新疆阿勒泰地区高岭土矿地质特征及工业利用前景

秦 彪

(中国建筑材料工业地质勘查中心新疆总队，新疆 乌鲁木齐 830000)

阿勒泰地区古近系始—渐新统乌伦古河组下部分布有风化残积型高岭土和沉积型砂质高岭土矿，其层位较为稳定，分布面积较广，资源量较大，对扩大陶瓷和耐火材料资源来源，有效促进阿勒泰地区陶瓷和耐火材料工业发展具有重要的现实意义。

1 资源概况及分布

从新疆各地州高岭土矿产地分布情况看，主要集中在阿勒泰地区、塔城地区、昌吉州、伊犁市等地州，矿产地分别占全疆的32%、24%、10%、8%。探获资源量也主要集中在阿勒泰、塔城、伊犁等地州。

阿勒泰地区高岭土矿主要分布于哈巴河县、布尔津县、吉木乃县、富蕴县等地，矿产地和资源量相对较为集中，目前已探获高岭土资源量达1 171.48万t，预测资源量达2 248.86万t，均沿阿尔泰山南缘的额尔齐斯河两岸分布。矿床类型为风化残积型高岭土和沉积型砂质高岭土，产于古近系地层、层位较为稳定、分布面积较广、产状较为平缓、覆盖浅，有利于开采。

目前，阿勒泰地区高岭土矿正在陆续开发利用。产品范围涉及到普通民用陶瓷、建筑陶瓷(地砖、墙砖)、卫生洁具、耐火材料等领域。

2 矿床地质特征

阿勒泰地区大地构造位于天山兴蒙造山系之东—西准噶尔弧盆系。区域地层属北疆—兴安地层大区之北疆地层区之北准噶尔地层分区。区域成矿带处于古亚洲成矿域之准噶尔成矿省之北准噶尔成矿带。出露地层主要为震旦系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系、古近系、新近系及第四系。区域上发育晚古生代中酸性花岗岩，岩浆活动强烈；发育近东西向塔尔巴哈台南缘断裂及次级断裂，断裂构造发育。其中，高岭土矿赋存地层主要为沿额尔齐斯河两岸呈带状断续出露的古近系始—渐新统乌伦古河组地层，不整合于晚古生代基底之上。

阿勒泰地区目前已发现10处高岭土矿产地，其中哈巴河县3处、布尔津县5处、吉木乃县1处、富蕴县1处。花岗岩—伟晶花岗岩风化残积型矿床4处、规模较小，资源储量也较小；碎屑岩建造沉积型矿床6处、分布规模较大，资源储量也较大，高岭土矿均产于古近系始—渐新统乌伦古河组(E2-3w)(表 1)。

阿克巧湖矿区高岭土矿主要岩性为杂色及紫红色泥岩、粉砂岩、粉砂质泥岩夹高岭土，视厚约90m。总体构造线呈北西向，地形产状较为平缓(图1)。含矿地层与晚古生代侵入岩呈不整合接触，其上覆盖着乌伦古河组(E2-3w)和独山子组(N2d)地层，为一套河湖相陆源碎屑沉积建造[1-2]。矿区内自下而上有风化残积型高岭土和沉积型砂质高岭土，以后者为主。

图1 阿克巧湖矿区高岭土矿地质简图

2.1 风化残积型高岭土

阿克巧湖矿区风化残积型高岭土产于花岗岩体的风化壳之上，随花岗岩体风化壳地貌起伏不定，变化较大。地表出露北东—南西向长约200m，南北宽约100m，工程控制厚度0.8～4m不等，一般厚1.5～2.5m，层位较不稳定，厚度变化较大。

2.2 沉积型砂质高岭土

阿克巧湖矿区沉积型砂质高岭土产于风化残积型高岭土或花岗岩体风化壳之上，呈似层状近于水平产出，总体走向北东—南西，以5～10°的倾角向北缓倾斜，地表断续出露长2 300m，厚6.00～8.60m。层位相对稳定，沿走向和倾向厚度变化不大，矿石质量较稳定。

3 矿石质量

3.1 矿石的自然类型和矿物特征

矿石自然类型按成因划分为风化残积型高岭土[3-4]和沉积型砂质高岭土两种。以沉积型砂质高岭土为主。

风化残积型高岭土：矿石干燥为灰白—纯白色，具土状或蜡状光泽，略有滑感；潮湿为浅灰绿色，具油脂光泽，滑感较强，具油脂光泽及贝壳状断口、粘舌、质地细腻。具砂土状结构，块状构造，层状构造。矿物成分以高岭石、石英组成，呈星点状分布的石英颗粒，粒径一般0.3～0.5mm，大者1～2mm，矿石呈固结—半固结状态，具有吸水及分散性能。经X-射线粉晶衍射分析，矿物成分主要为高岭石(93.7%)，其次为石英 (6.3%)。

沉积型砂质高岭土：矿石干燥为白—灰白色，具蜡状光泽，易污手，有滑感；潮湿为浅灰绿色，具油脂光泽，表面光滑细腻，滑感较强。砂质结构，块状构造，层状构造。目估含砂量约25%。含有少量泥质。矿石质地松软、易碎、吸水及分散性较好。经X-射线粉晶衍射分析，矿物成分为高岭石(20.4%)、石英 (44.8%)、伊利石 (34.8%)。

3.2 矿石化学成分

通过对哈巴河县和布尔津县高岭土矿样品测试结果统计分析(表2)，Al2O3等主要化学组分含量偏低，铁、钛含量相对较高。

4 工业利用探讨

通过与广西合浦地区高铁低品级高岭土矿[5]进行对比，阿勒泰地区高岭土矿可采用浮选法除去＞50μm的石英、云母、长石等杂质，同时用高梯度磁选法除去铁矿物，再进行沉降分离和加温漂白除铁提纯，最终可获得A12O3＞35%，Fe2O3＜1.5%，白度＞80的漂白精土产品[6-9]。

表2 矿石化学组分平均含量统计

为了充分发挥“一带一路”经济带建设的资源优势，依托钢铁、炼油及石油化工、金属冶炼、陶瓷等产业优势，同时，随着陶瓷、造纸、涂料等主要下游行业需求的增长和高岭土应用范围的不断扩大，高岭土消费领域十分广阔[10]。阿勒泰地区高铁低品位高岭石粘土岩矿，矿体厚度较大，层位较为稳定，覆盖浅剥离量小，有利于开采，通过高梯度磁选除铁高温漂白后可满足不同行业质量需求[11-12]。