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【摘 要】笔者参加的平寨向斜勘查区铝土矿整装勘查为“贵州省瓮安-福泉-龙里地区铝土矿整装勘查”项目的子项目，在工作区内调查评价了多个铝土矿矿床。其中龙里金谷铝土矿产于渝南—黔中铝土矿成矿带，该矿床矿石类型主要为鲕状、碎屑状铝土矿，矿石工业类型以低-中铁低硫型为主，矿石质量优良，矿床规模达中型。在收集和整理资料的基础上，文中通过对含矿岩系岩性、矿物、岩石、微量元素及沉积特征的阐述，概括了贵州龙里金谷地区古风化壳沉积型铝土矿的沉积特征，并对铝土矿沉积环境进行了探讨，为后期铝土矿调查提供借鉴。
【关键词】铝土矿；成矿作用；贵州龙里
1.矿床地质特征
贵州龙里金谷地区铝土矿产于黔南台陷贵定南北向构造变形区（图1）。位于“黔中古陆”南缘直至其腹地。大地构造属扬子准地台内，此外，据《贵州省区域矿床成矿系列与成矿规律》（冯学仕、王尚彦等.2004）对贵州成矿区带的划分，本区属于渝南—黔中铝土矿。矿区周边有龙里县民主乡长冲铝土矿、兑窝铝土矿、丰源铝土矿等小型矿床或矿点分布。
1.1 地层
区内出露地层由老到新主要有上泥盆统高坡场组、者王组，下石炭统革老河组、九架炉组、祥摆组、旧司组和上司组，第四系零星分布且不整合于各时代地层之上。其中，下石炭统九架炉组为区内铝土矿含矿层位，在区内广泛分布。
1.2 构造
区内构造以燕山期造成的浅层构造为主，断裂以北东向和北西向断层为主。 区域主体构造由近南北向的龙里（箱状）复（式）背斜和逆冲断裂组成。矿区位于龙里（箱状）复（式）背斜的中段，次级褶皱构造不发育，主要呈平缓的单斜构造，地层平铺，桌状山地形常见，铝土矿分布在桌状山平台20～60m之下，断裂构造对矿层起破坏作用。
1.3含矿岩系特征
该区含矿岩系为石炭系九架炉组，上部为灰白色、黄褐色薄层含铝质粘土岩；中部为碎屑状、致密鲕状铝土矿体；下部为灰白色、黄褐色含铁质、铝质粘土岩；顶板为祥摆组黑色薄层含炭质泥岩或石英砂岩；底板为者王组介壳灰岩或革老河组含泥质灰岩，含矿岩系与上覆、下伏地层均呈假整合接触关系，厚3.00～12.00m。
含矿岩系沉积序列由上至下大致具有如下规律：炭质泥岩（顶板）-薄层含铝质粘土岩（直接顶板）-鲕状、碎屑状铝土矿-含铁质、铝质粘土岩（直接底板）-灰岩。（图2）。
1.4矿体及矿石特征
区内为沉积型铝土矿，矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于下石炭统九架炉组中下部，与铝土岩和粘土岩密切共生，产状与围岩一致。矿体延续性较好，为单层矿。单个矿体，走向延长280～1100m。由于矿体受古风化壳及岩溶洼地的控制，其厚度在横向上变化较大，单工程矿体厚0.57～7.30m，平均1.82m，具西厚东薄的特点。
按矿石结构构造等宏观特征，该区铝土矿石主要为鲕状、碎屑状铝土矿，同时见致密状铝土矿、土状-半土状铝土矿分布在鲕状、碎屑状铝土矿上部和下部。矿石质量鲕状、碎屑状铝土矿最优，矿石工业类型以低-中铁低硫型为主（占81%），矿石品级以Ⅱ、Ⅲ级矿石为主。矿石品位Al2O3 45.46～79.26%，平均63.76%；铝硅比值A/S 2.1～22.80，平均4.93；SiO2：1.08～37.87%， Fe2O3：0.71～17.43%，平均5.47%；TiO2：1.02～3.85%，平均2.12%，烧失量：8.33～16.40%，铝土矿中伴生有益元素主要有Ga，平均含量为0.3×10-2～0.66×10-2均达到综合利用标准。其他化学组分含量见表1。
2.含矿岩系沉积特征
2.1含矿岩系微量元素特征
根据含矿岩系光谱分析结果得含矿岩系中微量元素含量见表2。由表2中得含矿岩系中Sr/Ba比值为1.77，大于1。
2.2 含礦岩系沉积类型
根据铝土矿成矿规律，该区铝土矿属于古风化壳沉积型铝土矿。其沉积方式基本分为两类，即胶体沉积和碎屑沉积，其中碎屑沉积占主导地位。碎屑沉积已被大家公认，在此不详细赘述。
胶体沉积现象在贵州石炭系铝土矿中普遍可见。由于红土化及沼泽化作用形成的铝的非晶质有机络合物，在适宜的水动力及地球化学条件下，氢氧化铝胶体呈豆鲕粒。胶体沉积的铝土矿与黄铁矿或炭泥质相互间夹成条带状或透镜状产出。不仅如此，在含铝岩系中底部的含铁的绿泥石粘土岩及赤铁矿就是含铁的铝硅酸盐胶体和铁的非晶质络合物迁移沉积而成，含矿岩系中一些高岭土粘土岩也是由含水铝硅酸盐呈胶体沉积而成。
2.3 沉积环境探讨
含铝岩系底部可见厚度<1m的古风化壳，由富铁的泥质组成，有时可见铁泥质岩，向上变为暗色粘土岩，局部可见黑色植物碎屑，其野外宏观标志表明龙里草原地区九架炉组为准平原化基础上的低能、还原条件下陆相淡水湖沉积；由含矿岩系特征可以确定为陆相或海相陆源碎屑沉积；含矿岩系中含有少量的高岭石、绿泥石及褐铁矿表现为陆相沉积特点；由矿石中微量元素Sr/Ba（锶钡比值）大于1，可以得出为为陆相盐化湖或海相沉积。碎屑状铝土矿、鲕豆状铝土矿厚度自南向北逐渐变小，表明铝土矿的空间分布主要与其粒级有关，海侵方向由北至南。同时根据地层产状（北东、北西倾向），推测铝土矿形成时的古地貌为南高北低的古地貌、古地理特征。矿区东部及东北部含矿岩系的变薄，及歼灭，革老河组在东部及东北部出现，在南部又消失的特点，说明海侵是从东、东北往南。从上述特征将铝土矿含矿岩系确定为海陆交互相沉积。
3.矿床成矿要素特征
3.1 成矿时期
古风化壳沉积型铝土矿可以划分为四个成矿阶段，即红土风化壳阶段、沉积阶段、沉积期后成岩前的改造阶段、成岩后及表生阶段。其中以红土化阶段及沉积期后的改造阶段是成矿的主要阶段，铝土矿主要是红土经机械悬浮物搬运再沉积所形成，这些沉积物经过成岩作用，地下水带走了碱质和二氧化硅，而使氧化铝富集起来，成为铝土矿矿层。 龙里金谷铝土矿的底板为石炭系革老河组和泥盆系者王组。九架炉组平行不整合覆盖于革老河组或者王组之上，因此可以限定九架炉组晚于岩关期早期。顶板为祥摆组，常为黑色薄层炭质泥岩与九架炉组平行不整合接触，祥摆组为大塘期早期，因此可以限定九架炉组铝土矿的时代介于岩关期早期-大塘期早期，大致于大塘阶底部相当。
3.2 岩相古地理特征
早古生代至早石炭世早期，区域一直处于一个陆源碎屑—台地碳酸盐岩沉积环境，沉积了一套厚度巨大的碳酸盐岩，形成该区铝土矿含铝岩系沉积前的基本格架。海西运动期间，区域上升形成水下隆起或岛屿，有利于该区铝土矿的沉积。
3.3物理化学和生物条件
早石炭初期，热带、亚热带湿热气候条件，使碳酸盐岩地层在古气候、古植物等因素的联合作用下，发生强烈的喀斯特化，形成古风化壳层。早石炭中期，大致相当于大塘期，随着古植物的进一步茂盛，古喀斯特化加剧，酸性淋滤加强，氧化铝在含大量腐植酸的水中呈真溶液或部分呈胶体溶液状态，被搬运至海，湖中沉积下来而形成铝土矿床。在龙里金谷一带由于受周期性短暂的海泛作用的影响，使不平整的古喀斯特面上已形成或正在形成的铝土矿风化壳发生剥蚀，随海泛作用的浑浊流呈碎屑状搬运到岩溶盆地內，形成铝土矿矿床。
4.结论
综上所述，该区铝土矿成矿特征主要是：①区域上升形成水下隆起或岛屿，为铝土矿的形成提供了必要的古地理条件，它控制了古风化壳的形成，同时也控制了铝土矿的分布。②低纬度、热带、亚热带的湿热环境加之古植物的作用，是铝土矿形成的极其重要条件。它不仅在风化壳中孕育了大量的铝矿物，也为铝土矿床的形成提供了物源。③周期性的海泛作用，是沉积型铝土矿形成的水动力条件，决定了矿石的结构构造及空间分布规律。④岩溶盆地的大小、形状，底部起伏情况等，控制了沉积型铝土矿的规模、形态、形状。
参考文献：
[1]廖士范、梁同荣，等.中国铝土矿地质学【M】.贵阳：贵州科技出版社，1991.
[2]高道德，盛章琪，等.贵州中部铝土矿地质研究【M】.贵州科技出版社，1992.
[3]韩忠华，贵州道真县大塘铝土矿沉积相特征.贵州地质，2008.
[4]盛章琪，廖莉萍，贵州古风化壳沉积型铝土矿的沉积方式和成矿作用，贵州地质，2010年第4期.
[5]高道德。黔中沉积型铝土矿成矿模式.贵州地质，1996年第2期.
[6]冯学仕、王尚彦等. 贵州省区域矿床成矿系列与成矿规律.北京：地质出版社，2004.
【关键词】铝土矿；成矿作用；贵州龙里
1.矿床地质特征
贵州龙里金谷地区铝土矿产于黔南台陷贵定南北向构造变形区（图1）。位于“黔中古陆”南缘直至其腹地。大地构造属扬子准地台内，此外，据《贵州省区域矿床成矿系列与成矿规律》（冯学仕、王尚彦等.2004）对贵州成矿区带的划分，本区属于渝南—黔中铝土矿。矿区周边有龙里县民主乡长冲铝土矿、兑窝铝土矿、丰源铝土矿等小型矿床或矿点分布。
1.1 地层
区内出露地层由老到新主要有上泥盆统高坡场组、者王组，下石炭统革老河组、九架炉组、祥摆组、旧司组和上司组，第四系零星分布且不整合于各时代地层之上。其中，下石炭统九架炉组为区内铝土矿含矿层位，在区内广泛分布。
1.2 构造
区内构造以燕山期造成的浅层构造为主，断裂以北东向和北西向断层为主。 区域主体构造由近南北向的龙里（箱状）复（式）背斜和逆冲断裂组成。矿区位于龙里（箱状）复（式）背斜的中段，次级褶皱构造不发育，主要呈平缓的单斜构造，地层平铺，桌状山地形常见，铝土矿分布在桌状山平台20～60m之下，断裂构造对矿层起破坏作用。
1.3含矿岩系特征
该区含矿岩系为石炭系九架炉组，上部为灰白色、黄褐色薄层含铝质粘土岩；中部为碎屑状、致密鲕状铝土矿体；下部为灰白色、黄褐色含铁质、铝质粘土岩；顶板为祥摆组黑色薄层含炭质泥岩或石英砂岩；底板为者王组介壳灰岩或革老河组含泥质灰岩，含矿岩系与上覆、下伏地层均呈假整合接触关系，厚3.00～12.00m。
含矿岩系沉积序列由上至下大致具有如下规律：炭质泥岩（顶板）-薄层含铝质粘土岩（直接顶板）-鲕状、碎屑状铝土矿-含铁质、铝质粘土岩（直接底板）-灰岩。（图2）。
1.4矿体及矿石特征
区内为沉积型铝土矿，矿体呈层状、似层状、透镜状赋存于下石炭统九架炉组中下部，与铝土岩和粘土岩密切共生，产状与围岩一致。矿体延续性较好，为单层矿。单个矿体，走向延长280～1100m。由于矿体受古风化壳及岩溶洼地的控制，其厚度在横向上变化较大，单工程矿体厚0.57～7.30m，平均1.82m，具西厚东薄的特点。
按矿石结构构造等宏观特征，该区铝土矿石主要为鲕状、碎屑状铝土矿，同时见致密状铝土矿、土状-半土状铝土矿分布在鲕状、碎屑状铝土矿上部和下部。矿石质量鲕状、碎屑状铝土矿最优，矿石工业类型以低-中铁低硫型为主（占81%），矿石品级以Ⅱ、Ⅲ级矿石为主。矿石品位Al2O3 45.46～79.26%，平均63.76%；铝硅比值A/S 2.1～22.80，平均4.93；SiO2：1.08～37.87%， Fe2O3：0.71～17.43%，平均5.47%；TiO2：1.02～3.85%，平均2.12%，烧失量：8.33～16.40%，铝土矿中伴生有益元素主要有Ga，平均含量为0.3×10-2～0.66×10-2均达到综合利用标准。其他化学组分含量见表1。
2.含矿岩系沉积特征
2.1含矿岩系微量元素特征
根据含矿岩系光谱分析结果得含矿岩系中微量元素含量见表2。由表2中得含矿岩系中Sr/Ba比值为1.77，大于1。
2.2 含礦岩系沉积类型
根据铝土矿成矿规律，该区铝土矿属于古风化壳沉积型铝土矿。其沉积方式基本分为两类，即胶体沉积和碎屑沉积，其中碎屑沉积占主导地位。碎屑沉积已被大家公认，在此不详细赘述。
胶体沉积现象在贵州石炭系铝土矿中普遍可见。由于红土化及沼泽化作用形成的铝的非晶质有机络合物，在适宜的水动力及地球化学条件下，氢氧化铝胶体呈豆鲕粒。胶体沉积的铝土矿与黄铁矿或炭泥质相互间夹成条带状或透镜状产出。不仅如此，在含铝岩系中底部的含铁的绿泥石粘土岩及赤铁矿就是含铁的铝硅酸盐胶体和铁的非晶质络合物迁移沉积而成，含矿岩系中一些高岭土粘土岩也是由含水铝硅酸盐呈胶体沉积而成。
2.3 沉积环境探讨
含铝岩系底部可见厚度<1m的古风化壳，由富铁的泥质组成，有时可见铁泥质岩，向上变为暗色粘土岩，局部可见黑色植物碎屑，其野外宏观标志表明龙里草原地区九架炉组为准平原化基础上的低能、还原条件下陆相淡水湖沉积；由含矿岩系特征可以确定为陆相或海相陆源碎屑沉积；含矿岩系中含有少量的高岭石、绿泥石及褐铁矿表现为陆相沉积特点；由矿石中微量元素Sr/Ba（锶钡比值）大于1，可以得出为为陆相盐化湖或海相沉积。碎屑状铝土矿、鲕豆状铝土矿厚度自南向北逐渐变小，表明铝土矿的空间分布主要与其粒级有关，海侵方向由北至南。同时根据地层产状（北东、北西倾向），推测铝土矿形成时的古地貌为南高北低的古地貌、古地理特征。矿区东部及东北部含矿岩系的变薄，及歼灭，革老河组在东部及东北部出现，在南部又消失的特点，说明海侵是从东、东北往南。从上述特征将铝土矿含矿岩系确定为海陆交互相沉积。
3.矿床成矿要素特征
3.1 成矿时期
古风化壳沉积型铝土矿可以划分为四个成矿阶段，即红土风化壳阶段、沉积阶段、沉积期后成岩前的改造阶段、成岩后及表生阶段。其中以红土化阶段及沉积期后的改造阶段是成矿的主要阶段，铝土矿主要是红土经机械悬浮物搬运再沉积所形成，这些沉积物经过成岩作用，地下水带走了碱质和二氧化硅，而使氧化铝富集起来，成为铝土矿矿层。 龙里金谷铝土矿的底板为石炭系革老河组和泥盆系者王组。九架炉组平行不整合覆盖于革老河组或者王组之上，因此可以限定九架炉组晚于岩关期早期。顶板为祥摆组，常为黑色薄层炭质泥岩与九架炉组平行不整合接触，祥摆组为大塘期早期，因此可以限定九架炉组铝土矿的时代介于岩关期早期-大塘期早期，大致于大塘阶底部相当。
3.2 岩相古地理特征
早古生代至早石炭世早期，区域一直处于一个陆源碎屑—台地碳酸盐岩沉积环境，沉积了一套厚度巨大的碳酸盐岩，形成该区铝土矿含铝岩系沉积前的基本格架。海西运动期间，区域上升形成水下隆起或岛屿，有利于该区铝土矿的沉积。
3.3物理化学和生物条件
早石炭初期，热带、亚热带湿热气候条件，使碳酸盐岩地层在古气候、古植物等因素的联合作用下，发生强烈的喀斯特化，形成古风化壳层。早石炭中期，大致相当于大塘期，随着古植物的进一步茂盛，古喀斯特化加剧，酸性淋滤加强，氧化铝在含大量腐植酸的水中呈真溶液或部分呈胶体溶液状态，被搬运至海，湖中沉积下来而形成铝土矿床。在龙里金谷一带由于受周期性短暂的海泛作用的影响，使不平整的古喀斯特面上已形成或正在形成的铝土矿风化壳发生剥蚀，随海泛作用的浑浊流呈碎屑状搬运到岩溶盆地內，形成铝土矿矿床。
4.结论
综上所述，该区铝土矿成矿特征主要是：①区域上升形成水下隆起或岛屿，为铝土矿的形成提供了必要的古地理条件，它控制了古风化壳的形成，同时也控制了铝土矿的分布。②低纬度、热带、亚热带的湿热环境加之古植物的作用，是铝土矿形成的极其重要条件。它不仅在风化壳中孕育了大量的铝矿物，也为铝土矿床的形成提供了物源。③周期性的海泛作用，是沉积型铝土矿形成的水动力条件，决定了矿石的结构构造及空间分布规律。④岩溶盆地的大小、形状，底部起伏情况等，控制了沉积型铝土矿的规模、形态、形状。
参考文献：
[1]廖士范、梁同荣，等.中国铝土矿地质学【M】.贵阳：贵州科技出版社，1991.
[2]高道德，盛章琪，等.贵州中部铝土矿地质研究【M】.贵州科技出版社，1992.
[3]韩忠华，贵州道真县大塘铝土矿沉积相特征.贵州地质，2008.
[4]盛章琪，廖莉萍，贵州古风化壳沉积型铝土矿的沉积方式和成矿作用，贵州地质，2010年第4期.
[5]高道德。黔中沉积型铝土矿成矿模式.贵州地质，1996年第2期.
[6]冯学仕、王尚彦等. 贵州省区域矿床成矿系列与成矿规律.北京：地质出版社，2004.