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。     

黔北地区铝土矿形成的地质时代

在黔北地区铝土矿层之下的黄龙组灰岩中采获了大量时代意义很强的(蜓)类及非(蜓)有孔虫化石.经鉴定,这些化石包括(蜓)类5属13种,另有3个未定种,非(蜓)有孔虫8属17种,另有9个未定种.在此基础上建立了两个(蜓)带,自下而上为Pseudostaffella antiqua带和Profusulinella带,由此确定铝土矿层之下黄龙组时代为晚石炭世滑石板期至达拉期早期.此外,通过对区域上石炭纪至二叠纪层序地层及海平面变化的分析研究,确定研究区石炭纪末至中二叠世栖霞期早期为当时区域上海平面下降幅度最大的时期,继而判断铝土矿的形成时代应为石炭纪末至中二叠世栖霞期早期.     

黔北马鬃岭铝土矿床含矿岩系地质特征及形成环境分析

通过对含矿岩系的岩性、岩(矿)石结构构造、化学组成、矿物组成等的研究,认为:含矿岩系的岩性组合规律性强。底部为深色含绿泥石铝质泥岩,之上为浅色铝质泥岩。中部为以一水硬铝石为主的豆鲕-碎屑-蜂窝状-半土状铝土矿,中上部为以勃姆石为主的致密块状铝土矿,顶部为以勃姆石为主的豆状、碎屑状铝土岩(矿)。铝土矿石的形成,是成矿母质经历了风化氧化、剥蚀、搬运、沉积、暴露淋滤,最终形成现在的铝土矿。含矿岩系底部含绿泥石铝质泥岩形成于过渡相的半咸水环境,中部及上部铝土矿(岩)形成于陆相湖泊环境。含矿岩系中的硫铁矿是沉积后的实成岩过程中,流体带入的硫,与岩(矿)石中的氧化铁反应,在孔隙处沉淀而成。     

黔北大竹园地区铝土矿含矿岩系沉积环境及形成机制

黔北大竹园地区铝土矿含矿岩系的岩石地层为上石炭统大竹园组,是在晚石炭世马平期渝鄂海湾南西侧近海湖泊群中的濯水湖沉积形成的。大竹园组下段沉积时期,距渝鄂海湾的海岸线较近,濯水湖面积较大(约480 km~2),水位较高,属永久性低能浅水湖泊,以化学沉积作用为主,沉积了大面积的绿泥石岩、绿泥石黏土岩、铁质黏土岩以及少量鲕绿泥石铁矿和赤铁矿。大竹园组上段沉积时期,与渝鄂海湾海岸线间距拉大,湖水变浅,面积缩小(约288km~2),成为间歇性洪控高能浅水湖泊,以物理沉积作用为主,沉积了分布连续、面积巨大的碎屑状铝土矿(岩)体。     

黔东南凯里—黄平地区梁山组铝土矿含矿岩系沉积时代之商榷

黔北—渝南大竹园组(C2d)与黔东南凯里—黄平地区梁山组(P2l),都是铝土矿含矿岩系,均产有丰富的孢子花粉。基于孢粉学研究,推测大竹园组孢粉应产于“石炭纪”,结合大竹园组与下伏上石炭统黄龙组（C2h）或下志留统韩家店组（S1hj）,以及上覆中二叠统梁山组（P2l）,皆为假整合接触等地质特征,推测大竹园组沉积时代大致为晚石炭世逍遥期,即卡西莫夫期—格舍尔期。黔北—渝南大竹园组上覆梁山组与凯里—黄平地区梁山组孢粉丰度较高,基于孢粉组合,推测其沉积时代皆为中二叠世罗甸期早期,即空谷期早期。依据岩石地层特征和化石组合,笔者等认为《中国矿产地质志·贵州卷·铝土矿》（2019）第六章“凯里式铝土矿”中,中二叠统梁山组（P2l）即为原梁山组上段的碳质页岩、煤层及砂岩等,该地区下二叠统“大竹园组（P1d）”,应为原梁山组中段的铝土矿、铝土岩等及下段的铁质黏土岩、菱铁矿层等,其沉积时代不应为“早二叠世紫松期晚期—隆林期”,即撒克马尔期—亚丁斯克期,而应为中二叠世罗甸期早期,即空谷期早期。     

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。     

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。     

黔北旦坪铝土矿床含矿岩系伴生元素富集规律

黔北务正道地区铝土矿床(点)广布,许多矿床含矿岩系伴生多种关键金属元素,具有较高的综合利用潜力,旦坪铝土矿床是近年在该区新模向斜内新发现的大型矿床.本文在对该矿床典型含矿岩系剖面地质特征和矿物组合研究基础上,通过不同位置铝土岩和不同类型矿石的主量、微量和稀土元素含量分析,初步查明了该矿床中伴生元素的分布特征和富集规律.研究结果表明,矿区含矿岩系中多种关键金属元素不同程度富集,不同位置铝土岩和不同类型矿石中富集元素的种类及富集程度存在较明显差异,其与铝土矿化过程出现的矿物组合及含量密切相关.总体而言,本区铝土矿床中Li、Sc、Ga具有较大潜在综合利用价值,其中Li主要富集于含矿岩系中上部,而Sc和Ga富集于含矿岩系中下部.此外,含矿岩系下伏下志留统韩家店组砂页岩经历了相对较弱的脱硅、富铝和富铁作用,其中许多微量元素也有不同程度富集,如REE元素,但其机理尚有待深入研究.     

黔中—渝南铝土矿含矿岩系时代探讨

通过对黔中—黔北—渝南铝土矿含矿岩系9条代表性剖面岩石地层的描述,根据区内石炭系九架炉组、大竹园组和中二叠统梁山组大量孢粉属种的详细统计,结合前人研究成果及其他地质特征,论述了黔中清镇、修文到遵义一带九架炉组形成时代为早石炭世大塘期早—中期,黔北—渝南一带大竹园组形成时代为晚石炭世马平期早期。     

黔北务正道地区铝土矿沉积相与矿石品质的关系

在论述黔北务正道地区铝土矿成矿地质背景的基础上,根据古盐度(B)质量分数显示和古地貌特征,认为研究区北部的道真一带是一个"十字形"的半封闭式的古海湾沉积环境,南部属陆上沉积环境。相带划分表明:以滨海相沉积环境下形成的铝土矿矿石品质较好,以中高铝、中高铝硅比为特征;形成于滨岸湿地相的铝土矿次之,矿石品质以中铝、中铝硅比为特征;形成于坡积相的铝土矿矿石品质欠佳,以低铝、低铝硅比为特征。由坡积相向滨岸湿地相过渡的铝土矿矿石品质逐渐变富;而滨海相中铝土矿在其中心地带品质好,向浅海相过渡其矿石品质逐渐变贫。铝土矿矿石品质的规律变化,反映了研究区铝土矿的赋存富集严格受沉积相的制约而呈环状、条带状分布的特点。     

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。     

桂西平果地区沉积型铝土矿含矿岩系沉积环境:元素地球化学判别

桂西平果地区沉积型铝土矿含矿岩系由下至上为典型的“铁-铝-煤”结构,为厘定其沉积环境,本次工作通过对6个钻孔的37件岩心样品进行元素地球化学测试并计算典型的沉积环境地球化学指标,研究得出不同层位主微量元素的统计学特征及其沉积地质意义,结果表明:含矿岩系的Rb/K值、Sr含量值以及V/Zr、Zr/Cu、V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)、U/Th值指示平果地区沉积型铝土矿含矿岩系沉积早期为陆相沉积,中后期为海陆过渡相沉积,含矿岩系是在区域性海侵过程中从陆相逐步转换为海陆过渡相的背景下依次沉积建造而成。     

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。     

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。     

黔北务正道地区及邻区石炭纪-二叠纪之交海平面变化对铝土矿的控制

晚石炭世至早二叠世,受全球成冰事件的影响,华南海平面变化频繁。其中,达拉期至小独山期海侵规模最大,导致碳酸盐岩普遍发育,为研究区铝土矿的沉积提供了空间上的保障;而紫松期至隆林期,本区出现最大规模的海退,很多地区的碳酸盐岩沉积减薄,甚至暴露,遭受风化剥蚀,在黔北地区表现尤为明显,长时间的沉积间断有利于该区红土化和铝土矿化的进行。讨论了晚石炭世至早二叠世华南地区海平面变化规律,简要分析了这段特殊时期贵州北部及其邻近地区古地理格局的变化,结合古气候资料,认为黔北铝土矿形成于华南地区晚石炭世至早二叠世海退规模最大的时期,即早二叠世紫松期至隆林期。     

黔北地区铝土矿成矿特征与成矿因素研究

黔北铝土矿区位于重庆市南川—武隆铝土矿成矿区之南段,是近年来贵州省发现的又一重要铝土矿成矿区。本文总结了黔北务川-正安-道真地区铝土矿成矿特征,分析了控制该区铝土矿的成矿因素,指出黔北地区铝土矿成矿条件好,找矿潜力大,拓展了贵州铝土矿成矿的时空分布范围与找勘视野。     

贵州铝土矿含矿岩系特征与成矿规律研究

贵州省铝土矿含矿岩系已经有一些研究,但从全省角度看研究有待深入。本次在贵州铝土矿整装勘查及研究成果的基础上,结合最新铝土矿成矿区带划分成果,以贵阳—清镇铝土矿田、遵义—息烽铝土矿田、凯里—黄平—瓮安—福泉铝土矿田、务川—正安—道真铝土矿田四大铝土矿集中区为背景,系统讨论贵州铝土矿含矿岩系的规律。认为贵州铝土矿含矿岩系在时空分布、赋矿地层、下伏地层、含矿岩系厚度、矿物组合和共伴生矿产以矿田为单元均表现出一定的差异性。同时,含矿岩系又表现出一定的规律性,不仅成矿机制相同或相似,而且矿物组合和共伴生矿产等亦有相似性,含矿岩系均覆于古风化壳之上。     

黔北地区铝土矿找矿标志与找矿模式研究

在阐述了黔北务—正—道地区铝土矿成矿地质背景和成矿地质特征的基础上,总结了该区铝土矿的11个找矿标志：层位标志、底板岩性标志、含矿层标志、古侵蚀间断面标志、褶皱构造标志、地貌标志、植被标志、铝土矿标志、伴生矿产标志、脱硅、排铁标志、民采标志,进而初步建立了该区铝土矿的四个典型找矿模式：＂瓦厂坪模式＂、＂新木—晏溪模式＂、＂新民模式＂、＂三清庙模式＂。