胡秋玲

(廣東省核工業(yè)地質(zhì)局 二九二大隊，廣東 河源 571000)

高嶺土是由高嶺石族礦物組成的黏土，是燒制陶瓷的重要原料。自北宋景德年間起，江西景德鎮(zhèn)的制陶工匠便利用一種白色黏土燒制陶瓷，這種陶瓷細膩精美、四海揚名，“高嶺土”一詞便源于這種白色黏土的產(chǎn)地“高嶺村”[1]。目前，高嶺土用途除涵蓋陶瓷、造紙、涂料、耐火材料等多個領(lǐng)域外，還用于建筑相變儲熱材料、太陽能儲能材料、生物醫(yī)藥、吸附材料、分子篩原料，對支撐戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的作用[2]。河源市高嶺土資源儲量豐富，但大部分分布在東源縣、紫金縣、和平縣等花崗巖巖體出露較多縣份，且大部分以風化礦為主，形態(tài)以層狀為主，而連平縣岑告高嶺土礦為脈狀，賦存于沉積巖的斷裂構(gòu)造中，本文通過對其礦床成礦地質(zhì)特征進行了分析，初步總結(jié)了其礦床成因，可為下一步找礦提供方向。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)地處華南褶皺系諸廣—武夷隆起與粵東—粵中坳陷之轉(zhuǎn)換部位。大東山—貴東東西向構(gòu)造巖漿帶與九連山復(fù)式褶皺帶復(fù)合部位。

1.1 地層

岑告高嶺土礦周邊主要發(fā)育晚古生代—中生代地層，以海相陸源碎屑沉積巖系為主，碳酸鹽巖系為次(圖1)；第四系地層不整合于基巖風化殼之上，為一套較粗的碎屑堆積層。由老至新簡述如下。

圖1 連平縣岑告高嶺土礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological map of Cengao Kaolin Mining Area in Lianping County

(1)泥盆系(D)。泥盆系地層在本區(qū)分布較廣，中統(tǒng)桂頭組(D2g)主要分布于本區(qū)西側(cè)，為砂巖、含礫砂巖、砂巖夾頁巖、粉砂巖；中統(tǒng)東崗嶺組(D2d)主要分布于本區(qū)及周邊，主要為砂巖，粉砂巖，砂質(zhì)頁巖，頁巖等；上統(tǒng)天子嶺組(D3t)主要分布于本區(qū)東側(cè)，為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r，下部夾頁巖及粉砂巖。

(2)石炭系下統(tǒng)大塘階(C1q)。主要分布于本區(qū)東側(cè)，主要巖性為灰?guī)r，局部夾砂巖、頁巖等，厚約80 m，與下伏地層呈不整合接觸。

(3)三疊系上統(tǒng)大頂組(T3d)。主要分布于本區(qū)東南側(cè)，由碳酸鹽巖與碎屑巖交替產(chǎn)出，主要為砂礫巖、砂巖、頁巖、白云質(zhì)灰?guī)r、大理巖等。本層厚約800 m，與下伏地層平行不整合接觸。

(4)白堊系上統(tǒng)南雄群(Kn)。零星分布于隆街鎮(zhèn)西側(cè)，下部由紫紅色、青灰色砂巖，砂質(zhì)頁巖夾砂礫巖組成，厚491 m；中部以紫、紫紅色砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)砂巖為主，厚656 m；上部以紫紅色砂質(zhì)泥巖為主，夾砂巖、泥灰?guī)r，厚1 264 m。與下伏地層呈角度不整合接觸。

(5)第四系(Q)。以沖積(Qal)為主，由黃色黏土、亞黏土、細砂及碎石組成，厚度2～40 m；次為沖洪積層，分布于河川、山間盆地，底部為灰—棕黃色砂礫、砂、砂質(zhì)礫土；中部為砂質(zhì)、粉砂質(zhì)黏土；上部為灰色—灰黑色黏土，淤泥；其厚度為9～17 m。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域構(gòu)造主要為北東向九連山復(fù)式褶皺以及南北向、北東向、近東西向斷裂構(gòu)造?？傮w上本區(qū)北部構(gòu)造較為復(fù)雜，而礦區(qū)所在的南部構(gòu)造較為簡單，礦區(qū)地處九連山復(fù)式褶皺北西翼，主要為單斜構(gòu)造，產(chǎn)狀平緩。礦區(qū)東側(cè)僅見有一條近南北向斷裂F1，該斷裂傾向東，傾角35°，為恩平—新豐斷裂帶北端的次級斷裂。礦區(qū)中部內(nèi)有一條近南北向構(gòu)造F2，為恩平—新豐斷裂帶北端的次一級斷裂，其傾向為西，傾角27°～57°，呈現(xiàn)北陡坡南緩，為高嶺土礦的賦存部位。

1.3 巖漿巖

2 礦體特征

2.1 礦體形態(tài)、規(guī)模

2.2 礦石礦物組成與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

風化砂質(zhì)高嶺土礦，分布于花崗巖地表及淺部，礦石新鮮者為白色，長時間暴露于地表后為灰白色、深灰色，砂土狀，塊狀，主要由高嶺石、水云母、石英及長石碎屑等組成，為花崗巖全風化、強風化產(chǎn)物。礦石為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，土狀構(gòu)造，細砂土狀構(gòu)造，礦石中的長石、石英碎屑雜亂排列，高嶺石、水云母等黏土礦物充填其間，質(zhì)地松散易碎，遇水手捏成團可塑。

原生瓷石礦呈脈狀分布，位于風化砂質(zhì)高嶺土礦下部，經(jīng)鉆探揭露取樣分析，礦區(qū)內(nèi)瓷石的鉀、鈉含量較高，呈白色、灰白色、主要由長英質(zhì)礦物、石英、鉀長石、鈉長石、絹云母、黏土礦物等組成。瓷石為細(中)粒花崗結(jié)構(gòu)或鱗片粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，局部見有斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶成分為石英、鉀長石或斜長石。局部可見偉晶或塊狀結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，條帶狀構(gòu)造。

2.3 礦石質(zhì)量

風化砂質(zhì)高嶺土礦石的主要有益組分及含量：Al2O3為13.44%～18.19%，平均16.63%；有益組分變化系數(shù)5.34%；主要有害成分及含量Fe2O3+TiO2為0.630%～1.632%，平均1.21%，有害組分變化系數(shù)13.93%。

原生瓷石的主要有益組分及含量：Al2O3為12.17%～15.46%，平均13.13%，變化系數(shù)6.13%；K2O為0.53%～6.25%，平均4.23%，變化系數(shù)48.88%；Na2O為0.86%～8.17%，平均3.48%，變化系數(shù)66.12%。主要有害成分及含量：Fe2O3為0.11%～0.79%，平均0.59%，變化系數(shù)31.38%；TiO2為0.03%～0.06%，平均0.04%，變化系數(shù)22.09%。經(jīng)分析風化砂質(zhì)高嶺土燒白度31.1%～41.1%，原生瓷石礦燒白度21.4%～49.4%。

經(jīng)對比分析，出露地表和埋深較淺的砂質(zhì)高嶺土礦質(zhì)量較好。礦區(qū)高嶺土礦2號勘探線剖面如圖2所示。

2.4 礦體圍巖

礦體的頂板及底板主要為泥盆系中統(tǒng)東崗嶺組(D2d)泥質(zhì)頁巖、砂巖，主要以軟弱層為主，據(jù)多年的采掘情況，礦體比較穩(wěn)定，礦體分布形態(tài)與斷裂帶F2一致，而且礦體內(nèi)部未見夾石存在，但可見少數(shù)規(guī)模較小的晚期構(gòu)造裂隙或局部破碎現(xiàn)象，基本不影響礦石質(zhì)量。

圖2 礦區(qū)高嶺土礦2號勘探線剖面Fig.2 Section of No.2 exploration line of Kaolin Mine in mining area

3 礦床成因

根據(jù)高嶺土的成因類型，高嶺土礦床通?？煞譃轱L化型、熱液蝕變型、沉積型以及煤系等多種類型[3-5]，連平縣周邊高嶺土礦較少，河源市周邊高嶺土礦床多為風化型、熱液蝕變型兩種。岑告礦床高嶺土礦分原生瓷石礦和風化砂質(zhì)高嶺土礦，雖然兩者形態(tài)結(jié)構(gòu)有差異，但兩者有著密切相關(guān)的聯(lián)系。

通過地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)深部的原生瓷石礦與砂巖界線較明顯，其圍巖有褪色蝕變，上界面圍巖較破碎，構(gòu)造對巖石的擠壓破碎現(xiàn)象明顯。同時原生瓷石礦與正常花崗斑巖脈相比，暗色礦物減少，淺色礦物增多，鈉長石化蝕變強烈。這表明本區(qū)原燕山三期補充期的花崗斑巖巖脈在沿F2斷裂侵入的熱液作用下，使得脈體礦物黑云母中的鐵、鈦被分解，暗色礦物消失，淺色鋁硅酸鹽礦物含量增加，巖石普遍鈉長石化、高嶺石化形成原生瓷石礦。

礦區(qū)地表風化砂質(zhì)高嶺土礦與其圍巖砂巖界線明顯，礦體與圍巖已近乎直線相接觸，礦體與圍巖層理相斜交，可見礦體明顯沿構(gòu)造裂隙面發(fā)育。因礦體圍巖泥盆系中統(tǒng)東崗嶺組(D2d)以泥質(zhì)頁巖、砂巖等軟弱層為主，裂隙發(fā)育，大氣降水很容易順其侵入，為地表降水向下流動提供了良好的通道。同時水介質(zhì)對經(jīng)后期熱液交代作用下的鈉長石化、高嶺石化花崗斑巖脈進行充分的淋洗，從而加速長石的高嶺土化。在此進程礦物中，K 等元素隨著季節(jié)性土壤水垂直向下遷移到潛水面附近，在地表殼層殘留下不活潑的Al、SiO2等元素富集成礦。受后期風化作用，大氣降水的侵蝕，鈉長石化、高嶺石化花崗斑巖脈淺部出露部位便形成風化砂質(zhì)高嶺土礦，其越靠近淺部風化和淋濾作用越強，礦化就越好。

通過以上分析可知，本區(qū)在印支期受恩平—新豐斷裂影響，發(fā)育斷裂構(gòu)造F2，燕山期受恩平—新豐斷裂加劇并伴隨強烈?guī)r漿侵入，燕山三期補充期的花崗斑巖巖脈沿F2斷裂帶充填，其在后期熱液的作用下發(fā)生鈉長石、鉀長石化等褪色蝕變，形成原生瓷石礦，同時出露淺部的鈉長石、鉀長石化花崗斑巖脈在地表風化和淋濾作用下形成風化砂質(zhì)高嶺土礦。由此可見，這2種礦體類型實際是來自同一花崗斑巖巖脈的不同礦化階段，原生瓷石礦形成于礦化的早期，而風化砂質(zhì)高嶺土礦形成于礦化的晚期。

4 結(jié)論

通過對已發(fā)現(xiàn)礦床及礦產(chǎn)地成果資料的對比研究，系統(tǒng)總結(jié)該區(qū)高嶺土礦礦體特征及礦石質(zhì)量，并分析了該區(qū)高嶺土的重要成礦條件，得出如下結(jié)論。

(1)連平縣岑告高嶺土礦床屬于花崗斑巖巖脈經(jīng)低溫熱液蝕變疊加風化殘余型高嶺土礦床。礦石淺部為風化砂質(zhì)高嶺土礦，深部為原生瓷石礦，通過對比，其出露地表和埋深較淺的砂質(zhì)高嶺土礦比深部的原生瓷石礦質(zhì)量較好。

(3)本區(qū)原生瓷石礦礦化與花崗斑巖脈鈉長石化、鉀長石化呈正相關(guān)，風化砂質(zhì)高嶺土礦與原生瓷石礦的風化淋濾程度呈正相關(guān)，所以沿花崗斑巖脈在地表的延伸方向有較好的找礦潛力。