河南铝土矿矿物成因及其演化序列

[摘 要]豫西铝土矿是我国喀斯特型铝土矿的典型代表。本文选取豫西典型的喀斯特型铝土矿为研究对象,通过XRD 分析、扫描电镜-能谱分析、电子探针分析和差热分析多种手段,探测铝土矿的物质组成及其赋存状态,并且分析其矿物成因,总结矿物演化序列。研究显示,豫西铝土矿的主要矿物成分包括硬水铝石、伊利石、锐钛矿、高岭石、针铁矿、赤铁矿、金红石等。硬水铝石主体为简单结晶成因。伊利石主体为风化过程中产物,部分为后期硬水铝石硅质交代的结果。锐钛矿和硬水铝石同期结晶形成于还原环境下。大部分高岭石形成于陆源期风化阶段,少部分为后期硬水铝石硅化转变形成。针铁矿和赤铁矿形成于两个阶段,第一阶段为成矿前风化作用形成的铁质风化壳;第二阶段为铝土矿成岩晚期出现了一期铁质流体活动形成了大量的赤铁矿和针铁矿。重砂矿物金红石和锆石等主要是母岩风化作用的残留物。豫西铝土矿中矿物形成演化可归纳为如下五个阶段:陆源期、同生期、成矿期、成矿后期和表生期。     

华北石炭纪艾雨头大型喀斯特铝土矿成因机制研究

喀斯特型铝土矿中硬水铝石的成因机制对准确认识该矿床的成因至关重要,也是业界长期争论的焦点。早期普遍认为风化作用阶段形成的三水铝石经历后期压实变质作用脱水形成硬水铝石,然而近期大量研究显示自然界铝土矿中硬水铝石多为地表喀斯特型环境下结晶形成。华北晚石炭世发育大规模硬水铝石型喀斯特铝土矿,本文选取华北北部艾雨头大型铝土矿床为研究对象,在翔实的矿床地质研究基础上,借助X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,探索硬水铝石的地表结晶条件和铝土矿的形成过程。艾雨头铝土矿含矿岩系剖面自下而上依次包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩,其中:铁质粘土岩矿物组成主要为伊利石、高岭石、针铁矿、赤铁矿、硬水铝石和锐钛矿;铝土矿主要为硬水铝石、高岭石、赤铁矿、针铁矿和锐钛矿;粘土岩为高岭石、针铁矿、赤铁矿和锐钛矿。艾雨头喀斯特铝土矿顶底板岩石未发生变质作用,而且原位分析显示硬水铝石中含有较高含量的Si、Fe、Ti、Cr、V、Pb等元素,指示硬水铝石为表生沉淀成因。矿石中发现硬水铝石与赤铁矿和针铁矿密切共生,表明硬水铝石可在氧化条件下形成(...     

内蒙古阿刀亥矿晚古生代煤中矿物的赋存状态及成因

运用偏光显微镜、低温灰化+X射线衍射仪、带能谱的扫描电镜对内蒙古大青山煤田阿刀亥矿晚古生代CP2煤层中矿物的赋存状态及其成因进行了研究.研究表明阿刀亥矿CP2煤层中矿物包括硬水铝石、勃姆石、磷钡铝石、高岭石、铵伊利石、方解石、白云石、菱铁矿、锐钛矿、氟磷灰石、石英和黄铁矿.硬水铝石、勃姆石、磷钡铝石、高岭石和铵伊利石一般充填在丝质体、半丝质体、结构镜质体胞腔中或者分布在基质镜质体中.方解石和白云石主要充填在裂隙中.硬水铝石、勃姆石和磷钡铝石是由来源于本溪组铝土矿风化壳的物质在泥炭聚集时沉积形成的.铵伊利石是由于花岗岩侵入体的影响形成的.方解石和白云石可能来源于岩浆热液.     

晋中南地区铝土矿矿物特征及其成因

铝土矿是生产金属铝的主要来源,用途广泛。利用偏光显微镜、扫描电镜–能谱、X射线衍射、红外及差热分析等手段,研究晋中南石炭系铝土矿矿物特征,分析主要矿物成因。结果表明,铝土矿中所含矿物主要是硬水铝石和高岭石,少量伊利石、绿泥石、赤铁矿、菱铁矿、针铁矿、锐钛矿、金红石、石英、钾长石及方解石等。硬水铝石分隐晶–微晶碎屑、它形粒状晶体、短柱–鳞片状晶体3种类型,差热曲线吸热峰温度偏低,晶胞参数均值a为0.441 546 nm,b为0.945 445 nm,c为0.285 250 nm。硬水铝石主要由高岭石脱硅转变而成,少量为结晶成因。高岭石形成于温暖潮湿气候的风化过程中,部分为复硅化产物。锐钛矿形成于低温低压、TiO₂供应充足的环境中。赤铁矿由含水氧化铁矿物风化脱水形成,少部分为成矿早期沼泽相或海相沉积。石英、钾长石及一些重矿物为陆源碎屑来源。      

广西隆华铝土矿的矿物学特征研究

广西隆华铝土矿是一水硬铝石型铝土矿，该矿的矿物组成主要为硬水铝石，其次有三水铝石、软水铝石、高岭石、伊利石、鲕绿泥石、锐钛矿、金红石、铝赤铁矿及锂硬锰矿等。硬水矿石中主要元素为铝，且分布较均匀，适应于高压拜耳法溶矿。本矿床的底泥中发现有一未知矿物，经X射线衍射分析及格林—凯利(Greene-Kelly,1953)方法鉴别，该矿物为贝得石；经蒙脱石-贝得石系列的蒙脱石群定量法（Jones,1964)测定，该矿物的含量为15.45%。     

滇东南丘北地区大铁铝土矿工艺矿物学特征

云南省丘北县大铁中型铝土矿是近年来在滇东南地区新发现并探明的一水硬铝石沉积型铝土矿床,矿体赋存于上二叠统龙潭组下段。通过矿相学分析,对大铁铝土矿矿石的矿物组成和主要矿物的赋存状态进行了系统研究。研究结果表明,矿石主要矿物组成为一水硬铝石,其次是高岭石、伊利石、绢云母、绿泥石、锐钛矿、赤铁矿、针铁矿、金红石、玉髓等。一水硬铝石呈现出多种结晶形态和复杂的赋存状态,其嵌布特征主要有以下5种：①呈自形、半自形粒状不均匀地嵌布在脉石矿物中;②呈豆状、土豆状、豆鲕状产出;③呈隐晶质、微晶集合体或极不规则的粒状、微粒状产出;④呈脉状、骸晶状产出;⑤一水硬铝石与铝凝胶或脉石矿物的集合体呈环带状或同心圆状产出。     

桂西平果教美矿区堆积型铝土矿形成过程中矿物转化与元素迁移

桂西地区铝土矿为典型喀斯特型,包括二叠系沉积型和第四系堆积型两亚类。堆积型铝土矿是沉积型铝土矿经抬升、破碎、风化,最后堆积于喀斯特洼地中形成。以平果教美铝土矿为研究对象,探索堆积型铝土矿形成过程中矿物的变化与元素迁移。沉积型矿石的矿物组成包括硬水铝石、鲕绿泥石、锐钛矿及少量针铁矿、金红石和高岭石;堆积型矿石的矿物组成主要为硬水铝石、锐钛矿、高岭石及少量三水铝石和鲕绿泥石。转化过程中堆积型矿石中的硬水铝石含量明显增加,鲕绿泥石含量明显减少。沉积型铝土矿的主要化学组成为Al₂O₃、SiO₂、FeO和TiO₂;堆积型为Al₂O₃、SiO₂、TiO₂和Fe₂O₃。两类矿石中元素Zr 、Ba、Nb、V含量均较高,稀土总量变化大,富集轻稀土。质量平衡计算表明堆积型铝土矿形成过程中Al、Ba、Sr、Y等元素增加,而Si、Fe、Ti、Nb、V、Ce等元素减少,其余元素变化不明显。     

重庆南川-武隆铝土矿矿物学、地球化学特征

重庆南川-武隆铝土矿属于渝南-黔北铝土矿成矿带,为喀斯特型铝土矿床。经显微镜、X射线粉晶衍射、矿物自动分析仪（MLA）、扫面电子显微镜等方法对该矿床矿物学的研究,发现组成铝土矿的主要矿物为一水硬铝石、高岭石、绿泥石,次要矿物为伊利石、一水软铝石、三水铝石、鲕绿泥石、菱铁矿、赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、锐钛矿、金红石、磷灰石、石英、锆石、方解石、长石及稀土矿物等。矿石组构及矿物组合表明形成铝土矿的沉积/成岩环境为接近于潜流的环境。矿石结构和锆石形态指示成矿物质经过了短距离的搬运。地球化学研究结果显示,组成铝土矿的主要化学成分为Al2O3、TFeO、SiO2和TiO2,铝土矿化过程中REE、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、Sc、Li和Ga发生富集。形成铝土矿的母岩物质主要来自下伏页岩的风化作用,灰岩和酸性火山岩对铝土矿的形成也有一定的贡献。结合稳定同位素资料,认为铝土矿的形成可能与生物作用有关。     

山西交口县庞家庄铝土矿矿物学与地球化学研究

山西交口县庞家庄铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿,矿体赋存于上石炭统本溪组,其下部为中奥陶统灰岩。矿石以隐晶质结构为主,含少量碎屑结构与鲕粒结构;矿石的结构特征显示一些风化物质经过了一段距离的搬运,并且矿体在晚期遭受了构造变形作用。x射线衍射分析显示铝土矿石中的主要组成矿物为硬水铝石、高岭石、赤铁矿、针铁矿、方解石与少量...     

遵义仙人岩铝土矿矿物学特征研究

应用矿石薄片、重砂鉴定与扫描电镜、电子探针和X射线衍射分析等对遵义仙人岩铝土矿的矿物成分进行了研究,论述了硬水铝石与伊利石、高岭石、绿泥石、赤铁矿以及黄铁矿等的矿物学特征,包括其结晶形态、粒度、物理光学性质和产出特征等;阐明了主要矿物在不同工业类型矿石中的含量及其组合特征。遵义仙人岩铝土矿与山东淄博"G层"铝土矿类比,矿物成分大同小异,均属"一水硬铝石(硬水铝石)型沉积铝土矿床"。     

Mineralogical and geochemical investigations of the Dajia Salento-type bauxite deposits,western Guangxi,China

The Dajia Salento-type bauxite deposit in western Guangxi is hosted within the Quaternary ferrallitic soil profile, and it formed via breaking up, weathering and oxidizing of Permian bauxite orebodies occurring as a semi-continuous layer in the upper Permian. Mineralogical analyses reveal that diaspore, hematite and kaolinite are the major minerals in bauxite ores with small amounts of anatase, chamosite, gibbsite, goethite, illite, zircon, quartz and pyrite. The ore texture and mineral assemblage reveal that the depositional/diagenetic environment of the Dajia bauxite was much close to phreatic environment. Both the ore texture and the morphology of zircon grains also indicate that most of the bauxitic soils were transported a short distance. Diaspore is suggested to be non-metamorphic in origin and mainly formed in a reducing condition of diagenetic environment, while kaolinite is the product of the in situ epigenetic replacement of alumina in diaspore by dissolved silica. Geochemical analyses indicate that Al₂O₃, Fe₂O₃, SiO₂ and TiO₂ are the main components of the bauxite ores and trace elements such as Zr, Hf, Nb, Ta, Th and U were enriched during the bauxitization process. Simultaneously, Zr vs. Hf and Nb vs. Ta show a high correlation. Geochemical indices such as Zr/Hf, Nb/Ta and Eu/Eu* (among others) denote that the magmatic rocks related to the Emeishan plume in western Guangxi and the carbonates in the underlying Maokou Formation provided the main sources of material for the bauxite ores.     

Genesis of the Guangou karstic bauxite deposit in western Henan,China

The Guangou bauxite deposit in western Henan, China, is located in the North China Block and to the north of the North Qinling orogenic belt. The orebody is hosted within the lower member of the Carboniferous Benxi Formation, which overlies unconformably upon the Ordovician Majiagou Formation. In the lower member of the Benxi Formation, the bauxite orebody (with a diaspore–illite–anatase mineral assemblage) is sandwiched between underlying ferric clay (illite–hematite–goethite) and overlying top clay (kaolinite–quartz–goethite). According to field observations and geochemical evidence including trace- and rare-earth-element (REE) compositions, especially Zr/Hf ratios, the ferric clays were weathered from the underlying argillaceous limestones in the Majiagou Formation. During this weathering process, trace elements S, Zn, Ni, Cr, V, Sc, F, Ba, and Be are depleted; Li, Rb, and B are enriched; and Zr, Hf, Bi, Ta, Ga, Nb, and Th are relatively immobile. REEs exhibit evident differentiation with enrichment of La, Ce, Pr, and Nd and depletion of Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu. The bauxite formed in weak reducing, slightly basic water conditions according to the geneses of coexisting diaspore and anatase, and it was altered during the epigenetic and second exposure periods, forming kaolinite and goethite, respectively. Interelemental relationship analyses of the ores suggest that the elemental behaviors of trace elements and REEs in the bauxitization process are mainly controlled by the mineral compositions in bauxite ore and chemical properties of the elements. For instance, zircon, rutile, and anatase contain Zr, Hf, Nb, Ta, W, and U. Based on geochemical evidence, together with age data and chemical compositions of the detrital minerals, both distant igneous rocks in the plate margin and Paleozoic carbonates and Precambrian rocks inside North China Block provide the miscellaneous material for the bauxite ore and the top clay.     

云南省文山天生桥—者五舍沉积型铝土矿成矿地质特征及找矿前景研究

天生桥沉积型铝土矿属中型规模铝土矿矿床, 是目前文山地区发现的品质最好, 可利用矿体资源最大的沉积型铝土矿, 矿体位于塘子边向斜的西翼, 赋存与上二叠统龙潭组地层内, 矿石中主要矿物有一水硬铝石、软水铝石、锐钛矿、黄铁矿、赤铁矿、高岭石、云母, 矿石结构以团粒、砂屑结构为主, 通过分析矿区内干塘子、天生桥两个矿段的成矿地质特征, 指出塘子边向斜东翼者五舍矿段具有较大铝土矿找矿远景和资源潜力。     

我国铝土矿成因及矿层沉积过程

我国铝土矿床按最近作者等（1984,1985）的意见主要的是风化壳沉积型（Ⅰ型）,占我国铝土矿石储量98.83%,其次是红土型（Ⅱ型）,占我国矿石储量1.17%。前者又分三个亚型即Ⅰ₁修文式--碳酸盐古风化壳沉积亚型,占Ⅰ型矿石储量83.2%,分布在山西、贵州、河南、四川、山东、河北、陕西、辽宁、江西、新疆等省（区）;Ⅰ₂苹果式--碳酸盐古风化壳沉积--近代卡斯特堆积亚型,占Ⅰ型矿石储量13.04%,分布在广西、云南等省（区）;Ⅰ₃乐山式--硅酸盐古风化壳沉积型,分布在四川、贵州北部、湖北、湖南等省。红土型（Ⅱ型）分布在福建、广东。是第三纪到第四纪玄武岩在近代气候条件下风化作用形成的三水铝石矿床。其成因已得到我国铝土矿床地质工作者的公认,与国外的意见也一致,本文不再讨论。但是我国对于古风化壳沉积型铝土。     

山西省石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究

[摘 要]山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示,硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、高岭石是主要的组成矿物,另外还含有石英、伊利石、绿泥石等矿物。地球化学分析显示,主量元素主要包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、H₂O⁺及TiO₂,微量元素中碱性和碱土元素Li、Sr、Be、Cs、Ba 及酸土元素Zr、Hf、Nb、Ta、W 均表现为明显富集,且Zr 和Hf 之间以及Nb 和Ta 之间具有高度的相关性。地球化学指标Zr/ Hf、Nb/ Ta 以及Eu/ Eu^*- TiO₂/ Al₂O₃图解显示,底板碳酸盐岩是山西省原平市石墙区铝土矿的重要源岩。