廣東白石坑陶瓷土（高嶺土）礦床地質(zhì)特征及成因探討

■孫偉

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊廣東廣州510403）

廣東白石坑陶瓷土（高嶺土）礦床地質(zhì)特征及成因探討

■孫偉

（中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心廣東總隊廣東廣州510403）

廣東白石坑陶瓷土（高嶺土）礦床賦存于二長花崗巖脈風化殼中，為風化殘積型礦床。本文闡述了該礦床的礦體、礦石、圍巖及夾石等地質(zhì)特征，從成礦原巖、氣候、地形地貌、構(gòu)造方面分析了礦床的成礦地質(zhì)條件。

陶瓷土地質(zhì)特征地質(zhì)條件

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域位于吳川—四會斷裂南段，高要大斷裂東側(cè)。出露地層有寒武系八村群上亞群(?bcb)、泥盆系中下統(tǒng)桂頭群(D1-2gt)、泥盆系中統(tǒng)老虎坳組(D2l)、泥盆系上統(tǒng)天子嶺組(D3t)及第四系(Q)。區(qū)域斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要有北北東向茶園斷層、象田斷層、天堂坪、平河斷層和北東東向黃狗尖斷層。區(qū)域巖漿活動強烈，巖漿巖大面積分布，主要出露燕山三期(γ52(3))黑云母花崗巖及燕山四期(γ53(1))細?；◢弾r、中細粒黑云母花崗巖(圖1)。

圖1 礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡圖

2 礦區(qū)地質(zhì)

2.1 地層

礦區(qū)出露地層簡單，僅為第四系(Q)殘坡積物。巖性主要為褐黃色、雜色粘土及砂質(zhì)粘土。

2.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。

2.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，巖漿巖分布整個礦區(qū)。主要為燕山四期(γ53(1))中粒黑云母花崗巖及燕山四期后侵入二長花崗巖脈。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦體特征

礦體賦存于二長花崗巖脈風化殼型中，主要產(chǎn)于山頭、山脊和山坡等正地形區(qū)，礦體在上頭、上坡厚度較大，往山腳低凹處變薄。礦體呈似層狀產(chǎn)出，長600m、寬282-369m，厚度1.83-5.6m。

3.2 礦石特征

礦石呈灰白-淺肉紅色，風化后松散呈土狀，礦物成分主要為長石、石英、高嶺石、埃洛石、綠泥石及少量暗色礦物。

礦區(qū)礦石平均化學成分：Al2O3為14.59%，F(xiàn)e2O3為0.66%、TiO2為0.42%、SiO2為71.55%、MgO為0.27%、CaO為1.64%、Na2O為5.02%、K2O為3.38%、TSO3為0.027%、L.O.I為0.022%。

礦石中有用組分Al2O3含量為14.59%，有害組分Fe2O3+TiO2含量為1.08%。經(jīng)-325目水洗篩分，A12O3有所增高，可達25%以上，F(xiàn)e2O3含量變化不大，TiO2含量有所降低但不明顯。可作為日用及建筑衛(wèi)生陶瓷原料。

3.3 圍巖及夾石特征

礦體蓋層為第四系殘坡積物，巖性主要為石英及花崗巖碎屑砂質(zhì)粘土，局部含粗砂；底板為中-微風化二長花崗巖，Al2O3含量偏低。

礦體中夾層主要為砂質(zhì)粘土，主要礦物為長石、石英，少量高嶺石及暗色礦物等。屬低Al2O3，高Fe2O3、TiO2類型。

4 成礦地質(zhì)條件分析

本區(qū)陶瓷土（高嶺土）礦床的形成，除受成礦原巖這一先決條件制約外，還受氣候、地形地貌及構(gòu)造等外部條件的綜合影響。

4.1 成礦原巖條件

長石類礦物是形成陶瓷土（高嶺土）的主要物質(zhì)基礎。本區(qū)成礦原巖主要為二長花崗巖，巖石主要由長石、石英及少量黑云母和白云母組成，其中長石含量達55-60%，為成礦提供了物質(zhì)來源。

4.2 氣候條件

良好的氣候條件有利于原巖風化。該區(qū)屬亞熱帶季風氣候，濕熱、雨量充沛，植被較發(fā)育；春季溫度緩慢上升，冷暖、晴雨變化頻繁；夏季雨量集中，降雨強度大，天氣炎熱，光照充足；秋季氣溫迅速降低，且晝夜溫差大；冬季天氣晴朗，偶有霜凍，多偏北風；年平均氣溫21.56℃，年平均降雨量1663.7mm，年平均日照1695.4小時。氣溫變化、霜凍和植被可導致巖石機械破碎，推進了風化作用進行。

大量的降水溶解大氣中CO2、易溶氣體及地表腐殖酸和礦物后，形成弱酸性水。當成礦原巖在弱酸性水的環(huán)境下，原巖化學風化速度加快并促進長石等鋁硅酸鹽礦物分解和溶解，最后殘留Al元素礦物，形成高嶺土礦。

4.3 地形地貌條件

地形地貌影響高嶺土的礦物保存并富集成礦的難易程度。本區(qū)屬丘陵地貌，地勢基本呈北低南高，山體走向基本呈北東向，山頂呈渾圓狀，地面坡度20°左右，原巖與弱酸性水接觸面積大，水體易排泄，促進風化成礦；山頭和山坡地形相對平緩，剝蝕作用較弱，高嶺土礦物保存、富集較容易；山腳有為匯水溝，剝蝕作用較強，高嶺土的礦物容易流失，其保存、富集較難；植被發(fā)育可以防止和減少水土流失，高嶺土礦物保存、富集較容易；植被不發(fā)育或沒有植被，容易導致水土流失，高嶺土礦物保存、富集較難。該區(qū)陶瓷土（高嶺土）礦由上頭、上坡往山腳處變薄，說明地形地貌為礦體保存及形成的重要地質(zhì)條件。

4.4 構(gòu)造條件

構(gòu)造條件影響原巖風化面積、深度及成礦的時間。通過對比，構(gòu)造發(fā)育地區(qū)形成的殘積型陶瓷土（高嶺土）礦比構(gòu)造不發(fā)育地區(qū)容易，并且面積和厚度也大。

構(gòu)造活動使原巖破碎形成斷裂和裂隙，為地下水提供了流動通道，并為生物活動提供了地下空間。原巖斷裂和裂隙增加了原巖與大氣、水體接觸面積和深度，加速了巖石風化進程，同時向原巖深部延伸；生物活動可使斷裂和裂隙擴大和變深，同時促進風化作用的進行；在其各因素的影響下，使高嶺土化時間加快，縮短了規(guī)模成礦時間。

5 結(jié)論

白石坑陶瓷土（高嶺土）礦屬于風化殘積型陶瓷土（高嶺土）礦床。成礦原巖為二長花崗巖，長石含量達55-60%，為成礦提供了物質(zhì)來源，是成礦的先決條件；礦區(qū)良好氣候、地形地貌及構(gòu)造等地質(zhì)條件為原巖風化、礦體保存、成礦面積及厚度的重要條件。

[1]廣東省地質(zhì)礦產(chǎn)局.廣東省區(qū)域地質(zhì)志.地質(zhì)出版社.1988.

[2]周國平,林毓川.廣東沿海地區(qū)風化殘積型高嶺土礦床.地質(zhì)學報.1991.

P62[文獻碼]B

1000-405X（2016）-6-136-1