韓忠華,吳 波,翁申富,陳 強(qiáng),陶 平
(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局106地質(zhì)大隊(duì),貴州遵義 563000;2.貴州省地質(zhì)調(diào)查院,貴州貴陽 550018)
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黔北務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義
韓忠華1,吳 波2,翁申富1,陳 強(qiáng)1,陶 平2
(1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局106地質(zhì)大隊(duì),貴州遵義 563000;2.貴州省地質(zhì)調(diào)查院,貴州貴陽 550018)
對(duì)黔北務(wù)正道地區(qū)大竹園、巖鳳阡和旦坪三個(gè)鋁土礦床的含鋁巖系元素地球化學(xué)特征進(jìn)行研究,結(jié)果表明:常量元素主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2組成,鋁土礦呈富鋁、低鐵的特點(diǎn);Zr、Sr、Cr、V、Li等微量元素含量均達(dá)到100×10-6以上,尤其以元素Li含量最高;Be含量4.04×10-6~7.04×10-6,表明鋁土礦以沉積成因?yàn)橹?,局部地段具殘積成礦的特點(diǎn);Th/U介于2~7之間,揭示了鋁土礦風(fēng)化作用不徹底或者有沉積混雜;Sr/Ba>1,表明鋁土礦主要形成于海相沉積環(huán)境;V/Cr=0.90~1.11<2.00、Ni/Co=0.58~4.12<5.00、V/(V+Ni)=0.72~0.88>0.60,表明鋁土礦主要形成于富氧的沉積環(huán)境;ΣREE值總量較高,輕稀土較富集,Eu輕微正異常、Ce明顯正異常;Ce/Ce*>1,表明鋁土礦沉積于富氧環(huán)境;La/Yb-REE關(guān)系圖解中所有樣品并沒有集中落在沉積巖區(qū),表明成礦物質(zhì)具有多源性。綜合分析認(rèn)為,本區(qū)鋁土礦床為晚志留世-石炭紀(jì)形成初始礦源層,并在二疊世早期風(fēng)化搬運(yùn)至湖泊沼澤或近岸淺海進(jìn)一步富集成礦。
含鋁巖系 常量元素 微量元素 稀土元素 地球化學(xué) 務(wù)正道地區(qū) 貴州
務(wù)正道鋁土礦地處貴州北部務(wù)川-正安-道真地區(qū),為黔北-渝南鋁土礦帶的重要組成部分,至今已發(fā)現(xiàn)鋁土礦床20余處。鋁土礦產(chǎn)于下二疊統(tǒng)大竹園組中上部,礦石類型為一水硬鋁石,礦床類型為沉積型鋁土礦床。近年來,眾多學(xué)者對(duì)該區(qū)鋁土礦開展研究并取得一系列新認(rèn)識(shí)。例如,金中國等(2012)通過稀土元素地球化學(xué)研究,認(rèn)為鋁土礦成礦物質(zhì)主要來源于下伏志留系韓家店組砂頁巖,沉積環(huán)境為陸相;武國輝等(2008)通過成礦規(guī)律研究,認(rèn)為鋁土礦成因?qū)偎樾紟r系侵蝕基準(zhǔn)面(局部為碳酸鹽巖溶蝕基準(zhǔn)面)上的沉積型鋁土礦床;崔滔等(2013)通過礦物學(xué)、微量元素研究,認(rèn)為成礦物質(zhì)來源主要是韓家店組頁巖,其次是黃龍組灰?guī)r;代龍省等(2014)通過礦物學(xué)研究,認(rèn)為鋁土礦形成于溫暖潮濕或炎熱陸相環(huán)境;杜遠(yuǎn)生等(2014)通過古地理、沉積特征和成礦作用研究,建立了務(wù)正道鋁土礦的動(dòng)態(tài)成礦模式,認(rèn)為鋁土礦找礦應(yīng)重點(diǎn)選擇成礦期為濱岸濕地、具有明顯淋濾作用發(fā)育的地區(qū)。為更系統(tǒng)地探討其成礦物質(zhì)來源和成礦環(huán)境,本文以務(wù)川縣大竹園、巖鳳阡鋁土礦床和正安縣旦坪鋁土礦床為典型礦床,選取代表性見礦鉆孔樣品112件,進(jìn)行常量、微量及稀土元素地球化學(xué)研究,探討務(wù)本區(qū)鋁土礦的成礦環(huán)境和成礦物質(zhì)來源,以加深對(duì)黔北鋁土礦成因的認(rèn)識(shí)。
務(wù)正道地區(qū)廣泛出露寒武系、奧陶系、志留系中下統(tǒng)、石炭系、二疊系和三疊系地層。構(gòu)造格架主要呈北北東向展布。斷裂構(gòu)造以逆沖斷層為主,多形成于背斜軸部和向斜兩翼。褶皺構(gòu)造發(fā)育,向斜為主要的控礦構(gòu)造,鋁土礦床、礦點(diǎn)主要分布于道真、大塘、鹿池—栗園、桃園、安場(chǎng)、浣溪、新模、張家院八大向斜內(nèi)(圖1)。
圖1 務(wù)正道地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖(據(jù)金中國等,2012,有改動(dòng))
鋁土礦產(chǎn)于古風(fēng)化殼之上的下二疊統(tǒng)大竹園組中上部,有學(xué)者(劉平等,1993)認(rèn)為賦礦層位為上石炭統(tǒng),有別于遵義地區(qū)和黔中地區(qū)的鋁土礦(賦礦層位是下石炭統(tǒng)九架爐組)。上覆地層為二疊系中統(tǒng)棲霞組或梁山組,下伏地層為志留系中下統(tǒng)韓家店組及上石炭統(tǒng)黃龍組。大竹園組與棲霞組或梁山組呈假整合接觸,與韓家店組及黃龍組呈假整合接觸(圖2)。鋁土礦體呈層狀或似層狀產(chǎn)出,按其結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征,礦石自然類型可劃分為碎屑狀、半土狀和致密狀鋁土礦三種。鋁土礦體一般厚0.68m~15.7m,可分為兩個(gè)巖性段:下部為低品位鋁土礦,一般厚0.42m~7.2m,多為致密狀鋁土礦,顏色為灰色-綠色,綠泥石和鐵質(zhì)含量較高,斷面光滑,密度較大;上部為高品位鋁土礦段,多為碎屑狀和半土狀鋁土礦,具工業(yè)意義的鋁土礦多富集于此段。
圖2 務(wù)正道地區(qū)綜合地層柱狀圖
本次研究以務(wù)川大竹園、巖鳳阡鋁土礦床和正安旦坪鋁土礦床為典型礦床,沿含鋁巖系以及頂?shù)装宀杉齻€(gè)礦區(qū)內(nèi)典型見礦鉆孔樣112件,其中大竹園礦床79件,巖鳳阡礦床19件,旦坪鋁土礦床14件。鋁土礦樣的采集從頂板鋁土質(zhì)粘土巖到礦層(致密狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦和半土狀鋁土礦)到底板鋁土質(zhì)粘土巖進(jìn)行系統(tǒng)采集,采樣方法為1/2劈心法。將采集的鉆孔巖(礦)心樣進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)后送至中科院礦床地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行常量、微量和稀土元素測(cè)試。測(cè)試方法和測(cè)試過程敘述如下:
常量元素采用《硅酸鹽巖礦分析》的相關(guān)方法測(cè)試分析。其中,SiO2:稱取干燥樣0.5g,氫氧化鈉熔礦,水提取,鹽酸酸化,一次蒸干脫水,動(dòng)物膠凝聚殘留在溶液中的硅酸,沉淀灼燒稱重,得SiO2含量;Fe2O3:取二氧化硅濾液,加硝酸煮沸,氧化溶液中的亞鐵,冷卻后在小于1mol/mL鹽酸介質(zhì)中,以硫氰酸鉀作指示劑,用硝酸亞汞標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,得Fe2O3含量;TiO2:取二氧化硅濾液,以二安替比林甲烷比色法進(jìn)行測(cè)定;Al2O3:取二氧化硅濾液,準(zhǔn)確加入過量的EDTA,調(diào)節(jié)溶液pH為5.4~5.9,煮沸絡(luò)合鐵、鈦和鋁,以二甲酚橙作指示劑,用硝酸鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,得Al2O3、Fe2O3、TiO2合量,減去Fe2O3及TiO2相當(dāng)Al2O3的量,即得Al2O3的含量;LOSS(燒失量):稱取一定量樣品于瓷坩堝中,1000℃灼燒2小時(shí)后稱重即得結(jié)果;K2O、Na2O、CaO、MgO、MnO:稱取一定量樣品于塑料坩堝中,氫氟酸、高氯酸溶礦,原子吸收法或等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定;P2O5:稱取干燥樣0.5克,氫氧化鈉、碳酸鈉熔礦,水提取,磷釩鉬黃比色法測(cè)定。
微量和稀土元素測(cè)試儀器為電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),測(cè)試精度0.01~10×10-6,測(cè)試方法為硼酸鋰熔融+等離子體質(zhì)譜儀分析法(ME-MS81),具體操作步驟:將樣品破碎后縮分出300g,然后研磨至200目,將試樣加入到偏硼酸鋰/四硼酸鋰熔劑中,混合均勻,在1025°C以上的熔爐中熔化,熔液冷卻后,用硝酸、鹽酸和氫氟酸定容,再用等離子體質(zhì)譜儀分析。
對(duì)含鋁巖系及其頂?shù)装暹M(jìn)行常量元素測(cè)試分析,總體得出以下特征:
(1)不同礦區(qū)之間比較,含鋁巖系常量元素含量變化較大,Al2O3為41.61%~53.79%,SiO2為21.36%~27.99%,A/S為3.21~7.41,F(xiàn)e2O3為2.79%~5.98%,說明鋁土礦以低鐵型為主,TiO2為1.82%~2.31%。此外,CaO為0.28%~0.38%,MgO為0.8%~2.94%,也顯示出較大變化。堿金屬氧化物含量呈低值或較小范圍的變化,K2O為0.49%~1.96%,Na2O含量為0.13%~0.37%。另外有少量的MnO和P2O5組成。
(2)不同礦石類型之間比較,常量元素含量變化具有一定規(guī)律:從致密狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦、半土狀鋁土礦,Al2O3含量依次增加(59.80%~66.56%),而SiO2含量依次減小(19.44%~9.08%)。TiO2和Fe2O3含量,在致密狀鋁土礦最低,在碎屑狀和半土狀鋁土礦中變高。這些變化揭示:從致密狀鋁土礦、碎屑狀鋁土礦、半土狀鋁土礦,是沉積物的脫硅(粘土礦物中的硅)、脫硫過程(含鋁巖系黃鐵礦中的硫),從而導(dǎo)致含鋁巖系中SiO2和硫的逐漸減少,Al2O3和Fe2O3、TiO2的富集,從而使得鋁土礦石質(zhì)量逐漸變好。
(3)礦體與頂板、頂板比較,Al2O3、TiO2的含量較高,SiO2、Fe2O3、MgO、K2O、Na2O的含量較低,而MnO、CaO、P2O5的含量無較大的變化。這揭示了礦與非礦的本質(zhì)區(qū)別:鋁土礦的成礦作用過程,實(shí)質(zhì)就是去掉無用組分,使Al2O3得以富集的過程。在此富集成礦過程中,TiO2與Al2O3的地球化學(xué)性狀大致相同,故也得到一定程度的富集。
表1 務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系常量元素含量(×10-2)Table 1 Content of major elements in aluminum-containing rock series of the Wuzhengdao area(×10-2)
含鋁巖系中微量元素眾多(見表2),以Zr、Sr、Cr、V、Li含量較高,其含量均達(dá)到100×10-6以上,尤其是Li含量最高達(dá)到753.51×10-6。此外,W含量的平均值也大于100×10-6。
通常認(rèn)為,Be元素在含鋁巖系中的變化具有一定的成因指示意義,通常殘積粘土比沉積粘土有較高的Be含量(豐愷,1992),殘積粘土為(3~300)×10-6,沉積粘土為(0.25~5)×10-6。務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系Be含量為4.04×10-6~7.04×10-6,平均值為5.67×10-6。表明本區(qū)原生鋁土礦以沉積成因?yàn)橹鳎植康囟尉邭埛e成礦的特點(diǎn)。
Laukas(1983)曾利用Th/U比值來研究鋁土礦的成因,并提出當(dāng)Th/U>7時(shí),鋁土礦是強(qiáng)烈紅土化作用產(chǎn)物;當(dāng)Th/U<2時(shí),鋁土礦是還原環(huán)境下沉積產(chǎn)物;當(dāng)Th/U=2~7時(shí),鋁土礦可能由風(fēng)化作用不徹底或者沉積混雜所致。結(jié)果顯示,本區(qū)含鋁巖系Th/U=3.85~5.00,平均4.47,介于2~7之間,表明務(wù)正道地區(qū)鋁土礦的成礦作用可能是由風(fēng)化沉積作用所致,并且尚未達(dá)到典型的紅土化階段。
據(jù)劉寶珺(1980)研究,Sr/Ba比值對(duì)鹽度的變化較為敏感,常被用來判斷沉積環(huán)境。我國13個(gè)現(xiàn)代海洋底質(zhì)樣Sr/Ba>0.8~1.0,吐魯番中生代陸相地層Sr/Ba值為0.16,鄂爾多斯中生代陸相地層Sr/Ba值為0.54。Sr/Ba>1指示海相咸水沉積;Sr/Ba<0.6指示陸相淡水沉積;當(dāng)0.6
通常認(rèn)為,V/Cr、Ni/Co和V/(V+Ni)等微量元素比值是指示沉積環(huán)境氧化還原條件的常用參數(shù)。當(dāng)V/Cr>4.25、Ni/Co>7.00、V/(V+Ni)>0.60時(shí),均指示厭氧的還原環(huán)境;當(dāng)2.00
稀土元素是一組具有相同地球化學(xué)性質(zhì)和特殊地球化學(xué)屬性的指示性元素,運(yùn)用元素間的含量變化及相關(guān)特征比值是研究沉積環(huán)境和成礦物質(zhì)來源的有效方法之一,國內(nèi)外已有眾多學(xué)者研究,有文獻(xiàn)著述(戴塔根等,2003;王力等,2004)。稀土元素能夠?yàn)槌练e巖提供母巖物質(zhì)、成礦環(huán)境與成礦過程等較多的地質(zhì)和地球化學(xué)信息(李普濤等,2008;王巖等,2015)。對(duì)含鋁巖系稀土元素測(cè)試分析,得出以下特征(見表3):
表2 務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系微量元素含量(×10-6)Table 2 Content of trace elements in aluminum-containing rock series of the Wuzhengdao area(×10-6)
(1)務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系ΣREE值較高,變化較大,ΣREE值從116.12×10-6~620.77×10-6,平均值271.92×10-6;含鋁巖系ΣLREE高于ΣHREE,其中ΣLREE/ΣHREE比值為4.29~9.03,平均值為6.42>1,表現(xiàn)為輕稀土比重稀土富集,輕稀土和重稀土發(fā)生了較強(qiáng)的分異。經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線略向左傾斜(見圖3),δEu值為1.00~1.25(平均值1.09>1),表現(xiàn)為Eu的輕微正異常。δCe值為1.27~3.17(平均值1.83>1),表現(xiàn)為Ce的明顯正異常。總體上看,盡管稀土含量存在差異,但稀土配分曲線的形態(tài)基本一致,說明稀土元素的富集特征與原巖具有繼承性。
(2)不同礦區(qū)之間比較,旦坪礦區(qū)ΣREE值最高,ΣREE值高達(dá)620.77×10-6;巖鳳阡礦區(qū)ΣREE值479.03×10-6,大竹園礦區(qū)最低,ΣREE值僅為160.29×10-6。說明不同礦區(qū)鋁土礦ΣREE值存在差異,這可能與不同礦區(qū)鋁土礦母巖物質(zhì)來源的差異有一定關(guān)系。
表3 務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系稀土元素含量(×10-6)Table 3 REE content of aluminum-containing rock series in the Wuzhengdao area(×10-6)
(3)不同礦石類型之間比較,鋁土質(zhì)粘土巖ΣREE值最高,ΣREE值366.10×10-6,依次為碎屑狀鋁土礦、致密狀鋁土巖、半土狀鋁土礦。致密狀鋁土礦ΣREE值最低,ΣREE值116.12×10-6。以上說明,鋁土礦的礦石質(zhì)量與ΣREE含量之間存在負(fù)相關(guān)性,鋁土質(zhì)粘土巖較易富集稀土元素,在風(fēng)化過程或鋁土礦的成礦過程中,稀土元素出現(xiàn)不同程度的貧化,顯示出稀土元素的富集對(duì)巖性有選擇性。
(4)鋁土礦層與頂板、礦層比較,在含鋁巖系沉積初期,ΣREE值為362.02×10-6,到鋁土礦成礦期,ΣREE值為210.77×10-6,表現(xiàn)為ΣREE值急劇減少,到成礦后期,ΣREE值為260.68×10-6,表現(xiàn)為ΣREE值輕微的增加。這種趨勢(shì)說明稀土元素可能主要是從原巖中繼承下來的,在成礦過程中,部分稀土元素隨著硅酸鹽礦物分解而離開鋁土礦富集的礦化體范圍,進(jìn)入到環(huán)境,隨地下水與地表水發(fā)生了不同程度的遷移(李沛剛等,2012)。
稀土元素常被作為用來判別沉積環(huán)境的標(biāo)志(Michard,1989)。一般認(rèn)為,在相同或相近巖石的不同沉積相中,大陸沉積物ΣLREE/ΣHREE含量比海洋沉積物高,海水沉積物ΣLREE/ΣHREE一般小于10,而黃土及陸相沉積物一般在30以上(陳德潛等,1990;真允慶等,1991;葉楓等,2015)。務(wù)正道地區(qū)鋁土礦ΣLREE/ΣHREE均小于10,表明鋁土礦可能形成于海相沉積環(huán)境。
通常認(rèn)為δCe正異常顯示氧化環(huán)境。風(fēng)化過程中氧化還原條件的變化直接影響著變價(jià)元素Ce的活動(dòng)性。地表氧化條件往往導(dǎo)致Ce3+氧化為Ce4+,而Ce4+極易水解形成難溶(氫)氧化物,與它輕稀土分離,形成鋁土礦石中普遍存在的弱δCe正異常(Braunetal.,1990)。含礦巖系呈正異常,表明Ce在氧化環(huán)境淋濾作用條件下,Ce3+→Ce4+水解沉淀,其它REE被淋失而造成Ce正異常(王卓卓等,2007;Elderfieldetal.,1982),也說明鋁土礦是在炎熱潮濕、氧氣充足、植繁茂及有機(jī)質(zhì)來源豐富的陸源沉積條件下形成的化殘積物,經(jīng)遷移沉積作用形成的。同時(shí),Ce異常值Ce/Ce*=3Ce/(2La+Nd)能靈敏地反映沉積環(huán)境的氧化還原條件。當(dāng)Ce>1時(shí),表示Ce富集,為正異常,指示氧化環(huán)境;當(dāng)Ce<1時(shí),表示Ce虧損,為負(fù)異常,指示還原環(huán)境(任明達(dá)等,1985)。務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系Ce/Ce*=2.13~3.85>1,表明含鋁巖系主要形成于富氧的沉積環(huán)境。
利用稀土元素La/Yb-REE關(guān)系圖解,可以大致確定原巖類型,從圖4可知,大部分投點(diǎn)落在沉積巖中,少部分點(diǎn)落在沉積巖和玄武巖過渡的區(qū)域,并沒有集中地落在沉積巖區(qū)。從圖3可知,大竹園礦區(qū)落在鈣質(zhì)泥質(zhì)沉積巖區(qū)內(nèi),這與李沛剛對(duì)大竹園稀土元素作La/Yb-REE相關(guān)性圖解的結(jié)論較一致(李沛剛等,2012);旦坪和巖鳳阡礦區(qū)分別落在堿性玄武巖和大陸玄武巖區(qū)內(nèi)。不同礦石類型投點(diǎn)分布也不集中,碎屑狀鋁土礦落在堿性玄武巖區(qū)內(nèi),半土狀、致密狀鋁土礦落在大陸玄武巖區(qū)內(nèi),致密狀鋁土巖、鋁土質(zhì)粘土巖落在鈣質(zhì)泥質(zhì)沉積巖區(qū)內(nèi)。以上表明務(wù)正道地區(qū)鋁土礦成礦物質(zhì)來源不是單一的,而具有多源性的特點(diǎn)。
圖3 稀土元素北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化分配模式圖
圖4 務(wù)正道地區(qū)鋁土礦La/Yb-REE關(guān)系圖解
本區(qū)鋁土礦成礦作用復(fù)雜,在志留紀(jì)末期,受廣西運(yùn)動(dòng)的影響,黔北地區(qū)整體隆升為陸,晚志留世-石炭紀(jì)為風(fēng)化剝蝕、夷平期,在準(zhǔn)平原化過程中,長(zhǎng)期暴露于地表的志留系、奧陶系富鋁硅酸鹽巖和碳酸鹽巖等各種不同地層,在炎熱潮濕的條件下,經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)近億年的風(fēng)化剝蝕,形成了巨厚的殘積物。在次生淋濾作用下,易溶組分和活潑元素如K、Na、Ca、Mg等元素被淋濾帶走,留下難溶的Al、Si、Fe等元素殘留地表并就近富集形成初始的鋁土質(zhì)礦源層。至二疊世早期,黔北地區(qū)整體下降,海水由南向北侵入,初始的鋁土物質(zhì)被地表徑流帶入近岸淺海等有利的湖泊沼澤或近岸淺海沉積環(huán)境,表現(xiàn)為富氧的氧化環(huán)境條件,鋁土物質(zhì)再次富集成礦,形成沉積鋁土礦床。由于成礦后期受到區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響,使地層發(fā)生褶皺變形、局部發(fā)生斷裂,導(dǎo)致處于向斜中的礦體得以保存,而處于背斜中的礦體被剝蝕殆盡,部分礦體直接暴露地表,經(jīng)過風(fēng)化剝蝕和溶蝕作用在局部地段富集,形成現(xiàn)今所見的沉積鋁土礦床。
(1)務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系常量元素主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2組成,常量元素含量顯示鋁土礦呈富鋁、低鐵的特點(diǎn)。
(2)Zr、Sr、Cr、V、Li等微量元素含量均達(dá)到100×10-6以上,尤其以元素Li含量最高;Be含量表明鋁土礦以沉積成因?yàn)橹?,局部地段具殘積成礦的特點(diǎn);Th/U比值表明鋁土礦風(fēng)化作用不徹底或者有沉積混雜。Sr/Ba比值表明本區(qū)含鋁巖系主要形成于海相咸水沉積環(huán)境。V/Cr、Ni/Co和V/V+Ni等比值表明鋁土礦主要形成于富氧的沉積環(huán)境。
(3)務(wù)正道地區(qū)含鋁巖系ΣREE值總量較高,且變化范圍較大,表現(xiàn)為輕稀土較重稀土富集,經(jīng)北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線略向左傾斜,δEu表現(xiàn)為Eu的輕微正異常,δCe表現(xiàn)為Ce的明顯正異常。Ce/Ce*>1,表明含鋁巖系形成于富氧環(huán)境。
(4)稀土元素的La/Yb-REE關(guān)系圖解顯示大部分投點(diǎn)落在沉積巖中,少部分點(diǎn)落在沉積巖和玄武巖過渡的區(qū)域,表明務(wù)正道地區(qū)鋁土礦成礦物質(zhì)來源不是單一的,而具有多源性的特點(diǎn)。
(5)務(wù)正道地區(qū)鋁土礦在晚志留世-石炭紀(jì)形成初始礦源層,至二疊世早期,在有利的氧化環(huán)境下,初始的鋁土物質(zhì)在湖泊沼澤或近岸淺海再次富集成礦。
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[附中文參考文獻(xiàn)]
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Geochemical Characteristics of Bauxite Deposits in the Wuchuan-Zheng’an-Daozhen Area of Guizhou Province and Their Geological Implications
HAN Zhong-hua1,WU Bo2,WENG Shen-fu1,CHEN Qiang1,TAO Ping2
(1.No.106GeologicalTeam,BureauofGeologyandMineralExplorationandDevelopmentofGuizhouProvince,Zunyi,Guizhou563000;2.GuizhouAcademyofGeologicSurvey,Guiyang,Guizhou550018)
This work studied the geochemical characteristics of elements for Al-bearing rock systems in the Dazhuyuan,Danping,and Yanfengqian bauxite deposits in Wuchuan-Zheng’an-Daozhen area of Guizhou Province.The result shows that the invariable elements are Al2O3,SiO2,Fe2O3,and TiO2.The bauxite is featured by Al-rich and low iron. The content of Zr,Sr,Cr,V,Li and other trace elements are up to 100 × 10-6or more,particularly the highest content of element Li and Be content of 4.04 × 10-6~ 7.04 × 10-6.These imply that bauxite genesis is dominated by sedimentation,with residual mineralization at local sites. Th/U is between 2 to 7,which reveals the incomplete bauxite weathering or having deposit mixture.That Sr/Ba> 1 shows bauxite was formed in a marine sedimentary environment. That V/Cr = 0.90 ~ 1.11<2.00,Ni/Co = 0.58 ~ 4.12<5.00,VV + Ni) = 0.72 ~ 0.88>0.60,indicates that the bauxite was deposited in an oxygen-rich environment.That the total amount of ΣREE values is high,relatively enriched in light rare earths,Eu slightly positive anomalies,Ce obviously positive anomalies; and Ce/Ce *> 1 also suggests the bauxite was deposited in an oxygen-rich environments.In the La/Yb-REE relationship diagram,all the samples do not concentrate in the sedimentary area,indicative of multiple sources of minerals. Comprehensive analysis suggests that the initial source beds of bauxite deposits of this area formed in late Silurian-Carboniferous times,weathered and transported to lakes or swamps or offshore shallow sea in the early Permian,and further enriched and mineralized there.
ore-bearing rock series,invariable element,trace elements,rare earth elements,geochemistry,Wuchuan-Zheng’an-Daozhen area,Guizhou Province
中國地質(zhì)調(diào)查局項(xiàng)目“全國重要礦種成礦區(qū)劃部署研究(編號(hào):12120114051501)”資助。
韓忠華(1964年-),男,2008年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(武漢),高級(jí)工程師,現(xiàn)主要從事地質(zhì)找礦勘查與評(píng)價(jià)工作。E-mail:945256571@qq.com。
P618
A
0495-5331(2016)04-0678-10
[投稿日期]2015-10-27;[修改日期]2016-03-25;[責(zé)任編輯]郝情情。
Han Zhong-hua,Wu Bo,Weng Shen-fu,Chen Qiang,Tao Ping.Geochemical characteristics of bauxit deposits in the Wuchuan-zheng’an-Daozhen area of Guizhou province and their geological implicat ions[J].Geology and Exploration,2016,52(4):0678-0687.