秦 彪

（中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心新疆總隊(duì),新疆烏魯木齊830000）

新疆高嶺土礦資源/儲(chǔ)量處在全國(guó)第24位。據(jù)新疆礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量簡(jiǎn)表統(tǒng)計(jì)，截止2015年底，新疆高嶺土累計(jì)查明資源儲(chǔ)量礦產(chǎn)地3處，總資源儲(chǔ)量為72.27×104t。其中：基礎(chǔ)儲(chǔ)量 (122b)為7.84×104t，(332)+(333)資源量為64.43×104t。

新疆高嶺土礦地理分布的特點(diǎn)一是分布較廣，新疆的14個(gè)地州中的9個(gè)，88縣市中的15個(gè)有高嶺土礦分布。在主要山系的山前地帶均有高嶺土礦分布。二是礦點(diǎn)和資源儲(chǔ)量相對(duì)集中。高嶺土礦主要分布在阿爾泰山南緣、西準(zhǔn)噶爾阿拉套山南坡、東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里山南坡、北天山中段博格達(dá)山北坡、伊犁盆地北緣、北天山南緣吐魯番至哈密一帶、中天山塔什店山間盆地、西南天山南緣一帶。

從新疆高嶺土礦產(chǎn)地分布情況看，高嶺土礦主要集中在阿勒泰地區(qū)和塔城地區(qū)，2個(gè)地區(qū)高嶺土礦產(chǎn)地均分別占全疆的30%。探獲資源儲(chǔ)量主要集中在阿勒泰、塔城、伊犁、吐魯番等地州。其中，探獲資源量達(dá)400×104t以上的有塔城和吐魯番2個(gè)地州。

1 新疆高嶺土成礦區(qū)帶劃分

根據(jù)《重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術(shù)要求》（陳毓川等2010），結(jié)合新疆礦產(chǎn)地質(zhì)志礦床類(lèi)型劃分方案，新疆高嶺土主要成礦單元包括9個(gè)Ⅲ級(jí)成礦帶、16個(gè)Ⅳ級(jí)礦帶。共劃分出了17個(gè)Ⅴ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

2 礦床成因

新疆已有工業(yè)價(jià)值的高嶺土礦床按其成因類(lèi)型可分為風(fēng)化殘積型、陸相機(jī)械沉積型、陸相生物化學(xué)沉積型、海相火山—沉積型4種類(lèi)型。其中，高嶺土以陸相生物化學(xué)沉積型為主，風(fēng)化殘積型和海相火山—沉積型礦床較少。新疆的高嶺土礦床主要礦床類(lèi)型見(jiàn)表1。

風(fēng)化型礦床在新疆主要產(chǎn)于地勢(shì)低平、雨水充沛的中生代花崗巖、斜長(zhǎng)花崗巖的邊緣或風(fēng)化殼之上，特征礦物是無(wú)序的板狀高嶺石與7埃、10埃埃洛石成帶分布。目前主要用作陶瓷及造紙工業(yè)原料。

表1 高嶺土礦床主要類(lèi)型

機(jī)械沉積型礦床產(chǎn)于河漫灘、湖沼、海灣地段，為附近花崗巖、凝灰?guī)r受風(fēng)化形成的高嶺石礦物搬運(yùn)分選富集及硅鋁膠體淀積而成。第四紀(jì)的未經(jīng)成巖作用，第四紀(jì)前經(jīng)受過(guò)成巖作用。新疆主要產(chǎn)于古近系和新近系地層中。為新疆主要成因類(lèi)型。特征礦物是無(wú)序的細(xì)小渾圓或假六方片狀高嶺石、部分水云母。一般用作造紙、陶瓷、搪瓷、橡膠工業(yè)原料。

生物化學(xué)沉積型礦床多沿山前凹陷和山間凹陷呈層狀、似層狀、透鏡狀分布，含礦層位多屬于侏羅系河湖泊沼澤相沉積建造地層。礦床規(guī)模多為中—小型。為新疆主要成因類(lèi)型。特征礦物是有序到無(wú)序的不規(guī)則小片或呈蠕蟲(chóng)狀集合體的高嶺石。用作耐火材料工業(yè)、日用和建筑衛(wèi)生陶瓷工業(yè)原料。

海相火山巖型礦床與巖漿侵入、火山噴發(fā)活動(dòng)有關(guān)的低溫?zé)崴芤鹤饔糜诟鞣N成礦原巖而形成的高嶺土礦床。該類(lèi)型高嶺土礦床的形成主要受成礦前斷裂構(gòu)造和中酸性或偏堿性噴發(fā)相為主的巖漿活動(dòng)控制。

3 礦床特征

風(fēng)化型礦床位于西伯利亞板塊阿爾泰陸緣活動(dòng)帶之南阿爾泰晚古生代弧后裂陷槽內(nèi)。基底巖石主要為大面積分布的華力西中期斜長(zhǎng)花崗巖體，賦礦地層為一套河流相、湖相陸源碎屑巖沉積建造。巖石組合為粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、砂質(zhì)高嶺土、砂礫巖。產(chǎn)狀較為平緩。外圍巖漿巖出露面積較廣。礦體多呈長(zhǎng)條帶狀、透鏡狀。具有明顯的垂直分帶性。從地表向下，一般分完全風(fēng)化帶：位于風(fēng)化帶最上部。原巖已完全風(fēng)化成高嶺土，靠近地表的高嶺土常常染色成雜色高嶺土［1］，向下過(guò)渡為白色高嶺土；不完全風(fēng)化帶：位于風(fēng)化帶的中間部分，由于風(fēng)化作用不完全，因此高嶺土中常常含有長(zhǎng)石、云母類(lèi)的殘余礦物；半風(fēng)化帶：位于風(fēng)化帶的下部。由于風(fēng)化作用減弱，常保留較多原巖中的礦物；原巖：為斜長(zhǎng)花崗巖。優(yōu)質(zhì)高嶺土常形成與完全分化帶［2］，礦石具土狀或蠟狀光澤，略有滑感；潮濕時(shí)為淡黃綠、淺灰綠色，具油脂光澤，滑感較強(qiáng)，具含砂土狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。經(jīng)X射線(xiàn)粉晶衍射分析，礦物成分主要為高嶺石，其次為石英，有少量纖磷鈣鋁石。礦石為高度有序的高嶺石，純度極高，僅含很少量的石英。透射電子顯微鏡分析，高嶺石為等度假六方片狀晶體，自形程度好，薄厚均勻，邊界清楚，顆粒細(xì)小，一般0.3～0.1μm，小者0.04μm，其晶形及粒級(jí)均達(dá)到了造紙涂布要求。主要有益組分：A l2O332.50%～38.52%，平均36.10%、SiO247.51%；有害組分：Fe2O30.30%～2.81%，平均1.04%，T iO20.22%～0.49%，平均0.35%。

機(jī)械沉積型礦床主要分布于山前地帶和環(huán)繞大小盆地的邊緣地帶。賦礦地層主要為內(nèi)陸河湖相碎屑巖沉積建造的古近系和新近系地層，巖性組合為粉砂質(zhì)泥巖、砂巖鐵染泥巖為主，夾軟質(zhì)及砂質(zhì)高嶺土。礦體呈緩傾斜的層狀、似層狀產(chǎn)出，個(gè)別呈透鏡狀產(chǎn)出。賦礦巖石為軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土2種，其中砂質(zhì)高嶺土具砂狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。大部分疏松易碎，少部分較硬，吸水性能差，硬著水泡不開(kāi)。投射電子顯微鏡下觀察，成分比較雜，不規(guī)則，片狀云母比較多。大小在1～5mm左右。其次為假六方片狀高嶺土，粒徑大小不均，大者可達(dá)0.5mm，小者小于0.1mm。個(gè)別見(jiàn)球狀，含管狀埃洛石。A l2O317.87%、SiO267.07%、Fe2O33.07%、T iO20.98%。軟質(zhì)高嶺土具致密土狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，質(zhì)軟，手捻細(xì)膩，新鮮面具蠟狀或油脂光澤，具良好的吸水性能，吸水達(dá)30%～50%，可見(jiàn)迅速碎裂，有膨脹性能，有滑感，塑性良好。投射電子顯微鏡下觀察，為等度假六方片狀高嶺土。成分單一，自形程度好，薄厚均勻，邊界清楚。粒細(xì)小，一般小于0.2mm。870118照片多數(shù)接近于0.1mm，小者0.04mm。A l2O322.77%、SiO261.03%、Fe2O33.69%、T iO21.00%。

生物化學(xué)沉積型礦床主要分布山前凹陷、斷陷盆地，賦礦地層主要為侏羅系含煤地層，巖石組合為石英砂巖、含礫砂巖、礫巖夾粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和少量粘土礦層。賦礦巖石為軟質(zhì)高嶺土和砂質(zhì)高嶺土。礦體多呈層狀產(chǎn)出，軟質(zhì)高嶺土具泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密塊狀（層狀）構(gòu)造。具蠟狀光澤，貝殼狀斷口，粘舌，手摸細(xì)膩，略有滑感，可塑性強(qiáng)。礦物成分為：高嶺石48.2%、水云母22.4%、石英26.5%、長(zhǎng)石2.9%。A l2O3大于24%,含砂量小于50%。砂質(zhì)高嶺土含粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造。具土狀光澤、表面略顯粗糙，滑感不明顯，可塑性略弱。礦物成分為：高嶺石34.8%、水云母33.5%、石英26.6%、長(zhǎng)石5.1%。A l2O3小于24%,含砂量大于50%。主要有益有害化學(xué)組分：A l2O320.17%～29.35%，平均24.89%；SiO256.66%～61.42%，平 均 59.74%；Fe2O31.16%～1.62%，平均1.44%；T iO20.33%～0.59%，平均0.48%。

4 成礦規(guī)律

4.1 風(fēng)化殘積型高嶺土礦床

新疆造山運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿活動(dòng)頻繁，發(fā)育有大量的中生代酸性侵入巖，為高嶺土礦床的形成提供了豐富的物質(zhì)來(lái)源。特別是分布在地勢(shì)低平、雨量充沛、氣候濕熱，大面積分布的中生代花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖的邊緣或風(fēng)化殼之上，這些風(fēng)化原巖中的長(zhǎng)石、云母類(lèi)礦物在酸性水介質(zhì)作用下，發(fā)生生成高嶺石礦物[3]。濕熱的氣候和有利地形是影響高嶺土礦床形成的重要因素。濕熱的氣候加速物質(zhì)風(fēng)化、水解；有利地形（山間盆地、山前凹陷、湖泊等）有利于水介質(zhì)流動(dòng)，造成開(kāi)放體系的環(huán)境，有利于風(fēng)化作用的進(jìn)行，使原巖中與高嶺土生成無(wú)關(guān)的陽(yáng)離子被淋濾掉[4]；又使風(fēng)化產(chǎn)物不致流失。最終形成高嶺土礦。

4.2 陸相機(jī)械沉積型高嶺土礦床

新疆大的地貌特征是“三山夾兩盆”的格局，在諸多小山系的山前地帶和環(huán)繞大小盆地的邊緣地帶，主要是環(huán)繞準(zhǔn)噶爾盆地邊緣和伊犁、塔城、吐哈盆地的邊緣，發(fā)育有大面積分布的古近系和新近系近代內(nèi)陸河湖相碎屑巖沉積建造。只要附近或周邊具備中生代花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖等酸性侵入巖體，提供長(zhǎng)石等物質(zhì)來(lái)源，通過(guò)地表水的搬運(yùn)作用，在沉積水的盆地（湖泊、河流、濱海）中，經(jīng)分選、沉積而富集而成高嶺土礦床。

4.3 陸相生物化學(xué)沉積型高嶺土礦床

在新疆，幾乎環(huán)繞每個(gè)盆地的邊緣都廣泛發(fā)育著侏羅系含煤的內(nèi)陸湖相沉積建造[5]，其巖性組合主要為砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖或高嶺土夾多層煤。高嶺土礦有時(shí)為煤層頂?shù)装?，有時(shí)位于煤層附近，也有在煤系地層下部鋁土礦層中呈夾層產(chǎn)出并相互過(guò)渡[6]。在沉積旋回中礦層多產(chǎn)于物質(zhì)分選性好，沉積物粒度較細(xì)的部位。

4.4 海相火山巖型礦床

與巖漿侵入、火山噴發(fā)活動(dòng)有關(guān)的低溫?zé)崴芤鹤饔糜诟鞣N成礦原巖而形成的高嶺土礦床。主要受成礦前斷裂構(gòu)造和中酸性或偏堿性噴發(fā)相為主的巖漿活動(dòng)控制。