辽西紫都台-于寺盆地膨润土矿岩石矿物学特征研究

刘殿鹤，张雪花，王春连，张 华

(1. 中国地质科学院 矿产资源研究所， 自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室， 北京 100037； 2. 北京大学 地球与空间科学学院， 北京 100871； 3. 辽宁有色勘察研究院有限责任公司， 辽宁 沈阳 110013)

膨润土一词源于1898年美国怀俄明州的一处粘土岩产地，因其具有吸水性、吸附性、膨胀性、悬浮性、触变性、离子交换性、脱色性等一系列优良性能，俗称万能土，在世界范围内的工农业等各种领域用途广泛(王新江等， 2010a； 彭杨伟等， 2012)，目前主要用于铸造型砂、铁矿球团及钻井泥浆等领域(吴小缓等， 2016)。随着我国对生态环境的日益重视，膨润土在污染土壤钝化(付成等， 2019)、改性膨润土制备(韩丽荣等， 2001； 林涛等， 2014)、重金属及有机废水处理(丁述理等， 2001； 孟庆梅等， 2009； Nitaetal.， 2010； Wangetal.， 2010； 原金海等， 2011； 凌辉等， 2011)等领域亦凸显出举足轻重的作用。中国是膨润土矿资源大国(王新江等， 2010b； 吴小缓等， 2016)，然而在膨润土利用方面多为开采原生矿或生产低附加值产品，缺少高端附加值产品，严重缺乏国际市场竞争力，因此对与膨润土矿物理化学性质及矿床成因关系密切的岩石矿物学特征进行综合研究，将有助于合理高效地寻找和利用膨润土矿资源。

受中生代后期区域构造应力机制转变作用影响，在辽宁西部形成了彰武-黑山、阜新-义县、金岭寺-羊山、北票、建昌-喀左等一系列北东向展布的中生代断陷盆地群(郭洪中等， 1992； 程日辉等， 1999； 杨庚等， 2001； 闫义等， 2003)，中生代侏罗系-白垩系大面积喷发的火山岩、火山碎屑岩及沉火山碎屑岩为膨润土矿床的形成提供了充足的物质条件，盆地群内赋存大量的膨润土矿资源(王克勤等， 2000； 李广有， 2005； 李艳兵等， 2012； 刁纯才等， 2013； 刘殿鹤等， 2015； 肖万山， 2017)。本文所研究的紫都台-于寺盆地(以下简称紫于盆地)即为上叠在金岭寺-羊山盆地北东部的中小型火山沉积盆地，该盆地内膨润土矿资源丰富，资源量达8 000万吨以上。丁浩等(1993)、李艳兵等(2012)、李坛等(2014)分别对哈尔套及北窝棚膨润土矿进行了部分XRD及差热分析；刁纯才等(2013)、朱学忠等(2014)对二道河及北窝棚等膨润土矿床部分样品进行了基本化学分析及红外图谱等测试手段，但尚缺乏对盆地内膨润土矿床整体的岩石矿物学特征以及膨润土成矿差异系统的比较和研究。为此，笔者基于近几年在紫于盆地的相关研究工作，对前人在该区域的研究测试工作进行查漏补缺，将本文的测试数据与前人的研究数据相结合，对盆地内膨润土矿床的岩石矿物学等特征进行统计分析，以期为膨润土矿床的进一步合理开发利用提供依据。

1 地质背景与矿床特征

紫于盆地位于华北地台北缘、内蒙地轴东段、建平台拱、旧庙断凸内(辽宁省地质矿产局， 1989)，赤峰-开原岩石圈断裂以南。区域出露地层由下至上依次为太古界建平群小塔子沟组(Arjnx)黑云斜长片麻岩夹磁铁石英岩，中生界上侏罗统土城子组(J3t)凝灰质(角)砾岩夹凝灰质砂岩，局部夹沉凝灰岩，下白垩统义县组(K1y)沉凝灰岩、凝灰质砂岩、流纹质熔结凝灰岩、珍珠岩、安山岩、火山角砾岩等，下白垩统九佛堂组(K1jf)砂岩、页岩夹凝灰质砂岩，下白垩统阜新组(K1f)砂岩、砂砾岩夹煤层，上白垩统孙家湾组(K2s)砾岩、凝灰质砾岩，夹凝灰质砂岩，新生界第四系(Q)冲洪积物。其中小塔子沟组围绕在紫于盆地的北缘及东缘，构成盆地的结晶基底。土城子组在盆地中间形成东西向火山断陷盆地隆起，盆地隆起南北两侧分别为下扎兰波罗-张家洼及官营子-哈尔套街近东西向坳陷，义县组分布在南北两侧坳陷内，九佛堂组及阜新组在盆地西侧呈带状小范围分布，孙家湾组在盆地北西部覆盖在义县组之上，另外燕山期安山玢岩在土城子组西南侧与义县组接触部位出露(图1)。

紫于盆地内目前发现了二道河、哈尔套、下扎兰波罗和北窝棚等4个膨润土矿床，隆起北侧的二道河膨润土矿床达到中型接近大型规模，哈尔套为大型的膨润土矿床，隆起南侧北窝棚及下扎兰波罗膨润土矿均为小型矿床。盆地内绝大多数矿体赋存于义县组中，矿体受岩性控制明显。其中二道河地区义县组由下至上总体分为3个岩性段： 第1岩性段(K1y1)岩性为棕红色沉凝灰岩和杂色、灰绿色凝灰质砾岩，二者呈互层状；第2岩性段(K1y2)为棕红色流纹质玻屑、晶屑熔结凝灰岩和灰黑色珍珠岩；第3岩性段(K1y3)主要为棕红色沉凝灰岩，凝灰质砾岩多呈夹层状产出。哈尔套地区义县组下部为火山角砾岩、砂砾质凝灰岩、凝灰质角砾岩、凝灰岩等火山碎屑岩；上部为大面积出露的英安岩、安山岩，呈岩被状覆盖于底部火山碎屑岩之上，膨润土矿主要赋存在下部火山碎屑岩之中。北窝棚及下扎兰波罗膨润土矿则主要赋存在凝灰质砂岩、凝灰质砾岩及含砾凝灰质砂岩中。

图 1 紫于盆地膨润土矿床分布及地质简图

蒙脱石是膨润土矿的主要矿物，具有吸附Na+、K+、H+以及Ca2+、Mg2+等可交换阳离子的能力，通常用阳离子交换容量(CEC)来表征，CEC的大小与蒙脱石的水化、膨胀、带电性等相关，是判断膨润土用途和性质的重要指标(郭新锋等， 2008)。我国的膨润土类型主要分为钙基和钠基膨润土，以及钙-钠基、钠-钙基等过渡类型膨润土。由阳离子交换容量结果可知，北侧坳陷内二道河、哈尔套膨润土矿在上部发育钙基膨润土，下部发育钠基膨润土，这与我国大多数膨润土矿床的属性分层特征相一致(金翠叶等， 2019)，而赋存在隆起南侧坳陷内的下扎兰波罗、北窝棚等膨润土矿床，由于勘查深度较浅，仅在上部发现钙基膨润土，下部是否存在钠基膨润土尚未可知，本文将做进一步分析。

2 样品采集与分析方法

2.1 样品采集

对盆地内二道河、北窝棚、下扎兰波罗以及哈尔套部分膨润土矿体进行了系统的采样。样品类型包括地表及钻孔采样。地表采样采用刻槽法，确保采样地点远离人为干扰及污染范围，采样时清除植物根系等表面杂质，剥离出新鲜面，采样规格一般为宽10 cm，深3 cm，样品采集后装入清洁的大自封袋内密封编号；钻孔岩心采样方法采用劈心法，将取出的新鲜岩心，经仔细观察，沿岩心中间一分为二，劈心时尽量保证两侧矿化程度相当。采样完成后进行密封、编号、称重，并对周边环境进行拍照及详细描述。其中XRD分析样品从膨润土矿基本分析的副样中抽取，二道河、哈尔套、下扎兰波罗及北窝棚分别测试了11件、3件、2件及1件样品。化学全分析除哈尔套1件样品引用丁浩等(1993)外，其余二道河、北窝棚、下扎兰波罗地区分别测试了4件、2件、2件。按照钙基膨润土及钠基膨润土的不同属性，笔者对大量的基本分析测试、阳离子交换容量、胶质价、膨胀容、pH值等分析结果进行了归纳整理。

2.2 分析测试方法

对所采集的样品进行基本分析、化学全分析、阳离子交换容量、胶质价、膨胀容及XRD等测试工作。其中XRD分析由自然资源部东北矿产资源监督检测中心实验室完成，其余测试项目送至国家重点实验室东北中心进行分析。

基本分析原样经粗碎、对棍中碎、全样过磨盘机中碎100目后经混匀、缩分，棒磨保留800～1 600 g细碎至200目。每样加工后对加工设备进行清扫，棒磨桶用热水清洗，防止在加工过程中发生混样。称取0.2 g试样，置于已加入50 mL水的锥形瓶中，摇动，使试样在水中充分散开，再加入20 mL 1%焦磷酸钠溶液，摇匀。将盛有混合溶液的锥形瓶置于电炉上加热微沸5 min，取下冷却至室温，用次甲基兰标准溶液进行滴定。

化学全分析中SiO2的测定采用动物胶凝聚重量法，Al2O3采用氟化钾置换EDTA滴定法，Fe2O3采用磺基水杨酸滴定法，TiO2采用过氧化氢光度法，采用六亚甲基四氨-铜试剂小体积沉淀分离EDTA滴定法测定CaO、MgO，火焰分光光度法测定K2O、Na2O。

阳离子交换容量采用氯化铵-氨水法。称取1.000 g试样置于100 mL烧杯中，加入25 mL 3%氯化铵-氨水3%交换液，搅匀，放置25 min；边搅拌边加入0.1%聚氧化乙烯溶液10滴，待溶液清亮后，用9 cm快速定量滤纸过滤。滤液收集于100 mL容量瓶中，以0.01mol/L氨水冲洗烧杯及试样5～6次并入滤液。滤液用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，用于交换性阳离子的测试。试样继续用0.01 mol/L氨水洗至无氯离子，将上述滤纸连同试样一起移至100 mL锥形瓶中，加入氯化钙-甲醛混合溶液25 mL，加入相当于阳离子交换容量80%的0.1mol/L的NaOH标准溶液，再加入酚酞指示剂4滴，密封，激烈震荡1 min，继续用0.1 mol/L的NaOH标准溶液滴定至稳定的粉红色3 min不消失即为终点。用原子吸收分光光度法测钙离子、镁离子。火焰分光光度法测钾离子、钠离子。

称取15.00 g试样置于已盛有50～60 mL蒸馏水的100 mL带塞量筒中，再加蒸馏水至90 mL左右，塞上盖子后，摇晃5 min，使试样均匀，打开塞子后向量筒中加入1.00 g氧化镁，加蒸馏水至刻度，再密封后摇晃3 min，将量筒置于不受振动的桌面上，静止24 h，读出凝胶体界面的刻度值，即得胶质价数值。称取1.000 g试样置于已盛有30～40 mL蒸馏水的100 mL带塞量筒中，再加蒸馏水至75 mL左右，塞上盖子密封后摇晃3 min，使试样均匀，打开塞子后向量筒中加入1 mol/L盐酸25 mL，再密封后摇晃1 min，将量筒置于不受振动的桌面上，静止24 h，读出沉淀物界面的刻度，即得到膨胀容数值。

XRD样品采自不同深度、不同矿石类型的矿层内，仪器型号为D8 DISCOVER 高分辨X射线衍射仪， 测试电压40 kV， 电流40 mA， 光管功率2.2 kW， Cu靶， 起始角5°， 终止角85°， 角度重现性±0.000 1°， 探测器： 万特500二维面探测器， 扫描速度0.5 s， 各矿物含量采用内标法掺入标准物质进行定量表征。

3 结果与分析

3.1 岩石学特征

二道河区圈定的68条矿体(矿体编号K1～K68)主要赋存于第3岩段内，其次为第2岩段；哈尔套、下扎兰波罗及北窝棚区矿体(矿体编号T1～T30)均赋存在第1岩段，对4个矿床的膨润土矿体赋矿围岩进行了统计，结果见表1。因二道河膨润土矿体数量多， 矿体规模大，在盆地内具有代表性， 故对二道河膨润土矿属性与赋矿岩性和矿体数量的关系进行系统的分析， 由图2可见， 无论是钙基、钠基或者钙钠基膨润土，大多数矿体的围岩以沉凝灰岩为主， 其次为沉凝灰岩夹凝灰质砾岩和流纹质熔结凝灰岩、珍珠岩。 对各地区的大量膨润土矿样品基本分析结果进行统计(图3)可知， 各地区膨润土矿除赋矿围岩有所区别之外， 隆起两侧蒙脱石含量亦差异明显， 二道河钙基膨润土蒙脱石平均含量57.47%， 钠基膨润土蒙脱石平均含量为54.30%； 哈尔套钙基膨润土蒙脱石平均含量64.79%， 钠基膨润土蒙脱石平均含量59.79%； 下扎兰波罗及北窝棚仅见到钙基膨润土， 蒙脱石平均含量分别为44.29%及54.01%(图3)。 总体上， 与隆起南侧下扎兰波罗、北窝棚相比， 隆起北侧的二道河及哈尔套膨润土矿床成矿规模更大，蒙脱石含量更高。

表 1 紫于盆地各区膨润土矿体赋矿围岩

图 2 二道河赋矿围岩与矿体数量、膨润土属性的关系

图 3 紫于盆地内各膨润土矿床蒙脱石含量直方图

膨润土矿石以白色、灰白色、浅黄绿色、绿色、灰绿色为主，其次为灰色、浅灰色、粉红色、浅粉红色。矿石具残余玻屑沉凝灰结构、玻基结构、砂砾质凝灰结构、残余熔结凝灰等结构，层状构造、致密块状或角砾状构造。矿石均具蜡状光泽，哈尔套矿石同时具有丝绢光泽。贝壳状断口明显，手感滑润，遇水易膨胀、溶解，风化后易散解、碎裂。

3.2 矿物成分特征

经XRD分析(表2)，在二道河、北窝棚及下扎兰波罗区内，石英和斜长石为次要矿物，哈尔套区则以斜长石、方英石为次要矿物。此外，方解石在二道河、下扎兰波罗及部分哈尔套区少量存在，水云母仅少量出现在北窝棚地区。

表 2 紫于盆地膨润土矿XRD分析结果 wB/%

XRD分析除可确定矿物组成之外，亦可用来确定矿石的蒙脱石属性。钙质蒙脱石与钠质蒙脱石的主要区别在于d(001)的大小，一般钠质蒙脱石的d(001)小于13 Å，钙质蒙脱石的d(001)则大于15 Å，中间过渡类型钠-钙基蒙脱石d(001)介于13～14 Å之间，钙-钠基蒙脱石d(001)介于14～15 Å之间(苗春省， 1984)。二道河地区Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z8、Z9、Z11等为矿区上部的样品，Z7为中部采集的样品，Z10为深部采集的样品。XRD分析结果显示上部9个样品d(001)介于15.017 60～15.405 65 Å之间，均大于15 Å，属于钙基膨润土。Z7号样品d(001)为14.070 07 Å，属于钙-钠基膨润土，而下部Z10号样品d(001)值为12.075 80 Å，小于13 Å，属于钠基膨润土。北窝棚及下扎兰波罗的d(001)值均大于15 Å，为钙基膨润土。李艳兵等(2012)对哈尔套的2个膨润土样品进行XRD分析，结果显示d(001)均小于13 Å，属于钠基膨润土(表3)。

表 3 紫于盆地膨润土矿XRD晶面间距d(001)分析结果表

3.3 理化性质特征

膨润土矿主要化学成分为SiO2，其次为Al2O3，含少量MgO、Fe2O3、CaO、K2O、Na2O、TiO2等。化学分析结果显示(表4)，SiO2在二道河、哈尔套、北窝棚及下扎兰波罗地区含量分别为62.64%～65.77%、61.88%、56.79%～61.91%及58.42%～63.23%，平均值分别为63.78%、61.88%、59.35%、60.83%，SiO2均小于蒙脱石的理论值。Al2O3在二道河、哈尔套、北窝棚及下扎兰波罗地区分别为13.96%～15.81%、12.35%、14.64%～16.68%及14.12%～16.19%，平均值分别为14.66%、12.35%、15.66%、15.16%，均低于蒙脱石Al2O3的理论含量25.30%。在隆起北侧二道河、哈尔套地区，总体上Na2O高于K2O，而隆起南侧北窝棚及下扎兰波罗则呈现相反的特点。此外，二道河、哈尔套CaO、MgO含量高于北窝棚及下扎兰波罗地区。盆地内各区的矿石pH值均大于7，呈碱性，阳离子交换容量、胶质价、膨胀容等矿石物化性能分析结果见表5。

4 讨论

4.1 盆地隆起两侧膨润土矿床矿化程度显著差异的原因

受盆地基底地形的控制与影响，隆起北侧二道河膨润土矿体总体走向为北西330°，产状240°∠2°～5°，局部倾角可达27°，哈尔套矿体总体产状： 220°∠(<30°)，近盆地边缘部位倾角较陡，向深部逐渐变缓。二道河及哈尔套矿体走向与盆地基底边缘大致平行展布，矿体与义县组地层亦平行分布，义县组为膨润土矿的形成提供了充足的物质条件，二者紧密共生。因此，对于义县组岩石学特征的了解与研究，有助于掌握膨润土的展布及赋存规律。

前已述及，二道河及哈尔套区无论从矿床规模、矿体数量及蒙脱石含量等方面均高于北窝棚及下扎兰波罗地区。笔者认为，造成隆起两坳陷内成矿显著差异的原因主要有以下几点： ① 二道河及哈尔套地区赋矿岩石以沉凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、砂砾质凝灰岩、火山角砾岩为主，以二道河地区为例，赋矿围岩为沉凝灰岩的矿体数达到53层(图2)，并且沉凝灰岩均可矿化为钙基、钙钠基和钠基膨润土，沉凝灰岩受矿化蚀变的程度不受膨润土属性的影响，说明它是最有利于形成膨润土矿的岩石类型之一，其次以沉凝灰岩夹凝灰质砾岩为赋矿围岩的矿体数达到10层，与流纹质熔结凝灰岩、珍珠岩相关的矿体数量为5层。经薄片鉴定，上述具有较强蒙脱石化的岩石的共同特点是岩石内火山玻璃质含量相对较高，在热液的作用下，火山玻璃质更易发生水解而形成蒙脱石，而隆起南侧下扎兰波罗膨润土矿围岩以凝灰岩、凝灰质粉砂岩为主，北窝棚地区以凝灰质砂岩为主，火山玻璃质含量相对较低，矿化相对较弱，这是导致二者蒙脱石化较弱的原因之一。 ② 二道河及哈尔套位于盆地边缘，义县组与下部小塔子沟组及上部孙家湾组构成了角度不整合关系，大气降水及地下水沿不整合面、层理或裂隙等，由上至下向深部或沿层理面淋滤交代，使得义县组内火山玻璃物质更易水解形成蒙脱石，最终形成厚度大，品位高的矿体(图4)。

表 4 紫于盆地二道河区、北窝棚区膨润土矿化学分析结果 wB/%

表 5 矿石物化性能分析结果表

4.2 上部钙基、下部钠基膨润土分层原因

为进一步分析盆地内膨润土属性分层的原因，笔者对二道河区68条矿体(图5a、5b)及北窝棚30条矿体(图5c、5d)的赋存标高、埋藏深度与蒙脱石含量的关系进行了对比分析。

二道河钙基膨润土矿主要赋存在122.44～298.76 m标高，埋藏深度0.00～161.06 m；钙钠基膨润土赋存标高159.03～202.64 m，埋藏深度72.42～125.91 m，平均埋藏深度99.38 m；钠基膨润土赋存标高13.63～190.05 m，埋藏深度85.53～267.91 m。由地表向深部较为明显的表现为浅部钙基膨润土(45层矿体)、中部钙-钠基膨润土(7层矿体)、深部钠基膨润土(16层矿体)的分层特征。钠基膨润土在距地表向下85.53 m开始出现，向下逐渐增多。图5b中可见1～5编号的钙基膨润土位于100 m埋藏深度及以下，似乎与本区85.53 m以下发育钠基膨润土的现象不符。经综合分析，造成1～5号钙基膨润土埋藏深度较深的原因是，这5层矿体的上部无一例外地覆盖有较厚的上白垩统孙家湾组，据统计，该5层矿体上覆孙家湾组厚度为18.45～65.39 m，孙家湾组与下部义县组存在角度不整合界面，如果以此角度不整合面为计算该5层矿体埋藏深度的零点，那么向下至该5层钙基膨润土矿体的实际埋深为50.50～87.55 m，与本区第1层钠基膨润土的85.53 m标高相当，由此不仅说明了膨润土成矿与义县组的密切关系，而且进一步说明在成矿初期，矿化作用与义县组是同时或偏晚发生，但初步富集成矿时间应早于孙家湾组。结合图5a、5b，从整体上看，二道河钠基膨润土一般在地表或不整合界面向下90 m左右深度向下发育。南东侧哈尔套区以埋深100 m为钙基膨润土与钠基膨润土划分界限(李艳兵等， 2012)，总观二道河及哈尔套膨润土矿分布特征，结合前述二道河钙钠基膨润土平均埋藏深度99.38 m，以地表或义县组顶部的不整合面向下90～100 m深度作为钙基、钠基膨润土划分的基本界限是合适的。

图 4 A—A′及B—B′剖面地质简图

图 5 矿体赋矿标高、埋藏深度与蒙脱石含量关系图

北窝棚膨润土矿体赋存标高为176.76～290.00 m(图5c、5d)，除最下部的1层膨润土矿体外，其余29层膨润土矿体埋藏深度均在地表向下1.50～81.48 m之间，表明地表至81.48 m埋深以上是钙基膨润土的主要成矿深度。

综合以上论述，膨润土矿之所以具有上钙下钠的属性分层特征，可理解为大气降水或地表水等热液沿地表或不整合面由上至下向深部或沿层面淋滤交代，Na+被淋失、置换，使得Ca2+占据主导地位，故在地表及浅部形成了钙基膨润土，随着埋藏深度增加，环境条件封闭程度逐渐加大，热液对Na+交代淋滤作用持续减弱，继而存在钙钠基膨润土的过渡类型，最后在地表向下90～100 m 埋藏深度后，钠离子取代钙离子占据主导地位，故而在深部形成了钠基膨润土。

4.3 矿物学差异性分析

因水解程度不同，各区膨润土表现为矿物成分上的差异性。XRD分析结果表明，上部钙基膨润土d(001)均大于15 Å，下部钠基膨润土小于13 Å，中间过渡类型钙-钠基d(001)介于13～15 Å之间，XRD分析所判断的膨润土属性结果与阳离子交换容量、可交换阳离子分析结果高度一致，同时也说明了隆起南北两侧膨润土矿在物质组成及矿化程度的明显差异性。

Si和Al是组成蒙脱石最主要的元素，Si高Al低可反应出膨润土在成矿过程中Al被不断的淋溶和置换(侯梅芳等， 2003a， 2003b)，二道河Si/Al均值为3.83，哈尔套Si/Al均值为4.42，北窝棚Si/Al均值为3.34，下扎兰波罗Si/Al均值为3.54(表4)，可见二道河及哈尔套Si/Al更高，矿化程度更好。同时，二道河、哈尔套普遍存在CaO与Na2O含量高于下扎兰波罗及北窝棚等地区，因此在隆起北侧，钙基及钠基膨润土矿更为发育。此外，北窝棚的矿物组成中可见水云母，水云母含有K元素，进一步反映了北窝棚等地区矿化相对不彻底，矿化程度偏低。

成矿微观环境可以影响不同矿物间的转化，碱性环境更有利于蒙脱石化作用的发生(侯梅芳等， 2003a， 2003b)。当水介质pH=8～10时，沸石可进一步转化为蒙脱石，如水介质保持低H+/(Na++Ca2+)时，火山玻璃可能直接形成蒙脱石矿物(金翠叶等， 2019)。具体由表5可以看出，二道河膨润土矿的钙基及钠基膨润土pH值分别为8.61及9.20，同侧的哈尔套钙基及钠基膨润土的pH值分别为8.90及9.38，而下扎兰波罗及北窝棚地区矿石pH值介于7～8之间，矿化程度等各方面均不及北侧二道河及哈尔套地区，这进一步说明了碱性水体环境更有利于蒙脱石化，并且pH值越高，矿化程度越好。

因而可得出： ① 相较盆地其他地区，哈尔套膨润土矿总体性能最好，对哈尔套膨润土矿自身而言，钠基膨润土在蒙脱石含量、阳离子交换总量、胶质价、膨胀容、pH值等方面均高于钙基膨润土，理化性能比钙基膨润土更为优越； ② 与隆起同侧北西向的二道河区相比，哈尔套膨润土在蒙脱石含量、胶质价、膨胀容、pH值等方面均高于二道河膨润土矿； ③ 隆起北侧二道河、哈尔套膨润土矿无论在蒙脱石平均含量，还是阳离子交换总量及矿床规模等方面均高于南侧的下扎兰波罗及北窝棚膨润土矿。

5 结论

(1) 含有较高火山玻璃含量的沉凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、珍珠岩、砂砾质凝灰岩、火山角砾岩等为膨润土矿的形成提供了优质的基础物质条件。北侧二道河、哈尔套区义县组内火山玻璃等物质含量更高，在矿化程度、矿床规模等方面均明显优于南部下扎兰波罗及北窝棚矿床。

(2) 隆起北侧二道河及哈尔套膨润土矿与南侧北窝棚和下扎兰波罗膨润土矿相比，总体上蒙脱石含量更高，具有高Si低Al、高Na低K的特征，pH值更大，碱性程度更高，更加有利于蒙脱石化的发生。

(3) 随埋藏深度增加，盆地内距地表90～100 m深度向上以钙基膨润土为主，深部则主要发育钠基膨润土。由此及彼，可进一步指导在已发现的膨润土矿床的深部寻找钠基膨润土及周边找寻钙基、钠基膨润土矿的勘查工作。

致谢辽宁有色勘察研究院有限责任公司金永新教授级高级工程师、闫绍波高级工程师、潘金山工程师参加了野外工作，腾达、孟姝彤等在样品化验分析过程中给予了大量帮助，在此一并致谢。