丁里礦區（南段）陶瓷原料用瓷石礦礦床特征及成因分析

朱廣居 郝琴華

摘要：通過詳查工作，本文論述該礦礦區地質特征、礦床地質特征及礦床成因，指出其找礦標志，為今后周邊地區尋找同類瓷石礦床有重要的指導意義。

關鍵詞：瓷石礦;礦床特征;巖漿巖;蕭縣丁里

礦區中心位于安徽省蕭縣城南偏西約5km處，為蕭縣丁里鎮所轄。通過測量、采樣、測試、鉆探、剝土，1∶5000地質填圖等地質工作方法，南段瓷石礦在礦權范圍內共獲得瓷石礦資源量（332+333）9348.59萬噸。

1.礦區地質特征

1.1地層

礦區位于蕭縣復背斜南東翼。區內地層隸屬華北地層區淮河地層分區淮北小區，為標準的北相地層。

礦區出露地層自上而下分別有第四系、上石炭統太原組、本溪組，奧陶系中統老虎山組、下統馬家溝組下段，蕭縣組上、下段，上寒武統鳳山組上、下段。

1.2構造

區域范圍所處大地構造單元屬華北陸塊之徐淮地塊之淮北斷裂帶。區內自東向西有皇藏峪復背斜、閘河復向斜、蕭縣復背斜、蔣河向斜等。

礦區位于蕭縣復背斜中段的南東翼，主要為向南東傾斜的單斜構造，傾角一般35°～45°。更次一級構造，有一個向斜和兩個背斜，為靈山背斜（肖縣背斜之主體背斜）、白婁子向斜、縱林背斜，位于礦區北東側，本礦區內未發現大的褶皺。

1.3巖漿巖

區域內侵入巖分布較廣，出露面積約35km2，共48個巖體，侵入巖時代作如下劃分為燕山期和加里東期。

勘查區內出露的花崗斑巖為燕山期第三次侵入的丁里巖體，位于蕭縣狼尾山至15線（原勘探線）一帶，出露3處，出露面積1.29km2。最大的巖體為狼尾巴山。巖體之間為第四系復蓋。呈巖株狀沿北北東向坡里—黃山斷層侵入于蕭縣復背斜南東翼。

2.礦床地質特征

2.1礦體特征

丁里礦區（南段）瓷石礦原巖為花崗斑巖，屬燕山期第三次侵入的丁里巖體。由于第四系覆蓋，分割為南北兩塊，通過填圖鉆揭露，證實第四系下部均為巖體，分布出露于狼尾巴山至15線（原勘探線）一帶，故為作一個礦段考慮。

礦體簡介如下：

礦體東西出露最大寬度2km，南北2km，出露標高45m～132m，出露面積1.29km2。礦體內有一個上石碳統太原組的捕虜體，捕虜體面積19802m2，捕虜體多已蝕變為角巖、大理巖等。蝕變不強，蝕變帶不寬而且單一，蝕變帶一般1m至數米，未見礦化及矽卡巖。本礦體表面風化一般，風化層厚10cm～25cm，主要礦物為長石、石英，約占85%，粘土礦物為蒙脫石、伊利石約占12%。

據填圖孔揭露，第四系厚5.65m～6.24m。

2.2礦石質量

2.2.1礦石的結構、構造、礦物成份

礦石為花崗斑巖，氣孔狀花崗斑巖兩種：灰白、淺灰、淡粉紅色斑狀結構（照片1、2），塊狀構造，部分氣孔狀構造，斑晶主要由斜長石、石英、鉀長石組成，斑晶占3%～8%。基質為細晶～微晶結構，主要由石英、斜長石、鉀長石及少量暗色礦物片組成。總的礦物含量斜長石25%～50%。鉀長石25%～40%，石英25%～45%，黑云母、白云母及暗色礦物少量。次生礦物伊利石、蒙脫石等。

X衍射定量定性分析（2-XX～5-XX），風化程度低的礦石主體礦物石英、長石占96%，其他余量。風化程度較高的礦石主體礦物石英、長石占75%，蒙脫石15%，伊利石7%，其他余量。

現將主要礦物描述如下：

石英：無色透明，內部純凈，個別可見到短六個方柱狀、雙錐自形晶或半自形晶，六方柱多數不發育。部分熔蝕，自形，多邊形，也有半自形—他形粒狀，粒徑1mm～2mm。基質石英：他形粒狀，常呈蠕蟲狀與長石組成放射狀的文象結構。

鉀長石：自形、半自形柱狀、板狀，個別顆粒可見卡氏雙晶，部分表面呈淺牛皮色、高嶺土化，部分顆粒僅保留外形輪廓，內部由鱗片狀絹云母交代。個別樣品中，鉀長石高嶺石化較強，表面吸附鐵質而呈褐色。

斜長石：自形板狀，有的呈長柱狀或長條形。有的僅保留外形，個別具聚片雙晶，部分絹云母化明顯。

絹云母：細小鱗片狀，一部分為自生礦物，形成大顆粒，另一部分為次生礦物，分布在長石顆粒之間，也有交代斑晶中的斜長石。

黑云母：片狀、淺綠～深綠色，一組極完全解理。內部有鐵質不透明礦物析出。

白云母：自生礦物，彎曲片狀，淺黃—深黃，一組極完全解理。

磁鐵礦：副礦物，不透明，黑色、粒狀。2.2.2礦石物理性質由于丁里礦區（南段）是丁里礦區的一部分，根據中國

礦業大學分析測試中心、國土資源部合肥礦產資源監督檢測中心等單位對丁里礦區瓷石礦石的測試結果及野外肉眼觀察，瓷石礦石具以下物理性質：

顏色：淺灰白、灰白、淡粉紅色。

結構：為斑狀結構，斑晶由石英、長石組成，斑晶自形—半自形，基質由石英、長石、絹云母組成，為細粒、微粒結構。

構造：塊狀、氣孔狀構造。

次生變化：部分樣品斜長石、鉀長石具絹云母化、泥化，少量樣品斜長石、鉀長石泥化、絹云母化強烈。

硬度：摩氏硬度6～7級。體重：經小體重測試結果，礦石平均體重2.60。抗壓強度：84.1Mpa～214Mpa、平均139.61Mpa。2.2.3礦石化學成分（表1）氧化物含量：化學成分是衡量礦石質量優劣及作為礦石加工利用的

重要指標。現根據礦段內1759個基本分析樣及294個組合分析樣的統計結果，礦石化學成分：SiO266.56～79.05%;平均76.09%;Al2O310.32～16.97%，平均12.97%;Fe2O30.21～1.03%，平均0.54%;TiO20.026～0.081%，平均0.057%;Fe2O3+TiO20.597%;K2O3.31～8.21%，平均4.24%;Na2O1.23～7.37%，平均4.21%;K2O+Na2O8.45%，CaO0.21～0.46%，平均0.31%;MgO0.013～0.072%，平均0.039%;SO30.007～0.137%，平均0.027%。

化學成分特征：

通過對礦石平均化學成分統計分析，總結出瓷石礦石的化學成分具以下特征：

1SiO2、Al2O3含量較高，SiO2兩極值為66.56%～79.05%，平均76.09%，可以全部或部分取代陶瓷原料配方中的石英原料，Al2O310.32%～16.97%，平均12.97%，滿足瓷石原料要求。

2K2O、Na2O含量：K2O3.31%～8.21%，平均4.24%、Na2O1.23%～7.37%，平均4.21%、K2O+Na2O平均8.45%，從化學成分可看出K2O、Na2O含量相對較高，屬熔劑性原料，可以大范圍降低燒成溫度，節約能源，給低溫燒成陶瓷制品創造有利條件。

3有害組分Fe2O3、TiO2含量：Fe2O30.21%～1.03%，平均0.54%;花崗斑巖與氣孔狀花崗斑巖從化學分析結果來看Fe2O3含量沒有明顯的差別，肉眼觀察氣孔狀花崗斑巖氣孔中常可見到磁鐵礦及暗色礦物，估計局部鐵含量較高。

TiO20.026～0.081%，平均0.057%;TiO2含量一般很低，肉眼很難鑒別，從化學分析結果來看，花崗斑巖與氣孔狀花崗斑巖差別不大，我們認為TiO2不是主要的有害成份，主要有害成份是Fe2O3。Fe2O3+TiO2為0.597%，小于1%。符合普通陶瓷原料的要求，用作高級陶瓷原料需除鐵、鈦。

4CaO、MgO：CaO0.21%～0.46%，平均0.31%;MgO0.013%～0.072%，平均0.039%;據礦區15個礦石全分析結果：FeO0.14%～0.34%，平均0.23%;P2O50.007%～0.014%，平均0.011%;灼減0.31%～0.78%，平均0.61%;H2O0.11%～0.31%，平均0.18%。

礦體332（首采礦體）平均化學成分Al2O312.97%，Fe2O30.48%，TiO20.057%，Fe2O3+TiO20.537%，K2O4.24%、Na2O4.24%、K2O+Na2O8.48%、SiO276.19%、CaO0.30%、MgO0.031%，SO30.029%。

化學成分Al2O3、Fe2O3+TiO2、Na2O+K2O含量符合《礦產工業要求參數手冊》建筑衛生陶瓷、日用陶瓷礦物原料高嶺土第三類（瓷土和瓷石）一般要求。

2.3礦石類型和品級

礦石的自然類型

按《礦產工業要求參數手冊》建筑、衛生陶瓷、日用陶瓷礦物原料。礦石屬礦物原料高嶺土第三類（瓷石和瓷土），自然類型為花崗斑巖、氣孔狀花崗斑巖兩種。

礦石的工業類型：長石、石英質陶瓷原料用瓷石礦。

2.4礦體圍巖和夾石

2.4.1礦體圍巖

丁里礦區（南段）西南側見有太原組捕擄體，捕虜體為礦體的頂板，巖性主要為灰巖、砂質頁巖、砂巖互層。其他方面均為第四系覆蓋，產狀不明。

2.4.2夾石

礦區內瓷石礦體出露寬度及沿深均較穩定，根據剖面測量、鉆孔資料及樣品分析結果，各礦體內均無夾石。

3.礦床成因及找礦標志

3.1礦床成因

本礦床侵入時代為燕山期第三次，屬偏堿之酸性巖類。與北北東向斷裂帶關系極為密切，嚴格受其控制。同位素年齡值為1.223億年～1.156億年。本次侵入巖出露不多，分布不廣，如徐山巖體、磨山巖體、青山寨巖體等，出露面積0.1km2～0.6km2不等。侵入地層∈1m-0，巖體產狀多為巖株、巖床。礦床成因類型為巖漿巖型。

3.2找礦標志

瓷石（瓷土）礦原巖呈多種鋁硅酸鹽巖石特別是酸性火成巖、本區出露的花崗斑巖、花斑巖、花崗閃長斑巖均可作瓷石礦的勘查對象。

除蕭縣的丁里礦段巖體外、埇橋區夾溝磨山花崗斑巖體及周邊的乾山、青山、圣泉寺、芒碭山等地出露的花崗斑巖均可為今后尋找此類礦產的理想靶區。

4.結論

通過詳查工作，基本查明礦區內地層、構造、巖漿巖及水文地質情況，對礦體的形態、產狀、大小、分布情況，對礦石的物質成分、化學成分結構構造等已基本了解，對礦石的加工工藝性能進行了試驗。總結了礦床特征及成礦規律，為其他礦區找礦提供了一定的參考。

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