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滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源研究

2016-04-14邱际玮

地球 2016年5期
关键词:铁质铝土矿泥质

■邱际玮

(广东省核工业地质局二九一大队广东佛山528133)

滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源研究

■邱际玮

(广东省核工业地质局二九一大队广东佛山528133)

为了推动滇东南地区铝土矿的开发工作,本文在此分析滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源。

滇东南 铝土矿 地球化学 成矿物质

目前我国各领域高速发展,矿产资源的开发技术不断进步,然而矿产资源相关的研究工作十分复杂,因此为了进一步促进滇东南地区铝土矿的开发工作,有必要不断研究滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源。

1 滇东南地区铝土矿床地球特征

1.1 堆积型铝土矿床

堆积型铝土矿床普遍分布于第四系松散堆积物之中,堆积型铝土矿含矿层的上部、中部以及下部主要为:

上部-腐殖土;褐红砂质粘土。

中部-砂质粘土夹褐色、紫色棱角状铝土矿;褐红色粘土。

下部-红褐色粘土;偶见褐黑色磨圆度较高的铝土矿砾石及铝土矿块。

其中中部是堆积型铝土矿资源的主要分布部位,另外在滇东南地区,含矿层的品位以及厚度主要呈半环形展布,以龙潭组地层形成的残坡积层为中心,随着向外展布,矿石品位呈现逐渐降低的趋势,同时矿体厚度呈现逐渐变薄的趋势。堆积型铝土矿石主要呈致密状结构、团粒状结构、碎屑状结构,相比之下,鲕状结构以及豆状结构较少,矿石主要呈褐灰色、深灰色、灰色、灰白色,矿石构造主要为孔穴状构造以及块状构造,部分矿石呈带状构造。

1.2 沉积型铝土矿床

沉积型铝土矿资源主要分布于龙潭组下部,含铝岩系的层序由上至下分别是:黑色炭质泥岩夹煤线-铝质粘土岩-铝土矿-铁铝质岩-铁质岩。龙潭组是一套海陆交互相含煤沉积,其上部、中部以及下部主要为:

上部-灰色硅质岩夹灰黑色硅质岩;灰色灰岩。

中部-灰色-褐灰色粉砂质泥岩;深灰色、灰黑色、黑色炭质泥岩夹煤层或煤线。

下部-灰褐色-褐红色铁质泥岩、铁质铝土矿、铁质岩、铁铝质岩、泥质铝土矿、铝土岩;可见浸染黄铁矿。

龙潭组与上覆地层飞仙组之间呈整合接触,并且与阳新组或下伏峨眉山玄武岩之间呈平行不整合接触,局部超覆于上石炭统之上。沉积型铝土矿矿石主要呈致密状结构、团粒状结构以及碎屑状结构,部分矿石呈鲕状结构、豆状结构,沉积型铝土矿矿石主要呈灰白色、灰色、深灰色、褐灰色,矿石构造主要是块状构造,部分矿石呈带状构造。

2 滇东南铝土矿床地球化学特征

采用X射线荧光光谱仪进行主量元素分析测试,采用等离子体质谱仪进行微量元素及稀土元素分析测度,精度5%以上。含铝岩系主要岩性有铝土矿、铁质铝土矿、泥质铝土矿、铁质岩、铁铝质岩等,本文以铝土矿、铁质铝土矿、泥质铝土矿为例。

2.1 常量元素特征

铝土矿。Al2O3含量较高,TFeO含量较低,Al2O3+TfeO含量较高,TiO2、SiO2含量较低,CaO、MgO、K2O、Na2O含量极低,铝硅比值(A/S)变化幅度大,钛率(A/T)变化幅度大,说明当地铝土矿矿石的品质不一。

铁质铝土矿。Al2O3、TFeO含量较高,Al2O3+TfeO含量较高,TiO2含量中等,SiO2含量较低,CaO、MgO、K2O、Na2O含量极低,铝硅比值(A/S)变化幅度大,钛率(A/T)变化幅度大,说明当地铁质铝土矿矿石的品质不一。

泥质铝土矿。Al2O3含量较高,TFeO含量较低,Al2O3+TfeO含量较高,TiO2含量变化幅度大,SiO2含量较高,CaO、MgO、K2O、Na2O含量极低,铝硅比值(A/S)变化幅度小,钛率(A/T)变化幅度大,说明Al2O3主要赋存于粘土矿物当中。

2.2 稀土元素特征

铝土矿。稀土总量较高,重稀土总量较低,轻稀土总量较高,属轻稀土富集型;轻重稀土分馏程度不等,重稀土元素分馏程度低,轻稀土元素分馏程度高;具中铕负异常,具中等铈负异常-弱铈正异常;说明部分铝土矿成矿物质可能来源于海水之中。

铁质铝土矿。稀土总量高,重稀土总量较高,轻稀土总量高,属轻稀土富集型;轻重稀土分馏程度较高,重稀土元素分馏程度较低,轻稀土元素分馏程度较高;具中等铕负异常,具中等铈负异常-无铈异常;说明部分铁质铝土矿成矿物质可能来源于海水之中。

泥质铝土矿。稀土总量较高,重稀土总量较低,轻稀土总量较高,属轻稀土富集型;轻重稀土分馏程度较高,重稀土元素分馏程度不等,轻稀土元素分馏程度不等;具中等铕负异常-无铕异常,具中等铈负异常-弱铈负异常;说明泥质铝土矿成矿物质可能来源于海水之中。

2.3 微量元素特征

铝土矿。与维氏地壳丰度值相比,Nb、Ta、Zr、Hf、Th、Li、K、U、V、Cr、Ti含量高于地壳丰度值;Ni、Ga含量与地壳丰度值相当;其他元素的含量低于地壳丰度值。

铁质铝土矿。Nb、Ta、Zr、Hf、Th、Li、U、V、Cr、Ti表现出富集;Ni、Ga富集贫化不明显;其他元素表现出贫化。

泥质铝土矿。Nb、Ta、Zr、Hf、Th、Li、U、V、Cr、Ti浓集克拉克值大于1;Sr、Ga浓集克拉克值接近于1;其他元素浓集克拉克值小于1。

3 成矿物质

(1)滇东南含铝岩系的稀土配分曲线与威宁组灰岩比较相似,因此当地铝土矿资源的成矿物质可能来自下伏威宁组灰岩。

(2)在风化期间,如果岩石处于弱酸条件,那么Ce3+就会氧化为Ce4+,这样一来Ce4+就会发生水解,从其他稀土元素中分离出来,致使海水中的Ce发生亏损,研究中发现沉积岩Ce负异常,因此可能是海相生物或者化学沉积。

(3)调查研究发现,滇东南铝土矿Th/U比值平均为4.04左右,因此当地铝土矿资源的成矿物质可能来自风化壳和海水沉积。

(4)滇东南铝土矿钛率与下伏威宁组灰岩的钛率十分相近,因此说明,滇东南铝土矿与下伏威宁组灰岩具有显著的亲缘关系。

4 总结

我国地大物博,矿产资源十分丰富,在我国云南省境内,铝土矿资源分布较多,特别是云南省的东南地区,铝土矿的分不量位居省内之首,本文分析了滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源,旨在为相关工作提供借鉴。

[1]张启明,秦建华,廖震文,刘才泽.滇东南晚二叠世铝土矿地球化学特征及物源分析[J].现代地质,2015,01:32-44.

[2]王行军,王梓桐,王根厚,周洁,毕丽莎,崔银亮,张道红,李伟清,范良军.滇东南铝土矿床地球化学特征及成矿物质来源研究 [J].中国地质,2015,01:248-264.

[3]于蕾.滇东南地区晚二叠世沉积型铝土矿矿床成因与成矿规律 [D].中国地质大学(北京),2012.

P62[文献码]B

1000-405X(2016)-5-36-1

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