原礦石的差熱曲線中,550℃和845℃的吸熱穀代表了礦石中伊利石和綠泥石脫羥基時的放熱反應,550℃的吸熱穀很深,說明還有高嶺石的脫羥基吸熱反映。990℃的放熱峰是粘土礦物重結晶作用引起的放熱反應。
“土膽”的差熱曲線表明,550℃的放熱反應遠大於原礦石,而840℃左右的放熱反應不明顯,說明“土膽”中高嶺石含量較高,這和X射線衍射鑒定結果相一致,兩種礦物在低溫處(85—95℃)和350℃處均有一吸熱反應和放熱反應,這主要是樣品中含較多吸附水和揮發分所致,
其主要礦物成分均為伊利石,高嶺石和部分石英。
電子顯微鏡鑒定表明,飛天燕高嶺土礦的主要粘土礦物為高嶺石、伊利石,含少量埃洛石,高嶺石呈完好的假六方片狀晶體,伊利石多呈細小的鱗片狀和不規則片狀,埃洛石呈管狀分布其中。
四、離嶺土礦的工業應用及成礦特征
(一)高嶺土的成瓷性能
根據飛天燕高嶺土礦的物質組成特點,礦石的主要應用方向為陶瓷原料,這主要是由其本身的工藝性能特點決定的。由於礦石含有一定量的Fe203,使多數礦石表麵呈黃色,且燒後白度為72.7%。在K20含量較高的情況下,原礦耐火度為1610—1630℃,
從以上礦石的製瓷性能試驗表明,飛天燕高嶺土礦石質量較好,是較優質的陶瓷原料,其主要特征是礦石有害雜質含量少,可塑性和耐火度均較理想,可以作為理想的日用細瓷的原料。飛天燕高嶺土礦的開采曆史已有100多年,當地細瓷產品已遠銷世界各地,無疑是得益於高嶺土的優良製瓷性能。
(二)高嶺土的成礦特征
火山凝灰岩通過風化蝕變作用可以形成各種粘土礦床,如膨潤土,埃洛石,高嶺土和伊利石等礦床,其主要控製因素是火山物質的成分和風化作用的程度,火山物質向粘土礦物的轉變常常是通過脫玻化作用完成的,這種作用常常在水下發生,在火山物質沉積後的早期階段,通過層間水的滲透作用,火山玻璃開始脫玻化,由非晶質向晶質轉化,其間伴隨著一係列的化學反應,其中最重要的反應是水中的H+對堿和堿土金屬離子的取代作用,這種作用既取決於溶液中H+的濃度,又取決於堿和堿土金屬離子的水化能,水化能越大,越易被隻―離子取代,根據堿和堿土金屬離子在水中的地化性能,所以在火山物質脫玻化向粘土礦物轉變的過程中,尺―最不容易遭受水分子侵蝕,常常是在風化的中後期才被取代;因此,在風化初期階段,脫玻化作用最有利於伊利石的生成,在整個風化過程中,火山物質的成分控製了伊利石的出現,含鉀礦物(如長石類)含量愈高,伊利石愈易生成,伊利石在進一步的風化過程中,層間不斷被取代,由封閉型轉為開放型,最後層間尺,全部被隻―取代,開始向高嶺土類礦物轉化,飛天燕高嶺土礦主要以高嶺石和伊利石為主,正是脫玻化作用的產物。
根據礦物組合和轉化順序可以看出,飛天燕高嶺土礦僅處在風化作用中期階段,伊利石能在礦區中大量存在,說明當時的風化速率並不很快,溶液的滲濾速度是緩慢的,堿和堿土金屬離子並未完全被淋出,使伊利石能夠作為一個風化的階段性礦物出現並穩定存在,若溶液的流動速度加快,陽離子的淋濾作用就加快,生成的伊利石會再次分解,被水溶液帶走,最後殘留的鋁和矽重新化合形成高嶺石類礦物,從飛天燕高嶺土礦目前的粘土礦物組合和分布特征看,由於代表風化不穩定或初期階段的伊利石大量存在,說明飛天燕高嶺土礦的風化成熟度並不高,緩慢持續的風化作用在某一時期就已終止。少量埃洛石的出現說明局部存在有較強的風化淋濾作用,這和礦體中節理裂隙發育有關。
從礦區所處地形看,主要位於低山丘陵區,坡度起伏不大,排水緩慢,這種風化的地貌條件在一定程度上控製了飛天燕高嶺土礦的風化程度和風化產物。