华北石炭纪艾雨头大型喀斯特铝土矿成因机制研究

喀斯特型铝土矿中硬水铝石的成因机制对准确认识该矿床的成因至关重要,也是业界长期争论的焦点。早期普遍认为风化作用阶段形成的三水铝石经历后期压实变质作用脱水形成硬水铝石,然而近期大量研究显示自然界铝土矿中硬水铝石多为地表喀斯特型环境下结晶形成。华北晚石炭世发育大规模硬水铝石型喀斯特铝土矿,本文选取华北北部艾雨头大型铝土矿床为研究对象,在翔实的矿床地质研究基础上,借助X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,探索硬水铝石的地表结晶条件和铝土矿的形成过程。艾雨头铝土矿含矿岩系剖面自下而上依次包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩,其中:铁质粘土岩矿物组成主要为伊利石、高岭石、针铁矿、赤铁矿、硬水铝石和锐钛矿;铝土矿主要为硬水铝石、高岭石、赤铁矿、针铁矿和锐钛矿;粘土岩为高岭石、针铁矿、赤铁矿和锐钛矿。艾雨头喀斯特铝土矿顶底板岩石未发生变质作用,而且原位分析显示硬水铝石中含有较高含量的Si、Fe、Ti、Cr、V、Pb等元素,指示硬水铝石为表生沉淀成因。矿石中发现硬水铝石与赤铁矿和针铁矿密切共生,表明硬水铝石可在氧化条件下形成(...     

广西靖西县新圩铝土矿Ⅶ号矿体矿石热分析

广西靖西新圩堆积型铝土矿为我国典型的一水铝型铝土矿。以新圩堆积型铝土矿的典型样品为研究对象,通过X衍射分析确定其矿物组成,进一步借助差热(DTA)与热重(TG/DTG)分析,探索铝土矿石加热过程。X衍射分析显示5个铝土矿样品矿物组成主要为硬水铝石、赤铁矿、绿泥石、三水铝石、锐钛矿、金红石、针铁矿以及少量的高岭石。差热(DTA)分析显示铝土矿样品有2个明显的吸热峰,分别为三水铝石和硬水铝石吸热峰;热重(TG/DTG)曲线显示样品分解分为4个阶段,分别为吸附水失去阶段和三水铝石、针铁矿、硬水铝石脱羟基作用阶段。利用热重(TG/DTG)数据分别计算了硬水铝石、三水铝石、针铁矿矿物相对百分含量,与国内外同类型铝土矿矿石热分析特征对比显示具有大体一致的热分析特征。     

广西铝土矿矿床特征、成矿规律、成矿系列及找矿方向

广西铝土矿矿床类型有沉积一水硬铝石型、堆积一水硬铝石型和堆积三水铝石型三种, 各类型铝土矿矿床均有相当数量达中-大型规模。矿石质量以堆积一水硬铝石型铝土矿最佳。广西铝土矿矿集区主要位于桂西和桂中地区, 其次为桂西南地区, 其中百色市的那坡—靖西—德保和平果—田东—田阳两个矿集区分布有广西大部分优质一水硬铝石型铝土矿矿床; 桂中地区的矿集区以堆积三水铝土矿分布为主; 桂西南扶绥—龙州矿集区亦具有一定的规模。广西沉积一水硬铝石型铝土矿矿床受控于上二叠统合山组煤系地层, 其后期风化形成了堆积一水硬铝石型铝土矿床, 而堆积三水铝土矿床则主要为碳酸盐岩分布区第四纪红土型风化作用形成的。广西铝土矿划分为两个矿床系列组合, 一为与沉积作用有关的矿床系列组合, 二为与风化作用有关的矿床成矿系列组合。作者采用全国统一成矿预测方法预测了广西铝土矿资源潜力, 圈出了7个铝土矿成矿远景区。下一步找矿将以探查沉积一水硬铝石型铝土矿为主。     

靖西三合铝土矿铝矿物特征及成因机制分析

以光薄片观察、粉晶X射线衍射分析等多种方法为手段,对靖西县三合铝土矿的硬水铝石和三水铝石的矿物特征进行研究,并探讨其成因机制.分析发现矿石主要由铝矿物、粘土矿物、铁矿物、钛矿物和石英等组成,这些矿物主要以细小微粒或单矿物集合体赋存于矿体中.其中硬水铝石和三水铝石是最主要的铝矿物.硬水铝石主要存在于沉积型铝土矿和堆积型铝土矿矿石中,三水铝石与硬水铝石伴生,主要赋存于堆积铝土矿矿层红土中.研究认为本区三水铝石主要为表生条件下,含铝母岩经红土化风化作用形成,硬水铝石主要为三水铝石经变质作用脱水形成,形成硬水铝石的三水铝石是地质历史上含铝母岩红土化作用形成的.     

广西扶绥地区喀斯特型铝土矿矿物学特征及其成因意义

扶绥地区铝土矿位于东南地洼区的二级构造单位—黔桂地洼内。通过野外地质调查,结合室内显微镜鉴定,利用X射线衍射分析和电子探针技术对矿床中矿石结构及矿物组成进行深入研究。矿石结构主要为豆鲕粒结构、团粒结构、结核状结构、内碎屑结构、胶状结构、泥晶结构等。矿石中主要的矿物成分为一水硬铝石、高岭石、赤铁矿,次要矿物为勃姆石、针铁矿,并含少量伊利石、叶蜡石、黄铁矿、锐钛矿、石英、方解石等。矿物学研究显示:一水硬铝石具有较高Al2O3含量,SiO2,TiO2,Fe2O3等杂质含量少,且普遍发育重结晶现象;自生高岭石与后生高岭石相比有高Al低Si的特点;赤铁矿和针铁矿含有较多Al,Si,Ti混入物;黄铁矿具有高S、低Co/Ni比的特征。分析表明一水硬铝石主要为三水铝石在地台活化阶段脱水重结晶形成;高岭石的成因分为风化残余、同生及后生三种;叶蜡石的出现反映了铝土矿形成过程中变质作用的存在;赤铁矿和针铁矿是湿热气候条件下岩石风化成土过程的产物;黄铁矿为沉积成因。综合分析,认为本区铝土矿床的形成具有多成因、多阶段的特点,为地台原生沉积+地洼改造+喀斯特化淋滤的多因复成矿床。     

贵州务川瓦厂坪铝土矿床稀土元素地球化学特征及其对成矿过程的指示

瓦厂坪铝土矿床是黔北务川-正安-道真铝土矿成矿区内的大型古风化壳沉积型铝土矿床,其含矿岩系位于下二叠统栖霞组(P2q)灰岩和志留系中下统韩家店组(S1-2hj)泥页岩之间的下二叠统梁山组(P2l)地层中。铝土矿石的矿物组成主要以硬水铝石、勃姆石、高岭石、蒙脱石以及赤铁矿为主,其次还含有少量的三水铝石、黄铁矿、针铁矿、锐钛矿、锆石、长石和石英等。矿物学特征表明,铝土矿物质经历了搬运和重新沉积。研究表明铝土矿石及下伏志留系韩家店组泥页岩的稀土元素地球化学特征较相似,暗示韩家店组泥页岩可能为铝土矿主要的成矿原岩。铝土矿床的形成是下伏韩家店组泥页岩通过长期原位风化作用逐步转变而来的。铝土矿剖面上稀土元素的地球化学演化是多方面因素综合作用的结果,这些因素包括:原岩类型、p H值、矿物颗粒的大小、地下水的化学性质、剖面上Fe的浓度变化、所含矿物的种类以及稀土元素的地球化学性质等因素。根据地质学、矿物学和地球化学数据,对务川瓦厂坪铝土矿床提出了4阶段的成矿模式。     

平果三水铝矿物质成分及成矿作用的研究

平果三水铝矿与一水型堆积矿同产于一个层位，三水铝石赋存于堆积矿的准胶结物中（俗称泥巴）．准胶结物含Al2O3约40％左右，有效铝硅比为3～6．45．研究表明，该矿层的成矿物质均来源于二叠纪沉积型黄铁矿一水硬铝石铝土矿。三水铝石是硫酸成矿作用下的产物．     

广西金龙铝土矿地质与地球化学特征研究

采用常量、稀土分析、X粉晶衍射、镜下鉴定、红外光谱、扫描电镜等方法,系统研究广西金龙铝土矿的地质与地球化学特征,对该区铝土矿综合开发利用有重要的指导意义。结果表明:矿区Al2O3平均含量约44%,铝硅比均值约3.57,主要矿物有硬水铝石(37%)、高岭石、叶腊石、锐钛矿,部分含赤铁矿、针铁矿、三水铝石。ΣREE相对富集,样品δEu存在负异常,δCe异常不明显,沉积环境多为海陆过渡相,成矿环境以还原环境沉积为主导,有异地沉积等成矿物质多源特征。硬水铝石属斜方晶系双锥体类,在矿石中与高岭石、叶腊石等嵌布伴生,不易分选。     

堆积铝土矿中三水铝石成因探讨

堆积铝土矿中三水铝石成因探讨谌建国，刘云华（中国地质科学院宜昌地质矿产研究所，宜昌４４３００３）关键词堆积铝土矿，三水铝石－硬水铝石矿床，三水铝石成因，大气降水淋滤我国桂西至滇东广泛发育堆积型铝土矿，资源量很大。矿体是杂基支撑的角砾堆积物，砾石和基质...     

重庆南川-武隆铝土矿矿物学、地球化学特征

重庆南川-武隆铝土矿属于渝南-黔北铝土矿成矿带,为喀斯特型铝土矿床。经显微镜、X射线粉晶衍射、矿物自动分析仪（MLA）、扫面电子显微镜等方法对该矿床矿物学的研究,发现组成铝土矿的主要矿物为一水硬铝石、高岭石、绿泥石,次要矿物为伊利石、一水软铝石、三水铝石、鲕绿泥石、菱铁矿、赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、锐钛矿、金红石、磷灰石、石英、锆石、方解石、长石及稀土矿物等。矿石组构及矿物组合表明形成铝土矿的沉积/成岩环境为接近于潜流的环境。矿石结构和锆石形态指示成矿物质经过了短距离的搬运。地球化学研究结果显示,组成铝土矿的主要化学成分为Al2O3、TFeO、SiO2和TiO2,铝土矿化过程中REE、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、Sc、Li和Ga发生富集。形成铝土矿的母岩物质主要来自下伏页岩的风化作用,灰岩和酸性火山岩对铝土矿的形成也有一定的贡献。结合稳定同位素资料,认为铝土矿的形成可能与生物作用有关。     

广西平果太平矿区外围铝土矿石工艺矿物学研究

以广西平果县太平铝土矿区外围的矿石为研究对象,采用化学分析、X射线粉晶衍射、光学显微鉴定、X射线能谱分析等方法对矿石的化学组成、矿物组成、矿物嵌布特征等进行了系统研究。结果表明,太平矿区外围铝土矿属于高铁的一水硬铝石型铝土矿,其中Al_2O_3含量为53. 06%,A/S值为10. 74,适用于拜耳法回收;共伴生组分中Fe_2O_3、Ti O_2、Ga、Nb达到综合回收利用指标。矿石选冶回收的目标元素Al主要以一水硬铝石、三水铝石的形式存在,平衡配分占比分别为85. 9%、6. 73%。矿石复杂的结构构造、矿物嵌布粒度、矿石中Fe、Si等元素不均匀分布等因素对Al的选冶回收有一定的影响。     

X射线衍射增量法在三水铝石定量分析中的应用--以桂西堆积型铝土矿中的红土为例

简述了X射线衍射增量法进行定量分析的原理、实验过程和实验条件,并用该方法对桂西堆积型铝土矿中的红土三水铝石进行了定量分析.实验表明,在红土样品中加入一定量的标准样品后,利用X射线衍射增量法测定红土样品中三水铝石的含量,与原有的利用化学物相分析方法相比,具有不受红土样品中物相数量和矿物组合限制的优点;同时,X射线射线衍射增量法具有简便、快速、准确、经济的特点,是测定桂西堆积型铝土矿中的红土中三水铝石最为理想的定量分析方法.     

桂西堆积型铝土矿中三水铝石成因矿物学研究

桂西堆积型铝土矿中三水铝石的矿物共生组合、矿物空间分布规律、产出特征、矿物的形成世代、化学成分、稀土元素和矿体内外的水质成分等成因矿物学特征研究结果表明，红土中的三水铝石是由硬水铝石水解形成的，三水铝石形成于本区特殊的气候和地质条件，特别是地下水溶液中Al^ 3、[SiO4]^-2浓度及pH值等多种因素的制约，经历了Al(OH)3的沉淀、老化、脱玻化、结晶几个阶段。在淋滤作用的早期，形成了高岭石；在淋滤作用较弱的位置，形成了次生石英。不仅是新类型矿床，而且其成因也是独特的，是正处于退化中的铝土矿。     

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。     

大别山北部石榴二辉麻粒岩变质结构和水活度及其演化特征

通过对大别山北部石榴二辉麻粒岩岩相学、矿物地质温压计和热力学计算, 获得4个主要的变质演化阶段的矿物共生组合、温压条件和相应的水活度条件: (1) 榴辉岩相阶段(M₁), 以Cpx (含Jd) +Q +Ru +Gt组合为代表的残留矿物, 并呈包体的形式产于石榴石中, t=612~750℃; (2)麻粒岩相阶段(M₂), 以Opx+Cpx +Gt+Q +Ti+Mt矿物组合为特征, 其相应的t =837~887℃, p=1.03~1.25GPa, 水活度为0.718~0.799; (3) 角闪岩相阶段(M₃), 矿物组合为Cpx +Gt+Amp +Pl+Mt, t=530~660℃, p=0.85~0.95GPa, 其相应的水活度为0.2 3~ 0.2 4;和(4) 低角闪岩相阶段(M₄), 其形成的温压条件为t=495℃, p=0.5 6~ 0.70GPa, 相应的水活度为0.11~ 0.13.石榴二辉麻粒岩变质反应、变质结构、矿物组合及其演化, 不仅受控于形成时的温压条件, 而且与形成时体系中水活度的演化有着密切的成因关系.水活度的演化特征表明, 变质流体在变质作用过程中, 对变质反应温度起着一定的缓冲作用.      

论我国铝土矿床类型及其红土化风化壳形成机制问题

中国铝土矿床98%以上为古风化壳型,少量属红土型.前者分六个亚型,即铝硅酸盐岩古风化壳原地残积（Ⅰ_a）;碳酸盐岩古风化壳准原地堆积（Ⅰ_b）、异地堆积（Ⅰ_c）以及异地沉积（湖水）（Ⅰ_d）;I_ca古风化壳异地沉积（海相）;Ⅰ_f碳酸盐岩古风化壳准原地堆积（或沉积）-现代喀斯特堆积等六个亚型.ⅠⅠ_b、Ⅰ_c三亚型矿床在大气条件下就位,就位以后继续红土化,为此矿层很少层理;矿石中常有渗流管、渗流凝胶.Ⅰ_d、Ⅰ_e亚型在水体中沉积,有层理,无渗流管、渗流凝胶.所有铝土矿床的矿物组成及矿石结构、构造都是含铝岩石红土化风化作用易溶物淋失,难溶的钛、铝、铁质残留的风化壳铝土物质;无水体中结构、构造特征;δ18O‰及δD‰值证为风化物;除Ⅰ_c外均无动物化石及其碎屑.     

论广西平果铝土矿成因与沉积相的关系

一、概述被列为我国九大有色金属基地之一的广西平果铝土矿(图1),以品位高,规模大著称。据引滇隆起民明。①南{十一L琳断裂②埂娜一罗甸断裂③弥私一盘县断裂妞,凭样一贵县断裂图l研究区大地构造