国外对铝土矿类型的划分及其分类研究

1.铝土矿的分类

1947年和进一步将铝土矿划分为以下类型：

（1）含一水氧化铝的铝土矿

该类铝土矿包括：一水硬铝石-一水硬铝石型（一水硬铝石占多数）、高岭石-一水硬铝石型、绿泥石-一水硬铝石型、一水硬铝石型、高岭石-一水硬铝石型。

铝水合物型铝土矿常为一水铝石、三水铝石或混合组分，多数含铁矿物，为高岭石和绿泥石的混合物，少数与方解石、菱铁矿、黄铁矿和刚玉混杂。西伯利亚、中亚、南欧和土耳其的铝土矿矿床大多属此种矿物类型。有的以一水铝石为主，有的以三水铝石为主，只有一水铝石或三水铝石的矿床十分罕见。

（2）含三水合氧化铝的铝土矿

该类型的铝土矿包括：三水铝石型（石质、松散）、高岭石-三水铝石型（松散、粘土质）、埃洛石-三水铝石型、水铝英石-三水铝石型。

三水氧化铝土矿多为亚铁或弱亚铁，通常含有一定量的高岭石或刚玉，有的含有菱铁矿或方解石。含铁三水铝土矿分布范围广，热带地区、西伯利亚、哈萨克斯坦等地许多矿床多属此类；贫铁三水铝土矿多分布于苏里南矿床，印度、中国等国也有少量分布。

（3）含一水氧化铝和三水氧化铝的铝土矿

该类铝土矿主要为三水铝石-勃姆石型，三水铝石型矿床中含有大量的勃姆石，如牙买加、印度、非洲等地的铝土矿，该类矿石一般为磁性铝土矿，因为矿石中混杂着一些赤铁矿和磁铁矿。

我国铝土矿可分为古风化壳型和红土型两大类型。我国铝土矿总量的98%以上属于古风化壳型铝土矿。该类铝土矿由红土风化作用形成，上层一般被较新的地层覆盖，矿物组合以铝土矿为主，其次为粘土矿物、含铁矿物，有少量含钛矿物及微量重矿物。红土型铝土矿又称漳浦型铝土矿。可分为原地残留亚型铝土矿（多分布在高地）和异地斜坡堆积亚型铝土矿（多分布在低地、谷地）。该类铝土矿多分布在我国南方的福建、广东、海南、广西、台湾等地。

2.我国铝土矿类型

建国前，我国将铝土矿统一归类为“沉积矿床”，未作进一步细分；建国后，我国按苏联分类模式，将铝土矿矿床分为地槽型、台地型两大类型；1984年，国家矿产储量委员会编制我国铝土矿规范，将我国铝土矿矿床分为沉积型（古风化壳型）、堆积型、红土型三种类型。

（1）贵州古风化壳铝土矿。贵州境内铝土矿全部为古风化壳铝土矿，分布于遵义、瓮安、正安、息峰、开阳、修文、贵阳等地。典型矿床有：遵义沟江铝土矿、川主庙铝土矿、修文小山坝铝土矿、云雾山铝土矿、黄平王家寨铝土矿、清镇猫场铝土矿等。矿石特征为：矿石以碎屑结构、致密结构为主，其次为豆粒、鲕粒结构，多由大小形状不一的红土砾石组成；矿石中矿物以一水硬铝石为主，其次为高岭石、埃洛石、赤铁矿、黄铁矿。含极少量陆源重矿物，如钛铁矿、电气石等。

（2）河南古风化壳铝土矿。河南古风化壳铝土矿位于华北地台南缘，主要分布在西部的新安，南部的宝丰、禹州，中部的巩县、登封、偃师等地。典型矿床有新安的张耀园铝土矿和巩县的小关铝土矿。矿石中主要矿物为一水硬铝石，含少量高岭石、水云母、氧化铁矿物及绿泥石。

（3）山西古风化壳铝土矿。山西古风化壳铝土矿属晚石炭世，主要分布在孝义、阳泉、保德、宁武等地区。典型矿床有孝义西河地铝土矿、阳泉白家庄铝土矿等。矿石结构有致密块状、半土状、土状、碎屑状、鲕粒状、渗流管状等结构，是由细碎屑一水硬铝石聚集形成的微集合体。主要矿物为一水硬铝石，其次为高岭石、水云母、赤铁矿、针铁矿、镜铁矿、锆石、叶蜡石、地开石、方解石，还有少量的石英、长石、蛋白石、黄铁矿、磁铁矿、钛铁矿、菱铁矿、电气石、云母、磷灰石、绿泥石等。

（4）广西古风化壳铝土矿。主要分布在桂西平果、田东、田阳、德保、靖西等地区。典型的平果那豆铝土矿包括那豆、太平、果华、角美、新安5个矿段，为准原地堆积碳酸盐古风化壳铝土矿，是岩溶风化形成的碎屑堆积体。矿石中一水硬铝石的结构有豆状、碎屑状、粒状、致密块状、多孔状、微观细脉结构等；铁矿物多为块状、肾状、壳状、多孔蜂窝状、粉状、浸渍状结构等；粘土矿物有致密块状、微层状、浸渍状、斑状结构等。铝土矿矿物有一水硬铝石、三水铝石、一水软铝石、一水硬铝石及微量刚玉等； 铝硅酸盐矿物有高岭石、绿泥石、水云母等；含铁矿物有针铁矿、赤铁矿、菱铁矿等；含钛矿物有锐钛矿、金红石、钛铁矿等。

（5）四川古风化壳型铝土矿。主要分布在四川盆地西北缘的龙门山褶皱断裂带和东南缘的扬子地台西段，包括乐山、芦山、灌县、绵竹、安县、广元、南川、武隆等地。典型矿床有南川大佛岩铝土矿、乐山新华铝土矿、乐山沙湾铝土矿、芦山大白岩铝土矿等。铝土矿中一水硬铝石呈土状、半土状、致密块状、鲭鱼状、椭圆状、透镜状等多种形状分布。铝土矿以一水硬铝石为主，少量一水硬铝石。粘土矿物主要为高岭石，其次为埃洛石。铁矿物为赤铁矿，还有微量的钛铁矿、锆石、榍石、黑云母、石英、电气石等。

（6）云南古风化壳铝土矿。主要分布在昆明郊区、安宁、富民、寻甸、呈贡、西畴、麻栗坡、广南、丘北等地。典型矿床有富民老梅山铝土矿、麻栗坡铁厂铝土矿等。矿石结构有条带柱状、土状、碎屑状、豆状鲕状、块状、砂状、胶状等。矿石中常见海生动物化石，层理、纹层明显。矿物有水硬铝石、少量一水铝石及三水铝石、高岭石、锆石、电气石、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、锐钛矿、白钛矿、金红石等，颗粒多呈圆整状。

（7）新疆乌什阿依里古风化壳铝土矿。位于新疆乌什县西北部。矿石多为致密体，少数为半土状淋滤构造，矿石色泽紫红色、红褐色、灰黑色、黄绿色、A色等。矿石红土结构以红土鲕粒结构为主，夹少量红薯状、碎屑状。主要矿物为一水硬铝石，其次为高岭石、氧化铁、黄铁矿、粘土矿物、石英、白榍石、锐钛矿、金红石、电气石等。

（8）福建漳浦红土型铝土矿。由玄武岩在炎热、潮湿、多雨的环境下风化而成。矿区位于福建漳浦、海登等地沿海，呈东北—西南向展布。含矿层由红土与铝土矿矿块混合构成，粒径0.3～50厘米，主要矿物为三水铝石，少量一水软铝石、高岭石、石英、赤铁矿等。铝土矿矿物90%以上为三水铝石，为高铁三水铝石型铝土矿。三水铝石多数具有完整的晶体结构；铝硅酸盐矿物主要为高岭石，结晶程度较差，常与凝胶状的氢氧化铝、氧化铁等矿物伴生。

（9）广西红土型铝土矿。主要分布在贵县城区西部和东部附近，包括孟宫、秦塘、富城、大峪等矿区，典型矿床为贵县铝土矿。含铝土矿层厚度变化较大（2.5~16m），分为红粘土层、含铝土矿层、残坡粘土层、残次粘土层四层。其中红粘土层属红色松散土层，矿块极少；含铝土矿层由大小不等的铝土矿集合体与粘土组成。一水硬铝石呈圆碎块、鲕粒、结节、块、石等不规则形状。粘土色为红色、橙红色、黄褐色；残坡粘土层由红黄色粘土和次粘土组成，夹有少量微颗粒铝土矿。 主要矿物有三水铝石、褐铁矿、石英、绿泥石、白云母、针铁矿等。

3 铝土矿中元素的赋存状态

不同地区铝土矿中化学元素含量波动很大，几种元素常见的赋存状态如下：

（1）铝。铝存在于一水硬铝石、三水铝石、勃姆石、刚玉、高岭石、埃洛石、绿泥石、伊利石、叶蜡石等矿物中。部分铝以同质异象混合物的形式进入铁矿物中。在铝土矿中，铝主要以氢氧化物形式存在；在火成岩中，铝主要存在于骨架硅酸盐中；在沉积岩中，铝主要存在于层状硅酸盐中。

（2）硅。硅主要以二氧化硅形式存在于高岭石和埃洛石中，石英和绿泥石中含量很少，水云母和火棉石中含量极少。中国、哈萨克斯坦、圭亚那、乌克兰等国的铝土矿的突出特点就是二氧化硅含量高。

（3）铁。铁主要赋存于针铁矿和赤铁矿中，少量赋存于菱铁矿和绿泥石中。部分地区的铝土矿中含有一定量的磁铁矿和赤铁矿。

铁矿石、钛磁铁矿、钛铁矿等磁性铁矿物。少量铁可进入一水硬铝石、一水软铝石和三水铝石中。希腊和乌拉尔地区的铝土矿中有时可见黄铁矿。沉积型铝土矿中，随着地势下降，铁含量逐渐减少；有时由于有机质的混入，铁的存在形式发生变化，通常以低价氧化物形式存在于绿泥石、菱铁矿或黄铁矿中。

（4）钛。钛在铝土矿中主要以锐钛矿、金红石或白钛矿形式存在。钛是铝土矿的特征成分，含量通常较低（1%～3%）。

（5）钙、镁。红土型铝土矿中氧化钙含量一般为0.1%～0.2%，岩溶型铝土矿中可达5%～8%，通常以方解石形式存在。镁一般存在于绿泥石中，部分存在于碳酸铁中。

（6）锰。锰的含量一般在0.2%左右。在岩溶矿床中，锰以黑色氢氧化物形式富集在矿层下部。以树枝状、细脉状、结核状或薄膜状分布。

（7）钾、钠。铝土矿中钾、钠含量极低，主要存在于长石、沸石和粘土矿物中。在显微镜下观察铝土矿时，很难见到碱性矿物。有时可见小片状云母。

（8）磷。铝土矿中的磷主要存在于细小分散的铝磷酸盐和铁磷酸盐中。在一些矿床的底部有时可以看到细晶磷灰石。在磷灰石或其他含磷量高的岩石的红土化区域，曾发现大量的铝磷酸盐和铁磷酸盐堆积体。

（9）碳。碳在铝土矿中的分布很不均匀。红色铝土矿一般只含百万分之几的碳，而粉红色、白色、灰色和黑色铝土矿含碳量可高达10%，主要以煤、石墨或有机物的形式存在。

（10）硫。铝土矿中硫含量通常为0.03%～0.05%，少数可达6%～7%。通常以硫化物或硫酸盐形式存在。硫化物主要为黄铁矿，少数为白铁矿或黄铁矿，有时也可见到后生黄铁矿以浸染状黄铁矿形式存在。

铝土矿除上述常见元素外，还伴生一些微量元素，如镓、锂、钪、钒等，含量从千分之几至十万分之几不等。大多数微量元素仅具有理论意义，很难回收。铝土矿中微量元素的矿物形态多种多样，这些元素大多呈分散状态，独立矿物很少。铝、铁的胶体氧化物或氢氧化物在沉淀过程中将许多元素吸附沉淀在一起，这些元素以类质同象混合体的形式进入矿物晶体中。

（1）钪。钪在化合物中一般为+3价矿石网，其氧化物为白色粉末。铝土矿中以赤铁矿含钪最多，勃姆石、绿泥石中也含有一定量的钪。地壳中钪的分异明显，酸性岩中钪含量为5g/t，基性岩中为38g/t，碱性岩中为50g/t。因此，与基性岩或碱性岩有关的铝土矿中钪的含量较高。

（2）钒。钒在地壳岩中分布很不均匀，在酸性岩中含量为20g/t，在基性岩中可达250g/t。钒主要赋存于蛇绿岩中。前苏联十个矿床的铝土矿平均钒含量为0.04%，匈牙利铝土矿平均钒含量为0.05%～0.07%，意大利、希腊铝土矿的钒含量较高，约为0.1%。

（3）镓。镓为灰色脆性金属，主要从铝土矿中回收。化合物中的镓通常为+3价，在自然界中易迁移富集。在矿物中有同质异象现象。目前已知的一种镓矿物是纳米比亚发现的天辉石[Ga(OH)3]。在生产氧化铝过程中，约有一半的镓残留在铝酸盐溶液中，在重复使用过程中镓被富集。通过碳化可提取镓。地壳中镓的含量为15g/t，基性岩含镓12g/t，酸性岩含镓18g/t，粘土岩含镓20g/t，铝土矿含镓45～60g/t，霞石和钠沸石含镓可达100～200g/t。