袁鐘池
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局贛南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),江西 贛州 341000)
右水地區(qū)在上世紀(jì)七十年代發(fā)現(xiàn)了瓷土、高嶺土礦,并且有過民采。近年來勘查單位在該區(qū)進(jìn)行了瓷土、高嶺土礦普-詳查工作[1],對(duì)該區(qū)的細(xì)晶巖型風(fēng)化殼和花崗巖型風(fēng)化殼的含礦性作了較系統(tǒng)的調(diào)查研究,變粒巖型風(fēng)化殼的含礦性研究相對(duì)較粗淺。
右水地區(qū)瓷土、高嶺土礦床類別劃分取決于風(fēng)化殼內(nèi)巖土的白度、礦物成分、含量及礦物的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及成瓷性能等。礦區(qū)通過傳統(tǒng)淘洗法研究了淘洗率發(fā)現(xiàn),細(xì)晶巖型風(fēng)化殼的礦物顆粒細(xì)且均一,礦土淘洗率高,但淘洗后產(chǎn)品Al2O3含量變化不大,礦石品質(zhì)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(fēng)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(dá)合格品,一般作日用細(xì)瓷用高嶺土[2]。
該區(qū)植被發(fā)育,地形起伏較緩和,相對(duì)切深一般在40m~150m。風(fēng)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(fēng)化殼保存較完好,裸腳式和殘留式主要見于地勢(shì)較陡、剝蝕切割較深的山包上。風(fēng)化殼自上而下主要分為表土層-全風(fēng)化層-半風(fēng)化層?;鶐r出露少量。
圖1 風(fēng)化殼分布類型示意圖
該區(qū)風(fēng)化殼根據(jù)原巖巖性的不同,主要分為花崗巖風(fēng)化殼、細(xì)晶巖風(fēng)化殼和變粒巖風(fēng)化殼三種類型。
花崗巖風(fēng)化殼較發(fā)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(chǎn)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(fā)育。表土層中間夾少量花崗巖碎石。全風(fēng)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(shí)別石英、云母等礦物。半風(fēng)化層厚度一般為0.5~2m,其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征與原巖差別不大。
細(xì)晶巖風(fēng)化殼主要由細(xì)晶巖脈遭受風(fēng)化作用形成,平面上呈斷續(xù)脈狀分布,剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產(chǎn)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(fā)育。表土層中間夾少量細(xì)晶巖碎石。全風(fēng)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(shí)別石英、云母等礦物。半風(fēng)化層厚度一般為0.5m~2m,其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征與原巖差別不大。
變粒巖風(fēng)化殼風(fēng)化殼發(fā)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(fā)育。表土層中間夾少量變粒碎石。全風(fēng)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(shí)別石英、云母等礦物。半風(fēng)化層一般較厚,可達(dá)數(shù)米至數(shù)十米,其礦物成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等特征與原巖差別不大,顏色較原巖略淺。
花崗巖風(fēng)化殼各個(gè)層位的Fe2O3、TiO2含量變化較大,總體而言,表土層及全風(fēng)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(fēng)化層底部,F(xiàn)e2O3、TiO2含量變低,巖土顏色呈灰白色,局部出現(xiàn)淺肉紅色等雜色,自然白度增高,一般可達(dá)55%以上,特別是全風(fēng)化層的中部,有益組分Al2O3含量一般達(dá)15%以上,有害組分Fe2O3、TiO2含量低,F(xiàn)e2O3+TiO2含量一般小于2%,易形成高嶺土礦體。半風(fēng)化層Al2O3含量一般小于14%,不易形成高嶺土礦體。該區(qū)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(chǎn)出,與花崗巖風(fēng)化殼的展布特征相似,礦體規(guī)模大小與花崗巖風(fēng)化殼發(fā)育保存程度緊密相關(guān)。全覆式風(fēng)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(fēng)化殼形成的高嶺土礦體一般最薄。
細(xì)晶巖風(fēng)化殼各個(gè)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(fēng)化層底部,F(xiàn)e2O3、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(dá)70%以上。有益組分Al2O3含量一般達(dá)16%以上,有害組分Fe2O3、TiO2含量低,F(xiàn)e2O3+TiO2含量一般小于1%,形成品質(zhì)良好的瓷土礦體。半風(fēng)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(qū)瓷土礦體平面上呈斷續(xù)脈狀分布,剖面上呈似層狀隨地形波浪起伏產(chǎn)出,與細(xì)晶巖脈風(fēng)化殼的展布特征基本一致。礦體規(guī)模大小取決于細(xì)晶巖脈風(fēng)化殼發(fā)育保存程度。全覆式風(fēng)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(fēng)化殼形成的瓷土礦體一般最薄。
變粒巖風(fēng)化殼各個(gè)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(dá)17%以上,F(xiàn)e2O3、TiO2含量也高,F(xiàn)e2O3+TiO2含量一般達(dá)8%以上,不構(gòu)成瓷土、高嶺土礦體。值得注意的是,本區(qū)域變粒巖與花崗巖接觸帶部位鉀長(zhǎng)石化、白云母化等蝕變較強(qiáng)烈,當(dāng)鉀長(zhǎng)石化強(qiáng)烈且風(fēng)化徹底時(shí),很有可能形成鉀長(zhǎng)石化變粒巖風(fēng)化殼殘積型高嶺土礦體。
各類型風(fēng)化殼巖土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量變化情況見下表1:
表1 右水地區(qū)各類型風(fēng)化殼巖土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量變化統(tǒng)計(jì)表
(1)高嶺土礦體的主要成礦部位在花崗巖風(fēng)化殼的全風(fēng)化層中部;瓷土礦體的成礦部位在細(xì)晶巖風(fēng)化殼的整個(gè)全風(fēng)化層;變粒巖風(fēng)化殼的鉀化層在風(fēng)化徹底時(shí)可形成高嶺土礦體。
(2)風(fēng)化殼發(fā)育保存程度與瓷土、高嶺土礦體展布形態(tài)、規(guī)模大小等特征具關(guān)聯(lián)性。全覆式風(fēng)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(fēng)化殼形成的瓷土、高嶺土礦體一般最薄。
(3)風(fēng)化殼各個(gè)層位的巖土自然白度和Al2O3、Fe2O3、TiO2含量的變化具規(guī)律性,可指導(dǎo)本區(qū)域瓷土、高嶺土的勘查工作。