右水地区风化壳特征与瓷土、高岭土矿床的成因关系研究

袁钟池

（江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队，江西 赣州 341000）

右水地区在上世纪七十年代发现了瓷土、高岭土矿，并且有过民采。近年来勘查单位在该区进行了瓷土、高岭土矿普-详查工作[1]，对该区的细晶岩型风化壳和花岗岩型风化壳的含矿性作了较系统的调查研究，变粒岩型风化壳的含矿性研究相对较粗浅。

右水地区瓷土、高岭土矿床类别划分取决于风化壳内岩土的白度、矿物成分、含量及矿物的结构构造及成瓷性能等。矿区通过传统淘洗法研究了淘洗率发现，细晶岩型风化壳的矿物颗粒细且均一，矿土淘洗率高，但淘洗后产品Al2O3含量变化不大，矿石品质提升不明显，一般出售原矿作日用陶瓷用瓷土。而花岗岩型风化壳的矿物颗粒大小不一，矿土淘洗率低，但淘洗精矿Al2O3含量增高明显且达合格品，一般作日用细瓷用高岭土[2]。

1 风化壳一般地质特征

该区植被发育，地形起伏较缓和，相对切深一般在40m～150m。风化壳分布广泛，分布类型以全覆式为主，次为裸脚式和残留式（图1）。全覆式普遍分布在平缓的山顶和山坡上，风化壳保存较完好，裸脚式和残留式主要见于地势较陡、剥蚀切割较深的山包上。风化壳自上而下主要分为表土层-全风化层-半风化层。基岩出露少量。

图1 风化壳分布类型示意图

该区风化壳根据原岩岩性的不同，主要分为花岗岩风化壳、细晶岩风化壳和变粒岩风化壳三种类型。

花岗岩风化壳较发育，保存良好，平面上呈面型分布，剖面上呈似层状随地形波浪起伏产出。表土层厚度0.1m～5.5m，平均厚度约为2.5m。上部腐植土不甚发育。表土层中间夹少量花岗岩碎石。全风层厚度1m～56m，平均厚度约为19.65m。主要矿物成分为石英、白云母、黑云母、高岭石及其他粘土矿物，少许其他含铁矿物。矿物粒径大小不一，肉眼极易识别石英、云母等矿物。半风化层厚度一般为0.5～2m，其矿物成分、结构构造等特征与原岩差别不大。

细晶岩风化壳主要由细晶岩脉遭受风化作用形成，平面上呈断续脉状分布，剖面上呈似层状随地形波浪起伏产出。表土层厚度0.1m～2.5m,平均厚度约为1.5m。上部腐植土不甚发育。表土层中间夹少量细晶岩碎石。全风层厚度1m～47m，平均厚度约为19m。主要矿物成分为石英、白云母、高岭石及其他粘土矿物，少许其他含铁矿物。矿物粒径大小均一，主要由微晶矿物组成，肉眼较难识别石英、云母等矿物。半风化层厚度一般为0.5m～2m，其矿物成分、结构构造等特征与原岩差别不大。

变粒岩风化壳风化壳发育，保存良好，面型分布特征明显。表土层厚度0.1m～5.5m，平均厚度约为2.5m。上部腐植土普遍发育。表土层中间夹少量变粒碎石。全风化层厚度5m～26.97m，平均厚度约为10m。主要矿物成分为石英、白云母、黑云母及其他粘土类矿物和含铁矿物等。矿物粒径较均一，肉眼可识别石英、云母等矿物。半风化层一般较厚，可达数米至数十米，其矿物成分、结构构造等特征与原岩差别不大，颜色较原岩略浅。

2 风化壳特征与瓷土、高岭土矿床的成因关系

2.1 花岗岩风化壳特征与高岭土矿床的成因关系

花岗岩风化壳各个层位的Fe2O3、TiO2含量变化较大，总体而言，表土层及全风化层的上部Fe2O3、TiO2含量偏高，岩土颜色偏土黄色、褐红色，色杂，自然白度偏低，一般不易形成高岭土矿体。之下至全风化层底部，Fe2O3、TiO2含量变低，岩土颜色呈灰白色，局部出现浅肉红色等杂色，自然白度增高，一般可达55%以上，特别是全风化层的中部，有益组分Al2O3含量一般达15%以上，有害组分Fe2O3、TiO2含量低，Fe2O3+TiO2含量一般小于2%，易形成高岭土矿体。半风化层Al2O3含量一般小于14%，不易形成高岭土矿体。该区高岭土矿体平面上呈面型分布，剖面上呈似层状随地形波浪起伏产出，与花岗岩风化壳的展布特征相似，矿体规模大小与花岗岩风化壳发育保存程度紧密相关。全覆式风化壳最有利于形成厚大的高岭土矿体，其次为裸脚式，而残留式风化壳形成的高岭土矿体一般最薄。

2.2 细晶岩风化壳特征与瓷土矿床的成因关系

细晶岩风化壳各个层位的Fe2O3、TiO2含量变化较小，总体而言，表土层Fe2O3、TiO2含量略有偏高，岩土颜色偏土黄色，自然白度偏低，一般不易形成瓷土矿体。之下至全风化层底部，Fe2O3、TiO2含量变低，岩土颜色呈灰白色～白色，色纯且自然白度较好，一般可达70%以上。有益组分Al2O3含量一般达16%以上，有害组分Fe2O3、TiO2含量低，Fe2O3+TiO2含量一般小于1%，形成品质良好的瓷土矿体。半风化层Al2O3含量略有下降，Al2O3含量一般介于12%～14%之间，一般作瓷石用途[3]。该区瓷土矿体平面上呈断续脉状分布，剖面上呈似层状随地形波浪起伏产出，与细晶岩脉风化壳的展布特征基本一致。矿体规模大小取决于细晶岩脉风化壳发育保存程度。全覆式风化壳最有利于形成厚大的瓷土矿体，其次为裸脚式，而残留式风化壳形成的瓷土矿体一般最薄。

2.3 变粒岩风化壳特征与高岭土矿床的成因关系

变粒岩风化壳各个层位的岩土颜色较深、呈浅灰～深灰色，Al2O3含量较高，Al2O3含量一般达17%以上，Fe2O3、TiO2含量也高，Fe2O3+TiO2含量一般达8%以上，不构成瓷土、高岭土矿体。值得注意的是，本区域变粒岩与花岗岩接触带部位钾长石化、白云母化等蚀变较强烈，当钾长石化强烈且风化彻底时，很有可能形成钾长石化变粒岩风化壳残积型高岭土矿体。

各类型风化壳岩土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量变化情况见下表1：

表1 右水地区各类型风化壳岩土Al2O3、Fe2O3、TiO2含量变化统计表

3 结论

（1）高岭土矿体的主要成矿部位在花岗岩风化壳的全风化层中部；瓷土矿体的成矿部位在细晶岩风化壳的整个全风化层；变粒岩风化壳的钾化层在风化彻底时可形成高岭土矿体。

（2）风化壳发育保存程度与瓷土、高岭土矿体展布形态、规模大小等特征具关联性。全覆式风化壳最有利于形成厚大的瓷土、高岭土矿体，其次为裸脚式，而残留式风化壳形成的瓷土、高岭土矿体一般最薄。

（3）风化壳各个层位的岩土自然白度和Al2O3、Fe2O3、TiO2含量的变化具规律性，可指导本区域瓷土、高岭土的勘查工作。