中國主要風化殘積型高嶺土礦分布及成礦模式

聶曉亮，汪龍飛

（1. 江西省地質科學研究所，江西 南昌 330000 ；2. 江西省地礦資源勘查開發中心，江西 南昌 330000）

1 空間分布規律

風化殘積型高嶺土礦在地理分布上大多數集中在東部和南部，基本都集中在中亞熱帶的江南山地區和南亞熱帶閩粵桂低山平原區（圖1）。中亞熱帶的江南山地區和南亞熱帶閩粵桂低山平原區都屬于濕潤區，7 月平均氣溫均大于28℃，年平均降雨量1000mm～2000mm（鄭景云等，2010），區域氣候為母巖的風化淋濾帶來良好的條件[1-3]。

圖1 中國主要風化殘積型高嶺土礦分布圖

2 時間分布規律

根據表1 的成巖成礦年齡，其年齡分布頻數見圖2。結果表明，風化殘積型高嶺土礦床成巖年齡主要為燕山期，這應與燕山期大規模巖漿活動有關。中國大陸在燕山早期繼續處于碰撞造山階段，隨著地殼的增厚、殼幔作用的加強及硅鋁層物質的重熔，形成大量的與殼幔混源中—酸性中深成—淺成侵入巖。晚侏羅世是中國中生代碰撞造山作用的高峰期，也是中國東部構造體制大轉換時期。隨著殼幔相互作用和地殼硅鋁層物質重熔作用的加劇。在殼幔混源中一酸性及中基性巖漿大規摸侵人及噴發的同時，形成大面積的殼源花崗巖類[4-7]。

印支期和加里東期也是風化殘積型高嶺土形成的重要時期，贛南多高嶺土礦即形成于印支晚期，同時代的還有湖南醴陵馬頸坳高嶺土礦、湖南溆浦黃茅園高嶺土礦、湖南衡陽界牌高嶺土礦、海南文昌高嶺土礦。

圖2 主要風化殘積型高嶺土礦床成巖年齡頻數分布圖

3 成礦模式

高嶺土礦體多產于白云母鈉長石（或含電氣石）花崗巖風化殼中并具有明顯的垂直分帶性；礦體規模、產狀和礦石質量與風化殼的發育程度密切相關。高嶺土礦床的成礦作用除受有利于風化作用成礦的母巖、構造、氣候、地貌和水介質條件等控制以外，還明顯地受內生巖漿分異作用及巖漿期后熱液蝕變作用的影響。優質高嶺土的形成受成礦前母巖的鈉長石化、白云母化、電氣石化等熱液蝕變作用和后期風化作用等因素控制[8-11]。綜合而言，優質高嶺土礦床的成礦過程往往會經歷以下三大地質作用，其成礦模式見圖3。

圖3 江西省優質高嶺土礦成礦模式圖

內生巖漿分異作用：高嶺土礦母巖蝕變前的原巖是影響其質量的先決條件。我國風化殘余型高嶺土礦成礦母巖主要有花崗巖、酸性巖脈及凝灰巖等，優質高嶺土礦的原巖多為分異較好的巖漿活動晚期花崗巖脈，本次研究統計發現優質高嶺土礦多發育在花崗巖（脈）中。巖漿作用發育，巖漿巖出露廣泛，在巖漿演化作用過程中，早期侵入或噴發形成的巖漿巖，一般偏基性，原巖中鐵、鈦含量相對較高，所形成的高嶺土礦中，鐵、鈦含量仍較高，難以形成優質高嶺土礦；晚期形成的巖漿巖一般偏酸性，基性組分FeO、TiO2、MgO 等減少，如印支期、燕山期巖漿活動中晚期形成的中酸性花崗巖，原巖鐵、鈦等有害成分含量低，對于花崗巖的熱液蝕變并進一步風化形成優質高嶺土礦床十分有利[12-14]。

表1 中國主要風化殘積亞型高嶺土礦床及其相關巖石的放射性同位素年齡數據（Ma）

熱液氣化蝕變作用：花崗巖在巖漿期后自變質作用過程中，往往會發生氣化熱液交代蝕變，如鈉長石化、白云母化、電氣石化。巖體上部多蝕變為云英巖或白云母（絹云母）鈉長石化花崗巖，后者多成為優質高嶺土礦的母巖。在蝕變作用過程中，原巖中的黑云母幾乎全被白云母或鈉長石所交代，黑云母中Fe、Ti被分解出來，暗色礦物消失，使母巖中Fe 和Ti 的含量降低，同時由于鈉長石比鉀長石更易風化，為白云母鈉長石花崗巖的后期風化創造了有利條件。或者巖石在交代作用過程中發生電氣石化，Fe、Ti 等元素重新分配形成電氣石等含鐵的暗色礦物，為后期選礦除鐵提供了良好條件。

風化成礦作用：在溫暖潮濕的丘陵- 中低山地貌環境下，在風化作用過程中，堿性長石如鈉長石長期在酸性水介質溶濾下易發生水解，堿和堿土金屬元素離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+等大量流失，長石逐漸解體，由架狀鋁硅酸鹽結構向層狀硅酸鹽結構的粘土礦物轉變，而隨著風化作用不斷深入，長石晶體結構遭到不斷破壞，逐步向高嶺石轉變。我省大部分區域屬亞熱帶季風區，濕熱多雨，植物繁茂，腐殖質豐富，使水介質經常保持在酸性和中酸性條件下，巖石的物理和化學風化強烈，有利于形成優質高嶺土礦[15-17]。