第一節概述
本類礦床係指經過搬運沉積和風化雙重成礦作用,具有明顯的風化剖麵的高嶺土礦床,已知礦床有茂名高嶺土礦和三水高嶺土礦,它們分別產於茂名、三水第三紀斷陷盆地,含礦層為第三係上新統老虎嶺組(茂名山閣)、中新統黃牛嶺組(茂名金塘、電白羊角),下第三係漸新統華湧組(三水仙人嶺)。
茂名高嶺土礦一個很突出的特點是含砂量大。正因為如此,過去一直不認為是礦,所有地質資料在描述中隻當作粘土質砂層或長石石英砂岩中一般的高嶺土化現象,直至1986年初經廣東省地質測試研究中心鑒定,並根據高嶺石的結晶形態等優異的物理特性,提出它可能作為造紙塗料,才引起各方麵的重視。後來,近三年的研究和地質工作進一步證實,該礦的最大優點是規模大、質量好。其次是高嶺石為片狀,粒度細,粒級分布合理,容易選礦富集;粘度小、磨耗低,易配製高固含量塗料;刮刀塗布紙光澤度高,精土及塗布紙各項物理性能均符合刮刀塗料高嶺土的工業要求,不足之處是含砂量大,精土得率較低。
三水高嶺土礦由長石石英砂岩風化而成,含礦層規模較大,但風化程度較差,淋濾作用不夠完全徹底,高嶺土鐵質含量偏高,白度較低,過去一直用作陶瓷原料。
本節著重對茂名高嶺土礦進行描述。
第二節茂名高嶺土礦床
茂名高嶺土礦產於茂名盆地的東南部,礦區位於茂名市郊金塘、山閣以及羊角一帶,礦層出露範圍三十多平方公裏,規模巨大,
該礦自1986年3月以來發現,我們用了近三年時間,對礦床的地質特征、物質組分、選礦試驗、物理工藝性能以及工業應用等方麵作了係統的測試研究,對主要礦段作了全麵評價,廣東704地質隊也對礦區作了地質工作,茂名高嶺土精土經有關部門鑒定和試驗,各項工藝性能及技術指標均達到刮刀塗布土的要求,是我國目前質量最好、規模最大的塗料級高嶺土,目前,金塘和山閣鎮均已建成粗選廠,有關單位正在籌建精選廠,茂名將成為我國最有前景的優質高嶺土原料基地。
一、盆地及礦區地質概況
茂名盆位於吳川-四會與廉江-信宜二斷褶帶之間,是一個受高棚嶺斷裂控製的斷陷盆地,四周出露震旦係變質岩、泥盆係砂頁岩、碳酸鹽岩以及白堊係砂爍岩等地層。盆地內主要沉積了第三係河湖相碎屑岩建造、沼澤相有機建造,自老至新包括銅鼓嶺組、油柑窩組、黃牛嶺組(含礦層位)、尚村組、老虎嶺組(含礦層位)和高棚嶺組地層。
區內岩漿岩以燕山二至五期中酸性花崗岩、花崗閃長岩為主,次為少量火山噴出岩以及加裏東期混合花崗岩等,在盆地西側出露白堊係火山岩,為一套霏細斑岩、流紋斑岩、英安斑岩、火山角礫岩和凝灰岩的組合。南側出露的岩漿岩則為黑雲母花崗岩、黑雲母二長花崗岩、角閃黑雲母二長花崗岩及石英二長岩等,茂名盆地總體上是一個不對稱的向斜構造,其走向NW,南西翼傾向SW。傾角4°一12°,占盆地寬度的五分之四以上。北東翼傾向NW,傾角較陡,大部分被斷裂破壞,盆地內斷裂發育,主要有以高棚嶺斷裂為主體的卿走向的茂名斷裂帶,分布於盆地南西側的EW向斷裂以及局部發育的NE向斷裂,由於斷裂的影響,盆地形成NE、NW向斷裂小盆地。區內非金屬礦產豐富,除高嶺土外,主要還有油頁岩、褐煤、粘土等,
二、礦床地質特征
(一)含礦層位及礦石特征
含礦層主要為上第三係黃牛嶺組和老虎嶺組,岩性均為含礫粘土質砂層(或含礫長石石英砂岩)。
產於黃牛嶺組的高嶺土礦已發現東西兩個礦段,均在該組的底部,東礦段分布於羊角西湧等地,礦體呈層狀,EW走向,傾向N,傾角6°一8°。斷續出露長870m,寬900m可見厚度25m,西礦段在金塘、上洞一帶呈NW走向分布,礦層位於油頁岩之上,在上洞露天礦采場出露較好,礦層斷續出露長5700m,寬500m,厚20—45m,傾向傾角6°~13°。礦體。覆蓋厚度0~7m,礦體底板圍岩為油柑窩組油頁岩,局部粘土岩,界線清楚,頂板圍岩為斑雜狀粘土岩,白度較低,但可作一般陶瓷原料,
產於老虎嶺組的高嶺土礦層在山閣飛鼠嶺、霞池、文林、洪山、南塘一帶斷續出露長約18km,寬200~50m,厚10~60m,位於該組的中下部呈層狀或似層狀產出,走向NE,傾向NW,傾角5°~10°,礦層覆蓋厚度0~10m,礦層底板圍岩為尚村組含油頁岩、含有機質長石砂岩,與礦層界線清晰,頂部圍岩主要為紅色或褐黃色含礫粘土質砂層(或長石石英砂岩廠細砂岩、粉砂岩或雜色粘土岩。粘土質砂層和礦層呈漸變關係,砂層和粘土中的粘土礦物主要為高嶺石和伊利石,一般白度較低,可作一般陶瓷原料。
礦體中常有似層狀或透鏡狀粘土夾層(或互層),其成分和性質與頂板圍岩相似,厚度幾厘米至二十多米。
茂名高嶺土礦石有三種結構和構造,即礫性泥質結構,砂性泥質結構和泥質結構。砂性泥質結構又可分為粗、中、細、粉砂性四種,三種構造包括礫土狀構造、砂土狀構造和土狀構造。結構構造均以前兩種為主。礦石自然類型主要為砂礫質高嶺土和砂質高嶺土。
(二)礦床的原生沉積特征
茂名高嶺土礦具有明顯的沉積特征,礦層嚴格受地層層位和岩性的控製,鑽孔岩芯和地表露頭剖麵顯示,高嶺土礦層具有沉積旋回結構,一般每一旋回的礦層厚度在10—20m之間。從旋回的底部開始為水平層理的含礫中粗砂質高嶺土,向上是具波狀微細層理的砂質高嶺土,至旋回的頂部,往往出現具較明顯交錯層理的砂礫質高嶺土。在一個完整的沉積旋回中,中間往往有一至兩層代表介質相對靜止,具水平微細層理的粘土質沉積。沉積厚度一般在0.5—1m左右。