广西扶绥第四系萨伦托型铝土矿淋滤成矿过程.pdf

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1、卷(Volume)38，期(Number)3，~,(SUM)142页(Pages)62】一634，2014，8(August，2014)大地构造与成矿学GeotectonicaetMetallogenia广西扶绥第四系萨伦托型铝土矿淋滤成矿过程余文超，张启连2，杜远生，陈粤2，梁裕平2(1．生物地质与环境地质国家重点实验室，中国地质大学(武汉)，湖北武汉430074；2．广西地质勘查总院，广西南宁530023)摘要：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

2、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T

3、i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。关键词：岩溶型铝土矿；成矿过程；二叠系；广西中图分类号：P611文献标志码：A文章编号：1001．1552(2014)03．0621—014划分出许多亚型

4、(B／trdossy,1982)，其中，萨伦托亚0引言型铝土矿床特指原生铝土矿层由于构造活动再次发以铝土矿床所覆盖的基岩类型作为主要的分类生暴露剥蚀，受剥蚀的铝土矿石碎屑堆积在灰岩表学依据，铝土矿床被划分为红土型、沉积型与岩溶面的岩溶凹陷中，所形成的次生铝土矿床类型。在型三类。覆盖于铝硅酸岩石之上的铝土矿矿床为红我国该类型铝土矿床又被称为岩溶堆积型铝土矿土型，覆盖于碳酸盐岩石之上的铝土矿矿床为岩溶(刘长龄，1987)。萨伦托型矿床是一种较为特殊的岩型(或称喀斯特型)，沉积型铝土矿床以接受明显搬溶型铝土矿床类型，它的形成既是原生矿床的后生演化阶段，又可视为新一轮的成矿演化

5、过程的开始。运作用且最初的原型矿床已被剥蚀殆尽而与原地或在我国华南广西、云南等省份及向西延伸至越准原地成因的红土型铝土矿床相区别(B~trdossy，1982；B~rdossyandAleva，1990；Bogatyreveta1．，南，萨伦托型矿床构成了极为重要的铝土矿资源，2009；王庆飞等，2012)。岩溶型铝土矿床尚可进一步我国一些研究者也曾对其进行了精细的分类学研究收稿日期：2013-09-22；改回日期：2013-11-24项目资助：中国地质调查局“桂西整装勘查区铝土矿床成因与富集规律研究”项目资助。第一作者简介：余3~]／(1988一)，男，博士生，主要从

6、事沉积地质学方面的研究。Email：evilchaos@sina．corn通信作者：杜远生(1958一)，男，教授，博士生导师，主要从事造山带沉积地质学研究。Email：duyuansheng126@126．com第3期余文超等：广西扶绥第四系萨伦托型铝土矿淋滤成矿过程623重要的含煤层位(Zengeta1．，2005；Daieta1．，2013)。成(张起钻，1999)，矿石砾石分选磨圆程度均较差，茅口组与合山组为平行不整合接触，原生岩溶型铝非常坚硬，表面有棕红色铁质风化壳。土矿层即产出于不整合面之上，为合山组底部的标志层。2采样桂西二叠系铝土矿层的形成与东吴运动密切

7、相各采样点位置以近菱形分布于扶绥县山圩镇四关。东吴运动致使上扬子地区发生整体抬升，并导周(图1)。(1)ZK4353为深度20rn的浅钻孑L。上覆致华南在二叠纪发生最大规模的海退事件(Heeta1．，合山组黑色炭质泥岩，与铝土矿层呈现过渡接触；2003；Suneta1．，2010)。据估计，该抬升事件可能持下伏茅口组灰白色灰岩，与矿层为平行不整合接触，续3个百万年且抬升的高度可能高达50～450m(He茅口组灰岩层中出现充填灰色铝土矿的溶洞。3meta1．，2003，2010)。受此事件的影响，包括研究区在厚的矿层可以用颜色明显区分为上下