江西省分宜县湖泽—凤阳一带镁质黏土矿矿床地质特征与找矿前景

肖军军

（江西省地质局第五地质大队）

镁质黏土又称滑石黏土，是指由极细微的滑石构成的黑色黏土。近年来，随着科学技术的不断提高，镁质黏土的应用也越来越广泛，除可用做传统的陶瓷原料外，也可用于生产高端镁质瓷、抗菌材料、吸水保水复合材料等，市场行情不断向好［1-2］。

在江西、湖南和福建等地区二叠系小江边组地层内存在大量的镁质黏土矿［3-7］。江西省发现的镁质黏土矿主要分布在赣中、赣西地区，如赣中长田坑镁质黏土矿床［3］。目前对赣西地区的镁质黏土矿研究相对偏少，对矿床成矿地质特征等研究程度较低。本次研究结合在赣西地区分宜县湖泽—凤阳一带开展的镁质黏土矿地质勘查成果，对该地区镁质黏土矿地质特征进行归纳总结。

1 区域地质概况

研究区大地构造位置处于华夏板块与扬子板块拼贴之钦杭结合带江西段，萍乡—乐平坳陷西段袁水复向斜南翼［8］。区域内晚古生代—中三叠世海陆交互相—浅海碳酸盐台地相的沉积岩类地层不整合覆盖于变质基底之上，组成萍乐坳陷，并在其上再叠加晚三叠世—早侏罗世含煤矿碎屑岩和晚白垩世—古近纪红层碎屑岩以及第四纪沉积（图1）。区域内沉积盖层变形主要发生于印支、燕山期，褶皱及多层次推覆、滑脱构造等发育，区域南东部发育有铁坑凤凰山花岗斑岩侵入体。区域内有铁、铜、金、银、煤、石灰岩及镁质黏土等矿产分布。

2 研究区地质特征

研究区出露地层比较简单，主要为二叠系中统浅海相碳酸盐的小江边组和茅口组沉积岩类，二者为整合接触关系。小江边组岩性主要为灰—灰黑色钙镁质页岩等，局部夹有浅黄色钙镁质页岩，地层内多间夹有数层薄层状灰岩、透镜状灰岩及少量燧石结核，在钙镁质页岩中富产腕足类等化石，属浅海相碳酸盐和细碎屑沉积，地层厚度为30～140 m。其中钙镁质页岩为镁质黏土矿的主要赋存层位［5］。茅口组岩性主要为深灰、灰色中厚层状生屑泥晶灰岩，偶夹有含燧石结核灰岩，地层厚度约300 m。此外，研究区内地势低洼地段分布较多第四系，大部分为农田、水塘等覆盖，主要有黄色亚砂土及砂泥层组成，厚度多在0.5～3 m。

研究区构造主要以白鹭塘—上山背复背斜为主，总体上背斜核部为小江边组，核部地层岩性为钙镁质页岩、钙质泥岩等。两翼为茅口组地层，地层岩性为薄层状灰岩、透镜状灰岩夹钙质泥（页）岩。背斜轴迹呈近东西向，南翼产状为165°～190°∠37°～58°，北翼产状为310°～330°∠30°～65°，局部地段见有层间褶曲现象。

研究区南东部发育有燕山期铁坑凤凰山侵入岩体，岩体以西呈不规则的椭圆状，向东延伸为一系列的分支脉体，埋深较浅，推测岩体由西向东侵入，岩性为花岗闪长斑岩、花岗斑岩，呈小岩株产出，岩体的侵入使围岩多产生矽卡岩化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化等。岩体的侵入导致研究区内靠近岩体附近的镁质黏土矿发生轻微的变质作用。

3 矿体地质特征

研究区镁质黏土矿体赋存于二叠系小江边组地层，成矿原岩为钙镁质页岩。地表风化后呈黏土状，颜色以浅灰、灰、灰黑色为主，矿体多富含有机碳质，地表碳质多被氧化呈灰白色，局部可见星点状黄铁矿化，地表受风化作用影响，含黄铁矿化的矿体常呈浅灰黄色。矿体呈弱丝绢光泽，手摸具滑感，矿体形态较简单，多呈（似）层状产出，少部分呈透镜状不连续分布。矿体宽度为20～150 m，一般约40 m，沿走向上变化较大，厚度为2～20 m，地表风化程度不均，氧化带深度一般为2～6.5 m，往深部逐渐过渡为钙镁质页岩原岩。镁质黏土矿体多出露于地势相对低洼地段，近地表风化矿体多呈土块状，可见浅灰色黏土状风化矿体覆盖于原岩之上。

4 矿石特征

4.1 结构构造

镁质黏土矿以泥质结构、显微鳞片结构为主，部分残余生物碎屑结构。风化的矿石以黏土状—土状构造为主；原生矿石多为薄层状构造、块状构造等。

4.2 矿物成分

据研究区内镁质黏土矿体的X射线衍射分析样结果（图2、图3），镁质黏土主要矿物成分有滑石、石英、磷铝矿、方解石、黑云母及绿泥石等，且从钙镁质页岩原岩→风化的钙镁质页岩，滑石含量略具有逐渐增加的趋势。由此可见，镁质黏土矿的风化程度愈高，滑石含量愈高。

4.3 化学成分

本次在研究区内白路塘、失宝山、上山背、桂山4个地区内共采集了276件化学分析样，镁质黏土矿SiO2含量为37.16%～68.03%，平均含量为51.25%；Fe2O3含量为0.11%～1.75%，平均含量为0.97%；CaO含量为0.12%～24.33%，平均含量为10.59%；MgO含量为18.05%～30.30%，平均含量为22.35%。1 000℃煅烧白度可达84.10。

镁质黏土矿的Si O2、MgO、CaO含量具有较好的相关性（表1）。Si O2与CaO呈负相关，相关系数达-0.97；SiO2与MgO呈正相关，相关系数为0.75；CaO与MgO呈负相关，相关系数达-0.86。

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总体而言，SiO2含量高，MgO含量亦高，CaO含量则较低；而Si O2含量低，MgO含量亦低，而CaO含量则较高。SiO2、CaO含量波动较大，CaO含量大部分大于10%，部分样品CaO含量小于1%。

镁质黏土矿体CaO含量不稳定，MgO含量变化相对较稳定，主要为18.05%～30.30%。总体上地表风化矿体MgO含量相对深部原生矿体更高，CaO含量相对原生矿体更低（表2）。

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4.4 矿石类型

矿石自然类型属滑石型镁质黏土，目前镁质黏土矿石一般做为陶瓷用，主要用于生产日用陶瓷、釉面砖和卫生瓷等［9］，工业类型为陶瓷原料用镁质黏土矿。

4.5 矿体围岩与夹石

研究区内镁质黏土围岩主要为泥岩及（含生物碎屑）透镜状灰岩，总体来看，镁质黏土的顶底板为（含生物碎屑）透镜状灰岩，局部地段顶底板为泥岩。镁质黏土中偶夹有透镜状灰岩。

5 矿床成因分析

研究区内镁质黏土赋存于二叠系小江边组，从镁质黏土矿的产出特征及矿物组合、化学成份变化规律分析，成矿过程推断如下：富镁质钙质的黏土岩沉积后，经埋深、承压，原始沉积岩中的水不断释放出来，经地热增温，形成热水溶液，热水溶液逐渐与原岩的物质组分相互作用，形成浅海相沉积的钙镁质页岩，页岩中局部富含有机碳质，在成岩后生作用过程中，受地温、压力递增及地壳运动等因素的影响，部分黏土矿物发生相变，形成滑石矿物［8］。后期受风化淋滤作用，碳质多被氧化，近地表原岩中的方解石遭分解，CaO含量明显减少，地表镁质黏土矿内滑石成分相对富集，镁质黏土矿体的分布、厚度主要受地形地貌和风化剥蚀程度等控制［10］。研究区内的镁质黏土矿矿床类型属风化残积型。

此外，由于研究区内部分地段地势较平坦低洼，水流不畅，不利于风化作用的进行，导致近地表风化淋虑作用不够强，风化后岩石中CaO含量偏高，不利于滑石（镁质黏土）矿富集，从而导致研究区内镁质黏土矿体分布不均匀，部分地段MgO（或滑石）含量偏低。

6 找矿前景探讨

赣西地区二叠系小江边组地层分布广泛，小江边组钙镁质页岩为镁质黏土矿成矿原岩，矿体受地层控制。目前区域内已发现有多个镁质黏土矿矿床，矿床规模以中小型为主（表3），根据近年来研究区内现有镁质黏土资源储量核实情况，镁质黏土矿产资源丰富，初步预计镁质黏土矿资源量可达千万吨以上。

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镁质黏土（滑石黏土）是传统的陶瓷原料矿，品位较低的镁质黏土仍可作为陶瓷配料使用。以目前市场行情来看，镁质黏土矿价格已由15～20元/t上涨至35～47元/t，平均售价可达42元/t。2020年江西省自然资源厅国土资源交易中心在网上公开出让的江西省莲花县院冲镁质黏土矿普查探矿权，MgO平均含量为23.27%，初步估算出让区内镁质黏土矿资源量为81.57万t，该探矿权最高竞拍价高达1 176万元。

研究区内镁质黏土矿均易于开采，市场应用前景广阔。研究区小江边组地层延伸稳定，已知矿点的镁质黏土矿体大多露出地表，地质矿化信息较丰富，具有较好的镁质黏土矿成矿地质条件，找矿前景较好，镁质黏土矿资源潜力较大。