高岭土矿(中国七大典型高岭土矿床,你知道多少?)
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高岭土是以高岭石亚科矿物为主的粘土或岩石的总称。天然产出的高岭土矿按其产地、品质、可塑性和含砂量(应时、长石、云母等矿物,粒度大于50m)可分为硬高岭土、软高岭土和砂质高岭土三种工业类型。
中国高岭土矿床类型及分布特征
根据高岭土矿床的成因,一般分为风化矿床(风化残积矿床、风化残积矿床)、热液蚀变矿床和沉积矿床。矿床有三大类四大类,也有两种复合作用的产物,如福建龙格岩属热液蚀变风化残积高岭土矿床。
▲高岭土(瓷土)矿物分布示意图
由于地质条件复杂,关于成矿争议很多,曾经分为3类6亚型,现在有10种类型:
(1)酸性脉岩(石英斑岩、细粒岩)风化高岭土矿床,如安徽开门坑高岭土矿床、福建晋江白安高岭土矿床。
(2)花岗岩或混合片麻岩风化残积高岭土矿床,如江西景德镇高岭村、江西九江幸子、福建龙岩、台湾金门高岭土矿床。
(3)长石应时砂岩风化高岭土矿床,如广东茂名山阁高岭土矿床。
(4)中酸性火山岩简单风化型或热液蚀变+风化型高岭土矿床,如福建永春大邱山高岭土矿床,苏州阳山东北部关山高岭土矿床等热液蚀变+风化型。
(5)花岗岩体边缘的混合岩蚀变风化高岭土矿床,如湖南衡山界牌马迹桥高岭土矿床。
(6)古岩溶淋滤充填或充填叠加蚀变高岭土矿床,前者如四川叙永高岭土矿床、山西阳泉高岭土矿床,后者如苏州阳东白山岭高岭土矿床。
(7)酸性凝灰岩蚀变高岭土矿床,矿石多石,含地开石较多,如江西上饶下高州、浙江青田北山高岭土矿床;其他以地开石为主,如浙江松阳和新疆伊宁白洋沟高岭土(地开石)矿床。
(8)含硫温泉蚀变高岭土矿床,如云南腾冲和西藏羊八井高岭土矿床。
(9)煤系沉积型高岭土矿床,如乳山西平朔和辽宁本溪高岭土矿床。
(10)河湖及海岸碎屑沉积高岭土矿床,如江西吉安凤凰圩河湖沉积高岭土矿床,福建晋江第四纪滨河沉积高岭土矿床。
我国高岭土矿床类型虽多,但大型矿床数量少,成矿类型复杂,伴生矿物多,质量差。
中国七大典型高岭土矿床
(1)风化残余亚型高岭土矿床——湖南衡阳界牌高岭土矿床
这类矿床广泛分布于我国南方,是目前我国陶瓷原料的主要来源。湖南衡阳界牌高岭土矿床是典型的此类矿床,也是我国著名的制瓷高岭土产地之一。矿床沿一条大断裂带分布,位于前震旦系板溪组前五组白石峰碧米卡花岗岩与凝灰质板岩和泥质粉砂岩的接触带。这里有条纹状和带状的钠混合岩、绢云母斜长石片麻岩、白云母片岩和应时钠长石,其间夹有伟晶岩脉。这些岩石遭受蚀变和强烈风化,风化壳垂直分带明显。
(2)风化残积亚型高岭土矿床——四川叙永埃洛石矿床。
四川叙永埃洛石矿床为代表,分布于四川台向斜南缘的叙永台洼。矿体位于龙潭煤系与茅口灰岩之间的不整合面上。这些埃洛石可用于高压电瓷、高级陶瓷和石油催化等。叙永埃洛石矿床风化残积剖面自上而下可分为五个带:
a)弱风化淋滤带:该带一般出露于地表,呈平缓残丘状。高岭石粘土岩因地表水淋溶而变色,变成灰白色;
b)浸出氧化带:粘土岩疏松,黄铁矿消失,出现较多褐铁矿,形成铁板,高岭石已部分崩解;
c)淋溶沉积带:叙永型埃洛石的主矿体——粘土岩中的高岭石消失,该带埃洛石不是由高岭石转化而来,而是由中间的铝和硅胶凝聚而成;
d)浸出脱硅带:形成三水铝石或三水铝石,埃洛石脱硅排出的二氧化硅在附近沉淀,形成次生应时和玉髓;
e)石灰岩风化溶解带:该带位于岩溶发育面上。它是含强酸性硫酸溶液的地下水对石灰岩长期侵蚀的结果,这种薄的风化残积带由残留的方解石碎片和粘土物质组成。粘土矿物以高岭石、埃洛石、三水铝石和伊利石/蒙脱石混合层矿物为特征。该带的发育程度控制着埃洛石矿体的形态和厚度。
(3)古热液蚀变亚型高岭土矿床——江苏苏州高岭土矿床。
江苏苏州高岭土矿是中国最大的高岭土生产基地。主要包括阳西、阳东、关山矿区,其中关山高岭土矿床居首位。以关山高岭土矿床为例,矿区内有北北东向、北北东向和北西向的成矿前断裂,其中普遍穿插有火成岩脉。矿体主要受印支期剥蚀面构造控制,倾向北西向。矿区中低温热液蚀变活动普遍,主要与后期火山活动中的热液活动有关,后期岩脉侵入有叠加蚀变。
(4)现代热液蚀变亚型高岭土矿床——云南腾冲和西藏羊八井矿。
该亚型矿床的典型代表是云南腾冲和西藏羊八井矿。蚀变温度一般不超过200℃,矿石成分主要为高岭石、埃洛石、明矾石、蛋白石和应时。
云南腾冲高岭土矿床位于腾冲地热区,温泉周围约100km2。本区基岩由燕山期花岗岩组成。受南北向断裂带切割,主要由六黄塘-奎格坡断裂和兴塘-热水塘断裂组成,呈南北向分布。地热区有许多低温、中温、中高温和高温温泉、沸腾泉、喷孔等。多数为东西向、南北向,与区域构造方向一致。热水区热液蚀变强烈,岩石硅化、高岭土化、泥化,出现一系列中低温蚀变矿物,以高岭土矿物为主。还有一些石膏、勃姆石、菱面体、勃姆石和沸石矿物。
(5)古沉积亚型高岭土矿床——广东茂名和合浦高岭土矿床。
这类矿床的矿石呈淤泥状块状,松软且未压实。矿石类型分为软粘土和砂质高岭土。前者如广东清远和吉林水曲柳的高岭土矿床就属于这一类,大多用作耐火粘土。后者如广东茂名和广西合浦的高岭土矿床就属于这一类。
以广东茂名高岭土矿床为例,该矿床位于茂名市北郊的金堂、山哥和杨娇。高岭土产于第三纪盆地。茂名高岭土矿物主要是应时和高岭石。风化和半风化物质由河流短距离输送并沉积在盆地中。这种以长石和应时为主要成分的砾石层透水性好,砾石层中常夹有煤线和黄铁矿。砾石层上下有油页岩和褐煤层。属于富含有机质的酸性还原性沉积环境,有机酸有利于铁的浸出。这些成矿作用叠加,形成了一个巨大而优质的片状高岭石包裹型高岭土矿床,粒度细、纯度高、含铁量低。
(6)现代沉积亚型高岭石矿床——大同含煤建造沉积型高岭土矿床。
典型的例子是大同含煤沉积高岭土矿床,是沉积成岩作用形成的硬质高岭土矿床(又称高岭石),也是我国北方制瓷用高岭土和耐火材料的重要基地。矿区与大同煤矿一致,位于山西省大同市西南部,呈东北-西南方向分布。横跨云冈、怀仁、浑源、殷珊、平陆、朔县等地,面积约2000km2,构造位置属云冈-平陆构造盆地。含矿岩系与含煤岩系完全一致,主要为上石炭统太原组,其次为下二叠统山西组。
高岭石煤层与煤层关系密切,通常为煤层夹层。太原组有9层煤,中间夹有11层高岭土。该区矿石的自然类型可分为粗粒高岭石、细粒高岭石、含一水硬铝石的隐晶和隐晶高岭石、碎屑高岭石等。
(7)复合高岭石矿床——福建龙岩东红霞高岭土矿床。
一个典型的例子是福建龙岩东宫下高陵土矿,属于蚀变花岗岩风化残积矿床。高岭土矿体直接产于白云母钠长石花岗岩风化壳中,具有明显的垂向分带性。矿石矿物主要包括高岭石、埃洛石、水白云母、应时和少量长石。高岭石结晶有序度低,粒径一般大于2m,埃洛石粒径大多小于2m。
龙岩高岭土矿具有铁、钛差,自然白度高,可选性好,储量大的特点,属于优质大型高岭土矿。矿石规模、产状和质量与风化壳的发育程度密切相关。高岭土矿床的成矿作用不仅受有利于风化成矿的母岩、构造、气候、地貌和水介质条件的控制,而且在中国大陆板块东南部特定的构造环境下,明显受到内生岩浆分异和岩浆后热液蚀变的影响。矿床的成矿过程经历了内生岩浆分异、热液蚀变和表生风化成矿三个地质过程,属复合矿床。
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