广东白石坑陶瓷土（高岭土）矿床地质特征及成因探讨

2016-04-21孙伟

地球 2016年6期

关键词：原岩高岭土风化

■孙伟

（中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队广东广州510403）

广东白石坑陶瓷土（高岭土）矿床地质特征及成因探讨

■孙伟

（中国建筑材料工业地质勘查中心广东总队广东广州510403）

广东白石坑陶瓷土（高岭土）矿床赋存于二长花岗岩脉风化壳中，为风化残积型矿床。本文阐述了该矿床的矿体、矿石、围岩及夹石等地质特征，从成矿原岩、气候、地形地貌、构造方面分析了矿床的成矿地质条件。

陶瓷土地质特征地质条件

1 区域地质概况

区域位于吴川—四会断裂南段，高要大断裂东侧。出露地层有寒武系八村群上亚群(?bcb)、泥盆系中下统桂头群(D1-2gt)、泥盆系中统老虎坳组(D2l)、泥盆系上统天子岭组(D3t)及第四系(Q)。区域断裂构造较发育，主要有北北东向茶园断层、象田断层、天堂坪、平河断层和北东东向黄狗尖断层。区域岩浆活动强烈，岩浆岩大面积分布，主要出露燕山三期(γ52(3))黑云母花岗岩及燕山四期(γ53(1))细粒花岗岩、中细粒黑云母花岗岩(图1)。

图1 矿区区域地质简图

2 矿区地质

2.1 地层

矿区出露地层简单，仅为第四系(Q)残坡积物。岩性主要为褐黄色、杂色粘土及砂质粘土。

2.2 构造

区内断裂构造不发育。

2.3 岩浆岩

区内岩浆活动强烈，岩浆岩分布整个矿区。主要为燕山四期(γ53(1))中粒黑云母花岗岩及燕山四期后侵入二长花岗岩脉。

3 矿床地质特征

3.1 矿体特征

矿体赋存于二长花岗岩脉风化壳型中，主要产于山头、山脊和山坡等正地形区，矿体在上头、上坡厚度较大，往山脚低凹处变薄。矿体呈似层状产出，长600m、宽282-369m，厚度1.83-5.6m。

3.2 矿石特征

矿石呈灰白-浅肉红色，风化后松散呈土状，矿物成分主要为长石、石英、高岭石、埃洛石、绿泥石及少量暗色矿物。

矿区矿石平均化学成分：Al2O3为14.59%，Fe2O3为0.66%、TiO2为0.42%、SiO2为71.55%、MgO为0.27%、CaO为1.64%、Na2O为5.02%、K2O为3.38%、TSO3为0.027%、L.O.I为0.022%。

矿石中有用组分Al2O3含量为14.59%，有害组分Fe2O3+TiO2含量为1.08%。经-325目水洗筛分，A12O3有所增高，可达25%以上，Fe2O3含量变化不大，TiO2含量有所降低但不明显。可作为日用及建筑卫生陶瓷原料。

3.3 围岩及夹石特征

矿体盖层为第四系残坡积物，岩性主要为石英及花岗岩碎屑砂质粘土，局部含粗砂；底板为中-微风化二长花岗岩，Al2O3含量偏低。

矿体中夹层主要为砂质粘土，主要矿物为长石、石英，少量高岭石及暗色矿物等。属低Al2O3，高Fe2O3、TiO2类型。

4 成矿地质条件分析

本区陶瓷土（高岭土）矿床的形成，除受成矿原岩这一先决条件制约外，还受气候、地形地貌及构造等外部条件的综合影响。

4.1 成矿原岩条件

长石类矿物是形成陶瓷土（高岭土）的主要物质基础。本区成矿原岩主要为二长花岗岩，岩石主要由长石、石英及少量黑云母和白云母组成，其中长石含量达55-60%，为成矿提供了物质来源。

4.2 气候条件

良好的气候条件有利于原岩风化。该区属亚热带季风气候，湿热、雨量充沛，植被较发育；春季温度缓慢上升，冷暖、晴雨变化频繁；夏季雨量集中，降雨强度大，天气炎热，光照充足；秋季气温迅速降低，且昼夜温差大；冬季天气晴朗，偶有霜冻，多偏北风；年平均气温21.56℃，年平均降雨量1663.7mm，年平均日照1695.4小时。气温变化、霜冻和植被可导致岩石机械破碎，推进了风化作用进行。

大量的降水溶解大气中CO2、易溶气体及地表腐殖酸和矿物后，形成弱酸性水。当成矿原岩在弱酸性水的环境下，原岩化学风化速度加快并促进长石等铝硅酸盐矿物分解和溶解，最后残留Al元素矿物，形成高岭土矿。

4.3 地形地貌条件

地形地貌影响高岭土的矿物保存并富集成矿的难易程度。本区属丘陵地貌，地势基本呈北低南高，山体走向基本呈北东向，山顶呈浑圆状，地面坡度20°左右，原岩与弱酸性水接触面积大，水体易排泄，促进风化成矿；山头和山坡地形相对平缓，剥蚀作用较弱，高岭土矿物保存、富集较容易；山脚有为汇水沟，剥蚀作用较强，高岭土的矿物容易流失，其保存、富集较难；植被发育可以防止和减少水土流失，高岭土矿物保存、富集较容易；植被不发育或没有植被，容易导致水土流失，高岭土矿物保存、富集较难。该区陶瓷土（高岭土）矿由上头、上坡往山脚处变薄，说明地形地貌为矿体保存及形成的重要地质条件。

4.4 构造条件

构造条件影响原岩风化面积、深度及成矿的时间。通过对比，构造发育地区形成的残积型陶瓷土（高岭土）矿比构造不发育地区容易，并且面积和厚度也大。

构造活动使原岩破碎形成断裂和裂隙，为地下水提供了流动通道，并为生物活动提供了地下空间。原岩断裂和裂隙增加了原岩与大气、水体接触面积和深度，加速了岩石风化进程，同时向原岩深部延伸；生物活动可使断裂和裂隙扩大和变深，同时促进风化作用的进行；在其各因素的影响下，使高岭土化时间加快，缩短了规模成矿时间。