铝土矿物质来源的几种不同观点
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发布时间：2022-05-07 13:12
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时间：2023-11-01 06:28
我国华北地区岩溶型铝土矿的物质来源问题,地质界一直有争论,意见分歧颇大。概括来讲,主要存在“基底说”与“古陆说”之争以及“碳酸盐岩说”’与”铝硅酸盐岩说”之争(廖士范,1986,1994;刘长龄,1985,1987;吴国炎1987,1997;等)。这些争论实际上是在争论一个问题,那就是华北地区的岩溶型铝土矿床的铝质是来源于古老铝硅酸盐岩岩石,还是来源于基底碳酸盐岩岩石。
6.4.1.1“基底说”与“古陆说”之争
“基底说”认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于下伏基底寒武系、奥陶系各类碳酸盐岩的风化残余物。“古陆说”则认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于周围古陆的各种古老变质岩和火成岩,即各类铝硅酸盐岩。
(1)“基底说”的主要依据
1)华北地区岩溶型铝土矿床毫无例外地分布在碳酸盐岩的侵蚀面上,本区尚未发现在古陆硅酸盐岩上有铝土矿分布。
2)铝土矿中主要元素氧化物比值对比表明,基底碳酸盐岩与铝土矿更为接近。
3)对一些铝土矿区基底碳酸盐岩和铝土矿石的人工重砂分析表明,基底碳酸盐岩中也含有锆石、金红石、电气石等副矿物,它们在重砂组合和标型组合上与铝土矿基本相似,质量分数上虽然相应较低,但与Al2O3化富集过程是同步的。
4)碳酸盐类岩石含铝量虽不多,但在相同条件下风化速度较硅酸盐类岩石要快得多。此外,本区基底寒武系、奥陶系的剥蚀厚度巨大,所以其风化壳中铝的积聚速度并不慢,含Al2O3的量依然可观。更不用说有些地区的碳酸盐岩中夹泥岩、粘土岩等夹层,所含的Al2O3量也相当高。
5)许多矿区见到下伏碳酸盐岩溶洞或裂隙中充填铝土矿、粘土矿及铁质粘土岩,矿体与围岩呈“夹心构造”,与现代风化壳矿床相似。
6)现代灰岩风化壳中发育有铝土矿的实例,如所罗门群岛的拉涅尔岛铝土矿,我国贵州、广西等地发现的现代碳酸盐岩风化壳红土中,Al2O3质量分数达23.20%,有相当厚度,并在其中及下伏碳酸盐岩中发现了三水铝石矿物,充分证明碳酸盐岩的红土风化壳可为铝土矿的形成提供足够的物质来源。
(2)“古陆说”其主要依据
1)与基底碳酸盐岩相比,古陆铝硅酸盐类岩石含铝量要高得多,一般Al2O3质量分数达18%~20%。而前者仅1%~5%。
2)华北地区岩溶型铝土矿床大多数位于古陆边缘。
3)铝土矿矿层中副矿物锆石、金红石、电气石与古陆岩石中的相应副矿物较为接近,而基底碳酸盐岩中含这些副矿物量甚少。
4)铝土矿矿层中某些化学成分与古陆岩石的相关性较下伏碳酸盐岩好。
5)在古红土化的气候条件下,不能设想只在碳酸盐岩侵蚀面上形成红土风化壳,而古陆铝硅酸盐岩上反而不能形成,这些成熟的红土风化壳物质必定有其剥蚀、搬运、堆积的场所。
6.4.1.2“碳酸盐岩说”与”铝硅酸盐岩说”之争
认为铝土矿床中的铝质来源于铝硅酸盐岩观点的主要理由是:
1)铝硅酸盐岩岩石中的含铝质量比碳酸盐岩岩石中的含铝质量高得多,平均大约高出10~15倍。
2)岩溶型铝土矿矿石的某些化学成分与铝硅酸盐岩岩石更相近。
3)岩溶型铝土矿矿石的重砂矿物及副矿物特征更接近铝硅酸盐岩岩石。
4)晚石炭世不仅存在一些古陆,而且这些古老的铝硅酸盐岩可以为铝土矿床形成提供大量的铝质来源。
而主张铝土矿床中的铝质来源于碳酸盐岩的主要理由是:
1)虽然碳酸盐岩岩石的含铝量远低于铝硅酸盐岩岩石,但碳酸盐岩岩石易于风化,而且厚度巨大,完全可以为铝土矿成矿提供充足的铝质来源。
2)虽然在豫西地区存在一些诸如岱嵋寨、嵩箕等所谓的古岛,但它们在晚石炭世仍为寒武系、奥陶系碳酸盐岩岩石覆盖,并没被剥蚀至出露铝硅酸盐岩岩石的程度。
3)铝土矿石的化学成分、痕量元素、重砂矿物、副矿物等特征与基底碳酸盐岩岩石相似。
6.4.1.3“多源说”
“多源说”是上述观点的综合。该观点认为,形成华北地区岩溶型铝土矿床的铝质既来源于基底碳酸盐岩的风化残余,又来源于古陆铝硅酸岩的红土风化壳物质。其主要依据有:
1)铝土矿常常是由原始风化产物经过一次或多次改造而形成的,因此对于某些矿床来说,在铝土矿堆积过程中不同物源以不同百分比同时加入是可能的。凡是含有铝质的岩石,在适宜的古气候、地貌和物理化学条件下均可形成铝土矿。
2)铝土矿在空间分布上的两个显著特征:一是形成于古海洋的陆地边缘,二是位于基底碳酸盐岩古侵蚀面上。这两个缺一不可的古地理条件,意味着铝土矿的形成不是简单的与古陆或基底的单一岩石有关,而是同时与两种岩石有关。
3)在铝土矿含矿岩系中,上部常见到铝质砾石和碎屑,下部却很少见到;同时上部粘土岩层理明显,下部铁质粘土岩则不显层理。说明下部是以原地堆积为主,上部则以沉积作用为主;下部以基底风化淋滤物质为主,而上部则是外来物质搬运沉积的。
4)化学成分的对比分析:通过铝矿物和含矿岩系的统计对比,主要氧化物w(Al2O3)/w(SiO2)、w(Al2O3)/w(TiO2)、w(Fe2O3)/w(FeO)值都接近基底碳酸盐岩,而w(Al2O3)/w(Fe2O3+FeO)和w(CaO)/w(MgO)值则接近铝硅酸盐岩。但从上述三种岩石的分布轨迹对比,基底碳酸盐岩与含矿岩系分层轨迹(主要是 铁质粘土岩)重合。在微量元素对比上,铝土矿更接近基底碳酸盐岩,特别是w(Sr)/w(Ba)值更为接近,说明两者有成因上的联系。
5)矿物成分:①含钛矿物:尽管基底碳酸盐岩中金红石、锐钛矿、板钛矿在数量上要比铝土矿少,但与铝土矿、粘土矿中的这些矿物很相似;而与古陆硅酸盐岩中的上述矿物特征仅仅部分相似。②锆石分析对比:锆石长宽比值,基底灰岩中平均为2,与铝土矿(2.06)、粘土岩(平均2.99)十分接近,而古陆硅酸盐岩平均2.44,却相差很大;锆、铪质量分数和锆、铪质量分数比值对比结果,基底碳酸盐岩中锆石与铝土矿,特别是下部粘土岩中锆石相接近,而与古陆硅酸盐中锆石只是部分特征与铝土矿接近。
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我国华北地区岩溶型铝土矿的物质来源问题,地质界一直有争论,意见分歧颇大。概括来讲,主要存在“基底说”与“古陆说”之争以及“碳酸盐岩说”’与”铝硅酸盐岩说”之争(廖士范,1986,1994;刘长龄,1985,1987;吴国炎1987,1997;等)。这些争论实际上是在争论一个问题,那就是华北地区的岩溶型铝土矿床的铝质是来源于古老铝硅酸盐岩岩石,还是来源于基底碳酸盐岩岩石。
6.4.1.1“基底说”与“古陆说”之争
“基底说”认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于下伏基底寒武系、奥陶系各类碳酸盐岩的风化残余物。“古陆说”则认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于周围古陆的各种古老变质岩和火成岩,即各类铝硅酸盐岩。
(1)“基底说”的主要依据
1)华北地区岩溶型铝土矿床毫无例外地分布在碳酸盐岩的侵蚀面上,本区尚未发现在古陆硅酸盐岩上有铝土矿分布。
2)铝土矿中主要元素氧化物比值对比表明,基底碳酸盐岩与铝土矿更为接近。
3)对一些铝土矿区基底碳酸盐岩和铝土矿石的人工重砂分析表明,基底碳酸盐岩中也含有锆石、金红石、电气石等副矿物,它们在重砂组合和标型组合上与铝土矿基本相似,质量分数上虽然相应较低,但与Al2O3化富集过程是同步的。
4)碳酸盐类岩石含铝量虽不多,但在相同条件下风化速度较硅酸盐类岩石要快得多。此外,本区基底寒武系、奥陶系的剥蚀厚度巨大,所以其风化壳中铝的积聚速度并不慢,含Al2O3的量依然可观。更不用说有些地区的碳酸盐岩中夹泥岩、粘土岩等夹层,所含的Al2O3量也相当高。
5)许多矿区见到下伏碳酸盐岩溶洞或裂隙中充填铝土矿、粘土矿及铁质粘土岩,矿体与围岩呈“夹心构造”,与现代风化壳矿床相似。
6)现代灰岩风化壳中发育有铝土矿的实例,如所罗门群岛的拉涅尔岛铝土矿,我国贵州、广西等地发现的现代碳酸盐岩风化壳红土中,Al2O3质量分数达23.20%,有相当厚度,并在其中及下伏碳酸盐岩中发现了三水铝石矿物,充分证明碳酸盐岩的红土风化壳可为铝土矿的形成提供足够的物质来源。
(2)“古陆说”其主要依据
1)与基底碳酸盐岩相比,古陆铝硅酸盐类岩石含铝量要高得多,一般Al2O3质量分数达18%~20%。而前者仅1%~5%。
2)华北地区岩溶型铝土矿床大多数位于古陆边缘。
3)铝土矿矿层中副矿物锆石、金红石、电气石与古陆岩石中的相应副矿物较为接近,而基底碳酸盐岩中含这些副矿物量甚少。
4)铝土矿矿层中某些化学成分与古陆岩石的相关性较下伏碳酸盐岩好。
5)在古红土化的气候条件下,不能设想只在碳酸盐岩侵蚀面上形成红土风化壳,而古陆铝硅酸盐岩上反而不能形成,这些成熟的红土风化壳物质必定有其剥蚀、搬运、堆积的场所。
6.4.1.2“碳酸盐岩说”与”铝硅酸盐岩说”之争
认为铝土矿床中的铝质来源于铝硅酸盐岩观点的主要理由是:
1)铝硅酸盐岩岩石中的含铝质量比碳酸盐岩岩石中的含铝质量高得多,平均大约高出10~15倍。
2)岩溶型铝土矿矿石的某些化学成分与铝硅酸盐岩岩石更相近。
3)岩溶型铝土矿矿石的重砂矿物及副矿物特征更接近铝硅酸盐岩岩石。
4)晚石炭世不仅存在一些古陆,而且这些古老的铝硅酸盐岩可以为铝土矿床形成提供大量的铝质来源。
而主张铝土矿床中的铝质来源于碳酸盐岩的主要理由是:
1)虽然碳酸盐岩岩石的含铝量远低于铝硅酸盐岩岩石,但碳酸盐岩岩石易于风化,而且厚度巨大,完全可以为铝土矿成矿提供充足的铝质来源。
2)虽然在豫西地区存在一些诸如岱嵋寨、嵩箕等所谓的古岛,但它们在晚石炭世仍为寒武系、奥陶系碳酸盐岩岩石覆盖,并没被剥蚀至出露铝硅酸盐岩岩石的程度。
3)铝土矿石的化学成分、痕量元素、重砂矿物、副矿物等特征与基底碳酸盐岩岩石相似。
6.4.1.3“多源说”
“多源说”是上述观点的综合。该观点认为,形成华北地区岩溶型铝土矿床的铝质既来源于基底碳酸盐岩的风化残余,又来源于古陆铝硅酸岩的红土风化壳物质。其主要依据有:
1)铝土矿常常是由原始风化产物经过一次或多次改造而形成的,因此对于某些矿床来说,在铝土矿堆积过程中不同物源以不同百分比同时加入是可能的。凡是含有铝质的岩石,在适宜的古气候、地貌和物理化学条件下均可形成铝土矿。
2)铝土矿在空间分布上的两个显著特征:一是形成于古海洋的陆地边缘,二是位于基底碳酸盐岩古侵蚀面上。这两个缺一不可的古地理条件,意味着铝土矿的形成不是简单的与古陆或基底的单一岩石有关,而是同时与两种岩石有关。
3)在铝土矿含矿岩系中,上部常见到铝质砾石和碎屑,下部却很少见到;同时上部粘土岩层理明显,下部铁质粘土岩则不显层理。说明下部是以原地堆积为主,上部则以沉积作用为主;下部以基底风化淋滤物质为主,而上部则是外来物质搬运沉积的。
4)化学成分的对比分析:通过铝矿物和含矿岩系的统计对比,主要氧化物w(Al2O3)/w(SiO2)、w(Al2O3)/w(TiO2)、w(Fe2O3)/w(FeO)值都接近基底碳酸盐岩,而w(Al2O3)/w(Fe2O3+FeO)和w(CaO)/w(MgO)值则接近铝硅酸盐岩。但从上述三种岩石的分布轨迹对比,基底碳酸盐岩与含矿岩系分层轨迹(主要是 铁质粘土岩)重合。在微量元素对比上,铝土矿更接近基底碳酸盐岩,特别是w(Sr)/w(Ba)值更为接近,说明两者有成因上的联系。
5)矿物成分:①含钛矿物:尽管基底碳酸盐岩中金红石、锐钛矿、板钛矿在数量上要比铝土矿少,但与铝土矿、粘土矿中的这些矿物很相似;而与古陆硅酸盐岩中的上述矿物特征仅仅部分相似。②锆石分析对比:锆石长宽比值,基底灰岩中平均为2,与铝土矿(2.06)、粘土岩(平均2.99)十分接近,而古陆硅酸盐岩平均2.44,却相差很大;锆、铪质量分数和锆、铪质量分数比值对比结果,基底碳酸盐岩中锆石与铝土矿,特别是下部粘土岩中锆石相接近,而与古陆硅酸盐中锆石只是部分特征与铝土矿接近。
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时间：2023-11-01 06:28
我国华北地区岩溶型铝土矿的物质来源问题,地质界一直有争论,意见分歧颇大。概括来讲,主要存在“基底说”与“古陆说”之争以及“碳酸盐岩说”’与”铝硅酸盐岩说”之争(廖士范,1986,1994;刘长龄,1985,1987;吴国炎1987,1997;等)。这些争论实际上是在争论一个问题,那就是华北地区的岩溶型铝土矿床的铝质是来源于古老铝硅酸盐岩岩石,还是来源于基底碳酸盐岩岩石。
6.4.1.1“基底说”与“古陆说”之争
“基底说”认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于下伏基底寒武系、奥陶系各类碳酸盐岩的风化残余物。“古陆说”则认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于周围古陆的各种古老变质岩和火成岩,即各类铝硅酸盐岩。
(1)“基底说”的主要依据
1)华北地区岩溶型铝土矿床毫无例外地分布在碳酸盐岩的侵蚀面上,本区尚未发现在古陆硅酸盐岩上有铝土矿分布。
2)铝土矿中主要元素氧化物比值对比表明,基底碳酸盐岩与铝土矿更为接近。
3)对一些铝土矿区基底碳酸盐岩和铝土矿石的人工重砂分析表明,基底碳酸盐岩中也含有锆石、金红石、电气石等副矿物,它们在重砂组合和标型组合上与铝土矿基本相似,质量分数上虽然相应较低,但与Al2O3化富集过程是同步的。
4)碳酸盐类岩石含铝量虽不多,但在相同条件下风化速度较硅酸盐类岩石要快得多。此外,本区基底寒武系、奥陶系的剥蚀厚度巨大,所以其风化壳中铝的积聚速度并不慢,含Al2O3的量依然可观。更不用说有些地区的碳酸盐岩中夹泥岩、粘土岩等夹层,所含的Al2O3量也相当高。
5)许多矿区见到下伏碳酸盐岩溶洞或裂隙中充填铝土矿、粘土矿及铁质粘土岩,矿体与围岩呈“夹心构造”,与现代风化壳矿床相似。
6)现代灰岩风化壳中发育有铝土矿的实例,如所罗门群岛的拉涅尔岛铝土矿,我国贵州、广西等地发现的现代碳酸盐岩风化壳红土中,Al2O3质量分数达23.20%,有相当厚度,并在其中及下伏碳酸盐岩中发现了三水铝石矿物,充分证明碳酸盐岩的红土风化壳可为铝土矿的形成提供足够的物质来源。
(2)“古陆说”其主要依据
1)与基底碳酸盐岩相比,古陆铝硅酸盐类岩石含铝量要高得多,一般Al2O3质量分数达18%~20%。而前者仅1%~5%。
2)华北地区岩溶型铝土矿床大多数位于古陆边缘。
3)铝土矿矿层中副矿物锆石、金红石、电气石与古陆岩石中的相应副矿物较为接近,而基底碳酸盐岩中含这些副矿物量甚少。
4)铝土矿矿层中某些化学成分与古陆岩石的相关性较下伏碳酸盐岩好。
5)在古红土化的气候条件下,不能设想只在碳酸盐岩侵蚀面上形成红土风化壳,而古陆铝硅酸盐岩上反而不能形成,这些成熟的红土风化壳物质必定有其剥蚀、搬运、堆积的场所。
6.4.1.2“碳酸盐岩说”与”铝硅酸盐岩说”之争
认为铝土矿床中的铝质来源于铝硅酸盐岩观点的主要理由是:
1)铝硅酸盐岩岩石中的含铝质量比碳酸盐岩岩石中的含铝质量高得多,平均大约高出10~15倍。
2)岩溶型铝土矿矿石的某些化学成分与铝硅酸盐岩岩石更相近。
3)岩溶型铝土矿矿石的重砂矿物及副矿物特征更接近铝硅酸盐岩岩石。
4)晚石炭世不仅存在一些古陆,而且这些古老的铝硅酸盐岩可以为铝土矿床形成提供大量的铝质来源。
而主张铝土矿床中的铝质来源于碳酸盐岩的主要理由是:
1)虽然碳酸盐岩岩石的含铝量远低于铝硅酸盐岩岩石,但碳酸盐岩岩石易于风化,而且厚度巨大,完全可以为铝土矿成矿提供充足的铝质来源。
2)虽然在豫西地区存在一些诸如岱嵋寨、嵩箕等所谓的古岛,但它们在晚石炭世仍为寒武系、奥陶系碳酸盐岩岩石覆盖,并没被剥蚀至出露铝硅酸盐岩岩石的程度。
3)铝土矿石的化学成分、痕量元素、重砂矿物、副矿物等特征与基底碳酸盐岩岩石相似。
6.4.1.3“多源说”
“多源说”是上述观点的综合。该观点认为,形成华北地区岩溶型铝土矿床的铝质既来源于基底碳酸盐岩的风化残余,又来源于古陆铝硅酸岩的红土风化壳物质。其主要依据有:
1)铝土矿常常是由原始风化产物经过一次或多次改造而形成的,因此对于某些矿床来说,在铝土矿堆积过程中不同物源以不同百分比同时加入是可能的。凡是含有铝质的岩石,在适宜的古气候、地貌和物理化学条件下均可形成铝土矿。
2)铝土矿在空间分布上的两个显著特征:一是形成于古海洋的陆地边缘,二是位于基底碳酸盐岩古侵蚀面上。这两个缺一不可的古地理条件,意味着铝土矿的形成不是简单的与古陆或基底的单一岩石有关,而是同时与两种岩石有关。
3)在铝土矿含矿岩系中,上部常见到铝质砾石和碎屑,下部却很少见到;同时上部粘土岩层理明显,下部铁质粘土岩则不显层理。说明下部是以原地堆积为主,上部则以沉积作用为主;下部以基底风化淋滤物质为主,而上部则是外来物质搬运沉积的。
4)化学成分的对比分析:通过铝矿物和含矿岩系的统计对比,主要氧化物w(Al2O3)/w(SiO2)、w(Al2O3)/w(TiO2)、w(Fe2O3)/w(FeO)值都接近基底碳酸盐岩,而w(Al2O3)/w(Fe2O3+FeO)和w(CaO)/w(MgO)值则接近铝硅酸盐岩。但从上述三种岩石的分布轨迹对比,基底碳酸盐岩与含矿岩系分层轨迹(主要是 铁质粘土岩)重合。在微量元素对比上,铝土矿更接近基底碳酸盐岩,特别是w(Sr)/w(Ba)值更为接近,说明两者有成因上的联系。
5)矿物成分:①含钛矿物:尽管基底碳酸盐岩中金红石、锐钛矿、板钛矿在数量上要比铝土矿少,但与铝土矿、粘土矿中的这些矿物很相似;而与古陆硅酸盐岩中的上述矿物特征仅仅部分相似。②锆石分析对比:锆石长宽比值,基底灰岩中平均为2,与铝土矿(2.06)、粘土岩(平均2.99)十分接近,而古陆硅酸盐岩平均2.44,却相差很大;锆、铪质量分数和锆、铪质量分数比值对比结果,基底碳酸盐岩中锆石与铝土矿,特别是下部粘土岩中锆石相接近,而与古陆硅酸盐中锆石只是部分特征与铝土矿接近。
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时间：2023-11-01 06:28
我国华北地区岩溶型铝土矿的物质来源问题,地质界一直有争论,意见分歧颇大。概括来讲,主要存在“基底说”与“古陆说”之争以及“碳酸盐岩说”’与”铝硅酸盐岩说”之争(廖士范,1986,1994;刘长龄,1985,1987;吴国炎1987,1997;等)。这些争论实际上是在争论一个问题,那就是华北地区的岩溶型铝土矿床的铝质是来源于古老铝硅酸盐岩岩石,还是来源于基底碳酸盐岩岩石。
6.4.1.1“基底说”与“古陆说”之争
“基底说”认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于下伏基底寒武系、奥陶系各类碳酸盐岩的风化残余物。“古陆说”则认为华北地区岩溶型铝土矿床的铝质主要来源于周围古陆的各种古老变质岩和火成岩,即各类铝硅酸盐岩。
(1)“基底说”的主要依据
1)华北地区岩溶型铝土矿床毫无例外地分布在碳酸盐岩的侵蚀面上,本区尚未发现在古陆硅酸盐岩上有铝土矿分布。
2)铝土矿中主要元素氧化物比值对比表明,基底碳酸盐岩与铝土矿更为接近。
3)对一些铝土矿区基底碳酸盐岩和铝土矿石的人工重砂分析表明,基底碳酸盐岩中也含有锆石、金红石、电气石等副矿物,它们在重砂组合和标型组合上与铝土矿基本相似,质量分数上虽然相应较低,但与Al2O3化富集过程是同步的。
4)碳酸盐类岩石含铝量虽不多,但在相同条件下风化速度较硅酸盐类岩石要快得多。此外,本区基底寒武系、奥陶系的剥蚀厚度巨大,所以其风化壳中铝的积聚速度并不慢,含Al2O3的量依然可观。更不用说有些地区的碳酸盐岩中夹泥岩、粘土岩等夹层,所含的Al2O3量也相当高。
5)许多矿区见到下伏碳酸盐岩溶洞或裂隙中充填铝土矿、粘土矿及铁质粘土岩,矿体与围岩呈“夹心构造”,与现代风化壳矿床相似。
6)现代灰岩风化壳中发育有铝土矿的实例,如所罗门群岛的拉涅尔岛铝土矿,我国贵州、广西等地发现的现代碳酸盐岩风化壳红土中,Al2O3质量分数达23.20%,有相当厚度,并在其中及下伏碳酸盐岩中发现了三水铝石矿物,充分证明碳酸盐岩的红土风化壳可为铝土矿的形成提供足够的物质来源。
(2)“古陆说”其主要依据
1)与基底碳酸盐岩相比,古陆铝硅酸盐类岩石含铝量要高得多,一般Al2O3质量分数达18%~20%。而前者仅1%~5%。
2)华北地区岩溶型铝土矿床大多数位于古陆边缘。
3)铝土矿矿层中副矿物锆石、金红石、电气石与古陆岩石中的相应副矿物较为接近,而基底碳酸盐岩中含这些副矿物量甚少。
4)铝土矿矿层中某些化学成分与古陆岩石的相关性较下伏碳酸盐岩好。
5)在古红土化的气候条件下,不能设想只在碳酸盐岩侵蚀面上形成红土风化壳,而古陆铝硅酸盐岩上反而不能形成,这些成熟的红土风化壳物质必定有其剥蚀、搬运、堆积的场所。
6.4.1.2“碳酸盐岩说”与”铝硅酸盐岩说”之争
认为铝土矿床中的铝质来源于铝硅酸盐岩观点的主要理由是:
1)铝硅酸盐岩岩石中的含铝质量比碳酸盐岩岩石中的含铝质量高得多,平均大约高出10~15倍。
2)岩溶型铝土矿矿石的某些化学成分与铝硅酸盐岩岩石更相近。
3)岩溶型铝土矿矿石的重砂矿物及副矿物特征更接近铝硅酸盐岩岩石。
4)晚石炭世不仅存在一些古陆,而且这些古老的铝硅酸盐岩可以为铝土矿床形成提供大量的铝质来源。
而主张铝土矿床中的铝质来源于碳酸盐岩的主要理由是:
1)虽然碳酸盐岩岩石的含铝量远低于铝硅酸盐岩岩石,但碳酸盐岩岩石易于风化,而且厚度巨大,完全可以为铝土矿成矿提供充足的铝质来源。
2)虽然在豫西地区存在一些诸如岱嵋寨、嵩箕等所谓的古岛,但它们在晚石炭世仍为寒武系、奥陶系碳酸盐岩岩石覆盖,并没被剥蚀至出露铝硅酸盐岩岩石的程度。
3)铝土矿石的化学成分、痕量元素、重砂矿物、副矿物等特征与基底碳酸盐岩岩石相似。
6.4.1.3“多源说”
“多源说”是上述观点的综合。该观点认为,形成华北地区岩溶型铝土矿床的铝质既来源于基底碳酸盐岩的风化残余,又来源于古陆铝硅酸岩的红土风化壳物质。其主要依据有:
1)铝土矿常常是由原始风化产物经过一次或多次改造而形成的,因此对于某些矿床来说,在铝土矿堆积过程中不同物源以不同百分比同时加入是可能的。凡是含有铝质的岩石,在适宜的古气候、地貌和物理化学条件下均可形成铝土矿。
2)铝土矿在空间分布上的两个显著特征:一是形成于古海洋的陆地边缘,二是位于基底碳酸盐岩古侵蚀面上。这两个缺一不可的古地理条件,意味着铝土矿的形成不是简单的与古陆或基底的单一岩石有关,而是同时与两种岩石有关。
3)在铝土矿含矿岩系中,上部常见到铝质砾石和碎屑,下部却很少见到;同时上部粘土岩层理明显,下部铁质粘土岩则不显层理。说明下部是以原地堆积为主,上部则以沉积作用为主;下部以基底风化淋滤物质为主,而上部则是外来物质搬运沉积的。
4)化学成分的对比分析:通过铝矿物和含矿岩系的统计对比,主要氧化物w(Al2O3)/w(SiO2)、w(Al2O3)/w(TiO2)、w(Fe2O3)/w(FeO)值都接近基底碳酸盐岩,而w(Al2O3)/w(Fe2O3+FeO)和w(CaO)/w(MgO)值则接近铝硅酸盐岩。但从上述三种岩石的分布轨迹对比,基底碳酸盐岩与含矿岩系分层轨迹(主要是 铁质粘土岩)重合。在微量元素对比上,铝土矿更接近基底碳酸盐岩,特别是w(Sr)/w(Ba)值更为接近,说明两者有成因上的联系。
5)矿物成分:①含钛矿物:尽管基底碳酸盐岩中金红石、锐钛矿、板钛矿在数量上要比铝土矿少,但与铝土矿、粘土矿中的这些矿物很相似;而与古陆硅酸盐岩中的上述矿物特征仅仅部分相似。②锆石分析对比:锆石长宽比值,基底灰岩中平均为2,与铝土矿(2.06)、粘土岩(平均2.99)十分接近,而古陆硅酸盐岩平均2.44,却相差很大;锆、铪质量分数和锆、铪质量分数比值对比结果,基底碳酸盐岩中锆石与铝土矿,特别是下部粘土岩中锆石相接近,而与古陆硅酸盐中锆石只是部分特征与铝土矿接近。
