贵州大竹园铝土矿中钨和锂的发现与综合评价

铝土矿是我国近年来取得找矿进展的主要矿种之一,也是进口量比较大的紧缺资源.通过对贵州新近勘探的大竹园大型铝土矿的研究,发现了钨和锂的富集现象(WO3最高达0.33%,Li2O最高达0.58%).本文报道了这一结果,并分析了其在矿体中的分布特征(锂主要富集在栗园向斜西翼的北部,钨富集在向斜东翼中部),提出了锂和钨可以单独圈定矿体的建议,探讨了其工业利用的可行性,指出了此类矿产资源综合评价的新方向,以期及时指导矿产资源预测和潜力评价工作.     

务川大竹园铝土矿床微量元素地球化学特征分析

务川大竹园铝土矿分布于黔中-渝南铝土矿成矿带的北部,成矿地质条件较好。本文通过大竹园矿区系统采集样品微量元素分析结果,与全球地壳丰度、中国大陆地壳丰度及山西铝土矿进行分析对比,探讨微量元素在平面上及纵向上的分布特征及其变化规律,分析其综合利用可能性。研究表明,微量元素在向斜两翼平面上的没有明显变化特征,而各元素在各类型岩（矿）石中有一定的分布规律,发现Li、Be、Sc、Ca、Zr、Nb等“三稀”元素达到了综合利用价值,这对下一步铝土矿综合勘查、合理开发提供了一定的理论依据,具有现实的指导意义。     

黔北正安红光坝铝土矿床概略技术经济评价

正安红光坝铝土矿经近年来地质详查工作证实,是黔北务正道铝土矿中的一个品质中等具中型规模的铝土矿床。经概略技术经济论证,开发该矿床投资效果良好,投资偿还期为3.9年,投资收益率为25.64%,表明未来矿山、氧化铝厂受益非浅。因此,本文可作为红光坝铝土矿床由地质详查转入地质勘探的决策依据。其概略技术经济评价的方法或模式可供地质同行在评价类似铝土矿时参考。     

黔北务正道地区铝土矿基础地质与成矿作用研究进展

务正道地区铝土矿底板地层黄龙组类化石及铝土矿层大竹园组、梁山组的孢粉化石限定,大竹园组的时代为早二叠世。大竹园组铝土矿的沉积环境为向北半封闭的海湾或海泛湖。铝土矿形成于低纬度热带气候条件下,气候具旱季、雨季之分,盆地水体为弱酸性还原条件,陆地植物生态系统和盆地微生物生态系统对铝土矿的形成起了重要作用。铝土矿的主要物源为志留系韩家店组和石炭系黄龙组双重物源。陆源区风化的铝质通过胶体作用搬运到盆地中形成铝土质岩。铝土矿层形成之后,又经历了多期次暴露地表的风化淋滤。淋滤作用分别在渗流带和潜流带形成土状、半土状铝土矿和致密状铝土矿,盆地内部铝土岩破碎和胶体凝聚分别形成碎屑状、豆鲕状铝土矿。风化过程中多数元素发生了不同程度的丢失,而SiO2的流失程度明显大于Al2O3,从而形成铝土矿矿层。因此,盆地的沉积体系和古地理控制了铝土矿矿系的分布范围和厚度,多期次的淋滤作用控制了铝土矿的品质和矿层的厚度。     

黔北务正道地区早二叠世大竹园期岩相古地理及其对铝土矿的控矿意义

对黔北务正道地区早二叠世岩相古地理特征及其对铝土矿矿床的控矿意义进行了分析。认为位于赤道附近的炎热潮湿的古气候环境导致的红土化铁铝质古风化壳是铝土矿形成的先决条件;以页岩为主经长期化学风化形成的古剥蚀区为铝土矿的形成提供了丰富的成矿物质来源,而低凹的古地形地貌是沉积或堆积型铝土矿的最佳场所;在半封闭式的相对较为稳定的海湾相沉积环境下沉积铝土矿含矿岩系,早二叠世大竹园晚期,通过频繁的海进-海退循环,沉积区不断处于还原—氧化环境的交替变换之中,为铝土矿的形成提供了保障。     

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HCO- 3
发生反应来完成。      

蒙脱石、高岭石和伊利石X射线衍射定量分析

黏土矿物的组成和含量变化与其形成时的气候、环境密切相关,是重建古环境演化的有效代用指标,因此黏土矿物定性尤其是定量分析显得尤为重要。然而,常用的定量分析方法不能直接应用,且定量分析软件在使用过程中存在误差传导效应。为此,本研究基于X射线衍射分析,针对常见的黏土矿物(蒙脱石、高岭石和伊利石),建立了两种简便的定量分析方法:一、建立了黏土矿物含量与特征衍射峰面积的定量关系;二、建立了黏土矿物-石英含量比值与特征峰面积比值的定量关系。同时,为检验定量分析方法的可靠性,分析了已知混标和自然风化壳样品。结果表明,定量分析软件对高岭石、石英定量分析结果与真值差异较大(高岭石可达23%,石英则大于9%),而伊利石定量差值小于5%。相比之下,本文建立的两种方法对蒙脱石定量分析误差较大,但对高岭石、伊利石以及石英的定量分析结果与真值差均小于5%;根据两种定量方法计算化学风化指标——高岭石/伊利石含量比值(Kao/Ill)更加准确、符合客观事实。因此,在实际应用过程中,定量分析软件和本文建立的两种分析方法可共同使用,以提高黏土矿物定量分析准确性。     

黔北铝土矿不同类型矿石地球化学特征及其对成矿作用的指示

黔北务川-正安-道真铝土矿带是我国铝土矿重要的成矿带之一。矿床中发育有4种典型的矿石类型:致密状、碎屑状、豆鲕状和土状。通过对不同类型矿石及矿体下伏高Al黏土岩和志留系韩家店组泥质岩的系统元素地球化学研究,采用元素质量平衡的示踪方法,对矿床的成因进行了探讨。研究表明,成矿作用发生于开阔海岸环境、与多频次海进-海退循环对陆缘古风化剖面的侵蚀作用有关;海进-还原过程导致了古风化剖面中部大量黄铁矿等硫化物的形成,而随后的海退-氧化过程产生高硫酸介质水溶液,使得杂质元素大量移出和铝土矿化发生;强酸溶液带出的大量元素随环境向pH值中性化和氧逸度下降条件的演化,以化学沉淀形式形成了杂质元素含量相对较高的致密状矿石,而海进-海退循环对碎屑状-豆鲕状矿石的多期次改造,导致了土状矿石的形成。     

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。     

黔北铝土矿矿带基底岩系组成及空间分布与成矿作用的关系探讨

贵州省北部铝土矿分布于黔中-渝南铝土矿成矿带的南段北部,成矿地质条件较好。通过分析黔北不同矿带基底地层岩性差异、矿体分布、矿床规模和成矿物质来源等因素之间的相互关系,探讨了铝土矿矿床下伏基底地层岩性对黔北铝土矿的控制作用。研究表明,基底地层古风化地貌的空间变化控制着铝土矿的矿体分布和矿体规模,而基底地层的岩性特征决定了所形成矿床的矿石质量。