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郑州山川重工有限公司
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磁选设备网:凌源高岭土成矿特征及在陶瓷工业中的利用

磁选设备网:凌源高岭土成矿特征及在陶瓷工业中的利用

提要:笔者通过野外地质调查及资料分析对凌源高岭土矿成矿特征及工业利用问题进行了初步研究。凌源高岭土矿床形成于燕山早期侵入的正长斑岩床母岩蚀变——构造改造——风化残积型高岭土(简称凌源土)即:多因复成型矿床的成因结论。试验证实凌源土是目前在我国北方用来制作高档瓷原料之一,它的研究对于开辟陶瓷原料矿床成因的新类型,为今后在我国北方大量寻找类似矿床和直接索取优质高岭土原料提供了线索及可喜前景。

  一、矿区地质概况

  凌源土矿区位于燕山地穹列的中部,朝阳——青龙深断裂的北侧,大凌河中生代北东向火山断裂盆地的西缘,北面是北票——承德深断裂,南邻锦州——青龙深断裂。

  区域地层主要出露太古界及下元古界深变质混合岩建造。上元古界单矿石英砂岩建造和含燧石条带的碳酸盐建造,不整合于下元古界混合岩之上。

  区域侵入岩主要为燕山期的酸性华岗岩类。

  凌源高岭土矿床呈不规则的透镜状出露与燕山第一期侵入正长斑岩床与上古界长城系高于庄组中上段含燧石条带灰质白云岩的接触带中,矿体形态产状与接触带相吻合,呈南北向展布。明显可见张性断裂追综接触带形成了构造叠加的复杂接触性类型,至使矿体形态又受到断裂特征制约,呈南北向延伸不规则的透镜状。优质矿体出露长度约200米左右,宽约1~5米。矿体内矿石具有明显的自然分带现象,由原岩向西依次为:新鲜的正长斑岩——半高岭土化正长斑岩——优质可采高岭土。矿石质量随高岭土化完善程度的加深而表现为不同级别,根据外观大致可分为四级:一级呈白色,致密块状;二级呈炭白色,致密块状;三级呈黄白色,略带浅褐色条纹,疏松土状;四级颜色较深,含多种杂质。

  二、凌源土矿床成因探讨

  根据野外观测及室内岩矿鉴定结果表明,其矿床形成具有两个阶段的特征,即早期(侏罗纪)正长斑岩床侵入成岩后,中低温气水热液蚀变为初始矿床形成阶段以及后期(白垩纪以后)张性断裂迭加线型风化残积使原矿床进一步改造富化阶段。

  正长斑岩——接触带热液蚀变初始矿床的形成:

  凌源土矿床成矿母岩为燕山早期第一次侵入的正长斑岩,该岩体给高岭土矿床形成提供了有利的物质基础,即:矿质来源。岩浆期后的中低温富含 的酸性气水热液沿其岩体上盘接触带向上运移,同时对岩体形成了交代蚀变作用为其主要成矿条件。主要蚀变类型为高岭土化及少量的绢云母化和黄铁矿化等。蚀变的实质是正长石矿物在气水热液下的水解作用。正长石与含 的酸性(PH<6)气水热液(T=200°左右)相遇形成高岭土。热液蚀变给矿床形成提供了成矿条件,即酸性中低温热液蚀变形成了以接触带为中心的自深部到浅部的初始的高岭土矿床。

  构造改造——表生风淋作用对初始矿床的改造富化;

  构造迭加改造促使接触带岩石破碎增强了其岩石的渗透性,形成了良好的表生风化淋滤作用成矿构造系统,为矿床的构造迭加表生富化作用提供了有利的构造条件,使原有矿床富化形成现今的优质高岭土矿床。

  根据成矿母岩的地质产状,矿体形态,矿体蚀变类型,矿石品级的带状分布等特点得出了“母岩蚀变——构造改造——风化残积富化型”矿床多因复成模式。高岭土矿床成因类型划分出多因复成型并建立相应的矿床成因模式对原认为单一成因矿床的再认识具有一定的理论意义。

  三、凌源土理化性能研究:

  凌源土化学成分(见表1)

  凌源土化学成分表  (表1)

组成百分含量

编号

酌减

SiO2

Al2O3

TiO2

Fe2O3

CaO

MgO

K2O

Na2O

合计

1

13.42

47.69

38.32

0.15

0.35

0.48

~

~

0.34

100.75

2

10.47

53.32

32.67

0.18

0.24

0.61

0.18

2.22

0.60

100.49

  由以上化学分析结果可看出,该原料具有高铝低铁之特点。通过X射线衍射。差热、电镜等项分析结果也充分进一步证实,凌源高岭土主要矿物成份为高岭石,含有少量的蒙脱石伊利石和石英。

  物理性能鉴定(见表2)

  凌源土物理性能鉴定表  (表2)

 

原料

数值

项目

可塑

指数

可塑

指标

干燥

收缩

烧成

收缩

干燥

强度

Kg/cm2

白度

耐火度

真比重

氧化焰

还原焰

凌源土

18.47

1.81

2

16.3

3.43

86.87

83.4

1770

2.83

  通过物理性能鉴定及制瓷试验结果表明,凌源土具高可塑性,耐火度高,成型性能好等特点,可作为烧制陶瓷的优质原料。从原料的外观来看,其质地较纯,烧后呈白色,经初步试验在坯料中引入量可在25~35%之间,用该原料烧制的陶瓷样品,其白度达75度左右,据目前各项研究结果认为,凌源土在陶瓷工业中可被用来生产高档瓷。

  通过对凌源高岭土矿的初步研究,认为凌源土成因多因复成型矿床,即具有热液蚀变特征又具有构造迭加改造线形风化残积特征,它具有延伸深,规模大,质量好等特点,此外,凌源土形成于中生代燕山运动以来地台的构造岩浆活化区,这一地区在我国北方分布广大,所以对这类矿床的研究是具有一定经济意义的,他的研究有助于高领土矿产资源后备基地的寻找和远景予测。www.zzhero.com

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