土矿地球化学特征及成因探讨[J]. 矿产勘查, 16(S2): 116-128.
任运华, 徐自斌, 郑国龙, 陈春, 熊磊, 段必飞, 韦晓, 黎燕. 2013. 云南省文山地区铝土矿矿床类型、成因及找矿标志[J]. 矿物学报, 33 (4): 471-477.
孙莉, 肖克炎, 娄德波. 2018. 中国铝土矿资源潜力预测评价[J]. 地学前缘, 25(3): 82-94.
涂光炽, 高振敏, 胡瑞忠, 张乾, 李朝阳, 赵振华, 张宝贵. 2004. 分散元素地球化学及成矿机制[M]. 北京: 地质出版社.
王滑冰, 张俊, 闫广厚, 白德胜, 郭景会, 张泽厦, 郭玉溪, 刘振超, 曹宏雷, 吴迪, 高旭升, 朱超超, 魏振国. 2025. 几内亚铝土矿资源特征、开发现状及投资环境[J]. 矿产勘查, 16(11): 2419-2431.
王文斌. 2024. 铝土矿富集规律及进一步找矿方向分析[J]. 世界有色金属, (2): 121-123.
王子正, 冯兴雷, 牛浩斌, 黄宣凯, 葛祥英, 周邦国, 崔晓亮, 王生伟, 郭阳. 2024. 滇东北地区太阳坝大型沉积型铝土矿的发现及其意义[J]. 沉积与特提斯地质, 44(3): 671-682.
韦访, 覃良朝, 黄光琼, 黄宝宁, 黄文芳. 2025. 靖西三合沉积铝土矿矿石矿物与稀土元素特征分析[J]. 矿产勘查, 16(S1): 67-79.
魏力. 2023. 提高铝资源保障能力的战略思考[J]. 矿产勘查, 14(10): 1825-1830.
徐恒, 刘文佳, 姜永果. 2019. 云南两种不同基底铝土矿地质特征对比研究[J]. 矿产勘查, 10(12): 3047-3049.
徐林刚, 孙莉, 孙凯. 2023. 中国铝土矿的成矿规律、关键科学问题与研究方法[J]. 矿床地质, 42(1): 22-40.
杨飞祥, 周家喜, 王云忠, 杨昌毕. 2025. 滇东南地区新发现玄武岩之下铝土矿(75万 t)[J]. 矿产勘查, 16(9): 2215-2217.
张潮, 王靓靓, 赵东杰, 于瑞, 张伟波, 黄霞, 陈喜峰, 梅燕雄. 2024. 印度尼西亚矿产资源勘查开发与合作前景分析[J]. 矿产勘查, 15 (11): 2157-2166.
张起钻, 卢宜冠, 曾威, 李志丹, 陈印, 张锋. 2023. 铝土矿研究进展与找矿突破[C]//中国矿物岩石地球化学学会矿床地球化学专业委员会. 第十届全国成矿理论与找矿方法学术讨论会论文摘要集, 464.