橫峰縣大山崗瓷土礦地質特征及成因淺析

李長志

（江西省煤田地質勘察研究院，江西 南昌 330001）

大山崗瓷土礦礦區位于橫峰縣城區北西約6.5 km，其行政區劃隸屬橫峰縣岑陽鎮管轄。 勘查區走向長約1.1 km，傾向寬約0.7 km，面積0.79 km2。 該瓷土礦詳查項目施工周期9 個月，項目采用了地質測量、鉆探、槽探和采樣測試等綜合勘查手段，施工鉆孔27 個，累計完成鉆探工作量1196 m、槽探1343 m3、采集各類樣品314 件，在此基礎上分析該區瓷土礦礦體特征和成因機理，為其開發利用和尋找評價此類礦床提供一定的指導意義。

1 地質概況

大山崗瓷土礦區位于欽杭結合帶南帶之懷玉坳陷處青板—鋪前背斜南翼， 總體呈一單斜構造，局部地層受擠壓構造影響發生倒轉。 斷裂構造主要發育為區域青板—鋪前正斷層（F3），該斷層傾向南，傾角50°～75°，見圖1。 礦區出露地層較簡單，主要有青白口系雙橋山群、三疊系上統安源組及第四系。 區內巖漿巖種類簡單，北部有石英鈉長巖侵入雙橋山群變質巖系中；中南部見花崗斑巖巖脈侵入雙橋山群變質巖系、安源組地層中。 礦體賦存于花崗斑巖與安源組侵入接觸帶中。

研究區一帶屬丘陵地區，地形坡度一般為20°～35°，地形起伏較大且切割強烈。 區內屬亞熱帶氣候，濕熱多雨，植被發育。

圖1 大山崗瓷土礦礦區地質簡圖

2 礦體地質特征

2.1 礦體特征

礦區共圈定兩條工業礦體， 礦體編號為Ⅰ號、Ⅱ號。 Ⅰ號和Ⅱ號礦體均賦存于花崗斑巖與安源組石塘塢段炭質泥巖、粉砂巖侵入接觸帶中，呈脈狀產出。

Ⅰ號礦體位于礦區中部， 走向北東東- 南西西，傾向南，傾角20°～65°。 礦體走向長約510 m，厚度0～14.00 m，平均厚度10.39 m，其中氧化礦石分布在礦體近地表，厚度0.00～8.50 m，平均厚度4.39 m；原生礦石分布在礦體深部，厚度0.00～9.73 m，平均厚度6.00 m。 礦體厚度在傾向上變化較為穩定，沿走向呈波狀起伏，走向厚度變化系數為79.38%， 厚度變化不穩定。 礦體頂板為細粒砂巖、泥巖，底板為炭質泥巖、粉砂巖。

Ⅱ號礦體位于礦區南部， 走向北東東—南西西，傾向南，傾角45°左右。礦體走向長約1200 m，厚度5.65～27.67 m，平均厚度14.06 m，其中氧化礦石分布在礦體近地表，厚度0.00～6.00 m，平均厚度3.60 m；原生礦石分布在礦體深部，厚度0.00～21.74 m，平均厚度10.46 m。 礦體厚度在傾向上變化較穩定，沿走向呈波狀起伏，見圖2。 走向厚度變化系數為53.71%，厚度變化較穩定，其西端延伸出礦區南邊界，東端延伸出礦區東邊界，或出露地表，或為頂板巖層和第四系覆蓋，成為隱伏礦體。 礦體頂板為砂礫巖、細粒砂巖、泥巖，底板為炭質泥巖、粉砂巖。

圖2 Ⅱ號礦體沿走向厚度變化曲線

2.2 礦體質量

研究區礦體根據礦石化學成分、顏色等大致分為如下幾類：①白色氧化礦石、灰白色氧化礦石、褐黃色氧化礦石；②灰白色原生礦石。 氧化礦石結構為隱晶質結構，塊狀、土狀構造；原生礦石結構為斑狀花崗結構，塊狀構造。

（1）礦石礦物成分

區內原生礦石礦物成分較為簡單， 主要為石英、鈉長石等，含少量黃鐵礦雜質，鈉長石含量約30%，可見有高嶺石化、伊利石化；后期因表生風氧化作用，礦石呈灰白—黃白色，以土狀為主，手捻較細膩，略具滑感，吸水后具粘性、可塑性，其成分較為復雜，主要礦物為高嶺石、伊利石、石英、鈉長石、褐鐵礦等，其中高嶺石、伊利石含量約45%。

（2）礦石化學成分

大山崗礦區Ⅰ號、Ⅱ號礦體共采取化學分析樣254 件，分析測試結果見表1。

表1 大山崗礦區礦體化學成分測試結果

由表1 可知Ⅰ號礦體原生礦石（瓷石）主要化學成分平均含量為Al2O314.64%、SiO271.60%，其他化學成分平均含量為Fe2O32.14%、TiO20.25%、Na2O 2.94%、K2O 1.34%；氧化礦石（瓷土）為主要化學成分， 平均含量為Al2O316.77% 、SiO273.62%， 其它化學成分平均含量為Fe2O31.15%、TiO20.23%、Na2O 2.88%、K2O 0.72%，礦石鐵質含量較高，質量一般。 Ⅱ號礦體原生礦石主要化學成分平均含量為Al2O314.60%、SiO272.10%，其它化學成分平均含量為Fe2O31.22%、TiO20.21%、Na2O 2.47%、K2O 2.21%；氧化礦石主要化學成分平均含量為Al2O316.65%、SiO273.84%，其他化學成分平均含量為Fe2O30.87%、TiO20.25%、Na2O 3.05%、K2O 0.13%，礦石質量較好。上述礦石成分分析結果表明， 礦石經風氧化后Al2O3、SiO2平均含量有所上升，而Fe2O3、TiO2、Na2O、K2O平均含量有所下降。 依據《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范（DZ/T0206-2002）》高嶺土礦一般工業指標標準，結合區內礦石化學成分，本區礦石工業類型屬砂質高嶺土。

2.3 礦石加工技術性能

為了解研究區礦石加工技術性能，本次對區內瓷土進行了礦石物性測試，測試結果見表2。

表2 大山崗礦區瓷土物性測試結果

根據礦石物性測試結果表明瓷土325 目淘洗率11.57%～45.49%；1 200℃燒白度75.2～76.2，等級為優等；塑性指數14.25～15.67，屬中—高可塑性；耐火度為1 620℃。由上述分析可知研究區礦石屬可加工礦石，因此只需經過人工手選或者初步洗選就能基本利用。

3 礦床成因分析

區內礦體受區域性北東—近東西向青板—鋪前正斷層控制，賦存于花崗斑巖脈中，屬蝕變酸性脈巖風化殘余型礦床。 礦床具有明顯的垂直分帶性，至上而下依次為腐殖土帶→雜色高嶺土帶→白色高嶺土帶→含母巖殘留體高嶺土帶→高嶺土化母巖帶→母巖。 礦體形態不規則，膨大、縮小、分枝復合現象普遍，交代蝕變、風化現象明顯，見圖3。

圖3 大山崗礦區1 線和4 線剖面

由上可知，本礦為受構造控制的蝕變酸性脈巖風化殘余型礦床，礦床成礦模式初步認為：

（1）區域性青板—鋪前正斷層活動初期，導致了本區斷裂下盤雙橋山群板巖、千枚巖的強烈劈理化，為港邊混合巖體鈉長石化、白云母化的形成創造了條件。 中生代，區內發生大規模的巖漿結晶分異作用，巖漿巖由早期偏基性逐步演化為晚期酸性巖脈。 在該分異作用過程中， 基性組分Fe2O3、TiO2、MgO減少，而Na2O、Al2O3、SiO2等組分增加。

（2）花崗斑巖在其結晶形成期后，隨著斷裂繼續活動，斑巖發生氣化熱液交代蝕變，形成鈉長石化、白云母化等，在巖脈上部多蝕變為白云母鈉長石化花崗斑巖，在交代過程中，鈉和部分鋁為帶入組份，鐵、鈣、鉀及部分硅為帶出組份，巖石褪色并變白，蝕變后的巖石后期更易發生風化作用。

（3）熱液蝕變作用后，區內發生風化成礦作用。本區為亞熱帶氣候，濕熱多雨，植物發育，腐殖質豐富， 使水介質經常保持在酸性和中酸性條件下，巖石的化學風化作用強烈。 堿性長石在酸性水介質條件下發生水解，逐步向層狀硅酸鹽結構的高嶺土等粘土礦物轉變。

4 結語

1）大山崗瓷土礦受區域性北東—近東西向青板—鋪前正斷層控制，賦存于花崗斑巖與安源組石塘塢段炭質泥巖、粉砂巖侵入接觸帶中，屬蝕變酸性脈巖風化殘余型礦床，礦石工業類型屬砂質高嶺土。 礦體厚度在傾向上變化較為穩定，沿走向Ⅱ號礦體厚度變化比Ⅰ號礦體穩定。

2）大山崗礦區瓷土燒白度等級為優等，塑性指數屬中—高可塑性，耐火度為1 620℃。區內礦石屬可加工礦石，經過人工手選或者初步洗選就能基本利用。