右水地區風化殼特征與瓷土、高嶺土礦床的成因關系研究

袁鐘池

（江西省地質礦產勘查開發局贛南地質調查大隊，江西 贛州 341000）

右水地區在上世紀七十年代發現了瓷土、高嶺土礦，并且有過民采。近年來勘查單位在該區進行了瓷土、高嶺土礦普-詳查工作[1]，對該區的細晶巖型風化殼和花崗巖型風化殼的含礦性作了較系統的調查研究，變粒巖型風化殼的含礦性研究相對較粗淺。

右水地區瓷土、高嶺土礦床類別劃分取決于風化殼內巖土的白度、礦物成分、含量及礦物的結構構造及成瓷性能等。礦區通過傳統淘洗法研究了淘洗率發現，細晶巖型風化殼的礦物顆粒細且均一，礦土淘洗率高，但淘洗后產品Al2O3含量變化不大，礦石品質提升不明顯，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含量增高明顯且達合格品，一般作日用細瓷用高嶺土[2]。

1 風化殼一般地質特征

該區植被發育，地形起伏較緩和，相對切深一般在40m～150m。風化殼分布廣泛，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，風化殼保存較完好，裸腳式和殘留式主要見于地勢較陡、剝蝕切割較深的山包上。風化殼自上而下主要分為表土層-全風化層-半風化層。基巖出露少量。

圖1 風化殼分布類型示意圖

該區風化殼根據原巖巖性的不同，主要分為花崗巖風化殼、細晶巖風化殼和變粒巖風化殼三種類型。

花崗巖風化殼較發育，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。上部腐植土不甚發育。表土層中間夾少量花崗巖碎石。全風層厚度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，肉眼極易識別石英、云母等礦物。半風化層厚度一般為0.5～2m，其礦物成分、結構構造等特征與原巖差別不大。

細晶巖風化殼主要由細晶巖脈遭受風化作用形成，平面上呈斷續脈狀分布，剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產出。表土層厚度0.1m～2.5m,平均厚度約為1.5m。上部腐植土不甚發育。表土層中間夾少量細晶巖碎石。全風層厚度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，肉眼較難識別石英、云母等礦物。半風化層厚度一般為0.5m～2m，其礦物成分、結構構造等特征與原巖差別不大。

變粒巖風化殼風化殼發育，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。上部腐植土普遍發育。表土層中間夾少量變粒碎石。全風化層厚度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，肉眼可識別石英、云母等礦物。半風化層一般較厚，可達數米至數十米，其礦物成分、結構構造等特征與原巖差別不大，顏色較原巖略淺。

2 風化殼特征與瓷土、高嶺土礦床的成因關系

2.1 花崗巖風化殼特征與高嶺土礦床的成因關系

花崗巖風化殼各個層位的Fe2O3、TiO2含量變化較大，總體而言，表土層及全風化層的上部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。之下至全風化層底部，Fe2O3、TiO2含量變低，巖土顏色呈灰白色，局部出現淺肉紅色等雜色，自然白度增高，一般可達55%以上，特別是全風化層的中部，有益組分Al2O3含量一般達15%以上，有害組分Fe2O3、TiO2含量低，Fe2O3+TiO2含量一般小于2%，易形成高嶺土礦體。半風化層Al2O3含量一般小于14%，不易形成高嶺土礦體。該區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出，與花崗巖風化殼的展布特征相似，礦體規模大小與花崗巖風化殼發育保存程度緊密相關。全覆式風化殼最有利于形成厚大的高嶺土礦體，其次為裸腳式，而殘留式風化殼形成的高嶺土礦體一般最薄。

2.2 細晶巖風化殼特征與瓷土礦床的成因關系

細晶巖風化殼各個層位的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。之下至全風化層底部，Fe2O3、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70%以上。有益組分Al2O3含量一般達16%以上，有害組分Fe2O3、TiO2含量低，Fe2O3+TiO2含量一般小于1%，形成品質良好的瓷土礦體。半風化層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]。該區瓷土礦體平面上呈斷續脈狀分布，剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產出，與細晶巖脈風化殼的展布特征基本一致。礦體規模大小取決于細晶巖脈風化殼發育保存程度。全覆式風化殼最有利于形成厚大的瓷土礦體，其次為裸腳式，而殘留式風化殼形成的瓷土礦體一般最薄。

2.3 變粒巖風化殼特征與高嶺土礦床的成因關系

變粒巖風化殼各個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17%以上，Fe2O3、TiO2含量也高，Fe2O3+TiO2含量一般達8%以上，不構成瓷土、高嶺土礦體。值得注意的是，本區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烈，當鉀長石化強烈且風化徹底時，很有可能形成鉀長石化變粒巖風化殼殘積型高嶺土礦體。

各類型風化殼巖土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量變化情況見下表1：

表1 右水地區各類型風化殼巖土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量變化統計表

3 結論

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

（2）風化殼發育保存程度與瓷土、高嶺土礦體展布形態、規模大小等特征具關聯性。全覆式風化殼最有利于形成厚大的瓷土、高嶺土礦體，其次為裸腳式，而殘留式風化殼形成的瓷土、高嶺土礦體一般最薄。

（3）風化殼各個層位的巖土自然白度和Al2O3、Fe2O3、TiO2含量的變化具規律性，可指導本區域瓷土、高嶺土的勘查工作。