湖南城步县沙洲田高岭土矿成矿地质特征

杜成江 熊辉 夏腊生

摘 要：湖南省城步县沙洲田高岭土矿赋存于加里东期兰蓉岩体中粒斑状黑云母花岗岩（γ13）风化壳内，为风化残积型高岭土矿，本文研究了该矿床的地质特征，分析了矿区的构造、成矿母岩、地形地貌、气候条件，阐明了矿床成矿地质条件。

关键词：高岭土矿床；地质特征；成矿地质条件

沙洲田高岭土矿位于城步苗族自治县县城120°方位，距县城直距约15km的兰蓉乡尖头田村与新寨村一带，具有矿体形态简单、矿体厚度稳定、矿石结构单一、产状稳定等特征，该矿床具有良好的潜在经济价值和开发前景。

1 地质概况

1.1区域地质概况

本区位于湘中—赣中元古宙、古生代、中生代、新生代铁钨锡锑铅锌稀有成矿区湘中锑金铅锌成矿区与东西向南岭成矿带西段相交部位。北东向桃江—城步深断裂、宁乡—新宁深断裂与北西向怀化—道县深断裂交汇部位的西北部。大地构造位置属扬子准地台南缘江南台隆湘中褶皱区。

区域地层：出露地层有元古界板溪群上亚群、震旦系，古生界寒武系、奥陶系、泥盆系，新生界第四系。

区域构造：褶皱主要有大坳头—猫儿界背斜、干溪头—团尾子向斜；断裂构造主要为北北东向，断裂性质为压性断裂，断裂沿线岩石硅化破碎，片理发育，糜棱岩、构造透镜体、岩层挠曲、揉皱等现象经常出现。

区域内岩浆岩发育，多分布在中部及东部，主要为加里东期酸性岩浆侵入产物，其次为燕山早期细粒花岗岩侵入体。

区域矿产：区域内矿产种类较多，计有钨、锡、铜、铅锌、煤、铁、磷、砷、水晶、萤石、钾长石、高岭土、重晶石、石英、石棉、锰、钒、金、以及稀有、放射性元素等20余种。外生矿产以煤为主，分布于文坪—温头一带；以钨为最重要的内生矿产，主要密集地沿越城岭复式岩体东侧内外接触带分布。已发现矿（床）点、矿化点159处，包括小型矿床5处。

1.2矿区地质概况

1.2.1地层

沙洲田高岭土矿区地层以元古界板溪群上亚群加榜组（Ptbn2j1）为主，其次为第四系。

板溪群上亚群加榜组（Ptbn2j1）：为一套浅海相钙质、砂、泥质沉积。岩石普遍经受区域变质作用，产生浅变质。在岩体附近因接触变质作用，使岩石变质较深而为片岩、千枚岩，并产生角岩化、硅化及大理岩化等蚀变现象。分布在矿区西部和东南角。

第四系（Qh）：多为残坡积物及冲洪积物。残坡积物主要出露于山顶、缓坡地带，结构松散，无分选性及层理，具棱角，未固结成岩，以含石英碎屑亚砂土、粘土、亚粘土为主。冲洪积物主要出露在在山麓、山谷出口、溪沟及巫水河两岸，以砾石、亚粘土为主。厚度0～43m。

1.2.2构造

矿区内主要发育有F1断裂构造，分布于矿区东部。它属于长溪水—楠溪断裂的一部分，走向北北东15～20°，微呈“S”形状，在图区范围内出露，从南至北长均1.9km。断裂性质为压性断裂，断裂沿线岩石硅化破碎，片理发育，糜棱岩、构造透镜体、岩层挠曲、揉皱等现象经常出现。断裂面倾向北西，倾角50°，断裂沿线可见2～5m的石英脉充填于伴生的北西西向张性裂隙中。该断裂切割兰蓉花岗岩体（见图1）。

1.2.3岩浆岩

矿区出露的岩浆岩主要为，属兰蓉岩体的一部分。长轴方向近南北向，呈岩株产出。岩体与板溪群加榜组呈侵入接触，接触面一般倾向围岩，倾角为35°～40°，内蚀变带不发育，外蚀变带具角岩化和大理岩化。岩性主要为中粒斑状黑云母花岗岩，局部地段的岩体边缘为中粒花岗岩，总体岩性变化不大。主要矿物成分有钾长石20～35%、斜长石30～15%、石英40～50%、黑云母4%、白云母1%，副矿物有磷钇矿、锆石、磁铁矿、绿帘石、电气石等。岩石受构造应力作用具碎裂结构，矿物呈定向排列。

2 矿体特征

2.1矿体形态和规模

沙洲田高岭土矿赋存于加里东期兰蓉岩体中粒斑状黑云母花岗岩（γ13）风化壳内，矿体呈弧形，多成脉状、似层状产出，覆盖于花岗岩之上。矿体出露于白杨林—沙洲田—螺丝咒—大段田一带，长约2.5km，矿体走向20°～29°，平均走向25°；倾角60°～80°，最大可达85°；倾向北西，平均宽8m，延伸面积为0.02km2，延展规模为小型，矿体浅部为风化型的砂质高岭土矿，深部则为原生的硬质高岭土矿。高岭土矿化深度达80m左右。

2.2矿石质量

矿石矿物成分：砂质高岭土矿的矿物成分主要为石英、高岭石、云母、长石等。矿石中石英含量25%～60%，粒径0.1～5mm不等，以1～4mm为主；高岭土含量为15%～30%，有少部分高岭土以长石假晶形存在；白云母呈细鳞片状，含量在5%-10%左右，含有少许沸石、铁质。

矿石结构、构造：矿石结构以泥质不等粒砂状结构为主，中粗粒状，少部分保留半自形结构。矿石构造以砂土状构造为主，局部见块状构造、蜂窝状构造、纤维状构造（见图2-5）。

矿石类型：本矿区矿石可分白-灰白色高岭土和杂色高岭土两种，白-灰白色高岭土矿石质量好，白度较高，TFe2O3平均含量1.19%，TiO2平均含量0.26%，Al2O3平均含量18.23%；杂色（灰白杂部分褐黄色）高岭土矿石质量较差，白度低，TFe2O3含量平均1.54%，TiO2平均含量0.29，Al2O3平均含量16.30%。

3 矿床成因

高岭土矿床成因类型一般划分为风化型、热液蚀变型和沉积型。分析认为，沙洲田高岭土矿床成因类型为花岗岩风化残余型，矿床成矿母岩为加里东期兰蓉岩体中粒斑状黑云母花岗岩。

（1）成矿母岩条件：高岭土矿形成有大量的长石矿物做基础，本区高岭土矿主要是由中粒斑状黑云母花岗岩中各种长石经高岭土化的产物，部分是由白云母转化而成。花岗岩岩石硬度较大，在构造作用下易产生节理裂隙，为风化作用的进行提供了条件。

（2）构造条件：矿区处于长溪水—楠溪断裂带上，受多期次断裂活动影响，导致岩石变形强烈，碎裂化、糜棱岩化发育，并伴随钾化、云英岩化、绢云母化及早期的混合岩化等热液蚀变变质作用，对岩石及其矿物成分起到碎裂和破坏作用。

（3）地形地貌条件：矿体位于丘陵、山间盆地的残丘上，有利于矿体的保存。

（4）气候条件：兰蓉岩体所在区域属中亚热带山地气候，四季分明，雨量充沛，该地的年平均气温为16.1℃，年均降雨量1236.4mm。有利的地下水条件（pH值为6.1～6.6），为形成和保留矿区厚大的风化壳提供了有利的次生成矿条件。特别是兰荣花岗岩体的韧性变形构造发育，有利于水介质下渗、流动循环，加速岩石的风化分解，为风化成矿创造有利条件。

综上所述，矿床形成过程大致为：兰蓉岩体中粒斑状黑云母花岗岩侵位→断裂构造活动使岩石碎裂、蚀变和糜棱岩化→风化作用使长石等矿物分解粘土化→K2O、Na2O、FeO流失→高岭石等粘土矿物相对残余残积成矿。

4 结束语

本矿区高岭土矿床属于风化型风化残积亚型矿床，成矿受构造、成矿母岩、地形地貌、气候四方面因素控制。兰蓉岩体花岗岩中有大量的长石矿物，构成了区内高岭土矿的成矿母岩；丘陵、山间盆地的残丘是矿体保存的必要条件；构造活动形成的节理裂隙有利于岩石风化；气候条件为风化成矿创造有利条件。

矿区所处地理位置较优越，交通十分方便，找矿潜力较大，无论对企业产生的经济效益，还是对社会产生的效益都是可观的。应综合利用好该类型高岭土矿，实现当地资源、经济、环保的协调可持续发展。

参考文献

[1] 湖南省核工业地质局302大队城步县沙洲田高岭土矿详查报告，2015.

作者简介：

杜成江，男，1990年，汉族，四川廣安，大学本科，助理工程师，地质学