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貴州修文紅黃鋁土礦地質(zhì)地球化學(xué)特征及成因意義

2020-06-16 07:53鄧克勇劉應(yīng)忠覃紅亮陳啟飛徐安全黃欣欣
貴州地質(zhì) 2020年2期
關(guān)鍵詞:巖系沉積環(huán)境鋁土礦

吳 波,鄧克勇,劉應(yīng)忠,胡 榮,覃紅亮,陳啟飛,徐安全,黃欣欣

(貴州省地質(zhì)調(diào)查院,貴州 貴陽 550018)

1 引言

鋁土礦是生產(chǎn)金屬鋁的主要原料,在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中有不可或缺的地位(孫朋飛等,2018)。黔中-川南石炭紀(jì)鋁土礦分布廣泛,自南起貴州清鎮(zhèn)-貴陽-修文,向北經(jīng)息烽-遵義-正安-務(wù)川-道真,到川南的南川-武隆,構(gòu)成NNE向,長為370 km黔中-川南鋁土礦成礦帶,分為修文、息烽、遵義、正安、道真五個鋁土礦帶(劉平,1999)。貴州鋁土礦資源豐富,礦石質(zhì)量好,是全省重要的優(yōu)勢礦產(chǎn)之一。劉幼平等將全省鋁土礦劃分為貴陽-遵義-甕安-凱里鋁土礦和務(wù)川-道真-正安鋁土礦兩個成礦亞帶,并進(jìn)一步劃分為貴陽-清鎮(zhèn)、遵義-息烽、凱里-黃平-甕安-福泉、務(wù)川-正安道真等4個鋁土礦田(劉幼平等,2016)。近年來,眾多學(xué)者對貴州鋁土礦進(jìn)行了深入地研究,其內(nèi)容歸納起來主要包括鋁土礦的沉積環(huán)境與沉積相(崔滔等,2014;劉辰生等,2014);鋁土礦物源及地球化學(xué)特征(金中國等,2009;張信倫等,2018);鋁土礦的成礦機(jī)制及成礦作用(杜遠(yuǎn)生等,2014;劉平等,1999;金中國等,2009;金中國等,2013);鋁土礦的形成時(shí)代(劉平,1993;黃興等,2013;馬榮等,2019)。黔中鋁土礦作為貴州鋁土礦的重要組成部分,一直是地質(zhì)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。本文從黔中修文鋁土礦成礦帶中紅黃鋁土礦床入手,通過采集礦區(qū)見礦鉆孔中含鋁巖系及底板地層樣品,進(jìn)行礦石樣品主量、微量及稀土元素等地球化學(xué)特征研究,探討紅黃鋁土礦成礦環(huán)境及礦床成因。

圖1 紅黃鋁土礦地質(zhì)礦產(chǎn)圖

1—下三疊統(tǒng)關(guān)嶺組第二段;2—下三疊統(tǒng)關(guān)嶺組第一段;3—下三疊統(tǒng)嘉陵江組第三段;4—下三疊統(tǒng)嘉陵江組第二段;5—下三疊統(tǒng)嘉陵江組第一段;6—下三疊統(tǒng)大冶組第三段;7—下三疊統(tǒng)大冶組第二段;8—下三疊統(tǒng)大冶組第一段;9—上二疊統(tǒng)長興組+大隆組;10—上二疊統(tǒng)龍?zhí)督M;11—中二疊統(tǒng)茅口組;12—中二疊統(tǒng)棲霞組;13—中二疊統(tǒng)梁山組;14—下石炭統(tǒng)擺佐組;15—下石炭統(tǒng)九架爐組;16—中-上寒武統(tǒng)婁山關(guān)組;17—中寒武統(tǒng)石冷水組;18—中寒武統(tǒng)高臺組;19—下寒武統(tǒng)清虛洞組;20—下寒武統(tǒng)金頂山組;21—下寒武統(tǒng)明心寺組;22—背斜;23—斷層;24—地層界線;25—地層產(chǎn)狀;26—鋁土礦床;27—紅黃鋁土礦床

2 成礦地質(zhì)背景

區(qū)域位于黔中東西向構(gòu)造帶、川黔南北向構(gòu)造帶及新華夏系第三隆起帶的交接復(fù)合部位,新華夏系構(gòu)造形跡為區(qū)內(nèi)最醒目構(gòu)造,東西向及南北向構(gòu)造則斷續(xù)分布或隱伏于新華夏系構(gòu)造中。新華夏系構(gòu)造形跡以褶為主,兼有斷裂,東西向及南北向構(gòu)造形跡則以斷裂形式多見。新華夏系的楊家寨斷裂將區(qū)域分為東西兩個小區(qū)。西區(qū)以斷裂為主,褶區(qū)寬緩而不明顯,東區(qū)以褶區(qū)發(fā)育且較緊湊為特征。東區(qū)的主要褶區(qū)有張家坪倒轉(zhuǎn)向斜、烏栗向斜、郭家寨向斜、電廠背斜以及站街向斜,龍頭山背斜和長沖河向斜等。電廠背斜軸部從礦區(qū)西部通過,長約15 km,寬約8 km,軸向北東30°,兩翼地層傾角10°~25°,核部最老地層為下寒武統(tǒng)明心寺組。

區(qū)域在前震旦系晚期至第四系的沉積中,除缺失晚奧陶系、晚志留系、晚侏羅系及白堊系沉積外,其余均有沉積,以三疊系、二疊系分布最廣。區(qū)域地層從新到老有第四系、三疊系、二疊系、石炭系及寒武系。區(qū)域已發(fā)現(xiàn)有鋁土礦、鐵、汞、鎵、鈮、鉭、鋯、煤、硫鐵礦、磷、石灰?guī)r、白云巖、重晶石、高嶺土、耐火粘土、粘土等多種礦產(chǎn)。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 研究區(qū)礦床地質(zhì)特征

3.2 含鋁巖系特征

礦區(qū)鋁土礦呈似層狀、層狀產(chǎn)于下石炭統(tǒng)九架爐組中部或中下部,少數(shù)產(chǎn)于底部或頂部,含鋁巖系是一套以粘土巖類為主,伴有鋁土礦、赤鐵礦、耐火粘土等礦產(chǎn)的含礦巖系。含鋁巖系賦存于下石炭統(tǒng)擺佐組細(xì)晶灰?guī)r之下,中-上寒武統(tǒng)婁山關(guān)組細(xì)晶白云巖之上,礦層厚度隨古喀斯特面的起伏而變化,凸薄凹厚。含礦巖系厚度一般穩(wěn)定在4.5~10 m之間,最厚為15.29 m。按巖性組合不同自上而下分二段即鋁質(zhì)巖段:由粘土巖、鋁土質(zhì)粘土巖、鋁土巖、鋁土礦組成;鐵質(zhì)巖段:由粘土巖、鐵質(zhì)粘土巖、含鐵粘土巖、赤鐵礦組成(見圖2)。含鋁巖系沿傾向上厚度較穩(wěn)定,厚度變化不大,總體趨勢為西部、東部礦體厚,中部礦體??;在走向上含鋁巖系厚度變化較大,北部薄,南部厚。礦體沿走向上厚度變化較大,總體趨勢為中部厚,北部、南部薄,局部出現(xiàn)無礦天窗。含鋁巖系和礦體的變化呈正相關(guān)關(guān)系,即含鋁巖系厚,則礦體厚,反之,則礦體薄。礦體中心部位含鋁巖系較厚,而四周則較薄,一般來說,含鋁巖系大于5米才能形成有工業(yè)價(jià)值的鋁土礦體。

圖2 含鋁巖系柱狀圖

3.3 礦體特征

礦區(qū)目前已發(fā)現(xiàn)Ⅰ號、Ⅱ號兩個鋁土礦體,礦體規(guī)模分別為中型、小型。鋁土礦體的平面形態(tài)不規(guī)則,但內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單,局部見小范圍的無礦天窗,少數(shù)夾有一層不連續(xù)的可剔除夾石。其中,Ⅰ號礦體長1 400~2 400 m,寬500~1 100 m,礦體單工程鉛錘厚度1.40~3.73 m,礦體平均鉛錘厚2.58 m;單工程品位55.04%~69.92%,平均品位62.36%,單工程鋁硅比3.8~9.7,平均6.9。Ⅱ號礦體長300~350 m,寬100~180 m,礦體單工程鉛錘厚度0.80~2.90 m,平均鉛錘厚度1.77 m;單工程品位56.12%~67.78%,平均品位62.55%,,單工程鋁硅比3.0~8.9,平均為5.3。礦床中各塊段平均鉛錘厚度1.40~3.73 m,平均為2.50 m,塊段平均品位55.04%~67.92%,平均為62.38%,平均鋁硅比3.8~8.0,平均為6.7。鋁土礦主要由一水硬鋁石組成的沉積型鋁土礦,礦石主要成分為一水硬鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石、多水高嶺石、高嶺石、水云母、石英、赤鐵礦、黃鐵礦,除此之外,還有蒙脫石、迪開石、鮞綠泥石、針鐵礦、菱鐵礦、銳鈦礦、金紅石、白鈦石、鈦鐵礦等。礦石自然類型為碎屑狀、半土狀、致密狀三種,以碎屑狀為主,半土狀、致密狀次之。礦石結(jié)構(gòu)有隱晶膠狀結(jié)構(gòu)、泥晶結(jié)構(gòu)、碎屑狀結(jié)構(gòu)、顯微鱗片結(jié)構(gòu)、顯微晶狀結(jié)構(gòu)和微粒狀結(jié)構(gòu)等(見圖3)。礦石構(gòu)造主要有層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、半土狀構(gòu)造。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)特征、礦體產(chǎn)出特征及含礦巖系的形成時(shí)代與黔中鋁土礦對比大致相同,礦床成因類型為古風(fēng)化殼沉積型(陳慶剛等,2016)。

圖3 礦石結(jié)構(gòu)特征

4 研究方法及測試手段

本文對紅黃鋁土礦床進(jìn)行了系統(tǒng)地采樣工作,自上而下依次采集了礦區(qū)見礦鉆孔ZK43-20含鋁巖系中粘土巖(H1、H2)、鋁土質(zhì)粘土巖(H3、H4)、致密狀鋁土巖(H5)、碎屑狀鋁土礦(H6、H7)、致密狀鋁土礦(H8、H9)、鋁土質(zhì)粘土巖(H10)、鐵質(zhì)粘土巖(H11)及底板白云巖(H12),鉆孔采樣方法為1/2劈心法。于2019年5月將采集的鉆孔樣品統(tǒng)一編號后送至澳實(shí)分析檢測(廣州)有限公司進(jìn)行樣品常量、微量和稀土元素測試。測試方法和測試過程敘述如下:

樣品主量元素采用硅酸鹽巖礦分析的方法測試分析,測試精度為0.01×10-2。具體操作步驟:將樣品破碎后縮分出300克研磨至75微米(200目),采用X射線熒光光譜儀(P61-XRF26s)首先測出含少量硫化物的巖石、含少量硫碳的鉻錳鈦鐵礦石25項(xiàng),再完成剩余元素的測試。樣品微量和稀土元素測試儀器采用電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),其測試精度為0.01×10-6~10×10-6,具體操作步驟:將樣品破碎并縮分出300克,研磨至200目,將試樣加入到偏硼酸鋰/四硼酸鋰熔劑中,攪拌混合均勻,通過1 025°C以上熔爐熔化,冷卻后再用硝酸、鹽酸及氫氟酸定容,最后采用等離子體質(zhì)譜儀進(jìn)行分析。

5 地球化學(xué)特征

5.1 主量元素

含鋁巖系中主量元素分析結(jié)果顯示(見表1),主量元素以Al2O3、SiO2、TFe2O3及LOI(燒失量)為主,Al2O3(2.79%~75.72%)、SiO2(2.22%~39.42%)、TFe2O3(1.79%~45.22%)及LOI(燒失量)(9.26%~42.63%)4項(xiàng)含量占礦石組分的92%~95%,而前三項(xiàng)之和一般為79%~82%。其次為TiO2(0.14%~3.25%)、MgO(0.77%~18.20%)、CaO(0.02%~18.00%),三者之和一般為3%~5%。而其他主量元素如BaO(0.01%~0.02%)、K2O(0.01%~2.88%)、Na2O(0.01%~0.07%)、P2O5(0.01%~0.08%)等含量則相對較低。從不同類型礦石主量元素含量來看,鋁土質(zhì)粘土巖、致密狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦Al2O3含量(32.87%~75.72%)TiO2含量(1.65%~3.25%)依次增加,而SiO2含量(38.46%~2.22%)依次減小。上述數(shù)據(jù)表明,礦區(qū)鋁土礦在形成的過程中,伴隨著沉積物(粘土礦物)的脫硅、沉積物(沉積黃鐵礦)脫硫過程,導(dǎo)致含鋁巖系中硅和硫的含量逐漸減少,從而造成鋁和鈦的相對富集,使得鋁土礦石質(zhì)量逐漸變好(韓忠華等,2016)。

表1 紅黃鋁土礦主量元素分析結(jié)果(×10-2)

根據(jù)主量元素中SiO2-Al2O3、TiO2-Al2O3以及Fe2O3-Al2O3的相關(guān)性圖解顯示(見圖4),SiO2與Al2O3成不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系;Fe2O3與Al2O3成不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,TiO2與Al2O3則呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。上述表明在鋁土礦的成礦過程中作為惰性元素的 Al和Ti 具同遷移和同富集的特征,Si和Fe 則在成礦過程中不斷地發(fā)生了元素的流失(金中國等,2018)。同時(shí),鋁土礦的礦化過程也是一個去硅除鐵富鋁的過程(Maclean W H,1997)。隨著鋁土礦成礦作用的進(jìn)行,相對易溶的Si和Fe元素在適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)條件下被淋濾帶走,反之作為難溶元素的Al、Ti則沉淀并不斷地富集成礦(李玉嬌,2013)。

圖4 紅黃鋁土礦SiO2-Al2O3、TiO2-Al2O3和Fe2O3-Al2O3相關(guān)性圖解

5.2 微量元素

含鋁巖系中微量元素分析結(jié)果顯示(見表2),微量元素Zr、Sr、V、Li、Ga、Sc等含量相對較高,尤其是Li含量最高達(dá)到3 940×10-6。其中Zr含量96×10-6~995×10-6;Sr含量26.9×10-6~1 100×10-6;V含量29×10-6~450×10-6;Li含量14.9×10-6~3 940×10-6;Ga含量3.1×10-6~59.3×10-6; Sc含量4.2×10-6~115×10-6。其他Sn、Ta、W、Be、Pb、Cs等含量相對較低。

通常Th含量<5×10-6指示海相咸水沉積物, Th含量為5×10-6~20×10-6指示半咸水沉積物,Th含量>20×10-6指示陸相淡水沉積物 (Adams et a1.,1958)。在鋁土礦中Th含量一般>50×10-6,且主要賦存在鋯石等穩(wěn)定礦物中(劉英俊等,1986)。本區(qū)含鋁巖系中Th=7.10×10-6~74.3×10-6,表明鋁土礦形成于半咸水-淡水沉積環(huán)境。

表2 紅黃鋁土礦微量元素分析結(jié)果(×10-6)

Laukas TC(1983)通過利用Th/U來研究鋁土礦的成因,其中當(dāng)Th/U>7,代表鋁土礦強(qiáng)烈紅土化;當(dāng)Th/U<2,代表鋁土礦為還原環(huán)境;當(dāng)Th/U為2-7,代表鋁土礦風(fēng)化作用不徹底或者沉積混雜作用。本次研究結(jié)果表明,本區(qū)含鋁巖系Th/U=1.1~5.7,平均2.9,介于2~7之間,表明鋁土礦的成礦作用可能是由沉積混雜和風(fēng)化沉積作用形成。

Sr/Ba比值對于水中鹽度變化較敏感,通常作為判斷沉積環(huán)境的重要指標(biāo)。其中Sr/Ba>1指示海相沉積環(huán)境;當(dāng)Sr/Ba<0.6指示陸相沉積環(huán)境;當(dāng)0.6

沉積物中Be元素含量在鋁土礦研究中也具有一定的成因指示意義,一般認(rèn)為殘積粘土中Be含量比沉積粘土中Be含量更高。經(jīng)前人研究,殘積粘土中Be含量為3×10-6~300×10-6,沉積粘土中Be含量為0.25×10-6~5×10-6(豐愷,1992)。本區(qū)含鋁巖系中Be含量為0.32×10-6~7.37×10-6,平均3.7×10-6。表明本區(qū)鋁土礦兼具沉積和殘積成礦的特點(diǎn)。

5.3 稀土元素

作為具有特殊地球化學(xué)屬性的稀土元素,可以為沉積物的成礦環(huán)境和成礦作用過程提供較為豐富的地球化學(xué)信息(李普濤等,2008)。通過對含鋁巖系稀土元素測試分析,得出以下特征:

本區(qū)含鋁巖系ΣREE值較高,ΣREE值從122.10×10-6~7 485.30×10-6,平均1 180.85×10-6;含鋁巖系ΣLREE高于ΣHREE,其中ΣLREE/ΣHREE比值為1.4~5.7>1,表現(xiàn)為輕稀土比重稀土富集,輕稀土和重稀土發(fā)生了較強(qiáng)分異。

紅黃鋁土礦下伏地層婁山關(guān)組白云巖的ΣREE為39.8×10-6,ΣLREE為14.4×10-6,ΣHREE為25.5×10-6,ΣLREE/ΣHREE比值為0.6<1。在球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化曲線圖中,雖然由于ΣREE總量的差異使含鋁巖系與底板配分曲線的高低位置有所不同,但紅黃鋁土礦與下伏底板婁山關(guān)組白云巖的稀土配分曲線趨于一致,揭示后者是前者成礦物質(zhì)來源的可能。

表3 紅黃鋁土礦稀土元素分析結(jié)果(×10-6)

續(xù)表

測試項(xiàng)目粘土巖H1粘土巖H2鋁土質(zhì)粘土巖H3鋁土質(zhì)粘土巖H4致密狀鋁土巖H5碎屑狀鋁土礦H6碎屑狀鋁土礦H7致密狀鋁土礦H8致密狀鋁土礦H9鋁土質(zhì)粘土巖H10鐵質(zhì)粘土巖H11細(xì)晶白云巖H12ΣLREE192.470.3240.7227.9161.1485.8479.71 030.5703.6666.54 912.514.4ΣHREE73.251.970.592.091.0148.6212.0179.8148.5178.32 572.825.5LREE/HREE2.61.43.42.51.83.32.35.74.73.71.90.6(La/Yb)N7.24.19.65.54.68.66.815.012.313.83.01.5(La/Sm)N2.51.34.84.25.45.15.34.53.84.10.20.6δEu0.6 0.6 0.7 0.6 0.7 0.6 0.7 0.6 0.5 0.4 0.6 0.7 δCe1.1 1.4 1.0 1.3 1.0 0.9 0.7 0.8 0.8 0.4 0.9 0.7 Ce/Ce?2.3 2.8 2.1 2.8 2.2 2.0 1.5 1.8 1.7 1.0 1.2 1.4

注:δEu=(Eu巖/Eu球)/(Sm巖/Sm球+Gd巖/Gd球)/2 ;δCe =(Ce巖/Ce球)/(La巖/La球+Pr巖/Pr球)/2; 球粒隕石值據(jù) Sun and McDonough,1989。

經(jīng)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線略向右傾斜,δEu值為0.4~0.7<1,δEu表現(xiàn)為明顯的負(fù)異常。δCe值為0.4~1.4,δCe為正負(fù)異常均存在??傮w上來看,盡管不同含鋁巖系樣品稀土含量存在差異,但稀土配分曲線的形態(tài)總體上基本一致(見圖5)。

圖5 紅黃鋁土礦稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化分配模式圖

5.4 稀土元素沉積環(huán)境指示

稀土元素是判別沉積環(huán)境的重要標(biāo)志。利用稀土元素來示蹤礦床的成因可以獲得一些有用的地質(zhì)信息(李沛剛,2012)。稀土元素中δCe常用來判別氧化還原環(huán)境,δCe正異常顯示氧化環(huán)境,反之則顯示還原環(huán)境。由于在風(fēng)化過程中氧化還原條件變化可以影響元素Ce的活動性。氧化條件下Ce3+可以氧化為Ce4+,Ce4+極易水解從而形成難溶于水的氫氧化物,因而這種環(huán)境下形成鋁土礦石中通常存在弱δCe正異常(Braun JJ et al.,1990)。Ce異常值Ce/Ce*=3Ce/(2La+Nd)能夠比較靈敏地指示氧化還原沉積環(huán)境。通常Ce/Ce*<1表示Ce虧損,為負(fù)異常,代表還原的沉積環(huán)境;Ce/Ce*>1表示Ce富集,為正異常,代表氧化的沉積環(huán)境(李玉嬌等,2013)。紅黃鋁土礦含鋁巖系中Ce/Ce*=1.0~2.8,平均1.9>1,表明含鋁巖系形成于富氧的沉積環(huán)境。

6 成因意義

華南的加里東運(yùn)動導(dǎo)致了揚(yáng)子?xùn)|南緣黔中隆起的形成和演化(陳旭等,2001;杜遠(yuǎn)生等,2012)。對于黔中-黔北地區(qū),始于奧陶紀(jì)的黔中隆起逐漸由水下隆起不斷向陸上隆起發(fā)生轉(zhuǎn)變,從而造成奧陶系下伏的地層發(fā)生暴露(鄧新等,2010)。寒武系及奧陶系碳酸鹽巖的暴露風(fēng)化作用為鋁土礦的成礦提供十分豐富的成礦母質(zhì),同時(shí),其風(fēng)化作用所形成的古喀斯特地貌特征在也決定了成鋁盆地的形態(tài)特征和成礦規(guī)模(劉平等,2016)。

晚古生代起,貴州處于離散構(gòu)造背景,自泥盆紀(jì)開始進(jìn)入陸內(nèi)裂陷階段,并在早泥盆世晚期至早石炭世中期,大致以息烽-開陽-甕安一線為界分為黔南裂陷和黔北隆起。黔中清鎮(zhèn)-修文一帶位于黔南坳陷和黔北隆起的結(jié)合部位,在早泥盆世至早石炭世大多處于隆起的狀態(tài)(高道德,1992),古喀斯特巖溶盆地為早石炭世鋁土礦提供了十分有利的沉積場所,也為剝蝕風(fēng)化作用創(chuàng)造了有利的條件。

經(jīng)過長期的古風(fēng)化沉積搬運(yùn)作用,使易溶的K、Na、Mg、Ca等元素被不斷溶解并逐漸帶走,而難溶的Al、Sc、Ga等元素在殘留物中被保留下來并不斷地富集,從而形成鋁土礦(李玉嬌等,2013)。通常去硅去鐵作用越強(qiáng)烈,形成的鋁土礦質(zhì)量則越好。由于鋁土礦形成過程是長期而漫長的過程,隨著氧化還原條件的改變,相應(yīng)的沉積環(huán)境也伴隨著海陸交替沉積的變化過程。鋁土礦形成之后,經(jīng)后期構(gòu)造作用的影響,部分被抬升至地表,經(jīng)過長期的暴露地表,進(jìn)一步發(fā)生風(fēng)化淋濾作用,不斷發(fā)生淋濾脫硅脫鐵作用造成硅鐵等流失,鋁則不斷富集,最終在適當(dāng)?shù)膱鏊纬蓛?yōu)質(zhì)鋁土礦床。

7 結(jié)論

(1)紅黃鋁土礦床含礦巖系為石炭系下統(tǒng)九架爐組,鋁土礦呈似層狀、層狀產(chǎn)于寒武系中-上統(tǒng)婁山關(guān)組白云巖之上,石炭系下統(tǒng)擺佐組灰?guī)r之下,礦床成因類型為古風(fēng)化殼沉積型。礦石自然類型以碎屑狀為主。

(2)主量元素以Al2O3、SiO2、TFe2O3及LOI(燒失量)為主,BaO、K2O、Na2O、P2O5等含量則相對較低。Al2O3與SiO2、TFe2O3呈不顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系,Al2O3與TiO2呈顯著的正相關(guān)關(guān)系,表明鋁土礦成礦過程是一個去硅除鐵富鋁的過程。

(3)微量元素Zr、Sr、V、Li、Ga、Sc等含量相對較高,Sn、Ta、W、Be、Pb、Cs等含量相對較低;環(huán)境敏感要素Th含量表明鋁土礦形成于半咸水-淡水沉積環(huán)境;Th/U比值揭示鋁土礦的成礦作用可能是沉積混雜和風(fēng)化沉積作用形成;Sr/Ba比值表明鋁土礦經(jīng)過海陸交互沉積;Be含量表明鋁土礦兼具沉積和殘積成礦的特點(diǎn)。

(4)稀土元素ΣREE值較高,ΣLREE/ΣHREE比值為1.4~5.7>1,表現(xiàn)為輕稀土比重稀土富集,經(jīng)球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線略向右傾斜,與下伏白云巖配分曲線趨于一致,揭示成礦物源有來自下伏婁山關(guān)組白云巖的可能。含鋁巖系具有δEu負(fù)異常、δCe正負(fù)異常不明顯的特征。含鋁巖系Ce/Ce*=1.0~2.8,平均1.9>1,表明含鋁巖系主要形成于富氧的沉積環(huán)境。

(5)本區(qū)寒武-奧陶系碳酸鹽巖的暴露風(fēng)化作用為鋁土礦提供了豐富的成礦母質(zhì),古喀斯特巖溶盆地為鋁土礦沉積提供了有利場所和剝蝕風(fēng)化條件。鋁土礦形成后,受后期構(gòu)造作用的影響被抬升至地表,進(jìn)一步的風(fēng)化淋濾造成硅鐵流失和鋁的富集,最終形成優(yōu)質(zhì)鋁土礦床。

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