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摘要:景德镇发现多处沉积型高岭土矿床,文章通过对沉积型高岭土矿床层位、矿体特征及应用范围的论述,为寻找更多沉积型高岭土矿指明了找矿前景。
关键词:沉积型高岭土矿床;形成环境;层位特征;找矿前景
中图分类号:TD985文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0057-02
景德镇使用的陶瓷原料主要是以岩浆岩型为主的瓷石(土)矿,像最出名的鹅湖高岭村的高岭土、几大瓷石(土)矿如大洲矿、三宝矿、宁村矿及柳家湾瓷石矿等矿床均属于岩浆岩型矿床.在景德镇地区沉积岩中有无高岭土矿?它的规模如何?有无开采价值?这是值得探讨的问题。
在景德镇市昌江区鱼山镇新桥村和新柳村,就发现有沉积型的高岭土矿,它顺层产出,产状平缓,有5层矿体,预测远景储量约1000万吨;另外在乐平众埠镇段子畈也发现有沉积型的高岭土矿,为单层产出,已提交333资源矿石量为10.39万吨。
一、 沉积型高岭土矿床的形成环境及层位特征
(一) 沉积型高岭土矿床的形成环境
矿体位于侏罗系下统林山组的长石石英砂岩中。而林山组下部为石英砂岩夹粉砂岩、泥灰岩及砾岩,产植物化石。上部为杂色砂岩、泥岩及粉砂质泥岩,产植物及瓣鳃类化石。从石英砾石、泥灰质及细屑物这些沉积特征看,应属于湖泊环境的沉积物。所以在侏罗纪时代乐平——景德镇地区是一个湖泊区。成矿作用过程主要受沉积环境的物理化学条件所控制,成矿物质来自陆源剥蚀区的原岩及原生矿床的风化产物。
(二) 沉积型高岭土矿床的层位特征
其层位位于侏罗系下统林山组,由杂色厚层状粗粒岩屑砂岩,灰白色、浅灰色厚层状粗粒—中粒长石、石英砂岩,灰白色、浅灰色中厚层状细粒长石、石英砂岩,灰色钙泥质粉砂岩,钙质泥岩和灰黑色含炭页岩等组成。区域上厚658米。岩层走向为北东—南西向,倾向为305°～345°,倾角为25°～35°。中粒至细粒长石石英砂岩(矿体),灰白色、浅灰色,砂状结构、块状结构。矿物成分:长石约占20%～25%,石英(和硅质岩屑)约占60%,云母2%,其余为粘土矿物。受风化作用,长石部分已风化为高岭土。林山组上部为白垩系上统赣州组的紫红色砂岩,下部为煤系地层。
二、沉积型高岭土矿床的矿体特征(以新桥矿区鹊湖矿段高岭土矿为例)
(一)矿体的形态和产状特征
矿体为浅灰色—灰白色中粒至细粒长石石英砂岩,矿体呈层状产出,受层理控制。其产状与地层产状基本一致,矿体走向为北东—南西向,倾向305°～345°,倾角25°～35°。由于矿体出露地表,沿矿体走向有多处开采坑,另有7个槽探工程控制。矿段内矿体走向延伸长约500m,矿体垂直厚度7.5～11.5米。
(二)矿石质量、矿石类型、矿石品级及其分布变化情况
1.矿石物质组份。矿石为灰白色至浅灰色、强风化至半风化长石石英砂岩,主要矿物成分为长石(20%～25%),石英(和硅质岩屑)60%,云母为2%,其余为粘土矿物。受风化作用长石部分已风化成高岭土。
2.化学成分。矿石化学成分SiO2最低69.09%,最高分79.82%,平均为73.57%。Al2O3最低为13.14%,最高为20.33%,平均为17.85%。TiO最低为0.49%,最高为1.1%,平均为0.78%。Fe2O3最低为0.30%,最高为0.74%,平均为0.47%。K2O最低为2.20%,最高为3.46%,平均为2.67%。Na2O最低为0.38%,最高为1.21%,平均为0.78%。MgO最低为0.17%,最高为0.44%,平均为0.26%。CaO最低为0.019%,最高为0.029%,平均为0.024%。烧失量最低为3.12%,最高为3.96%,平均为3.39%。矿石化学成分表现为高硅(SiO2),低铝(Al2O3)。塑性指数为8,Fe2O3、Na2O、CaO、K2O、TiO、MgO含量较低,为一般的建筑陶瓷原料。
3.矿石结构构造。矿石原岩为砂状结构、块状构造,部分原岩结构已破坏。
4.矿石类型。矿石自然类型为强风化高岭土矿石、半风化高岭土矿石;矿石工业类型为第三类:瓷土、瓷石矿石。
5.矿石品级及其分布变化情况。矿石因Al2O3含量较低,品级只能达到Ш级及等外品,一般都为III级。矿体浅部风化相对较强,质量较好。长石石英砂岩在走向上较稳定,但沿倾向上因风化程度不一样,矿石质量有一定的变化,强风化、半风化均为矿石。
(三)矿体(层)围岩及夹石
区内矿体顶板为黄绿色、青灰色砂岩。矿体的底板为灰黑色炭质页岩。矿体(层)局部见少量炭质页岩、青灰色砂岩,其厚度为0.5～1.1米不等。
(四)矿床成因类型
矿体为强风化至半风化、灰白色至青灰色长石石英砂岩,成分主要为石英、长石。长石多风化成高岭土。矿体呈层状产出,沿走向及倾向延伸较稳定,与围岩接触面较清楚。依据以上地质特征,该矿床成因类型属沉积型风化残余矿床。
(五)新桥矿区沉积型高岭土矿床的规模特征
根据景德镇市地质队对新桥矿区鹊湖矿段实施的工程控制,已提供高岭土原矿(122b)基础储量40万吨,预测5层矿体远景储量约1000万吨,为大型高岭土矿床一处。所以沉积型高岭土矿床其规模一般为中-大型矿床。
三、沉积型高岭土矿床的应用范围
沉积型高岭土矿主要用于制地面砖及琉璃瓦,矿石质量符合要求,产品质量较好,矿石采出后可直接运送到建筑瓷厂销售,为地面砖及琉璃瓦的主要原料。
经景德镇某建筑材料厂试验:
(一) 制瓷物理性能
通过试验,矿区瓷土制瓷物理性能一般比较稳定,淘洗精矿白度62%,成瓷后白度可达66%~71.5%,矿石淘洗后的水选坯子Al2O3含量可达34.78%,经计算淘洗率平均为28.5%,符合陶瓷工业要求。
(二)矿石成瓷试验
淘洗后精矿经配方制成琉璃瓦及地面砖坯,再入窑烧制即可。成瓷后质量指标经测验,符合质量要求,质量指标见表2:
四、沉积型高岭土矿床的找矿前景预测
昌江区新桥高岭土矿床的形成是含矿建造经过多种地质作用的改造与不断演化而成矿的,在侏罗系下统林山组(J1l)中赋存有沉积型高岭土矿床。而在景德镇市及周边地区侏罗系下统林山组(J1l)地层分布较为广泛,西侧昌江区新桥至鄱阳凰岗一带、乐平塔前至众埠镇一带、鄱阳县及周围均分布有侏罗系下统林山组(J1l)地层,现已发现的沉积型高岭土矿床有昌江区新桥高岭土矿点、乐平钟家山高岭土矿点及乐平众埠镇段子畈高岭土矿点。对沉积型高岭土矿的认识及进一步在以上地区做地质工作,可大大扩大高岭土矿的范围及储量,为地质工作者寻找沉积型高岭土矿指明了找矿前景,也将为景德镇市的建陶企业提供更多的原料资源。
关键词:沉积型高岭土矿床;形成环境;层位特征;找矿前景
中图分类号:TD985文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)22-0057-02
景德镇使用的陶瓷原料主要是以岩浆岩型为主的瓷石(土)矿,像最出名的鹅湖高岭村的高岭土、几大瓷石(土)矿如大洲矿、三宝矿、宁村矿及柳家湾瓷石矿等矿床均属于岩浆岩型矿床.在景德镇地区沉积岩中有无高岭土矿?它的规模如何?有无开采价值?这是值得探讨的问题。
在景德镇市昌江区鱼山镇新桥村和新柳村,就发现有沉积型的高岭土矿,它顺层产出,产状平缓,有5层矿体,预测远景储量约1000万吨;另外在乐平众埠镇段子畈也发现有沉积型的高岭土矿,为单层产出,已提交333资源矿石量为10.39万吨。
一、 沉积型高岭土矿床的形成环境及层位特征
(一) 沉积型高岭土矿床的形成环境
矿体位于侏罗系下统林山组的长石石英砂岩中。而林山组下部为石英砂岩夹粉砂岩、泥灰岩及砾岩,产植物化石。上部为杂色砂岩、泥岩及粉砂质泥岩,产植物及瓣鳃类化石。从石英砾石、泥灰质及细屑物这些沉积特征看,应属于湖泊环境的沉积物。所以在侏罗纪时代乐平——景德镇地区是一个湖泊区。成矿作用过程主要受沉积环境的物理化学条件所控制,成矿物质来自陆源剥蚀区的原岩及原生矿床的风化产物。
(二) 沉积型高岭土矿床的层位特征
其层位位于侏罗系下统林山组,由杂色厚层状粗粒岩屑砂岩,灰白色、浅灰色厚层状粗粒—中粒长石、石英砂岩,灰白色、浅灰色中厚层状细粒长石、石英砂岩,灰色钙泥质粉砂岩,钙质泥岩和灰黑色含炭页岩等组成。区域上厚658米。岩层走向为北东—南西向,倾向为305°～345°,倾角为25°～35°。中粒至细粒长石石英砂岩(矿体),灰白色、浅灰色,砂状结构、块状结构。矿物成分:长石约占20%～25%,石英(和硅质岩屑)约占60%,云母2%,其余为粘土矿物。受风化作用,长石部分已风化为高岭土。林山组上部为白垩系上统赣州组的紫红色砂岩,下部为煤系地层。
二、沉积型高岭土矿床的矿体特征(以新桥矿区鹊湖矿段高岭土矿为例)
(一)矿体的形态和产状特征
矿体为浅灰色—灰白色中粒至细粒长石石英砂岩,矿体呈层状产出,受层理控制。其产状与地层产状基本一致,矿体走向为北东—南西向,倾向305°～345°,倾角25°～35°。由于矿体出露地表,沿矿体走向有多处开采坑,另有7个槽探工程控制。矿段内矿体走向延伸长约500m,矿体垂直厚度7.5～11.5米。
(二)矿石质量、矿石类型、矿石品级及其分布变化情况
1.矿石物质组份。矿石为灰白色至浅灰色、强风化至半风化长石石英砂岩,主要矿物成分为长石(20%～25%),石英(和硅质岩屑)60%,云母为2%,其余为粘土矿物。受风化作用长石部分已风化成高岭土。
2.化学成分。矿石化学成分SiO2最低69.09%,最高分79.82%,平均为73.57%。Al2O3最低为13.14%,最高为20.33%,平均为17.85%。TiO最低为0.49%,最高为1.1%,平均为0.78%。Fe2O3最低为0.30%,最高为0.74%,平均为0.47%。K2O最低为2.20%,最高为3.46%,平均为2.67%。Na2O最低为0.38%,最高为1.21%,平均为0.78%。MgO最低为0.17%,最高为0.44%,平均为0.26%。CaO最低为0.019%,最高为0.029%,平均为0.024%。烧失量最低为3.12%,最高为3.96%,平均为3.39%。矿石化学成分表现为高硅(SiO2),低铝(Al2O3)。塑性指数为8,Fe2O3、Na2O、CaO、K2O、TiO、MgO含量较低,为一般的建筑陶瓷原料。
3.矿石结构构造。矿石原岩为砂状结构、块状构造,部分原岩结构已破坏。
4.矿石类型。矿石自然类型为强风化高岭土矿石、半风化高岭土矿石;矿石工业类型为第三类:瓷土、瓷石矿石。
5.矿石品级及其分布变化情况。矿石因Al2O3含量较低,品级只能达到Ш级及等外品,一般都为III级。矿体浅部风化相对较强,质量较好。长石石英砂岩在走向上较稳定,但沿倾向上因风化程度不一样,矿石质量有一定的变化,强风化、半风化均为矿石。
(三)矿体(层)围岩及夹石
区内矿体顶板为黄绿色、青灰色砂岩。矿体的底板为灰黑色炭质页岩。矿体(层)局部见少量炭质页岩、青灰色砂岩,其厚度为0.5～1.1米不等。
(四)矿床成因类型
矿体为强风化至半风化、灰白色至青灰色长石石英砂岩,成分主要为石英、长石。长石多风化成高岭土。矿体呈层状产出,沿走向及倾向延伸较稳定,与围岩接触面较清楚。依据以上地质特征,该矿床成因类型属沉积型风化残余矿床。
(五)新桥矿区沉积型高岭土矿床的规模特征
根据景德镇市地质队对新桥矿区鹊湖矿段实施的工程控制,已提供高岭土原矿(122b)基础储量40万吨,预测5层矿体远景储量约1000万吨,为大型高岭土矿床一处。所以沉积型高岭土矿床其规模一般为中-大型矿床。
三、沉积型高岭土矿床的应用范围
沉积型高岭土矿主要用于制地面砖及琉璃瓦,矿石质量符合要求,产品质量较好,矿石采出后可直接运送到建筑瓷厂销售,为地面砖及琉璃瓦的主要原料。
经景德镇某建筑材料厂试验:
(一) 制瓷物理性能
通过试验,矿区瓷土制瓷物理性能一般比较稳定,淘洗精矿白度62%,成瓷后白度可达66%~71.5%,矿石淘洗后的水选坯子Al2O3含量可达34.78%,经计算淘洗率平均为28.5%,符合陶瓷工业要求。
(二)矿石成瓷试验
淘洗后精矿经配方制成琉璃瓦及地面砖坯,再入窑烧制即可。成瓷后质量指标经测验,符合质量要求,质量指标见表2:
四、沉积型高岭土矿床的找矿前景预测
昌江区新桥高岭土矿床的形成是含矿建造经过多种地质作用的改造与不断演化而成矿的,在侏罗系下统林山组(J1l)中赋存有沉积型高岭土矿床。而在景德镇市及周边地区侏罗系下统林山组(J1l)地层分布较为广泛,西侧昌江区新桥至鄱阳凰岗一带、乐平塔前至众埠镇一带、鄱阳县及周围均分布有侏罗系下统林山组(J1l)地层,现已发现的沉积型高岭土矿床有昌江区新桥高岭土矿点、乐平钟家山高岭土矿点及乐平众埠镇段子畈高岭土矿点。对沉积型高岭土矿的认识及进一步在以上地区做地质工作,可大大扩大高岭土矿的范围及储量,为地质工作者寻找沉积型高岭土矿指明了找矿前景,也将为景德镇市的建陶企业提供更多的原料资源。