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高岭土是粘土或岩石的总称,主要由高岭石亚科矿物组成。根据其来源、质量、可塑性和含砂量(应时、长石、云母等矿物,粒度大于50μm),天然产出的高岭土矿可分为三种工业类型:硬高岭土、软高岭土和砂质高岭土。
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(风化残积矿床和风化残积矿床)、热液蚀变矿床和沉积矿床,分为三大类四大类矿床,也有两种复合作用的产物。如福建龙岩属于热液蚀变风化残积高岭土矿床。
▲高岭土(瓷土)矿产分布示意图▲高岭土(瓷土)矿物分布示意图
由于地质条件复杂,关于矿化的争论很多,曾经分为3类6亚型,现在有10种:(1)酸性脉岩(石英斑岩、细粒岩)风化高岭土矿床,如安徽祁门坑口高岭土矿床、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,如江西景德镇高陵村、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)中酸性火山岩的简单风化型或热液蚀变叠加风化型高岭土矿床,如福建永春大邱山高岭土矿床,苏州阳山东北部的关山高岭土矿床等热液蚀变叠加风化型高岭土矿床。
(5)花岗岩体边缘的混岩蚀变风化高岭土矿床,如湖南衡山界牌马脊桥高岭土矿床。
(6)古岩溶淋滤充填或充填叠加蚀变高岭土矿床,如四川叙永、山西阳泉,后者如苏州阳东东部、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,含大量土工合成材料,如江西上饶下高州、浙江青田北山高岭土矿床;其他主要是地开石,如浙江松阳和新疆伊宁白洋沟高岭土矿床。
(8)温泉蚀变含硫高岭土矿床,如云南腾冲和西藏羊八井高岭土矿床。
(9)煤系沉积高岭土矿床,如乳山西硕、辽宁本溪等。
(10)江湖及海岸碎屑沉积高岭土矿床,如江西吉安凤凰圩江湖沉积高岭土矿床和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,但规模不大,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)风化残积型高岭土矿床——湖南衡阳界牌高岭土矿床
这些矿床广泛分布于中国南方,是目前中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,也是我国著名的瓷土产地之一。矿床沿大型断裂带分布,位于燕山早期白石峰云母花岗岩与前震旦系板溪群武强组凝灰质板岩和泥质粉砂岩的接触带。夹杂伟晶岩脉的有条纹方钠石、绢云母斜长石片麻岩、白云母片岩和应时方钠石。这些蚀变岩也是强风化的,具有明显的风化壳垂直分带
(2)四川叙永风化淋滤亚型高岭土矿床-埃洛石矿床
四川叙永埃洛石矿床是典型的埃洛石矿床,分布在四川台向斜南缘的徐永泰凹陷。矿体位于龙潭煤系与茅口灰岩之间的不整合上。这些埃洛石可用于高压电瓷、高级陶瓷和石油催化。徐勇式埃洛石矿床风化淋滤剖面自上而下可分为五个带:
a)弱风化淋滤带:该带一般出露于地面,呈平缓的丘状。高岭石粘土岩经地表水淋溶后褪色,变成灰白色;
b)浸出氧化带:粘土岩松散,黄铁矿消失,褐铁矿出现较多,形成铁板,高岭石已部分崩解;
c)淋溶沉积带:高岭石消失在粘土岩中,是徐勇式埃洛石的主要矿体。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:形成三水铝石或三羟基铝土矿,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。是含强酸性硫酸溶液的地下水对石灰岩长期侵蚀的结果。残留的方解石碎片和粘土物质构成了这一薄风化残积带,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
江苏省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,矿区内存在北北东向、北东向和北西向的成矿前断裂,其间火成岩广泛穿插。矿体主要受印支期剥蚀面构造控制,向西北方向倾斜。矿区普遍存在中低温热液蚀变活动,主要与晚期火山活动中的热液活动有关,晚期岩脉侵入有叠加蚀变。
(4)现代热液蚀变型高岭土矿床——云南腾冲和西藏羊八井
该亚型矿床的典型代表是云南腾冲和西藏羊八井。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,面积约100km2,以温泉为中心。本区基岩由燕山期花岗岩组成。受南北向断裂带切割,主要由近南北向分布的六黄塘-奎格坡断裂和杏塘-热水塘断裂组成。地热区有很多低温、中温、中温、高温的温泉、沸腾泉、喷孔等。多为东西南北向,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,出现一系列以高岭土矿物为主的中低温蚀变矿物。还有一些石膏、磷勃姆石、菱沸石、磷铝铈矿和沸石矿物。
(5)古沉积亚型高岭土矿床——广东茂名和合浦高岭土矿床
这类矿床的矿石为淤泥状块体,松软松散。矿石类型为软粘土和砂质高岭土。前者如广东清远、吉林水曲柳等都属于这一类型,多用作耐火粘土;后者如广东的茂名、广西的合浦都属于这一类。
以广东茂名高岭土矿床为例,它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。该砾石层以长石和应时为主要成分,透水性好,砾石层中常夹有煤纹和黄铁矿。砾石层上下均有油页岩和褐煤层。属于富含有机质的酸性还原沉积环境,有机酸有利于铁的浸出。这些矿化作用的叠加形成了一个巨大的、高质量的片状高岭石包覆级高岭土矿床,粒度细、纯度高、含铁量低。
(6)现代沉积亚型高岭土矿床——大同煤系沉积高岭土矿床
典型的例子是大同含煤沉积高岭土矿床,它是沉积成岩作用形成的硬质高岭土矿床,是我国北方瓷土和耐火材料的重要高岭土基地。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和下二叠统山西组。
高岭石矿床与煤层密切相关,一般与煤层互层。太原组分布有9层煤,中间夹有11层高岭土。该区矿石的自然类型可分为四种: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。
(7)复合高岭土矿床——福建龙岩东红霞高岭土矿床
福建龙岩东红霞高岭土矿床就是一个典型的例子,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,具有明显的垂直分带性。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。高岭石的晶序较低,粒径一般大于2μm,而埃洛石的粒径大多小于2 μ m。
龙岩高岭土矿具有铁、钛含量低、天然白度高的特点。是一种可选性好、储量大的优质大型高岭土矿。矿体的规模、产状和质量与风化壳的发育程度密切相关。高岭土矿床的成矿不仅受母岩、构造、气候、地貌和有利于风化成矿的水介质条件控制,而且明显受中国大陆板块东南部特定构造环境中岩浆期后内生岩浆分异和热液蚀变的影响。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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