沉积型铝土矿的陆表淋滤成矿作用:兼论铝土矿床的成因分类

发布时间：2022-02-09 05:15

　　铝土矿是化学风化作用的细粒终极产物,与强烈的化学风化作用密切相关。根据母岩的类别及作用过程,风化作用进一步分为铝硅酸盐岩强化学风化形成的红土化作用和碳酸盐岩强化学风化形成的钙红土化作用。在强烈的化学风化过程中,地表的原始沉积物（母岩）的原生矿物发生溶蚀、水解、水化、碳酸化、氧化,破坏原始的矿物结构,形成新的细粒矿物（主要是黏土质矿物）。在适合的地质条件下,持续的强烈化学风化作用会造成大部分活动的元素（如K、Na、Ca、Mg、Si）的流失与Al的残留富集从而形成铝土矿。现在观察到的沉积型铝土矿,虽然与古风化壳具有密切联系,但沉积型铝土矿多数是由沉积过程搬运到沉积盆地中所形成的强化学风化产物的沉积层,与古风化壳的残坡积层具有显著差别,只有少数工业价值不大（品位低、品质差）的残坡积相铝土矿。铝土矿含矿岩系的沉积环境与铝土矿（尤其是高品位、高品质的铝土矿）的成矿环境不尽相同。铝土矿主要形成于暴露于大气中的陆表环境（而非水下环境）,由地下水淋滤作用形成（在渗流带由活动元素流失、Al等稳定元素残留富集而成）。本研究在铝土矿成矿作用分析等基础上,提出了以铝土矿沉积物等物源和沉积、成矿作用为依据的中国... 

【文章来源】：古地理学报. 2020,22(05)北大核心CSCD

【文章页数】：15 页

【部分图文】：

沉积型铝土矿含矿岩系的剖面结构

沉积型铝土矿的含矿岩系和铝土矿矿体的形态受基底古地貌控制，以碎屑岩为基底的铝土矿成矿空间主要受构造地貌或沉积地貌控制，一般为平缓的低地或洼地。而碳酸盐岩为基底的铝土矿成矿空间受喀斯特化作用控制，形态更加复杂。B?rdossy(1982)将喀斯特型异地搬运的地中海亚型(异地沉积型为主)铝土矿(包括含矿岩系和铝土矿层)分为8种形态类型:(1)层状;(2)平伏状;(3)似带状;(4)透镜状;(5)地堑式;(6)似峡谷状;(7)落水洞状;(8)矿巢或矿袋状，中国的沉积型铝土矿具有相似的特征。中国的铝土矿以沉积型为主，主要形成于石炭纪—二叠纪，基底大部分为碳酸盐岩(如贵州遵义早石炭世“遵义式”铝土矿、黔中修文、清镇早石炭世“修文式”铝土矿、河南和山西晚石炭世“山西式”铝土矿、广西中晚二叠世之交的“平果式”铝土矿)，少数为碎屑岩或碎屑岩+碳酸盐岩基底(如黔北务正道地区早二叠世“大竹园式”铝土矿)。华北河南、山西等地的上石炭统本溪组底部“山西式”铝土矿的下伏地层为中下奥陶统的马家沟组灰岩和白云岩。中奥陶世之后，华北经历了约1.5×108年(470—320i Ma)的长时期暴露风化与夷平作用，已经形成规模巨大的古华北准平原。但由于碳酸盐岩基底易于发生喀斯特化，存在很多喀斯特洼地、漏斗等负地形，形成了含矿岩系的堆积空间。因此河南、山西等地的晚石炭世铝土矿含矿岩系和铝土矿均分布受控于准平原上的喀斯特负地形地貌，主要为不等厚的透镜状、条带状、峡谷状或落水洞状等。黔北务正道地区早二叠世“大竹园式”铝土矿的基底在部分区域为上石炭统黄龙组灰岩或白云质灰岩，其他区域为下志留统韩家店组细碎屑岩和泥质岩。古地理分析表明早二叠世务正道地区处于准平原化围限的半封闭海湾，铝土矿主要分布于晚古生代冰期—间冰期海平面变化波动范围的湿地环境，含矿岩系沉积之前的古地貌为残留零星的喀斯特化的碳酸盐岩低缓丘的准平原(杜远生等，2013)。含矿岩系大竹园组与黄龙组接触时，喀斯特面和含矿岩系可直接接触，甚至含矿岩系向下渗流到喀斯特缝洞中(杜远生等，2013)(图1-F)。含矿岩系与韩家店组接触时，含矿岩系底部平整。铝土矿受微地貌影响，主要呈透镜状分布于湿地的低洼处(Li et al.,2020)(图2-A)。遵义地区早石炭世“遵义式”铝土矿主要形成于喀斯特高地的喀斯特漏斗、峡谷，铝土矿基底为寒武系娄山关组，因此含矿岩系和铝土矿层均呈漏斗状(Weng et al.,2019)(图1-E，图2-C)。黔中清镇—修文地区铝土矿基底也为寒武系娄山关组，基底喀斯特化明显，铝土矿保存于低喀斯特地区的岩溶洼地中，铝土矿体呈条带状或长透镜状(图1-C，图2-B)。广西平果、德保、靖西、乐业等地的中晚二叠世之交的“平果式”铝土矿，分布于晚古生代右江盆地的滨岸台地(平果、德保、靖西)、孤立台地(乐业、凌云、巴马)上，由晚二叠世早期的海退造成孤立台地的暴露，在古风化面上形成。因此“平果式”铝土矿含矿岩系和铝土矿层主要受古喀斯特地貌影响，含矿岩系底面与下伏地层茅口组顶部的喀斯特面直接接触(Yu et al.,2019)，矿体多为不规则的透镜状、漏斗、洼地或落水洞状。图2 贵州沉积型铝土矿含矿岩系基底古地貌和矿体空间形态

贵州沉积型铝土矿含矿岩系基底古地貌和矿体空间形态

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3616434