黔北务正道铝土矿的成矿作用及成矿模式

从母岩特征、研究区风化作用特点等方面对黔北务正道铝土矿的成矿作用和成矿过程进行了初步研究,认为务正道铝土矿的成矿母岩—下志留统韩家店群的海相页（泥）岩富含水云母是风化成矿的物质条件;矿源区母岩风化形成的富铝碎屑经剥蚀、冲刷、搬运再沉积过程对铝土矿的形成、富集和进一步纯化起着重要作用;进而建立了务正道铝土矿的成矿模式系列图。     

黔北务正道地区早二叠世铝土矿多期淋滤作用及其控矿意义

通过对黔北务正道地区安场向斜东南翼ZK288-16井中大竹园组铝土矿含矿岩系的沉积学分析,辨别出该口钻井记录下的包括两次准同生淋滤作用及一次后生淋滤作用在内的3次淋滤作用。土状-半土状铝土矿层是记录淋滤作用发生的标志性层位,与下伏岩(矿)层呈现渐变关系,说明土状-半土状铝土矿是由碎屑状或豆鲕状铝土岩(矿)经过淋滤作用转化而来,在此过程中,杂质元素被移除,铝元素相对富集而形成富矿,而碎屑状与豆鲕状铝土矿也经过不同程度的淋滤作用。区域上的钻孔对比表明,区域内这种多期淋滤作用对于提升矿石品质、控制矿层厚度具有重要意义。     

黔北务正道地区早二叠世铝土矿成矿模式

黔北务正道(务川—正安—道真)地区,早二叠世沉积型铝土矿形成于黔北平原近海的一个半封闭海湾环境,冰期低海平面时期与中扬子海湾分离成为滨岸湖泊,间冰期高海平面时期与中扬子海湾连通。古地理单元可分为黔北平原、滨岸平原、滨岸湿地和半封闭海湾等单元。准同生和后期含矿岩系的暴露、淋滤是铝土矿形成的主要控制因素。土状及半土状铝土矿(包括土状及半土状的碎屑和豆鲕矿石)是含矿岩系准同生和后期暴露期间淋滤而成的,而致密状矿石是没有经过淋滤或弱淋滤形成的。碎屑状铝土矿是盆地内部泥裂破碎再沉积形成的;豆鲕状矿石是盆地内部胶体凝聚而成的。务正道铝土矿的动态成矿模式表明铝土矿主要形成于两次准同生淋滤期,因此铝土矿找矿应重点选择滨岸湿地、具有明显淋滤作用发育的地区。     

黔北务正道地区铝土矿稀土元素地球化学特征

选取新模向斜的一个钻孔剖面,对铝土矿的矿物组成及稀土元素地球化学特征进行了研究。铝土矿矿石矿物以一水硬铝石为主,另有少量一水软铝石。其次为高岭石、绿泥石等黏土矿物,以及少量重矿物。此外,在含矿岩系近底部还发现有富集Ce元素的矿物氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]。从剖面顶部至底部,铝土矿中稀土元素含量呈逐渐增加的趋势,且稀土元素参数LaN/YbN、LaN/SmN和GdN/YbN的数值均随深度逐渐增大。说明从剖面顶部至底部,稀土元素的淋滤迁出逐渐减弱,且稀土元素间存在一定的分异。稀土元素间的分异可能由不同的含稀土元素矿物抗风化淋滤差异所致。铝土矿稀土元素配分模式表现为LREE明显富集、MREE中等-弱富集、HREE相对平坦的特征,且具有明显的正Ce异常。δCe异常值随深度增加逐渐减小,接近含矿岩系底部,δCe异常值再次增大。含矿岩系上部的Ce异常是由氧化条件下Ce3+向Ce4+转变并形成方铈矿(CeO2)所致。随着深度的增加,含矿岩系的氧化性逐渐减弱,从而δCe异常值逐渐减小。接近含矿岩系底部,由于氟菱钙铈矿[Ce2Ca(CO3)3F2]的形成,导致δCe异常值再次增大。氟菱钙铈矿的沉淀可通过氟化物络合物(CeF2+或CeCO3F0)与Ca2+和HCO3-发生反应来完成。     

黔北务正道地区早二叠世铝土矿成矿模式*

黔北务正道(务川—正安—道真)地区,早二叠世沉积型铝土矿形成于黔北平原近海的一个半封闭海湾环境,冰期低海平面时期与中扬子海湾分离成为滨岸湖泊,间冰期高海平面时期与中扬子海湾连通。古地理单元可分为黔北平原、滨岸平原、滨岸湿地和半封闭海湾等单元。准同生和后期含矿岩系的暴露、淋滤是铝土矿形成的主要控制因素。土状及半土状铝土矿(包括土状及半土状的碎屑和豆鲕矿石)是含矿岩系准同生和后期暴露期间淋滤而成的,而致密状矿石是没有经过淋滤或弱淋滤形成的。碎屑状铝土矿是盆地内部泥裂破碎再沉积形成的;豆鲕状矿石是盆地内部胶体凝聚而成的。务正道铝土矿的动态成矿模式表明铝土矿主要形成于两次准同生淋滤期,因此铝土矿找矿应重点选择滨岸湿地、具有明显淋滤作用发育的地区。     

黔北务正道地区铝土矿沉积特征及分布规律

通过对黔北务正道地区铝土矿矿石的结构特征、空间分布、古地理资料综合研究认为:不同自然类型的铝土矿指示不同的沉积环境,致密状与半土状铝土矿的沉积过程与黏土岩类似,形成于半封闭海湾的低能环境,碎屑状与豆鲕状铝土矿形成于相对高能的滨岸湿地环境。铝土矿的空间分布与粒级有关,碎屑状与豆鲕状铝土矿围绕半封闭海湾分布,在南部新模向斜、张家院向斜、安厂向斜一线占较大优势。致密状铝土矿在全区广泛分布,由南向西北方向,致密状与半土状铝土矿所占比重皆增加。铝土矿沉积后,受到淋滤作用影响,促使矿石品质变好。     

黔北务正道地区沉积型铝土矿富集成矿主控因素分析

黔北务正道地区铝土矿是我国超大型铝土矿矿床,该矿床为沉积型铝土矿,其成矿过程主要受到沉积相和海平面变化的影响。通过对研究区铝土矿含矿岩系岩性和地球化学分析,认为该区铝土矿主要形成于湖泊相滨浅湖亚相,即铝土矿形成于淡水环境,含矿岩系的绿泥石黏土岩和铝土岩形成于扇三角洲和潮坪相。水动力条件和沉积分异作用控制着铝土矿类型:颗粒状铝土矿形成于滨湖等水动力较强的区域,而土状铝土矿形成与水动力较弱的浅湖区。海平面上升旋回以绿泥石岩和铝土岩沉积为主,而海平面下降旋回以铝土矿沉积为主。海平面下降旋回的跨时远大于海平面上升旋回,这也说明铝土矿的形成是漫长的风化过程。研究区铝土矿含矿岩系最多可识别出3个海平面升降旋回,这3个旋回与研究区周缘同期的碳酸盐岩和碎屑岩沉积旋回具有一致性和可对比性。     

黔北务正道地区铝土矿形成环境的古盐度识别

通过对黔北务川—正安—道真铝土矿中的B、Sr、Ba、V、Zr及其生物标志化合物的分析,对务正道地区铝土矿沉积环境的古盐度进行了研究。结果表明,铝土矿的沉积受到海洋环境的影响,主要形成于半咸水-淡水环境中。沉积环境为半封闭海湾,海侵使成矿区低盐度水体变为半咸水或咸水,随后陆地淡水输入等淡化作用将半咸水或咸水淡化,淡化的程度与范围取决于淡化时间的长短,经淡化后的水体在下一轮海侵中再次被咸化,水体的古盐度随海平面升降在淡水-咸水之间循环。     

黔北务正道地区铝土矿沉积相与矿石品质的关系

在论述黔北务正道地区铝土矿成矿地质背景的基础上,根据古盐度(B)质量分数显示和古地貌特征,认为研究区北部的道真一带是一个"十字形"的半封闭式的古海湾沉积环境,南部属陆上沉积环境。相带划分表明:以滨海相沉积环境下形成的铝土矿矿石品质较好,以中高铝、中高铝硅比为特征;形成于滨岸湿地相的铝土矿次之,矿石品质以中铝、中铝硅比为特征;形成于坡积相的铝土矿矿石品质欠佳,以低铝、低铝硅比为特征。由坡积相向滨岸湿地相过渡的铝土矿矿石品质逐渐变富;而滨海相中铝土矿在其中心地带品质好,向浅海相过渡其矿石品质逐渐变贫。铝土矿矿石品质的规律变化,反映了研究区铝土矿的赋存富集严格受沉积相的制约而呈环状、条带状分布的特点。     

黔北务正道地区早二叠世铝土矿沉积古地理及其控矿意义

通过野外地质调查、手标本观察、底板地层分布和矿体—含矿层厚度分析,对黔北务正道(务川—正安—道真)地区铝土矿沉积古地理及其与铝土矿成矿之间的关系进行了研究。结果表明:(1)铝土矿沉积盆地北以武隆为界,西北至南川,东至沿河,南至绥阳—凤冈一线;(2)研究区古地貌具南高北低的特点,沉积相带可分为海湾中心和滨岸湿地两部分,优质的铝土矿区均位于滨岸湿地;(3)沉积古地理决定了含矿层的厚度,但并不直接控制高品位铝土矿的形成,只有在其余成矿条件都适合的情况下,古地理通过控制铝土矿的沉积环境间接控制高品位铝土矿的形成。     

黔北务正道铝土矿找矿标志及找矿模式

黔北务正道铝土矿产于上石炭统大竹园组的中上部,其成矿时代归属晚石炭世马平期。根据矿床就位机制,铝土矿成因类型划属古风化壳型异地堆积铝土矿床。在总结构造、地层、岩石、矿物、放射性、地貌找矿标志的基础上,建立了找矿模式。认为务正道地区地表工作程度一般较高,今后的主要任务是根据区域性的找矿标志及找矿模式,并遵循“从已知到未知”的原则,预测和重视深部找矿,此乃扩大区域铝土矿远景规模的重要途径。     

黔北务正道地区新民铝土矿形成过程中的REE迁移与富集

新民铝土矿床是近年来黔北务正道地区新发现的大型铝土矿床,为古风化壳沉积型,其含矿岩系为二叠系下统梁山组,该组底部稀土元素异常富集.为研究其铝土矿化过程中稀土元素地球化学行为,采集了2个钻孔剖面、一个露头剖面的铝质岩系以及相关地层的样品,进行了主、微量元素分析.结果显示,铝质岩系与下伏地层韩家店组具有相似的Ti/Nb、Nb/Ta组成,说明韩家店组可能为铝质岩系和稀土元素的主要源区.∑REE、稀土元素活动迁移系数Kjw值和δCe等稀土特征的剖面变化表明,稀土元素的异常富集发生在铝质岩系沉积前的古风化壳阶段,但厚度较薄,而铝质岩系的再风化阶段稀土元素发生一定量的迁移,但不具稀土矿化意义;铝土矿化过程中,从轻稀土到重稀土,元素活动性逐渐减弱;古风化壳阶段富铁绿泥石在弱碱性、弱还原环境下沉淀,同时下伏碳酸盐岩地层促进了稀土元素在富铁绿泥石层中的富集,而铝质岩系的沉积和再风化阶段均为酸性、氧化环境.     

黔北务正道地区黄龙组地质特征及其找矿指示意义

黔北务正道地区铝土矿成矿区是黔北-渝南铝土矿成矿带的重要组成部分,矿床工业类型属产于中二叠统梁山组碳质页岩、泥灰岩之下,中下志留统韩家店组泥质岩、泥岩、粉砂岩(或零星分布的上石炭统黄龙组灰岩)不整合面之上的一水硬铝石铝土矿矿床。在含矿岩系之下,零星残存透镜状黄龙组灰岩。黄龙组残留的多少,指示该区在石炭纪末期至早二叠世遭受风化剥蚀时间的相对长短及各自所处位置的相对高低。研究认为:在含矿岩系底部无黄龙组分布区,推测其古沉积时期地势高,为风化剥蚀区,无铝土矿沉积;在黄龙组残留较少的区域,反映出该区域遭受风化剥蚀的时间相对较长,古地势也较高,风化剥蚀深度较大,其环境不利于成矿;在黄龙组残留较多的地段,指示该地段遭受风化剥蚀的时间相对较短,地势相对较低,其环境利于成矿。     

黔北务-正-道地区铝土矿地质概要

务-正-道地区铝土矿分属于黔中-渝南石炭纪铝土矿成矿带北部的正安、道真两个铝土矿带,铝土矿产于下志留统韩家店群泥、页岩和(或)上石炭统黄龙组石灰岩侵蚀面上,属沉积型硬水铝石铝土矿床,成矿时代为晚石炭世马平期,铝土矿含矿岩系的岩石地层名为大竹园组(C2d).区域成矿地质背景研究表明,该区铝土矿是在广西运动古侵蚀面上,风化残积物演化形成的成矿母质(类似红土型铝土矿)经地表径流搬运、沉积而成的.     

山东淄博铝土矿地质特征及成矿作用

山东淄博铝土矿,是一水硬铝石型沉积铝土矿.它在本区有两个层位,一个是中石炭世的浅海和滨海相地层,另一个是早二叠世的陆相湖沼沼沉积地层.通过分析该区铝土矿地质特征,探讨了本区的铝土矿的成矿作用,认为该区铝土矿经过红土风化成壳、密度流搬运沉积、矿质定位成矿、后生蚀变改造和表生氧化富集等五个成矿阶段.     

务正道铝土矿整装勘查完美收官

《中国矿业报》消息（2014-02-17）由贵州省矿权储备交易局提交、贵州省地矿局106地质大队编制的《贵州省务正道地区铝土矿整装勘查成果报告》日前顺利通过贵州省国土资源厅专家组评审。经过3年的整装勘查工作,技术人员在3251 km2的勘查区内共完成钻探工作量27万多米,求获铝土矿资源总量7亿t,新增资源量5.8亿t,提交超大型矿床2个、大型矿床9个、中型矿床14个。     

贵州务正道地区铝土矿床稀土元素组成及地质意义

稀土元素(REE)是一组具有相同地球化学性质和特殊地球化学属性的指示性元素。务正道地区主要矿床稀土元素组成显示出,矿层和下伏志留系韩家店组地层稀土元素总量、配分模式基本一致,相关性较好,揭示铝土矿成矿物源与下伏志留系韩家店组有成因联系;矿层和韩家店组LREE/HREE均大于1,轻稀土富集较强烈,而重稀土不同程度亏损;(La/Ce)N平均0.87,总体较低;δCe平均1.22,为弱-中等比值,表明铝土矿物源主要来自陆源,沉积环境主要为陆相沉积,局部为海相沉积;主要层位(La/Sm)N>(Gd/Yb)N,说明轻重稀土元素分异较好;稀土元素富集对岩性有选择性,在矿层及富含绿泥岩、粉砂质页岩的志留系韩家店组地层中强烈富集,在石炭系黄龙组白云质灰岩及二叠系栖霞组灰岩中贫化。     

黔中铝土矿成矿作用的研究

贵州中部铝土矿的主要成矿阶段有:(1)准平原古风化壳中的粘土岩及碳酸盐岩经粘土化作用形成的层状粘土。在湿热气候条件下,其中水云母(白云母、伊利石)在氧化条件和酸性或弱酸性水介质作用下,经脱硅脱铁形成铝土矿矿物和(或)高岭石矿物的成矿母岩。(2)此类母岩经冲积、洪积作用至相对低洼地区沉积后,或因地下水位上升,或因湿润多雨,沉积物被沼泽     

黔北务正道地区铝土矿层特征及其反映的早二叠世古气候

铝土矿的形成受到气候条件的严格限制。通过对黔北务川—正安—道真地区下二叠统铝土矿层钻孔岩心样品主量元素和黏土矿物的综合研究,探讨了铝土矿层形成时期黔北地区的古气候环境以及淋滤作用对矿层的改造。从下至上,铝土矿层化学蚀变指数(CIA)由80左右上升至大于90,成分分异指数(ICV)由0.8下降至0.1。X射线衍射分析发现,研究区铝土矿层中的黏土矿物组分为高岭石、伊利石与绿泥石,其中高岭石在各个钻孔中广泛存在且在大部分层位中含量较高,平均含量为34.2%,并呈机械碎屑或基质形态产出且有进一步风化成为铝矿物的现象;伊利石主要以机械碎屑形式产出,平均含量为21.5%,赋存于矿层的黏土质部分,结晶度变化范围为0.22°～0.71°;绿泥石多为基质,部分层位中含量极高且伴随ICV值上升,平均含量为44.3%,为后期成岩过程中由高岭石转化而成。矿层内极高的CIA值与广泛存在的高岭石证明,铝土矿形成时为炎热潮湿的古气候。而矿层内部ICV值的波动可能与淋滤作用所引起的矿层内元素迁移活动有关。     

贵州务正道地区铝土矿成矿规律浅析

为配合贵州务正道铝土矿整装勘查区勘查工作,在开展贵州务正道铝土矿整装勘查区矿产调查与找矿预测的基础上,本文对贵州务正道地区铝土矿成矿规律分析,总结铝土矿矿床成矿特征、成矿规律和控矿因素,提高本区铝土矿地质研究水平,提升铝土矿调查程度及服务于资源安全具有一定的意义。