华北晚石炭世大规模喀斯特型铝土矿成因研究进展摘要
喀斯特铝土矿是异地物源堆积在古喀斯特洼地经过强烈化学风化作用形成。华北晚石炭世形成超过50亿t喀斯特铝土矿产,是全球最大喀斯特铝土矿成矿带。本文系统梳理了华北喀斯特型铝土矿研究进展、存在问题及未来主要研究方向,协助完善全球同类型铝土矿成因理论体系。主要研究进展包括:(1)铝土矿规模和质量严格受控古岩溶地貌类型和矿床形成古环境条件,陆相宽广溶原是优质大规模铝土矿形成的理想场所;(2)成因母岩具有异地多来源特征,空间变化较大;北部铝土矿以白乃庙岛弧、华北克拉通北缘隆起及华北中部造山带中火成岩和变质岩为主;南部铝土矿以北秦岭造山带及华北中部造山带中火成岩和变质岩为主;中部铝土矿具有上述两者混合特征;(3)提出铁铝固溶体介导硬水铝石地表结晶成因机制,突破了传统地表风化+后期成岩变质作用的传统认识;(4)晚石炭世华北克拉通北缘大规模火山活动是促进华北克拉通短期大规模铝土矿形成的关键要素。存在的问题和研究方向:(1)巨量成矿源岩的复杂性;喀斯特型铝土矿来源在时空具有复杂多变特征,华北铝土矿源岩组成和供给情况尚需强化;(2)复杂的成矿环境条件与沉淀机制;喀斯特型铝土矿形成环境变化较大,可从陆相延伸至海相,从次氧化到还原条件,不同的环境条件中硬水铝石地表沉淀机制尚需对比研究,新提及的铁铝固溶体介导机制尚需通过实验手段进行验证;(3)共伴生资源综合利用;喀斯特型铝土矿中伴生大量的REE、Li、Ga、Sc等矿产资源,然其分布规律和赋存形式研究薄弱,制约矿石综合高效利用。
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