人人石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究.pdf

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1、第48卷第3期地质与勘探Vo1．48No．32012年5月GE0L0GYANDEXPL0RAT10NM．dy，2012山西省石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究孙思磊，王庆飞，刘学飞，王艳茹，孟健寅，李德胜，赵增益，段红梅，杨中华。，武建斌(1．地质过程和矿产资源国家重点实验室，中国地质大学(北京)，北京100083；2．岩石圈构造、深部过程及探测技术重点实验室，中国地质大学(北京)，北京100083；3．山西省地质调查院，山西太原030006)[摘要]山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层

2、，且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出，矿石结构以隐晶质结构为主，局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示，硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、高岭石是主要的组成矿物，另外还含有石英、伊利石、绿泥石等矿物。地球化学分析显示，主量元素主要包括Al203、SiO2、Fe203、H20及TiO2，微量元素中碱性和碱土元素¨、sr、Be、cs、Ba及酸土元素zr、Hf、Nh、Ta、w均表现为明显富集，且zr和Hf之间以及Nb和Ta之间具有高度的相关性。地球化学指标Zr／Hf、Nh／Ta以及Eu／Eu一TiO，／A1

3、，0图解显示，底板碳酸盐岩是山西省原平市石墙区铝土矿的重要源岩。[关键词]喀斯特型铝土矿含矿岩系矿物组成地化组成物质来源石墙区山区[中图分类号]P618．45[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2012)03—0487—15SunSi—lei，WangQing-fei，LiuXue-fei，WangYan-ru，MengJian-yin，LiDe-sheng，ZhaoZeng-yi，DuanHong—mei，YangZhong-hua，WuJian—bin．Geologoicalandgeochemicalcharacteristics

4、oftheShiqiangbauxitedepositinShanxiProvince[J]．GeologyandExploration，2012，48(3)：0487-0501．铝土矿是提炼金属铝、镓、稀土(REE)和耐火材踪(DArgenioandMindszenty，1995；ztarkandHein，料的重要来源(Laskou，1991；CalagariandAbedini，2002；Laskouetal，2005；TemurandKansun，2006；2007；Liueta1．，2010)。根据基岩类型，铝土矿主要Calagariand

5、Abedini，2007；Karada—Muzafferetal，分为两类：第一类为喀斯特型铝土矿，该类铝土矿覆2009)。在此过程中，多种方法已经被用来探索喀盖在碳酸盐岩古喀斯特面上，与基岩喀斯特化程度无斯特型铝土矿的物源，包括Ni—Cr对数图解(Schroll关；第二类为红土型铝土矿，该类铝土矿覆盖于铝硅andSauer，1968)、Ga—Zr—Cr三角图解(zlia，1983)、酸盐岩之上(Bdrdossy，1982；DArgenioandMindszen—微量元素富集系数(R)(zlti，1983)、Eu／Eu一TiO2／ty，1995；M

6、amelieta1．，2007；Liueta1．，2010)。中国A12O3一Ti／Cr图解(Mamelietal，2007)和稳定元素铝土矿9o％以上属于喀斯特型(刘学飞等，2008；比率(MacLeanandKranidiotis，1987；MacLeanandDengeta1．，2010)，主要分布在山西、河南、广西、贵州Barrett，1993；Panahietal，2000；CalagariandAbedi—和山东等地区(陈咸章，1999；袁爱国等，2009)。ni，2007)等。Dengetal(2010)研究和探索了桂西对于喀斯特型铝

7、土矿，受其复杂的成矿过程和喀斯特型铝土矿物质来源，提出利用碎屑锆石U—后期的氧化淋滤等作用的影响，导致精确确定其物Ph同位素定年，并结合地球化学特征进行物源综合质组成和物质来源变得非常复杂。近年来，国外许鉴定，取得较好效果。目前为止，多种岩石类型已被多学者主要通过大量的地质学、岩相学、矿物学和地认定为喀斯特型铝土矿的成矿母岩，包括碳酸盐岩球化学综合研究对喀斯特型铝土矿进行物质来源追(MacLeanetal，1997；WuandYao，1997)、基底岩石[收稿日期]2010—11—23；[修订日期]2011—03—06；[责任编辑]郝情情。[基金项

8、目]山西省国土资源厅设立项目”山西省典型铝土矿床伴生矿产赋存状态研究”资助。[第一作者]孙思磊(1984年一)，男，中国地