山西高家山铝土矿稀土元素地球化学特征及意义

叶 枫，董国臣，孟兆国，靳 宁，侯占国，杨全林，刘 晶

(1. 山西省地质调查院，山西太原 030006；2. 中国地质大学(北京)，地球科学与资源学院，北京 100083)



山西高家山铝土矿稀土元素地球化学特征及意义

叶 枫1,2，董国臣2，孟兆国1，靳 宁1，侯占国1，杨全林1，刘 晶1

(1. 山西省地质调查院，山西太原 030006；2. 中国地质大学(北京)，地球科学与资源学院，北京 100083)

山西沁源县高家山铝土矿床是山西省地质调查院于2013年发现的大型铝土矿床。本文通过对高家山铝土矿的研究，分析并研究铝土矿样品的稀土元素含量和地球化学特征，探讨稀土元素对于本区铝土矿成因和环境的指示意义。研究表明：该区铝土矿体的ΣREE总量较大，轻稀土元素相对富集，具有明显的Eu负异常；利用稀土元素图解大致反映出底板碳酸盐岩是本区铝土矿床的主要物质来源，铝土矿形成于被动大陆边缘地带海相或海陆过渡相环境。ΣREE与Al2O3含量相关性不大。本区矿床稀土元素含量达到或超过综合利用标准, 具有巨大的潜在经济价值。

铝土矿 高家山 稀土元素 地球化学 山西

Ye Feng, Dong Guo-chen, Meng Zhao-guo, Jin Ning, Hou Zhan-guo, Yang Quan-lin, Liu Jing. Geochemical features of rare-earth elements of the Bauxite Deposit in the Gaojiashan region, Shanxi Province and their implications[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(3):0486-0495.

1 前言

铝土矿是多种金属矿产(如铝、镓、铌、钽)的重要来源(Laskou, 1991; Evans, 1993; Calagarietal.,2007; Mamelietal. , 2007; Liuetal. , 2010)。目前铝土矿类型主要有喀斯特型铝土矿和红土型铝土矿两类。产于碳酸盐岩古喀斯特面之上的称为喀斯特型铝土矿；产于铝硅酸盐岩之上的称为红土型铝土矿(刘长龄，1992; 廖士范，1994; D′Argenioetal. , 1995)。

山西省铝土矿赋存于太原组底部湖田段中，位于山西中奥陶统碳酸盐岩古侵蚀面之上，属于典型的喀斯特型铝土矿(刘长龄，1987)。保有资源量居全国首位，是我国主要的喀斯特型铝土矿矿产地(刘学飞，2011；王庆飞等，2012)，其矿床分布遍及全省(廖士范等，1991)。

长期以来，不少专家和学者对喀斯特型铝土矿进行了多学科、多方面的详细、深入的研究(万兵等，1981; 刘长龄，1985; 范忠仁，1989; 陈汉成等，1996; 程东等，2001; 赵运发等，2002; 刘学飞等，2008; 殷科华，2009; Wangetal. , 2010)，前人的研究工作和研究成果对喀斯特型铝土矿的深入了解起到了极大的促进作用。

前人认为，山西铝土矿演化过程主要经过三期，即风化期—沉积成矿期—成岩期，各期为连续转化序列(陈平等，1997；陈平等，1998；吴国炎，1997；赵运发等，2002)，最终形成现今的铝土矿床。

山西省中南部地区沁源县高家山铝土矿是山西省地质调查院于2013年发现的一个大型铝土矿床。由于该矿床的科学研究工作刚刚开展，许多问题尚待解决。鉴于近年来高家山铝土矿床周边地质工作的开展，发现本区铝土矿具有良好的资源潜力前景。稀土元素(REE)地球化学是研究矿床的常用手段之一(陈德潜等，1990)。本文以采自高家山的铝土矿样品为基础，分析样品的稀土元素含量及地球化学特征，并结合前人的研究成果，对稀土元素对区内矿床成因的指示意义进行了讨论，为深入认识高家山铝土矿矿床特征及对山西省铝土矿成矿规律的研究提供一定参考。

2 区域地质背景

高家山铝土矿位于华北克拉通中部碰撞(造山)带内(图1)，大地构造位置位于塔里木—华北板块(程裕淇等,1995)的Ⅲ级构造单元山西地块(地理上包括山西及豫西)。区内地层出露齐全，除志留系、泥盆系缺失外,自中太古界阜平组群至新生界第四系地表均有出露。其中以奥陶系灰岩、白云岩，上石炭统页岩和铁铝岩系，二叠系泥岩夹砂岩最为发育,且分布广泛。区域内构造不发育,地层多呈单斜产出，且未见大规模岩浆活动痕迹(陈平等,1997)。

3 矿床地质特征

该矿床位于山西省沁源县城西北方向高家山村一带，沁水盆地铝土矿集区内，出露地层主要有: 第四系沉积物，二叠系-石炭系砂岩、页岩和底部铝土矿含矿岩系和奥陶系灰岩等，其中以二叠系-石炭系月门沟群太原组、山西组和奥陶系地层为主。矿区内构造不发育(图1)，地层总体产状平缓，倾向E-SE。太原组底部湖田段为本区铝土矿含矿岩系，与下伏奥陶系地层呈假整合接触，主要由赤铁矿、褐铁矿(即山西式铁矿)、铁质粘土岩、铝土矿、铝土岩、硬质耐火粘土矿、粘土岩等组成，其岩性及厚度有一定变化，但垂向层序大致相同，自下而上具有铁质岩-铝质岩-硅质岩的沉积规律，主体呈层状或似层状产出。由于基底古岩溶形态凹凸不平，湖田段底部呈现出波状起伏的形态特征。地层厚度变化较大，约2.00～9.54m，平均厚度5.22m。

图1 山西高家山铝土矿地质简图①Fig.1 Geologic map of the Gaojiashan bauxite deposit in Shanxi Province①1-第四系冲洪积物；2-第四系残坡积物；3-二叠系泥岩夹砂岩；4-山西组砂岩、页岩、煤系；5-太原组页(泥)岩、灰岩；6- 太原组湖田段铁铝岩系；7-奥陶系灰岩；8-正断层；9-性质不明断层；10-勘探线位置及编号 1-Quaternary, alluvium; 2-Quaternary, residuai soil; 3-Permian, limestones and mudstones; 4- Shanxi Formation, sandstones, shales and coal; 5-Taiyuan Formation, shales, mudstones and limestones; 6-Taiyuan Formation, aluminiferous rock series; 7-Or- dovician limestones; 8-normal fault; 9-fault of unknown nature; 10-position and number of the prospecting line

(1) 铁质岩

以山西式铁矿及铁质粘土岩为主。直接覆盖于奥陶系灰岩侵蚀面之上，呈透镜状、窝子状或似层状产出，厚约0.38～3.70m，平均厚度1.75m。

(2) 铝质岩

以铝土矿、铝土岩为主。其中铝土矿呈灰-深灰及淡黄色，多具鲕状、碎屑状、粗糙状、半粗糙状结构，块状构造。矿石矿物主要成分为一水硬铝石、高岭石，副矿物有赤铁矿、褐铁矿、针铁矿，微量矿物有伊利石、绿泥石、方解石①。矿体呈层状、似层状产出；铝土岩结构、构造特征与铝土矿相似，多呈致密块状或稀疏鲕状。常以铝土矿夹层出现，或横向上与铝土矿互相过渡。含矿层厚约0.70～5.46m，平均厚度2.36m。

(3) 硅质岩

以粘土岩、硬质耐火粘土矿为主，致密状结构，块状构造。位于铝质岩之上，岩性及其厚度变化较大，厚度0.40～0.99m，平均厚度0.61m。

本区含矿岩系岩(矿)石组合及矿体顶、底板岩石特征十分明显，成为区内寻找铝土矿最为可靠的标志和依据

4 样品测试结果及地球化学特征

在对本区详细的地质调查研究基础上，本文对采自区内探矿工程中10件铝土矿样品进行主量元素、稀有稀土元素分析(图2)。其中主量元素测试在国土资源部太原矿产资源监督检测中心(山西省岩矿测试应用研究所)检测一室完成，所用仪器为日本理学株式会社产IRIS型X射线荧光光谱仪，测试方法采用固态X射线荧光光谱法(XRF)；稀土元素测试在国土资源部中南矿产资源监督检测中心完成，所用仪器为感应耦合等离子体质谱分析仪，测试方法采用电感耦合等离子质谱法(ICP-M S)。测试结果见表1。

从样品常量元素分析结果来看。矿石中常量元素以Al2O3(57.45%～71.86%，平均62.86%)、SiO2(9.44%～20.30%，平均14.74 %)、TiO2(1.80%～2.90%，平均2.26%)和Fe2O3(0.66%～13.23%，平均5.42%)为主，总和均大于85%。铝硅比A/S比值较高，变化范围较大，为2.93～7.61，均值4.61，矿石具有高铝低硅的特点。

从主量元素相关性图解显示来看(图3)，Al2O3与SiO2、Fe2O3具有较好的负相关性，而Al2O3与TiO2相关性不甚明显。表明本区铝土矿矿化过程中伴随着Al的富集和Si、Fe的贫化。

从样品稀土元素分析结果来看，矿石中稀土元素总量较大，ΣREE为350.12×10-6～1262.55 ×10-6，平均828.54×10-6；ΣLREE为299.83×10-6～1170.65×10-6，平均772.01×10-6；ΣHREE为29.60×10-6～73.42×10-6，平均56.54×10-6；轻稀土明显较重稀土富集，ΣLREE/ΣHREE=5.96～27.09，均值为14.59。

稀土元素的含量采用球粒陨石标准值 (Boynton, 1984) 进行标准化，分析铝土矿石标准化后稀土元素配分曲线(图4)可知：矿石稀土元素配分曲线为倾斜程度类似的右倾型。轻稀土元素与重稀土元素之间分馏明显，(La/Yb)N=6.72～52.36，均值为22.06；轻稀土内部分馏较为明显，(La/Sm)N=3.47～13.68，均值为6.99；重稀土元素内部分馏作用相对较弱，(Gd/Lu)N=1.95～4.27，均值为2.64，说明在铝土矿化过程中重稀土元素活动性相对较弱。Ce异常相对不明显，δCe= 0.79～1.07，均值为0.93；具有稳定的Eu负异常，δEu=0.44～0.66，均值为0.53。

将样品Al2O3含量与稀土元素的特征作对比可发现，样品中Al2O3与ΣREE相关性不大，但Al2O3与ΣLREE/ΣHREE、(La/Yb)N存在较好的正相关性(图5)，暗示稀土元素中轻、重稀土元素之间分馏与矿化过程中Al元素的富集密切相关。

5 讨论

5.1 成矿物质来源

本区铝土矿床属于典型的山西省喀斯特型铝土矿。针对山西铝土矿成矿物质的讨论存在的较大争议，但主要集中于三种主要观点: 一是认为铝土矿物源来自于大陆铝硅酸盐岩石的风化物(刘长玲，1985；卢静文等，1997)；二是认为成矿物质来源来自于基底寒武系、奥陶系各类碳酸盐岩的化学风化残余层，但不排除局部来源于微量古陆碎屑物质和少量岩浆侵入体的参与(吴国炎，1997；郭连红，2003)，三是混合来源(陈平等，1997)。

图2 山西高家山铝土矿勘探线剖面及铁铝岩系柱状简图①Fig.2 Geologic map along prospecting lines and stratigraphic column of aluminiferous rock series in the Gaojiashan bauxite deposit, Shanxi①1-第四系冲洪积物；2-第四系残坡积物；3-二叠系泥岩夹砂岩；4-山西组砂岩、页岩、煤系；5-太原组页(泥)岩、灰岩；6-太原组湖田段铁铝岩系；7-奥陶系灰岩；8-探矿浅井位置及编号；9-探矿钻孔位置及编号；10-硬质耐火粘土矿；11-粘土岩；12-铝土 矿；13-铝土岩；14-山西式铁矿；15-铁质粘土岩；16-样品采样位置及编号 1-Quaternary, alluvium; 2-Quaternary, residuai soil; 3-Permian, limestones and mudstones; 4- Shanxi Formation, sandstones, shales and coal; 5-Taiyuan Formation, shales, mudstones and limestones; 6-Taiyuan Formation, aluminiferous rock series; 7-Ordovician limestones; 8-position and number of the sha-llow shaft; 9-position and number of the drill; 10-stiff fireclay; 11-clay rock; 12-bauxite; 13 -bauxitic rock; 14-Shanxi-type iron deposit; 15-ferrugionous clay rock; 16-position and number of the samples表1 高家山铝土矿样品分析结果表Table 1 mineralogical analyses of the Gaojiashan bauxite deposit

样品编号GJS-1GJS-2GJS-3GJS-4GJS-5GJS-6GJS-7GJS-8GJS-9GJS-10M9606M9624样品名称铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿铝土矿灰岩灰岩Al2O3(%)59.7057.4559.4161.2259.9466.2667.9466.7871.8658.08--SiO2(%)11.3018.6420.3018.1617.8211.4613.1411.449.4415.72--Fe2O3(%)13.237.943.643.644.965.540.664.302.327.94--TiO2(%)1.902.302.122.902.502.782.501.901.901.80--CaO(%)0.140.140.280.140.280.140.550.620.141.80--MgO(%)0.100.100.200.100.200.150.250.100.100.20--K2O(%)0.310.130.160.050.020.030.060.230.131.15--Na2O(%)0.050.060.050.030.050.040.050.040.050.07--P2O5(%)0.140.150.150.100.370.100.100.150.140.11--H2O+(%)13.0013.1013.4313.6013.2413.3814.0013.4013.8012.80--H2O-(%)0.210.140.130.140.200.180.180.210.110.20--A/S5.283.082.933.373.365.785.175.847.613.69--La(10-6)275.0071.70317.00128.00150.00215.00165.00295.00311.00194.005.125.42Ce(10-6)507.00144.00506.00242.00327.00403.00270.00414.00460.00406.008.298.68Pr(10-6)55.4014.9066.3023.0034.4046.0027.0042.1048.7038.001.261.31Nd(10-6)186.0053.20229.0072.70126.00161.0077.00110.00127.00126.003.113.39Sm(10-6)33.0013.0044.6014.1025.5028.9010.1015.0014.3019.500.680.74Eu(10-6)5.233.037.752.804.804.641.642.432.173.160.0980.11Gd(10-6)26.0015.2037.3015.7024.4023.3010.4015.9016.0018.600.340.36Tb(10-6)2.982.654.862.473.673.291.351.881.662.590.0450.054Dy(10-6)14.0014.3022.2014.2020.5018.707.4210.507.8914.800.180.19Ho(10-6)2.422.463.722.623.663.501.371.981.392.790.0320.036Er(10-6)6.736.399.916.889.309.593.865.783.837.460.0730.075Tm(10-6)1.101.101.681.131.471.580.630.990.591.210.0150.015Yb(10-6)7.437.1910.707.089.209.884.026.693.727.550.0690.079Lu(10-6)1.041.001.530.961.221.340.550.910.481.030.0090.01ΣREE(10-6)1123.33350.121262.55533.64741.12929.72580.34923.16998.73842.6919.3220.60ΣLREE(10-6)1061.63299.831170.65482.60667.70858.54550.74878.53963.17786.6618.5619.65ΣHREE(10-6)61.7050.2991.9051.0473.4271.1829.6044.6335.5656.030.760.95ΣLREE/ΣHREE17.215.9612.749.469.0912.0618.6119.6827.0914.0424.3220.60(La/Sm)N5.243.474.475.713.704.6810.2812.3713.686.264.744.61(Gd/Lu)N3.201.953.132.102.562.232.422.244.272.314.844.61(La/Yb)N24.956.7219.9712.1910.9914.6727.6729.7356.3617.3250.0346.25Eu/Eu*(δEu)0.530.660.570.570.580.530.490.480.440.500.560.58Ce/Ce*(δEu)0.941.010.801.001.060.930.890.790.811.070.760.76

注：M9606、M9624数据引自陈平等，1997；ΣLREE =ΣLREE( La-Eu)，ΣHREE =ΣHREE( Gd-Lu)；-表示未测出。

研究表明，在铁铝岩系中，稀土元素Eu异常(Eu/Eu*)非常稳定，而在风化过程中元素Al、Ti亦被认为是稳定元素，因此可以用Eu/Eu*-TiO2/Al2O3地球化学图解来判断物质来源(Mamelietal. , 2007)。

图3 高家山铝土矿主量元素相关性图解Fig.3 Diagrams showing correlations among major elements

图4 高家山铝土矿矿石稀土元素配分模式图Fig. 4 REE distribution patterns of Gaojiashan bauxite deposit

图5 铝土矿石Al2O3与稀土元素相关性图解Fig.5 Diagrams showing correlations among Al2O3 and rare-earth elements

图6 铝土矿石Eu/Eu*-TiO2/Al2O3图解Fig. 6 Diagrams showing correlations between Eu/Eu* and TiO2/Al2O3 from bauxite samples

从本区铝土矿Eu/Eu*-TiO2/Al2O3地球化学图解来看(图6)，样品位于上地壳附近， 表明其物源与上地壳物质有关，与基性玄武岩和花岗岩关系不大。野外调研并未发现区内有大规模岩浆活动痕迹，进一步证实岩浆物质并非本区主要成矿物质来源。

前人研究证明，稀土元素中δEu数值在铁铝岩系中稳定，可以作为判别物质来源的指标之一(McDonoughetal. , 1995; Panahietal. , 2000; Mamelietal. , 2007)。将区内铝土矿样品稀土元素与沁水盆地内湖田段底部奥陶系灰岩中稀土元素(陈平等, 1997)进行对比发现，高家山铝土矿矿石δEu数值(0.44～0.66，均值为0.53)与灰岩δEu数值(0.56～0.58，均值为0.57)接近。可见本区铝土矿主要物质来源为矿床底板碳酸盐岩的风化碎屑物质。

从稀土元素配分曲线及其参数特征可以看出(图7)，高家山铝土矿样品和底板灰岩具有相似的稀土元素配分曲线特征，进一步证明了本区铝土矿源岩为底部碳酸盐岩。

图7 铝土矿稀土元素配分模式图Fig. 7 Chondrite-normalized REE patterns of the bauxite deposit

综上所述，笔者认为矿体下伏碳酸盐岩为高家山铝土矿提供了主要的成矿物质来源，结合本区铝土矿矿床地质特征研究来看，研究区内未见有大规模岩浆活动痕迹，Eu/Eu*-TiO2/ Al2O3地球化学图解亦说明铝土矿形成与岩浆活动关系不大；区内矿体呈层状、似层状产出于湖田段含矿岩系中，产出状态严格受底板奥陶系灰岩地形控制，且本区湖田段之上未见有铝土矿产出，δEu数值特征与稀土元素配分曲线亦证明底板碳酸盐岩为区内铝土矿源岩。

5.2 成矿环境

山西地块在寒武纪-中奥陶世沉积之后，经加里东运动经历了整体抬升，经长期侵蚀、剥蚀，使之准平原化，形成奥陶系顶部碳酸盐岩古风化壳(陈平等，1998)。区内铝土矿石中轻、重稀土元素分异明显((La/Yb)N均值22.06)，通常认为风化过程中，由于轻、重稀土元素迁移能力不同，造成了轻、重稀土元素之间的分异作用(陈德潜等，1990; Maetal. , 1999)，而在热带、亚热带湿润气候条件下容易发生活化迁移作用，使轻、重稀土元素之间的分异特征愈加明显(王中刚等，1989)。而上文论述铝土矿源岩为底板碳酸盐岩，说明在温暖湿润气候条件下，古风化壳的产生为本区铝土矿的形成提供了丰富的物质基础。

自晚石炭世早期开始，山西陆块整体下沉，再次接受沉积，古风化壳物质在沉积作用过程中形成区内太原组湖田段含矿层(吴国炎，1997；陈平等，1998)。利用稀土元素示踪沉积环境时，一般认为大陆沉积物中LREE含量较海洋沉积物高，海水沉积物ΣLREE/ΣHREE一般小于10，而黄土及陆相沉积物一般大于30(陈德潜等，1990；真允庆等，1991)。对本区10个铝土矿样品稀土元素特征研究表明，ΣLREE/ΣHREE<10的样品有2个，10≤ΣLREE/ΣHREE≤30的样品有8个。说明本区铝土矿床可能为海相或海陆过渡相沉积环境成因。

δEu受沉积构造环境影响，在不同沉积构造环境下的δEu数值有很大差异。前人测定的大洋岛弧、大陆岛弧、活动大陆边缘及被动大陆边缘的杂砂岩和泥岩的δEu数值分别为1.04±0.11、0.79±0.13、0.60和0.65(倪志耀等，1998)。区内铝土矿样品的δEu值为0.44～0.66，均值0.53，与被动大陆边缘的杂砂岩和泥岩的δEu数值接近，表明高家山铝土矿于被动大陆边缘地带沉积形成。

5.3 稀土元素与矿石质量的关系

前文已论述，(La/Yb)N比值反映了风化过程中的气候条件，本区Al2O3含量与(La/ Yb)N比值呈正相关，解释了在热带、亚热带湿润气候条件下有利于古风化壳的发育(马英军等，2004)，为区内铝土矿的形成提供了更多的物源，使矿床成矿过程中更有利于Al的富集。

ΣLREE/ΣHREE比值反映出成矿过程中的沉积环境特征。从本区来看，Al2O3含量与ΣLREE/ΣHREE比值的正相关性，反映出Al2O3含量可能与沉积环境有关，浅水-偏陆相沉积环境有利于含Al物质沉积成矿。

从分析结果看，Al2O3是本区铝土矿石的主要成分，大部分赋存于一硬水铝石和高岭石中。考虑到一硬水铝石和高岭石对稀土元素的吸附作用(刘英俊等，1984)，一般认为Al2O3含量越高，ΣREE也越高(叶霖等，2007；金中国等，2009)。但对本区铝土矿研究来看，Al2O3与ΣREE并不具有强的相关性，考虑到样品之间纯度不同，以及样品中一硬水铝石和高岭石之间的物性差异、结晶程度以及颗粒大小的不同，影响到样品对稀土的吸附能力 (刘英俊等，1984)，使样品中稀土含量不能直接反映Al2O3的含量。因此，笔者认为，本区稀土元素含量并不能直接指示矿石质量的好坏。

5.4 稀土元素综合利用

山西省铝土矿中稀土元素一般以离子形式吸附于铝土矿中的一硬水铝石和高岭石中。其独立矿物(如独居石)极其罕见，因此在当前技术条件下, 尚不能用一般选矿方法富集, 只能在氧化铝生产中综合回收利用(赵运发等，2004)。据稀土金属综合利用边界品位指标来看：风化壳型稀土矿床边界品位为REO>0.07%，工业品位为REO>0.1% (《矿产资源综合利用手册》编委会，2010)。对本区的稀土元素分析结果表明，高家山铝土矿稀土元素含量全部超过边界品位，部分甚至接近或超过工业品位数值。在氧化铝生产过程中, 稀土元素富集于母液和尾矿赤泥中(赵运发等，2004)，有综合利用的潜在经济价值。因此，加强区内铝土矿稀土元素的研究不仅可以推动氧化铝工业高新技术的进一步发展，而且对尾矿赤泥的综合利用也将会有较好的环境效益。

6 结论

(1) 高家山铝土矿稀土元素的分布总体上较为均匀，均以轻稀土元素相对富集为特征，稀土元素配分曲线为倾斜程度类似的右倾型。

(2) 对高家山铝土矿稀土元素特征研究表明，本区成矿物质来源于上地壳，但与岩浆活动关系不大，底板碳酸盐岩为区内铝土矿源岩。

(3) 本区铝土矿床稀土元素特征大致反映在温暖湿润气候条件下，底板碳酸盐岩古风化壳的产生为本区铝土矿的形成提供了丰富的物质基础。矿床形成于被动大陆边缘地带内海相或海陆过渡相沉积环境。

(4) 稀土元素特征虽对本区铝土矿矿床成因有一定指示意义，但稀土元素含量与矿石质量并不具有大的相关性。

(5) 本区铝土矿矿石中稀土元素含量达到或超过综合利用标准，具有巨大的潜在经济价值。

[注释]

① 靳 宁，赵增杰，武韶健，韩怀亮，孟兆国，张 彬，侯 斌，潘 哲，李雪海，刘 晶. 2013. 山西省沁源县高家山矿区铝土矿普查地质报告(R)

致谢 感谢审稿人对本文提出的宝贵意见，野外工作得到山西省地质调查院的大力帮助，在此表示感谢。

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Geochemical Features of Rare-Earth Elements of the Bauxite Deposit in the Gaojiashan Region, Shanxi Province and their Implications

YE Feng1.2, DONG Guo-chen2, MENG Zhao-guo1, JIN Ning1, HOU Zhan-guo1, YANG Quan-lin1, LIU Jing1

(1.ShanxiInstituteofGeologicalSurvey,Taiyuan,Taiyuan030006;2.SchoolofGeosciencesandResource,ChinaUniversityofGeosciences(Beijing),Beijing100083)

The bauxite deposit in the Gaojiashan region of Shanxi Province was found by Shanxi Institute of Geological Survey in 2013. This work analyzed the content and geochemical features of the rare-earth elements in samples from this deposit, and pointed out their indicator significance for the genesis and formation environment. The research shows that the ΣREE amount of this bauxite deposit is large, light REE is relatively enriched, with obvious Eu negative anomalies. Using the diagram of REE, we suggest that the metallogenic source material of this deposit came from the carbonate rock of bottom plates. The bauxite deposit formed in a passive continental margin environment of marine or transitional facies. The ΣREE and Al2O3contents are poorly correlated in the deposit. The REE contents in bauxite ores meet or exceed the standards of industrial comprehensive utilization, implying a tremendous economic potential.

bauxite deposits, REE, Gaojiashan region, geochemistry,Shanxi

2014-09-19；

2014-12-16；[责任编辑]郝情情。

山西省国土资源厅价款项目(T14120090402027419)和山西省自然科学基金项目(2011021005-1)联合资助。

叶枫(1987年-)，男，2014年毕业于中国地质大学(北京)，硕士，工程师，现主要从事山西省铁矿、铝土矿勘查评价工作。E-mail:yefengsx@163.com。

P618

A

0495-5331(2015)03-0486-10