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【摘 要】永春介福高岭土矿床是蚀变花岗斑岩风化残余型矿床。花岗斑岩风化剖面具有明显的垂直分带性，且各带主要化学组分呈规律性变化。矿石具有贫铁、钛和自然白度高的特征，属优质高岭土矿。其成矿作用经历了内生岩浆分异、热液蚀变和表层风化三大地质作用。
【关键词】高岭土矿床；蚀变风化残余型；内生岩浆分异；成矿作用
1.地质概况
与高岭土成矿有关的主要地质事件为岩浆活动和区内断裂构造，岩浆活动为高岭土矿床提供了先天物源，区内断裂构造为成矿提供了后天生长环境。
1.1区域地质概况
介福矿区位于永泰—德化晚侏罗系喷发带的东南部，是我省晚侏罗系火山喷发作用最发育的地区之一，其喷发形式和类型丰富多彩，主要由一套陆相中酸性、酸性火山岩系组成。本区所见的侵入岩为燕山晚期侵入的花岗斑岩，岩体在地表出露形态为条带状，沿北东向侵入于南园组地层中，受断裂构造所控制，长约2300m，宽约500m。岩性为肉红色、灰白色，成份以长石为主，石英次之，含少量的黑云母碎片。
1.2矿区地质概况
区内出露的地层为侏罗系上统南园组（J3n）及第四系（Q）。南园组地层大面积分布于矿区的北西部及南东部，厚度大于704m，以火山碎屑沉积为主，夹少量的火山熔岩。第四系地层广泛分布于地表，覆盖于其它地层之上。
矿区处于仙游—五里街EW向断裂构造带与崇口—德化NE向断裂带交汇部位的北东侧。受其影响，区内地层发生了不同程度的破坏作用。
NE向张扭性断裂，形成较晚，切割EW向断裂构造线，以F4断层规模最大，岩浆沿此断裂侵入。形成侏罗系上统南园组（J3n）地层与花岗斑岩（γπ）直接接触，此条花岗斑岩岩脉为本区主要成矿母岩（图1）。
2.矿床地质特征
2.1矿体的产状、形态和规模
介福高岭土主矿体总体呈NE向延伸，赋存在花岗斑岩条带内，分布于大丘头至郎溪一带。已圈出的三个矿体（大丘头、洋尾、郎溪）与花岗斑岩的出露范围基本一致。矿体形态受岩体形态的制约，主要为脉状和枝状等。矿体受NE向断裂构造所控制，三个矿体呈近NE走向，单个矿体长百余米至数百米，宽数十米至百余米；最长的洋尾矿体长约460m，宽约50—120m（图1）。据采坑揭露，高岭土矿化深度达40m左右，局部可达75m。
2.2风化剖面的分带及其特征
2.2.1风化剖面的分带
根据母岩的风化程度及其产物在风化剖面不同深度显示出的差异，将风化剖面在垂直方向由下而上划分为母岩带、弱风化带和强风化带。强风化带包括上部的染色带和其下的浅色带。各带之间是渐变的，无明显界线，属过渡关系。
弱风化带是花岗斑岩风化初期阶段的产物，风化不彻底，仍残留母岩的长石和白云母等原生矿物。粘土矿物中水白云母含量大于高岭矿物（高岭石和埃洛石）的含量。该带矿物组合为石英-水白云母-高岭矿物及少量长石和白云母。强风化带中母岩强烈风化的深度可达40m以上。母岩中长石（特别是钠长石）几乎完全转变为高岭矿物，白云母水化为水白云母或具云母假象的高岭石，高岭矿物数量超过水白云母。矿物组合为石英-高岭矿物-水白云母。强风化带是高岭土矿主要赋矿层，其中浅色带厚度可达40m，铁含量低，高岭土白度高；其上的染色带厚度仅数米，系母岩风化后期的产物，形成的细粒铁矿物针铁矿和赤铁矿，可使高岭土染色。
2.2.2风化剖面中主要化学组分的演化
不同风化带主要化学组分呈规律性变化（表1）。弱风化带，母岩的SiO2、Na2O、K2O、CaO和Fe2O3等组分开始流失，Al2O3和H2O显著增加，反映了母岩的长石、云母等原生矿物开始水解及在化学成分上的变化。至强风化带，长石几乎全部水解，白云母水解后向水白云母或高岭石转变。Na2O、K2O、CaO含量继续减少，其中Na2O减少的速率远大于K2O，这与不同种类长石的地球化学性质有关。钠长石比钾长石更不稳定，风化速率比钾长石快。风化壳的发育，在化学组分上总体变化趋势是：SiO2部分流失，Na2O、K2O、CaO、MgO等几乎全部流失，Al2O3和H2O相对富集，使风化产物接近高岭石的化学组成。根据表1绘制风化剖面主要化学组分的演化曲线（图2），清晰地显示出这种变化规律。
2.3矿石特征
2.3.1矿石自然类型
根据成矿原岩风化程度、矿石矿物成份、结构构造的差异，本区高岭土矿石划分为二个自然类型。
（1）软质高岭土矿石：矿石呈灰色、白色，松散状，见有紫红色铁锈斑块，厚度薄。矿体尚保留有部分原岩残余结构，长石已完全解体成高岭石类矿物。矿石呈松散状，手捻成粉，有滑感，遇水具可塑性。
（2）硬质高岭土矿石：矿石呈灰白色，块状，局部被铁质浸染，矿物成份以高岭石、伊利石为主，少量石英。矿石保留有原岩结构，长石已基本解体为高岭石类矿物。矿石手捻难碎，锤击易碎，断口为参差片状。
2.3.2矿石矿物组成特征
矿石呈灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶成分有石英、钾长石，其次为斜长石。石英斑晶呈多边形自形晶，有的月牙形，部分颗粒碎裂化，边缘被高岭石交代，粒径0.3～1.2mm。钾长石斑晶呈板状自形晶，部分沿解理被绢云母、钠长石或高岭石交代呈假象，使聚片双晶变得模糊，基质呈霏细结构～变余显微球粒镶嵌结构。
2.3.3矿石化学成分特征
两类矿石化学成分均以SiO2和Al2O3为主，其含量之和在80%以上。其中有用组分Al2O3含量在软质原料一般为22.86～30.08%，在硬质原料一般为19.23～24.49%。
3.成矿作用探讨
由介福高岭土矿床上述基本地质特征的论述可知，高岭土矿体直接产于花岗斑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，还明显地受我国大陆板块东南部特定的大地构造环境下内生岩浆分异作用及巖浆期后热液蚀变作用的影响。因此矿床的成矿过程主要为以下三大地质作用：
3.1内生岩浆分异作用
据研究表明，在我国优质高岭土矿的原岩（蚀变前）多为分异较好的岩浆活动晚期花岗斑岩。此类岩石具有铁族元素相对贫化，酸性组分相对富集，并富含大离子亲石元素和挥发分等特点。陆壳下各期岩浆活动仍有结晶分异作用，早期侵入或喷发的岩浆岩，偏基性；晚期者，偏酸性。如前燕山期花岗岩SiO2、Na2O含量偏低，TiO2、FeO、MgO、Al2O3等含量普遍偏高；而燕山期则相反，TiO2、FeO、MgO等含量偏低。由此看来，中生代，特别是燕山期岩浆活动晚期酸性岩浆侵入形成的花岗斑岩，这些未蚀变的原岩，由于铁、钛等有害成分含量低，对于花岗斑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。
3.2热液蚀变作用
永春介福花岗斑岩在岩浆晚期自变质作用期间，发生气化热液交代蚀变，如钠长石化和白云母化。岩体上部多蚀变为云英岩、白云母钠长石化花岗斑岩，成为高岭土成矿的母岩。原岩中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。钠长石化和白云母化等碱质交代作用，使母岩中Fe和Ti的含量降低。由于碱质交代是在缺自由氧条件下发生的，故岩石褪色并变白，浅色铝硅酸盐矿物含量增加，而钠长石比钾长石更易风化，为白云母钠长石花岗斑岩的后期风化创造了有利条件。
3.3风化成矿作用
矿区地处低纬度带，属东南沿海亚热带海洋性季风气候区，雨量充沛，气候潮湿。多年平均气温20.3℃，多年平均降水量1685.9mm，大气降雨形成的地表径流水丰富，而且溶入有较多的酸性介质（如腐植酸和花岗斑岩中星点状黄铁矿经风化水解后产生的硫酸）。这种酸性水在沿岩石裂隙垂直或侧向向下渗透并发生水解作用，使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。长石分解反应式如下：
4.结语
介福高岭土矿床属于蚀变花岗斑岩风化残余型优质高岭土矿床。高岭土铁、钛含量低、白度高、可选性好，已在陶瓷、造纸等部门获得了广泛的应用。矿床的形成，除了受有利于高岭土风化壳发育的气候、地形、构造等条件控制以外，还明显地受特定大地构造环境下内生岩浆分异作用及岩浆期后热液蚀变的影响。
【关键词】高岭土矿床；蚀变风化残余型；内生岩浆分异；成矿作用
1.地质概况
与高岭土成矿有关的主要地质事件为岩浆活动和区内断裂构造，岩浆活动为高岭土矿床提供了先天物源，区内断裂构造为成矿提供了后天生长环境。
1.1区域地质概况
介福矿区位于永泰—德化晚侏罗系喷发带的东南部，是我省晚侏罗系火山喷发作用最发育的地区之一，其喷发形式和类型丰富多彩，主要由一套陆相中酸性、酸性火山岩系组成。本区所见的侵入岩为燕山晚期侵入的花岗斑岩，岩体在地表出露形态为条带状，沿北东向侵入于南园组地层中，受断裂构造所控制，长约2300m，宽约500m。岩性为肉红色、灰白色，成份以长石为主，石英次之，含少量的黑云母碎片。
1.2矿区地质概况
区内出露的地层为侏罗系上统南园组（J3n）及第四系（Q）。南园组地层大面积分布于矿区的北西部及南东部，厚度大于704m，以火山碎屑沉积为主，夹少量的火山熔岩。第四系地层广泛分布于地表，覆盖于其它地层之上。
矿区处于仙游—五里街EW向断裂构造带与崇口—德化NE向断裂带交汇部位的北东侧。受其影响，区内地层发生了不同程度的破坏作用。
NE向张扭性断裂，形成较晚，切割EW向断裂构造线，以F4断层规模最大，岩浆沿此断裂侵入。形成侏罗系上统南园组（J3n）地层与花岗斑岩（γπ）直接接触，此条花岗斑岩岩脉为本区主要成矿母岩（图1）。
2.矿床地质特征
2.1矿体的产状、形态和规模
介福高岭土主矿体总体呈NE向延伸，赋存在花岗斑岩条带内，分布于大丘头至郎溪一带。已圈出的三个矿体（大丘头、洋尾、郎溪）与花岗斑岩的出露范围基本一致。矿体形态受岩体形态的制约，主要为脉状和枝状等。矿体受NE向断裂构造所控制，三个矿体呈近NE走向，单个矿体长百余米至数百米，宽数十米至百余米；最长的洋尾矿体长约460m，宽约50—120m（图1）。据采坑揭露，高岭土矿化深度达40m左右，局部可达75m。
2.2风化剖面的分带及其特征
2.2.1风化剖面的分带
根据母岩的风化程度及其产物在风化剖面不同深度显示出的差异，将风化剖面在垂直方向由下而上划分为母岩带、弱风化带和强风化带。强风化带包括上部的染色带和其下的浅色带。各带之间是渐变的，无明显界线，属过渡关系。
弱风化带是花岗斑岩风化初期阶段的产物，风化不彻底，仍残留母岩的长石和白云母等原生矿物。粘土矿物中水白云母含量大于高岭矿物（高岭石和埃洛石）的含量。该带矿物组合为石英-水白云母-高岭矿物及少量长石和白云母。强风化带中母岩强烈风化的深度可达40m以上。母岩中长石（特别是钠长石）几乎完全转变为高岭矿物，白云母水化为水白云母或具云母假象的高岭石，高岭矿物数量超过水白云母。矿物组合为石英-高岭矿物-水白云母。强风化带是高岭土矿主要赋矿层，其中浅色带厚度可达40m，铁含量低，高岭土白度高；其上的染色带厚度仅数米，系母岩风化后期的产物，形成的细粒铁矿物针铁矿和赤铁矿，可使高岭土染色。
2.2.2风化剖面中主要化学组分的演化
不同风化带主要化学组分呈规律性变化（表1）。弱风化带，母岩的SiO2、Na2O、K2O、CaO和Fe2O3等组分开始流失，Al2O3和H2O显著增加，反映了母岩的长石、云母等原生矿物开始水解及在化学成分上的变化。至强风化带，长石几乎全部水解，白云母水解后向水白云母或高岭石转变。Na2O、K2O、CaO含量继续减少，其中Na2O减少的速率远大于K2O，这与不同种类长石的地球化学性质有关。钠长石比钾长石更不稳定，风化速率比钾长石快。风化壳的发育，在化学组分上总体变化趋势是：SiO2部分流失，Na2O、K2O、CaO、MgO等几乎全部流失，Al2O3和H2O相对富集，使风化产物接近高岭石的化学组成。根据表1绘制风化剖面主要化学组分的演化曲线（图2），清晰地显示出这种变化规律。
2.3矿石特征
2.3.1矿石自然类型
根据成矿原岩风化程度、矿石矿物成份、结构构造的差异，本区高岭土矿石划分为二个自然类型。
（1）软质高岭土矿石：矿石呈灰色、白色，松散状，见有紫红色铁锈斑块，厚度薄。矿体尚保留有部分原岩残余结构，长石已完全解体成高岭石类矿物。矿石呈松散状，手捻成粉，有滑感，遇水具可塑性。
（2）硬质高岭土矿石：矿石呈灰白色，块状，局部被铁质浸染，矿物成份以高岭石、伊利石为主，少量石英。矿石保留有原岩结构，长石已基本解体为高岭石类矿物。矿石手捻难碎，锤击易碎，断口为参差片状。
2.3.2矿石矿物组成特征
矿石呈灰白色，斑状结构，块状构造。斑晶成分有石英、钾长石，其次为斜长石。石英斑晶呈多边形自形晶，有的月牙形，部分颗粒碎裂化，边缘被高岭石交代，粒径0.3～1.2mm。钾长石斑晶呈板状自形晶，部分沿解理被绢云母、钠长石或高岭石交代呈假象，使聚片双晶变得模糊，基质呈霏细结构～变余显微球粒镶嵌结构。
2.3.3矿石化学成分特征
两类矿石化学成分均以SiO2和Al2O3为主，其含量之和在80%以上。其中有用组分Al2O3含量在软质原料一般为22.86～30.08%，在硬质原料一般为19.23～24.49%。
3.成矿作用探讨
由介福高岭土矿床上述基本地质特征的论述可知，高岭土矿体直接产于花岗斑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，还明显地受我国大陆板块东南部特定的大地构造环境下内生岩浆分异作用及巖浆期后热液蚀变作用的影响。因此矿床的成矿过程主要为以下三大地质作用：
3.1内生岩浆分异作用
据研究表明，在我国优质高岭土矿的原岩（蚀变前）多为分异较好的岩浆活动晚期花岗斑岩。此类岩石具有铁族元素相对贫化，酸性组分相对富集，并富含大离子亲石元素和挥发分等特点。陆壳下各期岩浆活动仍有结晶分异作用，早期侵入或喷发的岩浆岩，偏基性；晚期者，偏酸性。如前燕山期花岗岩SiO2、Na2O含量偏低，TiO2、FeO、MgO、Al2O3等含量普遍偏高；而燕山期则相反，TiO2、FeO、MgO等含量偏低。由此看来，中生代，特别是燕山期岩浆活动晚期酸性岩浆侵入形成的花岗斑岩，这些未蚀变的原岩，由于铁、钛等有害成分含量低，对于花岗斑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。
3.2热液蚀变作用
永春介福花岗斑岩在岩浆晚期自变质作用期间，发生气化热液交代蚀变，如钠长石化和白云母化。岩体上部多蚀变为云英岩、白云母钠长石化花岗斑岩，成为高岭土成矿的母岩。原岩中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。钠长石化和白云母化等碱质交代作用，使母岩中Fe和Ti的含量降低。由于碱质交代是在缺自由氧条件下发生的，故岩石褪色并变白，浅色铝硅酸盐矿物含量增加，而钠长石比钾长石更易风化，为白云母钠长石花岗斑岩的后期风化创造了有利条件。
3.3风化成矿作用
矿区地处低纬度带，属东南沿海亚热带海洋性季风气候区，雨量充沛，气候潮湿。多年平均气温20.3℃，多年平均降水量1685.9mm，大气降雨形成的地表径流水丰富，而且溶入有较多的酸性介质（如腐植酸和花岗斑岩中星点状黄铁矿经风化水解后产生的硫酸）。这种酸性水在沿岩石裂隙垂直或侧向向下渗透并发生水解作用，使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。长石分解反应式如下：
4.结语
介福高岭土矿床属于蚀变花岗斑岩风化残余型优质高岭土矿床。高岭土铁、钛含量低、白度高、可选性好，已在陶瓷、造纸等部门获得了广泛的应用。矿床的形成，除了受有利于高岭土风化壳发育的气候、地形、构造等条件控制以外，还明显地受特定大地构造环境下内生岩浆分异作用及岩浆期后热液蚀变的影响。