江西婺源珍珠山砂質高嶺土礦床地質特征及成因

■黃烈董寅程旗科

（景德鎮市地質隊 江西 景德鎮333000）

江西婺源珍珠山砂質高嶺土礦床地質特征及成因

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（景德鎮市地質隊 江西 景德鎮333000）

婺源珍珠山砂質高嶺土礦床處于揚子準地臺南緣萍鄉～樂平拗陷盆地東段之鄣公山地體，樂平～婺源復向斜軸部的中段，為著名的贛東北成礦帶的有利成礦位置。礦體長約1800m，寬12.4～31.2m，呈脈狀侵入薊縣紀厲崌山組凝灰質砂質絹云千枚巖、粉砂質絹云千枚巖中。礦床規模為小型，成因類型屬先內生成巖作用，在經外生作用原地全風化殘積型。礦石類型為灰白色松散砂土狀，礦物成分主要為粘土礦物、石英及少量云母。

珍珠山砂質高嶺土礦床 厲 崌山組成因類型地質特征

景德鎮市地質隊受江西鑫地礦業有限公司的委托，在婺源珍珠山勘查鉛多金屬礦時，在浪山段發現江西婺源珍珠山砂質高嶺土，礦床位于著名的贛東北成礦帶上，礦產資源豐富，前景十分可觀，具有較好的開發利用價值。

1 成礦地質背景

珍珠山砂質高嶺土礦區大地構造位于揚子準地臺南緣萍鄉～樂平拗陷盆地東段之鄣公山地體，樂平～婺源復向斜軸部的中段，為著名的贛東北成礦帶的有利成礦位置，區域上已發現了包括德興銅礦、金山金礦、塔前銅礦等在內的多個大型礦床，優越的成礦地質背景為本區找尋多成因、多類型成礦提供了十分有利的條件，具有獨特的、巨大的找礦潛力（圖1）。

區域內出露地層主要為中元古界長城紀景德鎮巖片，長城紀晚期—薊縣紀早期的壽安巖片、龍山巖片及婺源巖片。其次零星出露有石炭系—白堊系的一套含煤陸源碎屑巖建造、碳酸鹽建造及第四系河流沖（洪）積物。

區域褶皺廣泛發育于中元古代地層中，而蓋層于區內主要是斷片狀單斜構造，傾向北西。其可劃分為第三期：第一期為緊閉倒轉或平臥褶皺，發育于各巖片中；第二期褶皺為同斜—斜歪褶皺；第三期褶皺為剪切傾豎褶皺，僅發育于區內南東角龍山巖片、婺源巖片中。斷裂構造有加里東期韌性剪切帶，印支末—燕山期的推（滑）覆斷裂構造及后期的脆性斷裂。

區域巖漿巖僅有脈巖出露，從變質基底到蓋層均有分布。巖石種類繁多，從基性—酸性—堿性巖類均有出露，巖石類型主要有輝綠巖類、煌斑巖類、花崗斑巖類及石英長石斑巖類。

圖1 區域大地構造背景及主要礦床分布圖

2 礦床地質特征及成礦規律

2.1 礦體地質

砂質高嶺土礦體產于含礦脈狀母巖近地表部分，即灰白色中細?；◢彴邘r脈全風化帶中。礦體兩側為燕山晚期酸性巖脈中細?；◢彴邘r風化后的的淺紅雜色松散砂土，頂部為紅土化浮土或受污染的高嶺土，底板為半風化或未風化的脈狀母巖。礦體長度約1800m，礦體最小寬度12.4m，最大寬度31.2m，平均寬度21.8m，礦體最小厚度5.2m，最大厚度26.4m，平均厚度15.3m。礦體產狀與脈狀母巖產狀一致，走向45°～60°，傾向北西，傾角40°～75°。

2.2 礦石質量特征

2.2.1 礦石外觀特征

砂質高嶺土呈灰白色、米黃色的松散砂土狀，俗稱“白土”，顏色與母巖風化形成的紅土存在明顯差異，白與紅分界清晰，反映了砂質高嶺土礦體與圍巖之間的差異性界面。

2.2.2 礦石礦物組成

礦石礦物組成比較簡單，以鉀長石、斜長石風化后形成的粘土礦物（珍珠陶土、高嶺石、絹云母）為40-70%，石英25-30%，次要礦物為白云母5-7%，黑云母1-3%，褐鐵礦含量小于1%或微量，其它微量礦物為磷灰石、鋯石等。

2.2.3 礦石化學成分

原礦經基本分析，SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2化學成份統計為，SiO2含量在 68.82～73.69%之間平均值 71.16%，Al2O3含量在17.70～21.58%之間平均值19.52%，Fe2O3含量在0.43-1.11%之間平均值0.84%，TiO2含量在0.01～0.06%之間平均值0.05%。見（表2-1）。

表2-1 砂質高嶺土原礦基本分析結果表

2.2.4 礦石結構構造

礦石結構主要有殘余斑狀結構，殘余顯微粒狀結構；礦石構造以松散砂土狀構造、粉末狀構造為主，塊狀構造次之。

2.2.5 礦石類型及品級

（1）礦石自然類型

礦石自然類型僅風化高嶺土礦石一種，為灰白色松散砂土狀高嶺土原礦。

（2）礦石工業類型

高嶺土原礦的工業類型與其化學成分和物理性質有關，礦石化學成分和物理性質對比《高嶺土、膨潤土、耐火粘土礦產地質勘查規范》，Al2O3＞14%，Fe2O3+TiO2＜2%，其中TiO2＜0.6%，質松散、可塑性弱，砂質質量分數＞50%等要求，珍珠山高嶺土屬砂質高嶺土。一般高溫高嶺土化學成份變化范圍為SiO271-78%，Al2O313-17%，Fe2O30.5-1%，TiO20.03-0.08%，CaO 0.4-1.16%，MgO 0.1-0.6%，K2O 1-4%，Na2O 0.3-1.2%，燒失量3-4%。低溫高嶺土與高溫高嶺土成份相仿，唯CaO、K2O、Na2O含量較高，CaO可達 0.7-1.6%，Na2O1. 4-3.9%，K2O＋Na2O＞5%。珍珠山高嶺土礦石礦物成分以長石、石英和高嶺石為主，風化程度高，K2O、Na2O、CaO含量較低，K2O＋Na2O＜5%，高嶺土原礦燒成的工業類型為高溫高嶺土。

（3）礦石品級

根據礦體基本分析結果Al2O3、Fe2O3和TiO2含量，對比江西省陶瓷工業公司陶礦字【1980】001號文下達的景德鎮市瓷石礦床工業指標。珍珠山砂質高嶺土Al2O3含量在17.70～21.58%之間，Fe2O3含量在0.43-1.11%，均屬于一、二級品。

2.3 礦體圍巖情況

珍珠山砂質高嶺土礦體為中細?；◢彴邘r脈原地風化殘積所形成，其底板是成礦母巖半風化或未風化致密塊狀(中細?；◢彴邘r脈)。礦體頂板多為浮土層或為污染的砂質高嶺土，厚度一般0.5-2m 崌

。礦體兩側圍巖主要為薊縣紀厲 山組凝灰質砂質絹云千枚巖、粉砂質絹云千枚巖。

2.4 成礦規律

2.4.1 成礦物質來源

珍珠山砂質高嶺土礦成礦物質來源是中細?；◢彴邘r脈，為其近地表的風化殼部分，經長期外生風化作用，即巖脈中長石類礦物發生次生高嶺土化成礦作用原地殘積成礦。

2.4.2 成礦母巖

燕山期巖漿多次活動，斷裂構造發育，受斷裂構造控制，巖漿沿北東向斷裂貫入就位，形成北東向展布的一個規模宏大的酸性中細?；◢彴邘r巖墻群，為珍珠山砂質高嶺土成礦母巖。

2.4.3 成礦構造

控制中細?；◢彴邘r脈群產出的北東向斷裂為脆性斷裂。斷裂帶寬＞10m，傾向355°∠40°，局部150°∠60°。

2.4.4 礦化富集規律

礦體的產出主要受外生風化作用控制，富集程度與風化作用是否徹底有關，地形低洼潮濕微裂隙發育的往往高嶺土含量和品質相對要高。

3 礦床成因

礦床成礦作用分內生和外生兩個階段，內生階段為：根據區域資料，加里東期，古揚子板塊與古華南板塊斜向碰撞，使區內龍山巖片與婺源巖片產生拼接，在區域左行走滑應力場中，兩巖片拼接帶附近，產生平行邊界的北東向韌性剪切帶及近東西向韌性剪切帶。海西—印支期，區內地殼位于不穩定的伸—縮交替變化，動蕩頻率快但幅度小，為古揚子板塊與古華南板塊焊接統一成整體的前奏表現。到燕山期，古太平洋板塊向北西俯沖，華北板塊向南逆沖或滑覆，引起區內大規模陸內推覆構造活動，并有巖漿活動。在推覆構造活動之后，在側向擠壓應力減弱情況下，逆沖推覆構造活動表現為北東向疊瓦狀逆沖斷裂構造。早期逆斷層，后期正斷層，切割薊縣紀地層，燕山晚期，巖漿沿北東向斷裂貫入就位，形成珍珠山砂質高嶺土礦床成礦母巖巖墻群。外生階段為：風化作用形成的風化殼是不可缺少的外生成礦作用。風化殼自上而下依次劃分為全風化帶-半風化帶-再過渡到基巖帶(脈狀母巖)，全風化帶又可細分為紅土化及污染高嶺土亞帶和高嶺土亞帶，礦體產在全風化帶中的高嶺土亞帶中。全風化帶的厚度與當地濕潤的氣候和微地貌條件緊密相關，潮濕的氣候條件和地貌上的負地形利于高嶺土礦的形成。

綜合上述特征，本礦床成因類型屬先內生成巖作用，產出中細?；◢彴邘r脈群，在經外生作用原地全風化殘積型高嶺土礦床。

4 結論

江西省婺源縣珍珠山砂質高嶺土礦產于成礦母巖其近地表的風化殼部分，兩側圍巖為薊縣紀厲崌 山組凝灰質砂質絹云千枚巖、粉砂質絹云千枚巖，屬先內生成巖作用，在經外生作用原地全風化殘積成因。礦區地形條件、水文地質條件簡單，開發價值十分可觀。珍珠山砂質高嶺土礦的發現將為本區域上尋找同類型礦床起到重要的借鑒和指導作用。

［1］江西省地質礦產局.中華人民共和國地質圖說明書大游山幅（1：5萬H50E017014）.江西省地質調查院，1999年

［2］江西省婺源縣珍珠山鉛多金屬礦浪山段砂質高嶺土礦普查地質報告.景德鎮市地質隊

［3］江西省浮梁縣鵝湖礦區高嶺土礦普查地質報告（擬出讓區）.江西省有色地質勘查四隊

［4］江西省地質礦產局.江西省區域地質標.地質出版社，1984

圖1 提前預注漿工藝示意圖

通常情況下，在一般工作面進行提前注漿預固結，或者在滲水嚴重、涌水量較大的工程部位進行重復高壓固結灌漿，均可以在隧洞外周形成一道灌漿承載圈。該承載圈完整性較好，具備較強的承載和抗滲能力，堵水效果明顯，較高壓力的外部地下水被牢牢封堵在灌漿圈外圍，高外水壓力和地應力就由加固后的灌漿區圍巖來承擔（見圖2）。臨時處理措施完成后，可在頂拱及邊墻布置適當排水孔，加強排水，從而有效緩解外水滲透壓力。

圖2 注漿加固圈-襯砌結構受力分析示意圖

4 結語

綜上所述，作為引水發電工程建設中的關鍵環節，長距離、大埋深的引水隧洞施工既是水電站施工的重點，又是施工難點，在施工過程中不可避免地會遇到地質構造發育、高地應力及巖爆、高外水壓力及涌水等特殊工程地質問題。這些問題的存在，對施工人員的安全、工程成本及工期都造成了一定的威脅及影響，同時也增加了隧洞工程設計和施工的難度。因此相關人員在進行長距離、大埋深的引水隧洞設計和施工時，要對上述典型特殊工程地質問題予以足夠地重視，并對其進行深入和針對性的分析，采取合理的解決對策，以保障引水隧洞的建設安全、按期完成。

參考文獻

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-12-107-2