孝义西部铝土矿区位于山西地台中部的霍西盆地西北边缘。铝土矿床赋存于石炭系本溪组地层下部的铁铝岩段,铁铝岩段是一套包含“G层铝土矿+山西式铁矿”的含矿岩系,自下而上为铁质岩层、铝质岩层、泥质岩层,其与下伏地层奥陶系灰岩假整合接触,与上覆地层本溪组半沟段整合接触。矿体产出形态主要为层状、似层状、透镜状、藕节状,产出形态主要受基底岩溶古地形控制。矿石自然类型有碎屑状铝土矿、粗糙状铝土矿、豆鲕状铝土矿、致密状铝土矿,其中粗糙状铝土矿石品味最高,豆鲕、碎屑状铝土矿石次之,致密状铝土矿石最差。各类矿石内部显微结构主要为不同粒级碎屑结构,其次为豆鲕粒结构,偶见凝胶结构、重结晶微细晶粒结构及交代残余结构等。矿石构造简单,主要为块状构造,偶蜂巢状构造。矿石内所含矿物有一水硬铝石、高岭石、伊利石、赤铁矿、金红石、电气石等。孝义西部铝土矿四类矿石中B含量、Sr/Ba比值、Ga含量等微量元素综合特征信息显示孝义西部铝土矿应属海相沉积矿床。孝义西部铝土矿四种自然类型矿石和基底碳酸盐稀土元素球粒元素配分曲线图解显示四类铝土矿石和底板碳酸盐岩具有相似的稀土元素配分曲线特征,说明这说明孝义西部铝土矿的物质来源是基底碳酸盐岩。铝土矿成矿时,孝义西部所在的霍西盆地的古地理单元为一岩溶洼地,其西北侧为吕梁古岛,东侧为霍山古陆,盆地中的灵石水下隆起又将霍西盆地分为汾西和仁义两个次级沉积盆地,形成了一个封闭一半封闭的滨海泻湖相的沉积环境,本溪组即以此古地理背景开始沉积,海侵期前短暂的海泛使区内岩溶湖盆时而与海沟通,时而与海隔绝,这种海—陆沉积环境的更替控制着本溪期沉积相的分布。孝义铝土矿床属于沉积成因的铝土矿床,其沉积形成过程有4个发展阶段,即碳酸盐岩及其过渡岩石在长期以风化作用为主的过程中古风化壳物质的红土化阶段、已形成的成熟的红土／钙红土物质因地表流水作用或海泛作用迁移在已形成岩溶洼地就位的再沉积阶段、弱固结的沉积物在上覆沉积物压力作用下而脱水、压实、固结成岩及变形、重结晶的成岩及埋藏变质阶段、已形成铝土矿由于地壳运动暴露地表接受再次风化的表生富集阶段。