摘要
汝州—宝丰—鲁山成矿带是河南省重要的铝（黏）土成矿带之一，为研究宝丰地区共伴生关键金属矿产的富集规律，本文以韩梁和关岭铝（黏）土矿为研究对象，通过对本地区不同岩性开展系统的采样及测试工作，总结稀土、锂、镓、钛等关键金属的富集规律，并预测该地区的找矿潜力。研究结果表明：韩梁和关岭矿区内含铝岩系轻稀土、锂、镓、钛等元素矿化明显，其中锂在韩梁黏土矿中含量最高，Li2O 最高可达 5102.14×10-6 。镓和钛在关岭铁质黏土岩中含量较高，分别可达96.38×10-6 、4.31%。轻稀土在黏土矿中含量最高，可达 903.80×10-6 。A/S值与 TiO2元素含量大致呈正相关关系，与 Ga和 LREE 含量呈负相关关系，与 Li2O 不具有明显的相关性。Li2O 主要富集于低品位铝土矿及黏土矿，Ga和 LREE 主要赋存于黏土矿， TiO2富集于铝土矿中。根据现有评价标准，宝丰地区含铝岩系伴生Ga和Li2O潜在资源量分别为1766 t 和 65524 t，建议加大对宝丰地区铝（黏）土矿伴生矿产资源的研究和勘查开发利用。
Abstract
Ruzhou-Baofeng-Lushan metallogenic belt is one of the important aluminum (clay) metallogenic belts in Henan Province. In order to study the enrichment of associated key metal minerals in Baofeng area, this paper takes Hanliang and Guanling bauxite mines as the research objects, through systematic sampling and testing of different lithology in this area, the enrichment of key metals such as rare earth elements (LREE), lithium (Li), gallium (Ga) and titanium (Ti) are summarized, and the prospecting potential in this area is predicted. The results show that there are obvious mineralization of LREE, Li, Ga, Ti and other elements in the aluminous rock series in Hanliang and Guanling mining areas, among which the content of lithium is the highest in Hanliang clay mine, and the highest Li2O can reach 5102.14×10-6 . The contents of gallium and titanium in Guanling iron clay rock are relatively high, reaching 96.38×10-6 and 4.31%, respectively. The content of LREE in clay minerals is the highest, reaching 903.80×10-6 . A/S value has a positive correlation with the content of TiO2, a negative correlation with the content of Ga and LREE, and no obvious correlation with Li2O. Li2O element is mainly concentrated in low-grade bauxite and clay minerals, Ga and LREE are mainly found in clay minerals, and TiO2 is mainly concentrated in bauxite layers. According to the existing evaluation criteria, the potential resources of associated Ga and Li2O in aluminum-bearing rock series in Baofeng area are 1766 tons and 65524 tons, respectively. It is suggested to increase the research, exploration, development and utilization of associated mineral resources of aluminum (clay) mines in Baofeng area.
Keywords
0 引言
随着中国新兴高科技产业的迅速发展，对关键金属的需求将迅速猛增（翟明国等，2019）。锂（Li）、镓（Ga）和稀土元素等关键金属矿产，由于其独特的材料性能，在太阳能光伏发电、电池、电动汽车（EV） 发动机、风力涡轮机、燃料电池和核反应堆等高新技术领域中具有不可或缺的作用（Sovacool et al.， 2020）。它们在地壳中丰度极低，大多数以共、伴生形式成矿，风化—沉积作用相关的铝（黏）土矿床是中国最为重要的关键金属矿床类型之一（翟明国等，2019）。研究表明，铝（黏）土矿中共伴生关键金属元素的品位多数可达到回收利用标准，这些伴生金属的潜在价值甚至可能超过铝土矿本身（梁涛等，2013；李沛刚和王登红，2014；唐华东，2018；孙雪飞等，2023；陈勇和冯阳光，2024）。
河南省是中国重要的铝土矿产地之一，主要分布在陕县—渑池—新安地区、嵩萁地区、济源—焦作地区和汝州—宝丰—鲁山地区这4个成矿区带 （图1，陈旺，2009）。前人主要对焦作地区、嵩箕地区、陕渑新地区含铝岩系中的镓、锂、轻稀土等矿产在铝（黏）土矿中的含量和矿化特征以及与常量元素的相关性进行过研究（温静静等，2016；王莉等， 2017；董化祥等，2023），但作为河南省重要的铝土矿产地之一，宝丰地区铝（黏）土矿中“三稀”矿产资源的研究程度较为薄弱。因此，本文以韩梁和关岭铝土矿为重点研究对象，开展共伴生关键金属矿产地质调查和研究，试图总结该地区的共伴生关键金属矿产的富集规律和成矿潜力，为下一步地质勘查工作的部署提供依据。
1 地质特征
1.1 区域地质特征
研究区位于东秦岭隆起和汝州—宝丰盆地交接地区，区内出露地层从老到新依次为太古宇太华群（Arth）、元古宇熊耳群（Pt2xn）、汝阳群（Pt2ry）、洛峪群（Pt3ly）及震旦系（Z）、寒武系（Є）、石炭系（C）、二叠系（P）、三叠系（T）、白垩系（K）、第四系（Q）等。太古宇太华群（Arth）呈近北西向出露于背孜—鲁山一带，主要岩性为黑云母斜长片麻岩夹角闪斜长条带状混合岩。中元古界长城系熊耳群（Pt2xn）为一套巨厚的中—基性为主的裂隙性喷发岩，中元古界汝阳群（Pt2ry）为一套陆源碎屑岩沉积建造，底部为河流相沉积，下部为潮下、浅海沉积，中上部为海岸平原沉积。新元古界洛峪群（Pt3ly）为一套浅海陆棚—局限台地相碳酸盐建造。震旦系（Z）为一套浅海陆棚相沉积物。寒武系（Є）为滨海—浅海相碳酸盐建造。石炭系（C）主要由铝土质页岩、砂岩、页岩、灰岩等组成。本溪组（C2b）是本区铝（黏）土矿的含矿岩系，属本次研究的主要对象，地层产状严格受梁洼向斜控制，与下伏寒武系呈假整合接触，在区内断续出露，岩系厚度受古地形控制，厚薄变化较大，其岩性为一套铁质黏土岩、铝质岩、铝（黏）土矿，有时夹薄层黏土岩、炭质页岩和煤线。二叠系 （P）是以湖沼相和河流相为主的含煤建造和碎屑岩建造，由煤层、砂岩、页岩组成，上部以红层为特征。三叠系（T）以河流相为主，属陆相碎屑岩沉积。白垩系（K）为内陆湖泊相沉积。第四系（Q）主要由河流冲积、洪积、坡积、湖积、风积等组成（吴国炎等， 1996）。
本区内断裂构造发育，分别为北西向、近东西向和北东向。北西向断裂有规模大、延伸远、切割深的特点，近东西向断裂规模较小，延伸不远，切割较浅，北西向断裂对近东西向断裂产生明显的错动。本区侵入岩不发育，规模小，类型简单，其中超基性岩呈小岩株产于太古宇太华群地层中，分布在背孜一带。本区喷发岩类主要是熊耳群火山岩，分布在本区西南部，以熔岩为主。
1—第四系；2—古近系—新近系；3—白垩系；4—侏罗系；5—三叠系；6—二叠系；7—石炭系；8—寒武系—奥陶系；9—元古宇；10—太古宇； 11—燕山期花岗岩；12—断裂；13—铝土矿床（点）；14—黏土矿床（点）；15—采样点；Ⅰ—华北克拉通；Ⅱ—秦岭造山带；F—栾川—确山—固始深大断裂带
1.2 矿床和矿体地质特征
韩梁铝土矿区位于研究区梁洼向斜的东西两翼及向斜核部。矿区出露的地层从老到新有下寒武统朱砂洞组（Є1z）、馒头组（Є1m）、中寒武统张夏组 （Є2zh）、上寒武统崮山组（Є3g），上石炭统本溪组 （C2b）、太原组（C2t），中二叠统山西组（P1s）、石盒子组（P2s），白垩系大营组（K1d）和第四系（Q）。其中以下白垩统大营组（K1d）和中二叠统石盒子组（P2s）分布最广。梁洼向斜是区内的一级褶皱构造。断裂构造主要有3条北西向正断层及北北西向的青草岭逆断层带。梁洼正断层带由北而南有李坪、大庄、双头山等正断层。李坪正断层位于矿区西北部。大庄正断层位于矿区中部。火山岩在区域上广泛分布在梁洼向斜的中部。侵入岩主要为花岗岩，主要分布在区域西部。矿区内共圈定铝土矿体 3 个，耐火黏土矿体 12 个。铝土矿保有资源量为 10240 万 t，共生耐火黏土矿（硬质黏土矿）保有资源量 1964 万 t，达大型规模（王旭鸿等，2015①）。矿体赋存于本溪组中，呈似层状、透镜状，其形态受寒武系崮山组古风化面形态控制，在古岩溶凹地处形成较厚工业矿体，其他地段变薄甚至尖灭。矿层较厚地段局部产出黏土岩夹石，矿体的顶板围岩主要为黏土岩。铝土矿为灰白—灰绿色，碎屑结构，以鲕状构造和块状构造为主（图2），主要成分为一水硬铝石，伊利石、蒙脱石、高岭石。黏土矿为灰白色，泥质结构，块状构造，铁质氧化后呈粉红色，细小稀疏的鲕粒偶尔可见。黏土岩为灰白色，泥质结构，块状构造，主要成分是黏土质矿物，含少量高岭石。铁质黏土岩为紫红色，泥质结构，块状构造。铁矾土矿为黑色—青灰色，泥质结构，块状构造，主要成分为高岭石、一水硬铝石，铁质含量高。
关岭铝土矿床位于宝丰县西部，矿区出露的地层从老到新有寒武系馒头组（Є2m）、寒武系崮山组 （Є3g），石炭系本溪组（C2b），石炭系太原组（C2t）和第四系等。石炭系本溪组为含矿岩系，由下而上为铁质黏土岩，呈灰褐、黄褐、灰绿、紫红等杂色，一般可见页理或薄层状层理，底部层理不明显，常见褐铁矿、赤铁矿团块；铝（黏）土矿层位，矿石为结晶粒状、鲕状、豆状结构者品位较高，为铝土矿或高铝黏土矿，而致密状多为硬质黏土；黏土质页岩，呈灰白、灰、黄褐等色，质软，具明显页理，个别地段夹煤线。梁洼向斜为区内一级褶曲，核部为二叠系地层，两翼依次出露石炭系、寒武系等地层。区内发育走向北北西的断层，断层倾向南西，倾角 70°~80°。岩浆岩不发育。共圈出漏斗状铝土矿矿体 9 个，查明铝土矿保有资源储量 79.72 万 t，为小型矿 （张振等，2012②）。铝土矿含矿岩系产于上寒武统崮山组白云岩古风化面上，白云岩为矿体的间接底板，铝土矿的间接顶板主要为太原组。矿体自上而下为铁铝质岩—工业矿层—边界矿层—铁铝质岩。矿石主要成分为一水硬铝石，矿石结构主要有碎屑状结构和致密状结构，矿石构造主要为块状构造。
图2韩梁铝土矿矿石和镜下照片
a—鲕粒铝土矿；b—蜂窝状铝土矿；c—鲕粒结构；d—碎屑结构
2 样品分析测试
为厘定研究区铝（黏）土矿的矿物组成，在韩梁矿区采集到 6 件矿石样品，送至南京宏创地质勘查技术服务有限公司进行 XRD 分析测试。使用破碎机先将采集的块状样品初步破碎为粗颗粒，再使用玛瑙研钵和标准分样筛将粗颗粒研磨筛分至粒径小于0.074 mm的粉末。工作条件为：CuKα辐射、管电压40 kV、管电流30 mA、扫描速度4°/min。
表1研究样品主量元素（%）和关键矿产元素（10-6）含量
表2研究样品稀土元素含量
续表2
为研究铝（黏）土矿床中共伴生关键金属的空间分布规律，在韩梁和关岭矿区共采集不同类型岩/ 矿石41件用作地球化学分析，其中韩梁矿区采集了钻孔 ZK031032、ZK081200和 ZK091200的岩心样品 30件、关岭采场剖面中岩矿石样品11件。在样品采集过程中，保证岩石样品新鲜、结构均一，样品岩性包括长石砂岩、灰岩、煤、泥岩、黏土岩、黏土矿、铝土矿及底板白云岩等。将样品送至河南省第一地质矿产调查院有限公司实验室进行分析测试，测试元素包括 Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、Li、Ga、Nb、La、Ce、 Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y 等常量和微量元素（表1、表2）。主量元素通过XRF（X 荧光光谱仪 3080E）方法测试，分析精度为 5%。稀土元素（REE）通过等离子质谱仪（ICP-MSExcell）分析，含量大于10×10-6 的元素的测试精度为5%，而小于 10×10-6 的元素精度为 10％。个别在样品中含量低的元素，测试误差大于10％。样品分析过程严格依据国家标准执行，质量控制参数均合格。
图3韩梁和关岭铝土矿石样品的XRD图谱
a—样品GL-XRD1；b—样品GL-XRD2；c—样品HL-XRD1；d—样品HL-XRD2；e—样品HL-XRD3；f—样品HL-XRD4
3 分析结果
3.1 矿石矿物特征
XRD分析结果表明，研究区含鲕粒铝土矿（GL-XRD1和GL-XRD2）的主要矿物组成为锐钛矿、硬水铝石、赤铁矿和少量的黏土矿物（表3和图3）。块状铝土矿HL-XRD1和HL-XRD2的主要矿物组成为硬水铝石、锐钛矿和少量的黏土矿物。块状铝土矿HL-XRD3的主要矿物组成为锐钛矿、硬水铝石、针铁矿和少量的黏土矿物。块状铝土矿 HL-XRD4 的主要矿物组成为锐钛矿、硬水铝石、针铁矿、赤铁矿和少量的黏土矿物。其中硬水铝石占比49.1%~96.3%，锐钛矿占比 1.1%~2.1%，针铁矿占比 1.6%~20.6%，赤铁矿占比3.9%~45.6%，黏土矿物总量占比1.6%~11.0%。
表3韩梁和关岭矿区铝土矿石中的矿物组成数据（%）
3.2 主量元素特征
韩梁和关岭矿区的含铝岩系的主要化学成分以 Al2O3和 SiO2为主，Fe2O3和 TiO2含量比较少。韩梁矿区铝土矿中的Al2O3的含量为39.08%，SiO2的含量为 10.02%，Fe2O3的含量为 0.66%，TiO2的含量为 2.22%，A/S 值为 3.9。黏土矿中 Al2O3 的含量为 29.78%~36.60%，平均为 32.53%。 SiO2 的含量为 23.23%~35.34%，平均 30.89%。 Fe2O3 的含量为 0.85%~2.46%，平均为 1.55%。 TiO2 的含量为 1.72%~2.85%，平均为 2.34%。A/S 值为 0.84~1.15，平均值是 1.08。铁质黏土岩中 Al2O3 的含量为 27.89%~35.96%，平均为 31.41%，SiO2 的含量为 16.02%~33.91%，Fe2O3 的含量为 11.79%~15.30%， TiO2的含量为1.39%~1.82%，A/S值为0.82~1.90。
关岭铁质黏土岩的 Al2O3 含量为 26.91%~29.58%，平均为 27.89%。 SiO2 的含量为 32.00%~42.37%，平均为 36.54%。 Fe2O3 的含量为 2.40%~11.96%（平均为 6.47%），TiO2 的含量为 1.22%~4.31%（平均2.36%），A/S值为0.64~0.88。
3.3 关键金属（Li、Ga、Ti、LREE 等）元素特征
韩梁矿区铝土矿中 Li2O 的含量为 1815.00× 10-6，Ga 的含量为 20.20×10-6，Nb 的含量为 59.70× 10-6，LREE 的含量为 92.30×10-6。黏土矿中 Li2O 的含量为 166.71×10-6~5102.14×10-6，Ga 的含量为 28.30×10-6~51.70×10-6，Nb 的含量为 41.40×10-6~74.10×10-6，LREE的含量为 164.40×10-6~903.8×10-6。铁质黏土岩中 Li2O 的含量为 171.86×10-6~1182.86× 10-6，Ga 的含量为 24.00×10-6~44.30×10-6，Nb 的含量为 38.60×10-6~48.40×10-6，LREE 的含量为 371.70× 10-6~856.40×10-6。关岭矿区铁质黏土岩中 Li2O 的含量为 1311.64×10-6~2883.86×10-6，平均为 2021.46× 10-6。Ga 的含量为 43.82×10-6~96.38×10-6，平均为 70.19×10-6。Nb 的含量为 26.10×10-6~83.70×10-6，平均为 46.83×10-6。 LREE 的含量为 149.07×10-6~573.01×10-6，平均为288.43×10-6。
铝土矿中伴生的 Li2O 的边界品位是 500×10-6 （王登红等，2013），铝土矿中伴生 Ga 的边界品位是 20×10-6，风化壳型 LREE 矿的边界品位值为 700× 10-6，离子吸附型 LREE 矿床的边界品位值为 500× 10-6 （据《矿产资源工业要求参考手册》编委会， 2022）。据表1和表2的测试结果和图4可知，韩梁和关岭矿区的含铝岩系样品具有很明显的 Li、Ga、 TiO2和 LREE 的矿化信息。这为铝土矿共伴生关键金属资源综合勘查开发利用提供了线索。
韩梁和关岭矿区含铝岩系中不同岩性 REE、 LREE、HREE含量见表2。可见，该成矿区含铝岩系中 HREE 整体含量较低，而 LREE 相对富集，LREE 在黏土岩中的含量大于铝土矿中的LREE含量。采用球粒陨石对部分样品进行标准化（Boyton，1984），韩梁和关岭矿区含铝岩系中稀土配比形式总体呈右倾（图5a），LREE 和 HREE 分异明显。韩梁矿区部分黏土岩为Ce正异常，部分黏土岩为Ce负异常，韩梁和关岭矿区含铝岩系与底板白云岩具有相似的稀土配分模式。 La/Y 值显示碱性条件下的 LREE 均值远远高于酸性条件下的 LREE 均值，表明稀土元素在碱性环境下强烈富集（张正伟等， 2012；黄智龙等，2014），LREE 含量与 La/Y 值呈正相关关系（图5b）。
4 讨论
4.1 关键金属富集规律
在韩梁矿区对钻孔 ZK081200、ZK031032 和 ZK091200中的寒武系、石炭系和二叠系地层系统取样测试发现，本溪组具有明显的 Li、Ga、Ti、Nb 以及 LREE矿化特征（表1、表2及图6）。Li2O在韩梁黏土矿中的含量最高，可达 5102.14×10-6，其次是在黏土矿、铝土矿和铁质黏土岩中含量较高。即锂的含量是：黏土矿＞铝土矿＞铁质黏土岩＞黏土岩。Ga在关岭铁质黏土岩中的含量最高，可达 96.38×10-6。即镓的含量为：铁质黏土岩＞黏土矿＞铝土矿。 TiO2在关岭铁质黏土岩中含量具有最高值，可达 4.31%，其次是韩梁的铝土矿和黏土矿。即 TiO2的含量为：铝土矿＞黏土矿＞铁质黏土岩＞黏土岩。 LREE 在韩梁黏土矿中含量最高，可达 903.8×10-6，其次是韩梁的铁质黏土岩，然后是韩梁黏土岩、铁矾土矿和铝土矿。即 LREE 的含量为：黏土矿＞铁质黏土岩＞铝土矿＞黏土岩。
研究认为，本溪组含铝岩系中锂元素富集与黏土矿物相关（Bekele and Schmerold，2020），以吸附态或类质同象形式存在于黏土矿物中（刘平等，2016； 温汉捷等，2020）。镓主要以类质同象方式替代含硬水铝石中的铝从而达到富集（Mongelli et al.， 2017；张尚清，2023）。钛的富集则主要与含铝岩系中含Ti独立矿物（如锐钛矿和金红石）有关，而稀土元素以独立矿物（Mongelli，1997）、离子吸附（于金钰等，2023）、类质同象（王昌建等，2023）等形式富集。本研究XRD测试结果表明，韩梁和关岭矿区硬水铝石占比 49.1%~96.3%，锐钛矿占比 1.1%~2.1%，黏土矿物总量占比1.6%~11.0%，与已有的研究发现相吻合。一般情况下，本溪组含铝岩系中关键金属元素富集过程与其共生的铝土矿形成过程密不可分。 Zhao and Liu（2019）通过对铝土矿中金红石进行分析认为，前寒武纪变质岩为河南铝土矿的形成提供了重要的物质基础；张尚清（2023）认为本溪组含铝岩系中关键金属元素分别来自 2 种物源，本溪组下段的关键金属元素主要源于下伏奥陶系灰岩风化，而上段和中段源于沉积源区（华北克拉通南北缘） 中酸性陆源碎屑输入（Wang et al.，2016）。其中，下段中关键金属元素的富集属于钙红土化作用，而上段和中段中关键金属元素的富集是同时受到物理风化和化学风化（红土化）的共同控制。
图6韩梁铝土矿3个钻孔和关岭剖面锂等关键金属元素含量特征
此外，二叠系太原组部分岩性段 LREE 含量也较高，如钻孔 ZK091200的铝质黏土岩样品中，达到 301.6×10-6。钻孔 ZK081200 的铝质黏土岩样品中，可达 290.00×10-6。煤层里的 Ga 含量比较高，达 15.32×10-6~24.44×10-6。中国华北地区的石炭系— 二叠系煤层普遍存在高镓煤（Shao et al.，2018），且由于煤具有吸附性，在一定程度下能够富集稀土元素，使其达到可加工利用程度。因此，今后的地质勘查过程中太原组铝质黏土岩及煤层中关键金属元素应引起重视。
4.2 协变关系
通过协变关系图解（图7），宝丰地区铝土矿和铁质黏土岩样品Al2O3含量与Fe2O3含量没有明显的负相关关系（图7a），除去少数含铝岩系样品外，其余多数铝土矿和黏土岩样品的TFe2O3含量总体上低于 10%。不能忽略的是，铁质黏土岩样品显示了 TFe2O3含量的富集信息，如图7和表1所示，关岭部分铁质黏土岩样品的Fe2O3含量已经大于30%，具有较好的综合利用潜力。含铝岩系样品中A/S值和Ga 含量表现出较明显的负相关关系（图7b），同矿区黏土岩中的Ga含量一般高于本矿区铝土矿中的Ga含量（图7）。本溪组含铝岩系样品的 A/S 值和 LREE 含量具有负相关关系（图7c），高品位的铝土矿中的 LREE 值一般比低品位的铝土矿中的 LREE 值低。此外，含铝岩系样品的 A/S 值和 TiO2含量具有一致的正相关关系（图7d），同一个矿区中铝土矿中的 TiO2含量一般比黏土岩高。铝土矿样品的TiO2含量还表明了其钛的成矿潜力。
已有研究表明，铝土矿中的锂富集于黏土矿物或含铝矿物中，且以黏土矿物为主（范宏鹏等， 2021）。温汉捷等（2020）指出随着铝质含量逐渐增高（含铝土质→铝土质→铝土岩）和风化程度的加强，锂含量逐渐降低，表明最利于锂富集的是铝质含量较为适中的黏土化阶段，而不是强风化的铝土岩（矿）阶段。又如，贵州大竹园和小山坝铝土矿含矿岩系中 Li 与 Al2O3含量及 A/S 比值呈负相关关系 （叶霖等，2007；李沛刚和王登红，2014；Ling et al.， 2018），表明锂主要富集在黏土岩、铝质黏土岩及低品位铝土矿中。宝丰地区含铝岩系中 A/S 值、Al2O3 值和 Li2O 含量关系图解（图7e、f）也印证了这一观点。当A/S值为1左右时，含铝岩系样品中Li2O的含量最高。因此在后续的铝土矿综合利用过程中，黏土岩以及低品位的铝土矿应当给予足够的重视，提高铝土矿资源的综合利用。
4.3 宝丰地区关键金属资源潜力前景
稀土（离子吸附型）和铝土矿中 Ga 的边界品位分别为0.05%和镓0.002%（《矿产资源工业要求参考手册》编委会，2022）；此外，氧化锂（Li2O）在铝土矿中的评价指标一般按≥0.05%（王登红等，2013）。前人及本文研究表明，除了TiO2的富集跟铝土矿有关， Ga、Li2O、LREE 等关键金属主要富集在铝质黏土岩或黏土矿中。目前对于铝（黏）土矿中关键金属的综合利用主要通过铝土矿拜耳法选冶过程中实现对 Ga和Li2O的回收（张荣臻等，2020；李钊辉等，2025）。本次主要在铝（黏）土矿主矿种资源储量估算的基础上，对韩梁、关岭以及宝丰地区铝（黏）土矿伴生的 Li2O和Ga进行初步资源估算。采用的估算公式为P =Q·C，P为伴生元素的资源储量（t）；Q为铝（黏）土矿资源量（t），C为伴生组分平均含量（B×10-2）。
前文已述，韩梁和关岭铝土矿区本溪组含铝岩系样品中的 Li2O 含量为 166.72×10-6~5102.78×10-6，平均为 1645.62×10-6；Ga 含量为 20.2×10-6~96.38×10-6，平均为 44.34×10-6。据此，韩梁矿区伴生的 Li2O、Ga 潜在资源量分别为 36878 t和 994 t；关岭矿区伴生的 Li2O、Ga潜在资源量分别为 1230 t和 33 t。此外，宝丰地区累计查明铝（黏）土矿保有资源量为 39817.4 千 t（未刊资料），据此估算 Li2O 资源量为 65524 t，Ga资源量为1766 t，锂（Li2O）和镓均达到中型规模，对汝州—宝丰—鲁山铝（黏）土成矿带关键金属矿产的找矿勘查和科学研究具有重大意义。
5 结论
（1）韩梁和关岭铝土矿区内发现了明显的 Li、 Ga、Ti和 LREE 的矿化信息，其中锂（Li2O）在韩梁黏土矿中含量最高，最高可达 5102.14×10-6。镓和钛 （TiO2）在关岭铁质黏土岩中含量较高，分别可达 96.38×10-6、4.31%。轻稀土在黏土矿中含量最高，可达903.80×10-6。
（2）宝丰地区铝土矿主要矿物组成为锐钛矿、硬水铝石、针铁矿、赤铁矿和少量的黏土矿物，含铝岩系的 A/S 值与 TiO2元素含量整体上呈正相关关系，与 Ga 和 LREE 含量整体上呈现负相关，与 Li 不具有明显的相关性。在A/S值在1左右时，Li2O具有较大值。
（3）宝丰地区伴生的 Li2O 和 Ga 资源量分别为 65524 t和1766 t，其潜在资源量均达到中型规模，关键金属矿产找矿潜力明显。
注释
① 王旭鸿，刘强，穆亚蓬，刘国华，王美，范文庆，张玉冰，牛方，赵铁峰，田磊，雷飞，余涛，刘鸿业，康晓培，张洁芳，王红莲，肖红平，尚建阁，刘阳，贾磊，任金鑫，张燕婕，魏东，周晓佳，刘小虎.2015. 河南省鲁山—宝丰韩梁地区铝（黏）土矿普查报告[R]. 郑州: 河南省有色金属地质矿产局第二地质大队.
② 张振，秦跃海，刘全孝，李建领，李生路，侯德峰，王红莲，田磊，杨冬冬，刘艳华，牛方，李娜.2012. 河南省宝丰县关岭铝土矿详查报告[R]. 郑州: 河南省有色金属地质矿产局第二地质大队.
