豫西石炭系本溪组铝土矿成矿物质来源研究摘要
河南省豫西地区是我国重要的铝土矿资源产地,具有矿床数量多,规模大,找矿前景好等特点。豫西铝土矿含矿岩系赋存于奥陶统碳酸盐岩之上的石炭系本溪组中下部,受碳酸盐岩的古岩溶表面形态控制,由底部铁质风化壳/粘土岩与上部含矿岩系共同组成。豫西铝土矿是我国最有代表性的喀斯特型铝土矿,由于其成矿过程复杂,矿物组成多样,研究难度较大,在成矿物质来源方面的研究仍需进一步完善。豫西地区大地构造位置属于华北板块南缘,位于北秦岭造山带北部。受到南高北低的古地理格局影响,矿区主体接受的成矿物质多来源于北秦岭造山带。本文选择豫西地区大安、府店和滚子营等典型喀斯特型铝土矿为研究对象,应用显微镜镜下观察、电子探针(EPMA)、X粉晶衍射(XRD)和激光探针(LA-ICP-MS)等实验测试方法,对豫西铝土矿的矿床地质特征、含矿岩系层序组成、矿石矿物组成、金红石微量元素特征和区域地层多个方面做了系统探索。着重对豫西地区大安、府店和滚子营铝土矿矿石中的碎屑金红石进行了详细的分析研究,借用金红石Nb-Cr判别图解和金红石Zr含量温度计等研究方法,得出碎屑金红石原岩岩性和成矿物质所经历的变质过程。进而将研究结果与区域地层进行对比分析,探讨豫西铝土矿的成矿物质来源。同时,为豫西喀斯特型铝土矿的物源研究探索新的研究方法。在详细调查豫西地区和北秦岭地区区域地层变质程度的基础上,综合多种研究结果,丰富豫西石炭系本溪组铝土矿成矿物质来源认识:豫西渑池地区的上太古界太华群,嵩箕地区的上太古界登封群、下元古界嵩山群等基底变质岩系为豫西铝土矿提供少量成矿物质;而绝大部分成矿物质主要由北秦岭地区的下元古界秦岭群、中元古界信阳群、中-上元古界宽坪群和上元古界陶湾群的铁镁质和泥质变质岩系,且主要是泥质变质岩系提供。
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