尼日利亚奥贡州高岭土矿矿床特征及成因分析

＊夏 强

（中国建筑材料工业地质勘查中心江苏总队 江苏 211135）

高岭土是一种非金属矿产，是一种以高岭石族粘土矿物为主的粘土和粘土岩，因呈白色而又细腻，又称白云土，呈洁白细腻、松软土状，具有良好的可塑性和耐火性等物理化学性质。主要用于造纸、陶瓷和耐火材料，其次用于涂料、橡胶填料、搪瓷釉料和白水泥原料，少量用于塑料、油漆、颜料、砂轮、铅笔、日用化妆品、肥皂、农药、医药、纺织、石油、化工、建材、国防等工业部门。

近年来，随着中国实施“一带一路”战略及中国与非洲国家的合作加深，尼日利亚的经济发展将迎来重大发展机遇。尼日利亚国内对各类矿产资源的需求也将迎来巨大缺口。本文对尼日利亚奥贡州北部一高岭土矿区进行专项地质调查和综合研究的基础上，总结了奥贡州高岭土矿赋存特征及成矿规律。

1.成矿地质背景

图1 尼日利亚奥贡州北部区域地质图

尼日利亚奥贡州地层情况主要可分为两个区域，北部基底杂岩地区及南部沉积岩地区，北部基底杂岩地区主要为前寒武系岩石，包括黑云母花岗片麻岩、黑云母斑岩、片岩、混合岩等。南部沉积岩地区主要以新生代沉积岩，包括滨海砂层、粘土、页岩、灰岩、钙质砂岩等。区域内主要矿产有焦油砂、高岭土、石灰岩、石膏、玻璃砂、磷酸盐、矽线石、钽铌矿和金矿等。

(1)地层

奥贡州内地层可分为两个区域，南部沉积岩区域和北部变质岩区域，南部沉积岩区域地层主要为沉积在沿海盆地的沉积岩，可划分为：更新世冲积砂层、古新世砂岩及灰岩，地层较平坦，倾角为1°～3°，基本被第四系覆盖，覆盖层较厚，一般在1～5m之间，局部有少量露头。北部地层主要为前寒武系混合岩化片麻岩、黑云母片麻岩、伟晶岩、角闪花岗岩等，出露范围广泛，顶部风化强烈。

(2)构造

区域内构造简单，主要表现为北东和北西向两组断裂构造，一般规模不大。在地表无明显的构造现象。

(3)岩浆岩

区域内岩浆岩主要为侵入岩，岩性包括角闪花岗岩、伟晶岩等。

(4)变质作用

奥贡州北部变质岩岩性以各类片麻岩及混合岩为主，揭示了该区域的变质作用主要为区域变质作用。

2.矿床地质特征

奥贡州阿贝奥库塔地区高岭土矿呈似层状水平展布，共含有3个矿层，其中主要矿层为K1、K2矿层，次要矿层为K3矿层，K1、K2矿层分布广泛，K3矿层零星分布。

图2 奥贡州北部高岭土矿体分布简图

K1矿层顶板为更新世泥岩，主要为粘土类矿物，局部为更新世砂层主要矿物成分为石英，厚度在7.5～22m之间，K1矿层底板（K2矿层顶板）为更新世砂层，主要矿物成分为石英，厚度在2～10m之间。K2矿层底板为更新世砂层，主要矿物成分为石英，局部为前寒武系花岗片麻岩，主要矿物成分为长石、石英、云母等，厚度未知。K3矿层主要分布于K1矿层之上，零星分布于矿区西北部。

K1矿层东西向控制延伸约2600m，南北向控制延伸约 258～1869m，厚度在1.56～10.86m之间，平均厚度3.39m，厚度变化系数66.65%，主要矿物成分为高岭石约含50%，其次为石英约含35%，锐钛矿约3%，水云母约10%。主要化学成分为SiO2：53.56%，Al2O3：30.92%，Fe2O3：1.51%，TiO2：1.56%。矿层厚度较稳定，矿层内部结构简单。

K2矿层东西向控制延伸约2005m，南北向控制延伸约 435～1869m。厚度在0.94～5.2m之间，平均厚度2.14m，主要矿物成分为高岭石约含50%，其次为石英约含35%，锐钛矿约3%，水云母约10%，主要化学成分为SiO2：53.46%，Al2O3：30.72%，Fe2O3：1.41%，TiO2：1.76%。矿层厚度较稳定，矿层内部结构简单。

K3矿层呈不连续分散状产出，沿东西方向控制延伸约400m，厚度在2～2.77m之间，呈似层状分布，主要矿物成分为高岭石约含50%，其次为石英约含35%，锐钛矿约3%，水云母约10%，主要化学成分为主要化学成分为SiO2：53.46%，Al2O3：31.05%，Fe2O3：1.65%，TiO2：1.51%。

表1 矿层平均厚度统计表

图3 矿层平均厚度变化曲线图

经化学分析及岩矿鉴定可知，矿区内高岭土矿为软质高岭土，Al2O3含量在31%左右，Fe2O3含量在1.5%左右，TiO2含量在1.5%左右。矿石有益成份含量高，Al2O3沿东西方向变化不大，由北至南逐渐减少。有害成份含量亦较高，其中TiO2沿东西方向逐渐增高，沿南北方向无明显变化规律，K2矿层中TiO2含量略高于K1矿层中TiO2含量。K1矿层中Fe2O3沿东西方向变化规律为中部高、两侧低，沿南北方向变化规律为中部高、两侧低；K2矿层中TiO2沿东西方向变化规律为中部低、两侧高，沿南北方向变化规律为中部低、两侧高。具体可见表2～表3，图4～图6。

图4 Al2O3含量变化曲线

图5 Fe2O3含量沿东西方向变化曲线

图6 TiO2含量沿东西方向变化曲线

表2 主要化学组分沿东西方向平均品位

表3 主要化学组分沿南北方向平均品位

根据一般工业指标可知Al2O3含量较高，同时有害组分中TiO2含量亦较高。根据X衍射分析发现TiO2主要以锐钛矿形式存在（图7）。

图7 X衍射分析光谱图

3.矿床成因分析

(1)成矿地质体

矿区所在位置位于尼日利亚奥贡州北部，主要岩性为黑云母花岗片麻岩。其主要矿物成分为钾长石、石英、云母等。受区域变质作用影响，各类岩石富含大量片理、片麻理。为岩石的风化作用提供了有利条件。片麻岩中的长石类矿物经风化形成了高岭土。因此，该区内高岭土的成矿地质体为黑云母花岗片麻岩风化晕位置。

(2)成矿作用

片麻岩受区域变质作用影响，富含大量片理、片麻理。为岩石的风化作用提供了有利条件，岩石中的长石类矿物经风化形成了高岭石族矿物。经地表径流的流动及向下渗透使得高岭土得以富集形成矿体。

图8 花岗片麻岩镜下特征（视域4mm）

图9 高岭土镜下特征（视域4mm）

4.结论

（1）尼日利亚奥贡州阿贝奥库塔地区位于奥贡州北部，主要岩性为各类片麻岩，主要矿物成分为长石、石英、云母等，为高岭土成矿提供了物质基础。

（2）受区域变质作用影响，富含大量片理、片麻理，为风化作用提供了有利条件。受风化作用影响，岩石中的长石风化为高岭土，石英风化为角砾状和粉砂状，经淋滤作用影响，粘土类矿物及粉砂在风化晕底部沉积为层状，石英角砾遗留地表。

（3）经后期地表径流影响，地表部分风化层位被剥蚀，导致高岭土矿及地表石英角砾湮灭。地表石英角砾为良好的找矿间接标志。