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中国高岭土矿资源矿床分布及类型

 

一、 矿床(chuang)时空(kong)分布及成矿规律

 

  中(zhong)国高(gao)(gao)岭(ling)土矿(kuang)床类(lei)型(xing)多,其中(zhong)风化淋积亚(ya)型(xing)、热泉蚀变亚(ya)型(xing)、高(gao)(gao)岭(ling)石(shi)粘土岩(yan)亚(ya)型(xing)都能(neng)形(xing)成规模大(da)而质地优(you)良的(de)高(gao)(gao)岭(ling)土矿(kuang),这在世界上(shang)是(shi)比较少见的(de),是(shi)中(zhong)国高(gao)(gao)岭(ling)土矿(kuang)床的(de)特点。各类(lei)型(xing)高(gao)(gao)岭(ling)土矿(kuang)床时(shi)空分布及(ji)成矿(kuang)规律如下。

 

(一) 风(feng)化(hua)残积(ji)亚型高岭土矿床

  该类(lei)型矿床(chuang)与大面积(ji)中(zhong)生(sheng)代(燕山期)花岗岩(yan)及有关脉(mai)岩(yan)分布区(qu)相吻合,在中(zhong)国(guo)彩73娱乐(le)广泛分布。中(zhong)国(guo)彩73娱乐(le)大部分地区(qu)属于(yu)热带(dai)(dai)(dai)和亚(ya)热带(dai)(dai)(dai)气候区(qu),年(nian)平均温度为(wei)(wei)15~25℃,年(nian)平均降雨量为(wei)(wei)1 000~2 000mm,干湿(shi)气候为(wei)(wei)母岩(yan)的风(feng)化淋(lin)滤带(dai)(dai)(dai)来(lai)良好的条件。从(cong)地形上(shang)看,风(feng)化残(can)积(ji)矿床(chuang)往往保存在丘陵(ling)、台(tai)地或(huo)山间盆地的残(can)丘上(shang),风(feng)化深度一(yi)般为(wei)(wei)50m左右(you),深者可达100m以上(shang)。

  热(re)带(dai)和亚热(re)带(dai)气候虽然是酸性、中(zhong)酸性岩(yan)(yan)(yan)强烈风(feng)(feng)化的(de)非常重要条件(jian),但当仔细研究(jiu)高岭土矿和岩(yan)(yan)(yan)体的(de)关(guan)系时,往往会发现只在岩(yan)(yan)(yan)体边部(bu)(bu)或(huo)在断裂(lie)带(dai)发育的(de)地(di)(di)(di)区,特(te)别是经过(guo)花岗岩(yan)(yan)(yan)自身后(hou)期的(de)气化-热(re)液作(zuo)用下所(suo)产(chan)生(sheng)的(de)自变质(zhi),或(huo)受后(hou)期伟晶(jing)岩(yan)(yan)(yan)脉及其他脉岩(yan)(yan)(yan)穿插(cha)的(de)部(bu)(bu)位;或(huo)发现有(you)绢云(yun)母(mu)化、纳(na)长(zhang)石化、硅化或(huo)其他热(re)液蚀变作(zuo)用影响的(de)地(di)(di)(di)带(dai),加(jia)上有(you)利(li)(li)风(feng)(feng)化的(de)气候、雨量(liang)、构造、地(di)(di)(di)形等条件(jian),才是寻找(zhao)该类矿床(chuang)最有(you)利(li)(li)的(de)地(di)(di)(di)带(dai),也就是说,先(xian)期的(de)蚀变作(zuo)用叠加(jia)了后(hou)期的(de)风(feng)(feng)化作(zuo)用才是最有(you)利(li)(li)的(de)成(cheng)矿条件(jian)。

 

(二) 风化淋积亚型高(gao)岭土矿床

  在(zai)川(chuan)、黔、滇(dian)交(jiao)界处(chu)该(gai)(gai)类型(xing)的(de)(de)高(gao)岭土矿俗称(cheng)“叙永石(shi)(shi)”,产于二(er)(er)(er)叠(die)系乐平(ping)统(tong)(tong)龙(long)潭煤(mei)系和(he)早二(er)(er)(er)叠(die)世阳(yang)新统(tong)(tong)茅口灰(hui)岩(yan)的(de)(de)岩(yan)溶侵蚀面(mian)(mian)间。山西阳(yang)泉高(gao)岭土矿产于上石(shi)(shi)炭统(tong)(tong)本溪组和(he)中奥陶(tao)统(tong)(tong)马家沟灰(hui)岩(yan)的(de)(de)岩(yan)溶发育面(mian)(mian)之间。苏州阳(yang)东淋滤型(xing)高(gao)岭土矿产于下二(er)(er)(er)叠(die)统(tong)(tong)栖霞(xia)组大理岩(yan)化灰(hui)岩(yan)的(de)(de)岩(yan)溶溶洞内(nei)。就现有资料看,中国(guo)西南各省,特(te)别是川(chuan)、黔、滇(dian)交(jiao)界处(chu),二(er)(er)(er)叠(die)纪(ji)煤(mei)系发育地区有广泛分布(bu),也是寻找该(gai)(gai)矿床的(de)(de)有利地带。

  该类矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)床的(de)上(shang)部(bu)都(dou)有(you)遭受风化的(de)富含黄(huang)铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)高岭石(shi)粘土岩(yan)(yan)的(de)层位存在,由于地(di)表水及地(di)下(xia)(xia)水的(de)淋(lin)滤活动,以及黄(huang)铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)氧化所形(xing)(xing)成(cheng)的(de)酸(suan)性水溶液作(zuo)用于铝(lv)硅(gui)酸(suan)盐矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物(wu)(母岩(yan)(yan))生(sheng)成(cheng)硅(gui)和铝(lv)的(de)氧化物(wu)溶胶(jiao)。这些(xie)溶胶(jiao)向(xiang)下(xia)(xia)运移,灰岩(yan)(yan)溶洞部(bu)位形(xing)(xing)成(cheng)管状的(de)1.0nm埃洛石(shi)沉淀。因此,首(shou)先必(bi)须(xu)有(you)黄(huang)铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang),而且必(bi)须(xu)遭受风化,矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)体之上(shang)残(can)留的(de)蜂窝状、炉渣(zha)状多孔岩(yan)(yan)层,即黄(huang)铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)风化后流失的(de)证据,矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)层之上(shang)有(you)时可见有(you)褐铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)硬壳(铁(tie)盘),而且矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)层底(di)部(bu)灰岩(yan)(yan)形(xing)(xing)成(cheng)岩(yan)(yan)溶溶洞。使黄(huang)铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)风化和灰岩(yan)(yan)发育岩(yan)(yan)溶的(de)有(you)利条件是地(di)层隆起(qi)形(xing)(xing)成(cheng)背斜。

 

(三) 热液(ye)蚀变亚型高(gao)岭土矿床

  该类矿(kuang)床在中(zhong)国(guo)东部(bu)主要与中(zhong)生代中(zhong)—晚期火山活动(dong)有关(guan)。大多(duo)数矿(kuang)床赋存于侏(zhu)罗(luo)系上统(tong)的(de)火山岩中(zhong)。该类型矿(kuang)床在中(zhong)国(guo)分(fen)布(bu)较(jiao)广,主要沿中(zhong)国(guo)东部(bu)环太(tai)平(ping)洋西(xi)带和(he)华北(bei)地台(tai)北(bei)缘侏(zhu)罗(luo)纪—白垩纪火山岩带分(fen)布(bu)。较(jiao)著名的(de)矿(kuang)床有江(jiang)(jiang)苏苏州观山、浙江(jiang)(jiang)瑞(rui)安仙岩和(he)松阳峰洞岩、福建德化金(jin)竹坑、吉林长白马鹿沟、河(he)北(bei)宣化沙岭(ling)子等高岭(ling)土矿(kuang)。

  该(gai)(gai)类矿床大多(duo)赋存(cun)于中(zhong)生(sheng)(sheng)代火(huo)山岩发育(yu)地(di)区(qu),断裂构造和较(jiao)(jiao)多(duo)的岩脉穿插(cha)是(shi)有(you)利的成矿因素。蚀变分带(dai)明显,坚硬的次生(sheng)(sheng)石英岩在(zai)地(di)形(xing)(xing)上形(xing)(xing)成突起的陡崖。迪开(kai)石作为较(jiao)(jiao)高温度(du)的蚀变矿物(wu),有(you)时出现在(zai)矿床之中(zhong);有(you)时高岭土矿与(yu)叶蜡石矿、明矾石矿相(xiang)伴(ban)生(sheng)(sheng);有(you)时作为内生(sheng)(sheng)金(jin)属矿床的外蚀变带(dai)存(cun)在(zai)。中(zhong)国东部从粤、闽(min)直至辽、吉,以(yi)及(ji)华北地(di)台(tai)北缘是(shi)寻找该(gai)(gai)类矿床的有(you)利地(di)区(qu)。

 

(四) 热泉(quan)蚀变亚型高(gao)岭土矿(kuang)床(chuang)

  该类矿床(chuang)多与(yu)第四(si)纪火(huo)山(shan)活动(dong)及(ji)地热活动(dong)有关,并多沿(yan)断裂(lie)带分(fen)布(bu)(bu),现代火(huo)山(shan)及(ji)地热活动(dong)带西起新疆、西藏(zang)(zang)边陲,沿(yan)狮泉河(he)—雅鲁藏(zang)(zang)布(bu)(bu)江(jiang)两侧展布(bu)(bu),到日喀(ka)则以东向东彩73娱乐(le)面扩展,再沿(yan)怒江(jiang)、澜沧江(jiang)、金沙江(jiang)转向东南(nan)。整个(ge)青藏(zang)(zang)高原及(ji)横(heng)断山(shan)区(qu)有大量水热区(qu)分(fen)布(bu)(bu)(廖志杰等,1985;张知非,1985)。典型(xing)矿床(chuang)有云南(nan)腾(teng)冲和西藏(zang)(zang)羊(yang)八井高岭土矿。

  该类矿(kuang)床的(de)(de)蚀(shi)变分带由(you)强至弱。由(you)热泉(quan)出(chu)露点(dian)向(xiang)两侧依次为(wei):硅化(hua)、明矾(fan)石化(hua)、高(gao)(gao)岭(ling)土化(hua)和泥(ni)(ni)化(hua)(泥(ni)(ni)化(hua)即以蒙脱石、绿泥(ni)(ni)石等(deng)粘(zhan)土矿(kuang)物为(wei)主(zhu)的(de)(de)蚀(shi)变带)。热泉(quan)周(zhou)围(wei)形成了厚(hou)层的(de)(de)以硅华(hua)为(wei)主(zhu)的(de)(de)泉(quan)华(hua)。硫(liu)质喷气(qi)孔(kong)周(zhou)围(wei)有较多的(de)(de)明矾(fan)石沉淀。以花岗质砂砾岩为(wei)母岩,在热水(shui)作(zuo)用下所(suo)进(jin)行的(de)(de)碱(jian)质淋(lin)滤作(zuo)用,要比常温下风(feng)化(hua)作(zuo)用快得多。高(gao)(gao)岭(ling)土及硫(liu)、锂、铯、硼(peng)皆(jie)可为(wei)找矿(kuang)标(biao)志。

 

(五) 沉积(ji)和沉积(ji)风化亚(ya)型高岭土矿床(chuang)

  该类高(gao)岭土矿(kuang)床多属第三纪或第四纪河、湖、海(hai)湾沉积(ji),它们多沉积(ji)于(yu)断陷(xian)盆地(di)(di)、河谷(gu)洼(wa)地(di)(di)或邻近(jin)海(hai)湾,时代(dai)(dai)较老的(de)如第三系吉林(lin)水曲(qu)柳矿(kuang)床,沉积(ji)于(yu)松辽拗陷(xian)中部舒兰(lan)盆地(di)(di)。时代(dai)(dai)较新的(de)如广东清远高(gao)岭土矿(kuang)床,沉积(ji)于(yu)北江下游(you)。福建同安(an)、莆田等地(di)(di)的(de)高(gao)岭土,沉积(ji)于(yu)现(xian)代(dai)(dai)河口、海(hai)湾地(di)(di)区。有(you)的(de)属现(xian)代(dai)(dai)沉积(ji),有(you)的(de)属早、晚更新世沉积(ji)。

  这类(lei)矿(kuang)(kuang)床(chuang)的(de)物质来源(yuan),大多(duo)为沉(chen)积(ji)(ji)盆(pen)地(di)(di)周(zhou)围(wei)的(de)花岗(gang)岩(yan)(yan)石(shi),遭受风化剥蚀,搬运距(ju)离不远,剖面(mian)上见水平层(ceng)理(li)或交错(cuo)层(ceng)理(li),石(shi)英(ying)颗粒(li)磨圆(yuan)度低,分选(xuan)性差,矿(kuang)(kuang)石(shi)矿(kuang)(kuang)物以石(shi)英(ying)、岭(ling)石(shi)类(lei)矿(kuang)(kuang)物为主(zhu),它的(de)找矿(kuang)(kuang)标志是花岗(gang)岩(yan)(yan)风化壳附近(jin)的(de)沉(chen)积(ji)(ji)盆(pen)地(di)(di)。因此,东南沿海(hai)各省花岗(gang)岩(yan)(yan)类(lei)岩(yan)(yan)浆岩(yan)(yan)广(guang)泛分布,风化强烈(lie),河谷海(hai)湾众多(duo),是找矿(kuang)(kuang)有利地(di)(di)带。

 

(六(liu)) 含煤地层中的高岭(ling)石(shi)粘土岩(yan)亚型高岭(ling)土矿床

 

  该类矿床的分布有一定层位,常位于沉积旋回的上部,有明显的沉积韵律。中国彩73娱乐石炭纪—二叠纪煤系中夹有许多层高岭石粘土岩,在山西雁北地区一般厚30~45cm,在内蒙古准格尔旗煤田中厚者可达数米。在山西大同、浑源、怀仁、山阴、朔县;内蒙古乌达、海渤湾;山东新沱;陕西铜川等地石炭纪—二叠纪煤系中都发现了可供工业利用的高岭土岩。过去它们只用作耐火材料,通过最近工艺彩73娱乐研究,该类高岭土矿床是熔制光学玻璃坩埚的高级耐火材料,在熔模精铸工业中可逐步代替电熔刚玉等昂贵的壳型材料、人工合成莫来石的主要原料。这种高岭石粘土岩(硬质粘土)常见到的都很薄,厚仅数厘米至10cm,达数米的比较少见,大都用作含煤地层彩73娱乐层和岩层的对比体系。
在中国彩73娱乐,凡是石炭纪—二叠纪煤系分布的地区,都有找到高岭石粘土岩型(“高岭岩”)矿床的可能。据成矿条件,对侏罗纪和第三纪煤系也有必要进行地质找矿工作。

 

二、矿 床 类(lei) 型

   
以高岭土矿床成因为基础,根据不同成矿作用所体现的成矿地质、地理条件、矿床规模、矿体形态和赋存特征、矿石物质组分等方面的差异,《高岭土矿地质勘探规范》将中国高岭土矿床划分为三种类型、六种亚类型。

三、 典 型 矿 床(chuang) 

(一) 风化残积亚型高岭土矿床
该类矿床在中国彩73娱乐广泛分布,是中国目前陶瓷原料的主要来源。
湖南衡阳界牌高岭土矿床是该类型的典型矿床,是中国著名的制瓷用高岭土产地之一。该矿床处在衡阳县与衡山县交界地区,由衡山县的望峰、东湖、马迹,衡阳县的界牌、国清、温家坳、坪田丘、小台岭、大力湾、大鹅山、大排岭、江柏堰等一系列矿床组成。这些矿床是沿一条大的断裂带分布,位于燕山早期白石峰二云母花岗岩与前震旦系板溪群五强组凝灰质板岩、泥质粉砂岩的接触带上,在这里见有条纹条带状钠化混合岩、绢云母斜长片麻岩、白云母片岩、石英钠长岩,并有伟晶岩脉穿插,这些遭受了蚀变的岩石,又遭受了强烈的风化,具有明显的风化壳垂直分带,形成了巨大的高岭土矿床。
根据方邺森等研究资料(1988),条纹条带状钠化混合岩的主要矿物成分是钠长石、钾长石、石英、白云母、并含有少量黑云母,微量副矿物有磷灰石、锆石等。石英钠长岩的主要矿物组分是石英、钠长石、白云母、黑云母,微量副矿物有磷灰石、锆石、石榴子石、电气石。高岭土主要是母岩中各种长石经风化的高岭土化的产物,部分是由白云母转化而成。矿物成分以高岭石、埃洛石、伊利石为主。矿体呈似层状产出,走向北东,倾向北西,倾角30°~40°。矿体厚度上部为25~30m,沿倾向延伸70~150m。逐渐呈楔形尖灭。底板为钠化混合岩,顶板为石英岩。矿体内常见板岩、千枚岩、片岩等残留体。
根据高介伍的研究资料(1987),界牌高岭土的成矿母岩应为五强溪组变质形成。后期Na、K交代将原岩中的硅质(SiO2)大量析离带出,Al2O3含量相应提高,给高岭土矿的形成创造了物质前提。后期热液蚀变-云英岩化、黄铁矿化、绢云母化、高岭土化普遍发育,尤其在硅化岩发育地段更为明显,因此,该区高岭土矿成因应为热液蚀变-风化双重作用的结果。

 

(二) 风化(hua)淋(lin)积(ji)亚型(xing)高岭土(tu)矿床

  四川叙永埃洛石矿床分布在四川台向斜南缘的叙永台凹内,矿体产于龙潭煤系与茅口灰岩之间的不整合面上。
矿区内及其周围的构造主要以平缓的复式背斜为主。埃洛石矿主要分布在背斜轴部和翼部的抬升部位,常出现在海拔较高的山腰。单个矿体为巢状、鸡窝状、漏斗状等,形态复杂。底面受下伏茅口灰岩岩溶溶洞的影响和限制;顶面和龙潭煤系的黄灰、黄棕色含褐铁矿的风化高岭石粘土岩相接触,两者呈渐变关系,向上过渡至半风化的含黄铁矿高岭石粘土岩,单个矿体面积一般为数平方米或数10平方米,厚度变化大,一般0~3m。

  龙潭组含(han)(han)(han)黄铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)高(gao)(gao)岭(ling)(ling)石(shi)(shi)(shi)粘(zhan)土岩是叙永式埃洛石(shi)(shi)(shi)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)的(de)主要成矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物质来(lai)源。新(xin)鲜的(de)含(han)(han)(han)黄铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)高(gao)(gao)岭(ling)(ling)石(shi)(shi)(shi)粘(zhan)土岩为灰到深灰色(se),质地致密(mi),顶(ding)部常有煤(mei)层(ceng)或煤(mei)线。薄(bo)煤(mei)层(ceng)下部为灰黑至(zhi)深褐色(se)的(de)煤(mei)矸(gan)石(shi)(shi)(shi),向下为含(han)(han)(han)黄铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)高(gao)(gao)岭(ling)(ling)石(shi)(shi)(shi)粘(zhan)土岩。新(xin)鲜的(de)黄铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)呈星散状(zhuang)、树枝状(zhuang)、团块(kuai)状(zhuang)等(deng)各种(zhong)形态。分(fen)布在(zai)(zai)高(gao)(gao)岭(ling)(ling)土粘(zhan)土岩中,分(fen)布极(ji)不(bu)均(jun)匀(yun)。常局部富集,有时(shi)含(han)(han)(han)量高(gao)(gao)达30%40%。在(zai)(zai)黄铁(tie)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)周围,常含(han)(han)(han)有一些淡绿色(se)的(de)迪开石(shi)(shi)(shi)和高(gao)(gao)岭(ling)(ling)石(shi)(shi)(shi)混合的(de)蜡状(zhuang)物。同时(shi)还(hai)含(han)(han)(han)有少量伊利石(shi)(shi)(shi)、蒙(meng)脱石(shi)(shi)(shi)的(de)规则(ze)和不(bu)规则(ze)混层(ceng)矿(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)(kuang)物。

  埃洛石主要(yao)分布在(zai)(zai)风化淋积剖面的(de)下(xia)部(bu),矿(kuang)石在(zai)(zai)外观(guan)上呈各种颜(yan)色(se)(se)(se)(se),主要(yao)为白(bai)(bai)色(se)(se)(se)(se)。其(qi)次为浅蓝色(se)(se)(se)(se)、黄(huang)白(bai)(bai)色(se)(se)(se)(se)、黄(huang)棕(zong)(zong)色(se)(se)(se)(se)及(ji)杂色(se)(se)(se)(se)。空间(jian)分布上,黄(huang)棕(zong)(zong)色(se)(se)(se)(se)矿(kuang)石主要(yao)分布在(zai)(zai)矿(kuang)体上部(bu),白(bai)(bai)色(se)(se)(se)(se)或(huo)浅蓝色(se)(se)(se)(se)在(zai)(zai)下(xia)部(bu),常(chang)(chang)呈似层状,矿(kuang)体底部(bu)常(chang)(chang)为黑色(se)(se)(se)(se)或(huo)黑白(bai)(bai)相间(jian)。

  各种矿石(shi)的(de)主要矿物成分为1.0nm埃洛(luo)石(shi),其次有(you)三(san)水(shui)铝(lv)石(shi)、伊(yi)利石(shi)、石(shi)膏(gao)、方(fang)解、水(shui)锆石(shi)英(ying)和石(shi)英(ying),有(you)时见(jian)三(san)羟铝(lv)石(shi)。

叙永(yong)式(shi)埃洛石矿床的(de)风化淋积剖面,自上而下可划分(fen)为(wei)五个带(dai):

  (1)弱风化(hua)淋(lin)滤带该带  一(yi)般出(chu)露于地(di)表,呈平缓残丘(qiu)状。高岭(ling)石(shi)粘土岩经地(di)表水(shui)洗发生退色而呈灰白色。黄铁矿部分氧化(hua),粘土岩出(chu)现褐斑。高岭(ling)石(shi)矿物(wu)的结晶度(du)降(jiang)低。

  (2)淋(lin)滤(lv)氧(yang)化带(dai)  粘土岩疏松,黄铁(tie)矿(kuang)消失,出现较多(duo)的褐铁(tie)矿(kuang),有些(xie)形成铁(tie)盘(pan),高岭石已部(bu)分解体(ti)。

  (3)淋(lin)滤淀积带  为叙永(yong)式埃(ai)(ai)洛石的主矿(kuang)体(ti)粘土岩(yan)中高岭石消失,该带的埃(ai)(ai)洛石不由高岭石转变而成,而是通过(guo)中间的铝(lv)、硅胶体(ti)凝(ning)聚而成。

  (4)淋滤脱硅带  形成了三水铝石或三羟铝石,埃洛石脱硅所排出的SiO2在附近沉,形成了次生石英和玉髓。

  (5)灰(hui)岩风(feng)化溶蚀(shi)带  该带位(wei)于岩溶发育(yu)面上。它是由含(han)强酸性硫酸溶液(ye)的地下水(shui)长期对灰(hui)岩侵蚀(shi)的结果,残留(liu)的方(fang)解石(shi)(shi)碎(sui)块(kuai)和(he)粘土物(wu)质组成了(le)这层薄的风(feng)化残积带,粘土矿物(wu)以(yi)高岭石(shi)(shi)、埃洛(luo)石(shi)(shi)、三水(shui)铝石(shi)(shi)和(he)伊利石(shi)(shi)/蒙(meng)脱石(shi)(shi)混(hun)层矿物(wu)为特征(zheng)。该带发育(yu)程度控制埃洛(luo)石(shi)(shi)矿体的形态和(he)厚度。

  这(zhei)种埃洛(luo)石(shi)矿体不(bu)规则(ze),埋藏深,不(bu)便开采,但质地纯(chun)净,常为比较纯(chun)的10nm埃洛(luo),可(ke)用于高压电瓷、高档陶瓷和石(shi)油催化等。

 
(三) 热液蚀变亚型高岭(ling)土矿床

     江苏苏州高(gao)岭(ling)(ling)土(tu)矿(kuang)(kuang)是中国规模最大的(de)高(gao)岭(ling)(ling)土(tu)生产基地。主要包括阳西(xi)、阳东、观山三大矿(kuang)(kuang)区(qu),其中观山高(gao)岭(ling)(ling)土(tu)矿(kuang)(kuang)床规模又居首位(wei)。苏州高(gao)岭(ling)(ling)土(tu)矿(kuang)(kuang)成(cheng)(cheng)矿(kuang)(kuang)作用复杂(za),从而(er)导致提各种(zhong)不同的(de)成(cheng)(cheng)因(yin)观点。现以(yi)观山高(gao)岭(ling)(ling)土(tu)矿(kuang)(kuang)床为例,讨(tao)论热液(ye)蚀变(bian)的(de)成(cheng)(cheng)矿(kuang)(kuang)作用。

  观(guan)山高(gao)岭(ling)土矿(kuang)床位(wei)于扬子(zi)拗陷太湖(hu)隆起湖(hu)州—苏州断块东缘、木犊短向(xiang)斜(xie)与谭东—光福(fu)—通安断裂北东延伸(shen)交(jiao)界(jie)处。区(qu)内出露地层(ceng)有:二叠(die)系孤(gu)峰(堰桥)龙潭组(zu)砂页岩,二系长兴(xing)组(zu)—三叠(die)系青龙群灰岩和(he)侏罗系龙王山组(zu)火山岩和(he)青龙群—长兴(xing)组(zu)灰岩及(ji)孤(gu)峰—龙潭组(zu)砂页岩的接触(chu)部位(wei)。

  矿区发(fa)育北(bei)北(bei)东、北(bei)东向和(he)北(bei)西(xi)向成(cheng)(cheng)矿前(qian)断裂,其间普遍有火成(cheng)(cheng)岩(yan)脉穿(chuan)插,矿体主要受印支期剥(bo)蚀面(mian)构造(zao)所控制,呈北(bei)西(xi)向倾斜。

  矿区内中生代燕山期岩(yan)(yan)(yan)(yan)浆活动强烈、频繁(fan),晚(wan)侏(zhu)(zhu)罗(luo)世(shi)发育一(yi)套以次石英安(an)粗质凝灰岩(yan)(yan)(yan)(yan)和凝灰熔(rong)岩(yan)(yan)(yan)(yan)为(wei)主的火山岩(yan)(yan)(yan)(yan),呈岩(yan)(yan)(yan)(yan)技(ji)状的石英安(an)粗岩(yan)(yan)(yan)(yan)在(zai)矿区发育,同时石英二长岩(yan)(yan)(yan)(yan)和二长花岗岩(yan)(yan)(yan)(yan)在(zai)矿区局部地区有侵(qin)入。侏(zhu)(zhu)罗(luo)纪(ji)以后,又有多期酸性、基性岩(yan)(yan)(yan)(yan)脉侵(qin)入。

 

  矿(kuang)区内中、低温热(re)液蚀变(bian)活动(dong)(dong)普(pu)遍,主(zhu)要(yao)与火山活动(dong)(dong)后期热(re)液活动(dong)(dong)有关,晚(wan)期岩脉侵入又有叠加蚀变(bian)作用。形成(cheng)各种(zhong)蚀变(bian)矿(kuang)物组合,蚀变(bian)分带特(te)征简(jian)述(shu)于下。

  (1)大理(li)岩化带(dai)位于矿体下部,多为(wei)矿体的(de)底板(ban),在剥蚀(shi)面或破碎带(dai)附近常为(wei)硅化理(li)岩。

  (2)菱铁(tie)矿(kuang)(kuang)化带呈孤立透镜体断续产于大理岩化带与(yu)高岭土化带之间,有时直接为矿(kuang)(kuang)体的底板,含(han)少量黄铁(tie)矿(kuang)(kuang)、菱锰矿(kuang)(kuang)、闪锌矿(kuang)(kuang)、方解石和(he)石英等。地表处常为褐(he)铁(tie)矿(kuang)(kuang)。

  (3)高(gao)(gao)岭(ling)土化带呈不规则似层状、透镜状或脉状产出,厚(hou)度(du)平(ping)均为(wei)20m。主要矿物为(wei)高(gao)(gao)岭(ling)石(shi)和埃洛石(shi),少量绢云母(mu)、明矾石(shi)、黄铁矿、石(shi)英。下(xia)部因淋滤(lv)改造作用形成较(jiao)多的(de)1.0nm埃洛石(shi)和三水铝石(shi)。高(gao)(gao)岭(ling)石(shi)有序度(du)较(jiao)高(gao)(gao),常为(wei)完好的(de)六方(fang)片状,大多在1μm左右,也有较(jiao)大的(de)蠕虫状叠(die)片。在富(fu)水条件(jian)下(xia),易(yi)生成1.0nm埃洛石(shi)。

  (4)明矾石化带常(chang)呈(cheng)(cheng)继续似层状(zhuang)或透(tou)镜(jing)状(zhuang),厚(hou)度变(bian)化不一,有时与高岭(ling)土(tu)化带呈(cheng)(cheng)互层或合并,主要矿物为明矾石,含高岭(ling)石、埃(ai)洛石、黄铁矿和石英。

  (5)绢云母(mu)、硅化带该带为(wei)矿(kuang)(kuang)体顶板,矿(kuang)(kuang)物以(yi)次(ci)生石(shi)英为(wei)主,绢云母(mu)次(ci)之,伴有(you)(you)少黄(huang)铁矿(kuang)(kuang)、明矾石(shi)。局部有(you)(you)少量氯黄(huang)晶。该带下部绢云母(mu)有(you)(you)所增多,并有(you)(you)少量高岭石(shi)。

  不同蚀(shi)变带(dai)中,主要特征(zheng)蚀(shi)变矿物分(fen)布(bu)则具有明(ming)显的指带(dai)意义。

  明矾石在高岭土和火山岩中均大量出现,常呈自形菱形晶体,大小在15~20μm之间,以钾明矾石为主,K2O含量可达9.28%,在高岭土中呈团块状或条带状。另一种则呈细粒状产出。

 

(四) 现(xian)代热泉(quan)蚀变亚型高岭土矿床(chuang)

  本亚型矿床典型代表为云南腾冲和西藏羊八井矿。蚀变温度一般不超过200℃,矿石成分常以高岭石、埃洛石、明矾石、蛋白石、石云南腾冲高岭土矿床位于腾冲地热区以热泉为中心约100km2区域内。主要包括硫磺塘、澡塘河、黄瓜菁、襄宋热水塘等数十个泉群,区内出露的地层自下而上为:下古生界高黎贡山群绢云母千枚岩、片岩、片麻岩等变质岩。石炭系勐洪群的泥岩、板岩、含砾杂砂岩、角岩和白云岩组合。上第三系分两个组:南林组为花岗质砂砾岩,砂页岩夹少量煤层,为主要含矿层;芒棒组为灰黑色致密状玄武岩直覆于南林组之上。第四系以火山堆积和河湖相堆积为主。
地热区内岩浆活动频繁,持续时间长,从燕山期至近代的整个地史时期,形成了一套由深成—中深成—浅成侵入直至喷出的岩浆旋回。尤其是新生代以来强烈的基性—中性的火山喷发,形成了宏伟壮观的火山地貌和千姿百态的地热景观。

  区(qu)内基底岩石(shi)由(you)燕山期花岗(gang)岩组成。被南北断裂(lie)带切割,以硫磺塘(tang)—魁阁坡断裂(lie)和杏塘(tang)—热水塘(tang)断裂(lie)为主(zhu),近南北向(xiang)分布。地热区(qu)内分布着许多低(di)温(wen)(wen)、中(zhong)温(wen)(wen)、中(zhong)高温(wen)(wen)和高温(wen)(wen)热泉(quan)、沸泉(quan)、喷气(qi)孔等(deng)。大都呈东(dong)西向(xiang)和南北向(xiang),与区(qu)域构造(zao)方向(xiang)一致(zhi)。热水区(qu)水热蚀(shi)(shi)变强烈,岩石(shi)发生硅化、高岭土(tu)化和泥化作用(yong),出(chu)现了以高岭土(tu)矿物为主(zhu)的一系列中(zhong)、低(di)温(wen)(wen)蚀(shi)(shi)变矿物。

  除上述(shu)表中所(suo)列的(de)蚀变矿(kuang)物(wu)外,还出现一些石(shi)膏、磷钙铝石(shi)、菱磷铝锶石(shi)和磷铝铈矿(kuang)及沸石(shi)类(lei)矿(kuang)物(wu)。

  上(shang)述蚀变矿物彩73娱乐指(zhi)示水热溶液化(hua)学性(xing)质的(主(zhu)要是pH)有以(yi)下几种(zhong):氧(yang)化(hua)硅矿物、明矾石(shi)、高岭石(shi)和迪开石(shi),2∶1型(xing)粘(zhan)土(tu)矿物(主(zhu)要为蒙脱石(shi)和绿泥石(shi))及规则混层矿物。

 

(五) 沉(chen)积和沉(chen)积-风(feng)化亚型高(gao)岭土矿床(chuang)  
该类矿床其矿石呈泥沙状块体,松软而未压实板结。

  矿(kuang)石类(lei)型分为软质(zhi)(zhi)粘土(tu)(tu)(tu)和(he)砂性(xing)高岭(ling)土(tu)(tu)(tu),前者含砂量低(di),有较多无序(xu)高岭(ling)石,晶(jing)片呈破裂状,矿(kuang)层透水(shui)性(xing)差,铁质(zhi)(zhi)不易淋滤(lv)迁移(yi)。一般含铁、钛较高,如(ru)广(guang)东清源、吉(ji)林水(shui)曲柳的(de)高岭(ling)土(tu)(tu)(tu)矿(kuang)床(chuang)属此类(lei),大部作(zuo)耐火粘土(tu)(tu)(tu)使用。后者大都(dou)是含高岭(ling)土(tu)(tu)(tu)的(de)长(zhang)石、石英砂层或砂砾层。透水(shui)性(xing)好,沉积于(yu)盆(pen)地之(zhi)后,又(you)遭受进一步风化(hua)淋滤(lv)。若有腐殖质(zhi)(zhi)造(zao)成(cheng)的(de)酸性(xing)还原(yuan)环(huan)境,则可生成(cheng)结晶(jing)度好的(de)片状高岭(ling)石,含铁、钛低(di),白度高,是优(you)质(zhi)(zhi)造(zao)纸涂料。如(ru)广(guang)东茂(mao)(mao)名(ming)、广(guang)西合浦的(de)高岭(ling)土(tu)(tu)(tu)矿(kuang)床(chuang)属此类(lei)。现以广(guang)东茂(mao)(mao)名(ming)高岭(ling)土(tu)(tu)(tu)矿(kuang)床(chuang)为例(li)叙述如(ru)下(xia)。

  广东茂名高岭(ling)土矿位(wei)于茂名市北郊金塘、山(shan)阁、羊角一(yi)(yi)带(dai)。高岭(ling)土产于第三(san)(san)纪盆地(di)内。盆地(di)总体为(wei)不对(dui)称(cheng)向(xiang)斜构(gou)造,走向(xiang)北西,盆地(di)下部(bu)为(wei)下第三(san)(san)系油柑窝组(zu),为(wei)一(yi)(yi)套砂(sha)砾岩(yan)(yan)、砂(sha)岩(yan)(yan)和油页岩(yan)(yan)沉积,夹褐煤(mei)和泥(ni)质薄层(ceng)(ceng)。厚度为(wei)26~116m。其(qi)(qi)上(shang)(shang)为(wei)上(shang)(shang)第三(san)(san)系中新统黄牛(niu)岭(ling)组(zu),为(wei)一(yi)(yi)套砂(sha)砾岩(yan)(yan)、砂(sha)岩(yan)(yan)、砂(sha)质粘土夹泥(ni)岩(yan)(yan)沉积。其(qi)(qi)下部(bu)是主要的高岭(ling)土含矿层(ceng)(ceng)。黄牛(niu)岭(ling)组(zu)厚75~157m。再上(shang)(shang)为(wei)中新统老虎(hu)岭(ling)组(zu),是一(yi)(yi)套砂(sha)砾岩(yan)(yan)、泥(ni)岩(yan)(yan)和粘土沉积,其(qi)(qi)下部(bu)含高岭(ling)土矿层(ceng)(ceng)。这组(zu)总厚为(wei)450m。

  高岭土矿层呈层状、似层状产出。出露面积约30km2,含矿层岩性均匀,为含砾长石石英砂岩,长石大部分已转变为高岭石。矿石结构松散、经过淘洗,高岭石很易富集。

  茂名高岭(ling)(ling)土矿(kuang)物以石(shi)英(ying)和(he)高岭(ling)(ling)石(shi)为主,仅含(han)(han)少量(liang)(liang)伊利石(shi),不含(han)(han)埃洛石(shi)和(he)蒙(meng)脱石(shi)。原矿(kuang)中高岭(ling)(ling)石(shi)含(han)(han)量(liang)(liang)较低,占20%~40%,石(shi)英(ying)含(han)(han)量(liang)(liang)约(yue)占50%~80%。经过精(jing)(jing)选,得到小于(yu)2μm精(jing)(jing)土后,石(shi)英(ying)含(han)(han)量(liang)(liang)可降至1%以下(xia)。淘(tao)出精(jing)(jing)矿(kuang)中铁、钛含(han)(han)量(liang)(liang)小于(yu)1%,有机质含(han)(han)量(liang)(liang)一般(ban)为0.02%~0.03%。

  精矿经化学漂白处理,白度可达83%~88%。高岭石粒度细小,自然解理好,叠片状和书册状集合体少见。在-320目的粗精矿中小于2μm 粒级片状高岭土含量可达54%~55%。茂名高岭土矿床的成矿物质来源是盆地周围的片麻岩、混合岩、花岗岩及酸性火山岩。它们在第三纪湿热气候条件下,遭受强烈风化。石英、微斜长石、白云母以及花岗质岩。
屑的风化和半风化物质,经河流的短距离搬运,在盆地中沉积下来。这种以长石、石英为主要成分的砂砾层,透水性良好,砂砾层中常夹有煤线和含黄铁矿。砂砾层之上下皆有油页岩、褐煤层。综合来看,是一个富含有机质的酸性还原沉积环境,有机酸有利于铁质的淋滤。这些成矿作用的叠加,就形成粒度细、纯度高,含铁低的片状高岭石的巨大、优质涂布级高岭土矿床。

 

(六) 含煤地层中的高岭石粘土岩亚型(xing)矿(kuang)床(chuang)    

 

  典型例子为大同含煤建造沉积型高岭土矿床,为沉积成岩所形成的硬质高岭土(又称高岭岩)矿床,也是我国彩73娱乐瓷用和耐火材料用高岭土的重要基地。矿区与大同煤彩73娱乐致,位于山西省大同市西南,呈北东-南西向分布,横跨云岗、怀仁、浑源、山阴、平鲁、朔县等地,面积约2 000km2,构造位置属云岗—平鲁构造盆地。结晶基底为太古宇桑干群的变质岩系,上覆自古生代到新生代以来的大部分地层。含矿岩系与含煤岩系完全一致,主要是石炭系上统的太原组,其次是二叠系下统山西组。高岭石矿层与煤层紧密共生(图4.22.7),一般为煤层夹矸,并有产于顶底板中者。太原组分布着九层煤,其间夹有11层高岭土。其中:4号矿层在北部的同家梁、口泉一带最为发育,矿层有时分叉和合并,单层厚度一般近1m,最大的厚度可达2m,矿石为粗晶和细晶高岭岩,层位稳定,质量好;5号矿层在煤田中部峙峰山至鹅毛口一带发育,平均厚度2.25m,矿石为深灰到黑色的胶状高岭岩,常含少量一水软铝石,故烧失量和Al2O3含量偏高,而SiO2偏低;6号矿层质量好,层位、厚度稳定,分布面积广,从山阴、马营、怀仁、峙峰山、吴家窑直至大同口泉一带均有发现,为本区主要的制瓷高岭土矿层,矿层分两层,上层为细晶高岭石岩(俗称黄瓜石),下层为粗晶高岭岩(俗称砂石、黑砂石),单层厚度为0.2~0.5m;8号矿层广泛分布全区,矿石为胶状高岭石平均厚度0.34m,矿石质量好;其余矿层经济意义不大。

  本(ben)区矿石(shi)自然类型可分粗(cu)晶(jing)(jing)高岭岩(yan)、细晶(jing)(jing)高岭岩(yan)、隐晶(jing)(jing)质及隐晶(jing)(jing)质含一(yi)水铝石(shi)的(de)(de)高岭岩(yan)、碎屑状高岭岩(yan)等(deng)四(si)种。矿石(shi)化学成分为硅低铝高型,矿石(shi)化学成分见表4.22.16。其中(zhong)6号(hao)矿层的(de)(de)矿石(shi)最接近高岭石(shi)的(de)(de)理论值。

  大同煤田(tian)中(zhong)(zhong)的高岭(ling)(ling)土矿(kuang)(kuang)(kuang),烧成(cheng)白(bai)度高,热稳定性及结合(he)性好(hao),已被(bei)许多厂、矿(kuang)(kuang)(kuang)用(yong)来生产日用(yong)瓷(ci)和面(mian)砖。雁北陶瓷(ci)研究所(suo)还用(yong)怀仁县峙(zhi)峰山的粗晶高岭(ling)(ling)石矿(kuang)(kuang)(kuang)配以石英、长(zhang)石、滑石、软质(zhi)粘土,试(shi)验生产白(bai)度为(wei)85%高白(bai)瓷(ci)。其中(zhong)(zhong)高岭(ling)(ling)石矿(kuang)(kuang)(kuang)石用(yong)量坯料(liao)为(wei)40%,釉料(liao)7%~9%。

 

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