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碎屑锆石U-Pb年代学被认为是研究沉积物物源的有效手段。然而,应用碎屑锆石U-Pb年代学对中国黄土高原进行物源研究时却获得了非常复杂的物源信息。西宁黄土沉积于青藏高原东北缘地区,对其开展碎屑锆石U-Pb年代学研究不仅可以获得其物源信息,同时可以为探讨青藏高原北缘碎屑物质对黄土高原的贡献提供重要依据。碎屑锆石形貌学研究结果表明其可能经历了强烈的物理风化以及多次再循环,同时也可能暗示了物源的高度复杂性。来自不同沉积层位的碎屑锆石U-Pb年龄结果表明,西宁黄土碎屑物质的最终来源可能是青藏高原北缘和中亚造山带,且物源区自约1.3 Ma以来可能没有显著变化,但是两者对西宁黄土的相对贡献可能在不同的时期具有微弱的差异。西宁黄土与中国黄土高原中、西部典型剖面的碎屑锆石年龄分布具有高度相似性,暗示了两者的物源区可能很大程度上具有一致性,但具少量差异。 相似文献
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《矿物学报》2015,(4)
黔北北部道真铝土矿床是黔-渝铝土矿富集区重要组成部分,铝土矿产于下伏石炭系上统黄龙组或志留系中下统韩家店组侵蚀面之上的中二叠统梁山组中,矿石中含有大量的碎屑锆石,应用LA-ICP-MS U-Pb定年方法,在道真新民、桃园、三江、三清庙等矿床的典型剖面取样,对梁山组铝土矿(岩)、黄龙组、韩家店组中的碎屑锆石进行了系统的U-Pb年代学研究,结果显示锆石U-Pb年龄变化范围较大(413~2896 Ma),但绝大部分测点位于锆石U-Pb年龄演化线上,多数年龄分布于400~700 Ma、700~1300 Ma、1700~1900 Ma和2400~2600Ma年龄段,铝土矿、韩家店组、黄龙组的锆石U-Pb年龄分布特征基本一致,主要集中于700~1300 Ma年龄段中,指示铝土矿物源复杂,韩家店组和黄龙组为铝土矿提供过物源,但最终物源应主要来源于杨子地块西缘和华夏陆块南部新元古-中元古岩浆岩,反映了铝土矿成矿物质经历过不止一个侵蚀沉积旋回的分异富集过程。 相似文献
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铝土矿是化学风化作用的细粒终极产物,与强烈的化学风化作用密切相关。根据母岩的类别及作用过程,风化作用进一步分为铝硅酸盐岩强化学风化形成的红土化作用和碳酸盐岩强化学风化形成的钙红土化作用。在强烈的化学风化过程中,地表的原始沉积物(母岩)的原生矿物发生溶蚀、水解、水化、碳酸化、氧化,破坏原始的矿物结构,形成新的细粒矿物(主要是黏土质矿物)。在适合的地质条件下,持续的强烈化学风化作用会造成大部分活动的元素(如K、Na、Ca、Mg、Si)的流失与Al的残留富集从而形成铝土矿。现在观察到的沉积型铝土矿,虽然与古风化壳具有密切联系,但沉积型铝土矿多数是由沉积过程搬运到沉积盆地中所形成的强化学风化产物的沉积层,与古风化壳的残坡积层具有显著差别,只有少数工业价值不大(品位低、品质差)的残坡积相铝土矿。铝土矿含矿岩系的沉积环境与铝土矿(尤其是高品位、高品质的铝土矿)的成矿环境不尽相同。铝土矿主要形成于暴露于大气中的陆表环境(而非水下环境),由地下水淋滤作用形成(在渗流带由活动元素流失、Al等稳定元素残留富集而成)。本研究在铝土矿成矿作用分析等基础上,提出了以铝土矿沉积物等物源和沉积、成矿作用为依据的中国铝土矿床分类方案,包括原地或准原地残坡积物成因的红土型和喀斯特型,和异地物源沉积成因的沉积型。 相似文献
4.
铝土矿是工业上可供利用的铝矿石总称,可视为陆表化学风化作用的终极产物。作为一种战略性大宗矿产,当前我国铝土矿使用总量的60%以上依赖于进口铝土矿石,铝土矿及其伴生的其他金属资源对国家资源安全的重要性突出。铝土矿化作用、红土化作用、热带成壤作用是热带风化作用的不同表现形式,主控因素包括适宜的气候(温度、降水)、侵蚀速率、母岩、时间、植被、地形地貌等。三者之间存在联系,但区别也较为显著,主要体现在时间尺度和沉积作用复杂程度两方面。红土化作用或热带成壤作用可能包含在铝土矿化作用的某一阶段。中国铝土矿资源主要集中在晚古生代,在不同地区存在不同的物质来源,可概括为：稳定的板块内部原地-准原地物源、板块边缘异地火山活动物源、板块边缘造山带异地物源3种主要类型。物源成分则可能来自于下伏沉积岩基底或板块边缘火山弧物质,或者两者的混合供给。不同成矿物质来源的铝土矿中保存了特征明显的碎屑锆石年代学分布规律,且在一定程度上决定了不同地区铝土矿床的地球化学组成特征,其中TiO2含量变化显著,可视为潜在的物源指标。中国晚古生代铝土矿化作用除特殊的大地构造背景外,古气候、海平面变化、古水文条... 相似文献
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上扬子西南待补地区飞仙关组年代学、岩石地球化学及其对Rodinia超大陆构造演化的指示 总被引：1，自引：0，他引：1
晚二叠世以来受印支造山运动及峨眉山玄武岩喷发事件的影响,上扬子西南缘地区沉积物源及沉积模式发生了重大改变,引发学术界热议.本文以上扬子西南待补地区下三叠统飞仙关组碎屑岩为例,从岩相学、岩石地球化学和碎屑锆石U-Pb年代学等方面对飞仙关组源岩属性、物源、沉积及构造环境进行约束.飞仙关组碎屑岩整体成熟度较低,岩石风化程度中等,源区曾经历过持续的构造抬升剥蚀,并于早三叠世扬子西南缘浅海-滨海相的氧化环境中沉积.其碎屑锆石U-Pb年龄主要集中在257±2.9 Ma,与晚二叠世峨眉山玄武岩主喷发时限一致,岩石地球化学特征表现出与峨眉山高钛玄武岩高度一致,指示飞仙关组主要物源区为近源的峨眉山大火成岩省,源岩主要为板内拉张环境形成的峨眉山高钛玄武岩,并在玄武质岩浆上涌过程中混染了少量扬子陆块古老结晶基底成分.此外,康滇古陆及扬子克拉通也提供了部分物源,主要为Rodinia超大陆汇聚及裂解背景下产生的岩浆岩.年代学证据显示,Rodinia超大陆汇聚及裂解事件在区内具有较好的沉积物源响应,为全球性Rodinia超大陆汇聚及裂解事件的时限约束提供了重要参考依据. 相似文献
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贵州北部务川—正安—道真地区下二叠统大竹园组沉积型铝土矿层,在不同区域其下伏底板地层分别为下志留统韩家店组碎屑岩及上石炭统黄龙组灰岩,因此对铝土矿层的成矿物质来源一直存疑。对韩家店组薄层砂岩夹层及大竹园组铝土矿层样品的碎屑锆石年代学分析表明,两者的锆石年龄谱呈现出一致性,且该碎屑锆石年龄谱与华夏陆块基底地层具有明显亲缘性。以上结果证明,韩家店组碎屑岩的红土化风化产物为铝土矿层的成矿母质提供了物质来源。而从铝土矿层与黄龙组灰岩的假整合接触关系及钻孔中出现的黄龙组灰岩次生岩溶角砾现象可知,黄龙组灰岩同样为该矿层提供了物源。因此,大竹园组铝土矿层具有多重物源,韩家店组碎屑岩可能为主要物源,而黄龙组灰岩在古喀斯特化过程中不仅为红土物质提供了重要的储存空间,也为成矿母质的积累提供了部分物源。 相似文献
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贵州北部务川 —正安 —道真地区下二叠统大竹园组沉积型铝土矿层 ,在不同区域其下伏底板地层分别为下志留统韩家店组碎屑岩及上石炭统黄龙组灰岩 ,因此对铝土矿层的成矿物质来源一直存疑。对韩家店组薄层砂岩夹层及大竹园组铝土矿层样品的碎屑锆石年代学分析表明 ,两者的锆石年龄谱呈现出一致性 ,且该碎屑锆石年龄谱与华夏陆块基底地层具有明显亲缘性。以上结果证明 ,韩家店组碎屑岩的红土化风化产物为铝土矿层的成矿母质提供了物质来源。而从铝土矿层与黄龙组灰岩的假整合接触关系及钻孔中出现的黄龙组灰岩次生岩溶角砾现象可知 ,黄龙组灰岩同样为该矿层提供了物源。因此 ,大竹园组铝土矿层具有多重物源 ,韩家店组碎屑岩可能为主要物源 ,而黄龙组灰岩在古喀斯特化过程中不仅为红土物质提供了重要的储存空间 ,也为成矿母质的积累提供了部分物源。 相似文献
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塔里木盆地西北缘乌什地区石炭系沉积与碎屑锆石年代学记录及其反映的构造演化 总被引：2，自引：0，他引：2
针对塔里木西北缘乌什地区石炭纪维宪期(Visean)至巴什基尔期(Bashkirian)连续较好的露头剖面,在沉积序列、砂岩组分及重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品碎屑锆石的原位U-Pb和Lu-Hf同位素,解析其年代学、物源特征及构造属性等信息。研究显示,石炭系砂岩碎屑颗粒以石英为主,火山岩屑和变质火山岩屑极少,物源构造属性主要指示再旋回造山带,且向上有向克拉通迁移的趋势;重矿物组合以锆石、电气石和TiO 2矿物等稳定重矿物为主,反映远源和相对稳定的构造背景。4个砂岩样品总体具有类似的碎屑锆石U-Pb年龄组成,主要反映三期年龄:392~496Ma、708~868Ma和893~1044Ma,其εHf(t)大多介于-15~13之间;此外也少量存在1713~1917Ma、2376~2606Ma年龄,与该区石炭系不整合下伏地层(至少志留-泥盆系)物源构成类似。对比研究显示,上述碎屑物源以塔里木基底古隆起为主,与昆仑-阿尔金造山带剥蚀物源相关的塔里木前石炭纪沉积也可能提供部分再旋回物源,并成为西北缘早石炭世维宪期前沉积的893~1044Ma年龄碎屑锆石的主要来源;而维宪期后碎屑成分成熟度的增大和893~1044Ma年龄碎屑锆石丰度的锐减可能说明与昆仑-阿尔金造山带相关物源的减少,塔里木大陆内部(隆起)成熟物源的增加。换句话说,尽管放射虫资料说明早石炭世早维宪期后南天山洋已经关闭,但直到晚石炭世巴什基尔期塔里木西北仍然延续了前石炭纪的沉积物源格局,并未记录到南天山造山事件的沉积学效应。 相似文献
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河南省新安县郁山隐伏铝土矿成因分析 总被引：4，自引：0，他引：4
[摘 要]通过对河南省新安县郁山铝土矿床成矿时代、成矿物源、成矿环境、控矿因素等分析,认为郁山铝土矿床成矿时代为早二叠世,成矿物源主要为古陆铝硅酸岩风化物,少量为豫西中奥陶统马家沟组碳酸盐岩风化产物,成矿环境为渑池泻湖东北边缘的潮坪-沼泽环境,由长期的沉积间断、特定的岩相古地理特征、构造变形和表生风化作用共同控制矿床的形成。认为郁山铝土矿床的形成经历了“三期五阶段冶:“三期冶包括铝土矿体就位、埋藏、改造保存三个成矿时期;具体可划分为“五阶段冶,包括物源准备和搬运、同生、成岩、后生、风化和表生五个成矿阶段。提出了郁山铝土矿矿床为“古陆风化+碎屑和化学沉积冶的成矿模式。其主要成矿机制为机械和化学分异。 相似文献
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碎屑锆石U-Pb年代学数据获取快,物源对比精确度高,还可以估算源区剥蚀量,在定量物源分析方面具有显著优势,广受沉积学界青睐。但由于采样、实验过程中的不确定性,常常导致一些物源判别结果存在多解性,甚至产生了很多争议。从碎屑锆石U-Pb年代学定量物源分析的原理入手,综述了由于沉积水动力、母岩锆石产率、沉积再旋回、人类活动、以及数据获取与处理5方面因素对年龄谱可能产生的影响。结果表明,河流砂相比地层中的沉积岩,物源区母岩性质明确,运移路径非常清晰,可以进行锆石产率的准确测定,并能够同时开展混合模型正演和反演,是理想的定量物源分析研究对象。对开展基于现代河流砂的定量物源分析机理研究进行了展望,指出应用新技术、新方法开展小流域碎屑锆石U-Pb年代学研究是揭示锆石侵蚀、搬运和沉积过程行为机理的重要手段、也是构建定量物源分析方法的重要基础,将为规范开展沉积地层的物源研究提供重要的理论依据。 相似文献
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Yu Wen-Chao Du Yuan-Sheng Xiong Guo-Lin Zhou Jin-Tao Pang Da-Wei Deng Xu-Sheng Weng Shen-Fu Li Pei-Gang 《古地理学报》1999,22(5):947-964
Based on 3439 detrital zircon U-Pb datapoints collected from the bauxite deposits of China and 297 detrital zircon U-Pb datapoints from underlying clastic rocks,this study reviews the recent progress in the detrital zircon U-Pb geochronology of bauxite deposits in China. Stability assessment of zircon grains in modern tropical weathering profiles proves the chemical and physical stability during the and intense weathering and bauxitization,which makes zircon become a good provenance indicator. Sedimentary provenance study of bauxite deposits in China indicates that even the bauxite deposit developed on the carbonate rocks,there was still considerable input of the weathering aluminosilicate materials. Previous classifications of bauxite deposit are mainly based on the lithology of basement rock and features of ore body,applications of these classifications will cause ambiguities and uncertainties. For widespread parautochthonous and allochthonous detrital zircon grains within Chinese bauxite deposits,parautochthonous and allochthonous criterion is invalid in classification of Chinese bauxite deposits. Here we suggest that the bauxite study requires a new classification of ore deposit,which should consider the weathering process of bauxite deposits as well as the position of bauxite deposit in the sedimentological framework. Although detrital zircon study provides important constrains for the provenance of bauxite deposits,combination of regional geological background and the geochemical characteristics are still essential for the comprehensive cognition of source materials. 相似文献
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Bauxite is the ultimate fine-grained products of chemical weathering,and thus it is closely linked with the intense chemical weathering. Based on variations of parent rock and weathering processes,the weathering products can be subdivided into laterite and terra rossa,of which the former is formed by weathering of aluminosilicates and the latter is produced by the weathering of carbonates. During the intense chemical weathering,minerals in original subaerial sediments(parent rocks)would suffer a series of processes(dissolution,hydrolyzation,hydration,carbonation,and oxidation)and be destroyed or transformed,leading to formation of new minerals. In the favorable environment,continuously intense chemical weathering would cause the loss of most mobile elements(e.g., K,Na,Ca,Mg,Si)and the enrichment of Al,resulting in the formation of bauxite. Although sedimentary bauxites are closely linked with the weathering curst,they show obvious differences in formation processes. Sedimentary bauxites are composed of intense chemical weathering products that are transported from outside of the basin and re-deposited in the basin,while most weathering crusts are transformed from saprolite and/or deluvium in-situ,and they can only form low-grade bauxites. Sedimentary environments also differ in bauxite ore layers and bauxitic claystone layers. Bauxite ore layers are formed in the subaerial environment and controlled by the leaching process of groundwater in the vadose zone. Based on the analysis of bauxitization,this study proposes to use multiple parameters,such as provenance,sedimentation and mineralization,to build the new classification of Chinese bauxite deposits. In this classification,lateritic and karstic types of bauxite deposits are autochthonous or parautochthonous saprolite and/or deluvium,while sedimentary type is dominated by heterochthonous provenance. 相似文献
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铝土矿地质与成因研究进展 总被引：9，自引：0，他引：9
[摘 要]我国铝土矿矿产时空分布广,类型多样,铝土矿地质与成因研究对促进铝土矿地质学发展有重要意义。本文从铝土矿矿床分类、铝土矿的矿体形态与内部结构、矿体层序、物质组成、物质来源、成矿环境和成因机制等方面,综述了国内外铝土矿地质学的研究进展,阐释了我国铝土矿的部分特征,提出了近年我国铝土矿研究的部分新方法与观点;应用铝土矿中碎屑锆石U-Pb 和Lu-Hf 同位素特征, 判识了多个喀斯特型铝土矿集中区的物质来源,提出多数喀斯特型铝土矿多具有异源特征,与区域重大地质事件具有成因联系,是洋陆俯冲、大陆漂移以及集中风化等多因耦合的结果。提出了我国喀斯特型铝土矿迁移机制,认为华北板内铝土矿(山西、河南) 成因机制主体为“离子结晶与碎屑沉积冶综合成因;而华南铝土矿(贵州、广西)成因机制主体为“离子结晶冶成因。 相似文献
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华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世期间一直出露地表,经历了长期的风化作用,形成大规模的铁-铝黏土矿,其成矿物源一直是研究的热点,尤其是本溪组底部铁矿和铁质黏土矿与上部铝黏土矿是否为同一来源尚未查清。本研究选取克拉通南缘大安铝黏土矿床作为研究对象,展开微区矿物及元素地球化学组成分析,进一步探讨铁-铝黏土矿物质来源。大安矿床内含矿岩系自下而上包括铁质黏土岩、铝土矿、铝质黏土矿;局部喀斯特高地缺失铝土矿,铝质黏土矿直接覆盖于铁质黏土岩之上。铁质黏土岩在洼地以菱铁矿、黄铁矿和伊利石为主,在隆起区以赤铁矿、伊利石和高岭石为主。铝土矿以硬水铝石、伊利石和锐钛矿为主;铝质黏土矿主要矿物为伊利石。矿物微区分析在黏土矿底部发现大量的碳化硅和少量自然硅、硅铁矿、铬铁矿;区域对比揭示北秦岭造山带内商丹缝合带和二郎坪群中的蛇绿岩为铝黏土矿形成提供了成矿物质。本溪组底部铁质黏土与上部铝黏土矿稳定元素比率(例如Zr/TiO2、Hf/TiO2、Nb/TiO2、Ta/TiO2)存在明显差异,揭示二者为不同来源: 底部铁质黏土岩和铁矿层为底板碳酸盐岩原地风化的产物;而上部铝黏土矿是异地搬运物,北秦岭造山带在晚石炭世的整体抬升为华北铝黏土矿形成提供了重要的成矿物质。 相似文献
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Liu Xue-Fei Wang Qing-Fei Ma Yao Li Zhong-Ming Zhao Li-Hua Zhou Zhi-Hui Liu Bai-Shun Ma Xin-Li 《古地理学报》1999,22(5):965-976
During the Middle Ordovician to Late Carboniferous period,the North China Craton(NCC)was exposed and experienced prolonged weathering that resulted in the formation of large-scale iron,clay and bauxite deposits. The source of ore-forming material has always been a research focus,in particular,whether the sources of the iron ore and the Fe-bearing clay at the bottom of Benxi Formation are the same as the upper bauxite and clay deposit is still unclear. In this study,the Da'an bauxite and clay deposit at the southern margin of the NCC was chosen to carry out a detailed analysis of the micro-region mineral composition and elemental geochemical characteristics for further exploring the sources of iron,bauxite and clay deposits. The composition of the ore-bearing rocks in the Da'an bauxite deposit from the bottom to top includes Fe-bearing clay(locally iron ore),bauxite,and bauxitic clay;locally,in karstic uplift,bauxitic clay layer is directly overlying on the Fe-bearing clay. The Fe-bearing clay is dominated by siderite,pyrite,and illite in the karstic depression,and hematite,illite,and kaolinite in the uplift. Bauxite is mainly composed of diaspore,illite,and anatase,while bauxitic clay is mainly composed of illite. Mineral microanalysis revealed the development of large amounts of moissanite and small amounts of natural silica,silicalite,and chromite at the bottom of bauxitic clay layer. Regional comparison and correlation reveal that the ophiolite in the Shangdan suture zone and Erlangping Group in the North Qinling orogenic belt(NQOB)likely provides source materials for bauxite and clay deposits. The obvious differences in immobile element ratios (e.g., Zr/TiO2,Hf/TiO2,Nb/TiO2,Ta/TiO2)between the bottom Fe-bearing clay layer and the upper bauxite and clay layer in Da'an deposit,revealing that they are from different sources. The bottom Fe-bearing clay and iron ore layers are the products of in-situ weathering of underlying carbonates,while the top bauxite and clay are allochthonous. The regional uplift of the NQOB during the Late Carboniferous period provided important ore-forming materials for the formation of the NCC bauxite and clay deposits. 相似文献
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重庆南川-武隆铝土矿属于渝南-黔北铝土矿成矿带,为喀斯特型铝土矿床。经显微镜、X射线粉晶衍射、矿物自动分析仪（MLA）、扫面电子显微镜等方法对该矿床矿物学的研究,发现组成铝土矿的主要矿物为一水硬铝石、高岭石、绿泥石,次要矿物为伊利石、一水软铝石、三水铝石、鲕绿泥石、菱铁矿、赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、锐钛矿、金红石、磷灰石、石英、锆石、方解石、长石及稀土矿物等。矿石组构及矿物组合表明形成铝土矿的沉积/成岩环境为接近于潜流的环境。矿石结构和锆石形态指示成矿物质经过了短距离的搬运。地球化学研究结果显示,组成铝土矿的主要化学成分为Al2O3、TFeO、SiO2和TiO2,铝土矿化过程中REE、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、Sc、Li和Ga发生富集。形成铝土矿的母岩物质主要来自下伏页岩的风化作用,灰岩和酸性火山岩对铝土矿的形成也有一定的贡献。结合稳定同位素资料,认为铝土矿的形成可能与生物作用有关。 相似文献
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荥巩煤田大峪沟矿段深部铝土矿床是最近找矿突破发现的一个大型铝土矿床。该铝土矿床成矿时代为早二叠世,成矿物源主要为古陆铝硅酸岩风化物,少量为中奥陶统马家沟组碳酸盐岩风化产物,成矿环境为潮坪-沼泽环境,由长期的沉积间断、特定的岩相古地理环境、构造变形和表生风化作用共同控制着矿床的形成;上石炭统本溪组是铝土矿形成的含矿岩系;海湾泻湖相沉积环境是铝土矿床形成的有利条件;下古生界奥陶系、寒武系古岩溶侵蚀面是铝土矿形成的有利场所,古岩溶侵蚀面洼地及漏斗是铝土矿的定位空间。大峪沟矿段铝土矿床成因模式属于"古陆风化+碎屑和化学沉积";成矿机制为机械和化学分异。含矿岩系底部铁质风化壳/铁质黏土岩为碳酸盐岩风化形成,铝(黏)土矿来源于铝硅酸盐岩。大峪沟深部铝土矿床的发现为河南省寻找深部铝土矿床指明了方向。 相似文献
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Xuefei Liu Qingfei Wang Jun Deng Qizuan Zhang Silei Sun Jianyin Meng 《Journal of Geochemical Exploration》2010
The Dajia Salento-type bauxite deposit in western Guangxi is hosted within the Quaternary ferrallitic soil profile, and it formed via breaking up, weathering and oxidizing of Permian bauxite orebodies occurring as a semi-continuous layer in the upper Permian. Mineralogical analyses reveal that diaspore, hematite and kaolinite are the major minerals in bauxite ores with small amounts of anatase, chamosite, gibbsite, goethite, illite, zircon, quartz and pyrite. The ore texture and mineral assemblage reveal that the depositional/diagenetic environment of the Dajia bauxite was much close to phreatic environment. Both the ore texture and the morphology of zircon grains also indicate that most of the bauxitic soils were transported a short distance. Diaspore is suggested to be non-metamorphic in origin and mainly formed in a reducing condition of diagenetic environment, while kaolinite is the product of the in situ epigenetic replacement of alumina in diaspore by dissolved silica. Geochemical analyses indicate that Al2O3, Fe2O3, SiO2 and TiO2 are the main components of the bauxite ores and trace elements such as Zr, Hf, Nb, Ta, Th and U were enriched during the bauxitization process. Simultaneously, Zr vs. Hf and Nb vs. Ta show a high correlation. Geochemical indices such as Zr/Hf, Nb/Ta and Eu/Eu* (among others) denote that the magmatic rocks related to the Emeishan plume in western Guangxi and the carbonates in the underlying Maokou Formation provided the main sources of material for the bauxite ores. 相似文献