江西桂竹岭瓷土矿床成矿条件分析

曾庆友 林忠良 彭蜀涛

(江西有色地质矿产勘查开发院，江西 南昌 330001)

0 引言

矿区地质工作始于上世纪九十年代末，在查阅区域、矿区以往地质找矿成果资料及近年的详查地质工作成果基础上，分析研究了桂竹岭瓷土矿床的成因，并总结了寻找该类瓷土矿床的找矿标志，旨在为下一步在该地区寻找类似瓷土矿床或新的找矿突破提供某些借鉴。

1 区域地质背景

图1 桂竹岭瓷土矿之成矿区带位置图

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区大面积出露岩浆岩，地层不发育，仅沿沟谷分布有第四系(Q)。

2.2 构造

矿区构造以断裂为主，按其展布方向分为NE、EW、NW向断裂构造。NE向构造主要为F1、F2、F3断裂，呈平行排列，规模较小，走向长50～200m，宽1～2m，倾向NWW，倾角55°～65°，以硅化破碎表现之，带内岩石具硅化、角砾岩化；EW向构造主要有F4、F5断裂，为后期张性断裂构造，宽1～5m，构造面平直，构造带中见有角砾状石英胶结，角砾大小一般为5mm×8mm；NW向构造主要为F6断裂，规模较小，长约150m，宽1～1.5m，倾向SW，倾角55°～80°，见于晋宁期二云母花岗岩中，见图2。

2.3 岩浆岩

1-第四系；2-晋宁期黑云母二长花岗岩；3-燕山晚期白云母二长花岗岩；4-断层及编号；5-矿体及编号

图2 桂竹岭瓷土矿区地质略图

表1 矿区岩浆岩岩石学特征一览表

3 矿床地质特征

3.1 风化壳特征

Ⅰ号风化壳：表土层厚0～8.4m，为腐植层和亚粘土层；强风化层厚4～18.4m，呈松散砂土状、粘土状，呈白色—浅黄色，主要成分为石英，白—黄白色粘土质组成；中风化层厚4～12m，岩石呈白色，浅黄色，岩芯表面粗糙，矿石呈块状，碎块状，锤敲易碎，部份保留原岩结构，中粒结构，块状构造，长石具高岭土化，与上部强风化带呈浅变过渡关系；弱风化至基岩层为白云母二长花岗岩，岩石呈浅灰白色，中粒结构，致密块状构造，主要成分为长石，石英，少量白云母等，长石呈他形—半自形。

Ⅱ号风化壳：表土层厚0～0.6m，为腐植层、亚粘土层；强风化层厚11～53.3m，浅黄色—白色，呈粘土状，松散砂土状；中风化层厚1～8.5m，岩呈浅黄色—白色，裂隙发育，风化呈碎块状；弱风化至基岩层为弱风化白云母二长花岗岩，浅灰—灰白色，中粒结构，致密块状构造。

Ⅲ号风化壳：风化壳厚3～20m，分布于山坡较缓处，两侧基岩出露。

Ⅳ号风化壳：风化壳厚1～25m，分布于山坡处，两侧基岩出露。

3.2 矿体特征

矿区共圈定瓷土矿体4个(编号为V1、V2、V3、V4矿体)，均产于岩体风化壳中，特征如下：

V1矿体：产于Ⅰ号风化壳中，矿体大面积被晋宁期花岗岩所覆盖，平面图上呈不规则椭圆状，走向长150 m，宽10～70 m，倾向西，倾角25°～40°，厚度4.3～34.8m，顶板为强风化似斑状黑云母二长花岗岩，底板为似斑状黑云母二长花岗岩；矿体由强风化层-中风化层构成，矿体平均厚度18.8 m，矿体标高301～289m，平均品位Al2O316.52%、Fe2O30.56%、TiO20.18%。

V2矿体：产于Ⅱ号风化壳中，矿体呈近南北向展布，走向长158m，宽49～93m，平面图上呈“章鱼”状，剖面图上呈“漏斗”状，矿体标高445～385m，倾向西，倾角30°～40°，平均品位Al2O316.99%、Fe2O30.51%、TiO20.35%。

V3矿体：产于Ⅲ号风化壳中，矿体厚0～25m，矿体近南北向展布，平面图上呈“人”字形，走向长184m，宽5～54m，矿体标高462～425m，倾向西，倾角65°～70°。

V4矿体：产于Ⅳ号风化壳中，走向长160.0m，宽0～27m，呈透镜状，走向呈北西向，矿体标高310～346m。

3.3 矿石质量

矿石的矿物成分主要由粘土矿物、石英砂及少量白云母组成，粘土矿物主要高岭石、蒙脱石、伊利石等；矿石的化学成分主要为Al2O3平均16.7%、SiO2平均73.3%。

矿石结构主要为松散砂状、细砂质结构；矿石的构造主要为块状构造，松散土状构造[3]。

矿石自然类型为强风化-中风化白云母二长花岗岩；工业类型属可作建陶、日用陶原料瓷土矿。

4 成矿条件分析

瓷土矿床的形成主要与成矿原岩、风化作用及构造条件等因素有关。

——成矿原岩：瓷土矿的形成首先是成矿原岩物质组分，是瓷土矿的主要物质来源。燕山晚期富铝硅的酸性岩浆含有较多长石类矿物，为瓷土矿提供了主要的有用组分(Al2O3)，受后期热液蚀变作用形成原生瓷土矿。在地表常温常压下，通过风化作用形成瓷土矿床。同时原岩结构、构造决定了岩石的某些物理性质和化学，原岩的裂隙发育情况直接影响水介质的渗透程度和风化速度。

——表生作用：表生作用因素主要包括气候、降水量等。本区属亚东热带季风气侯，大气降水提供了水介质资源，同时该气候环境利于生物生长。水介质、自然气候决定了风化作用之强度，生物的新陈代谢有利于化学风化作用的进行。大气降水同时溶解CO2，生物产生的有机酸性物质也带进水介质中，即促进了化学风化作用，又加强了岩体的风化程度。通过水解作用能够促进长石类矿物分解，溶解并带走K+、Na+、Ca2+、Mg2+等碱和碱土金属元素离子[4]，进一步转化为瓷石类矿物。

——地貌条件：矿区属于低山-丘陵地貌类型，地形切割中等，地形坡度20°～30°。地表水顺地自然坡度流泄使水介质将碱金属带出，此进一步促进风化作用及矿体贮存。

——热液蚀变作用：各类热液蚀变作用(如绢云母化、白云母化等)致使原岩中的黑云母被白云母等交代，其中的Fe、Ti被分解交代，暗色矿物逐渐消失。钠长石化和白云母化等碱质交代作用，能使母岩中Fe和Ti的含量降低，其中的铝硅酸盐矿物含量增加，多形成白云母化、绢云母化、钠长石化花岗岩，为瓷土矿的形成创造有利条件。

——构造作用：燕山晚期花岗岩受到不同方向挤压破碎形成裂隙。深部岩石裂隙的发育有利于化学活动性流体的流动，致使瓷土矿成矿母岩蚀变形成瓷土矿。

综上所述，桂竹岭瓷土矿床的成因类型应属花岗岩风化型瓷土矿床。

5 找矿标志

——与区域构造相关的次生构造、裂隙为含矿岩浆侵入提供了有利通道和容矿空间，在构造发育地段是寻找瓷土矿的重要找矿标志。

——在晋宁期岩体与燕山晚期岩体的接触带及附近是找矿的有利部位。

——燕山晚期白云母二长花岗岩系瓷土矿床的成矿母岩，该岩体发育地段是寻找花岗岩风化型瓷土矿的直接找矿标志。

——岩体节理裂隙面的钠长石化、高岭土化、白云母化、绢云母化、绿泥石化等蚀变是直接找矿标志。

——铝、硅组合次生异常是寻找瓷土矿的间接找矿标志。