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。     

广西桂西地区沉积型铝土矿矿物特征研究

随着中国铝土矿资源日益消耗，高硫铝土矿将成为重要的新型铝土矿资源。中国有大量品位较高的高硫型沉积型铝土矿，但这类矿石由于硫含量高(硫含量>0.7%)，严重影响后续提铝工艺流程，因而一直未被工业化利用，在铝土矿资源日益紧缺之时，若能开发利用，对中国铝工业发展具有重要意义。2020—2021年在广西桂西地区自平果—靖西一带铝土矿成矿带新探获得相当量的沉积型铝土矿，该沉积型铝土矿是堆积型铝土矿的矿源层，二者在空间分布上存在重叠，矿石多与黄铁矿密切共生，部分矿段的硫含量高出工业利用允许最高含量的数倍或数十倍，尽管矿石品位较高，但硫含量多在2%～8%，目前该铝土矿矿石性质及工业化技术指标尚不明确。因此，本文以广西桂西地区的沉积型铝土矿为研究对象，采用X射线荧光光谱、偏光显微镜、X射线衍射及扫描电镜-能谱等分析测试技术研究了铝土矿的矿石矿物组成特性，探究了沉积型铝土矿的矿石性质。分析结果表明，该矿石中Al₂O₃含量为64.21%,S含量为5.13%，属于高硫沉积型铝土矿；矿石中铝矿物主要为一水硬铝石、绿泥石；铁矿物主要有黄铁矿、赤铁矿及褐铁矿；一水...     

河南省巩义铝土矿地球化学特征分析

龙门-巩义地区是河南省铝土矿成矿带之一.通过对巩义铝土矿主要成分化学测试,研究分析铝土矿床化学元素变化规律.结果表明：铝土矿矿石主要矿物成分为一水硬铝石(含量45%～95%),其次为高岭石、伊利石等(含量4%～25%),含少量菱铁矿、黄铁矿、方解石、白云石等,微量矿物有锆石、磷灰石等.矿石的主要化学成分为Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、S,共占总成分的83.42%.其中,Al₂O₃含量40.46%～77.59%,平均60.68%;SiO₂1.00%～29.54%,平均14.07%;铝硅比值(A/S)1.8～65.1,平均4.3.在不同埋深条件下,相对深度越大,Al₂O₃的含量值及A/S值相对越大.该区域的化学风化指数(CIA)值可达到91.16,指示本区含铝岩系遭受了强烈的化学风化作用.     

桂西北喀斯特区石灰土矿物质的空间变异特征

基于整个桂西北喀斯特地区石灰土的网格取样分析,采用经典统计分析和地统计学方法,研究桂西北喀斯特大尺度区域下表层(0～15 cm)石灰土矿物质(SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO、Al₂O₃、MnO)的空间变异特征及影响因素。结果表明：SiO₂含量高达55.72%,其次为Al₂O₃,二者占了土壤矿物质含量的85.22%;变异系数在37.50%～71.67%之间。SiO₂空间自相关中等,Al₂O₃和MnO空间自相关弱,三者变程长,空间连续性好;CaO、Fe₂O₃、MgO空间自相关显著,变程短。Al₂O₃、Fe₂O₃的空间变异特征主要受海拔影响,裸岩率是影响SiO₂、MnO和MgO空间变异性的主要地质...     

河南偃龙地区晚石炭世风化作用与铝土矿成矿过程

通过对偃龙地区铝土矿成矿的古地理环境特征、含矿岩系的岩相学特征、岩石矿物特征、成矿元素富集特征的研究,分析了晚石炭世本溪组铝土矿风化成矿作用的三个阶段脱硅富铝的动态变化过程,进而探讨了本区晚石炭世风化作用条件下的铝土矿成矿过程。研究结果认为,在风化作用为主的铝土矿成矿过程中,含矿母岩首先生成黏土矿物,然后当岩石中Al₂O₃含量接近35%时,开始生成以三水铝石为主的最初铝土矿,最后铝土矿在盖层覆盖下,在一定的温度压力条件下三水铝石转化为一水硬铝石,并最终形成“煤-黏土-铝土-铁质黏土”这种本溪组铝土矿系的典型结构。     

贵州龙里丰源铝土矿床元素地球化学特征

龙里丰源铝土矿床属黔中铝土矿带龙里早石炭世杜内晚期铝土矿成矿亚带,矿体产于丰源铝矿层(FYB),矿床类型属沉积型铝土矿床。本文通过系统采集钻孔岩心样,进行铝土矿床元素地球化学研究。主量元素结果显示,含铝岩系以Al₂O₃、SiO₂、TFe₂O₃及LOI为主,Cr₂O₃、K₂O、Na₂O、P₂O₅、SrO、V₂O₅、ZrO₂等含量相对较低;微量元素Sr、Zr、Cr、V、Li、B、Ga、Ba等含量相对较高,Be、Pb、Sc、Hf、Nb、Rb、Cs、Ta、Th、U等含量相对较低;CIA指数=69.00～99.74,平均97.58,总体介于80～100,说明丰源铝矿层形成时,化学风化强度强烈,古气候条件显示为炎热、潮湿的气候环境。元素B含量55×10^-6～143×10     

广西平果铝土矿赤泥库三稀矿产资源初步评价

赤泥是铝土矿生产过程中产生的固体废弃物,富含战略性关键金属Zr、Nb、Sc、Ga、REE等,对其进行评价,可以为资源综合利用提供科学依据。本文对广西平果铝土矿赤泥库的赤泥进行分析研究,结果表明赤泥的主要化学成分为Fe₂O₃、Al₂O₃、CaO、SiO₂、TiO₂、Na₂O,相比于原生矿石,赤泥中Li元素含量相对贫乏,Be、Zr、Hf、Nb、Ta、Sc、Ga、LREE、HREE元素含量相对富集,赤泥中Fe、Ti、Zr、Nb、Sc、Ga、REE元素含量达到了综合回收利用的要求。估算平果铝土矿赤泥库含铁(TFe)928.2万吨、钛(TiO₂)174.3万吨、锆(ZrO₂)11.81万吨、铌(Nb₂O₅)1.71万吨、钪3954吨、镓1452吨、轻稀土氧化物3.62万吨、重稀土氧化物1.67万吨。平果铝土矿赤泥库铌资源量达到了大型矿床规模,钪资源量远超过大...     

华北南缘石炭纪仁村大型喀斯特型铝土矿物质来源与成矿过程研究

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世经历了强烈的风化和喀斯特化作用,并在晚石炭世形成大规模喀斯特型铝土矿,但是其物质来源及成矿过程目前仍存争议。本文选取华北南缘仁村大型喀斯特型铝土矿床,在矿床地质剖析基础上,对两个钻孔岩心进行矿物学、地球化学、碳-氧同位素分析,剖析了成矿物质来源和成矿环境条件,总结了铝土矿形成过程。仁村铝土矿含矿岩系赋存于奥陶系灰岩风化面之上的石炭系本溪组中,含矿岩系自下而上包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩。X衍射和扫描电镜-能谱分析显示铁质粘土岩主要矿物为菱铁矿和伊利石,铝土矿主要矿物为硬水铝石、黄铁矿、菱铁矿、锐钛矿、伊利石和高岭石,而粘土岩主要矿物为高岭石和勃姆石。铁质粘土岩元素组成以SiO₂、FeO、Al₂O₃为主,铝土矿以Al₂O₃、SiO₂、FeO、TiO₂为主,而粘土岩主要为SiO₂。微量元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等在含矿岩系呈现整体富集,稀土元素主要在铝土矿层底部富集。硬水铝石...     

新疆西天山松湖铁矿床磁铁矿成分特征及其成因

松湖铁矿位于新疆阿吾拉勒成矿带中段, 其成矿作用经历了2期6个阶段: 硫化物-钾长石阶段、赤铁矿-方解石-绿泥石阶段、磁铁矿-绿泥石-钾长石阶段(称为早阶段铁矿化)、磁铁矿-硫化物阶段(称为晚阶段铁矿化)、方解石-黄铜矿阶段及表生期.为了分析其成分特征及其成因, 使用磁铁矿电子探针分析, 结果显示: 早阶段磁铁矿FeO_T含量高, TiO₂、Al₂O₃、MgO、MnO等含量均较低, 与接触交代矿床成分特征相似, 加之SiO₂含量较高, 暗示其形成与酸性岩浆热液密切相关; 晚阶段为主成矿阶段, 广泛作用于早阶段矿石之上, 磁铁矿FeO_T含量相对较低, TiO₂、MnO、V₂O₃、MgO、Al₂O₃等含量高于早阶段磁铁矿, 显示为热液成因.综合矿床地质特征, 认为晚阶段磁铁矿形成于岩浆活动晚期或间歇期, 含矿热液中有海水的加入.      

北祁连山镜铁山地区镜铁山群岩石地球化学特征及其地质意义

镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示：变质石英砂岩的SiO₂平均含量为96.95%、Al₂O₃平均为1.36%、Fe₂O₃平均为0.31%,SiO₂/Al₂O₃平均值为73.26,K₂O/Na₂O平均值为12.54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS)值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO₂平均含量为85.67%、Fe₂O₃平均含量为10.19%、SiO₂/Al₂O₃平均为430.47、K₂O/Na<...     

赫章辅处地区沉积型富稀土岩系地球化学特征及物源分析

“沉积型稀土”是在贵州新发现的一种新类型稀土资源。本次研究通过对赫章辅处地区进行地质调查、精细剖面测量及剖面岩石的元素地球化学分析,总结富稀土岩系不同岩性段地球化学特征并推断其物源。结果显示,赫章辅处地区富稀土岩系分布稳定,按岩性可划分为：铁质岩段、铝质岩段与碎屑岩段,稀土超常富集出现在铝质岩段底部与碎屑岩段,且杂色铝质黏土岩中含量最高,ΣREE(不包括Y和Sc)含量为2542.17×10^-6,达到工业品位。该地区富稀土岩系主量元素主要为SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃,三者含量之和为78.28%～84.45%,均值为81.13%;TiO₂含量相似,其他相容元素明显很低。同时,该岩系亏损大离子亲石元素Rb、Ba、K、Sr、P,而具较稳定含量的高场强元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U。铁质岩段、铝质岩段及碎屑岩段样品的稀土元素配分模式与玄武岩段类似,均为轻稀土元素富集、重稀土元素平坦,δCe、δEu均小于1,显示弱的负异常。主量、微量...     

滇东南晚二叠世铝土矿地球化学特征及物源分析

滇东南地区晚二叠世铝土矿属典型的喀斯特型铝土矿,矿体赋存于上二叠统吴家坪组(龙潭组),分析其地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。全岩分析显示铝土矿石成分以Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂和TiO₂为主,其中Al₂O₃与Fe₂O₃ 、SiO₂具有较好的负相关关系。微量元素Cr、Zr、 Hf、Ta、Th、U和稀土元素在铝土矿矿化过程中不断富集,元素Zr-Hf、Nb-Ta之间具有明显的正相关关系。lgCr-lgNi图解、稳定元素比值(Zr/Hf)及稀土元素配分模式等地球化学特征说明峨眉山玄武岩为铝土矿的形成提供了主要的物质来源,同时下伏碳酸盐岩也提供了部分成矿物质。     

湖南古丈县双溪钒矿床地质特征及成矿机制初探

湖南双溪钒矿床产于寒武系下统木昌组,赋矿岩层为一套富含有机质的硅、磷、碳组合的黑色岩系.钒矿（V₂O₅）的品位为0.61%~1.51%,矿石主要分为3种类型：黑色碳硅质岩-页岩型、含磷结核页岩型及页岩型.钒的赋存状态主要有吸附态和类质同象态.通过对成岩、成矿的研究,初步认为双溪钒矿为海底喷气热水溶液同生沉积生成.     

湘西南南华系大塘坡组锰矿地球化学特征与沉积环境分析:以湖南靖州照洞锰矿床为例

为了分析湘西南南华系大塘坡组照洞锰矿的沉积环境,对照洞锰矿床进行了岩石学和地球化学研究.分析认为:照洞锰矿赋存于大塘坡组底部碳酸锰层中,包括条纹状菱锰矿和块状菱锰矿两种矿石类型.湘西南照洞锰矿的常量元素TiO₂、SiO₂、K₂O、Fe₂O₃、S与Al₂O₃之间呈现良好的正相关关系,CaO、MgO、MnO、P₂O₅和Al₂O₃之间呈负相关关系,常量元素之间的相关性与黔东、湘西的典型锰矿之间存在一致性,反映这些锰矿可能具有相似的成矿背景.照洞锰矿的Fe/Mn值低,Th/U、Ni/Co、V/Cr、V/（V+Ni）等沉积环境古氧相的指标显示,湘西南照洞锰矿形成时的水体处于常氧-贫氧的条件下.湘西南照洞锰矿稀土元素总量较高,PAAS标准化稀土元素配分模式呈现轻、重稀土亏损,中稀土富集的特征,具有弱的Ce正异常,类似现代海底铁锰结核的稀土元素配分特征.      

陕西韩城矿区11#煤层中高岭岩矿研究

通过野外调查和室内研究,查明韩城矿区11#煤层底板（南区）和煤层中、下部（北区）有一层厚0.60～1.30m的高岭岩矿层。其厚度稳定,储量丰富,为一大型高岭岩矿床。矿石成分纯,高岭石含量在95%以上,Al₂O₃含量高,SiO₂含量低,TiO₂含量较高,Fe₂ O₃含量低至较高。可作为生产超细煅烧高岭土及4A分子筛等产品的原料,有较广阔的开发利用前景。      

云南中甸地苏嘎印支期斑岩地球化学特征及其成矿标识

地苏嘎印支期斑岩体位于中甸岛弧东斑岩带的北端,岩性为石英闪长玢岩,与普朗超大型斑岩铜矿的成矿岩体同属于甘孜—理塘洋壳俯冲作用晚期岩浆活动的产物。全岩地球化学特征显示,地苏嘎石英闪长玢岩具有中等的SiO₂含量,较高的Al₂O₃及全碱(K₂O+Na₂O)含量。全岩亏损高场强元素,富集大离子亲石元素,稀土元素配分曲线呈典型的右倾状,显示出轻稀土富集、重稀土相对亏损的特点。主量元素和微量元素成矿指示方面的研究结果表明:与普朗38个与成矿有关的石英闪长玢岩的全岩数据相比,地苏嘎石英闪长玢岩具有相对较低的SiO₂和Y含量、较高的∑REE和(La/Yb)_N比值,但二者的Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O)比值及MnO含量差别不大。在成矿与非成矿斑岩的SiO₂- Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O)和Y-MnO图解中,地苏嘎石英闪长玢岩与普朗石英闪长玢岩数据投图结果类似。此外,地苏嘎斑岩体在物探异常、化探异常及遥感影像特征上具有明显的矿化标志,同时岩体的剥蚀深度小于侵位深度,有利于矿床的保存。以上研究结果表明地苏嘎斑岩体具有成为斑岩型铜矿床的潜力。     

青海锡铁山矿区滩间山群a-2岩段与d-2岩段变质岩原岩恢复及对比

锡铁山铅锌矿床位于柴达木盆地北缘造山带中段,矿体主要赋存于滩间山群a-2岩段和b岩组绿片岩中,而在与a-2岩段岩性极其相似的d-2岩段中还未发现矿体。本文通过岩石学和元素地球化学方法对a-2、d-2岩段变质岩进行了原岩恢复及对比,得出以下结论:1)a-2岩段绿片岩较d-2岩段绿片岩,碳质成分含量较多,且碳酸盐化程度较高;2)a-2岩段大理岩成分较纯,方解石含量大于95%,而d-2岩段大理岩中多含石英、长石和绢云母矿物;3)2个岩段SiO₂含量的显著变化显示其源区多来源的特点,w（Al₂O₃）-w（TiO₂）二元组分关系特征反映2个岩段源区至少由2个端元组成,1个端元相对低Ti O₂和Al₂O₃,另1个端元相对高Ti O₂和Al₂O₃,且a-2岩段中TiO₂和Al₂O₃组分相对d-2岩段更加分散;4)2岩段...     

南海北部中央峡谷水道的岩相-地球化学特征及其源区性质

峡谷水道是南海北部琼东南盆地深水区主要储集层,乐东-陵水凹陷黄流组储集岩以粉、细砂岩为主,储层物性好.然而目前针对不同期水道主要物源供给及水道形成的母岩区性质、古风化程度等研究甚少.对中央峡谷西段水道的砂泥岩进行了岩石薄片与重矿物成分观察统计、岩石主量、微量/稀土元素分析,结果表明:岩石类型以岩屑石英砂岩和长石岩屑砂岩为主,崖城、陵水区重矿物分别为磁铁矿、白钛矿、锆石、电气石与白钛矿、石榴石、电气石、锆石的组合;地球化学特征表现为泥岩较砂岩SiO₂含量低,Fe₂O₃、MgO、K₂O、稀土含量偏高,与其含有高粘土矿物有关.砂、泥岩Al₂O₃/TiO₂、K₂O/Al₂O₃、K₂O/Na₂O比值说明物源区富石英、贫钾长石,分别为石英质沉积与中性火成岩源区;砂岩较泥岩具有较高SiO₂/Al₂O₃比值、低ICV、CIA、CIW值,表明源区经历了低-中等程度的风化作用,是稳定构造环境再循环沉积而成,泥岩的形成环境较砂岩动荡.      

贵州务川大竹园铝土矿床伴生镓富集规律及沉积环境特征

通过对贵州务川大竹园铝土矿床的研究,发现矿床中伴生镓的含量普遍超过了工业综合利用的最低指标。Ga在含铝岩系中均有不同程度的分布,Ga与TiO₂、Cr、Zr、Sn呈中等正相关关系,说明Ga可能赋存于含TiO₂、Cr、Zr、Sn的矿物中; Ga与Al₂O₃呈弱正相关关系,说明Ga可能以类质同象的形式存在于Al的化合物中。Sr/Ba=1.09~19.69>1,表明铝土矿形成于海相沉积环境; Th/U=1.72~12.31,表明铝土矿可能风化作用不彻底; Ga/Al=0.45~1.84,表明成矿介质酸碱度的变化幅度较小。从含矿岩系矿物组合中含黄铁矿、高岭石等矿物可以推断介质为酸性的可能性较大; 稀土元素(rare earth element, REE)球粒陨石标准化分布曲线向右倾斜,轻稀土元素(LREE)富集,重稀土元素(HREE)亏损,δCe显示为弱正异常,Ce/Ce^*=1.17~10.17>1,表明铝土矿形成于富氧的沉积环境,δEu显示为负异常,进一步表明成矿是以氧化环境为主。综合分析认为大竹园铝土矿床形成于以海相沉积作用为主的富氧的沉积环境。     

二连盆地赛汉高毕铀矿床渗出成矿作用和模式

通过探讨二连盆地赛汉高毕铀矿成矿作用,构建铀成矿模式,总结成矿特征,提炼关键控矿要素,可指导矿床外围、深部和类似地区铀矿找矿。文章基于赛汉高毕铀矿床构造、建造、油气演化、铀矿化、铀成矿时代等分析,详细阐述了矿床矿石矿物、矿石元素地球化学特征。确认赛汉高毕铀矿床产于赛汉组上段建造间古河道中,受准宝力格深切断陷、贯通性断裂、赛汉晚期深切河道联合控制,形成透镜状或板状铀矿体,铀成矿作用与区域油气逸散活动、挤压构造活动密切相关;铀矿石中Ca O+Al₂O₃和P₂O₅与铀含量呈正相关,Co、Ni、Zn含量高,Fe²⁺/Fe³⁺总体小于0.8;各类砂岩中酸解烃含量均比较高,Th/U均小于2,表明赛汉组上段原生环境主要为红杂色的氧化环境,灰色含矿砂体主要是渗出还原成因;矿石中铀是以多种铀矿物形式存在,主要有黄铁矿-铀矿物型、地沥青包裹铀矿物型和微粒碎屑铀矿物型。赛汉高毕铀矿床主要为渗出成矿作用,赋存于深部的富含有机质和四价铀的流体沿贯通断裂或高角度不整合和下切河道运移至...