贵州铝土矿地质及地球化学研究——以凯里—黄平、息烽—遵义矿集区为例

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	贵州铝土矿地质及地球化学研究——以凯里—黄平、息烽—遵义矿集区为例
	李玉娇
导师	张正伟
	2013
学位授予单位	中国科学院研究生院
学位授予地点	北京
学位名称	硕士
学位专业	地球化学
关键词	铝土矿矿物学地球化学成矿机制贵州
摘要	贵州铝土矿以沉积型为主，多产于早古生代基底之上，沿黔中——渝南铝土矿带分为修文—清镇、息烽—遵义、凯里—黄平及务—正—道四个矿集区。其中清镇—修文、息烽—遵义矿集区的基底分别为中上寒武统白云岩和下奥陶统白云岩，成矿时代均为早石炭世大塘期，含矿岩系为下石炭统九架炉组；凯里—黄平矿集区的基底为上泥盆统白云岩，成矿时代为早二叠世梁山期，含矿岩系为下二叠统梁山组；务—正—道矿集区的基底为下志留统泥页岩或上石炭统灰岩，成矿时代为晚石炭世马平期，含矿岩石为上石炭统大竹园组。本文根据区域地质矿产报告，结合各矿集区含矿岩系在地表的出露情况，选取凯里—黄平矿集区苦李井、遵义—息烽矿集区仙人岩、后槽及新站4个矿区，分别对出露的含矿岩系进行实测剖面的编制和采样，对所采样品分别进行全岩的主微量元素分析测试、矿物组分的半定量分析及矿物组分结构研究，分析方法分别是XRF、ICP-MS、XRD及SEM。含矿岩系岩性变化不大，铝土矿品位和岩性关系十分密切，铝土矿体空间分布不均。统计分析主量元素含量可知，在苦李井、仙人岩、后槽及新站4个剖面中，w（Al2O3）平均值分别为52.50%、66.0%，69.7%及67.2%， Al/Si平均值分别为8.89、8.11、13.63及10.11。分析研究4个矿区地层剖面可知，铝土矿均产于下部由铝土质粘土岩或铁质粘土岩，中部由含铝岩组夹多层豆状、碎屑状、土状或致密状铝土矿，上部由炭质页岩、砂岩夹煤层组成的沉积型铝土矿典型的“煤—铝—铁结构”的含矿岩系中。这表明沉积型铝土矿含矿岩系具有非常明显的岩性组合特征。含矿岩系中Al2O3/TiO2、Al2O3/Zr、Al2O3/Hf、Al2O3/Ta、Al2O3/Nb比值、Nb-Ta和Zr-Hf及Zr-TiO2和Nb-TiO2相关性分析显示，铝土矿成矿物质来源具同源性，苦李井铝土矿物源极可能是当时地表大量风化剥蚀搬运后形成的碎屑岩和泥岩，而遵义铝土矿物质来源极有可能来源于含矿岩系基底，且两矿集区在成矿过程中成矿物质经过了充分的均一化。这表明铝土矿形成过程中，源岩经过彻底的风化分解，铝土矿是强风化作用的产物。Sr/Ba、V/Cr、Ni/Co和V/( V + Ni) 等微量元素比值特征和REE配分模式及Ce/Ce、Eu/Eu特征表明，铝土矿形成的沉积环境具有海相沉积的特点，在铝土矿的成矿过程中物理化学条件经历了氧化还原的交替。这表明铝土矿的形成环境复杂，导致控矿因素多变。元素地球化学特征显示Al2O3、SiO2、Fe2O3及TiO2富集，钙碱性和碱性元素变化小，且均处于较低的范围；全岩中Ga、Sc、Li、V、Nb及Ta等伴生元素富集，且在多数矿床中已达到可利用的平均工业品位，在四个矿区中Ga、Sc、Li、V、Nb及Ta等元素的平均含量分别为75.3×10-6、30.1×10-6、174.3×10-6、322.0×10-6、49.6×10-6及4.1×10-6。 4个矿区含矿岩系NASC标准化的REE配分模式各有其特征，苦李井铝土矿含矿岩系中，矿石和含未完全风化碎屑岩及泥岩的岩石的稀土元素特征较为相似，均表现为轻稀土（LREE）亏损，重稀土（HREE）富集，为典型的左倾型式；遵义铝土矿带表现为轻稀土（LREE）与重稀土（HREE）的富集程度不明显，但都出现一定程度的Nd负异常。薄片鉴定、X射线粉晶衍射（XRD）及扫描电子显微镜（SEM）研究指出，铝土矿矿物组成以一水硬铝石为主，偶见三水铝石，其次为粘土矿物高岭石、蒙脱石及伊利石等，含少量的勃姆石、叶腊石、锐钛矿、普通角闪石、石英、方解石、石膏、白云石/或含铁矿物；含铝土矿层中不同层位一水硬铝石晶体形态有所差异且其含量与粘土矿物和石英含量呈一定的负相关关系。这表明各矿区铝土矿含矿层中矿物的空间分布特点和元素的迁移变化规律大体上是一致的。综合分析后认为铝土矿的物源不仅与其含矿岩系基底有关，还可能与风化剥蚀搬运后形成的碎屑岩和泥岩等有关；风化淋滤作用使得赋矿地层不断去硅除铁富铝。成矿作用大体为：风化剥蚀形成的富铝的风化产物，原地堆积或异地迁移至海陆边缘靠近陆地一侧，海侵作用使得沉积物经受充分的风化淋滤形成铝土矿并得以保存。
其他摘要	The Guizhou bauxite deposit are mainly sedimentary type and are occurred within the early Paleozoic basement, the bauxite along the Qianzhong-Yunan bauxite metallogenic belt is divided into Xiuwen-Qingzhen, Xifeng-Zunyi, Kaili-Huangping and Wuchuan-Zhengan- Daozhen four ore concentration areas. In Xiuwen-Qingzhen and Xifeng-Zunyi ore concentration areas, basement is respectively the middle and upper Cambrian dolomite and Lower Ordovician dolomite, metallogenic epoch is the Datang period of Early Carboniferous and the ore-bearing rock series is the Lower Carboniferous Jiujialu Formation. In Kaili-Huangping ore concentration area, basement is the Upper Devonian dolomite, metallogenic epoch is the Liangshan period of Early Permian and the ore-bearing rock series is the Lower Permian Liangshan Formation. In Wuchuan-Zhengan-Daozhen ore concentration area, basement is the Lower Silurian mudstone and shale or Upper Carboniferous limestone, the metallogenic epoch is the Maping period of Later Carboniferous and the ore-bearing rocks is the Upper Carboniferous Dazhuyuan Formation.
学科领域	矿床地球化学
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.gyig.ac.cn/handle/352002/5835
专题	研究生_研究生_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	李玉娇. 贵州铝土矿地质及地球化学研究——以凯里—黄平、息烽—遵义矿集区为例[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2013.

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