河南大冶矿区晚石炭世岩相古地理特征及铝土矿找矿方向.pdf

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1、第27卷第4期地质找矿论丛V01．27NO．42012年12月：433—439ContributionstoGeologyandMineralResourcesResearchSep．2012：433—439．--I南大冶矿区晚石炭世岩相古地理特征及铝土矿找矿方向李战明，马晓辉，郭锐，杜春阳，陈晓龙，朱聪雅，付治国(河南省地质矿产勘查开发局第二地质勘查院，河南许昌461000)摘要：河南大冶铝土矿区晚石炭世早期处于古岛高地之间的滨岸渴湖沉积环境。中奥陶统以后，经历了160Ma风化剥蚀，在碳酸盐岩的侵蚀面上发育

2、了钙红土铁、铝、硅风化壳。晚石炭世本溪期，海侵作用使矿区所在区域变为滨岸渴湖沉积环境，沉积相出现滨湖相、浅滩相、浅湖相、浅海相、滨岸沼泽相等5种；晚石炭世晚期形成海陆交互相的复理石沉积建造，将早期形成的铝土矿完整保存下来。今后铝土矿的找矿工作应重点放在浅滩一浅湖岩相带、含铝岩系相序发育相对完全的地段、含铝岩系厚度大且稳定的区段，并注意含铝岩系的表生富集作用。关键词：铝土矿床；晚石炭世；岩相古地理；沉积环境；海侵；浅滩相；大冶铝土矿区；河南省中图分类号：P531；P618．45文献标识码：A文章编号：100l_

3、1412(2012)040433—07为华北区豫西分区嵩箕小区。晚：元古代的中岳运动使本区古老结晶基底发生了强烈褶皱和断裂，确定了本0引言区的基本构造格局。中岳运动以后直至早古生代末期，地壳基本趋于稳定，构造运动较弱，多表现为区域河南省铝的产量位居全国第二，嵩(山)一箕性的隆起与拗陷等幅度不大的升降运动，并且发育了(山)地区又是河南省铝土矿的主要矿集区，共发现早古生代以碳酸盐岩为主体的稳定地台型盖层建造；并探明大、中型铝土矿床15个，其中大冶铝土矿床加里东运动期间，本区稳定抬升成陆，地层基本上未产为嵩箕地区具

4、有代表性的大型矿床。大冶铝土矿床生褶皱，并经历了160Ma的风化剥蚀；至晚石炭世中为产于奥陶系碳酸盐岩古老侵蚀面上的一水硬铝石期，来自北东方和东方的海侵，使嵩箕地区除嵩山、箕型沉积铝土矿床，成矿时代属于晚石炭世，赋矿地层山和长葛等几处古岛外的大部区域都被海水浸没，在为上石炭统本溪组。本文对大冶铝土矿区所在区域这些古岛之间的滨海渴湖或湖沼等有利场所，开始了晚石炭世的岩相古地理特征和铝土矿的找矿方向进晚石炭世铁、铝、硅建造沉积。行分析与探讨。大冶铝土矿区位于嵩山、箕山和长葛3个古岛之间的登密拗陷中，属嵩箕滨岸渴湖

5、相沉积环境(图1)。石炭系_1总体上以平行不整合形式沉积在奥陶系(局1嵩箕地区古地理特征部为寒武系)碳酸盐岩的侵蚀面上；这一时期的构造方向和构造形态，仍以近EW向褶皱和Nw和NE向断1．1晚石炭世的古构造特征裂为主，近Ew向和近SN向断裂次之，几乎与下伏古河南省嵩箕地区地处华北地台的南缘，地层分区生界的构造一致，表现出对古构造的继承性。收稿日期：2011-11-21；责任编辑：王传泰作者简介：李战明(1968一)，男，高级工程师，学士，从事矿产地质勘查工作。通信地址：河南省许昌市许继大道12号省地勘二院；邮政

6、编码：461000。通信作者：付治国(1956-)，男，高级工程师，从事矿产地质勘查工作。通信地址：河南省许昌市许继大道12号省地勘二院；邮政编码：461000。第27卷第4期李战明等：河南大冶矿区晚石炭世岩相古地理特征及铝土矿找矿方向435改变，粗碎屑物质迅速发生沉淀。时间的推移，溻湖湖盆因沉积充填变浅缩小，该相带(2)浅滩相。位于由溻湖湖滨相到浅湖相的过在空间位置上也逐渐由溻湖的边缘向溻湖中心迁渡地带，分布在浪基面以下由湖岸斜坡向湖心底过移。其特征为：①沉积物常以泥质为主，含少量砂渡的地带。其特征为：①上

7、石炭统本溪组以黏土岩质，富含碳质而使颜色变为深色，含有大量植物根茎类及铝土矿为主，粒度较细；上石炭统太原组则以粉化石(多为鳞木、羊齿和蕨类)；②沉积层不稳定，常砂岩，砂质黏土岩为主；②物质成分单一，颜色为较为透镜状及小薄层状，可见有水平层理、页理等构单纯的深灰、灰白、银灰等色；③层位较稳定，多具定造；③常夹有薄煤层(线)；④含有少量的菱铁矿、黄向水平层理，块状及薄层状构造；不论岩层还是铝铁矿。岩相特点反映湖盆水体变浅的同时，湿热的(黏)土矿体，均呈似层状或大而稳定的透镜状，矿体气候条件使得溻湖内及周围的植物大

8、量繁殖，植物规模较大；④出现较多的菱铁矿、黄铁矿及铁绿泥石枯萎死亡后随陆源碎屑物沉积，形成泥炭层，夹于弱矿物。上述特点反映水深比湖滨相增大，水介质条水动力条件下的泥质和粉砂质：之间。件为中性一偏碱性和相对平静的还原环境。因此有上述5个相带在平面分布上有一定的分带利于细碎屑物质的沉积，亦利于氢氧化铝胶体的凝性，即自渴湖边缘向湖的中心，由湖滨相一浅滩相一聚和沉淀，同时铁质则以Fe形式发生沉淀，生成浅湖相