第一節高嶺土礦床的主要控製因素及優質礦床的找礦方向
一、高嶺土礦床形成的主要控製因素
以上各章所述表明，廣東沿海地區高嶺土的礦產資源是相當豐富的，礦床類型眾多，優質礦床的規模大，具有很高的工業應用價值，通過對全區幾十個礦床及礦點的詳細研究可以發現，具有較大工業應用意義的礦床類型主要是近代，現代河湖海灣沉積亞型和沉積風化亞型，這兩類礦床之所以具較明顯的工業應用價值，是與其有利的成礦條件分不開的，
量大質優的高嶺土礦床的形成受諸多因素的控製。這些因素主要包括成礦原岩的特征，成礦前後的構造地貌條件，氣候植被條件及水介質的隻濃度，這些因素不同程度地控製了礦床形成的規模、質量及加工工藝性能。
(―）成礦原岩特征
包括原岩的礦物成分、化學成分特征及結構構造特征，這些特征是高嶺土礦床形成的物質基礎，通常，化學成分與結構和高嶺石越相近，其母礦物就越容易轉變成高嶺石，高嶺石是一種層狀的鋁矽酸鹽礦物，顯然，成礦母岩中淺色矽酸鹽礦物，如長石類、白雲母類，在化學成分和結構上都比較接近高嶺石，這些在岩漿噴發和侵入期間形成的礦物，在表生常溫常壓情況下會變得不穩定，尤其是長石結構中的堿和堿土金屬離子，是易溶組分，一旦遭受地表水或地下水的淋濾，就會從母礦物結構中析出，從而使母礦物格架破壞，向著表生條件下穩定的層狀矽酸鹽轉化，因此，原岩中長石、白雲母等淺色礦物的含量越多，就越容易轉化成高嶺石，形成的高嶺土質量也就越佳。
廣東沿海地區位於華南褶皺係南緣，中生代構造、岩漿活動強烈，燕山期酸性、中酸性的花崗岩、混合岩和偉晶岩分布廣泛，其中尤以燕山第三期和第四期的岩漿岩分布最廣，這些岩體的岩性多為黑雲母花崗岩和黑雲母二長花崗岩以及偉晶岩，岩石的礦物成分以長石，白雲母，黑雲母及石英為主，暗色礦物含量很少，這就為原岩經風化作用形成殘積型高嶺土提供了豐富的物質基礎，同時，在花崗岩剝蝕區由風化剝蝕作用形成的大量碎屑物質，經河流的搬運沉積在盆地中，其成分除部分是粘土礦物外，大部分仍是長石、雲母和石英類淺色礦物；這也為沉積物在沉積期後進一步經受風化作用，並完全轉變成高嶺土礦物提供了豐富的物質基礎，如茂名高嶺土礦，進一步風化改造前的原始物質主要為長石和石英。大多數成礦原岩都是花崗岩，且以花崗岩作為原岩形成的高嶺土礦床一般都具規模大，質量好的特點，這主要是由於花崗岩中長石類的淺色礦物含量高的緣故。
成礦原岩的結構構造對成礦也起著控製作用，風化作用實際上是一種水解作用，通過原岩中的矽酸鹽礦物與水的反應，使母礦物中堿和堿土金屬離子析出，直到礦物格架破壞，受到破壞的原始組分在新的條件下重新組合，形成新的穩定礦物，要使水解作用持續地進行，析出的易溶組分就要不斷地被帶出風化場所，元素間互相遷移的速率越高，風化進程就越快，顯然，粗粒結構的岩石由於結構疏鬆，孔隙較大，因此能夠提供更多的滲透通道，這就比細粒結構的岩石更容易風化成純度高的高嶺土礦床，廣東沿海地區的中粗粒黑雲母花崗岩，偉晶岩往往風化程度高，風化殼厚度大，形成的高嶺土質量好，這是和其較粗的結構構造特征分不開的，同樣，沉積風化型高嶺土礦床在後期的風化階段中，粘土質含礫砂層的風化程度往往比細砂層或粉砂層的風化程度高，礦石質量好。
(二）構造、蝕變及地貌條件
構造斷裂不僅可以控製成礦原岩的分布，而且由於斷裂運動產生的各種裂隙也有利於水介質對原岩的滲透、淋濾，在風化作用初期，持續穩定的構造運動造成潛水麵的交替變化，促進了花崗岩風化殼向深部發育，由構造斷裂作用產生的斷陷盆地和凹落地區正是接受大量花崗岩體風化剝蝕物質的巨大空間，這種巨大的賦存空間正是沉積型高嶺土礦床形成的必要前提在構造運動的中晚期，往往形成坡度較緩、起伏不大的丘陵或山崗地貌；風化淋濾作用中析出的組分隨著水介質被帶出風化場所，也同樣加速了風化殼的形成。
廣東沿海地區，燕山運動是規模最大的一次構造運動，其間，地殼頻繁的升降，多次；模的岩漿噴發和侵入以及斷裂活動，形成了許多中生代和新生代的沉積盆地，它們大部分是燕山運動晚期的斷裂活動形成的地塹式盆地（如茂名盆地、並接受了大量風化剝燭物質的堆積，這些構造斷裂作用，不僅造成了大量花崗岩體的侵入，為風化殼的形成以及風化剝蝕作用創造了條件，而且也為巨厚沉積高嶺土礦床的形成提供了物質來源和賦存空間，可見，廣東沿海地區的高嶺土礦床主要受著大的構造斷裂帶和褶皺帶的控製；如茂名沉積風化型高嶺土、高州沙田、湛江山岱風化殘積型高嶺土均受到吳川-四會斷裂帶的控製，化州大坡，廉江大崇山風化殘積高嶺土也受到廉江-中垌複向斜和廉江-信宜斷裂帶的控製。
值得一提的是，廣東沿海地區眾多的風化型高嶺土礦床均分布在某一大的花崗岩體的外圍蝕變帶或斷裂發育的部位，這些部位往往圍岩蝕變作用強烈，尤其是淺色蝕變作用，如鈉長石化、白雲母化、絹雲母化和偉晶岩化非常發育，通過進一步分析可以發現，凡是在花崗岩體邊緣淺色蝕變作用強烈的部位，或區域變質作用造成的混合岩化地區，形成的高嶺土，往往規模大，質量好；如沙尾高嶺土礦形成於黑雲母二長花崗岩體稀土礦化蝕變帶的外圍，先期的圍岩蝕變作用一一鈉長石化和白雲母化作用強烈，高嶺土風化殼便在此基礎上進一步發育形成，同樣，高州沙田高嶺土礦也是在偉晶岩化的基礎上發育並形成的，
縱觀國內外一些優質的高嶺土礦床，在其形成過程中都經曆過不同程度的先期蝕變作用、而且受斷裂構造的控製。
因此，可以認為，風化殘積型優質高嶺土礦床的形成一般都要經曆先期蝕變和後期風化的兩個成礦階段，這種先期的蝕變作用，通過原岩的鈉長石化、白雲母化、絹雲母化、桂化及偉晶岩化作用，不但增加了成礦原岩中鋁矽酸鹽礦物（如長石、雲母）的含量，而且大部分蝕變作用都使原岩的原始結構變得疏鬆多孔，從而為後期的風化作用提供了豐富的物質基礎和大量的流通渠道，促使風化作用的進程加速。
(三）氣候植被條件
廣東沿海地區自中、新生代以來，一直處於熱帶、亞熱帶氣候條件下，該區氣候炎熱，雨量充沛，植被繁茂，這種地貌氣候條件對花崗岩體的風化剝蝕，風化殼的發育以及風化物質進人沉積盆地後的進一步風化至關重要。充沛的雨量，繁茂的植被可以產生大量的腐植酸，使地表水和地下水始終處於酸性條件，PH值經常保持在5—6。內生條件下形成的矽酸鹽礦物在這種表生的酸性環境中很快便進人水合和水解階段，促進了花崗岩或各種花崗質沉積物的風化作用。
(四）水介質的H+濃度
原岩的高嶺土化作用實際上就是水中的離子和矽酸鹽礦物（如長石、雲母）格架中的堿和堿土金屬離子的互相交代反應，反應的速率即決定了高嶺土化速率，又決定了花崗岩風化殼形成的厚度，也決定了花崗質沉積物的風化深度，即高嶺土礦床的規模，反應的完全程度還決定了風化產物的特征，即礦石的質量。
從長石水解形成高嶺石的化學反應式可以看出，當水介質不充足，或水中濃度並不是很高的情況下，長石水解向高嶺石的轉變是緩慢的，分階段的，首先形成伊利石，即堿和堿土金屬離子與H+的交代反應不夠充分。
在風作用的初期常是這種情況；若水中隻濃度不再增加，風化作用就此終止，這時隻能形成以伊利石為主的粘土礦床；當水中濃度不斷增加時，與堿和堿土金屬離子的交應繼續迸行，伊利石開始向高嶺石轉變，這時就形成以高嶺石為主的粘土礦床；當水介質一開始就很充足，水中隻濃度始終很高，H+與堿和堿土金屬離子的交代反應就很徹底，長石就直接水解形成高嶺石，這時形成的高嶺土礦床就表現為質純、量大。
可見，水介質的離子組成（隻濃度）在風化過程中起著不可忽視的作用。廣東沿海地區高嶺土礦的質量優劣不一，礦石礦物組成的特性除了成礦原岩本身的成分因素外，主要是和風化過程中的H+濃度變化有關。但總體上說，所研究的多數高嶺土礦質量優良，礦石礦物成分簡單，含鐵量低，這都與沿海地區所處的亞熱帶氣候環境，繁茂的植被所造成的酸性水介質條件密切相關，炎熱的氣候、為地表水和地下水提供了充足的C02和腐植酸，保證了水中H+的來源，另外，沉積盆地中大量分布的油頁岩、褐煤層在沉積期間釋放出來大量的有機質，為盆地粘土物質的進一步風化，形成純的高嶺土礦物提供了偏酸性的環境，造成介質中濃度增加，茂名盆地高嶺土礦層中的煤線及底板產出的油頁岩，是造成茂名高嶺土礦物成分簡單，化學成分純的主要因素，世界上一些優質的沉積型高嶺土礦床大多是在沉積後又不同程度地經曆了後期的風化作用，風化作用的營力主要來自和離嶺土礦層伴生的褐煤層，油頁層及沼澤泥炭層，它們分解出來的腐植酸增加了水的酸度，促使沉積高嶺土層中尚未完全轉變的礦物轉變成高嶺石，使礦石質量得到明顯改造。