华北克拉通南缘嵩箕地区喀斯特铝(粘)土矿成矿作用及其后生改造研究

摘要：

华北克拉通铝(粘)土矿是我国喀斯特型铝(粘)土矿的典型代表,前人针对其物质组成、物质来源、成因机制开展了大量研究,但对其成矿后生改造尚未开展系统研究.本文对嵩箕地区铝(粘)土矿进行了研究,野外剖面显示,含矿岩系由底到顶包括风化壳层、铁质粘土岩、粘土质铝土矿、粘土岩、块状铝土矿层.通过矿物空间穿插关系、X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析显示,铝(粘)土矿成矿期主要形成矿物包括硬水铝石、锐钛矿、伊利石、绿泥石等矿物.黄钾铁矾、赤铁矿、针铁矿、高岭石代表了后期改造矿物.矿物垂相分布指示赤铁矿和针铁矿随着深度变浅逐渐减少,硬水铝石在粘土质铝土矿层显著富集,黄钾铁矾广泛分布于铁质粘土岩层和风化壳顶部,穿插于粘土矿物或围绕在硬水铝石周围,以脉状、颗粒状分布,且与伊利石含量呈消长关系.同时,元素地球化学垂相分带显著,大离子亲石元素(Rb、Cs、Ba、Sr)与K2O以及高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th)与TiO2显示正相关.铝土矿层中Al2O3明显富集,而SiO2则明显亏损.底板灰岩、风化壳、铁质粘土和粘土岩中,Al2O3和SiO2具有一致的变化规律.铁质粘土岩中黄钾铁矾明显控制了 K2O、Fe2O3、S的含量,但对微量和稀土元素的影响较弱.电子探针分析结果显示不同形态黄钾铁矾成分相似,结合其空间分布特征,确定黄钾铁矾是由黄铁矿氧化形成的酸性流体改造含矿岩系形成.因此,嵩箕铝(粘)土矿成矿之后,经历了构造抬升作用,在地下水或大气降水影响下黄铁矿被分解、氧化为黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿等稳定矿物,早期生成的粘土矿物分解为高岭石.

关键词：铝(粘)土矿、嵩箕地区、后生改造、黄钾铁矾、华北克拉通

所属期刊栏目：39

分类号：P571;P595;P611.2(矿物学)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-03-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：583-599