福建德化县九户林陶瓷土(瓷石)成矿地质条件及找矿方向

张小亮

(福建省闽西地质大队，福建 三明 邮编：365001)

九户林陶瓷土(瓷石)矿床[1]位于历史优久的世界陶瓷之都-德化县境内，是德化县重要的瓷石(瓷土)矿产区之一。通过近年来的地质工作，发现该矿床赋存于晚白垩世碱长花岗岩(κργK2)体中，严格受断裂构造控制，矿床达到了中型规模，为碱长花岗岩脉型矿床。笔者通过研究该矿床的地质特征，探讨矿床成矿条件和成因类型，提出今后的找矿方向，对九户林瓷土矿区及外围扩大找矿成果具有重要的现实意义。

1 成矿地质背景

九户林陶瓷土(瓷石)矿床大地构造处在闽东中生代火山断拗带(Ⅱ级)西部、北东向政和-大埔及福安-南靖深大断裂之间，戴云山-石牛山东西向构造带南侧，尤溪东华-永春天湖山北东向褶皱带之次级构造带的交汇处。区域地层由二叠系栖霞组、文笔山组、童子岩组和翠屏山组及三叠系溪口组[4]等浅海-海陆交互相碎屑岩系构成。区域褶皱构造为一个轴向北东的背斜构造，受后期阳山-下洋北东向断裂截切，背斜西段形态保留尚好，东段受断裂及印支、燕山期岩体侵位破坏，保留残缺不全。九户林陶瓷土(瓷石)矿床位于该背斜构造东段，酸性侵入岩广布，为后期形成陶瓷土(瓷石)矿床提供了丰富的物质条件。

2 矿区地质特征

2.1 矿区地层

区内出露地层简单，主要为中二叠系童子岩组(P2t)和上二叠系翠屏山组(P3cp)。

(1)中二叠系童子岩组(P2t)：分布在矿区西北部，呈半椭圆状残留在岩体上部，为一套海陆交互相含煤碎屑岩建造，岩性由砂岩、粉砂岩、泥岩组成，含泥质、菱铁质结核，夹煤线。

(2)上二叠系翠屏山组(P3cp)：分布在矿区中部，呈椭圆状残留在岩体上部，为一套海陆交互相碎屑岩建造，岩性为灰色薄层泥质粉砂岩、泥岩，夹中厚层石英砂岩。

2.2 侵入岩

区内广布晚白垩世碱长花岗岩(κργK2)侵入体，属上坂岩体中心相及东部边缘相，为成矿的母岩(图1)。岩性以中粒、中细粒晶洞碱长花岗岩为主，呈灰白、肉红色，中粒、细粒花岗结构、块状构造、晶洞构造。主要矿物成分：钾长石(50%)、斜长石(17-18%)、石英(30%)、黑云母(2-3%)等。

图1 九户林矿区区域简略地质图Fig 1.Regional Geological Sketch Map of Jiuhulin Orefield

该岩体接触面以外倾为主，局部内倾。据1∶5万赤水、德化幅区域地质调查报告[3]，上坂岩体侵入长林组、翠屏山组及燕山早期盖德岩体中，同位素年龄值为104Ma，属燕山晚期产物。根据岩性对比、岩浆演化规律等特征，上坂岩体归属于燕山晚期第三次侵入。岩体的岩石化学成分以富硅贫钙镁铝为特征，副矿物的种类和组合特征与闽东沿海同期次的晶洞碱长花岗岩相似，分异指数、钠钾比值高、含铝型低等特点与分异型花岗岩相当，为分异型花岗岩。从C.I.P.W法标准矿物岩石化学计算及主要参数值(表1)可以看出岩体属铝过饱和类型。里特曼指数2.16，K2O>Na2O，属里特曼碱度分类中正常太平洋型，与SiO2、碱度率落在钙碱性区域吻合。岩石具富SiO2，而贫Al2O3、CaO、MgO之特征。Na2O的偏高，与岩浆结晶晚期的钠长石化有关。长英指数、分异指数及酸度值明显高于S.R.诺科斯钙碱性花岗岩及福建同期花岗岩相应的比值，从中西往边缘而基度及固结指数均偏低，表明岩浆的分异和演化较彻底，酸性成都较高。含铝性低及硅铝比高显示出岩浆富硅贫铝的之特点。

表1 岩体岩石化学成分表(%)Tab 1.Chemical Analysis of Rock in Rock Body

矿区内分布有2条碱长花岗岩脉，呈北西315°平行展布，长度400m～500m，宽度20m～35m，沿倾向最大延深200m，倾向南西，倾角55°～70°。该岩脉的岩石呈灰白色，中细粒花岗结构，块状构造，矿物主要有钾长石、斜长石、石英、绢云母，少量高岭土、白云母；矿物粒径0.3mm～4mm。该岩脉为含矿岩脉，全部或大部分岩石为陶瓷土(瓷石)矿石。

2.3 构造

区内以断裂构造为主，发现了北东向(近北东向)和北西向两组，北东向断裂有F2、F3，北西向断裂有F1、F4、F5、F6，均为张性陡倾角断裂，断裂宽度一般0.8m～60.5m，延伸长度1.2km～5.5km，倾向北西或南西，倾角72°～80°，由碎裂岩、构造角砾岩组成。其中 F4、F5为含矿断裂，断裂宽度1.5m～60.5m，走向北西，倾向南西，倾角72°～75°，断裂以张性为主，断裂面多呈锯齿状。

2.4 围岩蚀变

围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、角岩化、钾长石化、纳长石化、云英岩化等蚀变，其中，钾长石化、纳长石化、云英岩化与成矿关系密切，在结晶分异后期矿液充填时围岩蚀变较强，以矿体为主心，由内至外一般发育钾长石化带-纳长石化带-云英岩化带等水平分带，带宽0.3m～5m不等，局部混合一起不明显。陶瓷土(瓷石)矿产在该钾长石化带和纳长石化带内。

3 矿体特征

3.1 矿体特征

区内陶瓷土(瓷石)矿赋存在碱长花岗岩脉中，严格受北西向断裂构造控制，围岩为晚白垩世碱长花岗岩体(图2)，根据采样测试及工业指标要求，共圈定了3个矿体，其中I、Ⅱ号矿体相邻平行出露在矿区北东侧，Ⅲ号矿体隐伏于Ⅱ号矿体南东侧200m处。I、Ⅱ号矿体总体走向北西320°，倾向南西，倾角56°～72°；Ⅲ号矿体走向北东45°，倾向南东，倾角75°。矿体走向长大于200m，倾向延深60m～170m，厚20m～58.11m。Al2O3品位14.97ω%～16.27ω%、Fe2O30.25ω%～0.33ω%、TiO20.03ω%～0.16ω%、K2O 4.83ω%～6.28ω%、Na2O 4.46ω%～4.83ω%，自然白度65.5～77。

图2 九户林矿区陶瓷土(瓷石)矿B线剖面图Fig 2.B Line Section of Jiuhuling Ceramics Clay(Porcelain) Deposit1.浮土；2.晚白垩世晶洞碱长花岗岩；3.中细粒晶洞碱长花岗岩；4.细粒碱长花岗岩；5.瓷土(石)矿体及编号；6.平硐及编号；7.剥土及编号；8.样品及编号；9.断层及编号；10.钾长石化；11.钠长石化；12.云英岩化

3.2 矿石质量

区内矿石岩性为碱长花岗岩，呈洁白色、灰白色，结构为中细粒花岗结构、少量碎裂结构。矿物主要有钾长石、斜长石、石英、绢云母，少量高岭土、白云母；矿石化学成分为Al2O316.27ω%～16.62ω%、Fe2O30.25ω%～0.26ω%、TiO20.03ω%-0.08ω%、K2O 4.83ω%～5.75%、Na2O 3.38ω%～4.48ω%、CaO 0.0467ω%～0.505ω%、MgO 0.07ω%～0.09ω%、P2O50.0326ω%～0.375ω%、灼减0.0361%-0.375%。矿石工业类型属陶瓷用矿石。

4 成矿地质条件分析

4.1 地层成矿条件

矿床区域内出露一套碎屑岩地层，受地壳运动影响，碎屑岩类地层较易产生大规模的皱褶构造、断裂构造，形成薄弱地带，有利于大规模岩浆岩侵入，为后期与成矿有关的岩浆岩提供了储存空间。

4.2 侵入岩成矿条件

区内赋矿岩体为晚白垩世碱长花岗岩(κργK2)，该岩体的化学成分为SiO2：75.76ω%，Al2O3：12.285ω%、Fe2O3：0.81ω%、TiO2：0.09ω%、CaO：0.505ω%、MgO：0.09ω%、K2O：4.515ω%、Na2O：3.85ω%，P2O5：0.375ω%、灼减0.375%，属高硅、富碱、贫钙镁铝岩体，除Fe2O3含量比瓷土(瓷石)含量高外，其他化学成份与矿石基本一致，表明该岩体为陶瓷土(瓷石)矿的成矿母岩，可能是该岩体期后剩余的富硅富碱岩浆或热液蚀变将岩体中的有害杂质活化迁移，保留了富钾富纳及二氧化硅等物质。

4.3 构造成矿条件

矿床位于闽东中生代火山断拗带(Ⅱ级)西部、北东向政和-大埔及福安-南靖深大断裂之间，戴云山-石牛山东西向构造带南侧，构造运动造就了特殊的构造部位，形成了构造薄弱地带，为成矿母岩提供了侵入通道和储存空间。

成矿母岩形成后，岩体受到一定规模构造运动的影响，产生了构造热液和贮藏空间，为剩余含矿岩浆侵入或热液将有害杂质迁移，为成矿直接提供了热源和贮藏空间。

4.4 矿床成因

九户林陶瓷土(瓷石)矿床受构造控制产于碱长花岗岩体(κργK2)中，受构造区位影响，矿体与岩体、构造组成了三位一体的成矿条件。在白垩纪晚世，大规模的酸性岩浆侵入，形成了成矿母岩，岩体形成后受到一定规模的构造运动，在岩体中形成了断裂构造，并产生了构造热液，母岩的剩余岩浆携带含矿热液沿断裂构造侵入，同时构造热液和岩浆侵入热液将围岩中的有害杂质活化迁出，形成了瓷土(瓷石)矿，成因类型属岩浆期后结晶分异作用形成的热液型矿床[6]。

5 找矿方向

(1)九户林陶瓷土(瓷石)矿产于碱长花岗岩体(κργK2)中，矿体的北东端和倾向方向未控边，具有较好的找矿空间。

(2)碱长花岗岩体(κργK2)中的构造裂隙发育地段，特别是钾长石化、钠长石化、云英岩化发育地段，更容易形成陶瓷土(瓷石)矿，是寻找该类瓷土(石)矿床的有利地段。

(3)区域上大规模的酸碱性侵入岩体中，特别是晚白垩世碱长花岗岩(κργK2)岩体中，是该类型瓷土(瓷石)矿成矿的有利靶区。

6 结论

九户林陶瓷土(瓷石)矿处在闽东中生代火山断拗带(Ⅱ级)西部的构造叠加部位，矿体赋存在晚白垩世上坂碱长花岗岩(κργK2)岩体中，严格受断裂构造控制，蚀变分带明显，矿体与岩体、构造组成了三位一体成矿条件，为岩浆期后结晶分异作用形成的热液型矿床。该矿床的外围及区域上大规模的酸碱性侵入岩体中均具较好的找矿前景。