粘土矿的类型及评价

Ⅰ矿层
矿石呈灰白色，灰绿色， 油脂光泽，原岩玻屑已 强烈蒙脱石化，蒙脱石 含量达70%以上。矿石 质量较好，胶质价在 90%以上，膨胀倍数大 于10，吸蓝量高。阳离 子交换量为 65~75mg/100g，以Ca2+ 为主，碱性系数低，差 热分析和X光分析表明 矿石矿物以钙蒙脱石为 主。仇山矿无论在规模 上还是在是质量上都已 成为浙江重要膨润土基 地。
*燕山期花岗岩的侵入使 二叠系、侏罗系的地层受到 接触变质或热液蚀变，并形 成各种蚀变带 (Ⅰ) 矽卡岩带 ——由石榴石或透辉石矽卡岩 组成。 （Ⅱ）硅化大理岩带 ——由灰岩重结晶而成，常见 硅质条带。 （Ⅲ）菱铁矿带 （Ⅳ）高岭土带 （Ⅴ）绢云母-硅质岩带 ——含少量明矾石、黄铁矿。
高岭土带：产于石英粗 面质凝灰岩中，以高 岭土为主，常伴有浸 染状、微脉状的明矾 石、黄铁矿。分三部 分： 下部：明矾石（Ⅳ-1）；
胀性能，而高岭石粘土是不膨胀得。
（4）、烧结性和耐火性
——粘土经焙烧具有变为致密的性质为其烧结性，能使被实验的粘土样品获得最
大密度，亦即获得最小气孔率的温度叫烧结温度，粘土的烧结温度范围是决定 粘土制造陶瓷品的基本标志之一。
第一节 粘土矿概述
3、粘土的种类、用途和工业评价
粘土是粘土类矿物的总称，它的种类繁多，从目前粘土的利用情况 看，以高岭土[Al4[SiO10](OH) 8]、膨润土(1/2Ca,Na)0.7 (Al,Mg,Fe)4[(Si,Al)8O20](OH) 4· 2O]和耐火粘土的工业意义较大。这些粘 nH 土以不同的成因类型，构成规模巨大的工业矿床。 根据粘土矿物成分和 性质，结合工业应用，可以把粘土分为几类：高岭土、膨润土、耐火粘 土和凹凸棒石粘土、它们各有独特的工业用途和技术要求。 （1）高岭土矿经济意义 主要由高岭石和埃洛石[Al4[SiO10](OH) 8] · 2O组成，含量大于90%， 4H 其次还含有多水高岭石及水云母。可用在陶瓷工业、粗陶工业、电陶瓷 工业、搪瓷工业、造纸工业、橡胶工业、耐火材料工业、化学工业、白 水泥工业。
矿体呈层状，似层状。 Ⅰ矿带矿体 ——两端薄（1.5-2m），中 间厚4.17 m，中心部分尚 见未脱玻的原岩透镜体。 矿体沿走向延伸1200m， 倾向斜深200~300m。 Ⅰ 矿层是目前开采对象，
Ⅱ矿带矿体
——由凝灰质粉砂岩或凝灰 岩分隔为上、下两矿层， 下矿层厚0~3.4m，上矿层 厚0~2.5m。
第二节 粘土矿床类型
（二）热液蚀变型膨润土矿床
这类矿床是由玻璃质熔结凝灰岩在水（热）溶液作用下， 凝灰岩受蚀变而成。 矿床常产于火山口附近盆地的边缘，矿体一般呈似层状。 蒙脱石化沿着细小裂隙发育，矿化母岩为玻璃质熔结凝灰岩， 呈多层出现，这种岩石性脆易碎裂，当其受到火山热液影响，
玻璃质便水解蚀变形成蒙脱石，由于断裂发育，碱质环境不
上部：黄铁矿赋存于带 的（Ⅳ-3）；
中部：为含高岭土的矿 带（Ⅳ-2）.
第二节 粘土矿床类型
一、中低温热液矿床
（1）晚侏罗世火山和岩浆活动强烈；
（2）火山喷气与岩浆热液沿印支期剥蚀面及其它构造裂隙
活动，富含长石质的火山岩在热液作用下，发生高岭土化
作用形成高岭土矿床，后期由于溶液中逐渐聚集了碱质， 转为弱碱性介质条件，火山岩中则形成埃洛石、玉髓等。 （3）游离的SiO2,在温度较低的条件下使火山岩发生次生石 英岩化。
2、风化型粘土矿床
（1）、风化残余型高岭土矿床 该矿床是在热湿的气候条件下，一些中酸性岩浆 岩、火山岩及粘土岩类，经地下水的作用，使原岩石
中长石、云母类矿物在常温常压下，就地改造成为高
岭土矿床。我国这类矿床主要分布在中南、华东沿海 诸省，世界上著名的江西景德镇陶瓷即由此类型的高
岭土作为原料。
矿床实例
（Ⅲ）海相沉积膨润土矿床
（Ⅳ）陆相火山-沉积膨润土矿床 （Ⅴ）陆相沉积型凹凸棒石粘土矿床
第三节
1、世界资源
国内外粘土矿资源分布概况
一、粘土矿床
在世界上，分布广泛。
（1）高岭土矿床 在苏联主要分布于乌克兰地区，它是由俄罗斯地盾块 结晶岩风化而成；美国北卡罗来纳州西部产有伟晶花岗岩 风华形成的高岭土；英国的康沃耳也是世界有名的高岭土 产地之一。
多集中在东南沿海各省；如：湖南、江西、浙江、江苏、 广东等地，他们多为风化型高岭土矿床，我国著名的瓷器 （江西瓷）即以这种高岭土为主要原料。
第三节
二、膨润土资源
国内外粘土矿资源分布概况
第一节 粘土矿概述
（3）耐火粘土
指耐火度大于1580º 的粘土，根据工业用途分软质 粘土、半软质粘土、硬质粘土及高铝粘土四类。其中软 质粘土和半软质粘土工业用途做结合剂，硬质粘土和高 铝粘土分别做粘土质耐火材料和高铝质耐火材料。
（4）凹凸棒粘土 是一种较为少见的镁质粘土矿物。用途广泛，主要 用于海上石油和陆地高温含盐地层钻探泥浆，此外在铸 造、精炼油脂、净化污水、脱色除毒、军工和原子能、 油漆、橡胶、农药、医药、造纸等领域内用作粘合剂、 吸附剂、净化漂白剂、悬浮剂、催化剂、复写纸的涂料 等。
矿床成因：矿石的形成，主要是在温湿气候条件下，含黄铁 矿粘土岩受风化，形成大量含硫酸的水溶液沿裂隙下渗， 使围岩喀斯特化，同时溶液中还溶解一些Al、Si组分，以
胶体形式向下淋滤，于溶洞中或其它构造条件有利地段，
形成了高岭土矿床。
3、沉积型粘土矿床
沉积型粘土矿床有两种类型： （1）沉积型粘土矿床：包括现代河流、湖泊、浅海沉积的粘 土和耐火粘土。 （2）沉积/火山-沉积型膨润土矿床：这类矿床在国内外膨润 土矿产储量中占有重要地位。主要包括有以下五类： （Ⅰ）现代沉积粘土矿床 （Ⅱ）古沉积粘土矿床
（2）沉积耐火粘土矿床
多形成于石炭纪、二叠纪、白垩纪和第三纪，它们多 为湖相沉积；在苏联主要分布于莫斯科盆地、顿巴斯、乌 克兰等地。
第三节
国内外粘土矿资源分布概况
2、我国粘土矿床 分布广泛，沉积耐火粘土主要分布在北方，东北和华 北是它们的主要产地。高岭土矿床分布很广，差不多我国
二十九个省、自治区都有分布，但质量好、储量多的矿床
第一节 粘土矿概述
（2）膨润土 凡是具有膨润土物理性质（吸水膨胀的性质）的粘土 物质统称为膨润土。 根据阳离子交换的碱性系数、胶质价、膨胀倍数及pH 值四项综合指标，并结合X光衍射、差热分析、电镜鉴定 等分为钠膨润土和钙膨润土。由于膨润土具有良好的物化 性能，它可做粘结剂、悬浮剂、增塑剂、触变剂、催化剂 以及作为载体等的原料，可在冶金机械铸造、石油钻探、 石油化工、轻工、农业林牧等20多个部门广泛应用，被誉 称为“万能矿物”。
第十一章 粘土矿的类型及评价

第一节 粘土矿概述


第二节 粘土矿床类型
第三节 国内外粘土矿资源分布概况
第一节
1、粘土矿物组成
粘土矿概述
粘土的主要化学成分为二氧化硅、三氧化二铝和水。 氧化镁和氧化铁含量有时也较高，粘土矿物主要是层状 水铝硅酸盐类矿物。
2、粘土的工业技术特征
（1）、可塑性
粘土加入适当的水后，在外力作用下可形成各种形状而不发生破裂，
易保持，一般呈钙质膨润土产出。矿床规模以中、小型为主。
矿床实例
——浙江余杭仇山膨润土矿床 地理位置：矿区位于余杭镇西 北九公里的仇山，三墩盆 地之西部边缘； 构造：盆地受北东向临安—德 清断裂带和近东西构造带 控制。 基底：为古生代地层 盆地：沉积有上侏罗—下白垩 统劳村组（J3I）--朝川 （K1C）地层（图3）。 含矿岩系：笼统属J3—K1。
2、风化型粘土矿床
（2）、风化残余型膨润土矿床
该类矿床多产在火山碎屑岩和熔岩顶部的风化壳中
矿体产状：赋存于火山碎屑岩风化壳中；
矿体形态：呈似层状、凸镜状以及不规则状，厚度变化较大，向 深处与原生岩石逐渐过渡；
矿石矿物：除微晶高岭石外，还可有未分解的长石、石英和火山 碎屑。
矿床规模：大小不一；
矿床成因：火山碎屑岩风化、脱玻化形成，我国东部地区的膨润 土矿多为珍珠岩、黑曜岩、松脂岩、玻质流纹岩及其相应的玻 质火山碎屑岩风化而成。 ××国外这类矿床主要产于玄武岩风化壳内，工业意义较小。
矿床实例
江苏苏州阴山观山高岭土矿床
1、矿区地层主要分布有晚古生代地层 和中生代三叠系的碳酸盐和碎屑岩， 侏罗系中酸性火山岩等。 2、矿区构造较复杂， （1）推覆构造：自北而南的将泥盆系推 覆于石炭、二叠系之上。 （2）火山活动：晚侏罗世强烈，形成了 大量的火山岩。上侏罗统石英安粗岩 质熔岩和凝灰岩，覆盖于矿区中部和 北部，岩枝状石英安粗岩遍布矿区； （3）断裂构造：燕山运动晚期，发育北 北东向和北西西向高角度块状断裂。 3、侵入岩：燕山期花岗岩分布于本区 东南部，石英二长岩侵入于矿区西北 部（K）
矿体特征：矿体一般宽 5~20m，延长可达数百 米，矿物组合有明显的 垂直分带;
上部：结晶良好或不良 好 的高岭土，
中部：由高岭石和埃洛石 混合组成，但含矿率较 高； 下部：向原岩逐渐过渡， 呈半风化状态，一般石 英、云母含量增加，经 常出现四水埃洛石和三 水铝石。
第 一种：是由花岗岩沿构造带 风化的； 第二种：是伟晶岩脉和中细粒 花岗岩风化而成的砂状高岭 土组成。 ***有的矿床中，矿石矿物以四 水埃洛石为主，一般呈块状， 伴生的矿物有长石、云母、 电气石等。 矿床成因：一般认为矿床是有 酸性岩受风化作用而成，也 有人认为矿床与气化热液的 蚀变作用有关。
2、风化型粘土矿床
（1）风化残余型粘土矿床 本类型是堆积在原生岩或矿床附近的风化残余矿床。
——矿体呈透镜状、漏斗状或槽状产于潜水滞流带上部，矿
化深度数米至数十米，个别达百米； ——矿化深度受风化条件控制，向深处逐渐过渡为原岩。因 而矿石质量随深度有显著变化； ——矿石中可见云母岩的残留构造，并杂有其中的稳定矿物。 矿石经洗选后可获得纯净的粘土，矿床规模可达中—大型。
第二节 粘土矿床类型

1、热液蚀变型粘土矿床 2、风化型粘土矿床 3、沉积型粘土矿床
第二节 粘土矿床类型
1、热液蚀变型粘土矿床
（1）热液蚀变型高岭土矿床[Al4[SiO10](OH) 8]
本类矿床是岩浆与火山热液作用于围岩而形成的高岭 土矿床。成矿围岩一般为高岭石粘土岩、碱性——酸、碱 性的火山岩、浅层侵入岩。矿体围岩具有明显的蚀变现象， 它们有时做为一种外蚀变带而存在，或者与明矾石、叶腊 石等非金属矿床伴生。矿体呈似层状、透镜状、囊状、脉 状等，矿石质量尚好，部分优异。 矿床规模通常为小型，但在我国可达巨型高岭土矿床。 苏州阴山、观山及浙江温州仙岩高岭土矿床皆属此类型。
2、风化型粘土矿床
（3）风化淋积型高岭土矿床
概述：本类型矿床是含高岭石类矿物的岩石，经风化淋滤作 用而成的一种高岭土矿床。
——矿床产于成矿原来自百度文库（碳酸盐岩）不整合面或假整个面间” 界面型”；
——矿体呈似层状、扁豆状；或产于下部灰岩溶洞中（喀斯 特）“岩溶型”，矿体呈囊状、透镜状。 典型矿床：四川叙永高岭土矿床
当外力取消后也不复原的性质，根据塑性强弱把粘土
分为以下3种： a) 软质粘土 b) 半塑性粘土 c) 硬质粘土
第一节 粘土矿概述
（2）、粘结性 ——搅拌粘土的悬浮液，有一种粘稠感即所谓粘性，因此，粘土矿物具有和其他
物质无相粘合的能力。
（3）、膨胀性 ——粘土在水中因吸收水分而体积显著膨胀的性能。蒙脱石和贝得石具最大得膨
矿 床 实 例 ——四川叙永高岭土矿床
地质概况：地层有二叠系茅口组灰岩、龙潭组砂页岩、粘土岩， 龙潭组底部为厚约3~5m的含黄铁矿高岭土岩，矿区构造处于北 东向张裂隙发育区。 矿体特征：由“界面型”和“岩溶型”的同时产生，“界面型” 矿体呈扁豆状、似层状，矿石呈直径数厘米至数米的团块状， 眼球状不均匀地嵌布于黄色粘土岩中。“岩溶型”矿体呈囊状、 槽状、漏斗状等，矿石质量良好。
——江西景德镇高岭村高岭土矿床 地理位置：江西景德镇高岭村 地质概况：附近出露地层主要有寒 武系变质岩系，火成岩以黑云母 花岗岩为主，还有晚期的中粒花 岗岩以及花岗斑岩脉、系晶岩脉、 伟晶岩脉等，它们都沿北东向构 造带分布。 矿床地质：高岭土矿床集中分布于 北东向构造带上，由于该带裂隙 发育，岩石破碎，在适当的气候 条件下容易风化，风化深度因地 而异，一般30~50m。