非金属区——江西省景德镇市高岭土矿

矿床模式

 

鹅湖高岭土矿田区域地质示意图(据王国龙等,2018)

1.白垩系中统茅店组;2.三叠系上统安源组;3.二叠系中统梁山、栖霞、小江边组并层;4.二叠系中统小江边、鸣山组并层;5.石炭系上统黄龙组;6.新元古界下部木坑组;7.新元古界下部板桥组;8.新元古界下部漳前组;9.早白垩世黑云母二长花岗岩基;10.早白垩世花岗岩;11.早白垩世二长花岗岩;12.花岗斑岩脉;13.瓷石矿;14.高岭土矿;15.砂金矿;16.岩金矿;17.钨矿;18.石英岩矿;19.大理石矿;20.煤矿;21.断裂带;22.剪切带;23.省界;24.鹅湖高岭土矿区范围

江西省优质高岭土矿矿床模式图(据聂晓亮,2020)

高岭土矿体多产于白云母钠长石(或含电气石)花岗岩风化壳中并具有明显的垂直分带性 ;矿体规模、产状和矿石质量与风化壳的发育程度密切相关。高岭土矿床的成矿作用除受有利于风化作用成矿的母岩、构造、气候、地貌和水介质条件等控制以外,还明显地受内生岩浆分异作用及岩浆期后热液蚀变作用的影响。优质高岭土的形成受成矿前母岩的钠长石化、白云母化、电气石化等热液蚀变作用和后期风化作用等因素控制。综合而言,优质高岭土矿床的成矿过程往往会经历以下三大地质作用:

内生岩浆分异作用:高岭土矿母岩蚀变前的原岩是影响其质量的先决条件。我国风化残余型高岭土矿成矿母岩主要有花岗岩、酸性岩脉及凝灰岩等,优质高岭土矿的原岩多为分异较好的岩浆活动晚期花岗岩脉,研究统计发现优质高岭土矿多发育在花岗岩(脉)中。岩浆作用发育,岩浆岩出露广泛,在岩浆演化作用过程中,早期侵入或喷发形成的岩浆岩,一般偏基性,原岩中铁、钛含量相对较高,所形成的高岭土矿中,铁、钛含量仍较高,难以形成优质高岭土矿;晚期形成的岩浆岩一般偏酸性,基性组分FeO、TiO2、MgO等减少,如印支期、燕山期岩浆活动中晚期形成的中酸性花岗岩,原岩铁、钛等有害成分含量低,对于花岗岩的热液蚀变并进一步风化形成优质高岭土矿床十分有利。

热液气化蚀变作用:花岗岩在岩浆期后自变质作用过程中,往往会发生气化热液交代蚀变,如钠长石化、白云母化、电气石化。岩体上部多蚀变为云英岩或白云母(绢云母)钠长石化花岗岩,后者多成为优质高岭土矿的母岩。在蚀变作用过程中,原岩中的黑云母几乎全被白云母或钠长石所交代,黑云母中Fe、Ti被分解出来,暗色矿物消失,使母岩中Fe和Ti的含量降低,同时由于钠长石比钾长石更易风化,为白云母钠长石花岗岩的后期风化创造了有利条件。或者岩石在交代作用过程中发生电气石化,Fe、Ti等元素重新分配形成电气石等含铁的暗色矿物,为后期选矿除铁提供了良好条件。

风化成矿作用:在温暖潮湿的丘陵-中低山地貌环境下,在风化作用过程中,碱性长石如钠长石长期在酸性水介质溶滤下易发生水解,碱和碱土金属元素离子K+、Na+、Ca2+、Mg2+等大量流失,长石逐渐解体,由架状铝硅酸盐结构向层状硅酸盐结构的粘土矿物转变,而随着风化作用不断深入,长石晶体结构遭到不断破坏,逐步向高岭石转变。江西大部分区域属亚热带季风区,湿热多雨,植物繁茂,腐殖质丰富,使水介质经常保持在酸性和中酸性条件下,岩石的物理和化学风化强烈,有利于形成优质高岭土矿(据聂晓亮,2020)。