简 平，朱瑞辰

（江西省地质矿产勘查开发局九〇二地质大队，江西 新余 338000）

分宜县大岗山高岭土矿属于风化残积亚型高岭土矿，矿区成矿的母岩为志留系武元单元细中粒白云母花岗岩，矿石类型为砂质高岭土。本文通过分析大岗山高岭土矿地质特征、矿石加工技术性能和矿床开采技术条件，总结矿区高岭土矿成因，为该地区进一步开展高岭土矿调查与评价提供参考。

1 矿区地质背景

（1）地层。矿区位于扬子准地台与华南褶皱系接触带南缘，武功隆起中段，苑坑(神山)倒转复式背斜的西段南翼，再次一级长江～大岗山乡倒转扬起向斜东翼。地层出露比较简单，由老到新有震旦系上统老虎塘组（Z2l）、第四系全新统（Q4）。震旦系上统老虎塘组(Z2l)：为深灰色变质砂岩、绢云母千枚岩，夹灰色绿帘石石英岩、黄绿色斑点状板岩。

第四系全新统（Q4）：山坡及山间洼地，主要为残坡积物和部分冲积物。

（2）构造。矿区构造相对较为简单，为长江—大岗山乡倒转扬起向斜东翼，产状为240°～260°∠30°～40°，总体走向呈北北西向，局部有变化。

（3）岩浆岩。矿区岩浆岩为志留系武元单元(SW)细中粒白云母花岗岩，是形成高岭土矿的母岩。武元单元侵入震旦系上统老虎塘组中，接触面多呈波状、锯齿状、外倾，倾角约40°～60°不等，主要岩性如下：①中细粒白云母交代花岗岩：呈不规则带状分布，是矿区高岭土矿的主要成矿母岩。②云英岩化细粒花岗岩：呈透镜状断续分布在白云母交代花岗岩以东，颜色为浅灰白色。③弱云英岩化中细粒花岗岩：颜色为灰白色。④混合岩化花岗岩和混合岩：颜色为灰白色、矿物成份主要为钾长石、斜长石、石英；其次为白云母、黑云母；付矿物有白钛石、石榴子石、锆石、锐钛矿、褐铁矿、黄铁矿、软锰矿等。组份较明显的分为基质和脉体两部分[1]。

2 矿床地质特征

（1）矿体地质特征。井口高岭土矿因地形和构造的影响，呈“帽”状产于武元单元细中粒白云母花岗岩及混合岩化花岗岩的半风化或微风化基岩之上，接触面不平，矿体呈似层状、透镜状不连续分布，大小不一，具工业价值的白色、灰白色高岭土矿有7个，编号为I号～VII号，各矿体特征如下：I号矿体呈北东向展布，长约450m，宽约70m～230m，工程揭露矿体厚度1.43m～7.85m，面积为0.056 km2。II号矿体呈近南北向不规则带状展布，南北长约1270m，东西宽50m～150m，工程控制厚度0.94m～12.95m，面积约0.1km2。III号矿体呈近半圆形分布，南北长约140m，东西宽约70m，工程控制厚度3.35m，面积约0.01km2。IV号矿体呈近圆形分布，东西长约95m，南北宽约91m，工程控制厚度3.30m，面积约0.007km2，是8个矿体中最小的一个。V号矿体呈北东向展布，长约1140m，宽约130m～470m。工程揭露矿体厚度2.00m～7.50m，总面积近0.2km2。VI号矿体呈椭圆形分布，东西长约200m，南北宽约150m，工程揭露矿体厚度2.30m～5.50m，面积为0.02km2。

VII号矿体呈不规则状形态分布，长约200m，宽约65m，工程揭露矿体厚度5.10m～6.80m，面积为0.012km2。

其中II号、V号矿体是本矿区的主要矿体，出露面积约占74.08%，资源量占75.77%。

（2）矿石质量。①矿石特征。高岭土原矿的颜色为白、灰白色、黄白、浅黄～棕黄色。结构松散呈砂状，仍保留了原来岩石的残余结构。原矿颜色与成矿母岩和铁质污染密切相关。②矿石矿物成分。矿石的矿物成份由残留原生矿物和次生矿物组成。残余原生矿物以白云母、石英为主，少量长石，微量软锰矿、锐钛矿、白钛矿、锆石等。次生矿物分粘土矿物和非粘土矿物：粘土矿物以高岭石为主，次为伊利石、埃洛石、水云母，微量蒙脱石；非粘土矿物有褐铁矿、针铁矿。③矿石化学成分。据高岭土原矿化学组分统计，SiO2含 量57.51%～78.34%，平 均71.87%；Al2O3含量15.09%～21.38%，平均17.93%，主要杂质Fe2O3含量0.42%～1.73%，平均1.05%；TiO2含量0.06%～0.26%，平均0.17%。④矿石结构、构造。a）矿石结构。矿石中长石、石英、云母矿物呈残余斑状结构、残余细粒花岗结构，基质为显微粒状结构。高岭土原矿中可见颗粒相对较粗的长石、石英、云母矿物呈残余斑状结构，斑晶中石英呈半自形短柱状～它形粒状变晶结构，以粒状集合体的形式出现，粒径0.1mm～0.5mm。白云母呈片状，多以集合体分布，片径0.2mm～0.8mm，不均匀分布。斜长石呈半自形板状，粒径0.5mm～1mm，强绢云母化。b）矿石构造。矿石构造主要为松散砂土状构造、粉末状构造。⑤矿石质量变化情况。矿石质量沿水平方向的变化一般不大，但在两种不同原岩之间及过渡带上，其质量变化就较大。矿石质量在垂直方向的变化，显示出与风化带剖面相应的变化规律。风化程度由上而下逐渐变弱，风化剖面结构顺序为强风化带、风化带、半风化带、微风化的基岩，各带之间无明显的界线，呈渐变接触。

3 矿床成因

大岗山高岭土矿属风化残积亚型高岭土矿床，主要由铝硅酸盐矿物组成的岩石经长期化学风化作用过程形成。岩体侵入后，因地处亚热带，气候温和潮湿，植被繁茂，对岩石化学风化作用十分有利，容易形成富硅铝风化壳。在温暖湿润的气候条件下，白云母花岗岩发生粘土化作用，富铝的硅酸盐岩石在H2O、CO2和生物的作用下，被分解出碱金属和碱土金属（去碱作用），它们以各种碳酸盐的形式溶于水中被带走；同时，从岩石中分解出来的SiO2、Al2O3、Fe2O3易形成带负电荷、正电荷的胶体，正负电荷胶体相互作用而发生电性中和，引起凝聚，由于沉淀的凝胶SiO2和Al2O3的比例变动很大，于是便形成各种不同的粘土矿物，如高岭石（Al2O3·2SiO2·2H2O）、多水高岭石（Al2O3·2SiO2·nH2O）、微晶高岭石、蒙脱石和水云母等[2]。花岗岩风化作用形成的风化壳厚度大于遭受剥蚀的厚度，在漫长的化学风化作用中，Al2O3与Fe2O3等成分相对富集或分散，形成了现今风化壳厚度保存较好的高铝低铁高岭土矿床。

4 结论

①大岗山高岭土矿原岩为志留纪武元单元细中粒白云母花岗岩，岩石高硅富铝、低铁钛的地球化学性质，是形成高岭土的天然条件。②受地形和构造的影响，矿体呈“帽”状产于半风化或微风化基岩之上，接触面不平，呈似层状、透镜状不连续分布，大小不一。③本区处于亚热带季风气候区，温湿的气候条件以及植被发育，为岩石的化学风化作用提供了有利的条件。