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山西宁武县宽草坪铝土矿床地质与地球化学特征研究

作　者: 孙思磊
导　师: 邓军
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 喀斯特型铝土矿含矿岩系矿物组成地球化学组成物质来源
分类号: P618.45
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

山西省宁武县宽草坪铝土矿区位于宁武-静乐成矿盆地宁武向斜北东扬起端的南东部,地处山西地块北部,华北地台中部,属于华北地台G层铝土矿的范畴,即位于奥陶系中统碳酸盐岩古侵蚀面之上,石炭—二叠纪含煤岩系之下,俗称“G层铝土矿+山西式铁矿”的一套岩石组合。矿区内发育地层主要为中奥陶统、中石炭统、上二叠统及第四系;出露地层为中石炭统本溪组和太原组,其中,中石炭统本溪组是主要的赋矿层位。矿区内近东西向和北北东向断层较为发育,褶皱同样较为发育。矿区内岩浆岩不发育。宽草坪铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示,硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、绿泥石是主要的组成矿物,另外还含有石英、伊利石、高岭石等矿物。地球化学分析显示,主量元素主要包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、H₂O⁺及TiO₂,微量元素中,碱性和碱土元素Li、Sr、Be、Cs、Ba及酸土元素Zr、Hf、Nb、Ta、W均表现为明显富集,且Zr和Hf之间以及Nb和Ta之间表现出高度的相关性。宽草坪铝土矿含矿岩系样品中富含各种伴生元素,Ga、Sc、Nb、Fe、Li、Zr、Ti、V以及稀土元素等元素具有良好的开发利用前景,尤其是Ga、Sc、Nb、Fe及稀土元素均达到伴生矿床工业回收的指标要求。地球化学指标Zr/Hf、Nb/Ta以及Eu/Eu^*-TiO₂/Al₂O₃图解显示,宽草坪村铝土矿成矿物质主要来源于上地壳,底板碳酸盐岩是山西省宁武县宽草坪铝土矿的重要源岩。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-14
  1.1 研究区位置  10
  1.2 研究区勘查与研究现状  10-12
  1.3 研究目的和意义  12
  1.4 研究内容与完成工作量  12-13
  1.5 取得成果  13-14
2 区域地质  14-16
  2.1 地层  14
  2.2 构造  14-15
  2.3 岩浆岩  15-16
3 矿床地质  16-22
  3.1 含矿岩系  16-19
    3.1.1 含矿岩系层序  16-18
    3.1.2 含矿岩系岩性特征  18-19
    3.1.3 含矿岩系化学成分  19
  3.2 矿石特征  19-20
  3.3 矿体特征  20-22
4 矿石矿物学  22-38
  4.1 矿石结构与构造  22-23
  4.2 矿物组成与特征  23-38
    4.2.1 X 射线衍射分析  24-27
    4.2.2 热重分析  27-30
    4.2.3 电子探针分析  30-34
    4.2.4 矿物定量估算  34-38
5 矿床地球化学  38-59
  5.1 KCPI 剖面地球化学特征  42-49
    5.1.1 常量元素  42-43
    5.1.2 微量元素  43-47
    5.1.3 稀土元素  47-49
  5.2 相关性分析  49-59
    5.2.1 R 型聚类分析  49-50
    5.2.2 Q 型聚类分析  50-59
      5.2.2.1 常量元素  50-53
      5.2.2.2 微量元素  53-56
      5.2.2.3 稀土元素  56-59
6 伴生元素赋存状态及开发利用  59-63
7 成矿物质来源  63-66
  7.1 稀土参数指标  64
  7.2 稳定元素比率  64
  7.3 稀土配分曲线  64-66
8 结论  66-69
  8.1 矿区地质  66
  8.2 含矿岩系层序  66
  8.3 矿石结构与构造  66
  8.4 矿物组成及特征  66-67
  8.5 地球化学特征  67-68
  8.6 伴生元素赋存及利用  68
  8.7 成矿物质来源  68-69
致谢  69-71
参考文献  71-76
附录  76

山西宁武县宽草坪铝土矿床地质与地球化学特征研究

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