貴州織金岔河鋁土礦含礦巖系特征及成礦因素探討

周汝賢, 楊瑞東, 陳圣光

(1.貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院，畢節(jié) 551700；2.中國礦業(yè)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與測繪工程學(xué)院，北京 100083；3.貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴陽 550025)

貴州鋁土礦資源豐富，開采歷史悠久。比較典型的礦床如黔中、黔北鋁土礦的研究及開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入相對(duì)成熟的階段[1-16]，要想資源量有新的增長應(yīng)另辟蹊徑，多關(guān)注非典型的鋁土礦床的成因機(jī)制，以期尋找新的增長點(diǎn)。在此思想的指導(dǎo)下，對(duì)黔南及黔東南鋁土礦的認(rèn)識(shí)也在不斷深化[17-18]。對(duì)于黔中地區(qū)而言，前人的研究[1-11]主要是針對(duì)優(yōu)勢成礦區(qū)塊的核心成礦部位展開工作的，即多關(guān)注典型成礦區(qū)塊中的大礦、富礦，而對(duì)其外圍的織金等地成礦作用研究較少?；谶@樣的現(xiàn)狀，選取黔中鋁土礦區(qū)西緣織金地區(qū)作為研究區(qū)，在野外工作的基礎(chǔ)上，運(yùn)用地球化學(xué)、礦物學(xué)等分析方法研究其成礦作用、沉積環(huán)境，分析該區(qū)域的成礦規(guī)律，可為黔中鋁土礦進(jìn)一步找礦提供理論依據(jù)。

1 黔中鋁土礦成礦背景

黔中地區(qū)位于川黔古陸，自晚奧陶世至早石炭世，地殼多次發(fā)生間歇性抬升運(yùn)動(dòng)，使早古生代地層暴露地表，遭受強(qiáng)烈的物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化，形成紅土型古風(fēng)化殼，而差異抬升作用使侵蝕基準(zhǔn)面不斷改變高度，在碳酸鹽巖出露地段，喀斯特地貌發(fā)育，形成溶盆、溶洼、溶坑、溶斗等一系列巖溶地貌，這些負(fù)地形成為風(fēng)化殼上面的碎屑物質(zhì)賦存、堆積的重要場所，也為鋁土礦、黏土礦創(chuàng)造了適宜的礦化環(huán)境[4-5,8,17 ]。黔中鋁土礦的形成便是在上述機(jī)制下完成的，由于區(qū)域侵蝕基準(zhǔn)面的抬升，早石炭世巖關(guān)期形成的巖溶洼地在石炭紀(jì)大塘期接受沖洪積作用攜帶的古紅土風(fēng)化殼物質(zhì)的充填，最終在各種富鋁作用、脫鐵脫硅作用下形成了鋁土礦[3]。據(jù)高道德等[1]的研究，此間可接受沉積的較大規(guī)模的低地有清鎮(zhèn)-修文溶盆、大方-納雍溶盆、金沙-黔西溶洼、遵義-開陽溶洼(圖1)。由于風(fēng)化殼物質(zhì)搬運(yùn)、沉積的方式及洼地的類型不同，鋁土礦系可具有沖洪積扇、扇三角洲和洪控湖泊等沉積類型。

圖1 貴州中部早石炭世大塘期古地貌圖Fig.1 The palaeogeomorphic map of Datang during the early Carboniferous in the centre of Guizhou Province

研究區(qū)所在的織金地區(qū)位于黔中清鎮(zhèn)-修文溶盆的西部邊緣，此溶盆中的鋁土礦系西部覆蓋于寒武系清虛洞組、高臺(tái)組及石冷水組之上，東部覆蓋于寒武系婁山關(guān)群古巖溶侵蝕面上，其間為假整合接觸。含鋁巖系的厚度變化很大，在古巖溶洼地中鋁土礦系厚度大，在巖溶丘陵區(qū)，鋁土礦系變薄或尖滅，因此，鋁土礦體成彼此孤立的似層狀或大小不等的透鏡體產(chǎn)出。黔中的此套含鋁巖系被稱為九架爐組，剖面上自下而上通常分為三段：下段含鐵巖系，中段含鋁巖系，上段為砂巖偶夾灰?guī)r、泥質(zhì)白云巖巖系。三段共約厚20 m。

2 織金岔河鋁土礦地質(zhì)特征

研究區(qū)主體屬揚(yáng)子地層區(qū)內(nèi)的上揚(yáng)子地層分區(qū)之黔中地層小區(qū)，跨黔西北地層小區(qū)，地層發(fā)育齊全(圖2)，自新元古界到新生界均有分布，尤以晚古生界和中生界地層最為發(fā)育。發(fā)育的地層由老到新有寒武系金頂山組(-C1j)、寒武系清虛洞組(-C1q)、石炭系擺佐組(C1b)、二疊系棲霞組(P1q)、二疊系茅口組(P1m)、二疊系峨眉山玄武巖(P2β)、二疊系龍?zhí)督M(P2l)、二疊系長興組(P2c)、三疊系大冶組(T1d)。多年來的找礦實(shí)踐表明，賦存于石炭系下統(tǒng)擺佐組下部的九架爐段(C1b1)為區(qū)內(nèi)鋁土礦的賦存層位，其特征為灰色鋁土巖夾鋁土礦，底部夾赤鐵礦，尚產(chǎn)黃鐵礦。下伏地層為寒武系清虛洞組，巖性為灰色白云巖，中部夾薄層泥質(zhì)白云巖及泥質(zhì)粉砂巖，底部為泥質(zhì)條帶白云巖或泥質(zhì)條帶灰?guī)r。上覆地層為擺佐組上部新添段，其巖性特征為灰白色白云巖。本區(qū)斷層發(fā)育，以北東向?yàn)橹?，少量呈北西方向展布?/p>

1為大冶組；2為龍?zhí)督M-長興組；3為峨眉山玄武巖；4為茅口組；5為棲霞組；6為擺佐組；7為清虛洞組；8為金頂山組；9為明心寺組；10為地層界限；11為斷層；12為剖面位置圖2 織金岔河鋁土礦分布區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Chahe bauxite deposit in Zhijin

2.1 鋁土礦含礦巖系特征

為了對(duì)研究區(qū)進(jìn)行更加精細(xì)的研究，筆者在研究區(qū)內(nèi)選取了仰天窩、大栗樹、堰塘三個(gè)典型的含礦巖系剖面進(jìn)行了剖面的測制及取樣，總體顯示了下部鐵質(zhì)層、上部鋁土質(zhì)層的二分結(jié)構(gòu)特征(圖3)。

圖3 織金岔河鋁土礦區(qū)野外剖面實(shí)地考察圖Fig.3 Photos of the field sections in the Chahe bauxite deposit，Zhijin

2.1.1 仰天窩含礦巖系剖面

圖4 仰天窩鋁土礦含礦巖系剖面柱狀圖Fig.4 Stratigraphic column of ore-bearing rock series in Yangtianwo

含礦巖系為擺佐組下段九架爐段(圖4)，礦系底板為寒武系清虛洞組細(xì)晶白云巖，含礦巖系厚約10.6 m，未見頂板。根據(jù)巖性，含礦巖系從下到上可劃分為鐵質(zhì)層和鋁土質(zhì)層[圖3(a)]。鐵質(zhì)層巖性較為單一，為黃棕褐色具焦渣狀結(jié)構(gòu)的鐵質(zhì)巖。上覆鋁土質(zhì)層縱向上巖性特征變化明顯，依次為細(xì)礫狀鋁土巖、致密狀鋁土礦、粉砂-細(xì)砂狀鐵質(zhì)鋁土巖、粗砂狀鋁土礦、致密狀鋁土礦、細(xì)礫狀鋁土巖、鐵質(zhì)巖、鐵質(zhì)鋁土巖、礫狀鋁土巖、鋁土質(zhì)泥巖。不難看出，富鋁的鋁土礦及鋁土巖主要分布在鋁土質(zhì)層下部及中部，而鋁土質(zhì)層的中上部及頂部則主要發(fā)育鐵質(zhì)含量及硅質(zhì)含量較高的鐵質(zhì)巖及鋁土質(zhì)泥巖。結(jié)構(gòu)上而言，致密狀及粗砂狀等細(xì)碎屑結(jié)構(gòu)是鋁土礦的主要結(jié)構(gòu)類型。而具細(xì)礫結(jié)構(gòu)、中礫結(jié)構(gòu)的巖石，鋁土質(zhì)的含量常較低。

2.1.2 堰塘含礦巖系剖面

未見含鋁巖系下部的鐵質(zhì)層[圖3(d)]，剖面總體出露厚度為5.8 m左右(圖5)。底部為細(xì)礫狀鐵質(zhì)鋁土巖，向上依次發(fā)育中礫狀鋁土巖、致密狀鐵質(zhì)鋁土巖、致密狀硅質(zhì)鋁土巖、細(xì)礫狀鐵質(zhì)鋁土礦、中礫狀鐵質(zhì)鋁土巖、致密狀硅質(zhì)鋁土巖、粗砂狀硅質(zhì)鋁土巖、膠狀鋁土巖。頂板為新寨段粗晶白云巖。含礦巖系總體呈現(xiàn)出礫狀層與致密狀層交替產(chǎn)出的特征。含礦性而言，剖面上變化均不大，受巖石結(jié)構(gòu)特征的影響亦較小，即具細(xì)礫狀結(jié)構(gòu)、中礫狀結(jié)構(gòu)的鋁土巖和和具致密狀結(jié)構(gòu)、粗砂狀結(jié)構(gòu)的鋁土巖之間的含礦性沒有顯著差異。

圖5 堰塘鋁土礦含礦巖系剖面柱狀圖Fig.5 Stratigraphic column of ore-bearing rock series in Yantang

2.1.3 大栗樹含礦巖系剖面

圖6 大栗樹鋁土礦含礦巖系剖面柱狀圖Fig.6 Stratigraphic column of ore-bearing rock series in Dalishu

含礦巖系底板清虛洞組白云巖出露厚度約為6 m[圖3(b)]，下部為塊狀微晶白云巖(圖6)，上部為薄層狀微晶白云巖。含礦巖系出露厚度約為3.15 m，從下往上依次發(fā)育鐵質(zhì)層和鋁土質(zhì)黏土層。鐵質(zhì)層厚度較大，為1.3 m，巖性為礫狀鐵質(zhì)巖。上部的鋁土質(zhì)黏土層巖性變化不大，僅顏色有所不同，均為致密狀鋁土質(zhì)黏土巖。由于含鋁巖系未見頂，加之鋁土質(zhì)黏土層的厚度僅1.85 m，可推測上部缺失的層位較多。在剖面邊上的礦場所堆的鋁土礦石，可以反映此剖面上部所缺失的鋁土礦的發(fā)育特征。

根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，本剖面的鋁土礦有如下類型：①灰色粗砂狀鋁土礦；②淺灰色具泥質(zhì)結(jié)構(gòu)鋁土礦，具有水平層構(gòu)造，局部可見細(xì)砂質(zhì)條帶；③灰色細(xì)礫狀鋁土礦，礫石成分為約為30%，礫石為次棱角狀、分選性中等。

2.2 鋁土礦礦石特征

織金岔河鋁土礦結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征如圖7所示。礦體賦存于九架爐段含礦巖系內(nèi)，總體呈層狀、似層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀與所賦存的巖層產(chǎn)狀一致。礦體中可見水平層理構(gòu)造[圖7(e)]、團(tuán)塊狀構(gòu)造等。礦石的結(jié)構(gòu)主要有致密狀結(jié)構(gòu)[圖7(b)，圖7(e)]、礫狀結(jié)構(gòu)[圖7(d)，圖7(h)]、砂狀結(jié)構(gòu)[圖7(c)，圖7(f)]。其礦物組成可以通過XRD分析得出[19]，經(jīng)測試分析，仰天窩剖面上所采集的巖性為淺土黃色致密狀含粉砂質(zhì)的鋁土礦樣品(編號(hào)為YTW-7)的礦物組成為一水硬鋁石、銳鈦礦、金紅石[圖8(a)]；堰塘剖面上總體成礦性稍差，所采的巖性為淺灰綠色致密狀的鋁土巖樣品(編號(hào)為YT-4)中礦物組成相對(duì)復(fù)雜，除了一水硬鋁石、銳鈦礦、白云母外，還見有黃鐵礦、石膏、高嶺石等礦物[圖8(b)]；大栗樹剖面上巖性為灰色粗砂狀的鋁土礦樣品(編號(hào)為DLS-K01)的礦物組成有一水硬鋁石、白云母及銳鈦礦[圖8(c)]。

圖7 織金岔河鋁土礦結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征Fig.7 Ore texture of Chahe bauxite in Zhijin

圖8 織金岔河鋁土礦礦物XRD圖譜Fig.8 X-ray diffraction patterns of Chahe bauxite deposit in Zhijin

3 織金岔河鋁土礦礦床地球化學(xué)特征

3.1 主量元素地球化學(xué)特征

在仰天窩、堰塘、大栗樹三條含礦巖系剖面上所采的樣品中選取了20件樣品，運(yùn)用硼酸鋰熔融，X熒光光譜定量的方法對(duì)所選的樣品進(jìn)行了主量元素的分析，具體的分析結(jié)果如表1，表中主量元素的特征可歸納如下：

(1)仰天窩剖面，對(duì)于鋁土質(zhì)層而言，所采樣品中的Al2O3含量為24.58%～77.82%，平均為43.36%； Fe2O3含量為1.17%～40.43%，平均為19.35%； SiO2含量為0.93%～44.53%，平均為13.65%； TiO2含量為1.11%～3.68%，平均為1.97%；燒失量為8.83%～26.29%，平均為21.15%；鐵質(zhì)層中Fe2O3含量為55.17%。

(2)堰塘剖面，鋁土質(zhì)層所采樣品中的Al2O3含量為34.67%～55.74%，平均為42.63%； Fe2O3含量為1.91%～34.5%，平均為17.74%； SiO2含量為2.72%～39.76%，平均為21.25%； TiO2含量為1.75%～2.91%，平均為2.11%；燒失量為6.07%～13.96%，平均為10.65%?？偟奶卣鞅憩F(xiàn)為Al2O3含量在剖面上較為穩(wěn)定，變化不大，下部鋁土巖的品質(zhì)主要受高Fe2O3含量的影響，中上部鋁土巖的品質(zhì)主要是受高SiO2含量的影響。

(3)大栗樹剖面，本剖面上鋁土質(zhì)層缺失嚴(yán)重，僅僅有1.85 m的鋁土質(zhì)泥巖層，剖面所采的4個(gè)樣品主量元素成分較為接近，由于剖面厚度不大，僅取DLS-4、DLS-1參與數(shù)值的統(tǒng)計(jì)。結(jié)合礦場上所取的兩個(gè)鋁土礦樣品DLS-K01和DLS-K04的主量元素分析值，得出本研究點(diǎn)上樣品的Al2O3含量為31.93%～72.29%，平均為51.38%； Fe2O3含量為0.31%～7.62%，平均為2.78%； SiO2含量為8.95%～44.23%，平均為27.64%； TiO2含量為1.3%～2.86%，平均為2.16%；燒失量為5.84%～12.91%，平均為9.19%。本剖面的特點(diǎn)為鋁土質(zhì)層中的鋁土質(zhì)泥巖及鋁土礦中的鐵質(zhì)含量均不高，但底部的鐵質(zhì)層中Fe2O3含量較高，達(dá)到77.85%。

主量元素的相關(guān)性圖解顯示(圖9)，整個(gè)礦區(qū)而言，Al2O3與TiO2呈明顯正相關(guān)關(guān)系，與SiO2呈弱負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明在鋁土礦成礦過程中惰性元素Al、Ti具同遷移、同富集的特征，而Si則相反，在其過程中不斷發(fā)生淋濾脫硅作用而流失。當(dāng)Al2O3含量>45%時(shí)， Fe2O3含量驟減，五個(gè)樣品中有四個(gè)樣品的Fe2O3含量均小于5%，說明本區(qū)優(yōu)質(zhì)鋁土礦多形成低鐵型。Fe2O3含量低于5%時(shí)，與SiO2含量呈弱正相關(guān)關(guān)系，當(dāng)Fe2O3含量>5%時(shí)，F(xiàn)e2O3與SiO2具有明顯的負(fù)相關(guān)性。上述相關(guān)關(guān)系的強(qiáng)弱變化，數(shù)據(jù)相關(guān)性趨勢的分段轉(zhuǎn)變，說明本區(qū)鋁土礦的形成過程較為復(fù)雜。

表1 織金岔河鋁土礦含礦巖系主量元素分析結(jié)果

注：測試單位：廣州澳實(shí)礦物實(shí)驗(yàn)室。

圖9 織金岔河鋁土質(zhì)層主量元素相關(guān)性圖解Fig.9 Correlation graph of major elements for Chahe bauxite deposit in Zhijin

對(duì)于仰天窩剖面，Al2O3與Fe2O3的關(guān)系表現(xiàn)為，當(dāng)Al2O3含量<40%時(shí)，兩者具有明顯的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但當(dāng)Al2O3含量>40%時(shí)，F(xiàn)e2O3的含量急劇降低，且變化不大，為1.17%～2.55%之間。Al2O3與SiO2的關(guān)系表現(xiàn)為，當(dāng)Al2O3含量<40%時(shí)，SiO2含量較低，且與Al2O3的含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。當(dāng)Al2O3含量>40%時(shí)，SiO2隨之激增，之后隨著Al2O3含量的增加而減少。上述的關(guān)系表明，本剖面上品位較差的鋁土巖多為高鐵低硅型，品位較高的鋁土礦則為低鐵中硅型鋁土礦，且隨著Al2O3含量的進(jìn)一步增加，硅的含量也在逐漸降低。Fe2O3-SiO2相關(guān)性圖解也顯示初始時(shí)Fe含量較高，隨著Fe含量的銳減，Si含量驟增。總的證據(jù)表明，本礦點(diǎn)上鋁土礦形成時(shí)物源可能為高鐵型鋁土巖，隨著脫鐵作用的進(jìn)行，Si和Al的含量增加。脫鐵作用結(jié)束后，脫硅作用的進(jìn)行進(jìn)一步使鋁土礦的品位得到提高。鋁土質(zhì)層中下部的鋁土礦品位較優(yōu)，上部的鋁土巖含鐵量較高，可能為脫鐵作用在鋁土質(zhì)層上部還未充分進(jìn)行的緣故。

對(duì)于堰塘剖面而言，Al2O3含量與Fe2O3含量并沒有表現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，而Al2O3含量與SiO2含量呈現(xiàn)出中度的負(fù)相關(guān)性，其相關(guān)性系數(shù)為-0.74。表明鋁土礦的富集過程是一個(gè)逐漸去硅的過程，在此過程中Fe的運(yùn)移過程較為復(fù)雜。Fe2O3-SiO2相關(guān)性圖解顯示Fe2O3含量與SiO2含量呈現(xiàn)出明顯的負(fù)相關(guān)性，其相關(guān)性系數(shù)為-0.91，表明本剖面中Fe與Si并不具有共同遷移的特征，隨著Si含量的減小，F(xiàn)e含量增加。總的關(guān)系表明，隨著排Si作用的進(jìn)行，Al和Fe的含量均隨之增加。與之形成對(duì)比的是，排鐵作用在本剖面上表現(xiàn)較為復(fù)雜，鐵與鋁具有一定的伴生性，導(dǎo)致本剖面上鋁土礦的品位總體而言相對(duì)較差。

對(duì)于大栗樹剖面而言， Fe2O3含量總體偏低，隨著Al2O3含量的增加，F(xiàn)e2O3含量進(jìn)一步降低。SiO2含量也隨著Al2O3含量的增加而減小。上述關(guān)系表明，本剖面鋁土礦脫鐵作用較為徹底。除底部的鋁土質(zhì)泥巖表現(xiàn)出富硅的特點(diǎn)外，中、上部的鋁土礦的品位總體而言較為優(yōu)質(zhì)。

3.2 微量元素地球化學(xué)特征

在剖面上，從含礦巖系底部到含礦巖系頂部由下到上依次進(jìn)行取樣，對(duì)采集的樣品進(jìn)行硼酸鋰熔融酸消解，運(yùn)用等離子體質(zhì)譜定量的方法進(jìn)行了微量元素的測試，分析結(jié)果如表2。各剖面的微量元素特征如下：

(1)仰天窩剖面，對(duì)于鋁土質(zhì)層而言，所采樣品中的Ga含量為36.8×10-6～95.5×10-6，平均為56.01×10-6；Sr含量為22.2×10-6～494×10-6，平均為180.1×10-6；Ba含量為537×10-6～>10 000×10-6；Sr/Ba<0.007～0.38，均值小于0.13； Th/U=3.96～7.45，平均為5.69；在北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上計(jì)算的δCe=0.93～1.33，平均為1.13。

表2 織金岔河鋁土礦含礦巖系微量元素分析結(jié)果

注：測試單位：廣州澳實(shí)礦物實(shí)驗(yàn)室。

(2)堰塘剖面，Ga含量為31.1×10-6～59.6×10-6，平均為43.85×10-6；Sr含量為102.5×10-6～504×10-6，平均為258.8×10-6；Ba含量為51.4×10-6～594×10-6，平均為337.1×10-6；Sr/Ba=0.19～3.57，平均為1.7； Th/U=1.63～5.5，平均為3.59；在北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上計(jì)算的δCe=0.53～1.06，平均為0.75。

(3)大栗樹剖面，Ga含量為37.7×10-6～81.4×10-6，平均為56.78×10-6；Sr含量為154.5×10-6～603×10-6，平均為370.9×10-6；Ba含量為1 020×10-6～1 225×10-6，平均為1 154×10-6；Sr/Ba=0.13～0.49，平均為0.32； Th/U為2.94～7，平均為5.19；在北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化基礎(chǔ)上計(jì)算的δCe=0.84～1.05，平均為0.93。

綜合上述各剖面的分析，本研究區(qū)微量元素地球化學(xué)特征如下：鋁質(zhì)層中Ga元素含量較為穩(wěn)定，為43.85×10-6～56.78×10-6，均能達(dá)到工業(yè)要求[20]。Sr/Ba從堰塘、大栗樹、仰天窩依次減小，均值分別為1.7、0.32、<0.13, 根據(jù)淡水沉積物中Sr/Ba值<0.6，海相沉積物中Sr/Ba>1的判別原則[21]，得出仰天窩、大栗樹鋁土礦主要為淡水沉積，而堰塘鋁土礦的沉積受海水的影響較為強(qiáng)烈。δCe從仰天窩、大栗樹、堰塘依次減小，均值分別為1.13、0.93、0.75，根據(jù)δCe>1指示氧化環(huán)境、δCe<1指示還原環(huán)境的判別標(biāo)準(zhǔn)[22]，反映出仰天窩鋁土礦沉積環(huán)境總體為氧化環(huán)境，大栗樹為弱還原環(huán)境、堰塘剖面為還原環(huán)境。Th/U的環(huán)境指示意義較為豐富，據(jù)Laukas[23]的研究認(rèn)為，Th/U除了可以反映風(fēng)化階段母巖所遭受的氧化及淋濾的程度外，還可以反映沉積作用階段水體的氧化還原條件。風(fēng)化作用階段的氧化條件下，U比較容易伴隨淋濾的組分被帶走，而活動(dòng)性差的Th在殘積物中富集。所以，強(qiáng)烈風(fēng)化的產(chǎn)物如黏土礦物、鋁土礦等應(yīng)具有較高的Th/U(>7)。另一方面，相對(duì)低的比值(<2)是由于沉積物沉積時(shí)為還原環(huán)境所造成的，機(jī)理為相應(yīng)水體中的U通過有機(jī)復(fù)合物的固著作用或黏土礦物的吸附作用被提取而進(jìn)入沉積物。當(dāng)Th/U=2～7時(shí)，代表不完全的風(fēng)化作用產(chǎn)物或低值產(chǎn)物和高值產(chǎn)物的混雜沉積。Th/U從仰天窩、大栗樹、堰塘依次減小，均值分別為5.69、5.19、3.59?；诒緟^(qū)鋁土礦為沉積型鋁土礦的背景[1], 可得出按仰天窩、大栗樹、堰塘的順序，沉積環(huán)境呈現(xiàn)出氧化性依次減弱，還原性逐漸增強(qiáng)的趨勢。

4 沉積環(huán)境討論

從含礦巖系露頭上來看，仰天窩剖面Al2O3含量大于50%的鋁土礦石的結(jié)構(gòu)類型為致密狀及粗砂狀結(jié)構(gòu)，礫狀結(jié)構(gòu)的鋁土巖品位均不高，結(jié)合粗砂質(zhì)鋁土礦中的碎屑顆粒分選性及磨圓度均良好的特征[圖7(c)]，說明鋁土質(zhì)物質(zhì)的形成經(jīng)歷了較長距離的搬運(yùn)，充分的改造作用有利于高品位鋁土礦的形成。堰塘剖面上鋁土巖的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，致密狀、粗砂狀、細(xì)礫狀、中礫狀鋁土巖均有出現(xiàn)，且鋁土質(zhì)的含量變化不大(表1)，鋁土巖多為高硅型或高鐵型，表明鋁土巖形成過程中脫硅或脫鐵均不徹底。大栗樹剖面上鋁土礦及鋁土巖中鐵質(zhì)的成分均較低，說明脫鐵作用進(jìn)行的比較徹底，底部鐵質(zhì)層品位較高可能與此作用有關(guān)，此外，本剖面上存在各種結(jié)構(gòu)類型的鋁土礦礦石，為本研究區(qū)成礦作用最好的剖面點(diǎn)。

在野外工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合Sr/Ba、Th/U、δCe等微量元素地球化學(xué)特征，分別對(duì)堰塘、仰天窩、大栗樹的沉積環(huán)境做分析。對(duì)于堰塘剖面來說，較低的Th/U及δCe反映出的偏還原性、較高的Sr/Ba反映出的強(qiáng)烈受海水影響的特征，說明堰塘剖面在鋁土巖(礦)形成時(shí)地勢可能較低，導(dǎo)致海水容易進(jìn)入的同時(shí)，低地勢容易受水體的影響，易于形成偏還原的沉積環(huán)境。與此相反，仰天窩剖面上相對(duì)較高的Th/U及δCe反映出其沉積環(huán)境較堰塘剖面為偏氧化的環(huán)境，加之Sr/Ba所體現(xiàn)出的淡水沉積特征，說明仰天窩剖面的鋁土礦受海水影響較小的同時(shí)，氧化的條件對(duì)鋁土礦的形成也有相應(yīng)的作用。大栗樹剖面的Th/U及δCe介于堰塘和仰天窩剖面之間。比仰天窩略高的Sr/Ba顯示其仍然為淡水沉積，比仰天窩略低Th/U顯示其沉積環(huán)境氧化性相對(duì)減弱，但仍然比堰塘剖面氧化性強(qiáng)。

綜上所述，結(jié)合三個(gè)剖面上鋁土礦的成礦特點(diǎn)，可以看出堰塘剖面整體而言成礦性較差，而大栗樹及仰天窩剖面成礦性相對(duì)較好。大栗樹和仰天窩再進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)大栗樹弱還原沉積環(huán)境下形成的鋁土礦的品位總體優(yōu)于仰天窩剖面。說明對(duì)于本區(qū)域而言，淡水及弱還原環(huán)境是有利的成礦環(huán)境制約因素。根據(jù)鋁土礦的結(jié)構(gòu)特征、礦物組成發(fā)現(xiàn)，仰天窩中品質(zhì)較優(yōu)的鋁土礦多為細(xì)碎屑狀或粗砂狀鋁土巖，且其中的碎屑顆粒磨圓及分選均較好，結(jié)合區(qū)域背景(圖1)，說明其形成應(yīng)經(jīng)歷了較長的搬運(yùn)過程。而大栗樹剖面中鋁土礦的結(jié)構(gòu)類型多樣，說明其鋁土礦沉積時(shí)水動(dòng)力環(huán)境較為復(fù)雜，相較而言應(yīng)位于溶盆較邊緣的位置。礦石礦物特征上，大栗樹、堰塘等剖面具有白云母等相對(duì)不穩(wěn)定的礦物，而仰天窩剖面的礦石礦物中未見有白云母的同時(shí)，還可見穩(wěn)定性較高的金紅石。綜合分析，表明物源的運(yùn)移方向應(yīng)為從北面的大栗樹向南邊的仰天窩。再根據(jù)區(qū)域內(nèi)沉積環(huán)境變化趨勢，可以推測仰天窩和大栗樹之間的區(qū)域應(yīng)為成礦的有利區(qū)域，可以作為下步勘查的重點(diǎn)區(qū)域。

5 結(jié)論

(1)織金岔河鋁土礦含礦巖系在剖面上具有鐵-鋁二分結(jié)構(gòu)，即由下部的鐵質(zhì)層和上部的鋁土質(zhì)層組成。

(2)研究區(qū)鋁土礦礦石的結(jié)構(gòu)類型較為多樣，包括有致密狀結(jié)構(gòu)、礫狀結(jié)構(gòu)、砂狀結(jié)構(gòu)。品位較好的鋁土礦中的礦石礦物主要有一水硬鋁石、銳鈦礦、白云母、金紅石。此外，品位較差的鋁土巖中還發(fā)現(xiàn)有黃鐵礦、石膏、高嶺石等礦物。

(3)伴生礦產(chǎn)方面，本區(qū)鋁土礦中Ga元素含量高于工業(yè)要求水平，大栗樹剖面底部的鐵質(zhì)層中Fe2O3含量較高，兩者均可作為下步開發(fā)利用的關(guān)注點(diǎn)。

(4)研究區(qū)最有利于優(yōu)質(zhì)鋁土礦形成的沉積環(huán)境為大栗樹剖面的淡水沉積的弱還原條件，其次為仰天窩剖面的淡水沉積的氧化條件。最不利于優(yōu)質(zhì)鋁土礦形成的沉積環(huán)境條件為堰塘剖面上受海水影響的還原條件。

(5)根據(jù)鋁土礦(巖)的礦物學(xué)的、地球化學(xué)的特征，結(jié)合礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征，得出織金岔河鋁土礦區(qū)在鋁土礦沉積時(shí)大體的輪廓格架，即研究區(qū)東端的堰塘剖面地勢較低，受海水影響較為強(qiáng)烈，而西端及南端的大栗樹及仰天窩剖面相對(duì)遠(yuǎn)離海岸，受海水影響較小，主要為淡水沉積特征；鋁土礦成礦物源來源于研究區(qū)北面，其運(yùn)移方向?yàn)閺谋倍说拇罄鯓淦拭嫦蚰隙说难鎏旄C剖面方向，根據(jù)沉積環(huán)境變化趨勢，可以得出仰天窩和大栗樹之間為較為有利的成礦區(qū)，可作為下步勘查的重點(diǎn)區(qū)域。