广西平果地区晚二叠世铝土矿沉积古地理条件与成矿作用研究

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作者廉吕型
来源桂林理工大学
出版年2022
摘要
本次工作通过野外地质调查、岩矿鉴定、X射线衍射物相分析、元素地球化学分析和岩相古地理分析等方法,对晚二叠世吴家坪期平果地区的沉积古地理条件和沉积型铝土矿的层序特征、岩矿石结构构造及矿物组成特征、地球化学特征及成矿作用进行了研究并完成了成矿规律的总结和成矿远景区的预测。平果地区沉积型铝土矿赋矿层位为二叠系上统合山组(P3h~1)下段的底部,其含铝岩系代表性剖面由下至上依次为底砾岩、铁铝岩、铝土矿、铝土岩韵律层和碳质泥岩或煤。岩矿鉴定和X射线衍射物相分析结果表明,铝土矿石的主要矿物成分为一水硬铝石、黄铁矿、叶腊石以及锐钛矿,铁铝岩的主要矿物成分为黄铁矿和一水硬铝石。元素地球化学分析显示碳质泥岩或煤、铝土矿和铁铝岩都富集Th、U、Zr、Hf等元素,而生物碎屑灰岩亏损大部分微量元素,尤以Nb、Ta、Zr及Hf亏损程度较大。铝土矿和铁铝岩显著富集轻稀土元素,碳质泥岩(煤)和生物碎屑灰岩的配分曲线为弱右倾型,铝土矿石和铁铝岩的稀土配分曲线为强右倾型,含铝岩系和生物碎屑灰岩轻稀土元素内部分馏明显,重稀土元素内部分馏微弱。含铝岩系沉积环境分析显示其沉积环境总体为湿热气候条件下富氧陆相环境,而沉积相分析显示含铝岩系的沉积环境经历了由陆相沉积到海陆过渡相沉积的转变,其中底砾岩为似泥石流相,铁铝岩为火山灰风化堆积物相,铝土矿为高能滨岸相,铝土岩为低能泥质潮坪相,碳质泥岩或煤为低能泥质潮上沼泽相。A12O3-TiO2和Th-Hf-Co岩性判别图解显示铝土矿成矿母岩为中酸性岩,而lgCr-lgNi二元图解显示成矿母岩为中-基性岩,结合前人大量研究推断沉积型铝土矿的成矿物质具有多源性,以古特提斯中酸性岩浆岛弧和峨眉山玄武岩为主。矿床的形成主要分为孤立碳酸盐台地隆升阶段、成矿物质就位阶段、海侵初期阶段、形成含铝岩系盖层阶段和压实成岩成矿阶段等五个阶段。构造条件、生物礁和古岩溶地形对矿体的形成及分布都有明显的控制作用,太平向斜和古岩溶洼地是理想的赋矿场所,存在赋存大规模矿体的可能性。

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