赵晓东,凌小明,郭 华,李军敏
1.成都地质矿产研究所,成都 610081 2.中国人民武装警察部队黄金第三总队,成都 610036
重庆大佛岩铝土矿床地质特征、矿床成因及伴生矿产综合利用
赵晓东1,凌小明1,郭 华2,李军敏1
1.成都地质矿产研究所,成都 610081 2.中国人民武装警察部队黄金第三总队,成都 610036
重庆大佛岩铝土矿床位于渝南--黔北成矿带内。铝土矿含矿岩系分布在二叠系栖霞组灰岩或二叠系梁山组炭质页岩之下、志留系韩家店组粉砂质页岩或石炭系黄龙组灰岩之上,为一套含铝黏土岩组合,矿体一般在含矿岩系中部,平面上连续分布;矿石以土状和致密状铝土矿为主,含少量砾屑状和土豆状铝土矿;矿石矿物主要由硬水铝石组成,次为高岭石。通过对含矿岩系微量以及稀土元素的分析,认为重庆大佛岩铝土矿床主要是在弱酸性、氧化环境中形成的具陆相沉积特点的铝土矿床,铝土矿物源主要来自陆源;从含矿岩系中稀土元素与基底页岩中稀土元素相关系数、稀土元素配分模式曲线来看,成矿物质来源主要为下伏志留系韩家店组粉砂质页岩。大佛岩铝土矿床不仅具丰富的铝土矿资源,同时伴生有REO(rare earth oxides)、Ga、Sc、Li以及V等多种有益元素。铝土矿中伴生Ga、V等的综合利用可同主元素铝的利用结合起来,但REO、Sc、Li等因受到多方制约,目前尚无综合开发利用的可行性。因此在开发铝土矿的同时,开展伴生元素综合利用研究具有重要意义。
铝土矿;矿床地质;形成环境;物质来源;伴生元素;大佛岩
重庆市铝土矿资源丰富,探明储量位居全国第五,是重庆市优势矿产资源之一 。主要分布于南川、武隆、丰都、涪陵、黔江等地,以南川和武隆为主,均属于沉积型铝土矿。已发现51个铝土矿床(点),其中大型矿床1个,中型矿床5个,小型矿床8个,矿点、矿化点37个,资源量10 390万 t*周庆,李应平,蓝明波,等.重庆市铝土矿整装勘查地质报告.重庆市:重庆市地勘局107地质队,2013.。自1959年四川省地质局铝矿队发现大佛岩铝土矿起,先后有冶金603地质队、107地质队等单位在该区开展铝土矿的调查、普查、详查、勘探等工作;近年来,有学者开展了大佛岩铝土矿中碎屑锆石的赋存形式[1]、碳氧同位素[2]、沉积相[3]以及岩相古地理研究[4],尽管找矿前景较好[5],但是,有关重庆铝土矿床的地质特征、成因、分布规律等方面的研究尚未深入开展。总体上,以往对铝土矿床及其伴生元素评价工作较零散,研究程度较低,尤其在物质来源方面研究较少。
本次研究以剖面观察、化学数据分析为基础,利用统计学相关分析等手段,从大佛岩铝土矿床的地质特征入手,通过分析微量元素、稀土元素的地球化学特征,对大佛岩铝土矿的物质来源及形成环境进行综合分析,为进一步开展重庆地区铝土矿成矿模式研究及成因分析做有益探索。
重庆市大佛岩铝土矿床位于重庆市南川区,是渝南--黔北铝土矿成矿带的一部分,大地构造位置为上扬子地块区三级构造单元川中前陆盆地、扬子陆块南部碳酸盐台地与上扬子东南缘被动边缘盆地内[6],区域一级构造长坝向斜南西扬起端。受燕山期和喜山期大地构造运动影响,构造以NNE--NE向褶皱、断裂为主。
区域内以沉积岩为主,岩浆活动不发育,变质程度低,除志留系上统缺失,泥盆系、石炭系、第四系零星出露外,其余地层从寒武系下统清虚洞组至侏罗系上统蓬莱镇组均有出露(图1)。
大佛岩铝土矿区缺失志留系上统、下泥盆统、下石炭统,其主要出露志留系中统韩家店组(S2h)灰绿色粉砂质页岩、二叠系中统梁山组(P2l)炭质页岩、二叠系中统栖霞组(P2q)深灰色中厚层状灰岩、二叠系中统茅口组(P2m)灰色厚层状灰岩;次为二叠系上统龙潭组(P3l)灰--黑灰色中厚层灰岩夹燧石条带、团块与页岩等岩石组合、二叠系上统长兴组(P3c)浅--深灰色中至厚层灰岩、三叠系下统飞仙关组(T1f)灰--暗紫红色中至厚层状含泥质灰岩、三叠系下统嘉陵江组(T1j)灰色中至厚层灰岩或白云质灰岩;石炭系上统黄龙组(C2h)灰岩与第四系零星分布。其中韩家店组与黄龙组、黄龙组与梁山组、嘉陵江组与第四系为角度不整合接触,茅口组与龙潭组、长兴组与飞仙关组为平行不整合接触。
图1 大佛岩铝土矿区地质简图Fig.1 Geological sketch of Dafoyan bauxite ore zone
2.1 含矿岩系及矿体特征
2.1.1 含矿岩系
铝土矿含矿岩系位于二叠系中统栖霞组灰岩或梁山组炭质页岩之下[7]、志留系中统韩家店组粉砂质页岩或石炭系上统黄龙组灰岩(图2)之上,并不是由石炭系下统大塘组(C2d)高岭石黏土岩与二叠系中统梁山组(P2l)铝土矿组合而成[8]。大佛岩铝土矿含矿岩系一般厚5.55~7.63 m。其特征由上而下为:
梁山组:黑色炭质页岩。
- - - - -假整合- - - -
⑥灰、深灰--灰黑色黏土岩,厚0.15~1.33 m。
⑤浅灰、黄灰、灰--深灰色铝土岩,厚0.14~1.87 m。
④浅灰、灰--深灰至灰褐色似层状、透镜状铝土矿,厚0.13~4.66 m。
③浅灰、灰--深灰色铝土岩,含少量星点状及团块状黄铁矿,厚0.00~3.21 m。
②高岭石黏土岩,含星点状黄铁矿及其集合体,厚0.00~3.01 m。
①灰绿、黄绿、黑灰色绿泥石黏土岩,厚0.66~4.36 m。
- - - - -假整合- - - -
下伏地层:志留系中统韩家店组粉砂质页岩或石炭系中统黄龙组灰岩。
2.1.2 矿体形态、产状、分布及规模
图2 24号勘探线剖面图Fig.2 No.24 Exploratory grid cross section
矿体呈层状、似层状产于含矿岩系中部和中上部位,平面形态呈不规则状展布于长坝向斜南西扬起端及南东翼;矿体东起于毛面,西止于灰河,南起于铜箭岩,北止于大树湾--龙洞湾一线,矿体长轴呈北西--南东展布,长2 890~5 060 m,短轴呈北东展布,宽2 410~2 740 m*周庆,李应平,蓝明波,等.重庆市铝土矿整装勘查地质报告.重庆市:重庆市地勘局107地质队,2013.*徐乔,何林川,柳茂盛,等.南川川洞湾--灰河--大佛岩铝土矿区详查地质报告.重庆市:重庆地勘局107地质队,2005.。矿体产状与地层产状趋于一致*丁俊,廖朝贵,闫武,等.重庆市大佛岩、吴家湾、申基坪铝土矿区铝土矿伴生钪、锂、镓综合评价地质报告.成都:中国地质调查局成都地质调查中心, 2011.。走向:由西向东,灰河以西,由近地表的北西西向转至深部的北西向;灰河以东,由近地表大佛岩地段的近东西向逐渐转至大土地段(深部)的北东东向。倾向:灰河以西,由近地表的北北东向转至深部的北东向;灰河以东,由近地表大佛岩地段的由近北向逐渐转至大土地段的北北西向。倾角:大佛岩--大土,矿体底板高程1 714~1 100 m,矿体平均倾角16°;大土以北矿体底板高程-20~1 100 m,矿体平均倾角35°;灰河段矿体平均倾角30°。
2.1.3 矿体厚度
矿体最厚6.00 m(ZK5220),最薄0.10 m(CK22),一般1.00~2.50 m,平均厚1.93 m。厚度变化系数为57.88%,变化较大。
2.1.4 矿石类型、矿物组合及结构构造
可划分为土状(含半土状)、土豆状、致密状、豆(鲕)状、砾屑状铝土矿石5种自然类型(图3)。其中以土状(含半土状)铝土矿石质量最好,土豆状次之,砾屑状及豆(鲕)状铝土矿石再次之,致密状铝土矿石较差。
a.豆状铝土矿; b.土状铝土矿;c.致密状铝土矿;d.砾屑状铝土矿。图3 大佛岩铝土矿典型矿石类型Fig.3 Ore typical types of Dafoyan bauxite
铝土矿体矿石组合以致密状矿石为主,土豆状、土状(含半土状)矿石次之,并有少量砾屑状、豆(鲕)状铝土矿石。矿体顶部、底部以致密块状铝土矿为主,土状铝土矿多分布在矿体中部,但也有少数工程中见土状铝土矿分布在矿体顶部。
矿石的X衍射分析表明,矿石矿物主要由硬水铝石组成,次为高岭石,并含有少量的水云母、黄铁矿、黑色炭质物、勃姆铝矿,局部含微量的金红石、锐钛矿、叶绿泥石。
2.2 围岩及夹石特征
顶板以铝土岩为主,次为炭质页岩、黏土岩。底板以铝土岩为主,次为黏土岩。仅有1个工程,亦即ZK5606孔有夹石,夹石厚1.11 m,夹石中平均w(Al2O3)为51.08%,w(SiO2)为40.74%。
2.3 主量元素特征
矿体总体而言较为连续稳定,以铝土矿边界品位w(Al2O3)为40%、A/S(铝硅比Al2O3/SiO2)为1.8为标准,将w(Al2O3)>40%、A/S>1.8的样品统称为铝土矿[9],大佛岩铝土矿矿石品位如表1所示。
表1 大佛岩铝土矿体主要化学成分
Table 1 Major elements of ore body in Dafoyan bauxite deposit
wB/%Al2O3SiO2Fe2O3TiO2S烧失量A/S最高79.8228.6231.296.3818.8525.1276.75最低40.021.040.560.600.005.961.80平均61.3314.615.572.521.2313.934.20
2.4 伴生元素特征
铝土矿床中常赋存多种有用的微量元素,如Ga、Sc、Li等,部分元素的含量远远超过其综合利用的最低指标。本次有关伴生元素及稀土元素研究取样19件,包括:含矿岩系样品13件,其中铝土矿样品4件,铝土岩样品3件,黏土岩样品6件;灰岩样品2件;粉砂质页岩样品4件。伴生元素分析结果(表2)表明:
1)含矿岩系w(Ga)为(11.90~71.40)×10-6,平均为38.22×10-6,在铝土岩中平均质量分数最高,黏土岩中平均质量分数最低。Ga的质量分数变化系数为39,属于不稳定的变化,在矿体中分布不均匀。粉砂质页岩w(Ga)为(21.40~54.00)×10-6,平均为35.80×10-6,与含矿岩系的平均质量分数相当。灰岩w(Ga)为5.79×10-6和8.98×10-6,平均为7.39×10-6,低于含矿岩系。
2)含矿岩系w(Li)为(1.78~1 640.00)×10-6,平均为448.48×10-6,在铝土岩中平均质量分数最高,黏土岩中平均质量分数最低。Li的质量分数变化系数为118,属于不稳定的变化,在矿体中分布极不均匀。粉砂质页岩w(Li)为(31.80~104.00)×10-6,平均为63.33×10-6,低于含矿岩系。灰岩w(Li)为7.46×10-6和14.90×10-6,平均为11.18×10-6,远低于含矿岩系。
3)含矿岩系w(Sc)为(5.18~39.20)×10-6,平均为19.53×10-6,在铝土岩中平均质量分数最高,铝土矿中质量分数最低。Sc的质量分数变化系数为50,属于不稳定的变化,在矿体中分布不均匀。粉砂质页岩w(Sc)为(13.10~36.50)×10-6,平均为22.78×10-6,与含矿岩系的平均质量分数相当。灰岩w(Sc)为6.30×10-6和8.20×10-6,平均为7.25×10-6,低于含矿岩系。
4)含矿岩系w(Nb)为(20.30~99.00)×10-6,平均为44.10×10-6,在铝土矿中平均质量分数最高,铝土岩中略低于黏土岩中平均质量分数。Nb的质量分数变化系数为57,属于不稳定的变化,在矿体中分布不均匀。粉砂质页岩w(Nb)为(17.90~27.90)×10-6,平均为21.48×10-6,低于含矿岩系。灰岩w(Nb)为3.38×10-6和6.51×10-6,平均为4.95×10-6,低于含矿岩系。
5)含矿岩系w(V)为(69.50~710.00)×10-6,平均为291.32×10-6,在铝土矿中平均质量分数最高,黏土岩中平均质量分数最低。质量分数变化系数为61,属于不稳定的变化,在矿体中分布不均匀。粉砂质页岩w(V)为(97.40~191.00)×10-6,平均146.10×10-6,低于含矿岩系。灰岩w(V)为25.70×10-6和45.10×10-6,平均35.40×10-6,低于含矿岩系。
2.5 稀土元素特征
稀土元素质量分数及w(∑REE)的变化幅度较大(表2),铝土矿、铝土岩、黏土岩的w(∑REE)平均值依次增加,页岩的w(∑REE)平均值最高,灰岩w(∑REE)平均值介于含矿岩系样品与页岩样品之间。
3.1 伴生矿产综合利用
大佛岩铝土矿中伴生的主要矿产为耐火黏土铁矾土等,重庆市地勘局107地质队曾对此做过评价。除此之外,大佛岩铝土矿伴生多种有益组分:
Ga 工业上没有直接使用的镓矿物,一般镓都是作为副产品在含铝矿物或锌矿冶炼过程中进行回收。可以说,工业上90%的镓来源于铝土矿[11],镓无独立矿床工业指标,其综合利用的最低指标为20.00×10-6[4]。本次研究所取铝土矿含矿岩系样品w(Ga)为(11.90~71.40)×10-6,平均38.22×10-6。从镓质量分数及研究区内镓的资源量来说,具开发的价值。
Sc 虽然钪目前国内没有综合利用的工业标准,但可参照国外综合利用的标准[12],w(Sc)>20×10-6即具回收利用的可能性。重庆大佛岩所取样品w(Sc)为(5.18~39.20)×10-6,平均19.53×10-6,钪质量分数较低。有关钪的赋存状态方面的研究程度不高[8],其综合利用的潜在价值较低。
表2 大佛岩铝土矿部分微量元素及稀土元素数据表
表2(续)
Li 以锂综合利用最低标准260×10-6为界[13]。含矿岩系样品w(Li)为(1.78~1 640.00)×10-6,平均448.48×10-6。尽管其平均质量分数超过工业利用的最低标准,但是Li在矿床中分布极不均匀。
REO 目前没有关于铝土矿共伴生REO及Nb的综合品位和综合利用要求,可参照古风化壳吸附(风化壳淋积)型稀土矿床的工业要求[9,12]:边界品位,w(REO)>0.08%,工业品位:w(REO)为0.016%~0.020%。大佛岩铝土矿中仅有少数样品REO达到此标准,且赋存状态有待进一步研究。
V 矾的独立矿床很少,主要为共伴生矿床,其作为伴生元素工业利用的最低指标为w(V2O5) 为0.10%~0.50%[9]。大佛岩铝土矿床中w(V)多数高于此标准。
与其他地区铝土矿伴生元素的研究[14-15]一致,大佛岩铝土矿中Ga、Nb、V等元素与Al2O3存在正相关关系(图4)。根据山西铝土矿伴生稀有稀土元素的研究[16],REO、Sc主要富集于赤泥中,而Ga、Li、V则主要富集于循环母液中[17]。铝土矿提取Ga的技术较为成熟,实验提取Sc、Li等元素已实现突破*丁俊,廖朝贵,闫武,等.重庆市大佛岩、吴家湾、申基坪铝土矿区铝土矿伴生钪、锂、镓综合评价地质报告.成都:中国地质调查局成都地质调查中心,2011.,但受到经济效益的制约,目前无法实现工业化生产。抛开经济利益而言,铝土矿中伴生元素的利用在技术上是可行的。因此,在当前的经济技术条件下,积极推进铝土矿主元素及其伴生Ga、V等元素的开发利用,加大赋存状态方面的研究力度,改进综合利用开发方法,是提高资源利用率的重要方向。
3.2 成矿物质来源
由于含矿岩系中微量元素对其源岩具有一定的继承性,且Zr、Cr、Ga具有相当的稳定性和一定的含量特征,因此它们都可用来恢复成矿物质来源[18]。在图5中,灰岩、页岩样品以及大部分铝土矿投点落入Ⅲ区,母岩区为中性或泥质,含矿岩系中少部分落入到酸性岩的母岩区附近,尚有一部分投到分区之外,由此可见成矿物质来源可能是多样性的;另从灰岩、页岩样品以及铝土矿含矿岩系各类岩石分布的相似性来说,物质来源与基底岩石密切相关[20],从图解分布来看,物质来源与基底志留系粉砂质页岩犹为密切。Ga与Al在原子体积、电子构型、电负性、电价、电离势、原子和离子半径等方面非常相似,所以Ga与Al的地球化学参数相近,二者紧密相随;因此铝土矿与其母岩之间Ga/Al具有相似性[19]。从本矿床来看,基底页岩或灰岩Ga/Al值均大于含矿岩系中其他各类岩石;一方面表现出含矿岩系保留了基底岩石中的大部分Ga,另一方面,含矿岩系的形成就是Al富集的过程,从而造成Ga/Al值相对降低,暗示物质来源是以基底岩石的风化产物为主。铝土矿的δCe值大于1.17,表明铝土矿物源主要来自陆源[21];而且含矿岩系中,大小不一的锆石,呈粒状、次棱角状、平板状和次圆状散乱分布于黏土矿物和其他矿物之中[1],体现碎屑锆石的特点,由于锆石能够继承母岩的特性,因此成矿母岩具陆源碎屑岩的特点。从含矿岩系中稀土元素与基底页岩中稀土元素相关系数(R=0.701)来看,呈正的中等相关关系;另外,从含矿岩系与下伏地层稀土元素分布模式图(图6)中可知,铝土矿(图6a)与粉砂质页岩(图6d)的稀土元素配分模式曲线大体一致,揭示成矿物源主要来源于下伏志留系韩家店组粉砂质页岩。
3.3 形成环境探讨
图4 大佛岩铝土矿部分伴生元素与Al2O3相关图Fig.4 Some associated elements to Al2O3 catter diagram of Dafoyan bauxite
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别对应超镁铁质、镁铁质、中性或泥质、酸性岩的母岩区。a.页岩;b.含矿岩系;c.灰岩。底图据文献[19]。图5 大佛岩铝土矿Zr-Cr-Ga图解Fig.5 Zr-Cr-Ga graph of Dafoyan bauxite
球粒陨石标准化值据文献[10]。 a数据来源表2第2--5行;b数据来源表2第7--9行;c数据来源表2第11--16行;d数据来源表2第18--21行;e数据来源表2第23--24行。图6 大佛岩铝土矿稀土元素球粒陨石标准化分布模式Fig.6 Chondrite-normalized REE distribution patterns of Dafoyan bauxite
铝土矿中微量元素对形成环境具有一定的指示意义。本矿床w(Ga)普遍大于20×10-6、w(V)普遍大于110×10-6,其陆相沉积特征明显[22]。赵晓东等[2]在利用C、O同位素研究南川(大佛岩铝土矿床有取样点)、武隆铝土矿形成的古盐度时发现,虽然含矿岩系样品分布在淡水成岩区,但是盐度的变化幅度较大,古盐度的变化可能是源于海水的注入。尽管大佛岩铝土矿矿床稀土元素质量分数及w(∑REE)的变化幅度较大(表2),但是轻重稀土比值LR/HR普遍大于1,大佛岩铝土矿属于轻稀土富集型。轻稀土主要富集在陆相黏土岩中[23],因此大佛岩铝土矿床具陆相沉积的特点;另从Eu与Ce异常系数δEu、δCe来看,本矿床所有样品都呈现出正Ce(δCe>1.05)异常和强Eu负异常(陆相沉积基本上呈现为Ce正异常,Eu负异常[24]),表明含矿岩系不是在海水环境形成的;由于Ce4+只有在非碱性条件下易于溶解在原地停留,因此推断当时为弱酸性环境;Ce氧化成四价状态有利于Ce与其他稀土元素的分离[23],样品表现出w(Ce)正异常说明基本处于氧化环境;另用V/Cr值对氧化与还原环境进行初步判断[25],大佛岩铝土矿形成环境以氧化为主。还有研究表明,大佛岩铝土矿形成于陆缘近海湖*李军敏,赵晓东,吕涛,等.渝东地区地质构造演化及铁铝基地研究阶段性成果报告.成都:中国地质调查局成都地质调查中心,2013.[25],因此,大佛岩铝土矿床是以陆相沉积为主,形成过程中存在海水入侵的可能性。
重庆大佛岩大型铝土矿床位于渝南--黔北成矿带内,是以陆相作用为主的风化壳再沉积型矿床,铝土矿体位于志留系粉砂质页岩或黄龙组灰岩之上、二叠系栖霞组灰岩或二叠系梁山组炭质页岩之下,呈层状、似层状分布;铝土矿矿石类型较多,品位变化较大,总体来说贫矿多、富矿少。大佛岩铝土矿床伴生有REO、Ga、Sc、Li以及V等多种有益元素,部分有益元素已超过工业利用的最低要求,铝土矿中伴生Ga、V等的综合利用可同主元素铝的利用结合起来,但REO、Sc、Li等因受到多方制约,目前尚无综合开发利用的可行性;但随着科学技术不断发展,势必为提高铝土矿综合利用价值提供基础支撑。
从大佛岩铝土矿伴生微量元素三角图解及稀土元素配分模式来看,铝土矿下伏地层志留系韩家店组粉砂质页岩是成矿物质的主要来源。通过对铝土矿含矿岩系伴生微量及稀土元素的分析,大佛岩铝土矿在弱酸性、氧化环境中,于陆缘近海湖,由母岩风化的产物经过一系列物理化学变化逐步形成,在形成的漫长过程中可能受到水介质影响(海进海退的影响)。
本文是“渝东地区地质构造演化及铁铝基地研究”项目的研究成果之一,野外取样工作中得到重庆市地调院、重庆市地勘局107地质队的帮助;由国土资源部西南矿产资源监督检测中心完成薄片制样、样品粉碎和常量元素测试工作;在此一并表示感谢。
[1] 李军敏,陈莉,徐金沙,等.渝南大佛岩矿区铝土矿碎屑锆石中钪的赋存形式研究[J].沉积学报, 2013,31(4): 630-638. Li Junmin,Chen Li,Xu Jinsha, et al. Existing Form of Scandium in Detrital Zircon from Bauxite of the Dafoyan Mine,Southern Chongqing[J].Acta Sedimentologica Sinica, 2013,31(4): 630-638.
[2] 赵晓东,李军敏,王涛,等.重庆南川--武隆铝土矿C、O同位素特征及其地质意义[J].金属矿山,2013(6):78-82. Zhao Xiaodong,Li Junmin,Wang Tao, et al.Carbon and Oxygen Isotope Characteristics of Nanchuan-Wulong Bauxite in Chongqing and Their Geological Significance[J].Metal Mine,2013(6):78-82.
[3] 陈阳,尹福光,李军敏,等.南川铝土矿沉积相特征[J].沉积与特提斯地质,2012,32(1):106-112. Chen Yang,Yin Fuguang,Li Junmin,et al.Sedimentary Facies Characteristics of the Nanchuan Bauxite Deposit[J].Sedimentary Geology and Tethyan Geology, 2012,32(1):106-112.
[4] 张启明,江新胜,秦建华,等,黔北-渝南地区梁山组的岩相古地理特征和铝土矿成矿效应[J].地质通报,2012,31(4):558-568. Zhang Qiming,Jiang Xinsheng,Qin Jianhua, et al.Lithofacies Palaeogeography of the Early Middle Permian Liangshan Formation in Northern Guizhou-Southern Chongqing Area and Its Bauxite Ore-Forming Effect[J].Geological Bulletin of China,2012,31(4):558-568.
[5] 丛源,赵鹏大,陈建平,等.中国铝土矿床品位吨位模型[J].吉林大学学报:地球科学版, 2009,39(6): 1042-1048. Cong Yuan,Zhao Pengda,Chen Jianping,et al. Grade-Tonnage Model of Bauxite Deposits in China[J].Journal of Jilin University:Earth Science Edition, 2009,39(6): 1042-1048.
[6] 潘桂堂,肖庆辉,陆松年,等.中国大地构造单元划分[J].中国地质,2009,36(1):1-28. Pan Guitang, Xiao Qinghui,Lu Songnian, et al. Subdivision of Tectonic Units in China[J].Geology in China, 2009,36(1):1-28.
[7] 李军敏,尹福光,陈阳,等.渝南大佛岩矿区铝土岩系炭质页岩孢粉组合特征及其意义[J].古生物学报, 2012,51(4):508-514. Li Junmin,Yin Fuguang,Chen Yang, et al.Characteristics and Significance of Spore-Polen Assemblage in Carbonaceous Shale in Bauxite Deposit of the Dafoyan Area, Southern Chongqing[J]. Acta Palaeontologica Sinica, 2012,51(4):508-514.
[8] 梁同荣.四川大佛岩及新华铝土矿床地质特征简介[J].矿床地质,1985,4(4):68-69. Liang Tongrong.Geological Characteristics of Dafoyan and Bauxite Deposit in Sichuan[J].Mineral Deposit,1985,4(4):68-69.
[9] 《矿产资源工业要求手册》编委会.矿产资源工业要求手册[M].北京:地质出版社,2010:217-280. Editorial Board of Mineral Industry Handbook.China Mineral Industry Handbook[M].Beijing:Geological Publishing House, 2010:217-280.
[10] Sun S S,MoDonough W F.Chemical and Isotopic Sy-stematics of Oceanic Basalts;Implications for Mantle Composition and Proceascs[C]//Saun-ders A D,Norry M J.Magmatism in the Ocean Basins.London:Geology Society Special Publication,1989:313-345.
[11] 叶霖,潘自平,程曾涛.贵州修文小山坝铝土矿中镓等伴生元素分布规律研究[J].矿物学报, 2008,28(2):105-111. Ye Lin,Pan Ziping,Cheng Zengtao.The Regularities of Distribution of Associated Elements in Xiaoshanba Bauxite Deposit,GuiZhou[J].Acta Mineralogica Sinica,2008,28(2):105-111.
[12] 赵运发,元小卫,王智勇,等.山西铝土矿稀有稀土元素综合利用评价[J].世界有色金属,2004,6:35-37. Zhao Yunfa,Yuan Xiaowei,Wang Zhiyong, et al.Evaluation of Comprehensive Utilization of Rare Earth Elements[J].World Nonferrous Metals, 2004, 6:35-37.
[13] 王登红,李沛刚,屈文俊,等.贵州大竹园铝土矿中钨和锂的发现与综合评价[J].中国科学:地球科学,2013,43(1): 44-51. Wang Denghong, Li Peigang, Qu Wenjun, et al. Discovery and Preliminary Study of the High Tungsten and Lithium Contents in the Dazhuyuan Bauxite Deposit,Guizhou, China[J]. Science China: Earth Sciences, 2013,43(1): 44-51.
[14] 刘英俊.我国某些铝土矿中镓的若干地球化学特征[J].地质论评,1965,23(1):42-49. Liu Yingjun.Geochemical Features of Gallium in Bauxite in China[J].Geological Review,1965,23(1):42-49.
[15] 汤艳杰,刘建朝,贾建业.豫西铝土矿中镓的赋存状态研究[J].西安工程学院学报,2002,24(4):1-5. Tang Yanjie,Liu Jianchao,Jia Jianye.Study on Occurrence State of Galliun in the Bauxite Deposits of Western Henan Province[J].Journal of Earth Sciences and Environment, 2002,24(4):1-5.
[16] 赵晓东,李军敏,陈莉,等.重庆银矿垭口铝土矿床镓地球化学特征及成矿环境研究[J].沉积学报,2013,31(6):1022-1030. Zhao Xiaodong,Li Junmin,Chen Li, et al.Analysis on Gallium Geochemical Characteristics and Ore-Forming Environment of Bauxite Mine in Yinkuangyakou of Chongqing[J]. Acta Sedimentologica Sinica,2013,31(6):1022-1030.
[17] 杨军臣,王凤玲,李德胜,等.铝土矿中伴生稀有稀土元素赋存状态及走向查定[J].矿冶, 2004,13(2):89-92. Yang Junchen, Wang Fengling, Li Desheng, et al.Investigation on Occurrence and Trend of Rare and Rare-Earth Elements Associated in Bauxite[J].Mining & Metallurgy,2004,13(2):89-92.
[18] 刘平.再论贵州之铝土矿:从化学组份特征探讨后槽铝土矿物质来源[J].贵州地质,1991,8(4):313-321. Liu Ping.Another Discussion on Guizhou Bauxite Deposits:A Study of Houcao Bauxite Material Resources According to Chemical Composition Features[J].Guizhou Geology,1991,8(4):313-321.
[19] 章柏盛.微量元素对比在铝土矿成矿物质来源上的应用[J].轻金属,1987(3):1-4. Zhang Baisheng.Application of Mineral Sources of Trace Elements in Bauxite[J].Light Metals,1987(3):1-4.
[20] 朱志军,陈洪德.川东南地区志留系小河坝组砂岩特征及物源分析[J].吉林大学学报:地球科学版,2012,42(6): 1590-1600. Zhu Zhijun,Chen Hongde.Sandstone Characteristics and Provenance Analysis of the Sandstone in Silurian Xiaoheba Formation in Southeastern Sichuan Province,China[J]. Journal of Jilin University:Earth Science Edition, 2012,42(6): 1590-1600.
[21] 金中国,刘玲,黄智龙,等.贵州务正道地区铝土矿床稀土元素组成及地质意义[J].地质与勘探,2012,48(6):1067-1076. Jin Zhongguo,Liu Ling,Huang Zhilong, et al.REE Composition of the Bauxite Deposits in the Wuchuan-Zheng’an-Daozhen Area,Guizhou Province and Its Geological Significance[J].Geology and Exploration,2012,48(6):1067-1076.
[22] 刘宝珺.沉积岩石学[M].北京:地质出版社,1980:406. Liu Baojun.Sedimentary Petrology[M]. Beijing:Geological Publishing House,1980:406.
[23] 王中刚,于学元,赵振华,等.稀土元素地球化学[M].北京:科学出版社,1989:258-273. Wang Zhonggang, Yu Xueyuan,Zhao Zhenhua,et al. Rare Earth Element Geochemistry[M].Beijing: Science Press, 1989:258-273.
[24] 李军,桑树勋,林会喜,等.渤海湾盆地石炭二叠系稀土元素特征及其地质意义[J].沉积学报, 2007,25(4):589-596. Li Jun,Sang Shuxun,Lin Huixi, et al. REE Characteristics and Its Geological Significance of the Permo-Carboniferous in Bohaiwan Basin[J]. Acta Sedimentologica Sinica,2007,25(4):589-596.
[25] 腾格尔,刘文汇,徐永昌,等.缺氧环境及地球化学判识标志的探讨:以鄂尔多斯盆地为例[J].沉积学报,2004,22(2):365-372. Teng Geer,Liu Wenhui,Xu Yongchang, et al. The Discussion on Anoxic Environments and Its Geochemical Identifying Indices[J]. Acta Sedimentologica Sinica,2004,22(2):365-372.
Geological Characteristics, Ore Genesis and Comprehensive Utilization of Coexisting of Dafoyan Bauxite Deposit in Chongqing
Zhao Xiaodong1,Ling Xiaoming1,Gua hua2,Li Junmin1
1.ChengduInstituteofGeologyandMineralResources,Chengdu610081,China2.No.3GeneralGoldPartyofCAPF,Chengdu610036,China
Dafoyan bauxite deposit in Chongqing is a large-scale accumulation type bauxite. As a part of south Chongqing to north Guizhou metallogenic belt, Dafoyan bauxite deposit is characterized by its continental sedimentary bauxite formed in an oxidizing environment. The source rock serie exist under Qixia Formation or Liangshan Formation of Permian and on Hanjiadian Formation of Silurian or Huanglong Formation of Carbonic, and it is a combination of aluminum containing clay rocks. The ore body is in the middle of the ore bearing rock series and distributes continuously. This study is not only based on the analysis to the original bauxite test data, but also the test of trace and rare earth elements content to make preliminary judgment of metallogenic environment and parent rock. The ore minerals are mainly composed of diaspore composition, and kaolinite secondarily. The average content are: Al2O361.33%, SiO214.61%,A/S 4.20. Some trace elements are closed to or over the industrial tenor of comprehensive utilization, especially the contents of Ga and V. They can be used under the present technology. This suggestes that an attention should be paid to the associated elements so as to improve the latent economic value of bauxite.
bauxite;oregeology;formation environment;material source;associated elements;Dafoyan
10.13278/j.cnki.jjuese.201504112.
2014-12-18
中国地质调查局地质调查项目(1212011085167)
赵晓东(1974--),女,工程师,主要从事地质矿产勘查方面的研究,E-mail:95122115@163.com
凌小明(1975--),男,工程师,主要从事地质矿产勘查方面的研究,E-mail:cdlxm75@aliyun.com。
10.13278/j.cnki.jjuese.201504112
P618.45
A
赵晓东,凌小明,郭华,等. 重庆大佛岩铝土矿床地质特征、矿床成因及伴生矿产综合利用.吉林大学学报:地球科学版,2015,45(4):1086-1097.
Zhao Xiaodong, Ling Xiaoming, Guo Hua, et al. Geological Characteristics, Ore Genesis and Comprehensive Utilization of Coexisting of Dafoyan Bauxite Deposit in Chongqing.Journal of Jilin University:Earth Science Edition,2015,45(4):1086-1097.doi:10.13278/j.cnki.jjuese.201504112.