丁里矿区（南段）陶瓷原料用瓷石矿矿床特征及成因分析

朱广居 郝琴华

摘要：通过详查工作，本文论述该矿矿区地质特征、矿床地质特征及矿床成因，指出其找矿标志，为今后周边地区寻找同类瓷石矿床有重要的指导意义。

关键词：瓷石矿;矿床特征;岩浆岩;萧县丁里

矿区中心位于安徽省萧县城南偏西约5km处，为萧县丁里镇所辖。通过测量、采样、测试、钻探、剥土，1∶5000地质填图等地质工作方法，南段瓷石矿在矿权范围内共获得瓷石矿资源量（332+333）9348.59万吨。

1.矿区地质特征

1.1地层

矿区位于萧县复背斜南东翼。区内地层隶属华北地层区淮河地层分区淮北小区，为标准的北相地层。

矿区出露地层自上而下分别有第四系、上石炭统太原组、本溪组，奥陶系中统老虎山组、下统马家沟组下段，萧县组上、下段，上寒武统凤山组上、下段。

1.2构造

区域范围所处大地构造单元属华北陆块之徐淮地块之淮北断裂带。区内自东向西有皇藏峪复背斜、闸河复向斜、萧县复背斜、蒋河向斜等。

矿区位于萧县复背斜中段的南东翼，主要为向南东倾斜的单斜构造，倾角一般35°～45°。更次一级构造，有一个向斜和两个背斜，为灵山背斜（肖县背斜之主体背斜）、白娄子向斜、纵林背斜，位于矿区北东侧，本矿区内未发现大的褶皱。

1.3岩浆岩

区域内侵入岩分布较广，出露面积约35km2，共48个岩体，侵入岩时代作如下划分为燕山期和加里东期。

勘查区内出露的花岗斑岩为燕山期第三次侵入的丁里岩体，位于萧县狼尾山至15线（原勘探线）一带，出露3处，出露面积1.29km2。最大的岩体为狼尾巴山。巖体之间为第四系复盖。呈岩株状沿北北东向坡里—黄山断层侵入于萧县复背斜南东翼。

2.矿床地质特征

2.1矿体特征

丁里矿区（南段）瓷石矿原岩为花岗斑岩，属燕山期第三次侵入的丁里岩体。由于第四系覆盖，分割为南北两块，通过填图钻揭露，证实第四系下部均为岩体，分布出露于狼尾巴山至15线（原勘探线）一带，故为作一个矿段考虑。

矿体简介如下：

矿体东西出露最大宽度2km，南北2km，出露标高45m～132m，出露面积1.29km2。矿体内有一个上石碳统太原组的捕虏体，捕虏体面积19802m2，捕虏体多已蚀变为角岩、大理岩等。蚀变不强，蚀变带不宽而且单一，蚀变带一般1m至数米，未见矿化及矽卡岩。本矿体表面风化一般，风化层厚10cm～25cm，主要矿物为长石、石英，约占85%，粘土矿物为蒙脱石、伊利石约占12%。

据填图孔揭露，第四系厚5.65m～6.24m。

2.2矿石质量

2.2.1矿石的结构、构造、矿物成份

矿石为花岗斑岩，气孔状花岗斑岩两种：灰白、浅灰、淡粉红色斑状结构（照片1、2），块状构造，部分气孔状构造，斑晶主要由斜长石、石英、钾长石组成，斑晶占3%～8%。基质为细晶～微晶结构，主要由石英、斜长石、钾长石及少量暗色矿物片组成。总的矿物含量斜长石25%～50%。钾长石25%～40%，石英25%～45%，黑云母、白云母及暗色矿物少量。次生矿物伊利石、蒙脱石等。

X衍射定量定性分析（2-XX～5-XX），风化程度低的矿石主体矿物石英、长石占96%，其他余量。风化程度较高的矿石主体矿物石英、长石占75%，蒙脱石15%，伊利石7%，其他余量。

现将主要矿物描述如下：

石英：无色透明，内部纯净，个别可见到短六个方柱状、双锥自形晶或半自形晶，六方柱多数不发育。部分熔蚀，自形，多边形，也有半自形—他形粒状，粒径1mm～2mm。基质石英：他形粒状，常呈蠕虫状与长石组成放射状的文象结构。

钾长石：自形、半自形柱状、板状，个别颗粒可见卡氏双晶，部分表面呈浅牛皮色、高岭土化，部分颗粒仅保留外形轮廓，内部由鳞片状绢云母交代。个别样品中，钾长石高岭石化较强，表面吸附铁质而呈褐色。

斜长石：自形板状，有的呈长柱状或长条形。有的仅保留外形，个别具聚片双晶，部分绢云母化明显。

绢云母：细小鳞片状，一部分为自生矿物，形成大颗粒，另一部分为次生矿物，分布在长石颗粒之间，也有交代斑晶中的斜长石。

黑云母：片状、浅绿～深绿色，一组极完全解理。内部有铁质不透明矿物析出。

白云母：自生矿物，弯曲片状，浅黄—深黄，一组极完全解理。

磁铁矿：副矿物，不透明，黑色、粒状。2.2.2矿石物理性质由于丁里矿区（南段）是丁里矿区的一部分，根据中国

矿业大学分析测试中心、国土资源部合肥矿产资源监督检测中心等单位对丁里矿区瓷石矿石的测试结果及野外肉眼观察，瓷石矿石具以下物理性质：

颜色：浅灰白、灰白、淡粉红色。

结构：为斑状结构，斑晶由石英、长石组成，斑晶自形—半自形，基质由石英、长石、绢云母组成，为细粒、微粒结构。

构造：块状、气孔状构造。

次生变化：部分样品斜长石、钾长石具绢云母化、泥化，少量样品斜长石、钾长石泥化、绢云母化强烈。

硬度：摩氏硬度6～7级。体重：经小体重测试结果，矿石平均体重2.60。抗压强度：84.1Mpa～214Mpa、平均139.61Mpa。2.2.3矿石化学成分（表1）氧化物含量：化学成分是衡量矿石质量优劣及作为矿石加工利用的

重要指标。现根据矿段内1759个基本分析样及294个组合分析样的统计结果，矿石化学成分：SiO266.56～79.05%;平均76.09%;Al2O310.32～16.97%，平均12.97%;Fe2O30.21～1.03%，平均0.54%;TiO20.026～0.081%，平均0.057%;Fe2O3+TiO20.597%;K2O3.31～8.21%，平均4.24%;Na2O1.23～7.37%，平均4.21%;K2O+Na2O8.45%，CaO0.21～0.46%，平均0.31%;MgO0.013～0.072%，平均0.039%;SO30.007～0.137%，平均0.027%。

化学成分特征：

通过对矿石平均化学成分统计分析，总结出瓷石矿石的化学成分具以下特征：

1SiO2、Al2O3含量较高，SiO2两极值为66.56%～79.05%，平均76.09%，可以全部或部分取代陶瓷原料配方中的石英原料，Al2O310.32%～16.97%，平均12.97%，满足瓷石原料要求。

2K2O、Na2O含量：K2O3.31%～8.21%，平均4.24%、Na2O1.23%～7.37%，平均4.21%、K2O+Na2O平均8.45%，从化学成分可看出K2O、Na2O含量相对较高，属熔剂性原料，可以大范围降低烧成温度，节约能源，给低温烧成陶瓷制品创造有利条件。

3有害组分Fe2O3、TiO2含量：Fe2O30.21%～1.03%，平均0.54%;花岗斑岩与气孔状花岗斑岩从化学分析结果来看Fe2O3含量没有明显的差别，肉眼观察气孔状花岗斑岩气孔中常可见到磁铁矿及暗色矿物，估计局部铁含量较高。

TiO20.026～0.081%，平均0.057%;TiO2含量一般很低，肉眼很难鉴别，从化学分析结果来看，花岗斑岩与气孔状花岗斑岩差别不大，我们认为TiO2不是主要的有害成份，主要有害成份是Fe2O3。Fe2O3+TiO2为0.597%，小于1%。符合普通陶瓷原料的要求，用作高级陶瓷原料需除铁、钛。

4CaO、MgO：CaO0.21%～0.46%，平均0.31%;MgO0.013%～0.072%，平均0.039%;据矿区15个矿石全分析结果：FeO0.14%～0.34%，平均0.23%;P2O50.007%～0.014%，平均0.011%;灼减0.31%～0.78%，平均0.61%;H2O0.11%～0.31%，平均0.18%。

矿体332（首采矿体）平均化學成分Al2O312.97%，Fe2O30.48%，TiO20.057%，Fe2O3+TiO20.537%，K2O4.24%、Na2O4.24%、K2O+Na2O8.48%、SiO276.19%、CaO0.30%、MgO0.031%，SO30.029%。

化学成分Al2O3、Fe2O3+TiO2、Na2O+K2O含量符合《矿产工业要求参数手册》建筑卫生陶瓷、日用陶瓷矿物原料高岭土第三类（瓷土和瓷石）一般要求。

2.3矿石类型和品级

矿石的自然类型

按《矿产工业要求参数手册》建筑、卫生陶瓷、日用陶瓷矿物原料。矿石属矿物原料高岭土第三类（瓷石和瓷土），自然类型为花岗斑岩、气孔状花岗斑岩两种。

矿石的工业类型：长石、石英质陶瓷原料用瓷石矿。

2.4矿体围岩和夹石

2.4.1矿体围岩

丁里矿区（南段）西南侧见有太原组捕掳体，捕虏体为矿体的顶板，岩性主要为灰岩、砂质页岩、砂岩互层。其他方面均为第四系覆盖，产状不明。

2.4.2夹石

矿区内瓷石矿体出露宽度及沿深均较稳定，根据剖面测量、钻孔资料及样品分析结果，各矿体内均无夹石。

3.矿床成因及找矿标志

3.1矿床成因

本矿床侵入时代为燕山期第三次，属偏碱之酸性岩类。与北北东向断裂带关系极为密切，严格受其控制。同位素年龄值为1.223亿年～1.156亿年。本次侵入岩出露不多，分布不广，如徐山岩体、磨山岩体、青山寨岩体等，出露面积0.1km2～0.6km2不等。侵入地层∈1m-0，岩体产状多为岩株、岩床。矿床成因类型为岩浆岩型。

3.2找矿标志

瓷石（瓷土）矿原岩呈多种铝硅酸盐岩石特别是酸性火成岩、本区出露的花岗斑岩、花斑岩、花岗闪长斑岩均可作瓷石矿的勘查对象。

除萧县的丁里矿段岩体外、埇桥区夹沟磨山花岗斑岩体及周边的乾山、青山、圣泉寺、芒砀山等地出露的花岗斑岩均可为今后寻找此类矿产的理想靶区。

4.结论

通过详查工作，基本查明矿区内地层、构造、岩浆岩及水文地质情况，对矿体的形态、产状、大小、分布情况，对矿石的物质成分、化学成分结构构造等已基本了解，对矿石的加工工艺性能进行了试验。总结了矿床特征及成矿规律，为其他矿区找矿提供了一定的参考。

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