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矿产资源是不可再生的自然资源,是人类社会发展的重要物质基础。随着国民经济建设的不断发展,对有色金属资源需求日益增大,加强地质找矿与研究,扩大资源储量已是当务之急。铝土矿产资源是决定铝工业建设最基本的条件,是铝工业发展的决定因素.
黔北务(川)-正(安)-道(真)铝土成矿区位于贵州省北部,毗邻重庆市,属渝南-黔北铝土矿成矿区,是贵州省新的铝土矿产资源地。近年,通过贵州省有色地质勘查局、贵州地矿局等地勘单位加大找矿与研究工作,在该区的务川瓦厂坪、大竹园相继探明了2大型矿床,332+333资源量近8000万吨,在正安新木～晏溪,道真新民-岩坪还有望发现1～2个大型矿床,2～3个中型矿床,使铝土矿资源远景达3亿吨以上。而邻区重庆境内有大佛岩、白马山、清水等大中型矿床,与该区形成西南地区重要的铝资源基地及未来的铝工业经济区.
本项目通过对黔北务-正-道铝土矿区野外调查,对务川瓦厂坪、道真新民、正安新木～晏溪等中大型铝土矿床成矿地质背景,矿体产出特征的分析研究,岩、矿石样品的电子探针、X-衍射、等离子质谱仪(ICP-MS)、岩矿鉴定、电镜扫描、硫同位素及成矿年龄时代测试分析,以宏观地质背景为基础,从矿物学、岩石学、地球化学角度系统研究了矿物组成及产出特征,元素的分布分配特征,元素在成矿过程中的相互关系,论述了成矿物质来源和风化成矿机理,探讨了矿床成因,建立了该地区铝土矿成矿模式与找矿模式,并对各成矿远景进行了分级,开展了潜力评价,形成了如下认识:
1、通过地表地质调查及工程控制,详细论述了务川瓦厂坪铝土矿床的矿体产出特征,探讨了区域地层、岩性、构造(特别是向斜构造)、古地理沉积环境、古气候、古地貌等成矿地质条件与铝土矿形成的时空演化关系。
2、从地球化学角度,较全面探讨了黔北务-正-道铝土成矿区主要矿床中地层及铝土矿层内主要元素、微量元素、硫同位素组成特征及相关性特征。主要元素、微量元素含量及比值特征显示,铝土矿层中主要元素和微量元素的富集、贫化与韩家店组具有相似性,提出铝土矿主要成矿物质来源于韩家店组。Th、U、Ha、Zr、Nb、Ta、Sr、Ba等元素含量及比值特征显示,研究区铝土矿物具多源性；铝土矿形成环境可能主要为内陆河湖沼泽环境,局部为局限海域的滨海前缘,与邻区的重庆南川大佛岩铝土矿床具相似性。
3、依据Grant(1986)提出的质量平衡方程和图解法,首次对务-正-道地区铝土矿主成矿元素和伴生元素在成矿过程中的迁移富集、贫化(亏损)规律进行了定量计算,即计算了主要成矿母岩(韩家店组)→中间产物(P2I铝土质页岩、粘土岩)→铝土矿过程中元素的迁移量及迁移比例,定量的探讨了铝土矿成矿过程中主要成矿元素及伴生元素的富集与亏损特征。
4、首次对务-正-道地区务-正-道地区瓦厂坪、正安新木-晏溪、道真新民铝土矿床进行了锆石U-Pb年龄测定,测定结果显示:(1)年龄范围为277～2900Ma,277Ma与二叠世梁山期时代接近,可基本确定含矿层年龄时代为中二叠世梁山期；(2)不同矿床样品年龄范围基本相同,主要峰值在400～1200Ma;(3)锆石U-Pb年龄较大,结合电子探针显示锆石磨圆度较好,揭示铝土矿中锆石应与扬子地台基底元古代.太古代古老地层有关,并经长距离搬运、迁移,也反映出成矿母岩志留系韩家店组的物源部分来自古老基底,为元古代-太古代(青自口期或更老基底地层)中酸性火山碎屑岩经长距离搬运沉积而成,之后地壳再次隆起抬升,又遭受风化剥蚀,为铝土矿层提供物源；(4)年龄范围中缺失泥盆纪、石炭纪年龄值,与该区泥盆纪、石炭纪为剥蚀区相吻合.
5、对黔北务-正-道地区主要铝土矿床进行了X-衍射和电子探针微观矿物学研究,论述了矿石矿物特征组成特征及主要伴生元素的富集规律。矿物组成显示,主要为沉积作用形成,但角闪石、磁铁矿等少量特征矿物揭示,原始物源可能与基底及中酸岩浆岩风化物有关,与Q型聚类分析(Al与Sn、Mo、Bi、Be、Ta、Nb及基底老地层有关)一致,反映成矿物质的多来源特点。石膏矿物存在显示沉积成岩及成矿环境曾经历过干旱的高温环境。对铝土矿中一水铝石、金红石、锆石面扫描结果显示,一水铝石内部含有大量星点状分布的金红石,并富含Al、Si、Zr、Ti、Hf、Th、Ga、V等元素；金红石中微量元素V、Hf相对富集；锆石相对富集Ga、Nb、Ta、Hf、Th等多种微量元素。这些特征一方面反映出元素的地球化学稳定性,暗示这些元素可能以质同象的形式赋存在锆石或金红石中,另一方面也揭示,以铝土岩为主的粘土矿物对元素的选择性吸附非常明显。
6、硫同位素组成δ34S介于-29.20‰～+12.40‰之间,属于沉积岩的硫同位素组成范畴,总体显示出变化范围大,极值高.组成特征表明,研究区铝土矿中黄铁矿硫源主要为生物成因硫,为细菌还原海相硫酸盐所致。δ18O‰一般大于23‰,与海相沉积物中陆源碎屑高岭石的δ18O‰值一致,表明铝土矿层及其项、底板粘土岩是陆源风化残积物经搬运迁移沉积而成。
7、论述了风化成矿机理及矿床成因,系统总结了成矿规律,建立了该地区铝土矿成矿模式与找矿模式。