贵州龙里丰源铝土矿床元素地球化学特征.pdf
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1、 年 卷第 期(总第 期)贵 州 地 质 ()收稿日期 修回日期基金项目本文受 贵州省喀斯特中心项目“石炭纪二叠纪古喀斯特演化与铝土矿成矿机制研究”和贵州省自然资源厅公益性基础性地质工作项目“贵州省凯里瓮安龙里地区铝土矿成矿期岩相古地理及控矿因素研究”联合资助作者简介吴波()男四川武胜县人高级工程师主要从事矿产勘查及矿产地质调查工作:贵州龙里丰源铝土矿床元素地球化学特征吴 波强希润王 波邓克勇黄勇灵杨 梅(贵州省地质调查院贵州 贵阳 贵州省地质博物馆贵州 贵阳)摘 要龙里丰源铝土矿床属黔中铝土矿带龙里早石炭世杜内晚期铝土矿成矿亚带矿体产于丰源铝矿层()矿床类型属沉积型铝土矿床 本文通过系统采集
2、钻孔岩心样进行铝土矿床元素地球化学研究 主量元素结果显示含铝岩系以、及 为主、等含量相对较低微量元素、等含量相对较高、等含量相对较低 指数 平均 总体介于 说明丰源铝矿层形成时化学风化强度强烈古气候条件显示为炎热、潮湿的气候环境 元素 含量 平均值为 显示总体为半咸水环境下形成同时伴有咸水环境为海陆交互相海相环境/平均为 /平均为 表现为轻稀土比重稀土富集轻稀土和重稀土发生了较强分异 铝土矿具有 负异常、异常不明显的特征/平均 表明含铝岩系主要形成于氧化的沉积环境关键词微量元素稀土元素 指数丰源铝土矿床贵州龙里中图分类号 文献标识码 文章编号()引言丰源铝土矿床位于贵州省龙里县草原乡一带归属黔
3、中铝土矿带龙里早石炭世杜内晚期铝土矿成矿亚带矿床属“龙里式”铝土矿且作为典型矿床在贵州早石炭世铝土矿中该式铝土矿底板地层最新顶板地层最老 矿床类型属沉积型铝土矿床(翁申富等)丰源铝土矿床由长冲铝土矿、凉水井铝土矿、兑窝铝土矿、谷郎铝土矿、金谷铝土矿、灯盏坪铝土矿、长谢坪摆嫁坪铝土矿归并而成 近年来贵州省地矿局等单位在该区先后开展了铝土矿调查评价及勘查工作如贵州省地矿局 地质大队 年实施的龙里县长金坪铁矿详查 贵州省地矿局 地质大队 年实施的贵州省瓮安龙里地区平寨向斜铝土矿整装勘查 年又进一步实施的龙里县金谷铝土矿详查为该区提供了大量翔实的地质矿产资料 在科研方面先后有学者对该区做过矿床学及元素
4、相关性研究(赵志军等)含矿岩系特征、形成时代及古地理环境研究(刘平等)典型矿床及成矿模式研究(翁申富等)岩相古地理、微地貌及控矿因素研究(马荣等吴波等)笔者于 年有幸参加了龙里地区铝土矿的野外踏勘调查通过系统采集金谷矿段施工钻孔()岩心样 件进行含铝岩系及顶底板主量、微量及稀土元素地球化学研究探讨丰源铝土矿形成的古环境、古气候、古盐度及成矿作用过程 成矿地质背景区域大地构造位置位于扬子陆块黔北隆起区和黔南凹陷区的结合部位(戴传固等)早古生代区内沉积海相碳酸盐岩、陆源碎屑岩为铝土矿成矿提供了丰富的矿质母岩成为聚铝盆地的底板决定了原型成铝盆地的形态和规模晚古生代起贵州处于离散构造背景自泥盆纪开始进
5、入陆内裂陷阶段并在早泥盆世至早石炭世中期大致以息烽开阳瓮安一线为界分为黔南凹陷和黔北隆起丰源铝土矿产于黔北隆起区与黔南凹陷区的结合部位 晚泥盆世受“弗拉斯法门期”地质事件的影响海水退至龙里草原南面一带北边为古陆剥蚀区南边为海其间大致以龙里为中心大面积处于海陆交互相区 至早石炭世杜内晚期古地貌总体趋于平缓 总体地形表现为北高南低北面为陆南面为海陆与海之间形成了晚泥盆世碳酸盐岩为基底的北东向古喀斯特岩溶洼地(海陆交互相区)该区域内溶坑发育密集岩溶漏斗广泛为丰源层铝土矿的形成提供了有利场所黔陶铝土矿床、丰源铝土矿床即在此形成(吴波等)图 丰源铝土矿床地质简图 古陆近海盆地碳酸盐岩台地台内裂陷盆地石炭
6、系下统祥摆组丰源层石炭系下统汤粑沟组石炭系下统革老河组泥盆系上统者王组泥盆系上统高坡场组地质界线含铝岩系露头地层产状 小型铝土矿床矿区范围地名 贵 州 地 质 年 卷 区域位于龙里(箱状)复(式)背斜中段该背斜分布于龙里水场至惠水清水苑一线以东龙里县城至惠水岗度附近 褶皱轴向近南北形态开阔平缓 区域断裂以近东西向和北东向为主主要发育有龙里断层和余下堡断层 两条断层均呈向北西弧形凸起断层倾向南东倾角约 大部分显示逆冲性质 区域地层主要为泥盆系、石炭系其次为二叠系、三叠系 区域已发现有铝土矿、铁矿、煤炭、硫铁矿、石灰岩、白云岩、重晶石、高岭土、耐火粘土、粘土等多种矿产 矿床地质 矿区地质特征矿区位
7、于龙里(箱状)复(式)背斜中段该背斜轴向近南北呈平缓的单斜构造 岩层产状平缓南部地层倾向北东北部倾向北北西倾角 出露地层由新到老依次为第四系()、石炭系下统上司组()、旧司组()、祥摆组()、丰源层()、革老河组()、泥盆系上统者王组()、高坡场组()地层岩性主要为碳酸盐岩其次为碎屑岩 其中上司组()为泥晶灰岩、微晶白云岩夹砂岩旧司组()为泥晶灰岩、泥灰岩夹炭质页岩祥摆组()为石英砂岩夹炭质页岩或煤线丰源层()为一套粘土岩、铝土质粘土岩、铝土岩、铝土矿及含铁铝质粘土岩组合其中部夹碎屑状、致密状铝土矿下部常见红色铁质浸染底部常见铁铝质胶结碳酸盐岩角砾形成的砾质岩石革老河组()为泥晶灰岩夹含炭质灰
8、岩者王组()为介壳泥晶灰岩、豆石灰岩高坡场组()为细晶白云岩(见图)矿体特征矿区内含铝岩系厚度和铝土矿体厚度受古岩溶洼地的控制明显矿体的厚度随含矿层厚度变化而变化 在岩溶洼地中部含铝岩系和矿体厚度大相反在岩溶洼地的边缘含铝岩系和矿体厚度减小甚至尖灭(翁申富等)据贵州省瓮安龙里地区平寨向斜铝土矿整装勘查报告矿区内共划分 个铝土矿体矿体平面形态呈不规则状剖面形态呈层状、似层状单矿体长 宽 矿体厚 其中 矿体为矿区主矿体矿体长 图 矿区综合地层柱状图(据肖凯等)(.)宽 矿体规模达中型 矿体由 个工程控制矿体平面形态呈不规则团块状剖面形态呈层状、似层状结构简单一般为单层矿矿床中极少见夹石分布 矿体产
9、状与围岩基本一致倾向北东倾角 平均倾角 单工程矿体厚度 平均 矿体品位 含量 平均 /为 平均 矿石主要矿物成分为一水硬铝石含量 次为粘土矿物含量 此外有少量石英、褐铁矿、铁质及泥质含量小于 矿石自然类型主要为豆鲕状、碎屑状铝土矿其次为致密状铝土矿 矿石结构有含鲕粒砂屑结构、微泥晶结构、显微鳞片结构、碎屑状结构(次生)(见图)矿石构造主要有层状构造、块状构造、半土状构造 样品采集及测试通过对丰源铝土矿床金谷矿段已实施的 钻孔进行系统地采样共计 件自下而上依次采集底板者王组灰岩()件、铝土质粘土岩()件、致密状铝土矿()件、碎屑状铝土矿()件、致密状铝土岩()件、顶板祥摆组粘土岩()第 期 吴
10、波等:贵州龙里丰源铝土矿床元素地球化学特征 ()含鲕粒砂屑结构(单偏光)()微泥晶结构(单偏光)()显微鳞片结构(正交偏光)()碎屑状结构(次生)(正交偏光)图 矿石镜下结构特征 件采样方法为/劈心法样品测试机构为澳实分析检测(广州)有限公司 主量元素采用硅酸盐岩矿的分析方法测试分析测试精度为 操作步骤:将样品破碎后缩分出 研磨至 (目)采用 射线荧光光谱仪()首先测出含少量硫化物的岩石、含少量硫碳的铬锰钛铁矿石 项再完成剩余元素的测试 样品微量和稀土元素测试仪器采用电感耦合等离子体质谱仪()其测试精度为 操作步骤:将样品破碎并缩分出 研磨至 目将试样加入到偏硼酸锂/四硼酸锂熔剂中搅拌混合均匀
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