贵州务正道地区风化作用与铝土矿形成机理探讨_金中国

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1、第２６卷第６期Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．６２０１２年１２月ＭＩＮＥＲＡＬＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹＤｅｃ．２０１２贵州务正道地区风化作用与铝土矿形成机理探讨①金中国１，刘玲１，黄智龙２，向贤礼１，谢樨１（１．贵州有色金属和核工业地质调查局，贵阳５５０００５；２．中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）摘要：务正道地区铝土矿是由风化作用形成的古风化壳沉积型铝土矿，成矿母岩主要来源于下伏中下志留

2、统韩家店组碎屑岩。文章依据瓦厂坪矿床岩、矿石Ｘ衍射、电子探针分析成果，绘制Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＦｅＯ三角图，并探讨了风化作用与铝土矿（岩）形成机理，认为风化作用是铝土矿形成的必要条件，母岩风化作用是（一个）Ｓｉ不断的溶解迁移流失，Ａｌ和Ｔｉ相对残留、再迁移、沉积富集的过程，铝土矿形成受风化作用时期气候、地理环境等因素影响，矿床规模、矿石质量与风化时间、储藏条件、脱硅富铝作用密切有关。关键词：铝土矿；风化作用；成矿机理；务正道；贵州中图分类号：Ｐ６１８．４５文献标识码：Ａ文章编号：１００１－５６６３（

3、２０１２）０６－０４６９－０７务正道铝土矿成矿区位于黔北－渝南铝土矿带局部见两层。含矿岩系厚度与铝土矿层厚度成正相上，是贵州重要的铝土矿矿产资源地，至今已发现矿关关系，地表较深部矿石质量好，矿层厚度相对大。床（点）２０余个（图１），近年相继探明了务川瓦厂坪、大竹园，正安新木－晏溪，道真新民等大型矿床，提交２风化作用、古地理环境与铝土矿形成资源量储量１．５亿吨以上，预测资源量超４亿吨。铝土矿受控于成矿作用后形成的各向斜构造，含矿岩系２．１初始矿层形成为中二叠统栖霞组（Ｐ２ｑ）之下，中下志留统韩家店组众所

4、周知，任何含铝岩石在适宜的气候和保存条（Ｓ１－２ｈｊ）碎屑岩或上石炭统黄龙组（Ｃ２ｈ）碳酸盐岩侵件下经风化作用都可以形成铝土岩或铝土矿。铝土蚀面之上的中二叠统梁山组（Ｐ２ｌ）地层，赋矿围岩主矿是一种典型的外生性矿产资源，可形成于表生风化［１］要为炭质页岩、钙质页岩、泥灰岩。至沉积成岩，后生变质的各个阶段。铝土矿形成受区域地质作用、风化作用及风化作用时期气候、地理１含铝岩系及矿体产出特征环境等因素影响。在我国，由风化作用形成的古风化壳型铝土矿占铝土矿石总储量９８％以上，且９９％以上分布在古陆地区，主要的

5、产出时代是石炭纪，占本区含铝岩系为中二叠统梁山组，分布于向斜构［２～３］造区，厚０～１５ｍ，一般５～８ｍ，上、中、下为不同的岩８０％以上，其次是二叠纪，占１９％。红土风化壳型铝土矿成矿物质主要来源于被侵性组合，上部为灰、灰黑色炭质页岩、钙质页岩及铝土蚀的下伏基岩，下伏基岩为主要成矿母岩已被广大学质页岩、粘土岩，厚０～４ｍ；中部为铝土矿层，由浅灰［４～５］者认同。研究区含矿岩系的稀土元素及Ｚｒ、Ｈｆ、－深色铝土矿和铝土岩组成，厚０．８～１０ｍ，部分矿区Ｎｂ、Ｔａ等稳定元素的地球化学特征与下伏中下志留矿层

6、之间夹０．２～２ｍ厚的铝土质页岩；下部为灰、灰统韩家店组具明显的相似性，韩家店组碎屑岩广泛分绿色绿泥石岩或铁绿泥石岩、铝土质页岩、炭质页岩，布，Ａｌ２Ｏ３含量一般在２０％左右，认为是铝土矿主要厚１～３ｍ（图２）。［６～７］的成矿母岩。矿体呈层状产出，产状与围岩一致，常见一层矿，①收稿日期：２０１２－０６－０１作者简介：金中国（１９６５－），男，博士后，研究员，从事地质勘查与研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｚｋｙｊｚｇ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。４６９图２瓦厂坪铝土矿床含矿岩系柱状图Ｆｉｇ．２Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｏｆｏ

7、ｒｅｂｅａｒｉｎｇｓｅｒｉｅｓｉｎＷａｃｈａｎｇｐｉｎｇｂａｕｘｉｔｅｓｄｅｐｏｓｉｔ热－热带，红土化作用年平均气温大于２０℃，年降雨量大于１２００ｍｍ，侵蚀剥蚀时间大于１０Ｍａ，而贵州北部在风化剥蚀期，古地磁位置为８．２°，为剥蚀大陆边缘靠近古海岸区，属潮湿多雨的亚热－热带气候环图１黔北务正道地区地质图［１３］境。刘巽锋等根据黔北硬水铝石及高岭石的氧同Ｆｉｇ．１ＧｅｏｌｏｇｉｃａｌｍａｐｏｆＷｕｚｈｅｎｇｄａｏ位素地质计温，计算出铝土矿风化成矿的年气温为ａｒｅａｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎＧｕｉｚｈｏｕ３３

8、．４～４０．１℃［１４～１５］，与赵运发等测量山西铝土矿风Ｊ－侏罗系Ｔ－三叠系Ｐ－Ｃ－二叠系－石炭系Ｓ－志留系化成矿的年平均气温为３２．４℃或３３．１℃基本一Ｏ－奥陶系　∈－寒武系１－断层２－地层界线３－铝土矿床［１６］，也与国外学者研究结果相吻合［１７～２１］。在基岩致（点）４－向斜编号风化过程中，风化作用越彻底，剥蚀间断时间越长，粘土矿物风化成铝土矿物就越多，如排泄条件好，储藏［８～９］据区域资料显示，务正道地区在寒武纪－中环境佳，形成富矿的可能性就