豫西铝土矿矿床地质与地球化学特征研究摘要
豫西铝土矿主要分布在焦作、三门峡、平顶山之间的区域内。豫西铝土矿为典型的喀斯特型铝土矿,含铝岩系主要赋存在奥陶系(或寒武系)碳酸盐岩之上石炭系中统本溪组中,其层序组成特征明显受到古喀斯特地形的控制,层序从下到上基本上为铁、硅、铝、硅(铁)铝互层。矿区分布由西向东具有明显的分带性,常见的古岩溶控矿类型为溶斗和溶洼。从岩石样品的XRD矿物分析结果来看,三门峡—渑池—新安成矿带与宜阳—汝阳—鲁山成矿带各矿区的铝矿物都以硬水铝石为主,但是前者所含的粘土矿物主要以高岭石为主,后者则以伊利石为主。从地球化学分析可知,底板碳酸盐岩类岩石中的微量元素与含铝岩系中的微量元素存在明显的分异,含铝岩系中不同单元层的微量组成也存在小的差异。元素B与底板灰岩及铁质粘土岩的一些元素组成相关关系较大,可以说明铁质粘土岩形成于海相环境中,间接的说明铝土矿形成的环境是海相环境。但是铝土矿中元素B的富集,说明了含铝岩系下部富含B的底板碳酸盐岩是豫西铝土矿的物源之一。豫西铝土矿中的REE整体含量不是很高,从这一点或许可以说明此地区的铝土矿有可能是来自底板碳酸盐岩,因为碳酸盐岩中的稀土总量是在沉积岩中最低的。从稀土元素总量变化可以看出,铝土矿>其它含铝岩系>底板碳酸盐岩类岩石或铁质风化壳,这说明了风化过程是稀土元素逐渐富集的过程,含矿岩系中稀土元素的含量与粘土矿物的含量呈正比例关系。在铝土矿成矿过程中,轻稀土元素呈现了明显的富集现象,并且其活动性要强于重稀土元素。元素Eu的负异常在整个研究区含矿岩系各单元层中都变现了相对的一致性。
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