(二)不完全風化帶:位於剖麵中部。風化作用中等,原岩部分改變顏色。高嶺土呈鬆散砂土狀或半鬆散狀,但基本仍保留花崗結構構造。大部分長石和雲母已經變異,夾有原岩殘餘物,粘土礦物主要為高嶺石、埃洛石、少量伊利石,厚度0.8—35m。
(三)弱風化帶:位於風化殼底部,顏色和結構仍保留原岩特征。高嶺土化僅沿岩石裂隙兩側比較明顯,厚0.3~12。
四、物質組成及主要粘土礦物特征
(一)物質組成
山岱高嶺土礦床屬於砂性高嶺土,主要由石英和高嶺石等粘土礦物組成,精礦率一般達25%以上,比粗精礦低得多,主要賦存在320目以下細粒級中。一部分以褐鐵礦,赤鐵礦、計鐵礦、磁鐵礦等鐵的氧化形式出現;另一部分則混入矽酸鹽礦物中,以雜質形式存在,說明矽酸鐵占大部分。經鏡下鑒定,矽酸鹽礦物包括長石、伊利石、黑雲母、白雲母、絹雲母、電氣石等,含鈦的礦物主要有白鈦石、金紅石、銳鈦礦、鈦鐵礦等,當然,這些矽酸鹽礦物以及鐵、鈦氧化物都是微量礦物,除此之外,組成中還有極其微量的軟錳礦、黑鎢礦、錫石、方解石、鋯石、獨居石、磷釔礦等。
粘土礦物主要為高嶺石、埃洛石和伊利石等,320目精礦中,高嶺石(包括埃洛石)的含量一般為60—70%,伊利石約為20%,在塗料級精礦中,高嶺石類礦物則可達到80%以上,伊利石為11%。
(二)礦物學特征
粘土礦物主要包括高嶺石,埃洛石和伊利石等。高嶺石為不規則片狀,常常疊聚成較厚的書冊狀或蠕蟲狀,X光衍射,紅外光譜以及熱分析數據和圖譜一致表明,山岱高嶺土中高嶺石的結晶有序度較低,X光衍射圖譜中衍射峰較強,它們之間的衍射峰,其餘四個峰一般較弱,分裂不夠清晰,常常消失或合並成寬的擴散峰,可見兩組譜線,每組三個譜線,分解基本清楚,用欣克利的方法對兩個鑽孔37個樣的高嶺石的結晶指數進行計算,絕大部分小於1,一般為0.7—0.9,個別達1.0—1.2,
埃洛石為細管狀,晶體結構特征與高嶺石相似,但由於埃洛石層間有一定數量的層間水,當晶層發生錯動時,埃洛石在結構上有序度比6軸無序的高嶺石還要低,山岱高嶺土由於常常混有埃洛石,有些樣品甚至以埃洛石為主,所以在X光衍射圖譜上往往出現反射峰寬而彌散,且不對稱,反射強度一般都比不含或少含埃洛石的樣品強,由於埃洛石的混人,結晶指數明顯下降,當樣品中粘土礦物以埃洛石為主時,指數一般為0.5—0.7。
伊利石常為片狀或疊片狀,粒徑一般比高嶺石和埃洛石大。
(三)分布特征
根據兩個鑽孔三十多個樣品的分析數據,高嶺土原礦中,高嶺石類礦物(包括埃洛石)的含量為17%至53%,伊利石為2—35%,變化都比較大,從縱向剖麵上看,一般是中部和中上部高嶺石類礦物含量高,往下則逐減;與此相反,伊利石含量往下則逐漸增加。
高嶺石類礦物包括高嶺石和埃洛石,它們常常混在一起,兩者間的比例大致情況是:根據兩個鑽孔的資料,靠近上部,地表和弱風化帶底部的樣品埃洛石較多,有些樣品幾乎全是管狀埃洛石;中部地段則以片狀高嶺石為主,其中混入數量不多的管狀埃洛石。
組合樣的分級分析表明,管狀埃洛石集中於<2um粒級,粒級變粗,其含量則逐漸減少,以2—5um以上各粒級,片狀高嶺石占主要地位,埃洛石有時呈稻草狀形成團粒分布在粗粒級中。這部分顆粒經過擦洗和剔離,可以解離成分散的管狀,各級的電鏡照片上顯示的形態特征和相應的X光衍射、紅外、差熱分析結果是吻合的,
五、高嶺土的工業應用研究
(一)基本工藝性能
粒度
根據篩分水析結果,山岱高嶺土原礦<2um1粒級占20—24%。
高嶺石由於多呈疊片狀,顆粒一般較大;而管狀埃洛石則粒徑較小,主要富集於<2um級中,在<43um精礦中,<2um的含量一般為35%左右,一個有代表性的組合樣(由7個鑽孔的44個粗精礦樣組成)。
一個鑽孔的320目粗精礦沿垂直方向各粒級含量變化情況,由該圖可見,2um粒級含量自上而下逐漸減少,表明隨深度增加,風化強度逐漸減弱,高嶺石類礦物不斷減少,礦物解離較差,粒度逐漸變粗。
在可選性試驗的<4um產品中,2um粒級含量為83.1%。無大於10um粒子,級配比較理想,可滿足塗料級高嶺土的要求。