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中国喀斯特型铝土矿找矿预测研究进展
1
作者 娄德波 张起钻 +5 位作者 江沙 刘欢 李婉悦 董建辉 周尚国 陈旭 《地质学报》 北大核心 2025年第2期649-665,共17页
喀斯特型铝土矿是我国铝土矿的最主要来源,占资源总量的90%以上,主要分布于华北克拉通和华南地块西南缘。近年来,作为一种战略性紧缺矿产,铝土矿的找矿勘查工作变得迫在眉睫。本文系统总结喀斯特型铝土矿的找矿预测成果,探索找矿预测方... 喀斯特型铝土矿是我国铝土矿的最主要来源,占资源总量的90%以上,主要分布于华北克拉通和华南地块西南缘。近年来,作为一种战略性紧缺矿产,铝土矿的找矿勘查工作变得迫在眉睫。本文系统总结喀斯特型铝土矿的找矿预测成果,探索找矿预测方法最优组合,从而在找矿经验中进行归纳、总结。本文从地质、地球物理、地球化学、遥感以及地学大数据等多个方面分析并结合实例,全面梳理了我国喀斯特型铝土矿的找矿预测研究成果,认为地质和地球物理方法仍是目前中国喀斯特型铝土矿最主要的找矿预测手段。此外,分析了地球化学和遥感方法在寻找古喀斯特型铝土矿方面的局限性及其原因,指出未来展开地学大数据智能找矿的深远意义。 展开更多
关键词 喀斯特型铝土矿 找矿预测 地质 地球物理 地学大数据
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广西扶绥喀斯特型铝土矿氢氧同位素特征及地质意义 被引量：7
2
作者 戴塔根 李洁兰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1505-1514,共10页
扶绥铝土矿是近年来在桂西南地区探获的一个典型喀斯特型铝土矿床。在野外地质工作的基础上,通过显微镜观察、X射线衍射、氢氧同位素测试等手段,对矿床中矿物组合及一水硬铝石、高岭石的氢氧同位素进行分析,探讨成矿环境的变化及硬水铝... 扶绥铝土矿是近年来在桂西南地区探获的一个典型喀斯特型铝土矿床。在野外地质工作的基础上,通过显微镜观察、X射线衍射、氢氧同位素测试等手段,对矿床中矿物组合及一水硬铝石、高岭石的氢氧同位素进行分析,探讨成矿环境的变化及硬水铝石的成因。结果表明:硬水铝石、高岭石是铝土矿石中的主要矿物,其次为勃姆石、赤铁矿、锐钛矿,沉积期矿石中还含有绿泥石和黄铁矿等,沉积期后矿石中含叶腊石、伊利石等,堆积矿石中均不含勃姆石。氢氧同位素测试表明:一水硬铝石的δ^(18)O值为0.95%~1.98%,δD值为-6.5%^-7.94%;高岭石δ^(18)O值为1.3%~1.89%,δD值为-7.04%^-8.97%。矿物组合指示,铝土矿沉积于缺氧环境中,沉积期后转变为富氧环境,且经历了干湿交替的气候变化。一水硬铝石氢氧同位素组成与钙红土三水铝石有较好的协调性,且兼具"风化壳"及"红土"的特征,反映其由钙红土风化壳演化而来。高岭石氢氧同位素组成推算沉积阶段温度为33℃,沉积期后为18℃,与二叠纪末期—中三叠世海水温度相似。扶绥沉积铝土矿的形成是对二叠—三叠纪全球气候变化的响应,且沉积阶段三水铝石或勃姆石向硬水铝石的转换与古特提洋俯冲作用有关的火山活动有密切关系;堆积铝土矿的形成则与印支运动及后来的表生喀斯特化作用密切相关。 展开更多
关键词 硬水铝石 氢氧同位素 喀斯特型铝土矿 沉积
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华北南缘石炭纪仁村大型喀斯特型铝土矿物质来源与成矿过程研究 被引量：9
3
作者 孙雪飞 刘学飞 +3 位作者 左鹏飞 马遥 赵利华 刘蕾 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期600-620,共21页
华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世经历了强烈的风化和喀斯特化作用,并在晚石炭世形成大规模喀斯特型铝土矿,但是其物质来源及成矿过程目前仍存争议。本文选取华北南缘仁村大型喀斯特型铝土矿床,在矿床地质剖析基础上,对两个钻孔岩心进行... 华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世经历了强烈的风化和喀斯特化作用,并在晚石炭世形成大规模喀斯特型铝土矿,但是其物质来源及成矿过程目前仍存争议。本文选取华北南缘仁村大型喀斯特型铝土矿床,在矿床地质剖析基础上,对两个钻孔岩心进行矿物学、地球化学、碳-氧同位素分析,剖析了成矿物质来源和成矿环境条件,总结了铝土矿形成过程。仁村铝土矿含矿岩系赋存于奥陶系灰岩风化面之上的石炭系本溪组中,含矿岩系自下而上包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩。X衍射和扫描电镜-能谱分析显示铁质粘土岩主要矿物为菱铁矿和伊利石,铝土矿主要矿物为硬水铝石、黄铁矿、菱铁矿、锐钛矿、伊利石和高岭石,而粘土岩主要矿物为高岭石和勃姆石。铁质粘土岩元素组成以SiO_(2)、FeO、Al_(2)O_(3)为主,铝土矿以Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、FeO、TiO_(2)为主,而粘土岩主要为SiO_(2)。微量元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等在含矿岩系呈现整体富集,稀土元素主要在铝土矿层底部富集。硬水铝石-黄铁矿-菱铁矿矿物集合体、铝土矿层中Ce异常、La/Y和(La/Yb)N比值以及菱铁矿C-O同位素组成(δ^(13)C:-11.35‰~-7.63‰;δ^(18)O:-9.26‰~-5.93‰)揭示铝土矿主要形成于地表碱性-还原的喀斯特洼地环境,微生物广泛参与成矿过程。微量-稀土元素组成及稳定元素比率显示含矿岩系成矿物源存在明显垂向变化。其中,底部铁质粘土岩主体为底板碳酸盐岩原地风化形成,而顶部铝土矿和粘土岩为异地来源。综合前人研究成果,提出了华北南缘石炭系本溪组铝粘土矿三阶段形成过程:早期风化阶段(450~320Ma)形成铁质粘土岩或铁质风化壳;物源输送阶段(320~310Ma)堆积大规模成矿物质;成矿及后生改造阶段(<310Ma)形成大规模铝粘土矿。 展开更多
关键词 华北克拉通 喀斯特型铝土矿 稳定元素 物质来源 成矿过程
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华北石炭纪艾雨头大型喀斯特铝土矿成因机制研究 被引量：8
4
作者 刘蕾 刘学飞 +3 位作者 马遥 赵利华 张尚清 孙雪飞 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期621-637,共17页
喀斯特型铝土矿中硬水铝石的成因机制对准确认识该矿床的成因至关重要,也是业界长期争论的焦点。早期普遍认为风化作用阶段形成的三水铝石经历后期压实变质作用脱水形成硬水铝石,然而近期大量研究显示自然界铝土矿中硬水铝石多为地表喀... 喀斯特型铝土矿中硬水铝石的成因机制对准确认识该矿床的成因至关重要,也是业界长期争论的焦点。早期普遍认为风化作用阶段形成的三水铝石经历后期压实变质作用脱水形成硬水铝石,然而近期大量研究显示自然界铝土矿中硬水铝石多为地表喀斯特型环境下结晶形成。华北晚石炭世发育大规模硬水铝石型喀斯特铝土矿,本文选取华北北部艾雨头大型铝土矿床为研究对象,在翔实的矿床地质研究基础上,借助X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,探索硬水铝石的地表结晶条件和铝土矿的形成过程。艾雨头铝土矿含矿岩系剖面自下而上依次包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩,其中:铁质粘土岩矿物组成主要为伊利石、高岭石、针铁矿、赤铁矿、硬水铝石和锐钛矿;铝土矿主要为硬水铝石、高岭石、赤铁矿、针铁矿和锐钛矿;粘土岩为高岭石、针铁矿、赤铁矿和锐钛矿。艾雨头喀斯特铝土矿顶底板岩石未发生变质作用,而且原位分析显示硬水铝石中含有较高含量的Si、Fe、Ti、Cr、V、Pb等元素,指示硬水铝石为表生沉淀成因。矿石中发现硬水铝石与赤铁矿和针铁矿密切共生,表明硬水铝石可在氧化条件下形成(Eh>0.2)。硬水铝石中氧化还原敏感元素间良好的线性关系(包括V/Mn-Cr/Mn、V/Fe-Cr/Fe、V/Fe-U/Fe和U-Cr)以及V、Cr、U元素的共同富集,指示硬水铝石沉淀时氧化还原阈值为T_(1)-T_(3)(即低氧-还原环境(-0.4<Eh<0.4))。硬水铝石中较高含量的Fe元素以及与硬水铝石共生的赤铁矿和针铁矿中较高含量的Al元素反映成矿前期已形成了大量的铁铝固溶体(Al_(x)Fe_(1-x)(OH_(y))^(3-y))。这些不稳定的铁铝固溶体在成岩阶段转变为含铁硬水铝石(Fe-AlOOH)和含铝针铁矿、赤铁矿(Al-FeOOH、Al-Fe_(2)O_(3));含铁硬水铝石在后期压实成岩过程中进一步转变为硬水铝石。该研究结果解释了艾雨头铝土矿中硬水铝石地表大规模结晶的基本条件和过程,对全面认识华北喀斯特铝土矿具有重要意义。 展开更多
关键词 华北克拉通 喀斯特型铝土矿 矿物组成 原位分析 成矿机制
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滇东北地区太阳坝大型沉积型铝土矿的发现及其意义 被引量：1
5
作者 王子正 冯兴雷 +6 位作者 牛浩斌 黄宣凯 葛祥英 周邦国 崔晓亮 王生伟 郭阳 《沉积与特提斯地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期671-682,共12页
铝土矿是我国重要的战略性矿产之一,渝南—黔北地区是上扬子陆块内著名的成铝区,与之毗邻的滇东北地区整体处于上扬子陆块南部滇东被动陆缘碳酸盐岩台地,是铝成矿的有利区位,但一直未有突破性发现。近年来,基于1∶1万矿产地质调查,通过... 铝土矿是我国重要的战略性矿产之一,渝南—黔北地区是上扬子陆块内著名的成铝区,与之毗邻的滇东北地区整体处于上扬子陆块南部滇东被动陆缘碳酸盐岩台地,是铝成矿的有利区位,但一直未有突破性发现。近年来,基于1∶1万矿产地质调查,通过地表调查、剖面、探槽、钻探和综合研究等手段,笔者团队首次在滇东北大关太阳坝地区发现了一处大型铝土矿。矿体延伸相对稳定,厚度0.82~30.85 m,平均厚度2.14 m;矿石以硬水铝石为主,归属一水型铝土矿,就平均品位而言,w(Al_(2)O_(3))为59.03%、w(SiO_(2))为19.03%、铝硅比值(A/S)为4.36,估算资源量达到大型规模。矿床从成因上分为原生的沉积型(为主)和次生的堆积型,矿床展布主要受梁山组(P_(2)l)地层沉积时期沉积相带(滨岸沼泽相带)和新寨子向斜构造控制,与相邻的渝南—黔北成铝区具有相似的成矿条件。该发现表明大关地区为一聚铝盆地,从而拓展了上扬子陆块西缘成铝区范围。该项找矿突破势必带动周边铝土矿的勘查,为建设滇东北地区铝资源基地奠定基础,助推滇东北地区形成新的经济支柱产业,促进乡村振兴。 展开更多
关键词 滇东北 太阳坝地区 喀斯特型铝土矿 岩相古地理 成矿规律 成矿潜力
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山西省石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究 被引量：12
6
作者 孙思磊 王庆飞 +7 位作者 刘学飞 王艳茹 孟健寅 李德胜 赵增益 段红梅 杨中华 武建斌 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期487-501,共15页
山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。... 山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示,硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、高岭石是主要的组成矿物,另外还含有石英、伊利石、绿泥石等矿物。地球化学分析显示,主量元素主要包括Al2O3、SiO2、Fe2O3、H2O+及TiO2,微量元素中碱性和碱土元素Li、Sr、Be、Cs、Ba及酸土元素Zr、Hf、Nb、Ta、W均表现为明显富集,且Zr和Hf之间以及Nb和Ta之间具有高度的相关性。地球化学指标Zr/Hf、Nb/Ta以及Eu/Eu*-TiO2/Al2O3图解显示,底板碳酸盐岩是山西省原平市石墙区铝土矿的重要源岩。 展开更多
关键词 喀斯特型铝土矿 含矿岩系 矿物组成 地化组成 物质来源 石墙区 山区
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