湖南城步縣沙洲田高嶺土礦成礦地質特征

杜成江 熊輝 夏臘生

摘 要：湖南省城步縣沙洲田高嶺土礦賦存于加里東期蘭蓉巖體中粒斑狀黑云母花崗巖（γ13）風化殼內，為風化殘積型高嶺土礦，本文研究了該礦床的地質特征，分析了礦區的構造、成礦母巖、地形地貌、氣候條件，闡明了礦床成礦地質條件。

關鍵詞：高嶺土礦床；地質特征；成礦地質條件

沙洲田高嶺土礦位于城步苗族自治縣縣城120°方位，距縣城直距約15km的蘭蓉鄉尖頭田村與新寨村一帶，具有礦體形態簡單、礦體厚度穩定、礦石結構單一、產狀穩定等特征，該礦床具有良好的潛在經濟價值和開發前景。

1 地質概況

1.1區域地質概況

本區位于湘中—贛中元古宙、古生代、中生代、新生代鐵鎢錫銻鉛鋅稀有成礦區湘中銻金鉛鋅成礦區與東西向南嶺成礦帶西段相交部位。北東向桃江—城步深斷裂、寧鄉—新寧深斷裂與北西向懷化—道縣深斷裂交匯部位的西北部。大地構造位置屬揚子準地臺南緣江南臺隆湘中褶皺區。

區域地層：出露地層有元古界板溪群上亞群、震旦系，古生界寒武系、奧陶系、泥盆系，新生界第四系。

區域構造：褶皺主要有大坳頭—貓兒界背斜、干溪頭—團尾子向斜；斷裂構造主要為北北東向，斷裂性質為壓性斷裂，斷裂沿線巖石硅化破碎，片理發育，糜棱巖、構造透鏡體、巖層撓曲、揉皺等現象經常出現。

區域內巖漿巖發育，多分布在中部及東部，主要為加里東期酸性巖漿侵入產物，其次為燕山早期細粒花崗巖侵入體。

區域礦產：區域內礦產種類較多，計有鎢、錫、銅、鉛鋅、煤、鐵、磷、砷、水晶、螢石、鉀長石、高嶺土、重晶石、石英、石棉、錳、釩、金、以及稀有、放射性元素等20余種。外生礦產以煤為主，分布于文坪—溫頭一帶；以鎢為最重要的內生礦產，主要密集地沿越城嶺復式巖體東側內外接觸帶分布。已發現礦（床）點、礦化點159處，包括小型礦床5處。

1.2礦區地質概況

1.2.1地層

沙洲田高嶺土礦區地層以元古界板溪群上亞群加榜組（Ptbn2j1）為主，其次為第四系。

板溪群上亞群加榜組（Ptbn2j1）：為一套淺海相鈣質、砂、泥質沉積。巖石普遍經受區域變質作用，產生淺變質。在巖體附近因接觸變質作用，使巖石變質較深而為片巖、千枚巖，并產生角巖化、硅化及大理巖化等蝕變現象。分布在礦區西部和東南角。

第四系（Qh）：多為殘坡積物及沖洪積物。殘坡積物主要出露于山頂、緩坡地帶，結構松散，無分選性及層理，具棱角，未固結成巖，以含石英碎屑亞砂土、粘土、亞粘土為主。沖洪積物主要出露在在山麓、山谷出口、溪溝及巫水河兩岸，以礫石、亞粘土為主。厚度0～43m。

1.2.2構造

礦區內主要發育有F1斷裂構造，分布于礦區東部。它屬于長溪水—楠溪斷裂的一部分，走向北北東15～20°，微呈“S”形狀，在圖區范圍內出露，從南至北長均1.9km。斷裂性質為壓性斷裂，斷裂沿線巖石硅化破碎，片理發育，糜棱巖、構造透鏡體、巖層撓曲、揉皺等現象經常出現。斷裂面傾向北西，傾角50°，斷裂沿線可見2～5m的石英脈充填于伴生的北西西向張性裂隙中。該斷裂切割蘭蓉花崗巖體（見圖1）。

1.2.3巖漿巖

礦區出露的巖漿巖主要為，屬蘭蓉巖體的一部分。長軸方向近南北向，呈巖株產出。巖體與板溪群加榜組呈侵入接觸，接觸面一般傾向圍巖，傾角為35°～40°，內蝕變帶不發育，外蝕變帶具角巖化和大理巖化。巖性主要為中粒斑狀黑云母花崗巖，局部地段的巖體邊緣為中粒花崗巖，總體巖性變化不大。主要礦物成分有鉀長石20～35%、斜長石30～15%、石英40～50%、黑云母4%、白云母1%，副礦物有磷釔礦、鋯石、磁鐵礦、綠簾石、電氣石等。巖石受構造應力作用具碎裂結構，礦物呈定向排列。

2 礦體特征

2.1礦體形態和規模

沙洲田高嶺土礦賦存于加里東期蘭蓉巖體中粒斑狀黑云母花崗巖（γ13）風化殼內，礦體呈弧形，多成脈狀、似層狀產出，覆蓋于花崗巖之上。礦體出露于白楊林—沙洲田—螺絲咒—大段田一帶，長約2.5km，礦體走向20°～29°，平均走向25°；傾角60°～80°，最大可達85°；傾向北西，平均寬8m，延伸面積為0.02km2，延展規模為小型，礦體淺部為風化型的砂質高嶺土礦，深部則為原生的硬質高嶺土礦。高嶺土礦化深度達80m左右。

2.2礦石質量

礦石礦物成分：砂質高嶺土礦的礦物成分主要為石英、高嶺石、云母、長石等。礦石中石英含量25%～60%，粒徑0.1～5mm不等，以1～4mm為主；高嶺土含量為15%～30%，有少部分高嶺土以長石假晶形存在；白云母呈細鱗片狀，含量在5%-10%左右，含有少許沸石、鐵質。

礦石結構、構造：礦石結構以泥質不等粒砂狀結構為主，中粗粒狀，少部分保留半自形結構。礦石構造以砂土狀構造為主，局部見塊狀構造、蜂窩狀構造、纖維狀構造（見圖2-5）。

礦石類型：本礦區礦石可分白-灰白色高嶺土和雜色高嶺土兩種，白-灰白色高嶺土礦石質量好，白度較高，TFe2O3平均含量1.19%，TiO2平均含量0.26%，Al2O3平均含量18.23%；雜色（灰白雜部分褐黃色）高嶺土礦石質量較差，白度低，TFe2O3含量平均1.54%，TiO2平均含量0.29，Al2O3平均含量16.30%。

3 礦床成因

高嶺土礦床成因類型一般劃分為風化型、熱液蝕變型和沉積型。分析認為，沙洲田高嶺土礦床成因類型為花崗巖風化殘余型，礦床成礦母巖為加里東期蘭蓉巖體中粒斑狀黑云母花崗巖。

（1）成礦母巖條件：高嶺土礦形成有大量的長石礦物做基礎，本區高嶺土礦主要是由中粒斑狀黑云母花崗巖中各種長石經高嶺土化的產物，部分是由白云母轉化而成。花崗巖巖石硬度較大，在構造作用下易產生節理裂隙，為風化作用的進行提供了條件。

（2）構造條件：礦區處于長溪水—楠溪斷裂帶上，受多期次斷裂活動影響，導致巖石變形強烈，碎裂化、糜棱巖化發育，并伴隨鉀化、云英巖化、絹云母化及早期的混合巖化等熱液蝕變變質作用，對巖石及其礦物成分起到碎裂和破壞作用。

（3）地形地貌條件：礦體位于丘陵、山間盆地的殘丘上，有利于礦體的保存。

（4）氣候條件：蘭蓉巖體所在區域屬中亞熱帶山地氣候，四季分明，雨量充沛，該地的年平均氣溫為16.1℃，年均降雨量1236.4mm。有利的地下水條件（pH值為6.1～6.6），為形成和保留礦區厚大的風化殼提供了有利的次生成礦條件。特別是蘭榮花崗巖體的韌性變形構造發育，有利于水介質下滲、流動循環，加速巖石的風化分解，為風化成礦創造有利條件。

綜上所述，礦床形成過程大致為：蘭蓉巖體中粒斑狀黑云母花崗巖侵位→斷裂構造活動使巖石碎裂、蝕變和糜棱巖化→風化作用使長石等礦物分解粘土化→K2O、Na2O、FeO流失→高嶺石等粘土礦物相對殘余殘積成礦。

4 結束語

本礦區高嶺土礦床屬于風化型風化殘積亞型礦床，成礦受構造、成礦母巖、地形地貌、氣候四方面因素控制。蘭蓉巖體花崗巖中有大量的長石礦物，構成了區內高嶺土礦的成礦母巖；丘陵、山間盆地的殘丘是礦體保存的必要條件；構造活動形成的節理裂隙有利于巖石風化；氣候條件為風化成礦創造有利條件。

礦區所處地理位置較優越，交通十分方便，找礦潛力較大，無論對企業產生的經濟效益，還是對社會產生的效益都是可觀的。應綜合利用好該類型高嶺土礦，實現當地資源、經濟、環保的協調可持續發展。

參考文獻

[1] 湖南省核工業地質局302大隊城步縣沙洲田高嶺土礦詳查報告，2015.

作者簡介：

杜成江，男，1990年，漢族，四川廣安，大學本科，助理工程師，地質學