华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世的暴露期间形成了超过20亿吨铝土矿。以往的研究大多认为其形成是一个长期的过程,即早期红土化和随后的沉积成岩及后生转化。然而,最近用不同方法进行的年代学研究证明,铝土矿主要形成于晚石炭世。因此,重新认识华北喀斯特型铝土矿的成因机制具有重要意义。为探讨华北喀斯特型铝土矿的成因及过程,选取华北南部的豫西渑池地区的仁村铝土矿进行了深入的地质、矿物学、地球化学和同位素研究。铝土矿含矿岩系赋存于本溪组内,通常由底部铁质粘土层、中部铝土矿层和上部铝土质粘土层组成。矿体受喀斯特地形控制,厚度0¹0m不等,底部铁质粘土层在喀斯特隆起高地以的伊利石、赤铁矿、针铁矿为主,而在低洼处以伊利石、菱铁矿、黄铁矿为主;铝土矿层以硬水铝石、伊利石、黄铁矿、锐钛矿为主,上部以铝土质粘土层由伊利石、硬水铝石、锐钛矿和少量高岭石组成。锆石和金红石则广泛分布于含矿岩系中。铝土矿物源具典型二元结构:下部铁质粘土层形成于下伏奥陶纪碳酸盐岩,而上部铝土矿层和铝土质粘土层是异地多源的,主要为北秦岭造山带的火成岩和变质岩。从中奥陶世到早石炭世,在NQOB和NCC上形成了丰富的风化物质(主要是伊利石),随后随着NQOB在晚石炭世向NCC的增生而运至华北喀斯特洼地。在赤道附近温暖潮湿的条件下,繁盛的微生物活动,酸雨等促进了风化物质的风化和溶解。Al³⁺、Fe²⁺、Ti⁴⁺等元素向下迁移,遇到了适宜的喀斯特环境(-0.3