黔北铝土矿含矿岩系的沉积时代研究

通过对黔北铝土矿含矿岩系下伏灰岩中丰富的筵类化石和含矿岩系中大量的植物化石的鉴定和研究。结合对黔北地区沉积旋回和古气候的分析，认为黔北铝土矿含矿岩系的下伏灰岩为黄龙组地层。而上覆于黄龙组之上的铝土岩系，其沉积时代应为早二叠世马平组沉积期的晚期，层位相当于Pseudoschwagerina化石带。     

渝南与黔北铝土矿含矿岩系沉积时代探讨北大核心CSCD

渝南与黔北铝土矿含矿岩系的下伏地层都为韩家店组页岩或黄龙组灰岩,顶部为炭质页岩,两地完全可以进行对比,应该具有一致的沉积时代。根据含矿岩系下伏灰岩中的牙形刺Streptognathodus oppletus和Streptognathodus gracilis化石,灰岩时代应为晚石炭世—早二叠世。含矿岩系的时代可由下伏灰岩和上覆栖霞组来进行限定。结合其他资料,认为渝南与黔北含矿岩系的沉积时代应为早二叠世晚期(相当于Kungurian期)的梁山组。     

黔中-渝南铝土矿含矿岩系稀土元素地球化学特征

黔中-渝南成矿带内,不同沉积环境形成的铝土矿含矿岩系,其岩石组合与REE特征有着明显差别。各沉积区铝土矿、黏土岩的∑Ce/∑y均大于1,皆以轻稀土为主。修文沉积区铝土矿、黏土岩的∑REE含量最多,重稀土相对含量最少,息烽-遵义沉积区的则均次之,黔北沉积区的铝土矿、黏土岩中∑REE含量最少,重稀土相对含量最多。区内铝土矿特殊稀土(TSE)含量排序为HoEuTbTmLu,黏土岩的TSE含量排序多为EuHoTbTmLu,与国内外各时代页岩一致。这些特征均与下伏基底岩石有密切的成因联系。修文沉积区九架炉组铝土矿含矿岩系的母岩,是寒武系碳酸盐岩与下奥陶统页岩、白云岩、灰岩;息烽-遵义沉积区九架炉组铝土矿含矿岩系的母岩,是下奥陶统页岩、白云岩和灰岩;黔北沉积区大竹园组铝土矿含矿岩系的母岩,则是下志留统页岩与上石炭统灰岩。各沉积区铝土矿、黏土岩REE特征与下伏母岩REE特征相似,它们之间可能具有继承性规律,因而可以追踪到铝土矿含矿岩系的物质来源。     

黔中—渝南铝土矿含矿岩系微量元素区域分布特征及物质来源探讨

黔中—渝南成矿带石炭纪铝土矿含矿岩系,分别形成于修文、息烽—遵义和黔北—渝南三个沉积区,大多数铝土矿属产于碳酸盐岩侵蚀面上的、少数为产于泥页岩侵蚀面上的硬水铝石沉积型铝土矿床。修文沉积区铝土矿中Zr、RE2O3含量最多,息烽—遵义沉积区铝土矿中Ga含量最多,黔北—渝南沉积区Li含量最多,各有特色。修文沉积区铝土矿含矿岩系的母岩,是其下伏寒武系碳酸盐岩与下奥陶统页岩、灰岩、白云岩;息烽—遵义沉积区含矿岩系的母岩为下伏下奥陶统页岩、灰岩及白云岩;黔北—渝南沉积区含矿岩系的母岩,是下伏下志留统泥、页岩和上石炭统石灰岩。碳酸盐岩中Al2O3与稳定的微量元素含量甚少,要演变成大面积铝土矿,必须要配以足够的含Al2O3和微量元素较多的泥、页岩,才可能满足形成大规模铝土矿的物质需求。     

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。     

古岩溶起伏对黔北铝土矿的控制作用

黔北铝土矿含矿岩系地层的厚度在某些地段具有局部加厚的特征,这一特征预示了铝土矿的成矿控制作用存在非正常沉积控制的某些因素.本文通过对道真县池家沟矿点古岩溶起伏剖面的研究,发现岩溶古地貌环境对该矿点铝土矿层的厚度控制明显,其表明在黔北地区铝土矿含矿岩系分布区,下伏地层为碳酸盐岩分布的地段,古岩溶地貌环境是铝土矿含矿岩系地层厚度变化的控制因素之一.     

古岩溶起伏对黔北铝土矿的控制作用

黔北铝土矿含矿岩系地层的厚度在某些地段具有局部加厚的特征，这一特征预示了铝土矿的成矿控制作用存在非正常沉积控制的某些因素。本文通过对道真县池家沟矿点古岩溶起伏剖面的研究，发现岩溶古地貌环境对该矿点铝土矿层的厚度控制明显，其表明在黔北地区铝土矿含矿岩系分布区，下伏地层为碳酸盐岩分布的地段，古岩溶地貌环境是铝土矿含矿岩系地层厚度变化的控制因素之一。     

黔北地区早二叠世梁山组大型沉积型铝土矿床沉积机理

黔北地区下二叠统梁山组赋存有沉积型超大型铝土矿床,对于该铝土矿床的沉积过程及富集机理一直存在较大争议.通过野外地质调研、探槽和钻井资料分析认为,该铝土矿合矿岩系沉积相类型包括冲积扇相、湖泊相和潮坪相等.铝土矿主要形成于湖泊相,湖泊中复杂的水动力条件决定了铝土矿类型的多样性.土状铝土矿形成于水动力较强的滨浅湖区,而豆鲕状铝土矿的形成与半深湖区的异重流关系密切.因此,黔北铝土矿含矿岩系沉积特征与常规的碎屑岩具有明显差异.含矿岩系纵向上岩性的多样性还受到了海平面变化的影响,铝土矿形成于海平面下降期,而绿泥石岩和铝土岩多形成于海平面上升期,含矿岩系共经历了3个海平面升降旋回,纵向上形成2套铝土矿.     

重庆大佛岩铝土矿床地质特征、矿床成因及伴生矿产综合利用

重庆大佛岩铝土矿床位于渝南黔北成矿带内.铝土矿含矿岩系分布在二叠系栖霞组灰岩或二叠系梁山组炭质页岩之下、志留系韩家店组粉砂质页岩或石炭系黄龙组灰岩之上,为一套含铝黏土岩组合,矿体一般在含矿岩系中部,平面上连续分布;矿石以土状和致密状铝土矿为主,含少量砾屑状和土豆状铝土矿;矿石矿物主要由硬水铝石组成,次为高岭石.通过对含矿岩系微量以及稀土元素的分析,认为重庆大佛岩铝土矿床主要是在弱酸性、氧化环境中形成的具陆相沉积特点的铝土矿床,铝土矿物源主要来自陆源;从含矿岩系中稀土元素与基底页岩中稀土元素相关系数、稀土元素配分模式曲线来看,成矿物质来源主要为下伏志留系韩家店组粉砂质页岩.大佛岩铝土矿床不仅具丰富的铝土矿资源,同时伴生有REO(rare earth oxides)、Ga、Sc、Li以及V等多种有益元素.铝土矿中伴生Ga、V等的综合利用可同主元素铝的利用结合起来,但REO、Sc、Li等因受到多方制约,目前尚无综合开发利用的可行性.因此在开发铝土矿的同时,开展伴生元素综合利用研究具有重要意义.     

贵州务川瓦厂坪铝土矿床地质特征

研究表明[2~5],铝土矿产于中下志留统韩家店组(S1-2hj)页岩或上石炭统黄龙组(C2h)灰岩侵蚀面上,含矿层位为中二叠统梁山组(P2l),赋矿围岩主要为炭质页岩和铝土质页岩,分布受向斜构造控制,含矿岩系厚度与铝土矿层厚度、铝土矿石质量关系密切;矿床成因属古风化壳沉积型。     

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。     

沉积型铝土矿及其含矿岩系在溶蚀洼地中的沉积特征——以遵义后槽矿区为例

位于遵义铝土矿带中部的后槽矿区,受NE-SW向岩溶盆地控制,溶盆内分布有众多形态各异的中、小型溶洼、溶坑和溶沟,在这些溶蚀洼地中,沉积了下石炭统九架炉组的铝土矿含矿岩系。其中主要有似泥石流沉积、沼泽、泥炭沼泽沉积和洪泛漫流沉积。似泥石流沉积物与沼泽、泥炭沼泽沉积物多次交替重叠,构成了多个沉积旋回,表明沉积环境发生过多次周期性变化。似泥石流沉积和洪泛漫流沉积,是形成铝土矿的主要沉积作用。洪泛漫流沉积形成的、覆盖全区所有溶蚀洼地的铝土矿体最为重要,称为"主流面状矿体"。"主流面状矿体"形成之后,本区原始的红土风化壳物质向九架炉组铝土矿含矿岩系沉积物的转变阶段即告终结。铝土矿含矿岩系的形成,主要是在各种溶蚀洼地中陆相复合沉积作用的结果。     

黔中—渝南石炭纪铝土矿含矿岩系中的海相沉积特征

黔中—渝南地区于紫云运动初期的泥盆纪末已准平原化,在石炭纪铝土矿含矿岩系沉积过程中,含矿岩系下段(铁质-粘土岩段)主要为近海湖泊相,含矿岩系上段(铝质岩段)为近海平原相。在这种大环境前提下,经常会受到海泛与强风暴潮的影响与改造,使得主要是陆相环境沉积形成的铝土矿含矿岩系中,含有少量海相大化石(腕足类)和微体生物化石(疑源类和牙形石);另在下段和上段岩矿层间,时夹海相碳酸盐岩透镜体,具明显海相沉积特征。以上表明,黔中—渝南石炭系铝土矿含矿岩系形成环境具有显著的多样性和复杂性,而非单纯的陆相沉积环境所能概括的。     

滇东南丘北县大铁铝土矿稀土元素特征研究

本文以丘北大铁铝土矿含铝岩系为研究对象, 通过ICP-MS分析测试, 研究了含铝岩系与下伏灰岩、玄武岩的稀土元素特征。研究结果表明, 丘北大铁铝土矿含铝岩系稀土配分模式曲线为向右倾斜的曲线, 与下伏马平组、黄龙组灰岩的稀土配分曲线相似, 而与峨眉山组玄武岩的稀土配分曲线相差较大; 灰岩具有较明显的Ce负异常和Eu负异常, 部分铝土矿和铁铝质岩具明显的Ce正异常和较明显的Eu负异常, 而多数铝土矿、铁铝质岩和铝质粘土岩则无明显的Ce、Eu异常。含铝岩系的稀土元素特征, 反映出其成矿物质来源于下伏灰岩而非玄武岩, 同时也反映出铝土矿的成矿物质来源于风化壳, 成矿物质搬运距离较近, 与海水的水合作用不甚明显。     

地震共振频率成像在贵州播州雷打顶铝土矿区应用效果

贵州播州雷打顶铝土矿床受控于寒武系娄山关组白云岩构成的古侵蚀面,铝土矿体规模与赋矿地层石炭系下统九架炉组的厚度呈正相关关系,古溶槽、溶坑洼地及岩溶漏斗地段是铝土矿富集有利部位,九架炉含铝岩系与桐梓组薄层页岩被碳酸盐岩所夹持,形成上为灰岩下为白云岩的层状分布特征.含矿层与薄层页岩与上覆栖霞组灰岩和下伏桐梓组白云岩具有明显的波阻抗差异,通过地震共振频率成像测量,以波阻抗差异为基础,划分古溶坑洼地基底和上覆地层界线,推断含矿岩系分布形态和厚度,圈定了有利的铝土矿成矿带,与钻孔实际情况进行对比发现,地震共振频率成像作为一种新型经济有效的勘探方法,在该区铝土矿的勘查中直接划分含矿岩系界面,间接推断铝土矿层的找矿效果良好.     

重庆南川-武隆铝土矿含矿岩系稀土元素特征及其地质意义

重庆市南川武隆铝土矿是黔中渝南铝土矿成矿带的重要组成部分。为初步查明重庆地区铝土矿稀土元素的地质意义,弥补重庆铝土矿成因研究的不足,笔者以重庆南川武隆铝土矿含矿岩系为研究对象,分析稀土元素(REE)的地球化学特征。通过研究发现,稀土元素总量较高,多数样品轻稀土富集,重稀土不同程度亏损。由于含矿岩系中的REE含量在沉积后只有极微弱的变化,因此利用稀土元素的特征及有关参数对铝土矿含矿岩系的形成环境及其物质来源进行了初步判断:Eu中等负异常,含矿岩系以陆相沉积为主,部分为海相沉积;从含矿岩系样品稀土元素总和、Ce异常、Eu 异常情况来看,含矿岩系形成的古水介质呈弱酸性,含矿岩系主要形成于氧化环境中,氧化能力增强时有利于铝土矿的形成;含矿岩系物质来源具有多样性,志留系韩家店组粉砂质页岩与石炭系黄龙组灰岩均可能为物质来源。     

贵州修文县干坝铝土矿地质特征及成因

贵州修文县干坝铝土矿区位于黔中铝土矿带,其矿体形态呈似层状,赋存于下石炭统九架炉组(C₁j j)中,铝土矿体的规模与铝土矿岩系的厚度成正比,含矿岩系厚度大,则矿体规模大。而含矿岩系的厚度则受古喀斯特侵蚀面起伏状态控制,低洼处厚度大,凸起处厚度薄。该矿床类型属沉积型铝土矿矿床。     

滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源研究

滇东南地区铝土矿资源丰富。本文以滇东南沉积型铝土矿为对象,研究了铝土矿的地球化学特征,进而对其成矿物质来源进行了讨论。含铝岩系之中富含稀土元素、分散元素镓、黑色金属元素钛和稀土金属元素铌,均已达到工业开采要求。含铝岩系的稀土总量总体较高,但样品之间稀土总量差别较大;具中等程度的铕负异常;铈异常较为复杂,具铈正异常和铈负异常;稀土配分曲线均为向右倾斜的弱"V"字型曲线,斜率不等,反映稀土元素分馏程度不等;稀土配分曲线特征与下伏咸宁组灰岩的稀土曲线特征一致,说明含铝岩系与下伏威宁组灰岩关系密切。含铝岩系明显富集大离子亲石元素Li、U、高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf、Th、过渡元素V、Cr、Ti和分散元素Ga,其余元素则明显亏损。野外观察发现含铝岩系直接在风化壳上沉积,含铝岩系具复杂的铈异常和中等的Th/U比值(3~7)、高的Sr/Ba比值(1)以及高钛率值(3.41~44.02)。这些特征说明滇东南铝土矿的成矿物质主要来源于下伏威宁组灰岩风化形成的风化壳,沉积作用起到了对风化壳上成矿物质的改造作用。     

黔北德江地区中二叠世早期梁山组铝土矿含矿岩系特征及成矿规律

通过对黔北德江地区梁山组铝土矿野外地质特征、岩石地球化学特征、沉积特征进行研究,探讨了本区铝土矿含矿岩系沉积特征、沉积环境及成矿规律,预测铝土矿找矿靶区。研究表明,黔北德江地区铝土矿矿体赋存于沙沟向斜与红坳向斜两翼及核部的梁山组中,其形成的沉积环境为沼泽化瀉湖相,成矿物质来源可能为下志留统秀山组泥质砂岩。德江—沿河一带满足铝土矿成矿的相关条件,具有良好的成矿潜力,为新的铝土矿找矿靶区。文章在野外工作基础上总结的成矿规律和成矿模式,为今后的找矿工作提供了理论指导。     

黔北铝土矿稀土元素富集机制——以新民铝土矿为例

通过对黔北新民铝土矿岩矿石稀土元素的系统分析,探讨了黔北铝土矿稀土元素特征与富集机制。研究发现:黄龙组灰岩呈"平坦型"稀土元素配分模式,韩家店群泥岩、梁山组炭质泥岩及大竹园组(含矿岩系)呈"右倾型"轻稀土富集特征,而大竹园组随着风化作用的增强从陡"右倾型"的铝质泥岩→缓"右倾型"的豆状、致密块状、碎屑状铝土矿→缓"左倾型"土状铝土矿的特征。且含矿岩系由底到顶,∑REE具减少趋势,顺着其倾向∑REE有下降趋势,沿着走向其有升高趋势;这受到不同底板岩性及厚度大小的影响,底板泥岩比灰岩更易使含矿岩系富集稀土,同为灰岩,其厚度越大其稀土总量有富集趋势。而∑REE受到矿物组合(岩性)控制,其有"含独高稀,鲕粒富稀,豆状少稀,高铝贫稀"特征。对实验数据进行分析和做相关性图解(Sr/Ba—∑REE、Sr/Cu—∑REE、δCe—∑REE、δEu—∑REE)可知,在干热气候的海相咸水环境更易使稀土富集,虽含矿岩系主要是在氧化环境中形成,但高∑REE样品易在还原环境中富集。