右水地區(qū)風(fēng)化殼特征與瓷土、高嶺土礦床的成因關(guān)系研究

袁鐘池

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，江西 贛州 341000）

右水地區(qū)在上世紀(jì)七十年代發(fā)現(xiàn)了瓷土、高嶺土礦，并且有過民采。近年來勘查單位在該區(qū)進(jìn)行了瓷土、高嶺土礦普-詳查工作[1]，對(duì)該區(qū)的細(xì)晶巖型風(fēng)化殼和花崗巖型風(fēng)化殼的含礦性作了較系統(tǒng)的調(diào)查研究，變粒巖型風(fēng)化殼的含礦性研究相對(duì)較粗淺。

右水地區(qū)瓷土、高嶺土礦床類別劃分取決于風(fēng)化殼內(nèi)巖土的白度、礦物成分、含量及礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及成瓷性能等。礦區(qū)通過傳統(tǒng)淘洗法研究了淘洗率發(fā)現(xiàn)，細(xì)晶巖型風(fēng)化殼的礦物顆粒細(xì)且均一，礦土淘洗率高，但淘洗后產(chǎn)品Al2O3含量變化不大，礦石品質(zhì)提升不明顯，一般出售原礦作日用陶瓷用瓷土。而花崗巖型風(fēng)化殼的礦物顆粒大小不一，礦土淘洗率低，但淘洗精礦Al2O3含量增高明顯且達(dá)合格品，一般作日用細(xì)瓷用高嶺土[2]。

1 風(fēng)化殼一般地質(zhì)特征

該區(qū)植被發(fā)育，地形起伏較緩和，相對(duì)切深一般在40m～150m。風(fēng)化殼分布廣泛，分布類型以全覆式為主，次為裸腳式和殘留式（圖1）。全覆式普遍分布在平緩的山頂和山坡上，風(fēng)化殼保存較完好，裸腳式和殘留式主要見于地勢(shì)較陡、剝蝕切割較深的山包上。風(fēng)化殼自上而下主要分為表土層-全風(fēng)化層-半風(fēng)化層。基巖出露少量。

圖1 風(fēng)化殼分布類型示意圖

該區(qū)風(fēng)化殼根據(jù)原巖巖性的不同，主要分為花崗巖風(fēng)化殼、細(xì)晶巖風(fēng)化殼和變粒巖風(fēng)化殼三種類型。

花崗巖風(fēng)化殼較發(fā)育，保存良好，平面上呈面型分布，剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產(chǎn)出。表土層厚度0.1m～5.5m，平均厚度約為2.5m。上部腐植土不甚發(fā)育。表土層中間夾少量花崗巖碎石。全風(fēng)層厚度1m～56m，平均厚度約為19.65m。主要礦物成分為石英、白云母、黑云母、高嶺石及其他粘土礦物，少許其他含鐵礦物。礦物粒徑大小不一，肉眼極易識(shí)別石英、云母等礦物。半風(fēng)化層厚度一般為0.5～2m，其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征與原巖差別不大。

細(xì)晶巖風(fēng)化殼主要由細(xì)晶巖脈遭受風(fēng)化作用形成，平面上呈斷續(xù)脈狀分布，剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產(chǎn)出。表土層厚度0.1m～2.5m,平均厚度約為1.5m。上部腐植土不甚發(fā)育。表土層中間夾少量細(xì)晶巖碎石。全風(fēng)層厚度1m～47m，平均厚度約為19m。主要礦物成分為石英、白云母、高嶺石及其他粘土礦物，少許其他含鐵礦物。礦物粒徑大小均一，主要由微晶礦物組成，肉眼較難識(shí)別石英、云母等礦物。半風(fēng)化層厚度一般為0.5m～2m，其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征與原巖差別不大。

變粒巖風(fēng)化殼風(fēng)化殼發(fā)育，保存良好，面型分布特征明顯。表土層厚度0.1m～5.5m，平均厚度約為2.5m。上部腐植土普遍發(fā)育。表土層中間夾少量變粒碎石。全風(fēng)化層厚度5m～26.97m，平均厚度約為10m。主要礦物成分為石英、白云母、黑云母及其他粘土類礦物和含鐵礦物等。礦物粒徑較均一，肉眼可識(shí)別石英、云母等礦物。半風(fēng)化層一般較厚，可達(dá)數(shù)米至數(shù)十米，其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征與原巖差別不大，顏色較原巖略淺。

2 風(fēng)化殼特征與瓷土、高嶺土礦床的成因關(guān)系

2.1 花崗巖風(fēng)化殼特征與高嶺土礦床的成因關(guān)系

花崗巖風(fēng)化殼各個(gè)層位的Fe2O3、TiO2含量變化較大，總體而言，表土層及全風(fēng)化層的上部Fe2O3、TiO2含量偏高，巖土顏色偏土黃色、褐紅色，色雜，自然白度偏低，一般不易形成高嶺土礦體。之下至全風(fēng)化層底部，F(xiàn)e2O3、TiO2含量變低，巖土顏色呈灰白色，局部出現(xiàn)淺肉紅色等雜色，自然白度增高，一般可達(dá)55%以上，特別是全風(fēng)化層的中部，有益組分Al2O3含量一般達(dá)15%以上，有害組分Fe2O3、TiO2含量低，F(xiàn)e2O3+TiO2含量一般小于2%，易形成高嶺土礦體。半風(fēng)化層Al2O3含量一般小于14%，不易形成高嶺土礦體。該區(qū)高嶺土礦體平面上呈面型分布，剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產(chǎn)出，與花崗巖風(fēng)化殼的展布特征相似，礦體規(guī)模大小與花崗巖風(fēng)化殼發(fā)育保存程度緊密相關(guān)。全覆式風(fēng)化殼最有利于形成厚大的高嶺土礦體，其次為裸腳式，而殘留式風(fēng)化殼形成的高嶺土礦體一般最薄。

2.2 細(xì)晶巖風(fēng)化殼特征與瓷土礦床的成因關(guān)系

細(xì)晶巖風(fēng)化殼各個(gè)層位的Fe2O3、TiO2含量變化較小，總體而言，表土層Fe2O3、TiO2含量略有偏高，巖土顏色偏土黃色，自然白度偏低，一般不易形成瓷土礦體。之下至全風(fēng)化層底部，F(xiàn)e2O3、TiO2含量變低，巖土顏色呈灰白色～白色，色純且自然白度較好，一般可達(dá)70%以上。有益組分Al2O3含量一般達(dá)16%以上，有害組分Fe2O3、TiO2含量低，F(xiàn)e2O3+TiO2含量一般小于1%，形成品質(zhì)良好的瓷土礦體。半風(fēng)化層Al2O3含量略有下降，Al2O3含量一般介于12%～14%之間，一般作瓷石用途[3]。該區(qū)瓷土礦體平面上呈斷續(xù)脈狀分布，剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產(chǎn)出，與細(xì)晶巖脈風(fēng)化殼的展布特征基本一致。礦體規(guī)模大小取決于細(xì)晶巖脈風(fēng)化殼發(fā)育保存程度。全覆式風(fēng)化殼最有利于形成厚大的瓷土礦體，其次為裸腳式，而殘留式風(fēng)化殼形成的瓷土礦體一般最薄。

2.3 變粒巖風(fēng)化殼特征與高嶺土礦床的成因關(guān)系

變粒巖風(fēng)化殼各個(gè)層位的巖土顏色較深、呈淺灰～深灰色，Al2O3含量較高，Al2O3含量一般達(dá)17%以上，F(xiàn)e2O3、TiO2含量也高，F(xiàn)e2O3+TiO2含量一般達(dá)8%以上，不構(gòu)成瓷土、高嶺土礦體。值得注意的是，本區(qū)域變粒巖與花崗巖接觸帶部位鉀長石化、白云母化等蝕變較強(qiáng)烈，當(dāng)鉀長石化強(qiáng)烈且風(fēng)化徹底時(shí)，很有可能形成鉀長石化變粒巖風(fēng)化殼殘積型高嶺土礦體。

各類型風(fēng)化殼巖土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量變化情況見下表1：

表1 右水地區(qū)各類型風(fēng)化殼巖土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量變化統(tǒng)計(jì)表

3 結(jié)論

（1）高嶺土礦體的主要成礦部位在花崗巖風(fēng)化殼的全風(fēng)化層中部；瓷土礦體的成礦部位在細(xì)晶巖風(fēng)化殼的整個(gè)全風(fēng)化層；變粒巖風(fēng)化殼的鉀化層在風(fēng)化徹底時(shí)可形成高嶺土礦體。

（2）風(fēng)化殼發(fā)育保存程度與瓷土、高嶺土礦體展布形態(tài)、規(guī)模大小等特征具關(guān)聯(lián)性。全覆式風(fēng)化殼最有利于形成厚大的瓷土、高嶺土礦體，其次為裸腳式，而殘留式風(fēng)化殼形成的瓷土、高嶺土礦體一般最薄。

（3）風(fēng)化殼各個(gè)層位的巖土自然白度和Al2O3、Fe2O3、TiO2含量的變化具規(guī)律性，可指導(dǎo)本區(qū)域瓷土、高嶺土的勘查工作。