广西扶绥第四系萨伦托型铝土矿淋滤成矿过程

位于广西扶绥地区的铝土矿资源主要存在二叠系合山组原生岩溶型铝土矿层与第四系萨伦托型(岩溶堆积型)铝土矿床两种赋存形式,前者覆盖在中二叠统茅口组与上二叠统合山组的不整合面上,后者属于第四系松散堆积物,是原生铝土矿层被改造的产物。本文通过对广西扶绥铝土矿区内不同类型矿石样品的矿物学与地球化学分析,力图恢复从二叠系原生铝土矿的形成到最终成为萨伦托型铝土矿的矿石演化过程。不同采样点所代表的矿石可能经历的环境类型如下:ZK15108代表未受现代地下水改造的深埋状态;ZK4353代表受到现代地下水改造的浅埋状态;剖面MY代表暴露地表的原生矿层;剖面KL代表典型的萨伦托型矿床剖面。在该过程中,矿石内以高岭石与绿泥石为代表的黏土矿物有向一水软铝石及一水硬铝石等铝矿物转化的趋势。所有矿床均显示易迁移元素如碱金属与碱土金属等几乎全部流失,而Ti与Al呈现显著正相关关系,这些是红土化及铝土矿化过程中强烈的化学风化作用导致的结果。质量变化计算结果显示,在原始的铝土矿层剖面中,所有元素均呈现亏损,但Al因亏损程度较小因此呈现相对富集。当矿层接受现代地下水系统改造时,矿层内元素的迁移特征出现分异。而当进入到地表淋滤状态时,杂质元素被带走而Al出现富集。在广西原生铝土矿向萨伦托型铝土矿转变的过程中,淋滤作用的强度及地下水排泄通畅程度是控制矿石质量的最主要的两个因素。     

黔北务正道地区早二叠世铝土矿成矿模式

黔北务正道(务川—正安—道真)地区,早二叠世沉积型铝土矿形成于黔北平原近海的一个半封闭海湾环境,冰期低海平面时期与中扬子海湾分离成为滨岸湖泊,间冰期高海平面时期与中扬子海湾连通。古地理单元可分为黔北平原、滨岸平原、滨岸湿地和半封闭海湾等单元。准同生和后期含矿岩系的暴露、淋滤是铝土矿形成的主要控制因素。土状及半土状铝土矿(包括土状及半土状的碎屑和豆鲕矿石)是含矿岩系准同生和后期暴露期间淋滤而成的,而致密状矿石是没有经过淋滤或弱淋滤形成的。碎屑状铝土矿是盆地内部泥裂破碎再沉积形成的;豆鲕状矿石是盆地内部胶体凝聚而成的。务正道铝土矿的动态成矿模式表明铝土矿主要形成于两次准同生淋滤期,因此铝土矿找矿应重点选择滨岸湿地、具有明显淋滤作用发育的地区。     

“黔中隆起”和贵州晚古生代古地理演化及其对铝土矿的控矿作用*

早古生代的区域隆升形成的古地貌和晚古生代海平面变化明显控制了贵州晚古生代古地理与古地貌的演化,“黔中隆起”表现尤为明显。然而对“黔中隆起”的形成时间及演化存在较大争议,限制了对贵州铝土矿的沉积古地理与古地理演化史的认识。通过野外踏勘、资料收集和整理,建立了贵州晚寒武世至二叠纪数个重要地质历史时期的古地理图,对“黔中”隆起的形成时间、演化等进行了再认识,揭示其与贵州铝土矿成矿的耦合关系。寒武纪至早志留世早—中期,“黔中隆起”北缘缺失与之相关的古陆边缘相沉积,黔中地区大规模的隆起时间应以下志留统韩家店组潮坪相沉积的出现作为开始。在“黔中隆起”的显著影响下,黔中和遵义地区经历长期而强烈的风化剥蚀,于早石炭世分别形成喀斯特洼地和漏斗、峡谷地貌,为九架炉组含铝岩系的形成提供了物质条件和成矿场所,并在晚古生代冰盖消长带来的海平面和气候变化的影响下,通过强烈的淋滤作用形成铝土矿。黔北务正道地区经历了长期的风化剥蚀后,在海平面高频变化下形成有利于下二叠统大竹园组铝土矿形成的滨岸湿地环境和洼地地貌。贵州早二叠世的铝土矿与晚古生代冰期具有更明显的耦合关系。     

纳米矿物在堆积型铝土矿床研究中的应用*

至少一维尺度上小于100ⁿm的矿物都属于纳米矿物的范畴,自然界中除了大量的人造纳米矿物之外,天然的纳米矿物分布也很广泛。随着透射电子显微镜(TEM)技术在地球科学中的应用,大量的天然纳米矿物在地壳表层和内部被发现。尤其是在矿田区域,与矿体相关的纳米矿物在各种介质中被发现,并且这些纳米矿物在矿床的研究中有着独特的作用。堆积型铝土矿床储量大,是铝土矿的重要来源。在堆积型铝土矿床中发育有大量的纳米矿物,矿石矿物也以纳米级晶体分布于矿床中,并且在纳米尺度上表现出结构和成分的变化,这些纳米矿物以及结构、成分的变化记录了铝土矿成矿过程的物理化学信息,为探究铝土矿的成因提供了独特的窗口。该综述总结了纳米矿物在研究堆积型铝土矿床中的优势,为研究堆积型铝土矿床的提供了新方法,为认识堆积型铝土矿的成因提供了新角度。