A. 河南铝土矿的发现及早期贫铝矿勘查
河南铝土矿最早由地质学家冯景兰、张伯声教授发现。1950年6月,应河南地质调查所邀请,冯景兰、张伯声教授和河南地质调查所共同组成豫西普查队。他们从渑池县观音堂出发,沿陇海铁路进行路线地质调查和1:50000地质草测。首先在巩县小关、涉村等地的石炭系中发现了铝土矿。经初步踏勘,认为铝土矿分布范围广,蕴藏量丰富,值得详加研究。1952年9月,中南地质调查所曹世禄、黎盛斯、谢恩泽等对该区铝土矿作了进一步的地质调查。
河南铝土矿大规模地质勘查工作始于1953年,当时主要工作地区在河南省巩县一带。1953~1954年,华北地质公司第三地质队首先对巩县大峪沟耐火粘土矿进行了勘探。随后中南地质局417队(巩县地质队,豫04队)于1954~1959年先后对巩县竹林沟、茶店、钟岭、水头、涉村等五个铝土矿区进行了勘探工作。此后,国内外许多著名地质学家纷至沓来,并就河南铝土矿床的矿床特征、物质成分、地质成因等发表论文进行热烈讨论,形成河南铝土矿地质勘查和科学研究的第一个高潮。
1955年,中南地质局与北京地质学院师生70余人在豫西地区进行1:50000地质测量时,发现了渑池、新安一带铝土矿。在群众报矿的基础上,又相继在登封、新密、禹州等地发现了铝土矿。
1958年,河南省地质局豫04队开始对新安铝土矿进行地质勘查工作,于1960年1月提交了新安县竹园-狂口黄铁矿、铝土矿矿区地质报告。同年,河南省冶金工业厅地质勘探公司第四队提交了“新安县郁山高铝粘土矿区地质勘探报告”。
1958年10月,河南省地质局巩县地质队、郑州地质学校、北京地质学院等单位,在对登封铝土矿进行地质调查和矿点踏勘后,于同年12月提交了登封铝土矿普查报告,确定登封铝土矿带呈东西向分布,长达52km,这项工作为登封地区铝土矿地质勘查及科学研究的开端。河南省地质局登封地质队(现河南省区调队)在普查山西式铁矿的同时,也于1958年12月对登封庄头、郑庄铝土矿进行了矿点检查,并于1959年4月提交了地质普查报告。
1961年5月,河南省地质局登封地质队又在登封大冶、三里湾、烟坡沟和密县南阳岗一带进行了铝土矿矿点检查工作,并于同年6月提交了山西式铁矿和铝土矿普查报告、7月提交了密县南阳岗铝土矿普查报告。
与此同时,北京地质学院实习队还对禹县北部的玩花台—扒村一带和禹县西南部的朱屯、神后、陈庄、磨街一带的山西式铁矿和铝土矿进行矿点检查。在此基础上,禹县地质队于1960年提交了“扒村-玩花台矿区铁矿普查报告”。报告对该区伴生铝土矿储量作了初步计算。
从20世纪50年代到60年代初,共计探明铝(粘)土矿产地7处(大型二处,中型三处,小型二处),探获资源储量9570.8万t;耐火粘土矿产地3处(大型一处,中型二处)。各铝土矿矿床铝硅比值在3.5~5.1之间,大多属贫铝矿。
B. 沁阳和湾铝(粘)土矿区
矿区位于常平矿区以北,与沁阳市直距18km,属常平乡管辖,面积6.14km2。
区内上石炭统本溪组含矿岩系厚2.96~23.82m,与下伏中奥陶系马家沟组灰岩呈不整合接触,与上覆上石炭统太原组含煤碎屑岩建造呈整合接触。地层总体南倾,倾角10°~20°。
区内已发现18个铝土矿矿体,主要呈透镜状,局部呈溶斗状。单个矿体长65~800m,宽30~440m。矿石主要呈粉泥屑结构和豆鲕状结构,块状构造。矿物成分主要为一水硬铝石,质量分数60%~90%,次要矿物有绿泥石、伊利石、水云母等粘土矿物。矿石主要化学成分及其质量分数:Al2O3,45.585~73.33%,平均63.18%;SiO2,6.48%~30.30%,平均14.73%;Fe2O3,0.98%~6.67%,平均3.12%;TiO2,1.66%~5.30%,平均3.05%;S,0.01%~0.074%,平均0.02%。铝硅比值2.6~13.4,平均4.3。区内铝土矿类型总体属于含铁低硫型,矿石品级以Ⅳ、Ⅴ级为主。
区内共发现耐火粘土矿矿体46个,其中高铝粘土矿体16个,规模最大的2号矿体长520m,宽100m,平均厚度0.95m;矿石的矿物成分主要为一水硬铝石、叶蜡石,其次为绿泥石、伊利石和水云母等。矿石(熟料)主要化学成分及其质量分数平均值:A2O3,58.44%;Fe2O3,1.82%;CaO,0.46%。矿石品级主要为高铝粘土Ⅱ级—Ⅲ级。
硬质粘土共圈出23个矿体,规模最大的14号矿体长460m,宽280m,平均厚2.49m;矿石的矿物成分主要为叶蜡石,一水硬铝石。矿石(熟料)主要化学成分及其质量分数平均值:Al2O3,48.25%;Fe2O3,1.97%。矿石品级则硬质粘土特级Ⅰ级—Ⅲ级均有,以Ⅰ级—Ⅱ级为主。
半软质粘土共圈出7个矿体,规模最大的7号矿体长370m,宽40m,平均厚1.33m;矿石的矿物成分主要为高岭石和白云母。矿石(生料)主要化学成分及其质量分数平均值:Al2O3,29.24%;SiO2,41.38%;Fe2O3,2.19%~2.93%。矿石平均品级为半软质粘土Ⅰ级—Ⅲ级。
区内共圈出共生的铁矾土矿体23个,主要赋存在铝(粘)土矿层的顶底板,主要呈透镜状或扁豆体,规模大者呈似层状。规模最大的矿体,长660m,宽500m,平均厚度1.41m。矿石呈致密块状构造,主要矿物成分为水云母、高岭石、叶蜡石和褐铁矿,含一水硬水铝石。矿石主要化学成分及其质量分数平均值:Al2O3,35.02%~54.41%,平均42.31%;SiO2,19.80%~27.78%,平均24.91;%Fe2O3,1.80%~17.10%,平均11.41%;TiO2,1.38%~3.94%,平均2.22%。矿石品级Ⅰ级—Ⅲ级皆有。
该矿区由河南有色地质七队于2006年9月提交详查报告,查明的铝土矿和耐火粘土矿资源储量均为小型规模,铁矾土达到中型矿床规模。
C. 铝矾土有什么用途，主要产地在哪河南这一代有吗
铝矾土又称矾土或铝土矿，主要成分是氧化铝，系含有杂质的水合氧化铝，是一种土状矿物。白色或灰白色，因含铁而呈褐黄或浅红色。密度3.9～4g/cm3，硬度1～3，不透明，质脆。极难熔化。不溶于水，能溶于硫酸、氢氧化钠溶液。主要用于炼铝，制耐火材料。
矾土矿学名铝土矿、铝矾土。其组成成分异常复杂，是多种地质来源极不相同的含水氧化铝矿石的总称。如一水软铝石、一水硬铝石和三水铝石(Al2O3·3H2O)；有的是水铝石和高岭石(2SiO2·Al2O3·2H2O)相伴构成；有的以高岭石为主，且随着高岭石含量的增高，构成为一般的铝土岩或高岭石质粘土。铝土矿一般是化学风化或外生作用形成的，很少有纯矿物，总是含有一些杂质矿物，或多或少含有粘土矿物、铁矿物、钛矿物及碎屑重矿物等等。
铝土矿的定义名称还不够统一，这与各个国家的资源情况及工业需求有关。各个时期名称也不一致，但基本上大同小异。在我国一般认为：“铝土矿系指矿石之含铝量较高(40%以上)，铝硅比值大于2.5者(A/S≥2.5)，其小于此数值者则称为粘土矿或铝土页岩或铝质岩”。在我国已探明的铝土矿储量中，一水铝石型铝土矿占全国总储量的98%左右。
目前，已知赋存铝土矿的国家有49个。我国有丰富的铝矾土资源，约37亿吨，居世界前列，与几内亚、澳大利亚、巴西同属世界铝矾土资源大国。但生产供耐火材料用的高铝矾土的国家只有圭亚那和我国,其他国家的铝矾土含铁量高，多用于炼铝和研磨材料。
我国铝土矿资源比较丰富，在全国18个省、自治区、直辖市已查明铝土矿产地205处，其中大型产地72处(不包括台湾)。主要分布在山西、山东、河北、河南、贵州、四川、广西、辽宁、湖南等地。
用途
(1)炼铝工业。用于国防、航空、汽车、电器、化工、日常生活用品等。
(2)精密铸造。矾土熟料加工成细粉做成铸模后精铸。用于军工、航天、通讯、仪表、机械及医疗器械部门。
(3)用于耐火制品。高铝矾土熟料耐火度高达1780℃，化学稳定性强、物理性能良好。
(4)硅酸铝耐火纤维。具有重量轻，耐高温，热稳定性好，导热率低，热容小和耐机械震动等优点。用于钢铁、有色冶金、电子、石油、化工、宇航、原子能、国防等多种工业。它是把高铝熟料放进融化温度约为2000～2200℃的高温电弧炉中，经高温熔化、高压高速空气或蒸汽喷吹、冷却，就成了洁白的“棉花”——硅酸铝耐火纤维。它可压成纤维毯、板或织成布代替冶炼、化工、玻璃等工业高温窑炉内衬的耐火砖。消防人员可用耐火纤维布做成衣服。
(5)以镁砂和矾土熟料为原料，加入适当结合剂，用于浇注盛钢桶整体桶衬效果甚佳。
(6)制造矾土水泥，研磨材料，陶瓷工业以及化学工业可制铝的各种化合物。
河南的三门峡市产铝矾土！
1989年统计，保有储量6213.9万吨！
D. 河南铝土矿含矿岩系的时代归属
现在地质界一般把石炭系二分,并将本溪组地质时代划归晚石炭世(吴国炎等,1996;孟祥化等,2002)。
河南铝土矿含矿岩系中发现的化石以植物化石为主,动物化石极少。这些化石主要存在于两个层位中:一是铝土矿与下层铁质粘土岩之间的薄层粘土矿或碳质页岩中,二是铝土矿与顶部煤线以下的薄层铝土矿或粘土矿层。前者以产真蕨纲和裸子蕨纲植物化石为主,后者以产石松纲植物化石为主。铝土矿层尤其是厚层致密状铝土矿层中极少发现动植物化石。
在河南铝土矿含矿岩系中发现的重要晚石炭世化石有:
1953年,北京地质学院顾荣华等最早在巩义小关地区铝土矿之下的铝土页岩中发现 Lepidodendron qulus-elisf,Strigmaria ficoides,Alethopteris等植物化石。
1956年,业冶铮等在同一层位中也发现了上述化石,并认为这些化石是晚石炭世大量出现的华夏植物群的重要种属。
山西省地质局区测队在开展1:20万洛阳幅区域地质调查时,在沁阳云台山相当层位中发现了Neuropteris gigantea和Lino ptersi brongniarti。
1964年,河南省地质局区测队及河南省煤田地质勘探公司127队,在鹤壁市大峪村本溪组铝页岩上部的灰岩中采到Fusulina,Fululinella,Pseudostoeflla等化石,并在上述化石层位之下发现了Lepidodendron oculusfeisl等植物化石。
1979年,河南省地质局区测队二分队在渑池县坻坞本溪组上部铝土矿层中的铝土页岩中采到Conchophyllum richthofenii,pShenophyllum Alloiopteris,pShenopteris,-Alethopteris等植物化石。
1979~1980年,河南冶金地质勘探公司科研室崔亳、吴国炎等在渑池县坻坞河东采场铝土矿层位中发现了丰富的植物化石。其中的Sphonopteris parabaenmleri见于陕西草凉驿群,属维斯发期,为欧美植物群晚石炭世的标准化石。
1983~1984年,河南省地质局第二地质调查队和河南省地矿局科研所在博爱县黄岭地区上石炭统粘土岩的下部层位中发现较丰富半咸水双壳类化石Naiaite-Edmondia amcene组合带及半咸水介形类Menner-Acratie组合,认为这一化石组合是区内最早的化石组合。在其上还采到了基本上为正常海的双壳类生物组合,Astartella aden ticuattaorticus schizos-Aviculopecten及介形类组合带。共生的还有狭盐分的网格长身贝类。
1983年,河南省地质局第二地质调查队在登封费庄ZK1613钻孔本溪组内两层铝土矿间所夹的碳质页岩中采到Conchophyllum richthoefnii,Sphenopteris,Pecopteris Cladophlebis,Lobatannularia等植物化石,时代属晚石炭世。同年,该队耿国胜等在登封大冶石门嘴铝土矿之上的薄层状铝土矿中采到Lepidodendrom posthumii,L.szeianum, .Loculus-flies等华夏植物群的标准化石。
E. 河南铝土矿含矿岩系的区域分布
华北地层区上石炭统本溪组原名“本溪系”,1926年由赵亚曾、李四光创名于辽宁省本溪市西6km的牛毛岭,为一套含铁富铝的粘土-铝土岩组合,是华北地区铝土矿的赋存层位,地质上通常把它称为铝土矿“含矿岩系”。
河南铝土矿含矿岩系主要分布于豫西和豫北的太行山东麓一带,即三门峡以东、京广线以西、汝州—宝丰—平顶山一线以北,呈一西窄东宽的倒三角形。面积约20000km2。
河南铝土矿含矿岩系区域分布受构造作用的控制,主要分布于区域性隆起的周围。如岱嵋寨隆起南侧、东侧的陕-渑-新地区,嵩箕隆起周围的嵩-箕地区,北秦岭隆起东北侧的汝-宝-临地区,中条山-太行山隆起东南侧的焦作-济源地区等。含矿岩系一般呈背离隆起的单斜产出,产状平缓,倾角5°~15°,如陕-渑-新地区中段和东段、嵩山—箕山北侧、汝-宝-临地区。部分地区受区域构造影响,含矿岩系主要产出于断陷盆地中,如焦作-济源地区,陕-渑-新地区西段,嵩山南侧、箕山南侧等。根据钻探资料,豫东、濮阳等油田深部含矿岩系也广泛存在(郭续杰,2002;蒋飞虎,2006)。
在隆起区,如嵩箕隆起、岱嵋寨隆起、太行山隆起、北秦岭隆起,本溪组剥蚀缺失。在武陟、长葛等地新生界覆盖层下该组缺失。油田勘探发现濮阳油田南部兰考马古5井、6井到山东丰县一线以南覆盖层下该组缺失(蒋飞虎,2006);豫东平原的内黄隆起、登封-太和隆起等地,印支期以后构造隆升,古生界遭受剥蚀,局部剥蚀到太古宇,该组剥蚀缺失。
F. 沁阳常坪铝(粘)土矿区
矿区位于簸箕掌铝(粘)土矿区的西北部。上石炭统本溪组含矿岩系总厚度6~24m,铝(粘)土矿层位于含矿岩系中部,其顶底板岩性一般为粘土质页岩和泥岩。地层倾向受向斜构造控制,北部为60°~180°,倾角2°~25°;南部倾向340°~30°,倾角3°~10°。矿区内无岩浆活动和变质作用。
铝(粘)土矿层出露于常平村四周,围绕山脊分布,南北长1450m,东西宽300~1250m,面积约1.14km2。
铝土矿体呈透镜状、漏斗状,局部呈似层状,最大铅直厚度为7.72m,一般2~4m。矿石主要化学成分及其质量分数:Al2O3,43.00%~71.94%,平均60.58%;SiO2,8.31%~33.10%,平均18.65%;Fe2O3,0.72%~9.50%,平均2.48%;TiO2,1.26%~4.58%,平均3.07%;S,0.01%~4.02%,平均0.09%。铝硅比值最高6.96,一般2.1~4.0。
粘土矿最大铅直厚度为6.56m,一般1~3m。矿石主要化学成分及其质量分数:Al2O3,40.74%~57.78%,平均49.34%;SiO2,20.28%~40.78%,平均32.64%;Fe2O3,0.48%~5.72%,平均1.56%;TiO2,1.57%~4.52%,平均2.54;%CaO,0.01%~6.21%,平均0.39;%烧失量8.15%~30.15%,平均10.13%。耐火粘土矿石品级主要为高铝粘土矿,其次为硬质粘土矿和半软质粘土。
该矿区由河南地质二队于1978年提交有粘土矿区勘探报告,经河南有色地质七大队于2004年核查,查明的铝土矿资源储量为小型,接近中型矿床规模,耐火粘土矿达到中型规模。
G. 河南铝土矿的物质来源
通过对河南铝土矿成矿地质背景的分析,以及对河南铝土矿含矿岩系剖面、基底灰岩同铝土矿矿层的人工重砂、微量元素对比等研究,吴国炎等(1996)认为河南铝土矿的成矿物质来源以基底碳酸盐岩的风化残余物质为主,而古陆物质则很少。主要依据是:
6.4.2.1基底碳酸盐岩钙红土化风化壳完全可以为铝土矿的形成提供充足的物质来源
相对于铝硅酸盐岩,各类碳酸盐岩中的铝质量分数较低,大约相差一个数量级。因而,许多研究者认为碳酸盐岩难于作为铝土矿成矿的主要物源。
匈牙利的布鲁格(1940)是世界上第一个根据全岩分析结果,计算出白云岩经化学风化可能形成多少铝土矿的研究者。而后,希尔(1955)、哈特曼及霍斯(1961)等学者,对牙买加铝土矿的形成所需基底灰岩的剥蚀厚度,均分别进行了计算,虽然计算方法和结果有所不同,但结论是一样的,即碳酸盐岩的风化残余物作为铝土矿的主要来源是完全有可能的。
众所周知,寒武系和中奥陶统的碳酸盐岩建造,在华北分布广泛,厚度巨大。中奥陶世末期,受加里东运动的影响普遍抬升成陆,此后经历了1.4亿年的风化剥蚀作用,以至形成准平原化地貌。研究一下碳酸盐岩的剥蚀厚度,以铝土矿蕴藏量最丰富的山西、河南两地为例,大致自北纬38°15′向北至山西、内蒙古,含矿岩系依次与中奥陶统上马家沟组(O2m2)及下马家沟组(O2m1)、下奥陶统亮甲山组(O1l)及冶里组(O1y)呈假整合接触,自北纬35°向南至秦岭-大别古陆也依次与O2m2、O2m1、O1l、O1y及寒武系接触,为一南北剥蚀深、中部剥蚀浅的古地貌景观。据区域资料,山西、河南两地中奥陶统灰岩的厚度为400~500m,河南最厚的达597m,其中仅峰峰组最大厚度达118m(山西)和222m(河南)。上马家沟组厚度也在150~251m之间。如前所述,晋北、豫西两地南北两端峰峰组均已全部剥蚀。有人计算过,按峰峰组灰岩不溶残余物平均含量以10.14%估算(峰峰组中灰岩与泥岩之比为1:2.5),则风化残余物也可形成平均厚度达5~8m的铝土矿层(按w(Al2O3)=70%计)。因此,基底碳酸盐岩所提供的铝质来源与现有的铝土矿厚度完全有可比性。
此外,碳酸盐岩与铝硅酸盐岩相比其化学活动性更强,更易于风化,形成的各种岩溶地貌,如岩溶洼地、岩溶洼斗、落水洞等更有利于保存风化残余物并提供一个良好的排水系统。我国亚热带地区(如云南省)近代碳酸盐岩的风化剖面,厚度可达数米至数十米,足以证明这一点。
6.4.2.2中奥陶世至早石炭世,本区广布寒武系、奥陶系基底碳酸盐岩,而一些所谓的古陆或古岛当时仍为寒武系、奥陶系碳酸盐岩所覆盖
从寒武纪、奥陶纪各时期岩相古地理图来看,在寒武纪、奥陶纪时期,本区几乎都是碳酸盐岩的沉积区。在广袤的大地上,当时并无铝硅酸盐类的古陆存在。中奥陶世末开始的加里东运动,本区整体平稳上升,此后一直至晚石炭世初的漫长地史时期中遭受风化剥蚀、准平原化。
一些所谓的“古陆”和“古岛”(如岱嵋寨、中条古陆及嵩山、箕山古岛等)在寒武纪、奥陶纪并不存在,它们实际上仍是寒武系、奥陶系碳酸盐岩的覆盖区。主要理由(吴国炎,1996)是:①如果当时这些古陆或古岛的碳酸盐岩石已经被剥蚀殆尽,铝硅酸盐岩石已出露剥蚀的话,那么在其周边的铝土矿区含矿岩系底部理应有一些铝硅酸盐岩石的碎屑岩存在,即使用彻底的红土化过程进行解释,也不能回避初期物理风化过程中必然有部分陆源碎屑物被带到周边的沉积盆地中沉积,但事实上在河南铝土矿含矿岩系底部却并不存在砂岩之类的碎屑岩。②嵩山、箕山周围的一些缺失上石炭统含矿岩系沉积的剖面点,是反映当时剥蚀区地层最有力的证据。如嵩山南麓的玉寺矿点两侧的寺沟、月湾及箕山北侧的西白坪张家门、箕山南侧的汝州大峪沟江咀寨及登封岳窑西侧的王家门等地,均可见到上石炭统的灰岩超覆于底板寒武系、奥陶系灰岩或白云岩之上。充分说明了当时的剥蚀区的岩性仍然是碳酸盐岩,而铝硅酸盐类尚未剥蚀出来的客观事实。
现在的铝土矿区围绕这些古陆和古岛的边缘产出,只能说明晚石炭世含矿岩系沉积的古盆地的边缘位置,并不说明远离剥蚀区的盆地内部相就不能成矿,如陕县—渑池一带由于后期一系列北东向断层的发育,使远离古剥蚀区的深部矿体多处抬升到地表,形成与支建-崖底矿带大致平行的杨庄-南麻院-焦地矿带和杜家沟-曹窑-贾家洼矿带即为一例。
6.4.2.3基底碳酸盐岩的w(Al2O3)/w(TiO2)(钛率)与铝土矿的w(Al2O3)/w(TiO2)(钛率)十分接近
一般认为铝土矿矿石的钛率(w(Al2O3)/w(TiO2))可以反映其物源岩石的地球化学特征。
河南铝土矿矿石中Al2O3与TiO2相关系数为0.68,二者呈正相关关系(表6.3)。
吴国炎等(1996)对河南16个主要铝土矿区基底碳酸盐岩的化学成分及其质量分数进行了统计,结果表明:在铝土矿矿石中,Al2O3质量分数为0.54%~4.3%,一般以1%~3%居多,平均为2.75%;TiO2质量分数为0.03%~0.25%,平均0.15%;w(Al2O3)/w(TiO2)(钛率)值为14.1~30.8,平均18.33(表6.4)。
表6.3 铝土矿化学成分相关分析结果表
注:登封、新密,n=75,=α0.05,γα=0.2319。(据吴国炎等,1996)
表6.4 基底寒武系、奥陶系碳酸盐岩化学成分及其平均质量分数表
注:有*号者为河南有色金属地质勘查局矿产地质研究所数据,其余为河南省地质矿产局第二地质调查队数据,1985。
在河南夹沟铝土矿勘探时,崔亳(1980)曾对其底板中奥陶统灰岩和铝土矿石进行了取样。化学成分分析结果(表6.5)表明,底板灰岩钛率平均值为21.38,铝土矿矿石的钛率平均值为21.24,二者十分接近。
此外,崔亳(1980)统计了全区331个各种类型的铝土矿石的w(Al2O3)/w(TiO2),其平均值为21.7(表6.6)。
表6.5 河南夹沟铝土矿底板灰岩分析结果表
(据崔亳,1980)
表6.6 河南铝土矿的钛率统计表
6.4.2.4河南铝土矿与基底碳酸盐岩的痕量元素分布特征一致
前南斯拉夫的Ozlu(1988)曾对地中海地区某些岩溶铝土矿中的Zr、Cr、Ga等痕量元素质量分数的分布特征做过研究,指出在风化作用和红土质搬运过程中,以及其后的不同阶段(沉积、成岩、后生、表生),性质稳定的痕量元素(Zr、Cr、Ga、Be、Y等元素)在铝土矿石中质量分数的分布特征与其母岩之间存在明显一致性(表6.7)。因而认为痕量元素质量分数的研究对于认识岩溶型铝土矿的成因,再现其古地理面貌以及追索铝质来源,具有显著的意义。
崔亳(1980)曾对河南15个铝土矿床的痕量元素质量分数进行了函数分析统计(表6.8),发现除个别矿床外多数矿床落在“中性或粘土质岩母岩区”,基底碳酸盐岩也落在该区。据区测资料,上述铝土矿区位于包括基性、中性、酸性岩在内的不同岩性的古陆周围,假如物质来源各自与古老铝硅酸盐岩有关,则应落入不同母岩区,但实际上多数却与碳酸盐岩位于同一个区。
表6.7 若干“岩溶铝土矿矿床”的Ga、Zr、Cr质量分数 wB/10-6
(据Ozlu,1988)
表6.8 河南部分铝土矿矿石中Ga、Zr、Cr质量分数 w/B10-6
(据崔亳,1980)
6.4.2.5河南铝土矿含矿岩系与基底碳酸盐岩的重砂组合和主要副矿物的标型特征相一致,表现出明显的继承性
据吕夏(1985,1996)研究,河南铝土矿含矿岩系的各类岩性,包括铝土矿、粘土矿、铁质粘土矿等与基底碳酸盐岩具有相同的重砂矿物组合和主要的副矿物(表6.9)。基底碳酸盐岩中出现的多种晶形的锆石、金红石,在铝土矿中也可找到。在汝州堂沟铝土矿区,铝土矿与基底白云岩相比,二者不仅重砂矿物组合相一致,而且同类矿物的标型特征也极为相似。如锆石主要为无色和浅紫色,晶形形态也基本相同。在济源范寺铝土矿区,铝土矿与基底灰岩中的锆石不仅颜色、形态相似,而且磨圆度也相似,都呈复四方柱双锥状,长度比均为2左右,锆石体内都含有相似的包体。
表6.9 铝土矿含矿岩系和基底碳酸盐岩重砂矿物组合及含量对比表
续表
注:+<10粒,☆代表10~100粒,★代表100~1000粒,●代表>1000粒(据吕夏,1985,1996)