新疆高嶺土成礦特征及成礦規律簡析

秦 彪

（中國建筑材料工業地質勘查中心新疆總隊,新疆烏魯木齊830000）

新疆高嶺土礦資源/儲量處在全國第24位。據新疆礦產資源儲量簡表統計，截止2015年底，新疆高嶺土累計查明資源儲量礦產地3處，總資源儲量為72.27×104t。其中：基礎儲量 (122b)為7.84×104t，(332)+(333)資源量為64.43×104t。

新疆高嶺土礦地理分布的特點一是分布較廣，新疆的14個地州中的9個，88縣市中的15個有高嶺土礦分布。在主要山系的山前地帶均有高嶺土礦分布。二是礦點和資源儲量相對集中。高嶺土礦主要分布在阿爾泰山南緣、西準噶爾阿拉套山南坡、東準噶爾卡拉麥里山南坡、北天山中段博格達山北坡、伊犁盆地北緣、北天山南緣吐魯番至哈密一帶、中天山塔什店山間盆地、西南天山南緣一帶。

從新疆高嶺土礦產地分布情況看，高嶺土礦主要集中在阿勒泰地區和塔城地區，2個地區高嶺土礦產地均分別占全疆的30%。探獲資源儲量主要集中在阿勒泰、塔城、伊犁、吐魯番等地州。其中，探獲資源量達400×104t以上的有塔城和吐魯番2個地州。

1 新疆高嶺土成礦區帶劃分

根據《重要礦產和區域成礦規律研究技術要求》（陳毓川等2010），結合新疆礦產地質志礦床類型劃分方案，新疆高嶺土主要成礦單元包括9個Ⅲ級成礦帶、16個Ⅳ級礦帶。共劃分出了17個Ⅴ級成礦遠景區。

2 礦床成因

新疆已有工業價值的高嶺土礦床按其成因類型可分為風化殘積型、陸相機械沉積型、陸相生物化學沉積型、海相火山—沉積型4種類型。其中，高嶺土以陸相生物化學沉積型為主，風化殘積型和海相火山—沉積型礦床較少。新疆的高嶺土礦床主要礦床類型見表1。

風化型礦床在新疆主要產于地勢低平、雨水充沛的中生代花崗巖、斜長花崗巖的邊緣或風化殼之上，特征礦物是無序的板狀高嶺石與7埃、10埃埃洛石成帶分布。目前主要用作陶瓷及造紙工業原料。

表1 高嶺土礦床主要類型

機械沉積型礦床產于河漫灘、湖沼、海灣地段，為附近花崗巖、凝灰巖受風化形成的高嶺石礦物搬運分選富集及硅鋁膠體淀積而成。第四紀的未經成巖作用，第四紀前經受過成巖作用。新疆主要產于古近系和新近系地層中。為新疆主要成因類型。特征礦物是無序的細小渾圓或假六方片狀高嶺石、部分水云母。一般用作造紙、陶瓷、搪瓷、橡膠工業原料。

生物化學沉積型礦床多沿山前凹陷和山間凹陷呈層狀、似層狀、透鏡狀分布，含礦層位多屬于侏羅系河湖泊沼澤相沉積建造地層。礦床規模多為中—小型。為新疆主要成因類型。特征礦物是有序到無序的不規則小片或呈蠕蟲狀集合體的高嶺石。用作耐火材料工業、日用和建筑衛生陶瓷工業原料。

海相火山巖型礦床與巖漿侵入、火山噴發活動有關的低溫熱水溶液作用于各種成礦原巖而形成的高嶺土礦床。該類型高嶺土礦床的形成主要受成礦前斷裂構造和中酸性或偏堿性噴發相為主的巖漿活動控制。

3 礦床特征

風化型礦床位于西伯利亞板塊阿爾泰陸緣活動帶之南阿爾泰晚古生代弧后裂陷槽內。基底巖石主要為大面積分布的華力西中期斜長花崗巖體，賦礦地層為一套河流相、湖相陸源碎屑巖沉積建造。巖石組合為粉砂質泥巖、粉砂巖、砂質高嶺土、砂礫巖。產狀較為平緩。外圍巖漿巖出露面積較廣。礦體多呈長條帶狀、透鏡狀。具有明顯的垂直分帶性。從地表向下，一般分完全風化帶：位于風化帶最上部。原巖已完全風化成高嶺土，靠近地表的高嶺土常常染色成雜色高嶺土［1］，向下過渡為白色高嶺土；不完全風化帶：位于風化帶的中間部分，由于風化作用不完全，因此高嶺土中常常含有長石、云母類的殘余礦物；半風化帶：位于風化帶的下部。由于風化作用減弱，常保留較多原巖中的礦物；原巖：為斜長花崗巖。優質高嶺土常形成與完全分化帶［2］，礦石具土狀或蠟狀光澤，略有滑感；潮濕時為淡黃綠、淺灰綠色，具油脂光澤，滑感較強，具含砂土狀結構，塊狀構造。經X射線粉晶衍射分析，礦物成分主要為高嶺石，其次為石英，有少量纖磷鈣鋁石。礦石為高度有序的高嶺石，純度極高，僅含很少量的石英。透射電子顯微鏡分析，高嶺石為等度假六方片狀晶體，自形程度好，薄厚均勻，邊界清楚，顆粒細小，一般0.3～0.1μm，小者0.04μm，其晶形及粒級均達到了造紙涂布要求。主要有益組分：A l2O332.50%～38.52%，平均36.10%、SiO247.51%；有害組分：Fe2O30.30%～2.81%，平均1.04%，T iO20.22%～0.49%，平均0.35%。

機械沉積型礦床主要分布于山前地帶和環繞大小盆地的邊緣地帶。賦礦地層主要為內陸河湖相碎屑巖沉積建造的古近系和新近系地層，巖性組合為粉砂質泥巖、砂巖鐵染泥巖為主，夾軟質及砂質高嶺土。礦體呈緩傾斜的層狀、似層狀產出，個別呈透鏡狀產出。賦礦巖石為軟質高嶺土和砂質高嶺土2種，其中砂質高嶺土具砂狀結構，塊狀構造。大部分疏松易碎，少部分較硬，吸水性能差，硬著水泡不開。投射電子顯微鏡下觀察，成分比較雜，不規則，片狀云母比較多。大小在1～5mm左右。其次為假六方片狀高嶺土，粒徑大小不均，大者可達0.5mm，小者小于0.1mm。個別見球狀，含管狀埃洛石。A l2O317.87%、SiO267.07%、Fe2O33.07%、T iO20.98%。軟質高嶺土具致密土狀結構，塊狀構造，質軟，手捻細膩，新鮮面具蠟狀或油脂光澤，具良好的吸水性能，吸水達30%～50%，可見迅速碎裂，有膨脹性能，有滑感，塑性良好。投射電子顯微鏡下觀察，為等度假六方片狀高嶺土。成分單一，自形程度好，薄厚均勻，邊界清楚。粒細小，一般小于0.2mm。870118照片多數接近于0.1mm，小者0.04mm。A l2O322.77%、SiO261.03%、Fe2O33.69%、T iO21.00%。

生物化學沉積型礦床主要分布山前凹陷、斷陷盆地，賦礦地層主要為侏羅系含煤地層，巖石組合為石英砂巖、含礫砂巖、礫巖夾粉砂巖、泥質粉砂巖和少量粘土礦層。賦礦巖石為軟質高嶺土和砂質高嶺土。礦體多呈層狀產出，軟質高嶺土具泥質結構，致密塊狀（層狀）構造。具蠟狀光澤，貝殼狀斷口，粘舌，手摸細膩，略有滑感，可塑性強。礦物成分為：高嶺石48.2%、水云母22.4%、石英26.5%、長石2.9%。A l2O3大于24%,含砂量小于50%。砂質高嶺土含粉砂泥質結構，層狀構造。具土狀光澤、表面略顯粗糙，滑感不明顯，可塑性略弱。礦物成分為：高嶺石34.8%、水云母33.5%、石英26.6%、長石5.1%。A l2O3小于24%,含砂量大于50%。主要有益有害化學組分：A l2O320.17%～29.35%，平均24.89%；SiO256.66%～61.42%，平 均 59.74%；Fe2O31.16%～1.62%，平均1.44%；T iO20.33%～0.59%，平均0.48%。

4 成礦規律

4.1 風化殘積型高嶺土礦床

新疆造山運動強烈，巖漿活動頻繁，發育有大量的中生代酸性侵入巖，為高嶺土礦床的形成提供了豐富的物質來源。特別是分布在地勢低平、雨量充沛、氣候濕熱，大面積分布的中生代花崗巖、花崗閃長巖的邊緣或風化殼之上，這些風化原巖中的長石、云母類礦物在酸性水介質作用下，發生生成高嶺石礦物[3]。濕熱的氣候和有利地形是影響高嶺土礦床形成的重要因素。濕熱的氣候加速物質風化、水解；有利地形（山間盆地、山前凹陷、湖泊等）有利于水介質流動，造成開放體系的環境，有利于風化作用的進行，使原巖中與高嶺土生成無關的陽離子被淋濾掉[4]；又使風化產物不致流失。最終形成高嶺土礦。

4.2 陸相機械沉積型高嶺土礦床

新疆大的地貌特征是“三山夾兩盆”的格局，在諸多小山系的山前地帶和環繞大小盆地的邊緣地帶，主要是環繞準噶爾盆地邊緣和伊犁、塔城、吐哈盆地的邊緣，發育有大面積分布的古近系和新近系近代內陸河湖相碎屑巖沉積建造。只要附近或周邊具備中生代花崗巖、花崗閃長巖等酸性侵入巖體，提供長石等物質來源，通過地表水的搬運作用，在沉積水的盆地（湖泊、河流、濱海）中，經分選、沉積而富集而成高嶺土礦床。

4.3 陸相生物化學沉積型高嶺土礦床

在新疆，幾乎環繞每個盆地的邊緣都廣泛發育著侏羅系含煤的內陸湖相沉積建造[5]，其巖性組合主要為砂巖、粉砂巖、粉砂質泥巖、泥巖或高嶺土夾多層煤。高嶺土礦有時為煤層頂底板，有時位于煤層附近，也有在煤系地層下部鋁土礦層中呈夾層產出并相互過渡[6]。在沉積旋回中礦層多產于物質分選性好，沉積物粒度較細的部位。

4.4 海相火山巖型礦床

與巖漿侵入、火山噴發活動有關的低溫熱水溶液作用于各種成礦原巖而形成的高嶺土礦床。主要受成礦前斷裂構造和中酸性或偏堿性噴發相為主的巖漿活動控制。