广西兴业县龙安高岭土矿区外围找矿潜力分析
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广西兴业县龙安高岭土矿区外围找矿潜力分析
广西兴业县龙安高岭土矿床是广西桂东南地区探明的大型花岗岩风化壳型砂质高岭土矿床。
矿区位于南华准地台钦州残余地槽六万大山隆起中段,大容山复背斜之西南端。
文章总结该地区的砂质高岭土矿床的区域地质成矿背景,对矿床成因及找矿标志进行探讨,并对矿区外围寻找砂质高岭土矿床的潜力进行初步分析和评价,对在矿区外围开展高岭土矿勘查,为矿山企业提供后备资源具有较好的指导意义。
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广西兴业县龙安矿区位于南华准地台钦州残余地槽六万大山隆起中段,大容山复背斜之西南端。
矿区已基本查明风化壳型砂质高岭土矿床为大型规模,目前已进入开发利用阶段。
总结该地区的砂质高岭土矿床的区域地质成矿背景,对矿床成因及找矿标志进行探讨,并对矿区外围寻找砂质高岭土矿床的潜力进行初步分析和评价,对在矿区外围开展高岭土矿勘查,为矿山企业提供后备资源具有较好的指导意义。
1区域地质成矿背景
本区位于南华准地台钦州残余地槽六万大山隆起中段,大容山复背斜(大容山岩体)之西南端。
区内历经加里东、华力西~印支、燕山和喜山构造发展阶段,构造运动强烈,岩浆活动频繁,以华力西~印支期活动最为强烈,形成一系列褶皱和断裂,并伴随大规模的岩浆侵入。
区内出露地层主要有泥盆系、白垩系、第四系,岩性主要有砾岩、砂岩、灰岩、泥岩、硅质岩。
区内岩浆岩出露广泛,主要有中二叠世~中三叠世的华力西~印支期的中酸性侵入岩。
中二叠世有天井冲岩体、大碗山岩体、墨窑口岩体,早三叠世有江口岩体、龙门岩体、龙江岩体,中三叠世有横冲岩体、周村岩体、大寺岩体等。
矿区的高岭土矿体赋存于江口岩体和龙门岩体的风化壳中。
区内褶皱构造发育,轴迹多呈北东向。
断裂构造主要有北东向、北西向和近东西向三组。
区内矿产主要有高岭土矿、萤石矿、铅锌矿、锌铜矿、锰矿等。
2矿床地质特征
矿区出露地层为白垩系下统和第四系,岩性主要为砾岩、含砾砂岩、细砂岩、粉砂岩、泥岩等及第四系的冲积、洪积、坡积层的砂质粘土层、亚砂质粘土层。
矿区有褶皱构造不发育。
断裂构造主要有北东向、北西向和近东西向三组,规模大小不一,对矿体的完整性影响极小,对矿石质量影响不大。
矿区的岩浆岩分布广泛,出露的巖体为龙门岩体和江口岩体。
龙门岩体的岩性为细粒菫青黑云二长花岗岩,为矿区砂质高岭土矿床的主要成矿母岩。
其岩性特征为:灰白色,具花岗结构,块状构造。
主要矿物含量(%):钾长石32~42、斜长石25~32、石英30~42、黑云母2~6、白云母1~4。
岩
石化学成分(%):SiO2 74.34、Al2 O3 12.33、TiO2 0.16、Fe2 O3 0.86、FeO 2.16、MnO 0.024、MgO 0.035、CaO 0.52、Na2 O 2.24、K2 O 5.33、P2 O5 0.17、H2 O+0.75、H2 O-0.18。
江口岩体的岩性为中粒、中粗粒菫青黑云二长花岗岩,为矿区(含铁)砂质高岭土矿床的主要成矿母岩,岩石特征与龙门岩体大致相同,不同之处在于粒度较粗,坟头结构普遍,铁质含量较高等。
其化学成分(%):SiO2 71.17、Al2 O3 13.08、TiO2 0.47、Fe2 O3 2.16、FeO 3.24、MnO 0.046、MgO 1.13、CaO 1.37、Na2 O 2.00、K2 O 4.22、P2 O5 0.874、H2 O+1.33、H2 O-0.35。
3赋矿风化壳地质特征
矿区的花岗岩类岩石经历了长期的风化作用,形成了一般厚度5~15m,最大厚度>30m的风化壳覆盖于花岗岩基岩之上,其分布与岩体一致,几乎遍及整个矿区。
据风化壳的结构构造、矿物成分、化学成分的不同从上而下可分为残坡积层、全风化层、半风化层。
层间呈渐变过渡关系。
各层的地质特征叙述如下:
残坡积层:包括腐殖土层、坡积层。
呈黄褐、浅黄、褐红色等,主要由腐殖土、花岗质砂质粘土及少量植物根茎、热液石英碎块等组成。
疏松易碎。
厚度0~7.44m,平均2.27m。
全风化层:包括残积层与坡残积层。
浅黄、黄白色,局部浅灰白色,具砂泥质结构,残余花岗结构,局部残余似斑状结构,疏松块状构造。
矿物成分主要为石英、高岭石,次为绢云母、白云母、伊利石(水白云母)等。
该层外观保持原岩状态,局部残留原岩板状长石斑晶晶形,用手可折断,捏碎;石英基本保留原岩晶粒;局部有石英细脉残留;裂隙密布;常有铁质沿裂隙渲染扩散。
该层浸水后松软,容易崩解。
该层厚度2.00~29.98m,平均16.89m。
该层的高岭土矿化较好,一般符合高岭土矿的工业指标要求。
半风化层:灰白色、浅褐红色、黄褐色等,具残余花岗结构~花岗结构、砂泥质结构,疏松块状构造~致密块状构造。
矿物成分为钾长石、斜长石、石英、黑云母、高岭石、绢云母、白云母等。
岩石呈半风化状态,裂隙发育,疏松易碎。
岩块的断口中心尚保持原岩灰色、浅灰色,尚存花岗结构,保持新鲜岩石特点。
底部夹较多弱风化岩石团块。
一般厚度大于2.0m,局部达4.5m以上。
该层局部高岭土矿化较好,符合高岭土矿的工业指标要求。
4矿体地质特征
矿区的风化壳型砂质高岭土矿体地质特征总体上基本相同,平面上,单一矿体呈面型带状展布,剖面上,呈缓波状延伸,随地形起伏,无明显的倾向性,倾角平缓,厚度变化不大。
矿体赋存标高95.50~277.50m,赋存深度0~33.19m,盖层厚度0~16.20m,一般2~7m,平均3.20~7.65m。
矿体与围岩呈渐变过渡关系。
下面以规模较大的Ⅰ-②-2号高岭土矿体、Ⅲ-①号含铁砂质高岭土矿体为代表叙述矿区的矿体地质特征。
Ⅰ-②-2号高岭土矿体(Fe2 O3+TiO2 ≤2.50%):呈似层状赋存于龙门岩体的细粒菫青黑云二长花岗岩风化壳中下部,平面上呈近北西向面型带状展布,面积1.033km2,矿体标高96.92~277.50m,盖层厚度0~30.0m,平均3.78m,盖层剥离系数0.65,矿体长度2300m,宽度500m~600m,厚度2.80m~28.85m,平均9.36m,变化系数68%。
-325目淘洗精矿品位Al2 O322.98%~36.67%,平均33.27%,变化系数8%;Fe2 O30.67%~2.34%,平均1.59%,变化系数22%;TiO2 0.00%~0.35%,平均0.17%,变化系数53%;Fe2 O3+TiO2 平均含量1.76%,变化系数20%;淘洗率16.40%~43.10%,平均29.75%,变化系数27%;白度平均值为50.77%。
Ⅲ-①号含铁砂质高岭土矿体(2.50%≤Fe2 O3+TiO2 ≤4%):呈似层状赋存于江口岩体的中粒、中粗粒菫青黑云二长花岗岩的风化壳中,平面上呈近东西~北东向面型带状展布,面积1.160 km2,长度4000m,宽度200~300m,赋矿标高124.00~161.90m,矿体埋藏深度1.50~19.80m,平均10.38m,矿体厚度7.60~18.30m,平均11.80m,变化系数38%。
淘洗精矿品位Al2 O327.64~31.13%,平均29.65%,变化系数5%;TiO2 0.30~0.52%,平均0.42%,变化系数19%;Fe2 O3+TiO2 平均3.85%,原矿淘洗率25.38~31.39%,平均29.15%,变化系数8%。
5矿床成因及找矿标志
5.1矿床成因
矿区的高岭土矿体呈似层状赋存于岩体风化壳中,矿体与围岩呈渐变过渡关系。
矿石的矿物组分与围岩基本相同,垂向上由上而下大致可分辨风化壳的残坡积层、全风化层、半风化层逐渐过渡至岩体基岩。
故推断矿床的形成与长期的风化作用有关,同时与成矿母的矿物成分有着十分密切的关系。
在温暖潮湿气候、地下水丰富、水的化学成分复杂和各种酸含量高等条件下,岩体的钾长石等铝硅酸盐矿物在水、二氧化碳、腐殖酸以及生物作用下发生分解,其中的碱金属(K、Na等)、碱土金属(Ca、Mg等)全部析出,大部分随水流走,硅也大量迁移,从而分解成高岭石等矿物,这些矿物质在山丘、缓山坡等不易被流水冲走的环境下,大量堆积形成高岭土矿床。
因此,推断矿床成因类型属于风化壳型砂质高岭土矿床。
5.2成矿控矿因素
①岩浆岩控矿
矿区的高岭土矿主要分布在岩体风化壳所处的山间盆地内,岩体矿物成分主要为钾长石、斜长石、石英、黑云母等。
岩石经过长期风化作用和在酸性水介质作用下,形成了半風化~全风化层。
矿体的形成与赋存严格受成矿岩体的控制。
②气候作用控矿
自晚第三纪以来广西为潮湿炎热气候,矿区地处于北回归线以南,属雨量充沛的湿热的亚热带气候,干湿交替,产生长期的风化作用形成砂质高岭土。
③化学风化作用控矿
高岭土矿体的成矿母岩是富含钾长石、斜长石的花岗岩,岩石历经强烈化学风化作用使其铝、硅分离于山间盆地的低矮丘陵区,剥蚀作用不明显,地下水位低,水的垂直循环和淋滤作用强烈。
长期强烈的化学风化作用,使富含钾长石、斜长石的花岗岩中的硅、铝分离形成大量的高岭石,为本区高岭土矿床提供了丰富的成矿物质。
④地形、地貌控矿
矿区的矿体产出受地形地貌控制。
矿床处于寒山岭与东山岭山脉环抱的盆地内,属山前丘陵区。
地形高差一般小于60m,处于地下水活动带内,有利于高岭土矿的成矿和保存。
5.3成矿基本规律
矿床的形成与岩体的风化程度及其保留程度密切相关。
岩石风化程度高,形成的高岭土质量好。
一般风化壳厚度大,矿体厚度也大。
一般山前丘陵,低矮山丘、平缓山脊有利于花岗岩风化壳的保留,也就为高岭土的成矿提供了有利的地形条件。
矿床的形成与其所处的地理气候环境关系密切。
矿床处于北回归线南侧,多雨温热的亚热带季风气候带内,炎热潮湿,干湿交替,适合高岭土矿床的形成与赋存。
5.4找矿标志
①直接找矿标志
a、矿体露头:矿区高岭土矿体在许多地方出露于地表。
因此,高岭土矿露头是很好的直接找矿标志。
矿体露头一般呈白色~浅灰白色,局部褐黄色,高岭石含量较高。
b、龙门岩体、江口岩体的风化壳:矿体赋存于风化壳内,在风化壳厚度较大、高岭土矿化较强的地段,常赋存着高岭土矿体。
②间接找矿标志
地形地貌标志:龙门岩体、江口岩体的风化带上的低矮山丘、缓坡或较平坦地段,地表无矿体露头,但地下常埋藏有厚度较大的高岭土矿体。
另外高岭土矿石疏松,粘度小,容易被水冲刷带走,形成深沟或崩坎。
因此,这种特殊地貌也
可作为高岭土矿的找矿标志。
高岭土化:当地表普遍出现高岭土化时,其附近可能有高岭土矿体露头或地下可能存在矿体。
龙门岩体、江口岩体的分布地段的风化壳内可能赋存有高岭土矿体。
6矿区外围找矿潜力初步分析
①矿区外围的地理位置、地形地貌特征、气候条件及成矿地质条件等与龙安矿区相同,参照龙安矿区开展高岭土勘查的技术方法和手段,在矿区外围开展高岭土矿勘查工作,有望找到更多的高岭土矿资源。
②矿区外围的东部和西部地区分布有较大面积的龙门岩体、江口岩体,两个岩体是高岭土矿床的成矿母岩,实现矿区外围找矿突破,首先圈定龙门岩体和江口岩体的出露范围。
特别是矿区外围东部地区上谭村一带出露大面积的江口岩体的中粒、中粗粒菫青黑云二长花岗岩,是矿区外围找矿的重点地区。
③成矿母岩的龙门岩体、江口岩体分布地区的第四系残坡层广泛分布地段或低矮山丘、缓坡或较平坦地段往往赋存有高岭土矿体。
④矿区外围岩体风化壳广泛发育,大多风化壳中赋存有高岭土矿体。
综上所述,龙安高岭土矿区外围寻找高岭土矿潜力较大,值得开展高岭土矿勘查工作,为矿山企业持续稳定发展提供更多后备资源。