鋁土礦物成因

豆鮞狀構(gòu)造中的豆鮞粒形狀，從正球形-橢球形-凸鏡體形，個(gè)別可至餅狀，這與其形成階段和所受壓力的壓縮量有關(guān)。據(jù)筆者的初步統(tǒng)計(jì)，其壓縮量同生沉積階段〉成巖階段〉古風(fēng)化殼階段〉后生階段，而不是一刀切地統(tǒng)統(tǒng)形成于成巖階段(巴杜西，1982)，或統(tǒng)統(tǒng)形成于紅土化階段(廖士范，1959)。再如豆緬粒的外圈呈未封閉狀，還有在豆鮞校內(nèi)見(jiàn)硬水鋁石與黃鐵礦共生，充分說(shuō)明這種豆角粒并非形成于氧化環(huán)境的紅土化階段，而是形成于還原環(huán)境的成巖階段。端粒在巖溶鋁土礦或沉積鋁土礦中較多，而豆粒在紅土型鋁土礦中較多，它們有明顯的區(qū)別。在任何一個(gè)沉積型鋁土礦床中，礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造無(wú)論在垂直方向或在水平方向上不會(huì)是單一的或清一色的，而總是變化著的(劉長(zhǎng)著等，1989)。

總之，礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是其成因的反映，但是同一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)造也可以是不同的成因所形成的。也就是說(shuō)，僅從礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造本身來(lái)推測(cè)其成因是不夠的，有的至?xí)贸鲥e(cuò)誤的結(jié)論。例如碎屑結(jié)構(gòu)構(gòu)造全是機(jī)械沉積的(布申斯基，1975)、豆角構(gòu)造都是成巖階段形成的(Bardossy,1982)、豆角構(gòu)造都是如上上化的結(jié)果(廖士范，1986)等。因此，十分有必要把多方面的研究成果結(jié)合起來(lái)，如成因礦物學(xué)、結(jié)晶序數(shù)及有序度、晶胞參數(shù)、氧同位素組成以及痕量元索等等。 2100433B

碎屑狀構(gòu)造在鋁土礦中分布最廣，無(wú)論在野外和鏡下都可大量見(jiàn)到。有來(lái)自陸源，也有來(lái)自盆地內(nèi)由波浪、風(fēng)暴、濁流等作用形成的內(nèi)碎屑，有的則為成巖后生階段物質(zhì)的重結(jié)晶和相互交代形成的假碎屑，有的是次生巖溶碎屑和斷層碎屑(巖溶鋁土礦內(nèi)很明顯)。據(jù)筆者的不完全統(tǒng)計(jì)，以內(nèi)碎屑含量最多，假碎屑、次生巖溶周、斷層碎屑三者之和要比陸源碎屑多。而所有的化學(xué)巖也都有不少的碎屑結(jié)構(gòu)構(gòu)造，但它們一般不是陸源碎屑。因此，把全部沉積鋁土礦或巖溶鋁土礦定為機(jī)械沉積成因是不全面的；另外，在研究重力、風(fēng)暴、濁流沉積時(shí)，也必須排除礦物的重結(jié)晶、交代和轉(zhuǎn)化的因素。

（1）修文式碳酸鹽巖古風(fēng)化殼異地堆積亞型鋁土礦礦床，又稱碳酸鹽巖古風(fēng)化殼異地堆積亞型鋁土礦礦床。其成因與碳酸鹽巖喀斯特紅土化古風(fēng)化殼有關(guān)。又由于鋁土礦與下伏碳酸鹽巖基巖之間有數(shù)米厚的湖相鐵礦扁豆體沉積，鋁土礦不是原地堆積的，而是這個(gè)已接近干枯的湖泊附近的紅土化風(fēng)化殼異地遷移來(lái)堆積成的。該類礦床以貴州修文縣小山壩鋁土礦礦床較為典型。由于下伏基巖是碳酸鹽巖，因此由風(fēng)化作用形成的是富鋁鈣紅土殘坡積層，一般說(shuō)侵蝕間斷時(shí)間越長(zhǎng)，即風(fēng)化作用時(shí)間越長(zhǎng)，由風(fēng)化作用形成的殘坡積富鋁鈣紅土層越多、越厚，生成的鋁土礦物越多，粘土礦物越少，礦石品位越富，礦層厚度也越大。

（2）新安式碳酸鹽古風(fēng)化殼原地堆積亞型鋁土礦礦床，又稱碳酸鹽巖古風(fēng)化殼原地堆積亞型鋁土礦床，以河南新安張窯院鋁土礦床較為典型。這類礦床的鋁土礦直接覆在碳酸鹽巖的喀斯特侵蝕面上，是原地堆積的，許多情況下是堆積在喀斯特溶洞、溶斗中，礦體不長(zhǎng)(幾百m)，但厚度較大(40～60m)。如果侵蝕間斷時(shí)間短暫，一般只形成鈣紅土殘積層，略有遷移搬運(yùn)現(xiàn)象，這種礦石質(zhì)量雖然稍貧，但礦層穩(wěn)定，厚度變化小。

（3）平果式碳酸鹽巖古風(fēng)化殼原地堆積-現(xiàn)代喀斯特堆積亞型鋁土礦礦床。又稱碳酸鹽古風(fēng)化殼原地堆積-近代喀斯特堆積亞型鋁土礦床。該礦床的層狀礦之上覆及下伏基巖數(shù)百米厚度范圍以內(nèi)均為石灰?guī)r，經(jīng)過(guò)第四紀(jì)喀斯特化，石灰?guī)r、鋁土礦石再風(fēng)化成鈣紅土及鋁土礦石碎塊墜落成堆積礦石。這類堆積礦的形成條件主要是：有一定規(guī)模的層狀礦、有適宜的氣候條件、礦層上下要有較厚的石灰?guī)r，以及礦層直接頂、底板粘土頁(yè)巖較薄。

（4）遵義式鋁硅酸鹽巖古風(fēng)化殼原地堆積亞型鋁土礦礦床。又稱鋁硅酸鹽古風(fēng)化殼原地堆積亞型鋁土礦床，下伏基巖是細(xì)碎屑巖或基性火山巖，是下伏基巖紅土化風(fēng)化殼原地堆積(少數(shù)坡積)的鋁土礦床。這類礦床的成礦規(guī)律是：首先與下伏基巖有過(guò)渡現(xiàn)象，與上覆地層有侵蝕間斷面，因此厚度變化大，無(wú)礦天窗較多；其次，礦層厚度及礦體規(guī)模大小、礦石品位貧富，取決于成礦時(shí)侵蝕間斷時(shí)間的長(zhǎng)短及下伏基巖的性質(zhì)是否容易風(fēng)化。如果侵蝕間斷時(shí)間長(zhǎng)，被侵蝕風(fēng)化的下伏基巖多數(shù)是細(xì)碎屑巖、粘土頁(yè)巖，只有一部分是碳酸鹽巖，往往礦層厚、規(guī)模大、礦石品質(zhì)佳，但隨之無(wú)礦天窗增多。如果被侵蝕風(fēng)化的下伏基巖是較易風(fēng)化的玄武巖，則礦層厚度及礦體規(guī)?？赡茌^大，礦石也可能較富。如果下伏基巖雖然是較易風(fēng)化的玄武巖，但成礦時(shí)侵蝕間斷時(shí)間過(guò)于短暫，風(fēng)化作用不徹底，則礦層厚度、礦體規(guī)模及礦石品質(zhì)均難符合理想。

例如通過(guò)重砂礦物研究，山西、河南鋁土礦床的物質(zhì)來(lái)源主要是附近古陸上的鋁硅酸鹽巖石，也有碳酸鹽巖石為主的(碳酸鹽巖高地附近)。主要依據(jù)是：

鋁土礦中的重礦物組合、含量、顆粒大小、磨圓程度等與下伏磷酸鹽巖有較大的不同。但有一部分是相同的；

鋁土礦中的重礦物以碎屑成因?yàn)橹鳎枯^多的除鋯石外，還有金紅石、磁鐵礦、電氣石、銳鈦礦等。這些是屬于較穩(wěn)定或很穩(wěn)定的礦物。根據(jù)重礦物組合與母巖關(guān)系分析，特別是部分礦區(qū)見(jiàn)到還有獨(dú)居石、磷鉻礦、輝石、硬綠泥石、黑云母或水云母，少數(shù)礦區(qū)(如烏什)基至見(jiàn)到斜長(zhǎng)石及碎屑石英等，看來(lái)這些鋁土礦的物質(zhì)來(lái)源多與古陸或水上隆起的鋁硅酸鹽巖石關(guān)系較大；

根據(jù)鋯石的標(biāo)型特征，鋁土礦中大部分鋯石與下伏石灰?guī)r中的鋯石不同，而與古陸上鋁硅酸鹽巖石中的相似。含量最多的鋯石的性質(zhì)與酸性火成巖類中的鋯石相似，而另外一種色深、透明度差、圓度高的鋯石具有古陸片麻巖類中鋯石的特點(diǎn)，因此它們有物源關(guān)系。只有第三種鋯石(無(wú)色透明、自形或半自形、磨蝕痕跡不顯)與下伏石灰?guī)r的鋯石相同，但含量較少；

上述前兩種鋯石即與陸源物質(zhì)有關(guān)鋁土礦中鋯石的Zr/Hf比值見(jiàn)表23-7。根據(jù)科斯捷林的劃分原則，中性和基性巖中Zr/Hf比值為41～71，花崗巖中鋯石的Zr/Hf值小于40。因而該鋁土礦中鋯石的Zr/Hf值所指示的物質(zhì)來(lái)源，主要為花崗巖類或花崗片麻巖類，其次屬于中基性巖類及其他巖類。 2100433B