正文 第二章 近代河湖沉積風化型高嶺土礦床(一)(2 / 3)

這種原生沉積韻律控製了高嶺土的質量,一般優質礦石主要由礫質和粗砂質沉積層組成,隨著沉積層粒度變細,礦石質量逐漸變差,在粘土質沉積層中,高嶺土質量最差。

三、物質組成及分布特征

可溶鐵是指王水(鹽酸加硝酸)可溶部分,難溶鐵則指王水不能溶解部分,即全鐵與可溶鐵之差,難溶部分大約相當於矽酸鐵的含量,分析數據表明,在精礦中,包括部分化學漂洗後精礦,鐵基本以難溶的矽酸鐵的形式存在。

(二)礦物組成特征

礦物成分

茂名高嶺土礦物組分簡單,主要由高嶺石和石英組成,其他礦物含量甚微,砂礫質高嶺土原礦石英含量一般為60—80%,粘土礦物20—35%。細一粉砂質高嶺土,石英含量30—50%,粘土礦物35—50%。不同礦段,礦物組成基本特征無顯著差異。

粘土礦物主要為高嶺石和伊利石,不含埃洛石,風化殘留(餘)礦物主要是長石。微量礦物有黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、褐鐵礦、赤鐵礦,獨居石、磷釔礦、铌鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、白鈦石、銳鈦礦、鋯石、錫石、電氣石,角閃石、輝石、綠簾石、矽線石、石榴石等,副礦物種類雖多,但總量都不足千分之一,有些礦物僅有幾個顆粒,在所研究的許多樣品中,僅在為數極少的長石石英砂岩樣品中偶爾見到幾顆埃洛石。

主要礦物在不同粒級中的分布

各類礦石經過分選,均可把石英砂等碎屑礦物和粘土分開,石英砂、殘留長石以及各種礫石碎屑主要分布於43um以上各級,尤其是富集於75mm粗粒級中,320目篩餘物中極少粘土類礦物。

為了查明高嶺石等幾種礦物在320目以下各粒級中的分布,對各類型礦石做了分級試驗和研究。

高嶺石的分布特點是隨粒級增高,含量逐漸減少,在粒級中最富集。含量達90%以上,在2—20/um各粒級中,其含量仍有60—65%。到了大於20um粒級,含量急劇下降,據原礦篩析水析分級結果,<2um級產率平均為11,60%,即高嶺石的含量占原礦的10.2%,而三個級別,每級別產率隻占2%左右,三個級別高嶺石之和隻占原礦的4.8—6.4%。

石英的變化和伊利石相類似,隨著粒級增高含量漸增,增長的速度比伊利石快。

分級研究數據還表明,高嶺石在不同粒級中的分布,不同礦層略有差異,對比老虎嶺組的高嶺土礦(山閣礦段)和黃牛嶺組的高嶺土礦(上洞礦段)各級的高嶺石含量,發現前者比後者低,說明上麵礦層的高嶺石粒度比下礦層更細。

細一粉砂質高嶺土中,高嶺石等幾種主要礦物在不同粒級的分布特征與砂礫質高嶺土的情況類似,不同之處是,前者粒級中高嶺石含量略為低些,而伊利石含量則較高。

對造紙塗料而言,伊利石和石英都是有害雜質,它們的粒度分布和高嶺石截然不同,顯然對高嶺土精選十分有利。

粘土礦物沿風化剖麵的分布

根據係統的鑽孔采樣分析資料,高嶺土和伊利石的含量隨風化深度的不同而有規律地變化,砂礫質高嶺土或砂質高嶺土(包括粗、中、細砂),高嶺石在<320目粗精礦中的含量最高達93.12%,最低為15.5%,變化很大,含量最低的樣品都位於砂層底部,研究結果表明,高嶺石含量一般都是上部較高,下部較低,越靠近原岩越低,若以30m深度為界,人為地把所研究的大批樣品分成上下兩部分統計,上洞礦段上部均值為76.30%,下部為61.90%,均方差分別為10.52%和16.44%,變化係數分別為13.80和23.5,均方差和變異係數都較大,說明一方麵上下兩部分高嶺石的含量不同,上高下低,另一方麵其含量的離散變異程度較大,而且下部比上部變化更大,進行均數差異的顯著性檢驗,玄值等於2.27,介於0.05與0.01值之間,也表明上下確實存在顯著差異,山閣礦段的情況和上洞類似,其上下間的差異更顯著,

黃牛嶺組(上洞)和老虎嶺組(山閣)兩個礦層作比較,高嶺石的平均含量從整體上看,山閣要比上洞略低,而且離散變異程度更大。

伊利石的情況與高嶺石正好相反,隨著深度增加,伊利石含量明顯增高,上下之間平均含量相差一倍,均方差和變異係數都很高,差異非常顯著。地表部位,伊利石的含量常在2%以下,可是在礦層底部則增至10—20%,最高達48%以上。

礦體中的各種夾層如砂質粘土、粘土或泥質砂層等,礦物成分主要為高嶺石、伊利石和石英等,伊利石的含量相對增多,石英的顆粒更細。

四、高嶺土的礦物學特征

由於茂名高嶺土礦物組分十分簡單,精選後可獲得高純度的高嶺石,塗料級精礦中高嶺石含量高達94%以上,所以高嶺土的礦物學研究實質上就是研究高嶺石的礦物學特征。

X射線研究

上洞、山閣、羊角三個礦段係統地做了近三百個X光衍射分析,大量數據和圖譜表明,茂名高嶺土礦,高嶺石為有序結構,不同礦石類型,有序度高低、結晶良好程度略有差異,砂礫質或中、粗粒砂質高嶺土有序度較高,結晶良好,而細一粉砂質高嶺土有序度較低,結晶稍差,

砂礫質或中、粗粒砂質高嶺土,高嶺石具以下特點:

亨克利結晶指數均大於1,平均值為1.28,細一粉砂質高嶺土,高嶺石的有序度相對說來較低,衍射峰和雖然較強且基本對稱,但其他峰數目減少,有的峰變弱,變寬,且不對稱,鄰近峰不能充分分解,說明結晶較差,亨克利結晶指數均小於1,為0.88左右,一般認為亨克利結晶指數小於1的,結晶程度較差。