安徽省祁门县瓷石矿资源地质特征及成矿模式

张长松，吴剑英，方灵，王昭文，檀荣华，方凯

（安徽省地质矿产勘查局332地质队， 安徽黄山 245000）

0 引言

祁门产瓷石，历史悠久。据《祁门县志》记载：祁门瓷石开采因“麻仓土竭”及景德镇瓷业生产而发展，祁门瓷石近河开采，在阊江水系边设水礁舂制，礁头400余个。庄岭太和坑瓷石因其瓷石料制作的玉床（御瓷）放置在太和殿而得名，祁门瓷石资源丰富且品位好。瓷石在家用、建筑、艺术、工业等众多领域应用广，本瓷石矿资源调查项目顺应市场而展开，本文旨在瓷石矿的空间分布、勘查标志以及成因上进行探讨，为勘查瓷石矿资源提供帮助。（裂谷）盆地关闭（晋宁运动结束）。祁门-三阳深断裂以南的障公山隆起区的基底地层以变质砂岩、板岩和千枚岩组合为主体，变形强烈但又保留斜层理、粒序层理等原生沉积构造。本区出露的地层主要为板桥组（Pt3b）、木坑组（Pt3m）、牛屋组（Pt3n）。进入南华纪，造山运动结束，江南古隆起带开始大规模海侵，形成休宁组（Nh1x）开始的盖层地层沉积。如图1。

1 区域地质背景

祁门县位于扬子地块江南造山带的两个IV级构造单元历口构造带和障公山隆起带。祁门-三阳深断裂以北的历口构造区的基底地层特点是新元古代江南造山开始发起隆起，深中水浊积岩沉积（环沙组Pt3h）—继续隆起浅水浊积岩（牛屋组Pt3n）—相对稳定陆棚非浊流韵律碎屑沉积（大谷运组Pt3d）；青白口纪江南造山进入强烈隆升的造山磨拉石沉积（镇头组Qbzh）—断陷（裂谷）盆地火山碎屑沉积（邓家组Qbd、铺岭组Qbp）—青白口纪晚期断陷

图1 祁门县区域地质简图Fig.1 Regional geological map of Qimen County

江南隆起带北牛屋组地层中侵入侏罗纪第一阶段花岗闪长斑岩（Jγδπ1）及白垩纪的酸性脉岩。脉岩遍布整个祁门县。

1.1 矿床地质特征

1.1.1 概述

特点一：矿脉主要侵入在基底老地层新元古代牛屋组、木坑组地层中，少量在新元古代大谷运组中，因围岩的活性组分少，脉岩中有害成分带人少，矿脉的品位不受影响。

特点二：矿脉厚度从1.67m到32.65m不等，90%集中在2～18m，脉宽而结晶颗粒大，脉窄而结晶颗粒小致密。如庄岭太和坑的瓷石薄如纸、白如玉，其矿脉厚度10m以下。从开采应用效果看，致密颗粒细小的瓷石更受瓷厂青睐。

特点三：脉岩走向受区域构造控制，与区域断裂一致的脉岩，短者2km，长者8.5km。从图2主要矿体的走向分布图中可以看出矿体的走向从近东西向到北东60°。矿脉的新元古代围岩多见挤压片理，层间平移错动现象，空隙处有石英透镜体析出，石英透镜体大小不一，大者长1～2m，宽20～30cm，小者厘米级。说明瓷石的成矿受构造控制。

图2 主矿脉走向图Fig.2 Strikes of main ore veins

特点四：瓷石中化学成分Al2O3的质量分数相对稳定，比之于高岭石要求18%以上要低一点。本次调查共施工了39条探槽中有22条Al2O3含量集中在13.25%～15.08%，见图3。

图3 Al2O3含量分布图Fig.3 Al2O3 content distribution

特点五：原生岩浅青色，风化后灰白、乳白色，块状构造致密坚硬，斑状结构、交代结构（如斜长石斑晶被碳酸盐矿物交代），斑晶主要为石英、其次为斜长石、钾长石；基质致密，矿物成分主要为长英质及黏土矿物，基质含黏土矿物是其主要特征。

(5)岩土体结构指标量化及归一化。由于研究区南部和北部沟谷发育阶段不同，切割深度不同，导致南北部坡体的岩土体结构不同。北部地区基岩切割深度较浅，水流的侧蚀和下切作用明显，坡体主要为黄土结构，有利于崩塌和滑坡的发生；而中南部地区，早期河流侵蚀作用强烈，基岩岩体切割深度较大，但由于基岩出露的位置较高，水流对覆盖于基岩之上的黄土的侧蚀和下切作用已经不那么明显，发生崩塌和滑坡的可能性较小。根据切割深度由南向北逐渐减小的规律，将岩土体结构指标进行0～1之间归一化差值处理(图3e)。

以下详细描述规模大长2000m以上，Al2O3含量13%以上的四个矿体（带），分布是汤家矿体、伊坑矿体、和村矿体、庄岭矿带。

1.2 各矿体特征

1.2.1 汤家矿体

原岩为蚀变二长花岗斑岩，长2800m，厚度14.42m。215°∠45°向东转变为近东西向。Al2O3：质量分数13.51%。浅灰绿色，南东端被断层错断，斑状-细晶结构，块状构造，坚硬。斑晶含量50%，主要为石英20%，粒径0.2～2mm，斜长石斑晶，20%，粒径有0.3～2mm，钾长石斑晶，12%，粒径有0.2～2mm，黑云母5%，粒径0.2～2mm。石英变晶他形-半自形粒状，有的边部被熔蚀呈浑圆状或港湾状；斜长石、钾长石斑晶半自形-自形宽板状，绢云母化、黏土化，有的斜长石被碳酸盐矿物交代，部分多个石英、长石斑晶镶嵌聚合呈聚斑结构；黑云母片状，被白云母、绿泥石、碳酸盐矿物集合体交代呈残余、假象，并析出针状金红石。基质主要为瓷石矿物集合体，石英、钾长石细小他形粒状，钾长石泥化（黏土化）；斜长石半自形板状，蚀变同斑晶；黑云母片状，蚀变同斑晶。侵入于牛屋组（Pt3n）的青绿色薄层-极薄层千枚状粉砂质板岩中，近顺层侵入，接触面见有机械擦痕。汤家矿体前几年露采过，矿体形态、产状清晰可见，见图4。

图4 汤家矿体伊坑矿体Fig.4 Tangjia and Yikeng ore bodies

1.2.2 伊坑矿体

原岩为石英斑岩，长5000m，厚度5.76～7.65m，135°∠60°，局部近直立。Al2O3：质量分数13.85%～15.08%。原生岩浅兰白色、浅灰绿色，霏细结构，块状构造，致密，肉眼不可见斑晶。偶见石英颗粒，大小0.7mm。风化后乳白色、灰褐色，呈松散土状。有时见黄铁矿小颗粒。侵入于Pt3n薄层粉砂质板岩中，板岩绢云母化，见丝绢光泽。顶底板围岩未见明显的蚀变现象。

1.2.3 和村矿体

原岩为蚀变花岗闪长斑岩，长2500m，厚度6.74～14.66m。走向近东西向，北倾，在不同位置产状有所变化，350°∠710，0°∠82°。Al2O3：质量分数13.9%～14.6%。原生岩浅灰绿色，风化后呈乳白色并有铁锈污染成褐色，斑状-细晶结构，块状构造。斑晶7%，石英3%，斜长石3%，少量黑云母。石英部分边部被熔蚀呈浑圆状或港湾状；斜长石斑晶不同程度泥化、绢云母化、白云母化，有的被风化淋滤呈空洞；黑云母片状，已被白云母交代呈假象，并析出针状金红石。基质主要为斜长石、石英、少量钾长石、黑云母。

1.2.3 庄岭矿带（Z1、Z2两个矿体）

Z1矿体：原岩石英斑岩，形态：长5000m，厚度3.73～5.26m。走向北东55°，倾角70°～85°。Al2O3：质量分数12.82%～14.3%。原生岩浅青色，块状构造，少斑结构，斑晶含量1%～3%，主要为石英，粒径1mm左右。基质主要为黏土矿物，致密隐晶质。在汪家坦村南的山上见有北西向破矿断层，将矿脉错断。脉岩侵入于牛屋组的板岩中，近顺层侵入。在庄岭小学地段，紧挨着瓷石矿脉发育黑云母花岗闪长斑岩脉，对早期的瓷石矿脉产生影响。

Z2矿体：原岩为石英斑岩，长8500m，厚度9.97～17.5m。走向北东55°，倾角70°～85°。与Z1为同一成矿带。Al2O3：质量分数13.54%～16.36%。原生岩浅青色，风化后灰白色，块状构造，斑状结构，斑晶含量1%～3%，主要为石英，粒径1mm左右。基质主要为黏土矿物，致密隐晶质。同Z1矿脉一样，在五里亭地段紧挨着瓷石矿脉发育花岗闪长斑岩脉。

2 勘查标志

2.1 构造标志

瓷石成矿受区域北东向、东西向断裂控制。祁门-三阳断裂控制伊坑矿体、铜山-平里深大断裂控制和村矿体、庄岭矿带位于铜山-平里深大断裂和廊桥-里东坑深大断裂之间。祁门县境内多处矿体走向呈东西或北东向展布，西部与瓷石矿点多的赣东北地区相连，已知矿点均呈东西或北东向分布，皖南地区瓷石矿找矿远景广阔。

2.2 岩浆岩标志

酸性浅色脉岩经热液蚀变形成瓷石，主要脉岩有石英斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩。脉岩形成深度浅，厚度小，利于热液蚀变。皖南燕山期岩浆活动比重大，有大量浅层超浅层酸性脉岩分布。

2.3 围岩标志

围岩组分活动性强弱对瓷石矿内的有益有害成分影响大，围岩组分活动性小，不利于组分的带入带出，反之，带入带出成分多，影响瓷石的质量品位。新元古代的木坑组、牛屋组等地层组分活性差，有害成分带入瓷石少。寻找瓷石要在围岩活动性差的地层中找。

2.4 蚀变标志

瓷石矿一般呈脉状产出，脉岩携带热量少，结晶颗粒细小。岩浆后期热液造成长石类矿物蚀变成黏土矿物，主要为伊利石化，其次高岭石化。同时因为温度低热量少，围岩的蚀变现象不明显。

2.5 古采坑标志

瓷石出露于地表分化后为白色，易识别，呈松散土状。古代开采多为露采，风化层采空后，新鲜基岩开采难度大，一般不会再往下开采。在古采坑的下多为新鲜瓷石基岩。另外一方面，古采坑说明本地瓷石符合烧窑要求，所以古采坑位置是寻找瓷石矿的重要标志。

3 成矿模式

瓷石矿的成矿的构造环境位于江南隆起带，发育的北东向及东西向断裂是其控矿构造。

原岩主要有三类：石英斑岩、二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩。其镜下特征看到斑晶有熔蚀现象，如图5。其主要化学成分比例见图6。从图6中可以看出其的Al2O3和SiO2含量没有差异，黏土矿物的含量石英斑岩更多，二长花岗斑岩更少。

图5 原岩类别镜下特征Fig.5 Microscopic characteristics of different types of protolith

图6 原岩类别化学成分比例对比Fig.6 Chemical composition ratio comparison of different types of protolith

矿体赋存在新元古代的砂质-粉砂质板岩、千枚岩中，矿体呈脉状产出，块状构造，斑状结构、交代结构。从薄片的镜下鉴定看，斑晶有蚀变现象，从庄岭矿区以前的钻探资料看，当地侵蚀基准面之下160m的矿石结构、构造、矿物成分与上部的岩性无较大差异，说明热液是主要成矿作用。风化作用会导致K，Na流失， Al2O3含量高于未风化的。

成矿机理，瓷石矿原岩岩浆侵入地表温度降低，第一世代石英、长石类矿物结晶，形成斑晶。岩浆侵位后，外围迅速冷却形成一个相对封闭的环境，原来的温压、物化条件及地质环境均已改变，内部温度升高，H2O压力降低，第一世代斑晶受到熔蚀，随着温度的下降而停止。岩浆演化晚期，以水为主体的含大量挥发成分的残余热液从岩浆中分离出来，偏碱性残余热液与矿物发生反应，酸性斜长石发生伊利石化，析出Na+，Ca2+离子进入斜长石晶格，Ca2+与热液中的-形成方解石，这一过程进行到岩浆演化结束。

4 结论

祁门瓷石呈脉状产于新元古代的地层中，受北东向及东西向断裂控制，与江西景德镇地区相连。出露于地表，总体上没有夹石，便于露采。因为其是热液蚀变型矿床，从钻孔资料分析，地下矿石与地表的在成分、性质、结构构造上没有差别，所以瓷石矿资源丰富。古采坑的原料供应周边瓷厂，祁门瓷厂使用的庄岭矿体的瓷石矿作为主要配方，原料经球磨后，利用率100%。矿脉规模大，长2000m

以上常见，长者可达8000多米。无论从质上、量上，还是经济上、实际运用上，祁门乃至皖南地区瓷石矿找矿远景广阔。