當前鋁土礦地質與成因研究發展

俆光海

（云南省有色地質局308隊云南昆明650214）

當前鋁土礦地質與成因研究發展

俆光海

（云南省有色地質局308隊云南昆明650214）

鋁土礦在我國境內分布十分廣闊，類型多種多樣，學者們對研究鋁土礦地質與成因熱情高漲，這必將促進鋁土礦的地質學發展。本文主要對鋁土礦礦床的分類、鋁土礦內部接口、物質組成進行了研究，對國內外對鋁土礦的研究進行了闡述。

中國鋁土礦成礦環境分類特征

在國際上，發達國家很早就開始了對鋁土礦的研究，中國在鋁土礦的研究相對較晚。近些年，國內學者已經在鋁土礦地質、成因進行了大量的研究工作，也取得了一些進展，但鋁土礦所具有的物質賦存狀態以及成礦復雜的特點，使研究具有很大的難度，依然有很多的課題需要去鉆研、考究。本文就國內外對鋁土礦地質成因研究方法與進展進行了系統的闡述，通過對其方式、手段及方法的研究，希望可以更好的促進鋁土礦地質學的發展。

1　礦床分類

對于礦床的分類，國內外學者根據其物質組成、基巖類型、地質產狀、礦體形態以及產出地構造背景等對其進行了大致分類，根據基巖類型的分類目前已被廣大學者應用。基巖、母巖物質對巖石學的特征、礦體的形態、礦體的組成物質等影響是對基巖進行分類的本質。國外學者經過長期的研究，把鋁土礦按照基巖類型，分為了紅土型和喀斯特型。鋁硅酸鹽基巖首要產出紅土型鋁土礦，碳酸鹽巖古喀斯特面首要產出喀斯特型鋁土礦。由于鋁土礦成礦地質作用具有獨特性的特點，因此在國內對鋁土礦礦床的分類一直存在著很大的分歧。根據一些相關的規范，我國把鋁土礦主要分為了三種，紅土型、沉積型、堆積型。我國主要的鋁土礦類型為沉積型。根據現在已經發現的鋁土礦儲量，沉積型的礦床占有率為92.25%，這種礦床首要散布在山西、河南、山東、貴州等地域；其余類型的礦床6.21%為堆積型礦床，散布在廣西、云南等地域，別的礦床為紅土型礦床。

除了將礦床根據基巖類型分類，我國的主題鋁土礦還可以分為紅土型和喀斯特型兩種類型。紅土型又被學者們成為三水鋁石紅土鋁，是因為它屬于三水鋁石型，在福建漳浦、桂中、廣州雷州半島、海南蓬萊等地都發現了這種鋁土礦；喀斯特型又常被學者們稱作硬水鋁礦，是硬水鋁石型的一種，目前主要在山西、貴州、河南、廣西等地區分布較多。

鋁土礦研究框架圖

2　物質組成

根據鋁土礦的物質組成，鋁土礦分為很多種類，通過對鋁土礦的研究發現，我國主要是以一水硬鋁石礦為主，其中包括沉積型的鋁土礦、堆積型鋁土礦等，另外另有少許的三水鋁石型的鋁土礦。紅土型鋁土礦就屬于三水鋁石型鋁土礦。

其礦物成分雖然主要是一水硬鋁石，但是次要礦物成分中還有一些一水軟鋁石、次生三水鋁石、少量石英、微量獨居石等[1]。我國的三水鋁石也可稱為水鋁氧石，它的礦物成分含量主要是三水鋁石；其他的少量成分分別是一水硬鋁石、石英、蛋白石，還有高嶺石以及褐鐵礦、鋯石等。

3　物質來源

隨著科學的進步，技術的發展，對鋁土礦的研究有了越來越高端的儀器設備，應用這些設備，可以對礦石元素進行細微的觀察，研究出了很多變量圖解方法和三角圖解方法，這些設備的投入，已經廣泛的應用在了鋁土礦的探索研究中，起著至關重要的作用。

在上文中已經對喀斯特型鋁土礦和紅土型鋁土礦進行了簡單的介紹，喀斯特型鋁土礦的研究相比紅土礦要復雜很多，喀斯特型礦的形成過程很復雜，礦化過程也被稱為元素的活動，它受到的外界影響比較大，比如母巖成分、在母巖中賦存的狀態、成礦的化學條件、元素性質、成巖后的改造等很多因素。對于這種類型的礦的成因研究需要借助各種科學手段，因此對它的研究很是艱難。而紅土礦要相對容易一些，針對紅土礦的研究可以直接根據其他的礦石結構、物質組成以及它們與母巖之間的關系。

由于喀斯特型鋁土礦研究的復雜性，對這種鋁土礦物質的來源一直存在著很多爭議。對于華北地區的鋁礦石，有些學者認為這種礦石的成礦物質是底板碳酸鹽巖，這種巖石的特點是含鋁量較低，但是風化腐蝕的作用大；另一種觀點認為來源于華北的小型古陸是鋁石礦的成礦物質；還有一部分學者認為成礦物質是混合的，不是某單一的一種。對存在于貴州的這種類型的鋁土礦，也存在兩種聲音，一種是認為來源于貴州中部的碳酸鹽巖是成礦物質，另一種則認為玄武巖為主要的成礦物質。

在國內對鋁土礦的最新研究結果，研究出了對喀斯特型的鋁土礦物質來源的方法體系，認為型構造—巖漿活動和鋁土礦物質的來源有密切關系，提出了異源搬運的新觀點，而且源巖的主體是巖漿巖，這個巖漿巖是來自于秦嶺北部造山帶。

4　成礦機制

經過多年對鋁土礦成因機制的研究，學者們對此曾提出過很多的科學理論，他們把成礦機制主要分為了三種，其一是物質的自我搬運過程，其二為母巖的風化影響，其三為各階段的物質演化過程。在早期的研究中，學者一般認為鋁土礦是膠體化學沉積、水體一般沉積、紅土化成礦和碎屑沉積等原因形成的，但是隨著科技越來越發達，技術手段越發的先進，學者們慢慢發現有更多的環境因素、多階段的共同作用影響著鋁土礦的形成[2]。

在現階段，喀斯特型鋁土礦形成的方式存在很多種，主要有三種方式，一是通過紅土化的作用，形成含鋁物質，這種物質附著在碳酸鹽基巖上，經過長期的沉積后形成了鋁土礦；二是鋁硅酸鹽基巖或碳酸鹽基巖紅土化，它們通過原地堆積的方式形成鋁土礦；三是通過化學形式使含有鋁溶液的物質進行搬運，然后結晶，從而形成了鋁土礦。國外鋁土礦的形成通常以第一種機制形成。國內鋁土礦的形成機制包括膠體化學沉積、紅土—殘坡積沉積、鈣紅土殘坡積等理論。

我國最新的調查結果顯示，喀斯特型的鋁土礦的形成機制較為復雜，與重大地質變化密不可分。華北地區的鋁土礦主要是集中風化、大陸漂移以及洋陸俯沖的結果。通過對礦物學、地質學、地球學等多種學科的研究發現，我國鋁土礦成因主要分為離子結晶和碎屑沉積，其中，離子結晶主要集中在華南地區，華北鋁土礦的形成機制主要為兩者的綜合。

5　成礦環境

影響成礦環境的因素有很多，成礦的古地理條件是其中的重要因素之一。國內外的學者們通常會通過沉積構造、沉積層序、化石面貌、同位素、微量元素等特征對礦集區的鋁土礦環境進行調查研究。學者們根據巖性組合、微量元素以及沉積構造等特征對豫西喀斯特型鋁土礦進行了總結分析，將全區中石炭分為三大相組，四個相以及十個微相。一些鋁土礦研究者通過對區域層序的對比研究描繪了成礦期巖相古地理圖。進過研究證實，鋁土礦區存在中條山古陸、秦嶺古陸以及嵩箕古陸等，這么古陸對巖溶洼地的發育起著至關重要的作用，由于成礦研究區地形整體呈現東北低、西南高的地勢，這種地勢的影響使鋁土礦和粘土礦有了分帶性。

雖然科技越來越發達，技術手段越來越豐富，學者們也對成礦環境的研究嘔心瀝血，產生了很多有價格的研究資料，但是短期內仍然沒有徹底的了解沉積期巖相古的地理特征。根據礦體結構和研究成果，學者們將成礦的古環境分為了三期，一是成礦前夕的巖溶喀斯特地理特征；二是成礦進程中心大概存在著距離期，它不是一個延續的進程，而距離期的古地理框架與喀斯特地貌互相關注；三是成礦末期的地貌格架。這三個沉積階段的地理特征還需要進一步的研究證實，由于豫西地區碳酸鹽巖地層處于基本持平階段，其符合晚石炭紀的基本特征。因此，大量的研究者們把精力投入到對豫西地區的巖溶喀斯特地貌研究中。豫西礦區主體分為溶溝和溶洼地貌，礦區根據底板的差異分為了三階，具有三種地貌特征：高地、半高地、洼地。

6　結語

隨著科技的發展，有許多新類型的鋁土礦被發現，伴隨著現代分析測試技術的提高，對鋁土礦的分析與研究得到了很大的發展。對鋁土礦地質與成因的研究不但需要學者具有沉淀學、同為素地質學等眾多學科的理論基礎，而且需要更加先進的科學測試手段。本文總結了我國在鋁土礦上取得的研究成果與發展，其中還存在很多的問題需要依靠大量的研究來解決。比如，在物質組成、如何找礦、成礦過程等方面需要進一步深入研究。

[1]馬建勝.我國鋁土礦分類、特征與成因研究[J].硅谷，2011，（06）：142-143.

[2]劉長齡.論高嶺石粘土和鋁土礦研究的新進展[J].沉積學報，2013，（09）：89-90.

P611[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-62-2