论黔北铝土矿的古喀斯特—红土型成因.pdf

l 9 9 0 卑 地质学报 ACTA GE 0L 0GI C A S I NI CA 第 5 期 论黔北铝土矿的古喀斯特一 红土型成因 刘 巽 锋 贵州省地质矿产 局，贵阳 黔北铝 土矿 以特 有的 古喀 斯特 形态 和矿 石 风化结 构显示 了它 的古 喀斯 特风 化成 因。笔 者进 一 步从 矿床剖 面结 构 、 矿物成 因类 型 硬 水铝 石 的氢 、 氧稳 定同位 素特 征及 母岩 物质组 成 等方面 的 深入研 究 ，揭示 了在其 形成过 程中 经历了 早石 炭世 红土 化怍 用阶段 的 特点 ；以脱硅 和排 铁作 用 为主 的各 种成矿怍用， 为铝土矿的最终形成 ， 造成 丁良好的时空环境 黔北铝土 矿至 今已有若干个超过千万吨级的大型 矿床。可望开发的远景区一直向北 拓展到川黔边界 ， 乃至 四川省境 内。随着地质勘查工作 的深入， 对矿床成因的认识 ，也再 度深 化。奉文就笔者近几年来对黔北铝土矿的研究工作做一总结。 一 、矿床地质特征概述 呈似层状、 透镜状 、 囊状、 盆碟状、 漏 斗状及其它不规则形状 的黔北铝土矿矿体 ，产于 图 I 遵义 后 槽铝 土 区 I 号 矿体 等厚线 图 Fi g 1 I s o pac hyt e o t No 1 o r e b ody i n t he Houc o ba ax i t e 1 1 i “ 4 ,11 Zuny i ‘参 加本文 工作的 还有王 废生 、 陈有能 、 寨典燮 等同志 车 戈 1 9 1 1 9年 3月收到， 1 9 9 0年 1 月改回， 季国容犏辑。 维普资讯 第 ，期 刘巽锋论黔 E 铝土 的古喀斯特 红土型成目 2 3 ， 早石 炭世铝铁质粘土岩中。其基 底岩石是寒武纪、 奥陶纪或志 留纪灰岩 、 粘土岩 ；上 覆为 早 叠世沉积碳酸 盐岩或 粘土质 、 碳 质岩。 矿体厚 度一 般为 O ． 2 1 2 ． O m，最大厚度可迭 4 8 ． 8 m。 通常呈单 层产 出， 少数 为多层 ， 个 别述 8 9层。其闾夹厚为 O ． 1 0 ． 8 m 的铝质 粘 土岩 粘土岩 、 碳质 粘土岩和 煤层。 矿石 的 A l O 含量大于 6 O ％，A1 2 0 ／ S i Oz值一 般为 6 8 ， 高者 1 0 。F e 2 O ，含量一般为 3 5 ％， 部分高铁矿石 1 0 ％， 特高者 2 0 移。矿 石矿 物以硬永铝石 为主， 含量 8 0 ％， 其次有胶铝矿 、 勃姆石和少量三水铝 石。伴生矿物 有伊利石 、 高岭石 、 蒙脱 石、 绿 泥石 、 赤铁矿 、 磁铁矿 、 黄铁 矿、 锆石、 锐钛矿 、金红石 、电气 石 、 白钛矿 、 刚玉等。矿 石结构以豆鲕 粒、 晶粒 、 碎屑结构为主 ， 其次有胶状变胶状、生物、 团粒等。块状 构造 是最常见的构 造 ， 孔隙充填、 不连续 层理、交织构造、栉壳构 造也 栀见 到 。 矿体形态与基底岩石的古喀斯特 面起伏特征关 系密 切。矿体 ，乃至矿 床几 乎均分布 于基岩凹兜之中。单个矿体无论规模多大 、形态如何都有一个或几个与基 岩最裸凹晤重 叠的厚度中心点 图 1 o矿体顶面通常较为平整 图版 I 一 1 。 矿体及其 赋存岩 层中常夹 值物碎片和碳质层 ， 富产古孢 子，但未 见任何海 相动物化石 。 矿体的厚度和形态 变化极 大 ， 一个略具规模 的矿床几乎均 由十几个 ， 甚至 几十个大 小悬殊 、形态 各异 的矿体组成。 二 、硬 水铝石 的成 因类型 被 H．Ha r r a s s o wi t z 1 9 2 6 所 完善 的硬 水铝 石 “ 脱水论”成园说为多数学者所 接 受。按这种观点 ， 硬永铝石必须在较高的温度和 压力下 成岩 或变质 ， 由三水铝石脱水而 成 。但近 2 0 年 来 ， 国 内外 的研究表 明，硬水铝石还可以在常温常 压下经表 生作用直接产 生。 其 条件是在 针铁矿 的参与下 ，于风 化系统内有机物 质经细菌或 微生物降解 d e g r a d a t i o n 后的副产物 氨 ， 或者碳酸盐岩石喀斯特化副产物Hc 0 的作 用下 ，由胶 体直接陈化 晶出 】 。 由黔北铝土矿的大 量薄片资料 证实 ， 含量8 0 ％ 以上 ， 粒度只有干分毫米级的硬水铝 石与含量甚徽， 粒度为百分毫米级的三水铝石无任何直接成困联系。 而由电镊扫描铝土 表 l 硬水铝石的 6 D， 6 ” o 5 MO lw值 ‰ T a b l e l 6 D - n d 6 。 O VI l u e ‰ o f d l up o r e S MO W 样品号 取抟地点 矿石娄型 d D 0 样品号 取样地点 矿 袭蛩 D 占 ‘ 0 2 ， 遵 义犬 白岩 隐晶铝 土矿 一 ， 9 1 2 ． 2 川 正 宜恢忏 淘 碎屑钼土 矿 一8 8 ，． 6 3 1 遵义大白岩 蠹晶铝土矿 8 8 j 2 ． 6 1 J 正安赤岩 粘土质锯 _土矿 8 5 协． ， l 遵 义后槽 糟晶 铝 土矿 9 4 1 4 ． 2 4 道 真羊角 塘 砾屑铝 士矿 一 l 3． 7 - I ． 遵义殉江 勘昌铝土矿 一B 4 l 6 ． 2 9 l ， I 遒真羊角塘 醅屑铝土矿 一8 4 l 2 ． 6 9 I 1 、 遵 苯债 井 晶铝 土矿 8 6 l 2 ． 3 6 A| ● 道 真岳家 林 隐晶铝 土矿 1 0 O 1 1 ． 0 B n 遵 义禀 腊 井 稳 晶铝 土矿 8 6 l I ． ． 平 均 值 1 2 ． 5 2 r ． 1 矿样品的铝和铁 元 素面分布 图象 图版 I 一 2 ， 3 和电子探 针成分 裹 3 嚷 盼 ， 它与针铁矿 无论在空间上或域因上都有密切关系。进而通过对硬水铝石实测氢、氧稳定局位素组戚 维普资讯 地 质 学 报 的 D 和 6 n o 表 1 的分 析， 证实其属表生 风化成因。可见 ， 黔北铝土矿 中的硬水铝 石 是于风化系统中由胶体陈化晶 出所成。这种反西类型可称为“ 古凤化型硬 永铝 石 。它们 不仅 直接形成于 风化层 ， 还可以生成于某些 土 矿物 的解理 中 雷版 l 一 4 o 根据薄片资料和 野外 观察 ， 古风化型 攻铝石按其 l柁度、 晶形、 产状、 结构、伴生矿物 和成分 等特征 ， 可进一步分为 3种 类型 表 2 。 其中古风化 自生型硬永铝石是组 成黔北 铝 土矿最主要的成因类型 。 古表生型硬水铝石 形成于黔北铝土矿的一个 特殊地质环 境 ， 即早石 炭世铝土矿体基本 形成后， 复叉经受 中晚石炭世表生侵蚀淋溶作用时期。 成岩 后 生型是一些次生长大 的硬 水铝石 ， lⅡ形成于 原始孔隙和裂隙中 ， 也有极少数由三水铝石脱 水而成 。 。 寰 2 硬 承铝 石成 园娄 型特征 Ta bl e 2 Char act erhti e of gene t i c t ypes of t l i a * por o 成因类型 粒 窿 昌形 产状 伴生矿物 结 构构造 或分特点 成固方 式 形成 时 古风化 细柱长柱 投铝 矿 豆鲡 拉 过剩锅台 以针铁 矿为基 盘铝砹 阵化 昌出或 肢 隐晶 紧密镶 嵌 针 铁 矿 碎眉 CI 自生型 形 钍 多 杂脯 体扩散 赤铁 矿 基质 长 柱状片 具孔 隙的 高峰 石 晶粒 正常铝 含 软 腔化 铝胶凝 聚 ，陈化 晶出 古表生型 隐至般昌 假象黄铁 变技状 C 一C I 枷 集合 体 蛙少 杂质 矿 柑 壳壮 成 岩 长 拄形板 细脉状 晶 栉壳 状 理论 值铝 敲至粉 昌 黄铁 矿 无铣 无杂 晶 体净忧长大 P t J 后 生型 杖 簇 裂 隙亮填 i 质 三 、结构构造的成因意义 类型繁 多的黔北铝土矿矿石结构构造均反映 出同一 的成因环境 ，即古风化作用的红 土一 胶体系统。现择其重要 4种分述如下 o 1 ． 豆鲡粒结构由电子探 针成分 分析 结果 表3 可知 ， 颤核 与基质的化学和物质成分 基本一致 ， 铝低 ， 硅 、 铁较高的凝胶状铝铁氢氧 化物 ； 而富铝 鲕环 的 O 较鲕 桩和 基质 高 1倍 ，F e O 低 5倍 ， 由隐 晶质硬水铝石组成。可见 ， 鲕粒并 非是形 成于水动力机 制下的多 相体系 ， 而 是同一胶体系统中曲 胶体扩散 、 凝聚所致 。其 形成过程是 当化学风化进入矿 物 分解阶段时 ， 铝硅酸盐矿物 这里主要 是粘土矿物 格架中的硅披强烈淋溶 ， 铁、铝 分别 形 成 v O Hh 和 A 1 0H 胶体滞留于风化 层中 。此时 ， 风亿层中的植物残骸 被降 解而产 生有机酸 胶体 。由于电性不 同 ， 使能被软 胶化的具 正电性 的铝 胶发生双 层电位压缩 ， 逐渐 形成凝胶 团， 进一 步浓 缩后 成为细粒“ 浓 胶珐” 图 2 A中 R ； 铁胶 因不具软胶化性 质即 刻 被聚台成细分散相针铁矿。风化系统中母岩矿物的继续分解，使铁铝胶体源源不断地充 斥于 浓胶 球周围 ， 形成一个“ 粒间溶胶” 体 系 图 2 A 中 F 。 两者 间因浓度差而板易发生 瞳体扩散 。显然 ， F e OH 肢体在两者 间的浓度 差最大 ， 使其 连同部分 F t ” 由粒间溶皎 迅速 向浓胶球 内扩散 ， 从而 发生了胶体所 特有的间歇反 应。 反应最初于浓胶球内缘形成 维普资讯 第 3霸 刘 巽锋 论黔 北铝 士矿的 古喀 斯 特一 红 土型 成 因 衰 3 ■ 粒 的 电子探 针 成分 析 结果 Ta b l e l Che m i c a l c o m p o s i t i o n o f b a ux i t e o o[ i t e l b ， m l e r o p ro e a n ya i a 样 品部位 Al z 0， S i O Fe O Ti O 2 K 2 0 N4 z O Ca O Mg O 矿 物 基质 5 ， ． 6 ， a ． 5 7 2 ． 7 5 O ． t 0 ． O 5 0 ． 0 7 3 2 ． 9 7 凝粳状铝铁氢氧化物 富铝 矗 环 6 5 ． 9 O l 1 ． 6 4 1 ． 7 O O ． 0 B O ． j 7 1 ． 5 0 2 ． 9 0 隐 晶硬 水铝 石 3 0 ． 6 O 一 3 1 ． 9 O 一 2 ． 柏一 D ． O O 一 D ． O 3 一 1 ． 4 O 一 鲕植 3 6． 8 0 4 O ． 7 0 1 t ． 2 5 0 ． 0 4 B O ． O 5 ． O 凝胶拣 铝铁氢氧 忧物 往 张月 恒等选 样 ， 中国地 质科学院 矿床 地质研 究所测 试 。 一 圈混合溶胶 圈 图2 B中 T 。 也因 电性不 同以及 F t 的存在 ， 促使F e OH 胶粒 凝结于 被 胶球 内缴而形成了 第一 圈富铁 圈 图 2 c中 P ， 此 圈具 较多空隙 ， 粒间溶皎可继续 向浓 歧球扩散 ， 于富铁圈内侧形成 了一 圈与粒间溶 胶性质 和浓 度相 同的新溶胶 圈 图 2 c 中F ． ， 继 而进一步 向浓胶球 内发生重 复反应。 当第 2圈富铁 圈 图 2 E 中 P 形成后 ， 此 圈残 留 圈2 铝土 矿鲕 粒 同心 圉结 构形戚 机理 Fi g- 2 Gea e t i m e cha ai s m o f ba u xi t e o ol i t e * R 钼 腔旅 腔球 ； F 粒间旃 腔；Pt第一 圈富铁 圈 ； P 第二 圈宦铁 圈 ； F“ F z渗人 浓腔球 的柱间 辩胶 曲 是较 稀薄 的 A I OH ，胶体，以后 逐渐陈化晶出硬 水铝石 ，形成了富铁圈之间的富 铝 圈。致使 最终形成 了富铁 、 富铝相间 的同心 圈结构 ， 即鲕粒。由此可知 ，黔北铝土矿 的鲕 粒结构是风 化作 用的产物 。这在现 今热带红 土剖面中是累见不 鲜的 。 7 ． 变胶 状结 构是一种呈管状 、 穹状弧形的凝胶体 图版 I 一 5 。’有人定其为蠕虫状 构造 ， 包有人论其 为” 铝 藻叠层石 。 其 实 ， 它 与鲕粒结构一样 ，也是胶体扩散而引起 间 歇 反 应的产物 。不 同的是 间歇反应不 是发生在钼浓胶球和粒间溶歧 之间 ，而是发生于原 始 孔隙中 的两 种溶胶界面之 间 图3 。其 最终形态取决 于原始孔隙的 形态 。 在间歇反应 过程 中 ， 向前 扩散 的溶胶因受孔 壁的阻尼和吸 附使环带 成为凸向扩散 方向的 穹状弧线形 ， 仅仅 外表极似叠层石。无凝 ， 它也是一种风化结构。 ‘． 3 碎 屑结 构 与正 常永 体沉积作用形成的碎屑结构有显著的差别 1 碎屑成分 与 整 个矿层成分完全一 致 ； 2 同一粒 级碎屑 的球度差别极大 ， 又混 杂嵌 接； 3 碎 屑常 破裂 ． 但 裂块不分离 4 碎屑 与基质 的界面时暗时明 ； 5 碎屑物质组成一致 ， 分 选差 ， 属杂基 结 构 。 显然 ， 碎屑 未经较长距离的搬运和簸 选， 井 与基质 是 同源物。其成因是风化层同源物 半固化 的胶体状态 经原 地或 准原 地再堆积而成。 维普资讯 地 质 学 报 图3 铝土 矿变 技 状结 构形成 机理 Fi g ． 3 Gt 7J e t i c me c hani s m 0 f b lu x| t c m‘ t ●c oI I o i d t “ t ur e 4 ． ■粒结构粒度为千分毫米级的硬水铝石却有完好的晶形 图版 I 一 6 ， 7 。晶体纯 净 ，无环带、 包体 、 次变边构造。显然只能是胶体经较长时间的稳定后 ，陈 化晶 出所致 四 、红 土 化 作 用 红土成因的铝 土矿并非只限于结 晶铝硅酸 盐岩石 的风化所致 。许 多学者认为 ，在 侯、 植被 、 水文 条件 合适的环 境中， 粘土岩、 泥灰岩 以及钙 红土 层同样可以被红土 化，进而 形成铝土矿床 一。事实上， 在黔北铝土矿中普遍能见到的鲕粒结构、 胶状变胶状结构、 原 生红色铁质粘 土层等 ， 均预示了红土化的存在。 其 中原生红 色铁质粘土层本身便是保存 下来 的古 红土 剖面。如 图 4所示 ， 剖面 的结构、 矿物组分 ， 乃至颜色的垂向递变 ， 均展示了 红土剖面特征 i 由图 4可知 ，自下而上矿物 成分 由伊利石渐 变为高蛉石一 针铁 矿一 硬 水 铝 石 组 合 ； J z 0，和 F c 0， 渐 增；S i Ot和 K O 渐减 ； 颤 色由灰绿色渐 变为紫红首 若进一 步按 矿物 成分的主次 ， 依次可划分为 5个矿物组合 带1 ．伊 利石带；H．伊利石一 高岭 石带 ； I I I ． 高 龄石带 ；I V．高蛉石一 硬水铝 石带；审．硬水铝 石 针铁矿带 。 这 与现 代红土剖 面的矿物 ＼ 、 } ；1 目 ．。 ／，l 、 图 4 遵义萄江 TC Ⅲ 古红土剖面厦其矿物、 化学组分变化 Fi g． 4 Evol ut i on o t c he mi c al‘_ d mi ae r l c ompo l i t i ons o t he 9 11 1e ol a t e d r i t s e c t i o n Ⅱ c n c b 1 2 1 i n G o ,a i i a a g ，Z u a y i 1 ．Od 灰绿色粘土岩； 2 - 黄绿色粘土岩| | ． 杂色粘土岩； 肇色粘土岩； ， -铁铝质粘土岩 6 ． 高铁铝土矿 ； l 伊利石；K 高岭石；D 硬承铝石；R 绿琵石 维普资讯 第 3期 刘翼锋论黔北铝土矿的古喀斯特一 红土型戚因 2 4 3 分带极 为一 致。惟 因母岩不 同， 在母岩分解带 ， 即相 当于 I和 l l矿物带中以伊利五为主 ， 而不是 以高岭石 为主 。足 以证 明， 红土化是黔北铝土矿的一 个重要成因因素。 五 母 岩物 质及 成矿 作用 由黔北铝 土矿 的形态、 结构 和物质组 成特 征 ， 说明其 母岩物质基本上是“ 就地取材 的 l原地 或准 原地 物质 。这从近 百件 人工重砂样品 的分析结果可进一步证实。表 4列示了铝 土矿及其 基底岩石 中 5种主要重矿物的粒度和相对含量特 征。由表 {可知 ，无论是铝 土 矿 体或基岩 ， 重矿物的相 对含量基 本类似， 即 以锆石为主。每一种矿 物的粒度往往是 产于 基岩 中者大于铝 土矿 中的。说明铝土矿 中的重矿物基本来 自基岩 ，进而也表明了铝 矿 母岩物质 的来源。 衰 4 铝 土矿 硬其 基 底岩石 的重矿 曲组成 Ta b l e 4 Co n| t l t ut L o n of h e a r 7 m i n er a h j - b a u x i t e a nd j t b e d r o om ＼岩 矿 音 量 和 桩 度 ＼ 石 铝 土 矿 0 I属灰色 枯 土 岩 O Ij 灰 绿 色 粘 土 岩 O ‘ 蔼 获 岩 ～＼ ＼ 粒度 含量 ％ 粒度 拉度 - 慧 物～ 音 量 ％ I1 T3 Ⅲ m 音 量 ％ m 皿 台 量 徭 D ． O 0 1 0 ． 0 2 一 0 ． 0 4 ～ O ． O 3 籍石 2 3 ．1 9 0． 7 0． 4 0 ．1 ， O ． O 3 0 ． 0 ． O 0 ． 0 6 O ． O 2 0 ． 0 }一 ● ． O 3 盎 红石 5 ．2 7 1 0． 4 0． 5 0 ．0 e 0． 1 4 0． 1 4 0． 1 ． 0 ． 0 0 6 0 ． 0 3 一 0 ． O 2 0 ． O 6 锐钍 矿 l 7 ．04 O． ， O． j 0． 2 0 ．0 08 O ． 0 7 0‘． 1 4 0． O 一 0 ． O 2 0 ． 0 5 0 ． O j 一 D ． 0 4 -- 白钍 矿 O ．3 7 O． 2 0． 1 0 ． j 0 ．0 ， 0． 0． 1 2 0． O 0 ． 0 6 D ． O 3 0 ． 0 4 一 0 ． 0 3 -- 电气 石 0 ．37 0． 1 0． 4 O． 1 0 ．0 8 0． 1 0 O． 1 6 O ． I 注据贵州省地质矿产局 1 0 2地质队、1 0 6地质队资料综台。 母岩经喀斯特 化、红土化作 用以及原地或准原地堆积作用到最终形成铝土矿床还需 经过一 系列复杂的成矿作 用。归纳起来有 以下几种 。 L早期脱硅作用 伴随着区域喀斯特 化 ，碳酸盐矿物的大量溶蚀 ，从而形成碱性环 境 ， 硅质 矿物 也随之披部分淋溶。这个脱硅作用强度弱 ，发生于成矿前 ， 相 当于钙红土阶 段 。 卫水解脱硅作用 由实测古地 磁样品资料所知 ，贵州北部早石炭 世 的 古 纬 度 是 8 。 1 2 N。再从地 层特征和岩相分析资料证实 ， 其古气候带相 当于热带季风雨林气 候带。因 此 ， 当时植被茂盛 ， 气 候湿热 ， 化学风化作用剧烈 ， 风化层 的粘土矿物易被水解。其风化前 锋带可形成强烈的酸性 淋溶 ， 使伊利石等逐渐被水 解成埃洛石、 高岭石 ，髓之发生硅的流 失 ， 实现 了水 解脱硅作 用o J 委托中 国科 学院地 球 化学 趼究所 渐定。 维普资讯 地 质 学 报 I 。 年 3 ． 胶凝脱硅作 用随 着化学风化和酸性 淋溶 的加 剧 ， 红土化作 用发生 。 当有机物质 被细菌、 微生物彻 底降 解后 ， 其产物 有机酸、 氨 等参 与系绕作 用 ， 使风化层中 的矿物援 彻底分解 成胶体。据 H．B．F a n e e u 1 9 7 5 的意见 ，此时硅 以 s i oH ， 一 X H z O 形 式的 硅酸 盐络合物 状 态被带 出， 完成了胶凝脱硅作用o ‘ I ． 韧期分离排铁 作用 在睃凝税硅 作用的同时 ， 滞 留于凤 化系统的铁 、 铝胶 ，由于它 们性质的不 同 ， 各 自形成独立 的矿物相 ， 从而实现 了铁和铝的初期分离。此时 ，也正是鲕 粒结构 的主要形成阶段。 s ． 琳溶 分离 排铁 作用初期分离排铁作用实质上使铁和铝 分而不 离 ，其产物是 铁铝 土， 即高铁 原始铝土 矿。由黔 北的特殊地 质环境 所决定 ， 这种原始铝土矿形成之后 ，至申 晚石炭世复处 于古表生期 的酸性 淋溶风 化环境 ， 铁质就 此而被 氧化 淋滤 ， 带出系统，使原 始铝 土矿褪 色 ， 实现了铁和铝的淋溶 分离 。 也晚期分离排铁 作用在成岩 脱水 过程 中 ，因硬 水铝 石的净化 重结 晶使部分铁质再 度被排除 ， 即 晚期 分离排铁作 用。但这一作并 j 的实际意义小a t ． 囊生分离排铁作 用现 代对暴露地 表的铝 土矿 体的凤化 ，促使矿 体内黄铁矿 的氧 化淋滤 ， 完成 了铁 和铝 的最后一次分离。然而 ， 这个作用的实际 意义不是排铁 ， 而是脱硫 ‘铁铝他作用母岩物质经 3次脱硅 作用后 ， 使其 _} O， ／ s i o 值提 高到与铝土 矿的 A 】 ] S i O 值枢 当 ， 即大于 1 _ 8 ，原始铝土矿也就基本形 成。这个作用实质上是 一个初勰 成矿作用。 9 ． 成熟铝土矿化作用原始铝土矿在 经过 初期和淋溶排铁作 用后 ，铝 土矿 的各种结 构基本形成 ，Al 2 O 含量提高到4 0 ％以上 ，A1 z O ／ s i o 值 超过 2 ， 并初 步固态化 。从而完 成了铝土矿 的成熟忧 阶段 ， 这是成矿 的主阶 段。 1 0 ． 铝矿优 质健 作用经过 4次排铁作 用，或者较充分 的淋溶排铁作 用， 使铝 土矿 中 F c ；含量小于 1 0 ％， 垒硫含量低于 8 ‰ ， 实 现了铝 土矿的优质化 。这 个作用可以发生 在成 熟铝土矿化作 用的同时 ， 也可以发生 在表 生分离排铁作 用时期 。从这个 意义上来 讲 ， 黔北铝土 矿的成矿 作用一 直延续到现代o l L原始 再沉 积作用在铁铝化作 用之前或进行之 中， 母岩物质因表流、崩塌 或坡 积 作用而发 生原地或准原地 的迁 移、 再 沉积 ， 可称 为原始再{ 冗积作 用。它与铝土矿 化是相 伴 发 生的。 1 五次尘 再沉积作用于 铁铝 化作 用或成熟铝土矿化作 用之后 ， 在古表 生期 的迁 移再 沉 积作 用称 为次生再沉积作 用。此时 ， 形成较 多的铝土矿 砾石 和碎屑 。 母岩物质经历了上述一 系列 复杂的成矿作 用后 ， 最终 形成 了现今 的矿床 。 每一个成 矿作 用都有一个复杂的物理 化学 、 睃体化学过程 ， 彼此间又是 相互 抑制或促进。最终 使粘 土 矿物逐步演化 成硬 水铝石 。整 矿物演化 过程 见图 5 o 六 、 结 ．论 黔北铝土矿各大小矿体的发育 皆取 决于古喀靳特 形态 ；主要矿 物硬 水铝石属古 风化 自生型； 矿石 结构构造 表现 为古风化成因 ； 矿康剖 面中直接保 存了古 红土剖面 ；母岩 物质就 地取 材 ， 并 经历了一 系列 复杂的成矿作 用， 形成了黔北铝 土矿所特 有的矿物成 因演 l ● 维普资讯 第 期 刘 巽锋 论 黔 北铝 土矿 的古 喀 斯特 一 红 土型 成 因 0 ● 5 图 5 黔北 铝土 矿的铝 、 铁 、 钛、 硅 矿物 成 因演化 系 统 Fi g ． 5 Ge t i e t i s y s ‘ e m o 【 c口 Ⅱs t l t u 【 I ll g ∞ l n e r a 】 5 1 n t he b uxi t de po s i t 0 王 nor 吨Gul z ho u 霉 靠 瞄 啦 善 矗蛞 S 卅职 嚣 基■■ q 0 盔 a ； I - 、 霎≤ 兰 墨笔| _ 堪 醚 牲 子 霉 州 孳 霉b 拦 健差坦搿 草_ - ● 霉 卅 斟 妊 蕾 霉蕞母 I k 霉 苛 维普资讯 地 质 学 报 化 系列。所有这一切均说明它是古喀斯特一 } 土型成因。 其成矿前提是基岩及其残积物 的 古喀斯特化和红土 化； 成矿方 式是原地 或准 蝮地再 沉积一 铝土矿化。 这就 是古喀斯 一 红 土 型铝 土矿床的一个完整的“ 母岩一 风化一 再沉 一 成矿一 改造 一 成熟一 保 存” 成因链。 参 考 文 献 {1 ] B a r d o s s F -G ， 1 9 5 6 ，K a r s t B ux l t e ． El s e v S c i c ．Pu b ．Co ． Ne w Yo r k ． P P ． 如 I 一 8 尹 p．3 4 9 3 a ￡ 2】 盂祥忧 葛铭 、 肖增 起 ， l 9 B 7 ， 华北 发纪 含 建造沉 积学髓 地 质学报 ， 第 6 1卷 ， 第 2期 ， 第 1 日 z 一1 9 3页。 l 1 王恩 孚译 ， 布 申斯 篷，r M． I 9 a 4 ， 铝 土 地质学 弟 9 O ， 9 91 0页 ， 地 盾出 让。 维普资讯 第 3职 划 巽锋 论黔 北铝 土 矿的古 嘻 斯特 一 红 士型成 因 2 ‘ 7 一 、 PALAEO RS T LATERI TI C NoRTH ERN o mc m O F B A U X r f E I N GUI ZHOU Li u X t m f e n g r G r B u r e a o l Ge o l o g 、 Mi n e r a l R c wu r c c t Gu l y a n g Gu i z k o u A b st r ac t Ba u x i t e d e p o s i t s a r e wi de l y di s t r i b ut ed i n no r t h e r n Gu [ z ho u a n d s o u t h e a s t e r n s i c h ua n - 。 l i b a ux i 0 c C Ur s i n s t r a t o l d，l e n t ] c u l r ，di s h l t k e ，a n d p o c ke t O r s i n k ho l e Ju n ne l l i k e ,an d o t he r i r r e g u l a r f 。 r 1 1 1 s i n t h e Ea r l v Ca r b o n i f e r o u s a l u mi n o f e r r i c c l a y l a y e r s ．Th e t h i c k n e s 2s o r w i dt h o f h e “ 0r e b 0 di e s ”i s mo s c l v i n t h e r a n g e o f D ． 2 t o 1 2 ． 0 m，wi t h a ma x i mum o f 4 8 ． 8m ．Th e ． Al 2 O。a n d F 如O3 c o n t e n t s o f t h e b a u x i t e a r e u s u a l l y o v e r 6 0 ％a n d 3 5 ％r e s p e c t i v e l y a n d t h a t 0 f l a t t e r ma y b e a s h i g h a s ， 2 0 ％． Th e p T i n dp a l A1 一 mi n e r a l i s d i a s p o r e ，wh o s e c o me n t ma y b e up t O 8 0 ％ o t h e r s a r e a l u mo g e l a n d b o e h r ni t e a n d a l s o g i bb s i t e ． M a i n t e x tu r e s p i s o mol i t i c ， g r a nu l a r a n d c l a s t l c t e x t ur e s ． P a r e n t ma t e r i a l s o f t h e b a u x i t e a r e ma i n l y o f l a t e r i t i c n i t u r e f o r me d b y we a t h e l i n g a n d l e a c h i n g o f 1 h e Ca mb r i a n o r ／ a n d Or d o v i c i a n l i me s t o n e s ，a r g i l l a c e o u s l i me s t o n e s a n d s h a l o s ． On t h e b a s i s o f a l a r g e n t l tn e r o f a n a l y t i c d a t a ，d i n s p o r e ma y t ； e c l a s s i f i e d i n t o t h r e e g e n e t i c t y p e s i ． e ．p a I a e 0we a 【 h r ； ng a ut h i g e n i c t y p e ，pa l a e o s u pe r g e ne t y p e a n d e p i ff e n eti c t y pe ，o f wh i c h , h e f i r s t o n e a c c o u n t s f o r t he l a r ge s t p r o po r t i o n Th e p a r e n t ma t e r i a l s pr 0 du c i n g b a u x i t e m i n e r a l s u nd m we n t a s e r i e s o f b a ux i t e f o r mi ng pr o c e s s e s whi c h j ndud e e a r l v e s i l i c a t i o n ，h y dr ol y t i c d s i l i c a t i o n，g e l i f i e d de s i l i c a t l o n ， i nhl a l i r o n - s e p a r a t i o n ，e l u v i a l i t o n s e p a r a t i o n ，l a t e i r o n - s e p a r a t i o n ， up e r ge n e i r o n s e p ar a t i o n ，f e r r a l l i t ha t i o n，ma t u r e b a ux i t i s a t i o n，h l g h- gr a de b a u xi t i s a t i o n ， p n ’ ma r y r e d e p o s l t i o n a n d s e 曲n d a r v r e d e p o s i t i o n I n t h e c o u n s e o f t h e s e c o mp l e x mi n e r 8 1 ． o l u t i o n a r y p r o c e s s e s ．k a o l i n i t e a n d i l l i t e we r e t r a n s f o r me d { n f 0 d i a s p o r e t h r o u g h a s e r i e s o f i n t e r me d i a t e s t a g e s s u c h a s t h o s e o f t h e f o r ma t i o n o f m0 n “ n 0 r ] l l 0 n e 、h a l l o y s i t e a n d a l u mi n o - f e r r i c c o l l o i d s t h e y c o n s t i t u t e a ka r s t r e l a t ed b a u x i t e mi ne r a l e v o l u t i o n a r y “s e q u e n c e pe e u 一 ．1 i a r t O t h e b a u xi t e s o f n o r t h e r n Gu l z b ou Th e f o r] n a t i o n o f t h e b a u x i t e d e p o s i t s o f v a r i o u s s i z e s d e p e n d o n t h e mo r p h o l o g y o f p a l a e o k a r s t a n d a l l t h e r e l e v a n t t e x t u r e s h o w t h e i r p a l a e 0 we a [ h e r i n g o r i g i n Di a s po r e ，b e l o n g s t O t h e p a l a e o we a t h e r i n g a u t h i g e n i c t y p e ；a n d i t s H a n d O i s o t o p i c c o mp o s i t i o n s i u g g e s t a l a t e r i t i c o r i gi n．t h e p r e r e qu i s i t e o f t he b a ux i t e - f o r ma t l o n i s Da I a e 0 k a r f i c a 【 i 0 n a nd l a t e r i t i z a t i o n o f b e - dr o c k a n d i t s e ht vi a l s 、 a n d t h e mi n e r a l i z a t i o n mo d e i s a u t o c h t ho n o u s 0 r pa r a - a ．t o c ht h