㈠ 黏土礦產與鋁土礦
一、黏土礦產
是與煤層共生或伴生的重要非金屬礦產。比較典型的是「煤系高嶺岩(土)」，特別在華北地區煤系中廣泛分布，品質優良。
1.分布地區
分布於內蒙古、山西、河南、河北、山東、安徽等地。
2.類型
根據其與煤層的關系，劃分為3類。
1)煤層夾矸及頂、底板型:賦存於煤層中作為煤層中的夾石層、煤層頂板和底板，分布較為穩定，作為標志層。
2)與煤層不相鄰型:作為一個獨立的礦層出現，與煤層有一定的距離，如石炭二疊系中與A和B及G層鋁土共生的高嶺岩。
3)軟質型高嶺岩:在地表露頭或地下淺處與風化煤伴生，富含有機質，具有高可塑性，質軟。
3.黏土礦物特徵
(1)黏土顆粒的定向性與組構特徵
泥岩中黏土顆粒的排列狀況，即是走向性排列還是任意雜亂排列(張鵬飛等，1993)，有助於沉積環境分析。一般陸相淡水黏土的定向性較好，片狀黏土近於平行排列，具有平疊狀構造特徵，而絕大部分半鹹水、海水黏土礦物定向性較差，排列雜亂，一般為凝聚狀集合體，有時顯蜂巢狀構造。方鄴森、任磊夫(1987)也發現，定向性與沉積環境有關，一般三角洲相黏土礦物定向性差，淡水湖相黏土礦物定向性好。早在1953年，國外已有人發現過上述情況。1960年帝亞特在實驗室通過單顆粒沉積作用，使黏土產生了平疊構造，通過凝聚作用使黏土形成了不規則的紋層狀構造和蜂巢狀構造。在淡水環境中，水介質呈酸性，大部分黏土質點能與介質保持電性平衡，黏土質點的沉降與搬運主要取決於水動力作用，當黏土被帶到靜止低能的淡水環境中時，它們就會在重力作用下按斯托克斯沉澱定律，以單顆粒的形式機械下沉，這樣片狀的黏土顆粒就會在水底一層一層地向上平行疊置，從而產生平疊構造;反之，半鹹水與海水中富含電解質，介質呈鹼性，隨淡水帶來的黏土質點就會與鹼性介質中的陰離子相作用，便產生絮凝而形成較大的集合體而快速下沉。當鹽度達到大約2000×10－6時，絮凝作用最強(黏土顆粒之間的粘結力最大);當鹽度進一步增加時，絮凝作用幾乎沒有變化(Blatt，1982)。絮凝物中含有任意排列的黏土礦物及粉砂級石英顆粒，粗的絮凝物集中在潮汐入口等水流速度較大的區域(Blatt，1982)。
在淡水泥質沉積物中，由於生物活動可能破壞黏土的空間排列。在海相沉積物中，也可能由於壓實作用而使雜亂排列的黏土礦物趨於定向。因此，在研究泥質岩的組構時，必須考慮這些因素的影響。
此外，定向性與有機質也有明顯關系。Odom發現定向好的岩石特別富含有機質，吉普遜用電子光學方法也發現了同樣關系。Odom(1967)用X射線衍射法研究了美國中陸區賓夕法尼亞紀頁岩，得出其中黏土顆粒的定向性是隨著有機質的增加而變好，隨著碳酸鹽含量的增加而變差(圖11-6)。
圖11-6 黏土礦物組構、成分、有機碳及碳酸鹽含量之間的關系(據Odom，1967)
(2)黏土礦物組合
不同的黏土礦物，其形成需要不同的物理、化學條件。一般來講，高嶺石在中性—酸性條件下形成，而蒙脫石、伊利石、綠泥石則是在鹼性條件下形成(圖11-7)。不同的沉積環境，其介質的pH值及Eh值均不同，因而就有不同的黏土礦物組合。所以，可根據黏土礦物組合來推斷沉積環境。通常認為，在陸相或與陸相有關的淡水酸性環境中以高嶺石為主，而在半鹹水或鹹水鹼性環境中以伊利石、蒙脫石為主。
劉光華(1987)報道了我國豫西晚古生代煤系中海相、海灣相和三角洲前緣、分流間灣亞相中，主要黏土礦物類型為伊利石蒙脫石高嶺石組合(以相對含量多少為序排列)，在上三角洲以平原淡水作用為主的分流河道、泛濫盆地亞相中主要黏土礦物為高嶺石伊利石組合(圖11-8)。劉欽甫(1990)在研究我國湖南測水組含煤岩系時發現，高嶺石與伊利石在垂向上的含量變化呈明顯的相互消長關系，並且發現垂向上各黏土礦物的含量變化與沉積環境密切相關(圖11-9)。從圖中可以看出，在測水組下部潟湖沉積中，黏土礦物主要是伊利石和綠泥石，其次為高嶺石，組合類型為伊利石綠泥石高嶺石;在中部的潮坪，淡水潟湖及沼澤沉積中，黏土礦物主要是高嶺石，其次為伊利石，組合類型為高嶺石伊利石;在上部的濱淺海沉積中，黏土礦物主要為伊利石及綠泥石，其次為高嶺石，黏土礦物組合為伊利石綠泥石高嶺石。汪壽松等(1988)報道了北海現代汪額諾格島與大陸之間障壁潮坪的沉積物中，黏土礦物以伊利石為主，其次為蒙脫石、高嶺石和綠泥石。
一般從陸到海，高嶺石含量減少，伊利石、蒙脫石增多(圖11-10)。這種變化規律，在國內外現代沉積研究中均有報道。造成不同環境有不同黏土礦物組合的有以下兩種原因:
1)黏土顆粒的化學與膠體化學分異作用的影響:黏土礦物有較強的陰離子交換和吸附能力，對介質的地化條件要求嚴格。在酸性的淡水介質中，高嶺石的穩定程度大於蒙脫石，且蒙脫石向高嶺石轉化;在鹼性的海水中，蒙脫石比較穩定，高嶺石則向蒙脫石、伊利石轉化。柯連斯指出，pH＜5時，高嶺石處於穩定狀態，pH=5～9時，高嶺石將被溶解而流失，並且認為Ca2+的存在不利於高嶺石的形成。因而，在不同的介質環境中可形成不同的黏土礦物組合。此外，在河口三角洲地區，由於淡水與海水匯合，造成從陸向海方向水介質鹽度增高的趨勢，也會使黏土質點因差異絮凝而發生分異作用。高嶺石和伊利石的絮凝效應比蒙脫石大，在這種條件下會出現先沉積高嶺石、伊利石，後沉積蒙脫石的現象，從而加強了黏土礦物組合的差異。
2)黏土礦物機械分異作用的影響:在掃描電子顯微鏡下觀察，黏土礦物的粒徑不一樣，高嶺石最大，通常小於1μm，蒙脫石最小，往往僅達0.1μm或更小，因此在沉積過程中，這些不同粒徑的黏土顆粒會隨水動力條件的逐漸減弱而依次沉積高嶺石、伊利石、蒙脫石。這種因顆粒大小造成的機械分異作用在一些河口地區更為明顯。在河口處往往沉積粗粒的高嶺石，向盆地中央方向先是出現伊利石沉積帶，然後再出現蒙脫石沉積帶。例如，在黃河入海口，高嶺石和伊利石呈舌狀向海減少，而蒙脫石則向海增加。
圖11-7 幾種黏土礦物的形成條件(據Degens，1965)
在應用黏土礦物組合解釋古代地層沉積環境時，應注意成岩作用對黏土礦物的影響。由於黏土礦物是一個多敏性的礦物，它隨著埋藏深度的增加、壓力的加大、地溫的增強，以及物理化學環境的變化等，礦物晶體結構和成分會發生變化，這種變化往往是有一定規律的，反映了成岩強度的變化。一般隨著地質時代的變老，或成岩作用的增強，高嶺石、蒙脫石礦物數量逐漸減少，而伊利石則明顯增多(圖11-10)。
由此可知，在研究古生代泥質岩時，必須根據成岩作用強度了解黏土礦物成分轉化及其強弱。如果泥質岩成岩作用較強，大部分黏土礦物都發生了轉化，那麼現在所看到的黏土礦物組成就難以代表甚至不能代表當時沉積環境中的黏土礦物組合，因而不能正確地判斷當時的沉積環境;如果成岩作用較弱，那麼利用黏土礦物組合反映古代環境就比較可靠。
圖11-8 禹縣煤田250鑽孔上二疊統上石盒子組沉積環境與黏土礦物分布(據劉光華，1987)
圖11-9 湖南測水組黏土礦物垂向分布(%)(據劉欽甫，1990)
圖11-10 從濱岸向海洋方向黏土礦物成分的變化(據Potter，1980)
二、鋁土礦
鋁土礦是富含鋁礦物(鋁的氫氧化物)的沉積岩，其中Al2O3＞40%，Al2O3/SiO2≥2。Al2O3＞50%的鋁土礦，稱為高鋁黏土。中國鋁土礦主要分布在華北、中南、西南地區，其中，截至2006年末，山西地區鋁土礦探明儲量達到了9×108t，佔全國首位，其次為貴州、河南、廣西等省區，以上4個省區的鋁土礦儲量總和佔全國總儲量的80%。現今發現的最有經濟價值的鋁土礦首推形成於華北本溪組底下奧陶統或寒武系石灰岩古風化面上的G層鋁土礦，中國鋁土礦和高鋁黏土資源量居世界前列。
鋁土礦的時、空分布機制與其紅土化及鋁土礦化的程度有關，直接受古濕熱氣候(雨量充沛、干濕交替的季節性變化，靠近赤道的熱帶、海洋性氣候常有潮濕氣流進入)、構造長期穩定(地台區缺少造山運動，構造趨於穩定有利於強烈的化學風化)、準平原化(地勢略有起伏利於排水和風化)、排水條件好(使雨水保持長期風化淋濾的中偏酸性，不斷將鹼及鹼土元素帶走，並保持連續脫Si)、沉積間斷時間長(有利於充分的紅土化及鋁土礦化，這是一種強烈的化學風化，當然還有一定的物理風化和生物風化)、有機質作用(有機酸及CO2有利於化學風化及成礦)，以及沉積後各個階段的不斷變化(成岩、後生、表生及後期風化作用中的強烈改造)和構造上的破壞(如深大斷裂使某一成礦區被切割)等的影響。劉長齡等將我國鋁土礦劃分為11個成礦區帶(圖11-11)，主要包括康滇成礦區、黔鄂成礦帶、華北成礦區、南天山成礦帶、湘黔成礦區、滇桂成礦區、閩南成礦區、贛中成礦區、滇西成礦區、東南沿海成礦區、桂中成礦區，其中，具有開采工業價值的鋁土礦主要集中在黔鄂成礦帶、華北成礦區、滇桂成礦區、桂中成礦區。
我國鋁土礦與世界鋁土礦一樣，是由含鋁硅酸鹽及碳酸鹽等岩石，在濕熱條件下風化作用即紅土化及鋁土礦化的產物。我國的鋁土礦以岩溶鋁土礦占絕對優勢，新生代鋁土礦則微不足道，而世界鋁土礦則以新生代紅土型占絕對優勢，古生代岩溶鋁土礦儲量甚少。產生這一差異的主要原因，就是是否有很熱氣候的長期影響。據我國有關古地磁研究資料(楊震宇等，1987)，石炭紀時，華北地塊處於10°～15°的赤道區;石炭紀末，華北地塊處於4°～22°的赤道區;華南地塊處於北緯1°至南緯18°的赤道區，均具有長期濕熱的氣候，有利於鋁土礦的形成;而東北地塊位於北緯37°～66.4°(林金錄，1987)，不具備形成鋁土礦的濕熱氣候條件，因此未見鋁土礦出現。新生代東南沿海成礦帶，由於緯度不低於20°左右，氣候達不到赤道那樣的濕熱條件，成礦限於沿海潮濕氣流帶，尤其是成礦時間短，其他條件也不理想，致使礦床規模不大，質量不高，基本上尚未用於鋁生產。
中國鋁土礦基本上都形成於穩定的地台區。紅土化的風化殼，除了需要長期濕熱氣候條件外，還需要弱侵蝕的平靜時期，需要穩定的準平原化，排水條件好，使水介質保持中偏酸性，利於去SiO2而較快形成三水鋁石，在岩溶地區常為弱鹼性，有利於形成硬水鋁石。再者，沉積間斷時間長並有緩慢的升降運動配合，利於大規模的徹底化學風化(堆積型鋁土礦更需要)。沉積型鋁土礦往往形成於(由下往上)鐵鋁黏土沉積序列，而與紅土型鋁土礦的沉積序列相反。當然還受沉積環境、古地形地貌及地質構造等的控制。我國除新生代紅土型鋁土礦為三水鋁石外，其餘基本上都屬於硬水鋁石型。硬水鋁石常受有機質的浸染，說明其形成於還原的成岩階段初期，但也不同程度地含有成岩後期、後生及表生階段的硬水鋁石(常為無色的少鈦鐵硬水鋁石，結晶較大)。鋁土礦中常見有未經分選的粗碎屑構造，包括較少的礫石和集塊，以及粒序層(局部可見)，說明除了膠體分凝作用外，還混入了鋁土礦碎屑的機械沉積。在熱帶山洪暴發時，可把粗碎屑及稠密的漿狀物鋁土礦形成片狀及股狀密度流，帶入附近的岩溶窪地中沉積。鋁土礦碎屑除陸源碎屑以外，還有不少是內碎屑、次生岩溶碎屑、斷層碎屑等。常見的礦床構造還有豆鮞狀、緻密狀、粗糙狀及多孔狀等。證明礦床的成因是非單一型的，而是較為復雜。
圖11-11 中國各時代鋁土礦及成礦區帶分布圖(據劉長齡等，1990)
㈡ 多敏性紅斑會反復嗎
你好，如果是多形性紅斑，治療一般是控制症狀，臨床上大多數是較容易復發的。