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[科普中国]-沉积型铝土矿

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我国大多数铝土矿床属于此大类。根据其围岩或基底岩石的不同,又分为碳酸盐岩不整合面上(岩溶)的及砂页岩中间的两部分(刘长龄,1987)。再进一步根据其沉积环境的不同,又可分为6个类型。

在我国地台区真正属于海相沉积的铝土矿床是较少的,而且是接近潟湖性质的海湾相。例如在豫北地区中石炭统的G层铝土矿黏土中找到了海相动物化石(扭月贝、戟贝、珊瑚幼体、网格长身贝等腕足类化石及瓣腮类化石碎片等),而且铝土矿黏土中含伊利石一白云母较多。同时,矿石也有不少的碎屑构造,分选性也差,看来其部分或大部分为浊流沉积。

简介我国大多数铝土矿床属于此大类。根据其围岩或基底岩石的不同,又分为碳酸盐岩不整合面上(岩溶)的及砂页岩中间的两部分(刘长龄,1987)。再进一步根据其沉积环境的不同,又可分为6个类型。1

岩溶海湾相铝土矿在我国地台区真正属于海相沉积的铝土矿床是较少的,而且是接近潟湖性质的海湾相。例如在豫北地区中石炭统的G层铝土矿黏土中找到了海相动物化石(扭月贝、戟贝、珊瑚幼体、网格长身贝等腕足类化石及瓣腮类化石碎片等),而且铝土矿黏土中含伊利石一白云母较多。同时,矿石也有不少的碎屑构造,分选性也差,看来其部分或大部分为浊流沉积。

滇东南的麻栗坡县铁厂矿区及西畴县董马矿区上二叠统铝土矿层含有明显的海相动物化石,可能属于海湾相铝土矿。含矿岩系的上部地层为吴家坪组上段,由深灰色的含生物碎屑灰岩组成,含筵、珊瑚化石及其碎屑。往下呈假整合与含矿岩系接触。而含矿岩系由黏土岩、高铝黏土、含黄铁矿的碳质黏土岩及铝土矿、碎屑铝土矿、鲕状铝土矿及生物碎屑灰岩等组成。其中有3层铝土矿,中间矿层为薄层状铝土矿,其中含腕足类化石及其碎片。在中间与底部铝土矿层之间的黏土岩夹层含集科化石。矿石属于硬水铝石型,常伴生有叶蜡石、绿泥石、赤铁矿及锐钛矿等。可见层理构造及交错层理构造。铝土矿层向深部可相变为石灰岩,实为海相铝土矿。1

岩溶潟湖湖泊相铝土矿这类矿床分布最广,规模也大。山西、河南及广西等地岩溶铝土矿多属之。其形成特点除前述外,还有几点值得注意:古陆或水上隆起与湖盆数量多,分布普遍,相间出现,规模适中,使搬运距离近,由湖盆矿床中心至最近古陆边缘的距离据实测以10~40 km为佳,从而为丰富的物质来源(包括矿源物质)提供了广阔的沉积场所;在湖盆中以浅湖一深湖区的过渡带及其附近为找矿的有利地带,而漏斗中的优质矿更明显地为静水带沉积,其次生淋滤作用较强;由湖盆中部到边部表现为铝土矿层由厚变薄,而黏土层由薄变厚,含矿层总厚度与铝土矿层厚度变化一致,矿石构造从粗糙状(原为致密状)-豆角状-豆状及碎屑状(主要为内碎屑)。这些都是深湖区-浅湖区-滨湖区水动力作用不同的结果;矿体一般不直接与碎屑岩接触,而属于铁-铝-黏土沉积建造,矿石含不同数量的有机质,或与煤线、薄煤层共生,一般不含化石,较少见到鳞木等植物化石,偶见极少的动物化石则是潟湖的结果;矿体往往赋存于含矿层的中上部,形态受下伏碳酸盐岩岩溶地形的严格控制,多呈规模大的层状及似层状,较少为优质矿体的透镜状及漏斗状;低速而稳定下降的湖盆,为铝土矿床的形成提供了比较好的沉积条件(但其间还有多次微弱的震荡运动,造成内碎屑构造),相反,若后期叠加风化淋滤及表生阶段的地下水活动,则去硅去硫化铁,有时还可见重晶石充填。1

岩溶沼泽相铝土矿分布不多,规模不很大。这类矿床的主要特点是铝土矿层与煤层密切伴生或呈夹层出现,而且有软水铝石与菱铁矿等伴生的现象。矿石的A/S不高。这与深湖区强还原沉积环境不同,它是近于弱还原-半氧化的沉积环境,即沼泽环境所沉积的。1

砂页岩中间湖泊相铝土矿华北地台上二叠统的所谓A层铝土矿,例如升平盆地所产的,其整个含矿岩系层序类似G层,但含矿层的顶板为石英砂岩,底板为含云母的长石砂岩或局部为黏土砂岩或杂质黏土。而铝土矿层一般在整个含矿层的中下部。矿层厚度与含矿层厚度也往往成正比关系。由于矿种递变,在次生淋滤或复硅等条件下,铝土矿在黏土层中呈似层状及透镜状产出,或为包心构造。属于连续的湖泊相沉积,其物质来源显然是附近古陆上的铝硅酸盐岩石的风化壳,而不是所谓的钙红壤。但不排除有冷量底部砂页岩的风化残余物。1

砂页岩中间沼泽相铝土矿某些上二叠统A层铝土矿,例如山东王村矿区,其铝土矿体产于硬质黏土及页岩之中,可以与薄煤层或碳质页岩伴生,含较多植物化石。矿石A/S不高,软水铝石与菱铁矿等伴生,有时软水铝石含量较多。1

砂页岩中间的河漫滩-湖沼相铝土矿此类矿床分布不广,如宁夏贺兰山地区,因碎屑黏土质混人的较多而质量不佳。该区含铝岩系赋存于侏罗系的中、下统汝箕组下部,具有一定规模的铝土矿化黏土岩,其中铝土矿呈小扁豆体,矿石质量不高,变化很大,工业价值很低。这显然存在不少对成矿不利的因素,例如地壳升降运动及其短暂的沉积间断,使风化淋滤作用不强,古风化壳厚度薄而不发育。此类型也可与砂页岩残积层呈逐渐过渡关系,而残积铝土矿最主要的特征在于下伏源岩中间有过渡层。1

本词条内容贡献者为:

李兵 - 副教授 - 西南大学