矿源体及矿床

发布网友 发布时间：2022-05-30 06:47

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一、矿源体

1.矿源体特征

风化残余型高岭土矿床的矿源体即成矿母岩，高岭土矿床由其风化而成。

广西风化残余型高岭土矿床的矿源体主要为花岗岩类侵入岩呈岩基、岩株、岩脉产出，其规模悬殊（表6-2），呈岩基产出的有那车垌岩体，该岩体造就了合浦十字路、清水江、跃康等特大型、大型高岭土矿床。呈岩株产出的，主要有谢仙嶂杂岩体和大容山岩体中的龙江岩体群寒山岭侵入体，分别形成陆川县白妮、兴业县龙安两处中型矿床，其他大多数矿床的矿源体都呈大小不一的岩脉产出，形成的矿床皆为小型。

表6-2 广西部分风化残余型高岭土矿床矿源体特征表

矿源体的围岩有两种，一种是各时代的沉积岩，矿源体与其呈侵入接触；另一种是酸性岩浆岩岩基，矿源体呈补充侵入体或后期岩脉侵入其中。

矿源体形成时代已知有四堡期、加里东晚期、海西期、印支期、燕山早晚期。

组成矿源体的岩石都是花岗岩类岩石：花岗岩、花岗斑岩、二长岩、石英斑岩、霏细岩、霏细斑岩、伟晶岩等。

2.已知矿床的矿源体

（1）合浦一带十字路、清水江等高岭土矿床的矿源体

分布于合浦一带的十字路、清水江、跃康等高岭土矿床和北海沙湾高岭土矿床拥有一个共同的矿源体——那车垌岩体。那车垌岩体南西起于北海市，北东止于合浦县园湖村附近，呈北东向长条状岩基展布，长70km，宽3.3km，面积230km²，十字路以西被第四系覆盖。其下岩体是否与北海沙湾相连，尚待证实（图6-1）。岩体围岩为下志留统灵山群不等

图6-1 北海市高岭土矿区域地质图

粒砂岩、含砾砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩等，岩体与其侵入接触。时代属加里东晚期。

那车垌岩体主要由花岗岩和钾长花岗岩组成。花岗岩为细粒、细-中粒，花岗结构，块状构造。主要矿物成分（%）：石英26～57（平均42.7），微斜条纹长石12～50（平均26.8），更长石1～5，白云母4～11，绢云母6～50，黑云母一般1～3。钾长花岗岩为细-中粒、粗-中粒，花岗结构，块状构造。主要矿物成分（%）：石英20～50（平均38.4），微斜条纹长石40～65（平均53.8），更长石1～5，白云母2～7，绢云母5～30（平均13），黑云母1～3。

岩石化学成分（%）：SiO₂ 73.5～76.53，Na₂O+K₂O 5.28～8.06，Fe₂O₃+FeO 1.49～4.83，氧化系数Fe₂O₃/（FeO+Fe₂O₃）0.13～0.66，Al₂O₃＞K₂O+Na₂O+2CaO，铝过饱和。

那车垌岩体动力变质作用强烈，岩石普遍具显微鳞片变晶结构、他形粒状变晶结构、变余花岗结构、碎裂结构、糜棱结构，并具压碎状构造、片麻状构造、片理构造等。此类结构构造的发育，有利于风化作用的深入进行和高岭土矿床的形成。

（2）兴业县龙安高岭土矿床的矿源体

龙安高岭土矿床位于大容山岩体内，大容山岩体主体是一巨型岩基，面积达2227km²，由粗中粒斑状堇青黑云二长花岗岩组成。大容山岩体为一复式岩体，在主体形成之后，岩浆多次补充侵入，形成早二叠世的天井冲岩群，中二叠世的江口岩群和大冲岩群，早三叠世的龙江岩群，大村岩群、高垠岩群。龙安高岭土矿床的矿源体是龙江岩群中的寒山岭侵入体（岩株），该岩体位于大容山岩体的南西端，长8.8km，宽5km，面积44km²，呈不规则状侵入于主岩体中（图6-2），两者界线一般较清楚，近接触面粒度变细，并钠长石化。岩石主要为黑云母花岗岩（部分为二云母花岗岩），矿物成分（%）：石英30～42，微斜条纹长石32～42，钠长石25～32，黑云母2～6，堇青石0～1，化学成分（%）：SiO₂ 74.32，Al₂O₃ 12.23，Fe₂O₃ 0.86，FeO 2.16，TiO₂ 0.16。

（3）博白县老虎头高岭土矿床的矿源体

老虎头高岭土矿区分布加里东期条带状—眼球状花岗片麻岩，在此背景上发育了一系列花岗伟晶岩脉、长石脉、闪长玢岩脉、石英斑岩脉等，前二者成为高岭土矿床的矿源体。岩脉时代未查明。

花岗伟晶岩脉：全矿区共发现脉幅在0.5m以上的岩脉726条，含高岭土、铌钽矿的243条。岩石结构以中粗粒（1～5mm）为主，次为粗粒（＞5mm）。矿物成分（%）：微斜长石40 60，钠长石30 45，石英10 20，白云母1 5。化学成分：SiO₂ ，K₂O，Na₂O含量高，且富含B，F，P等挥发物，铝过饱和。

长石脉：发现9条，长30～300m，主要由微斜条纹长石、钠长石、石英组成，含少量白云母、绢云母等。

图6-2 大容山岩体地质图

二、矿床特征和典型矿床

1.矿床特征

广西风化残余型高岭土矿床矿体形态主要呈被覆状，矿体像被子一样覆盖于花岗岩体的表面。产状因地貌形态不同而有差异。合浦一带的高岭土矿床分布于六万大山山前准平原冲蚀台地、冲积洼地，矿体几近水平。兴业县龙安高岭土矿床分布于大容山低山丘陵地带，矿体随着山形的变化而变化。矿源体为岩基、大岩株。另一类次要的脉状矿体产状呈陡倾斜，矿源体皆为岩脉（表6-3）。

两类矿体规模明显不同，被覆状矿体规模大，长数千米甚至万米。合浦清水江、十字路、跃康等矿床矿体基本连成一体，矿体总长度达两三万米。矿体宽度一两千米，厚数米至数十米，构成特别巨大的矿床。现划分成几个矿床，只是人为分割而已。脉状矿体长度一般数百米，个别长达数千米，最短的不足百米。其延深决定于氧化带的深度，一般20 30m，极少数达到百米以上，最浅的不足10m。矿体厚度数米至10m以上，规模一般为小型，个别达中型。

表6-3 广西部分风化残余型高岭土矿床矿源体特征表

续表

续表

风化残余型高岭土矿床矿石的基本矿物成分为石英、高岭石、云母类矿物和残余长石四种。石英呈碎屑粒状，粒度粗细不等，一般无色透明，含量最低百分之几，最高60%。石英砂是本类矿床的伴生矿产。高岭石是主要有用矿物，少数矿区有用矿物还有伊利石、埃洛石等。合浦和兴业龙安高岭土矿床高岭石呈假六方片状、鳞片状，片径一般小于5μm。其他矿床高岭石、伊利石、埃洛石呈管状、针状、板状等。矿石中高岭石的含量20%～60%，多少由原岩中长石的数量和风化作用的强度决定。云母类矿物含量一般百分之几，少数达到百分之二三十。长石一般呈骸晶出现，晶粒轮廓模糊，深部风化程度低的长石可见解理或双晶。长石含量最低为0（深度风化），最高可达30%左右。高岭土矿石矿物成分除上述四种外，还有褐铁矿，其含量对矿石的白度有重要影响。褐铁矿在矿石中不均匀地与高岭石、绢云母、白云母等混杂分布，或呈细脉沿裂隙分布。

高岭土矿石结构构造有砂泥质结构、显微鳞片泥质结构、霏细结构、残余花岗结构，土状构造、残余块状构造等。其中残余花岗结构最能说明矿床的成因。

高岭土矿床的矿石品位以Al₂O₃和Fe₂O₃+TiO₂的含量来表示。风化残余型高岭土矿床，矿石为砂质高岭土，分原矿和淘洗精矿，后者是前者经-325目水筛淘洗获得的-0.043mm粒级的产物。用淘洗精矿的品位、白度、淘洗率和可采厚度等作为评价矿床的指标。合浦一带风化残余型高岭土矿床淘洗精矿的Al₂O₃品位最低23%，最高37%，平均32%左右；Fe₂O₃+TiO₂最低0.5%左右，最高百分之二点几，平均百分之一点几。兴业龙安矿床Al₂O₃含量最低26.5%，最高37%左右，Fe₂O₃+TiO₂含量最低0.28%，最高2.31%。Fe₂O₃+TiO₂含量与白度呈负相关关系。合浦一带高岭土淘洗精矿白度为30.5%80.8%，兴业龙安矿床为35.0%～81.0%。精矿淘洗率，合浦一带高岭土矿床为18.23%81.31%，平均38%左右。兴业龙安矿床淘洗率为16.4%51.79%，平均35%左右。其他高岭土矿床一般缺少白度、淘洗率资料。

根据Al₂O₃，Fe₂O₃+TiO₂、白度等不同指标要求，将高岭土淘洗精矿产品分成Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ级品，其中Ⅰ，Ⅱ级品为优质品。十字路、清水江、路康、沙湾四矿区已查明Ⅰ，Ⅱ级品资源储量占一半以上，可用作造纸涂料、填料和陶瓷原料。

2.典型矿床

（1）合浦清水江高岭土矿床

合浦清水江高岭土矿床赋存于加里东晚期那车垌花岗岩体风化壳内。岩体内发育有后期的NE向断裂（见图6-1）矿体呈北东向展布，平面呈被覆状、席状（图6-3）。矿体顶板主要为第四系冲积层，底板主要为半风化花岗岩，次为劣质砂质高岭土。剖面上呈似层状、透镜状，具分枝复合现象，总体产状近水平（图6-4）。

图6-3 清水江高岭土矿区地质略图

矿体最大长度5080m，宽1547 2463m，平均2014m，展布面积9.35km²。单工程矿体厚度2.01 47.11m（在断裂带处矿体较厚），全矿区矿体平均厚度16.43m。矿体内有个别无矿天窗出现。

原矿石的矿物成分较简单，以石英（20%76%）、高岭石（23%60%）为主，云母类矿物（3%35%）和残余钾长石（1%10%）次之。微量矿物（＜1%）有褐铁矿、电气石、金红石、锆石、磷灰石、榍石、锐钛矿、钛铁矿等。主要矿物特征：高岭石呈白色、灰白色或黄白色粉末，偏光镜下呈显微鳞片状和显微粒状结合体或叠层呈手风琴状，粒径0.001 0.008mm，主要富集在-0.043mm粒级中，在电镜下呈结晶较好的假六方片状晶体。X射线衍射峰尖锐而对称，结晶较好。石英呈烟灰色，胭脂光泽，碎屑状，它形不规则状，粒度最大7.5mm，以0.1 0.3mm为主。多呈单晶，部分组成集合体，常粘连高岭石。镜下石英常具压裂纹和明显的波状消光。白云母、绢云母呈显微鳞片状、片状、叠层状集合体，粒径0.004 1.3mm，一般0.001 0.8mm。主要富集在-0.043～0.1mm粒级中。少部分绢云母集合体还具有长石柱状假晶外形，也有部分绢云母呈定向排列。白云母常聚集分布于石英间或绢云母、石英、电气石间。长石以钾长石为主，斜长石极少量。钾长石呈半自形—自形板柱状、粒状，灰白色、肉红色。因风化表面常粘糊泥质，多数强烈风化者仅剩残骸或全部变为粘土，呈模糊的晶粒轮廓。深部风化程度低的长石可见解理或双晶。褐铁矿及铁质呈褐色、褐红色质点状、不规则状、粉末状，粒径＜0.006 0.57mm，一般为0.01 24mm，不均匀地与高岭石、绢云母、白云母等混杂分布。金红石呈粒状或柱粒状，大小0.006 0.08mm，以0.01 0.04mm者居多，零星分布于高岭石、绢云母的聚集体中。

图6-4 清水江矿区高岭土矿体地质剖面图

粒度＜0.043mm精土的矿物成分种类几乎与原矿一样，只是含量明显地随着粒度变小而呈现高岭石增加，石英、长石、云母减少，其他矿物变化不大的特征。

矿石结构构造有砂-泥质结构、碎粒残余花岗结构，砂土状构造、土状构造、残余块状构造等，其中碎粒残余花岗结构表现为大部分长石已变为高岭石，但仍保留长石假像和残留长石残骸。此种结构是矿床风化残积成因的有力证据。

原矿化学成分矿区平均（%）：SiO₂74.30，Al₂O₃ 17.0，Fe₂O₃ 0.96，TiO₂0.095，K₂O 1.88，NaO 0.058，CaO 0.025，MgO 0.278，SO₃ 0.021，Mn 0.003，灼失5.23。属高硅低铝矿石，与矿源岩（成矿母岩）相比，Al₂O₃ ，Fe₂O₃增加。K₂O，NaO，CaO，MgO流失。

粒度＜0.043mm精土化学成分矿区平均（%）：SiO₂ 52.46，Al₂O₃ 33.37，Fe₂O₃ 1.33，TiO₂ 0.14，灼失9.36。

原矿粒度：粗粒级（+0.1mm）占53.35%，中粒级（-0.1 0.005mm）占28.02%，-0.005mm占16.60%。

粒度＜0.043mm精土的淘洗率：砂质高岭土质量评价指标之一。本矿区Ⅰ级品精矿淘洗率为19.28%73.51%，平均39.8%；Ⅱ上级品为27.33%63.50%，平均41.74%；Ⅱ下级品为20.06%81.31%，平均37.97%；Ⅲ上级品为32.22%64.90%，平均41.24%。Ⅲ下级品为18.23%57.27%，平均38.40%。淘洗率与花岗岩风化程度相关，由上向下随着风化程度的减弱，淘洗率有由高变低的趋势。

粒度＜0.043mm精土白度：Ⅰ级品为70%88%，平均78.5%；Ⅱ上级品为60.0%83.0%，平均72.5%；Ⅱ下级品为60%82.7%，平均69.70%；Ⅲ上级品45.7%81.5%，平均66.1%；Ⅲ下级品为30.5%80.8%，平均53.8%。白度除与成矿母岩风化程度有关外，还与Fe₂O₃的含量呈负相关关系，相关系数为-0.82。

本矿区矿石自然类型分两种，一是白色-浅灰白色高岭土；二是杂色高岭土。前者一般为Ⅰ、Ⅱ级品，后者一般为Ⅲ级品。矿石的工业类型为砂质高岭土。凡达不到矿石质量指标者，划为劣质高岭土（作非矿处理）。

本矿区高岭土原矿经选矿加工获得的高岭土精矿可用作刮刀级造纸涂料、造纸填料和陶瓷原料。选矿过程中产生大量的石英砂副产品，粒级＞0.5mm者，SiO₂含量高达94%，铁钛杂质较低，可用作平板玻璃的原料。

矿床成因：清水江高岭土矿床位于那车垌钾长花岗岩体风化壳中，自上而下高岭石含量逐渐减少，矿石中高岭石、绢云母常常保留有明显的长石假晶，矿石结构自上而下残余花岗结构愈来愈明显，并逐步向原岩过渡，矿石中无层理、化石、碎屑物搬运磨圆等沉积标志，说明矿床成因类型属风化残余型矿床无疑。

（2）博白老虎头高岭土矿床

老虎头高岭土矿床，矿体呈脉状，规模小。根据矿源体的不同，有花岗伟晶岩脉风化型和长石脉风化型两类（图6-5）。

图6-5 博白老虎头高岭土矿区地质示意图

矿体成群出现，侧幕状平行分布，一般长100 200m，厚多为0.5 1.5m，形态较规则，已发现大小矿脉726条。经工作评价的有42条。高岭土矿体的倾向延深决定于氧化带的深度，本矿区风化带垂深最小5.25m，最大20m，平均11m。风化矿体斜深最大30 60m，一般10 20m。高岭土矿石矿物成分（%）：石英40，埃洛石16，高岭石14，白云母15，伊利石7，正长石6，褐铁矿＜1，磁铁矿＜1，黄铁矿＜1。主要粘土矿物形态，埃洛石呈针状、管状、棒状，聚集体呈束状、簇状，大小多在0.003mm以下。高岭石呈假六方片状，聚集体呈手风琴状和扇状，大小多在0.1mm以下。伊利石呈半自形板状、粒状。高岭土矿石的化学成分（%），伟晶岩脉型：SiO₂ 65.52 73.24，Al₂O₃ 14.79 28.66，Fe₂O₃ 0.065 1.90，TiO₂ 0.003 0.245。长石脉型：SiO₂ 58.84 67.68，Al₂O₃ 14.25 36.76，Fe₂O₃ 0.02 1.123，TiO₂ 0.005 0.128。精矿陶洗率为5.26%50.25%，一般为22.07%36.35%，矿石砂质含量≥50%，一般可达64%78%，矿石的工业类型属砂质高岭土。矿石结构构造有它形粒状结构、半自形粒状结构、显微鳞片泥质结构、隐晶结构，块状构造、土状构造等。

根据选矿试验及物化工艺试验，伟晶岩型矿石-0.0533mm孔径精矿主要由片状高岭石组成，具高可塑性，可用作陶瓷原料及耐火材料，经漂白处理后，还能用作造纸工业填料。长石脉型矿石-0.0533mm孔径精泥具中等可塑性，烧结温度低，煅烧白度较好，是较好的日用陶瓷、建筑陶瓷原料。

本矿区与高岭土共生的矿产有铌钽、锡和长石。

矿床成因类型：伟晶岩脉和长石脉在温湿气候、丘陵地形、稳定的区域构造条件下，原地风化残积成矿，故矿床成因类型为风化残余型高岭土矿床。