正文 第四章 含稀土花崗岩風化殘積型高嶺土礦床(2 / 3)

(二)礦石特點

高嶺土礦石以鬆散狀為主,呈白色,黃白色、肉紅色等,局部帶鐵染斑點,其伴生的含稀土礦石可分為含鉭高嶺土礦石和含稀土高嶺土礦石兩類,

三、高嶺土礦的物質組分

(一)礦石礦物組成

高嶺土原礦石的礦物組成以高嶺石、埃洛石和伊利石為主,含較多石英,並含有長石、磷灰石等礦物。為了解礦石不同粒級中礦物組分的分布規律,及兩礦體的采場樣分別進行了礦物組成、物相分析和礦物百分含量定量計算。並對兩鑽孔及采場樣的<10um,<5um的樣品進行了礦物相分析。

其中整個鑽孔高嶺土礦物的含量平均在70—85%之間,伊利石含量平均在9~20%之間,兩者呈消長關係,靠近下部伊利石明顯增加,石英、長石含量也增加,中部埃洛石很發育,是風化最強烈處,上部因地表風化脫水作用出現少量三水鋁石。礦體高嶺土礦物含量較高,石英、伊利石含量低,但石英含量分布不均勻,一般中上部低,下部變高,伊利石也有在下部增高的趨勢。

主要礦物仍以高嶺石、埃洛石、伊利石為主,石英含量雖有所減少,但仍然存在,一部分伊利石含量有所減少,增加較多的是埃洛石的含量。

礦物組成經X光衍射分析,其結果是高嶺土中仍以高嶺石、埃洛石、伊利石和石英為主,含少量蒙脫石和長石,此鑽孔樣不含三水鋁石。

從上至下,高嶺石含量基本上是逐漸減少的,隻是在下部高嶺石又開始增加;相反,埃洛石的分布正好和高嶺石反其道行之,主要在中部發育,說明中部風化程度最強,下部風化較弱,埃洛石不太發育,上部因進入風化殘積帶,潛水麵下降,高嶺石因風化層的脫水作用而發育,在礦體底部,長石、石英含量明顯增長,尤其是物-13號樣,反映了岩石遭受風化後較強地保留了原礦成分,物-13號在鑽孔中長石含量是最高的。靠近礦體的上部,物-4號樣中的石英含量也是最高的,該孔樣品中高嶺土礦物含量相對偏低,而伊利石、石英含量相對偏高,說明粒級上偏粗些,這可以從兩孔樣品的粒級分布上明顯看出,此外,原岩的礦物組成對風化後的物質組成也起著控製作用,鑽孔樣的礦物組成表明,從上至下,石英含量變化不大,較均勻;靠近底部,長石含量很高;高嶺土礦物從下至上含,量增加,至中上部含量最高;伊利石則差不多呈相反的變化趨勢。

三個粒級樣品的礦物組成。石英含量占一定優勢,尤其是礦體上部和底部;伊利石含量開始減少,<5um樣品中,石英隻是微量存在,含量一般不超過5%;而<2um樣品中,石英消失,伊利石含量也開始消失,從<um到<um,主要增加的是埃洛石含量;從<5um粒級開始,基本上是埃洛石為主,高嶺石已很少了。

從兩個鑽孔的礦物分布情況可以看出,粒級從細到粗的排列順序依次為埃洛石——伊利石——高嶺石——石英——長石,其中埃洛石主要集中在<2um粒級中;高嶺石在粒級中含量增加,在10—粒級中占主導優勢;伊利石的含量分兩個優勢,一個優勢集中在<5um粒級中,一個優勢集中在10—20um粒級中,這後一部分包括了一部分原岩殘留的雲母碎屑礦物。

樣品主要礦物含量的對比,從中可以看出兩個礦體在礦物組成上是一致的,但在礦物含量上有一定的差異,兩礦體采場樣的分析結果表明,主要組成礦物的含量基本相近,而鑽孔樣則顯示出差異,V4礦體鑽孔樣的高嶺土礦物含量明顯高於V21礦體鑽孔樣,反之,石英和伊利石的含量卻低於V21礦體鑽孔樣。

四、高嶺土礦的礦物學特征

(一)高嶺土礦物的X射線衍射特征

以上研究已表明,沙尾高嶺土礦中的高嶺土礦物為高嶺石和埃洛石。高嶺石多呈大的蠕蟲狀疊片產出,集中在粗粒級中,埃洛石則呈細長的管狀體,集中在細粒級中,在X射線衍射圖中,高嶺石呈現較強的001和002反射,反射峰往往尖銳、對稱,當為20°~22°時,力射反射分解得較好,一般均能出現020,110,111三個反射,當為35°~40°時,兩組以三峰分解清晰,強度大,是高嶺石的特征反射,在320目的試樣中,高嶺石的上述特征在X射線衍射圖中表現的最明顯。

埃洛石的衍射特征正好和高嶺石相反,001和002反射一般都發生寬化,不對稱,反射強度明顯變弱,而020反射的強度常常大於反射,當為20°~22°時,已沒有任何欣7反射分解出來,為35°~40°時,兩組三峰也呈兩個高台階出現,這種特征說明埃洛石具有無序的二維結構,在<2um的試樣中,埃洛石的上述特征在X射線衍射圖上表現最明顯。

(二)高嶺土礦物的紅外光譜特征

<2um試樣基本上由純的埃洛石組成,圖譜上主要顯示了埃洛石的紅外吸收譜帶。高頻區埃洛石隻有兩個吸收,試樣中,由於含有較多的高嶺石,因此在中低頻區除了出現了埃洛石和高嶺石共有的譜帶外,還出現了高嶺石獨有的兩個譜帶,它們分別在1090cm-1和912cm-1兩個強吸收帶的肩部形成明顯的肩狀吸收,在高頻區,<45um的試樣仍然出現兩個強吸收,說明樣品中仍有不少埃洛石存在,從<2um試樣到<45um試樣,紅外圖譜分解程度不斷增高,吸收譜帶的數目也不斷增加,表明了從細粒級到粗粒級,埃洛石含量不斷減少,高嶺石含量不斷增加的趨勢。