丁里礦區(qū)（南段）陶瓷原料用瓷石礦礦床特征及成因分析

朱廣居 郝琴華

摘要：通過詳查工作，本文論述該礦礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征及礦床成因，指出其找礦標(biāo)志，為今后周邊地區(qū)尋找同類瓷石礦床有重要的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：瓷石礦;礦床特征;巖漿巖;蕭縣丁里

礦區(qū)中心位于安徽省蕭縣城南偏西約5km處，為蕭縣丁里鎮(zhèn)所轄。通過測(cè)量、采樣、測(cè)試、鉆探、剝土，1∶5000地質(zhì)填圖等地質(zhì)工作方法，南段瓷石礦在礦權(quán)范圍內(nèi)共獲得瓷石礦資源量（332+333）9348.59萬噸。

1.礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1地層

礦區(qū)位于蕭縣復(fù)背斜南東翼。區(qū)內(nèi)地層隸屬華北地層區(qū)淮河地層分區(qū)淮北小區(qū)，為標(biāo)準(zhǔn)的北相地層。

礦區(qū)出露地層自上而下分別有第四系、上石炭統(tǒng)太原組、本溪組，奧陶系中統(tǒng)老虎山組、下統(tǒng)馬家溝組下段，蕭縣組上、下段，上寒武統(tǒng)鳳山組上、下段。

1.2構(gòu)造

區(qū)域范圍所處大地構(gòu)造單元屬華北陸塊之徐淮地塊之淮北斷裂帶。區(qū)內(nèi)自東向西有皇藏峪復(fù)背斜、閘河復(fù)向斜、蕭縣復(fù)背斜、蔣河向斜等。

礦區(qū)位于蕭縣復(fù)背斜中段的南東翼，主要為向南東傾斜的單斜構(gòu)造，傾角一般35°～45°。更次一級(jí)構(gòu)造，有一個(gè)向斜和兩個(gè)背斜，為靈山背斜（肖縣背斜之主體背斜）、白婁子向斜、縱林背斜，位于礦區(qū)北東側(cè)，本礦區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)大的褶皺。

1.3巖漿巖

區(qū)域內(nèi)侵入巖分布較廣，出露面積約35km2，共48個(gè)巖體，侵入巖時(shí)代作如下劃分為燕山期和加里東期。

勘查區(qū)內(nèi)出露的花崗斑巖為燕山期第三次侵入的丁里巖體，位于蕭縣狼尾山至15線（原勘探線）一帶，出露3處，出露面積1.29km2。最大的巖體為狼尾巴山。巖體之間為第四系復(fù)蓋。呈巖株?duì)钛乇北睎|向坡里—黃山斷層侵入于蕭縣復(fù)背斜南東翼。

2.礦床地質(zhì)特征

2.1礦體特征

丁里礦區(qū)（南段）瓷石礦原巖為花崗斑巖，屬燕山期第三次侵入的丁里巖體。由于第四系覆蓋，分割為南北兩塊，通過填圖鉆揭露，證實(shí)第四系下部均為巖體，分布出露于狼尾巴山至15線（原勘探線）一帶，故為作一個(gè)礦段考慮。

礦體簡(jiǎn)介如下：

礦體東西出露最大寬度2km，南北2km，出露標(biāo)高45m～132m，出露面積1.29km2。礦體內(nèi)有一個(gè)上石碳統(tǒng)太原組的捕虜體，捕虜體面積19802m2，捕虜體多已蝕變?yōu)榻菐r、大理巖等。蝕變不強(qiáng)，蝕變帶不寬而且單一，蝕變帶一般1m至數(shù)米，未見礦化及矽卡巖。本礦體表面風(fēng)化一般，風(fēng)化層厚10cm～25cm，主要礦物為長(zhǎng)石、石英，約占85%，粘土礦物為蒙脫石、伊利石約占12%。

據(jù)填圖孔揭露，第四系厚5.65m～6.24m。

2.2礦石質(zhì)量

2.2.1礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成份

礦石為花崗斑巖，氣孔狀花崗斑巖兩種：灰白、淺灰、淡粉紅色斑狀結(jié)構(gòu)（照片1、2），塊狀構(gòu)造，部分氣孔狀構(gòu)造，斑晶主要由斜長(zhǎng)石、石英、鉀長(zhǎng)石組成，斑晶占3%～8%。基質(zhì)為細(xì)晶～微晶結(jié)構(gòu)，主要由石英、斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石及少量暗色礦物片組成?？偟牡V物含量斜長(zhǎng)石25%～50%。鉀長(zhǎng)石25%～40%，石英25%～45%，黑云母、白云母及暗色礦物少量。次生礦物伊利石、蒙脫石等。

X衍射定量定性分析（2-XX～5-XX），風(fēng)化程度低的礦石主體礦物石英、長(zhǎng)石占96%，其他余量。風(fēng)化程度較高的礦石主體礦物石英、長(zhǎng)石占75%，蒙脫石15%，伊利石7%，其他余量。

現(xiàn)將主要礦物描述如下：

石英：無色透明，內(nèi)部純凈，個(gè)別可見到短六個(gè)方柱狀、雙錐自形晶或半自形晶，六方柱多數(shù)不發(fā)育。部分熔蝕，自形，多邊形，也有半自形—他形粒狀，粒徑1mm～2mm?；|(zhì)石英：他形粒狀，常呈蠕蟲狀與長(zhǎng)石組成放射狀的文象結(jié)構(gòu)。

鉀長(zhǎng)石：自形、半自形柱狀、板狀，個(gè)別顆粒可見卡氏雙晶，部分表面呈淺牛皮色、高嶺土化，部分顆粒僅保留外形輪廓，內(nèi)部由鱗片狀絹云母交代。個(gè)別樣品中，鉀長(zhǎng)石高嶺石化較強(qiáng)，表面吸附鐵質(zhì)而呈褐色。

斜長(zhǎng)石：自形板狀，有的呈長(zhǎng)柱狀或長(zhǎng)條形。有的僅保留外形，個(gè)別具聚片雙晶，部分絹云母化明顯。

絹云母：細(xì)小鱗片狀，一部分為自生礦物，形成大顆粒，另一部分為次生礦物，分布在長(zhǎng)石顆粒之間，也有交代斑晶中的斜長(zhǎng)石。

黑云母：片狀、淺綠～深綠色，一組極完全解理。內(nèi)部有鐵質(zhì)不透明礦物析出。

白云母：自生礦物，彎曲片狀，淺黃—深黃，一組極完全解理。

磁鐵礦：副礦物，不透明，黑色、粒狀。2.2.2礦石物理性質(zhì)由于丁里礦區(qū)（南段）是丁里礦區(qū)的一部分，根據(jù)中國(guó)

礦業(yè)大學(xué)分析測(cè)試中心、國(guó)土資源部合肥礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心等單位對(duì)丁里礦區(qū)瓷石礦石的測(cè)試結(jié)果及野外肉眼觀察，瓷石礦石具以下物理性質(zhì)：

顏色：淺灰白、灰白、淡粉紅色。

結(jié)構(gòu)：為斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶由石英、長(zhǎng)石組成，斑晶自形—半自形，基質(zhì)由石英、長(zhǎng)石、絹云母組成，為細(xì)粒、微粒結(jié)構(gòu)。

構(gòu)造：塊狀、氣孔狀構(gòu)造。

次生變化：部分樣品斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石具絹云母化、泥化，少量樣品斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石泥化、絹云母化強(qiáng)烈。

硬度：摩氏硬度6～7級(jí)。體重：經(jīng)小體重測(cè)試結(jié)果，礦石平均體重2.60?？箟簭?qiáng)度：84.1Mpa～214Mpa、平均139.61Mpa。2.2.3礦石化學(xué)成分（表1）氧化物含量：化學(xué)成分是衡量礦石質(zhì)量?jī)?yōu)劣及作為礦石加工利用的

重要指標(biāo)?，F(xiàn)根據(jù)礦段內(nèi)1759個(gè)基本分析樣及294個(gè)組合分析樣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，礦石化學(xué)成分：SiO266.56～79.05%;平均76.09%;Al2O310.32～16.97%，平均12.97%;Fe2O30.21～1.03%，平均0.54%;TiO20.026～0.081%，平均0.057%;Fe2O3+TiO20.597%;K2O3.31～8.21%，平均4.24%;Na2O1.23～7.37%，平均4.21%;K2O+Na2O8.45%，CaO0.21～0.46%，平均0.31%;MgO0.013～0.072%，平均0.039%;SO30.007～0.137%，平均0.027%。

化學(xué)成分特征：

通過對(duì)礦石平均化學(xué)成分統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出瓷石礦石的化學(xué)成分具以下特征：

1SiO2、Al2O3含量較高，SiO2兩極值為66.56%～79.05%，平均76.09%，可以全部或部分取代陶瓷原料配方中的石英原料，Al2O310.32%～16.97%，平均12.97%，滿足瓷石原料要求。

2K2O、Na2O含量：K2O3.31%～8.21%，平均4.24%、Na2O1.23%～7.37%，平均4.21%、K2O+Na2O平均8.45%，從化學(xué)成分可看出K2O、Na2O含量相對(duì)較高，屬熔劑性原料，可以大范圍降低燒成溫度，節(jié)約能源，給低溫?zé)商沾芍破穭?chuàng)造有利條件。

3有害組分Fe2O3、TiO2含量：Fe2O30.21%～1.03%，平均0.54%;花崗斑巖與氣孔狀花崗斑巖從化學(xué)分析結(jié)果來看Fe2O3含量沒有明顯的差別，肉眼觀察氣孔狀花崗斑巖氣孔中?？梢姷酱盆F礦及暗色礦物，估計(jì)局部鐵含量較高。

TiO20.026～0.081%，平均0.057%;TiO2含量一般很低，肉眼很難鑒別，從化學(xué)分析結(jié)果來看，花崗斑巖與氣孔狀花崗斑巖差別不大，我們認(rèn)為TiO2不是主要的有害成份，主要有害成份是Fe2O3。Fe2O3+TiO2為0.597%，小于1%。符合普通陶瓷原料的要求，用作高級(jí)陶瓷原料需除鐵、鈦。

4CaO、MgO：CaO0.21%～0.46%，平均0.31%;MgO0.013%～0.072%，平均0.039%;據(jù)礦區(qū)15個(gè)礦石全分析結(jié)果：FeO0.14%～0.34%，平均0.23%;P2O50.007%～0.014%，平均0.011%;灼減0.31%～0.78%，平均0.61%;H2O0.11%～0.31%，平均0.18%。

礦體332（首采礦體）平均化學(xué)成分Al2O312.97%，F(xiàn)e2O30.48%，TiO20.057%，F(xiàn)e2O3+TiO20.537%，K2O4.24%、Na2O4.24%、K2O+Na2O8.48%、SiO276.19%、CaO0.30%、MgO0.031%，SO30.029%。

化學(xué)成分Al2O3、Fe2O3+TiO2、Na2O+K2O含量符合《礦產(chǎn)工業(yè)要求參數(shù)手冊(cè)》建筑衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷礦物原料高嶺土第三類（瓷土和瓷石）一般要求。

2.3礦石類型和品級(jí)

礦石的自然類型

按《礦產(chǎn)工業(yè)要求參數(shù)手冊(cè)》建筑、衛(wèi)生陶瓷、日用陶瓷礦物原料。礦石屬礦物原料高嶺土第三類（瓷石和瓷土），自然類型為花崗斑巖、氣孔狀花崗斑巖兩種。

礦石的工業(yè)類型：長(zhǎng)石、石英質(zhì)陶瓷原料用瓷石礦。

2.4礦體圍巖和夾石

2.4.1礦體圍巖

丁里礦區(qū)（南段）西南側(cè)見有太原組捕擄體，捕虜體為礦體的頂板，巖性主要為灰?guī)r、砂質(zhì)頁巖、砂巖互層。其他方面均為第四系覆蓋，產(chǎn)狀不明。

2.4.2夾石

礦區(qū)內(nèi)瓷石礦體出露寬度及沿深均較穩(wěn)定，根據(jù)剖面測(cè)量、鉆孔資料及樣品分析結(jié)果，各礦體內(nèi)均無夾石。

3.礦床成因及找礦標(biāo)志

3.1礦床成因

本礦床侵入時(shí)代為燕山期第三次，屬偏堿之酸性巖類。與北北東向斷裂帶關(guān)系極為密切，嚴(yán)格受其控制。同位素年齡值為1.223億年～1.156億年。本次侵入巖出露不多，分布不廣，如徐山巖體、磨山巖體、青山寨巖體等，出露面積0.1km2～0.6km2不等。侵入地層∈1m-0，巖體產(chǎn)狀多為巖株、巖床。礦床成因類型為巖漿巖型。

3.2找礦標(biāo)志

瓷石（瓷土）礦原巖呈多種鋁硅酸鹽巖石特別是酸性火成巖、本區(qū)出露的花崗斑巖、花斑巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖均可作瓷石礦的勘查對(duì)象。

除蕭縣的丁里礦段巖體外、埇橋區(qū)夾溝磨山花崗斑巖體及周邊的乾山、青山、圣泉寺、芒碭山等地出露的花崗斑巖均可為今后尋找此類礦產(chǎn)的理想靶區(qū)。

4.結(jié)論

通過詳查工作，基本查明礦區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖及水文地質(zhì)情況，對(duì)礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、大小、分布情況，對(duì)礦石的物質(zhì)成分、化學(xué)成分結(jié)構(gòu)構(gòu)造等已基本了解，對(duì)礦石的加工工藝性能進(jìn)行了試驗(yàn)?？偨Y(jié)了礦床特征及成礦規(guī)律，為其他礦區(qū)找礦提供了一定的參考。

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