江西吉安縣高嶺土礦礦床地質特征及找礦遠景分析

孫 潔

（江西省核工業地質局二六三大隊）

吉安縣地處吉安市中北部，周邊有高安市建筑陶瓷產業基地和江西萍鄉陶瓷產業基地，近幾年來通過勘查開發，已發現荷塘、大屋里、嶺下、周路等高嶺土礦礦床（點）多處［1-4］，區內礦床具有規模較大、埋藏淺、層位穩定等特征，適宜露天開采。礦床類型主要為風化殘積型，賦存于安塘組、水北組地層中，通過對該區域高嶺土礦床地質特征及控礦因素進行分析，對該區同地層高嶺土礦床的找礦方向具有一定參考意義。

1 區域地質背景

區內所處大地構造位置為華夏板塊（Ⅱ）、武功山—會稽山前緣褶沖帶（Ⅱ13）、永蓮坳陷（Ⅱ1-33）的南段，吉泰盆地（J）中的吉安凹陷西部邊緣。

區內地層總體呈現北北東、北東向展布，為復式向斜構造，核部出露地層為上三疊統—下侏羅統安塘組（T3J1a）、下侏羅統水北組（J1s）及第四系，兩翼出露地層為中寒武統高灘組（∈2g），中泥盆統云山組（D2y）、中棚組（D2z）、羅塅組（D2z），下石炭統楊家源組（C1y）、梓山組（C1z），中二疊統小江邊組（P2x）、鳴山組（P2ms）、茅口組（P2m）及上白堊統周田組（P2z）、河口組（K2h）。安塘組不整合于二疊系之上，整合于下侏羅統林山群水北組之下的一套含基性熔巖的碎屑巖沉積，巖性以凝灰質粉砂巖、凝灰巖為主，零星分布于區內四周。水北組主要分布于區內中北部，一般以灰色、灰白色中、細粒長石石英砂巖為主，常有長石石英砂巖—粉砂巖—粉砂質泥（頁）巖構成基本層序，其中上部常夾炭質頁巖及不穩定的煤線。區內高嶺土礦礦床賦存于安塘組、水北組地層中，均分布于安塘—敖城—官田—浬田一帶（圖1）。

區內東邊北北東向的贛江斷裂帶、西邊的北北東向的萬洋山斷裂帶、南部北西向萬安—會昌—云霄深斷裂帶控制著沉積盆地的分布，進而控制著區內成礦沉積母巖的展布。

區內巖漿活動不強烈，主要為燕山期早期安塘地區的玄武巖及固江北坑的英安巖。

2 區內高嶺土礦床類型及特征

風化殘積型高嶺土礦床是區內主要的高嶺土礦床類型，成礦母巖為安塘組、水北組沉積巖。根據成礦母巖的不同，將風化殘積型高嶺土礦床細分為凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦床、長石石英砂巖風化殘積型高嶺土礦床2類［5］。

2.1 凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦床

凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦床賦存于上三疊統—下侏羅統安塘組河流—湖泊相火山碎屑巖層中，主要分布在安塘周圍及浬田南部，以荷塘高嶺土礦、大屋里高嶺土礦為例，闡述其特征。

（1）荷塘高嶺土礦。礦體受安塘組的一套火山碎屑巖控制，巖性為凝灰質粉砂巖，其風化殼殘積部分形成高嶺土礦礦體。礦體總體走向呈北東方向展布，傾向北西330°~355°，傾角一般為15°~25°，礦體大部分上覆0~5 m第四系網紋狀、蠕蟲狀亞黏土，風化厚度一般大于30 m，鉆孔揭露風化厚度最大達62.44 m，由于第四系沖刷切割，致使礦體在走向方向不連續，共圈定出5個礦體，礦體沿走向控制長約150~660 m，寬約20~500 m，鉛直厚2.00~47.70 m，礦體賦存標高為+43~+116 m。底板巖性主要為風化長石石英砂巖、泥巖、凝灰巖、含礫凝灰巖及不達標的褐紅色、紫紅色凝灰質粉砂巖等。礦體（凝灰質粉砂巖）為灰白色、淺黃色、淺紫色，凝灰結構、粉砂狀結構，因風化呈土狀構造，礦石礦物組合為長石—石英—高嶺石—蒙脫石等。礦石化學成分見表1。查明高嶺土礦資源量500萬t。

（2）大屋里高嶺土礦。礦體受安塘組的層位和凝灰質粉砂巖巖性控制，其風化殼殘積部分形成高嶺土礦體。礦體與地層產狀一致，總體走向呈北東方向展布的不規則長條形，總體傾向北西320°~340°，傾角一般為10°~15°，礦體大部分上覆0~8.30 m第四系黃色、土黃色、褐黃色黏土，粉質黏土，受地形地貌控制，平面上呈連片不規則狀分布，共圈定出4個礦體，礦體沿走向控制長約200~1 250 m，寬約100~850 m，鉛直厚2.00~23.40 m，礦體賦存標高為+72~+141.5 m。礦體頂板多為殘坡積黃土和質量不達標的全風化凝灰質粉砂巖，長石石英砂巖等，厚為0~27.5 m，底板為弱風化凝灰質粉砂巖及長石石英砂巖。礦石為淺灰色、灰白色局部帶其它雜色黏土狀礦石，呈粉砂狀結構，土狀、塊狀構造，因風化呈土狀構造。礦石主要礦物成份為石英、黏土礦物及少量長石、巖屑、泥質、菱鐵礦等。礦石化學成分見表1。查明高嶺土礦資源量800萬t。

2.2 長石石英砂巖風化殘積型高嶺土礦床

主要賦存在下侏羅統水北組河流相碎屑巖層中，分布在區內中北部，以嶺下高嶺土礦、周路高嶺土礦為例闡述特征。

（1）嶺下高嶺土礦。礦體受侏羅系下統水北組的層位和長石石英砂巖巖性控制，其風化殼殘積部分形成高嶺土礦礦體。礦體與地層產狀一致，總體走向180°~230°，在礦區西側傾向北東、東側傾向南西，傾角一般為8°~13°，礦體大部分直接裸露，少部分上覆2.20~7.01 m第四系黃色、褐黃色亞黏土，亞砂土，礦體沿地層走向延伸較為穩定，但是由于第四系沖刷切割，致使礦體在傾向方向寬度出入較大，總體呈不規則狀，礦體沿走向控制長約940 m，寬約130~550 m，鉛直厚2.00~18.74 m，礦體賦存標高為+80.0~+141.3 m。礦體底板為強風化或弱風化長石石英砂巖。礦石主要為長石石英砂巖，中—細粒結構，松散砂狀、砂土狀構造，由黏土和非黏土礦物組成。黏土礦物呈灰白色粉末狀，非黏土礦物主要為粒狀砂粒，可見半透明煙灰色石英砂粒，粒徑為0.2~0.3 mm。礦山原礦品位較低，需要進行淘洗（-325目）加工才能用于陶瓷工業用料。礦石化學成分見表1。查明高嶺土礦資源量500萬t。

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（2）周路高嶺土礦。礦體受侏羅系下統水北組的層位和長石石英砂巖巖性控制，其風化殼殘積部分形成高嶺土礦礦體。礦體與地層產狀一致，總體走向呈北東方向展布的不規則狀，總體傾向北西275°~296°，傾角一般為14°~20°，礦體大部分直接裸露，少部分上覆0.5~3.0 m第四系黃色、褐黃色亞黏土、亞砂土，礦體沿地層走向延伸較為穩定，但是由于第四系沖刷切割，致使礦體在傾向方向不連續，總體呈不規則狀，礦體沿走向控制長約80~180 m，寬約20~180 m，鉛直厚2.00~25.50 m，礦體賦存標高為+91.9~+137.5 m。礦體底板為強風化或弱風化長石石英砂巖、泥巖、泥質頁巖等。礦石主要為長石石英砂巖，細粒結構，塊狀構造，近地表因風化而呈砂土狀。次為粉砂質泥巖，粉砂質結構，層狀、塊狀構造，近地表因風化而呈土狀。礦石主要礦物成分為長石、石英和高嶺石等黏土質礦物等，礦石中有用礦物主要為高嶺石，其次為多水高嶺石等。礦山原礦品位較低，需要進行淘洗（-325目）加工才能用于陶瓷工業用料。礦石化學成分見表1，查明高嶺土礦資源量50萬t。

3 主要高嶺土礦床控礦因素及特征

區內高嶺土礦床賦存于晚三疊世—早侏羅世沉積巖母體中，它是富鋁硅酸鹽成礦母巖經表生風化作用而產生含高嶺石等黏土礦物而形成的，受構造、含礦地層及地形、水介質條件的控制。

3.1 構造條件

受燕山早期構造運動影響，區內中生代陸相斷陷盆地發育，由安塘組、水北組自身半封閉而成，軸向北東，產狀平緩，東翼傾向北西至南西，西翼傾向南東至南。受幾組北北東、北東東向區域性斷裂構造及其次級斷裂的控制，區內高嶺土礦床多呈北東向展布，礦體產狀平緩，多呈層狀、似層狀。斷裂和裂隙的發育程度還影響著成礦原巖的風化程度及深度，特別是在水北組地層中，裂隙發育地段，風化成礦的深度可達30 m，而裂隙不發育的地段，風化成礦的深度僅數米左右。

3.2 含礦地層條件

區內高嶺土礦床以沉積巖作為母體層控特征明顯，受層位和巖性雙重因素控制，含礦層位主要為安塘組和水北組地層，具體巖性層位為凝灰質粉砂巖層和長石石英砂巖層。

（1）安塘組含礦層位。晚三疊世—早侏羅世，安塘組為河流—湖泊相沉積，該時期為江西省內一次局限的火山活動期，火山活動間歇性噴發，安塘組中火山灰沉積與正常碎屑巖沉積交替出現［6］，其零星小塊分布在吉安市西部的安塘、登龍、固江等地，厚度變化較大，在安塘附近地層最發育，厚345.69 m，向西至敖城及向北至浬田等地，出露厚度偏小。下部為灰白色砂礫巖，雜色長石石英砂巖，灰黑色包心狀泥巖，泥質頁巖等；中部為灰白色、淺紫色凝灰質粉砂巖、含礫凝灰巖、凝灰巖、熔結凝灰巖等；上部為雜色砂礫巖、沉凝灰巖、泥質、炭質頁巖夾煤層。巖層一般呈北東向走向，傾角一般為10°~20°。礦體主要為風化凝灰質粉砂巖，灰白色、淺黃色，凝灰結構、粉砂狀結構，因風化呈土狀構造。該礦體不需選礦，大多可直接用于瓷磚制作原料，少量需淘洗加工。

（2）水北組含礦層位。早侏羅世早期，水北組主要為河流相沉積，以灰白色、灰色中細粒厚層狀長石石英砂巖為主，常與粉砂巖、砂質頁巖組成韻律互層，產植物化石，厚118~605 m。底部厚層長石石英砂巖與安塘組頂部層凝灰巖呈整合接觸。巖層一般呈北東走向，傾角一般為8°~20°。礦石主要為灰白色長石石英砂巖，細粒結構，塊狀構造，近地表因風化而呈砂土狀。次為灰白色粉砂質泥巖，粉砂質結構，層狀、塊狀構造，近地表因風化而呈土狀。原礦品位一般較低，需要進行淘洗加工才能用于陶瓷工業用料。

3.3 地貌及水介質條件

區內屬亞熱帶季風氣候，寒暑分明，雨量充沛，光照充足，以舒緩的低丘陵地形為主，外圍為高丘陵環繞地帶，自然坡度為5°~15°，地下水位高，植被茂盛，有機酸作用強烈，同時可提供廣泛的受水面積和舒緩的水力泄流環境，促使大量的弱酸性水介質對礦物進行滲濾、淋失和水解，促進了成礦過程中的脫硅去堿作用［7］，有利于母巖的解體和高嶺土礦的形成及保存，易于形成風化殘積型高嶺土礦床。

4 找礦遠景評價

吉安縣范圍內安塘組、水北組地層從南西到北東，長約30 km，寬約10 km，成片分布在安塘—敖城—官田—浬田一帶，區內目前已知的高嶺土礦床均分布于安塘組、水北組的凝灰質粉砂巖層和長石石英砂巖層中，風化殘積型高嶺土礦床仍是本區今后找礦的重點。荷塘礦區的南側、福地礦區的北側平緩地帶，植被茂盛，風化程度高，具有中—大型凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦規模的潛力；竹馬橋礦區至早橋礦區一帶有礦化點出露且風化層較厚，具有中型凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦規模的潛力；周路礦區北部至大屋里礦區南部低洼及緩坡地帶的水北組地層中具有中—大型長石石英砂巖風化殘積型高嶺土礦規模的潛力。

5 結論

（1）吉安縣高嶺土礦礦床類型主要為凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦床及長石石英砂巖風殘積型高嶺土礦床，賦存于安塘組和水北組地層中，主要分布在安塘—敖城—官田—浬田一帶。凝灰質粉砂巖風化殘積型高嶺土礦床一般呈北東向走向，傾角一般為10°~20°，礦體好地段一般植被發育，覆蓋有2~7 m的第四系網紋狀、蠕蟲狀亞黏土，賦存標高一般為+60~+110 m。長石石英砂巖風殘積型高嶺土礦床一般呈北東向走向，傾角為8°~20°，一般直接裸露，多分布地形低緩的低洼及緩坡地帶，賦存標高一般為+80~+130 m。

（2）區內高嶺土礦屬風化殘積型礦床，受區域構造、含礦地層條件、地形地貌及水介質條件三方面因素控制：區域構造控制著沉積盆地的分布，進而控制著區內成礦沉積母巖的展布，構造活動形成的節理裂隙有利于巖石風化成礦；安塘組的凝灰質粉砂巖及水北組的長石石英砂巖構成了區內高嶺土礦的成礦母巖；有利的地形地貌及水介質條件等直接控制了礦體厚度及礦石質量。

（3）該縣高嶺土礦具有礦體規模較大、埋藏淺、層位穩定、夾石少、各礦區外部建設條件較好、交通便利等特點，適宜露天開采，采礦成本較低。凝灰質粉砂巖類型礦不需選礦，可直接用于瓷磚制作原料，長石石英砂巖類型礦需進行淘洗加工才能用于陶瓷工業用料，淘洗后的尾礦亦可作建筑用砂使用，充分利用區內高嶺土礦資源，將會取得更好的社會經濟和資源效益。