桂西地区特有的地质条件，形成了赋存于上二叠统合山组底部（P1h）的沉积型铝土矿和由其次生改造所形成的赋存于第四系松散碎屑物中的堆积型铝土矿。两种类型的铝土矿矿石矿物组分具有一定的继承性，沉积铝土矿和堆积铝土矿矿石的铝矿物以硬水铝石为主，堆积铝土矿矿层红土则以三水铝石为主。本文通过研究矿区矿石样品的硬水铝石、三水铝石矿物的特征、分析其成因机制，旨在加深对桂西铝土矿成矿的认识水平。
1 桂西堆积型铝土矿的勘查情况
桂西堆积型铝土矿集中分布在平果、德保、靖西、田阳、田东、那坡等县境内，1974年在平果县那豆、太平、教美矿区开始进行勘查工作，并于1994年由平果铝业公司投入生产开发。此后，2001～2007年先后完成了德保县马隘、巴头、那甲矿段、东凌一靖西大道靖西县新圩南矿段、禄峒东矿段、新圩铝土矿V、VI号矿体群、三合、大甲铝土矿勘探，累计探获铝土矿资源储量52233.98万t。根据对平果一靖西铝土矿成矿带的成矿条件、找矿信息的分析，预测桂西堆积型铝土矿资源总量可达10亿t以上。尽管目前对桂西堆积铝土矿(一水铝土矿)工作程度较高，多数矿区已达到详查一勘探的程度，但对其中共生的三水铝土矿工作及研究程度低，且未有相应的综合利用工业指标界定，因而未对其作系统评价，也未曾对其进行综合利用。桂西堆积型铝土矿中蕴藏着丰富的共生三水铝资源已是不争的事实，随着勘查工作的逐步深入，为了促进对三水铝的综合利用，有利于桂西铝工业基地的建设，笔者在参与勘查并结合前人研究成果的基础上对其特征及综合利用价值进行评价。
2 共生三水铝已有研究和评价
1980年天津地矿所刘长龄首先发现桂西堆积铝土矿的基质(也叫矿泥、红土或胶结物等)中含有三水铝石矿物。l991-1993年，广西地矿局和地矿部宜昌地质研究所联合对桂西平果、靖西、德保一田阳的堆积型铝土矿床基质中三水铝石的分布状况进行了地质调查研究(地矿部定向科研项目：桂西堆积铝土矿胶结物的含铝性研究)。结果表明，桂西堆积铝土矿的基质胶结物中普遍含有三水铝石，含量占10％～50％，平均约为30％，相当于三水铝石相Al203含量20％左右，其中以平果那豆、太平两个矿区的共生三水铝石含量最高。
1996～1998年，广西有色地质研究所开展了《广西平果铝土矿红土中三水铝工业利用价值的研究》，认为堆积铝土矿中共生三水铝土矿具有工业价值。
为了评价桂西地区共生三水铝石的可利用性，2001年广西地质调查研究院又进行了《桂西堆积铝土矿床共生三水铝石的综合利用评价》专题研究，取得了如下成果：
(1)初步查明平果、德保、靖西堆积铝土矿共生三水铝矿石的主要物质成分和粒度分布特征。
(2)通过小型和扩大溶矿流程试验，证明了共生三水铝矿石的可溶性良好，溶出率接近l00％。
(3)初步分析论证了共生三水铝矿石的最低工业品位(即三水铝石相Al2039％)及综合利用价值，为今后桂西堆积铝土矿床共生三水铝土矿的勘查评价和综合利用提供了比较充分的技术依据。由此表明，桂西堆积铝土矿共生三水铝土矿具有重要的综合利用价值。
2004年广西地质勘查总院受中国铝业股份有限公司广西分公司委托承担完成平果堆积铝土矿那豆、太平矿区部分矿体共生三水铝土矿预查项目技术工作，大致了解了共生三水铝土矿矿体的分布及含矿率(即含泥率)、三水铝品位变化情况、矿石矿物成分及其含量等特征，并按2001年论证的最低工业品位(即三水铝石相Al203为9％)进行估算，三水铝土矿资源量(3347)达6851.83万t。
3 桂西共生三水铝石的成因
一直以来地质工作者对桂西堆积铝土矿中的基质胶结物三水铝石是共生的还是伴生定性不一。桂西三水铝石主要产于堆积铝土矿层及其下部粘土层中，其与矿层中的一水硬铝石的成矿因素和成矿机制有着相同性。二者的原始成矿物质(即矿源层)均来源于二叠系上统合山组底部沉积铝土矿(或铁铝岩)，成矿机制亦同为矿源层经地质构造运动上升，经受风化剥蚀、破碎、坍塌迁移到岩溶洼地堆积，并在长期的地下水作用下富集成矿。三水铝石的成矿物质除来源于沉积铝土矿外，部分还来源于堆积铝土矿层，是沉积铝土矿层和堆积铝土矿层中的硬水铝石矿石中含铝矿物质在风化过程及强酸性介质环境下部分溶解，铝被带人溶液，在堆积铝土矿层及其下部层位的粘土中重新结晶沉淀形成次生三水铝石。根据共生矿物的概念和三水铝石的成因，笔者认为应定性为共生三水铝石。
4 桂西共生三水铝石的地质特征
第四系为堆积铝土矿的含矿层位，也是共生三水铝石的赋矿层位。共生三水铝石主要赋存在堆积型铝土矿体及其底板的粘土中。共生三水铝石含量的高低与原生沉积铝土矿体、岩溶洼地大小、矿源层所处位置、地形地貌等关系密切。一般情况下，离矿源层近的共生三水铝含量较低，离矿源层远的共生三水铝含量较高。在桂西堆积型铝土矿中，一水铝土矿是以砾石的形式产出，三水铝石则产于其基质胶结物中，所以二者在平面上的分布范围基本一致，但在垂向上，三水铝石除赋存在一水硬铝石矿层的基质胶结物中外，还发育于一水铝矿层与基岩之间的红土中(即矿体下部粘土层)。据X射线衍射图谱分析对比及样品测试分析结果统计表明，矿体(层)粘土的矿物成分主要由三水铝石、硬水铝石以及绿泥石、高岭石、石英、伊利石、叶腊石、针铁矿等矿物组成。显微镜下鉴定，三水铝石呈显微鳞片状、柱状、胶体状、絮状，粒度<0.05ram，与其它铝矿物形成矿物集合体，赋存于矿石粒屑中。但是三水铝的含量及分布有一定的规律：①矿体(层)粘土中三水铝含量一般高于底板粘土，两者呈正相关关系，即矿体(层)粘土中三水铝含量高，其底板粘土三水铝含量相应也高，夹石中的三水铝含量也与矿体相近，两者差值不大，但也存在两者差值较大且有的矿层中的三水铝含量反而低于底板粘土的特殊情况。②近矿源层露头带的矿体三水铝含量较低，远离矿源层露头带的矿体三水铝含量较高。③与一水铝土矿矿石的化学成分大致相同，质量也有一定的正相关关系，但相关性较弱。
5 共生三水铝的远景资源量
为了解桂西共生三水铝资源情况，历年来在对靖西、德保县堆积型铝土矿进行详查一勘探的同时，对地质可靠程度达到探明的矿体按200m×200m的网度采样，对地质可靠程度达到控制的且规模较大的矿体按400m×400m的网度采样，规模较小的矿体则选择少量矿体采取。所采样品为矿层胶结物和底板粘土，少量为夹石粘土。笔者将这些样品分析结果进行统计，对桂西共生三水铝远景资源量进行预测。由于三水铝矿独立矿床的一般工业指标A1203边界品位为28％，目前我国对共生三水铝尚未出台一般的综合评价指标。笔者按三水铝石相Al203含量≥10％为边界品位对桂西共生三水铝标准进行估算。具体方法为：以各矿段原矿总重量减去一水铝净矿资源储量，得出含三水铝的原矿重量，减去原矿湿度(未对三水铝样品进行湿度测试的用已知的勘探区湿度的算术平均值)，再乘以三水铝含量>10％样品所占矿层三水铝样品数的比例，即得出各矿段三水铝的远景资源量。如以靖西县三合铝土矿勘探为例：矿区堆积铝土矿原矿总重量13886.58万t，净矿石资源储量5349.99万t，筛出的细粒级原矿湿度为20.5％，结果齐全的矿层三水铝样品有162个，其中三水铝石相Al203含量≥10％的样品数106个，共生三水铝矿预测的资源量评估公式为:
(13886.58－5349.99)(1－20.5％)(106/162)=4440.61万t。
6 桂西共生三水铝综合利用评价
估算结果表明，桂西三水铝石相Al203≥10％的共生三水铝矿资源量(334)为60950.03万t，资源极为丰富。共生三水铝石产于堆积铝土矿矿体中，在开采一水铝土矿的同时可一并开采，所以不需专门的采矿、磨矿成本，可降低综合成本，开发潜力大。通过定量分析和溶出试验表明，该矿具有溶出性能好(在常压下，达到104°C时A1203即可溶出)、冶炼成本低、经济价值高等优点，充分证明了桂西地区堆积铝土矿中共生的三水铝石资源具有巨大的综合利用价值，但限于目前未制定三水铝石的综合利用工业指标，各铝土矿生产部门还没有将其综合利用。如，已投入开发的平果铝矿、德保华银铝矿，将含有三水铝石的基质胶结物作为洗选尾矿排放到尾矿库或用于回填采区，无疑是对矿产资源的一种浪费。随着国家“西部大开发"战略的实施，为使桂西地区三水铝资源优势转化为经济优势和产业优势，广西应根据有关高等院校和科研院所对三水铝综合开发的研究成果，将三水铝回收的实验扩大至半工业试验，以寻求共生三水铝开发利用的有效途径，提高资源利用水平和效率。做好生三水铝的回收利用，可以提高桂西堆积型铝土矿开发的经济效益，促进桂西地区的经济发展。（作者：学来）
1 桂西堆积型铝土矿的勘查情况
桂西堆积型铝土矿集中分布在平果、德保、靖西、田阳、田东、那坡等县境内，1974年在平果县那豆、太平、教美矿区开始进行勘查工作，并于1994年由平果铝业公司投入生产开发。此后，2001～2007年先后完成了德保县马隘、巴头、那甲矿段、东凌一靖西大道靖西县新圩南矿段、禄峒东矿段、新圩铝土矿V、VI号矿体群、三合、大甲铝土矿勘探，累计探获铝土矿资源储量52233.98万t。根据对平果一靖西铝土矿成矿带的成矿条件、找矿信息的分析，预测桂西堆积型铝土矿资源总量可达10亿t以上。尽管目前对桂西堆积铝土矿(一水铝土矿)工作程度较高，多数矿区已达到详查一勘探的程度，但对其中共生的三水铝土矿工作及研究程度低，且未有相应的综合利用工业指标界定，因而未对其作系统评价，也未曾对其进行综合利用。桂西堆积型铝土矿中蕴藏着丰富的共生三水铝资源已是不争的事实，随着勘查工作的逐步深入，为了促进对三水铝的综合利用，有利于桂西铝工业基地的建设，笔者在参与勘查并结合前人研究成果的基础上对其特征及综合利用价值进行评价。
2 共生三水铝已有研究和评价
1980年天津地矿所刘长龄首先发现桂西堆积铝土矿的基质(也叫矿泥、红土或胶结物等)中含有三水铝石矿物。l991-1993年，广西地矿局和地矿部宜昌地质研究所联合对桂西平果、靖西、德保一田阳的堆积型铝土矿床基质中三水铝石的分布状况进行了地质调查研究(地矿部定向科研项目：桂西堆积铝土矿胶结物的含铝性研究)。结果表明，桂西堆积铝土矿的基质胶结物中普遍含有三水铝石，含量占10％～50％，平均约为30％，相当于三水铝石相Al203含量20％左右，其中以平果那豆、太平两个矿区的共生三水铝石含量最高。
1996～1998年，广西有色地质研究所开展了《广西平果铝土矿红土中三水铝工业利用价值的研究》，认为堆积铝土矿中共生三水铝土矿具有工业价值。
为了评价桂西地区共生三水铝石的可利用性，2001年广西地质调查研究院又进行了《桂西堆积铝土矿床共生三水铝石的综合利用评价》专题研究，取得了如下成果：
(1)初步查明平果、德保、靖西堆积铝土矿共生三水铝矿石的主要物质成分和粒度分布特征。
(2)通过小型和扩大溶矿流程试验，证明了共生三水铝矿石的可溶性良好，溶出率接近l00％。
(3)初步分析论证了共生三水铝矿石的最低工业品位(即三水铝石相Al2039％)及综合利用价值，为今后桂西堆积铝土矿床共生三水铝土矿的勘查评价和综合利用提供了比较充分的技术依据。由此表明，桂西堆积铝土矿共生三水铝土矿具有重要的综合利用价值。
2004年广西地质勘查总院受中国铝业股份有限公司广西分公司委托承担完成平果堆积铝土矿那豆、太平矿区部分矿体共生三水铝土矿预查项目技术工作，大致了解了共生三水铝土矿矿体的分布及含矿率(即含泥率)、三水铝品位变化情况、矿石矿物成分及其含量等特征，并按2001年论证的最低工业品位(即三水铝石相Al203为9％)进行估算，三水铝土矿资源量(3347)达6851.83万t。
3 桂西共生三水铝石的成因
一直以来地质工作者对桂西堆积铝土矿中的基质胶结物三水铝石是共生的还是伴生定性不一。桂西三水铝石主要产于堆积铝土矿层及其下部粘土层中，其与矿层中的一水硬铝石的成矿因素和成矿机制有着相同性。二者的原始成矿物质(即矿源层)均来源于二叠系上统合山组底部沉积铝土矿(或铁铝岩)，成矿机制亦同为矿源层经地质构造运动上升，经受风化剥蚀、破碎、坍塌迁移到岩溶洼地堆积，并在长期的地下水作用下富集成矿。三水铝石的成矿物质除来源于沉积铝土矿外，部分还来源于堆积铝土矿层，是沉积铝土矿层和堆积铝土矿层中的硬水铝石矿石中含铝矿物质在风化过程及强酸性介质环境下部分溶解，铝被带人溶液，在堆积铝土矿层及其下部层位的粘土中重新结晶沉淀形成次生三水铝石。根据共生矿物的概念和三水铝石的成因，笔者认为应定性为共生三水铝石。
4 桂西共生三水铝石的地质特征
第四系为堆积铝土矿的含矿层位，也是共生三水铝石的赋矿层位。共生三水铝石主要赋存在堆积型铝土矿体及其底板的粘土中。共生三水铝石含量的高低与原生沉积铝土矿体、岩溶洼地大小、矿源层所处位置、地形地貌等关系密切。一般情况下，离矿源层近的共生三水铝含量较低，离矿源层远的共生三水铝含量较高。在桂西堆积型铝土矿中，一水铝土矿是以砾石的形式产出，三水铝石则产于其基质胶结物中，所以二者在平面上的分布范围基本一致，但在垂向上，三水铝石除赋存在一水硬铝石矿层的基质胶结物中外，还发育于一水铝矿层与基岩之间的红土中(即矿体下部粘土层)。据X射线衍射图谱分析对比及样品测试分析结果统计表明，矿体(层)粘土的矿物成分主要由三水铝石、硬水铝石以及绿泥石、高岭石、石英、伊利石、叶腊石、针铁矿等矿物组成。显微镜下鉴定，三水铝石呈显微鳞片状、柱状、胶体状、絮状，粒度<0.05ram，与其它铝矿物形成矿物集合体，赋存于矿石粒屑中。但是三水铝的含量及分布有一定的规律：①矿体(层)粘土中三水铝含量一般高于底板粘土，两者呈正相关关系，即矿体(层)粘土中三水铝含量高，其底板粘土三水铝含量相应也高，夹石中的三水铝含量也与矿体相近，两者差值不大，但也存在两者差值较大且有的矿层中的三水铝含量反而低于底板粘土的特殊情况。②近矿源层露头带的矿体三水铝含量较低，远离矿源层露头带的矿体三水铝含量较高。③与一水铝土矿矿石的化学成分大致相同，质量也有一定的正相关关系，但相关性较弱。
5 共生三水铝的远景资源量
为了解桂西共生三水铝资源情况，历年来在对靖西、德保县堆积型铝土矿进行详查一勘探的同时，对地质可靠程度达到探明的矿体按200m×200m的网度采样，对地质可靠程度达到控制的且规模较大的矿体按400m×400m的网度采样，规模较小的矿体则选择少量矿体采取。所采样品为矿层胶结物和底板粘土，少量为夹石粘土。笔者将这些样品分析结果进行统计，对桂西共生三水铝远景资源量进行预测。由于三水铝矿独立矿床的一般工业指标A1203边界品位为28％，目前我国对共生三水铝尚未出台一般的综合评价指标。笔者按三水铝石相Al203含量≥10％为边界品位对桂西共生三水铝标准进行估算。具体方法为：以各矿段原矿总重量减去一水铝净矿资源储量，得出含三水铝的原矿重量，减去原矿湿度(未对三水铝样品进行湿度测试的用已知的勘探区湿度的算术平均值)，再乘以三水铝含量>10％样品所占矿层三水铝样品数的比例，即得出各矿段三水铝的远景资源量。如以靖西县三合铝土矿勘探为例：矿区堆积铝土矿原矿总重量13886.58万t，净矿石资源储量5349.99万t，筛出的细粒级原矿湿度为20.5％，结果齐全的矿层三水铝样品有162个，其中三水铝石相Al203含量≥10％的样品数106个，共生三水铝矿预测的资源量评估公式为:
(13886.58－5349.99)(1－20.5％)(106/162)=4440.61万t。
6 桂西共生三水铝综合利用评价
估算结果表明，桂西三水铝石相Al203≥10％的共生三水铝矿资源量(334)为60950.03万t，资源极为丰富。共生三水铝石产于堆积铝土矿矿体中，在开采一水铝土矿的同时可一并开采，所以不需专门的采矿、磨矿成本，可降低综合成本，开发潜力大。通过定量分析和溶出试验表明，该矿具有溶出性能好(在常压下，达到104°C时A1203即可溶出)、冶炼成本低、经济价值高等优点，充分证明了桂西地区堆积铝土矿中共生的三水铝石资源具有巨大的综合利用价值，但限于目前未制定三水铝石的综合利用工业指标，各铝土矿生产部门还没有将其综合利用。如，已投入开发的平果铝矿、德保华银铝矿，将含有三水铝石的基质胶结物作为洗选尾矿排放到尾矿库或用于回填采区，无疑是对矿产资源的一种浪费。随着国家“西部大开发"战略的实施，为使桂西地区三水铝资源优势转化为经济优势和产业优势，广西应根据有关高等院校和科研院所对三水铝综合开发的研究成果，将三水铝回收的实验扩大至半工业试验，以寻求共生三水铝开发利用的有效途径，提高资源利用水平和效率。做好生三水铝的回收利用，可以提高桂西堆积型铝土矿开发的经济效益，促进桂西地区的经济发展。（作者：学来）
