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。     

滇东南上二叠统吴家坪阶下部铝土矿 地球化学特征及物源分析

[摘 要] 滇东南地区上二叠统吴家坪阶下部铝土矿不整合于峨眉山玄武岩或灰岩之上,查明其物质来源对铝土矿勘探具有重要意义。对铝土矿及峨眉山大火成岩省玄武岩、花岗岩及下伏灰岩的地球化学指标进行研究,结果表明:滇东南铝土矿常量元素主要由SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、TiO₂ 和FeO 组成;铝土矿中富集Zr、Hf、Nb、Ta 元素,表明Zr、Hf、Nb、Ta 等高场强元素在滇东南地区铝土矿矿化过程中较为稳定,且Zr、Hf、Nb、Ta 表现出良好的相关性;铝土矿球粒陨石标准化曲线与峨眉山玄武岩配分曲线趋势一致,均富集轻稀土元素,而与下伏灰岩差异较大,且Zr-Hf、Nb-Ta 图解与峨眉山玄武岩呈线性关系,而与矮郎河过铝质花岗岩的相关性不强。据此推断滇东南地区上二叠统吴家坪阶下部铝土矿主要物质来源为峨眉山玄武岩。     

云南会泽大黑山铝土矿地球化学特征及其物源分析

大黑山铝土矿赋存于上二叠统宣威组底部,下伏地层为峨眉山玄武岩。矿石结构主要以泥晶结构为主,具有少量鲕状、粒屑结构。矿石构造以致密块状构造为主,局部呈层状、似层状。铝土矿石中Al2O3与Fe2O3、Si O2呈现较好的负相关关系,Ti O2与Zr、Hf、Nb、Ta相关性较好,Zr-Hf、Nb-Ta的相关性拟合度很高。铝土矿与峨眉山玄武岩样品具有相似的稀土元素配分模式。综合稳定元素相关性、微量元素及稀土元素标准化图解、lg Ni和lg Cr二元图解等分析方法对大黑山铝土矿的成矿物质来源进行探讨,研究结果表明铝土矿的成矿物质来源主要来自峨眉山玄武岩。     

黔中猫场铝土矿地球化学研究

猫场铝土矿位于黔中清镇—修文铝土矿区,矿体产于下石炭统九架炉组,上覆摆佐组白云岩,下伏中上寒武统娄山关群白云岩,矿床成因类型为古风化壳沉积型.为了探讨猫场铝土矿成矿环境和成矿物质来源,为猫场矿区乃至黔中地区铝土矿资源的开发利用提供基础研究资料,我们对矿区铝土矿、顶底板铝土岩或粘土岩及围岩白云岩进行了主量元素、微量元素和稀土元素地球化学研究.结果显示,矿石成分主要为Al2O3、SiO2、Fe2O3和TiO2,含矿岩系富集Li、V、Ga、Sc、Nb、Ta、Th、Hf、Zr、Y和REE等微量元素.微量元素含量和比值(Th、Sr/Ba、Th/U)分析表明,矿区铝土矿形成于海陆交替的沉积环境,以陆相沉积为主,成矿过程为氧化还原交替的沉积环境.通过稳定元素(Al2O3/TiO2、Al2O3/Zr、TiO2/Nb、Zr/Nb、Zr/Ta、Zr/Hf和Ta/Nb)相关性分析和稀土球粒陨石标准化配分模式判断,矿区物源可能为下伏中上寒武统娄山关群白云岩.     

云南丘北大铁铝土矿地球化学特征及成矿物质来源

通过对丘北大铁矿区主量元素地球化学特征、微量元素地球化学特征、稀土元素地球化学特征的研究,结果表明,铝土岩的钛率与玄武岩的较接近,而与灰岩的相差较远。主量、微量元素特征研究表明,相对于灰岩,各铝土矿层与玄武岩具有较强的相关性。大铁铝土矿矿石中Al2O3/Sc,Al2O3/V,Sc/V,Sc/Nb,Sc/Ta,Nb/Ta和Zr/Hf比值与玄武岩相近,而Al2O3/Ta,Al2O3/Nb,V/Nb和V/Ta比值与灰岩较为相近,说明本区成矿物质可能具多来源特征。其中玄武岩可能为主要的成矿物质来源,灰岩提供了部分的物质来源。铝土岩的稀土配分模式及特征参数与玄武岩基本一致,仅表现为ΣREE值明显偏高,而与灰岩相差较大,且铝土岩中稀土总量ΣREE相对灰岩浓集系数K=64.86,相对玄武岩K=2.46。由此可以推断,玄武岩与铝土矿的成因关系密切,成矿物质主要来源于玄武岩。认为滇东南地区铝土矿的成矿物质具多来源特征,由于古地理位置、基底、风化剥蚀及沉积环境等的差异,导致了不同地区铝土矿亦有不同的物源供给区。     

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...     

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。     

桂西田阳堆积型铝土矿矿物学及地球化学

[摘 要]桂西田阳堆积型铝土矿产于第四纪红土层中。本文通过对桂西田阳第四系堆积型铝土矿进行一系列矿物学与地球化学研究,探索铝土矿的物质来源。矿物学分析显示铝土矿石中主要矿物为硬水铝石、赤铁矿和锐钛矿,含有少量高岭石、鲕绿泥石、三水铝石、针铁矿、金红石、伊利石、蒙脱石和石英等。地球化学分析显示,组成铝土矿石的主要化学组分有Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、TiO₂、FeO 和H₂O⁺;微量元素分析显示,铝土矿石相对地壳和原始地幔富集B、Li、Ga、Zr、Hf、Nb、Ta、W、Th、U 等元素,而亏损Ni、Cr 等元素。矿石中明显富集稀土元素,稀土总量变化大,轻重稀土分异明显,轻稀土元素富集明显;矿石具有明显的铈异常和铕异常,且铕异常相对稳定,为一致的负异常。元素相关性分析显示常量元素间相关性较差;部分微量元素如Zr、Hf、Nb 和Ta 间呈现出较高的正相关性。通过Zr/ Hf、Nb/ Ta 图解、Eu/ Eu* - TiO₂/ Al₂O₃图解和Zr-Cr-Ga 图解综合分析显示铝土矿物质来源复杂,底板碳酸盐岩和周围火成岩都为铝土矿提供物源。     

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     

锆石半微量全分析

锆英石的化学组成为 Zr、Hf 的正硅酸盐,其中可能含有少量的 Fe₂O₃、CaO 及 MgO等杂质。有时在锆英石中含有 Th、U、Nb、Ta、RE、Be、P 及 H₂O 等成分。习惯上称这些化学组成比较特殊的锆英石为变种锆英石。     

Provenance of iron,bauxite and clay deposits of the Carboniferous Benxi Formation in southern margin of North China Craton: An example from Da'an bauxite and clay deposit of Sanmenxia area,Henan Province

During the Middle Ordovician to Late Carboniferous period,the North China Craton(NCC)was exposed and experienced prolonged weathering that resulted in the formation of large-scale iron,clay and bauxite deposits. The source of ore-forming material has always been a research focus,in particular,whether the sources of the iron ore and the Fe-bearing clay at the bottom of Benxi Formation are the same as the upper bauxite and clay deposit is still unclear. In this study,the Da'an bauxite and clay deposit at the southern margin of the NCC was chosen to carry out a detailed analysis of the micro-region mineral composition and elemental geochemical characteristics for further exploring the sources of iron,bauxite and clay deposits. The composition of the ore-bearing rocks in the Da'an bauxite deposit from the bottom to top includes Fe-bearing clay(locally iron ore),bauxite,and bauxitic clay;locally,in karstic uplift,bauxitic clay layer is directly overlying on the Fe-bearing clay. The Fe-bearing clay is dominated by siderite,pyrite,and illite in the karstic depression,and hematite,illite,and kaolinite in the uplift. Bauxite is mainly composed of diaspore,illite,and anatase,while bauxitic clay is mainly composed of illite. Mineral microanalysis revealed the development of large amounts of moissanite and small amounts of natural silica,silicalite,and chromite at the bottom of bauxitic clay layer. Regional comparison and correlation reveal that the ophiolite in the Shangdan suture zone and Erlangping Group in the North Qinling orogenic belt(NQOB)likely provides source materials for bauxite and clay deposits. The obvious differences in immobile element ratios (e.g., Zr/TiO₂,Hf/TiO₂,Nb/TiO₂,Ta/TiO₂)between the bottom Fe-bearing clay layer and the upper bauxite and clay layer in Da'an deposit,revealing that they are from different sources. The bottom Fe-bearing clay and iron ore layers are the products of in-situ weathering of underlying carbonates,while the top bauxite and clay are allochthonous. The regional uplift of the NQOB during the Late Carboniferous period provided important ore-forming materials for the formation of the NCC bauxite and clay deposits.     

华北克拉通南缘石炭系本溪组铁-铝黏土矿物质来源: 以河南三门峡大安铝黏土矿床为例*

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世期间一直出露地表,经历了长期的风化作用,形成大规模的铁-铝黏土矿,其成矿物源一直是研究的热点,尤其是本溪组底部铁矿和铁质黏土矿与上部铝黏土矿是否为同一来源尚未查清。本研究选取克拉通南缘大安铝黏土矿床作为研究对象,展开微区矿物及元素地球化学组成分析,进一步探讨铁-铝黏土矿物质来源。大安矿床内含矿岩系自下而上包括铁质黏土岩、铝土矿、铝质黏土矿;局部喀斯特高地缺失铝土矿,铝质黏土矿直接覆盖于铁质黏土岩之上。铁质黏土岩在洼地以菱铁矿、黄铁矿和伊利石为主,在隆起区以赤铁矿、伊利石和高岭石为主。铝土矿以硬水铝石、伊利石和锐钛矿为主;铝质黏土矿主要矿物为伊利石。矿物微区分析在黏土矿底部发现大量的碳化硅和少量自然硅、硅铁矿、铬铁矿;区域对比揭示北秦岭造山带内商丹缝合带和二郎坪群中的蛇绿岩为铝黏土矿形成提供了成矿物质。本溪组底部铁质黏土与上部铝黏土矿稳定元素比率(例如Zr/TiO₂、Hf/TiO₂、Nb/TiO₂、Ta/TiO₂)存在明显差异,揭示二者为不同来源: 底部铁质黏土岩和铁矿层为底板碳酸盐岩原地风化的产物;而上部铝黏土矿是异地搬运物,北秦岭造山带在晚石炭世的整体抬升为华北铝黏土矿形成提供了重要的成矿物质。     

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。     

东昆仑东段杏树沟金矿化带内石英钠长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及围岩地球化学特征

东昆仑成矿带是我国西部重大成(找)矿潜力的贵金属-有色金属成矿带。野外调查期间,对东昆仑东段都兰县诺木洪南下石炭统哈拉郭勒组(C₁h)杏树沟金矿(化)点进行了年代学及围岩地球化学研究。通过高精度LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得金矿(化)点的石英钠长斑岩 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 年龄加权平均值为243.4±1.9 Ma,确定金矿(化)发生在早三叠世。地球化学分析表明,杏树沟金矿(化)点围岩(安山玄武岩)具有高Al₂O₃、Na₂O,低TiO₂、K₂O的特征。在Zr/TiO₂-Nb/Y图解中全部样品均落入安山玄武岩区,TFeO/Mg-SiO₂图解中全部样品均落入拉斑系列区域中,属于拉斑系列玄武岩。稀土和微量元素显示其富集LREE、LILE和部分HFSE,Nb、Ta、Nd、Zr、Hf相对亏损,REE表现为LREE/HREE明显分离的分配模式,从多种判别图解综合分析,认为该套火山岩形成于大陆裂谷环境中。     

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.     

加纳阿瓦索红土型铝土矿床地球化学特征及成矿作用研究

红土型铝土矿是加纳共和国铝土矿资源的主要矿床类型。阿瓦索铝土矿床产于西非克拉通古元古界比理姆岩系(泥板岩类)的表层红土中,是典型的红土型铝土矿。通过分析阿瓦索铝土矿的成矿地质背景、矿体特征以及矿石地球化学元素特征发现,铝土矿石的化学组分以Al_2O_3、SiO_2、TFe_2O_3为主,TiO_2次之,碱金属元素含量极低;风化过程中Zr、Hf、Nb、Ta等微量元素含量稳定;Cr—Ni关系图显示比理姆岩系为铝土矿的矿源岩,三水铝石主要由比理姆岩系中的黏土矿物经过风化淋滤形成,表层铝土矿在后期风化和红土化作用下结构构造发生一定的变化,铁氧化成以赤铁矿为主的铁壳,最终形成一个大型的红土型铝土矿。