提要:根据铝土矿形成的物化条件,本文进行了有关条件下高岭土和红土中硅、铝、铁的溶解试验,讨论了铝土矿形成过程中元素的分异作用及实验研究与地质研究的一致性。结果表明,氧化条件下,铁铝不易分异 ; 在中偏酸性时,硅铝较易分异。还原条件下,中偏酸性时,有利于硅和铁的溶解迁移和铝的保存富集在硅、铁和铝的分异过程中,细菌、有机质和有机酸可能起着重要作用。铝在地壳中主要以铝硅酸盐形式广泛存在。铝土矿的形成,实际上是在一定物理化学条件下,铝和其广泛共生的硅、铁、钙、镁等元素相互分异的过程,即杂质元素硅、铁、钙、镁等淋失贫化,铝质富集的过程。因此,根据地质分析,模拟铝土矿形成的物理化学 条件,实验研究红土中有关元素的分异机制,对于阐明铝土矿的成因、寻求成矿规律具有重要意义。陈福、郁云妹等 ( 1 9 7 9,19 8 4 )研究了有关岩石中5 10:溶解与pH的关系和脱硅机制。然而,对于常温大气条件下铝硅酸盐岩石中硅质铁质的溶解作用研究较少。为此,笔者选择铝硅酸盐矿物高 岭石和可能是铝土矿母体的云南红土,进行了有关条件下主要有关元素溶解分异的实验研究。

一、实验对象的选择
有关的研究表明,高岭石在湿热地区受天水的长期作用,可分解为含水氧化铝和含水二氧化硅,这种二氧化硅呈可溶离子流失,也可呈胶体溶液作缓慢迁移,仅存留水铝矿,显然这是铝土矿形成的一般机制。为了证明此种机制,笔者选择苏州高岭土公司生产的一级高岭土和产于碳酸盐岩上的云南路南现代红土作为研究对象,分别研究它们在不同的水溶液条件下有关元素的溶解浸出行为,从而阐明铝、硅、铁的迁移特性和三者分异的物理化学条件,为研究铝土矿床的成因提供依据。经X射线衍射测定和化学分析,得知试样的矿物组成和化学组成。

二、实验方法、结果及讨论

地质研究表明,铝上矿是湿热地区的红土受水的长期风化的结果,即是在常温常压的水介质条件下形成的,因此,只要根据地质上对水介质条件的分析,研究常温常压下有关水介质条件下铝硅酸盐和红土中硅、铝、铁的溶解迁移特性,就可阐明铝土矿形成过程中元素分异的地球化学机制。因此,笔者进行了以下实验研究。
1.纽化条件下,不同pH下高岭土中铝和硅的溶解试验分别称取前述高岭土样品1.00克于10Oml塑料烧杯中;分别取50ml蒸馏水于50ml烧杯中,用稀HCl和稀NaOH溶液,以pH计调节溶液的pH取经调节为不同pH的试液各50ml,分别浸泡前述土样,不时搅拌测定浸泡后溶液的pH、Eh和铝、硅的浓度(均以Al203下同)实验结果不同pH下高岭土中硅、铝溶解浓度与浸泡前溶液pH的关系。