1. 引言
中国瓷土(瓷石)、高岭土资源丰富，矿床类型众多，用途也极为广泛 [1]。高岭土广泛应用于造纸、陶瓷、橡胶填料、涂料和化工等工业领域 [2]。瓷土(瓷石)是陶瓷工业主要制瓷矿物原料之一 [3]。近年来，高岭土、瓷土(瓷石)矿通过功能化改性，应用领域不断拓展 [4] [5] [6] [7] [8]，已成为勘查与开发的热点非金属矿产。
右水矿区是一个细晶岩脉型瓷土(瓷石)矿与花岗岩风化壳残积型高岭土矿复合型矿床，脉状瓷土(瓷石)矿旁侧分布面状高岭土矿。瓷土、高岭土矿床为原岩经风化作用形成的残积型矿床，矿床的形成受原岩的物质成分、气候条件、地貌条件、构造条件、水文地质条件等多种因素的综合控制，控矿因素基本相似。
该矿床在70年代初有过民采，瓷土出售原矿，高岭土需淘洗出售精矿。矿石的主要有益组分为Al2O3,主要有害组分为Fe2O3和TiO2。
2017年江西省地质勘查基金中心部署了右水瓷土(瓷石)矿详查项目。笔者查阅国内外细晶岩脉型瓷土(瓷石)矿和花岗岩风化壳残积型高岭土矿资料，发现尚无研究该类型矿床地质特征差异性的相关文献。本文采用采样、测试等手段研究了其主要的特征差异性，为同类型矿床勘查开发提供有益的参考与启示。
2. 矿区地质概况
矿区大地构造位置处于南岭东西向构造带东段与武夷山北北东向隆起带南段西坡复合部位 [9]、石城-寻乌北北东向深大断裂、云霄—上杭北西向断裂构造带交汇部位 [10]。地层岩性主要为寻乌岩组变粒岩、片岩。见少量的片理褶皱和断裂构造。花岗岩体主要为高圳排和庙背岩体。高圳排岩体主要为细中粒斑状黑云母花岗岩，庙背岩体主要为中细粒含电气石二云母花岗岩。岩体出露面积大，岩浆活动强烈。花岗岩体本身及岩体与寻乌岩组接触带附近岩石蚀变较强，主要有钾长石化、白云母化、黄铁矿化和硅化等。目前在该区主要发现了燕山期侵入的细晶岩脉型瓷土(瓷石)矿和花岗岩风化壳残积型高岭土矿 [11] [12]。高岭土矿体呈面型分布，瓷石(瓷土)矿体呈断续脉状分布(图1)。
1、联圩组；2、寻乌岩组变粒岩、片岩；3、高圳排岩体细中粒斑状黑云母花岗岩、细（微）粒斑状黑云母花岗岩；4、庙背岩体中细粒含电气石二云母花岗岩；5、高圳排岩体风化壳；6、庙背岩体风化壳；7、高圳排岩体风化壳残积型高岭土矿体及编号；8、庙背岩体风化壳残积型高岭土矿体及编号；9、细晶岩脉型瓷土矿体及编号；10、地质界线；11、矿区范围
Figure 1. Geological sketch map of Youshui mining area
图1. 右水矿区地质简图
3. 差异性研究
3.1. 赋矿原岩
采取有代表性的新鲜岩石样品进行薄片鉴定分析(图2)。瓷土(瓷石)赋矿原岩岩性为花岗细晶岩，高岭土赋矿原岩岩性主要为中细粒斑状黑云母花岗岩和中细粒含电气石二云母花岗岩。
(a) 花岗细晶岩 
(b) 中细粒斑状黑云母花岗岩 
(c) 中细粒含电气石二云母花岗岩
Figure 2. Microscope picture of host rock
图2. 赋矿原岩显微镜图片
花岗细晶岩：镜下观察岩石呈花岗细晶结构、块状构造，主要由钾长石(47%)、斜长石(20%)、石英(25%)、次为白云母(8%)组成，含微量方解石。斜长石呈半自形柱状，粒径大小为0.1~0.2 mm。钾长石多与石英作有规律性交生，呈显微文象状、球粒状，多由石英条与长石条(纤维)组成球粒，白云母片径大小0.1~0.25 mm，均匀分布于粒间，方解石微量分布于粒间。
中细粒斑状黑云母花岗岩：镜下观察岩石呈似斑状结构、块状构造，主要由斜长石(36%)、微斜条纹长石(34%)、石英(27%)、少量黑云母(3%)组成。斑晶有微斜条纹长石、斜长石，粒径大小5.5~9 mm，呈条柱状，板柱状，斑晶中包裹细粒石英，斜长石斑晶被绢云母交代，受应力作用聚片双晶发生扭折。基质由斜长石、石英和黑云母组成，分布于斑晶粒间，基质矿物粒径大小0.2~2.5 mm，石英受应力作用，强烈波状消光，吕德尔线和变形纹普遍发育。
中细粒含电气石二云母花岗岩：镜下观察岩石呈花岗结构、块状构造，主要由钾长石(42%)、斜长石(25%)、石英(23%)、少量白云母(3%)、黑云母(3%)、电气石(3%)组成。矿物粒径0.5~2.3 mm。钾长石呈他形粒状、柱状，个别半自形，被白云母、黑云母交代，斜长石呈半自形柱状、板柱状，被钾长石交代。电气石呈柱状、粒状，粒径0.05~0.2 mm，个别达15 mm，碎裂发育。
3.2. 赋矿部位
对瓷土和高岭土矿体顶底板的埋藏深度进行统计研究(图3)。
(a) 瓷土 
(b) 高岭土
Figure 3. Scatter diagram of buried depth on top and bottom of Porcelain clay and Kaolin ore body
图3. 瓷土、高岭土矿体顶、底板埋藏深度散点图
选择V1-2号瓷土矿体各勘探线(共8条线)上的埋藏深度进行统计(表1)，瓷土矿体顶板平均埋深1.32 m，底板平均埋深24.49 m，矿体赋存于整个全风化层。
Table 1. Statistical table of buried depth of top and bottom of No. V1-2 Porcelain clay ore body
表1. V1-2号瓷土矿体顶板、底板埋藏深度统计表
选择VIII号高岭土矿体共13个见矿工程进行统计(表2)，高岭土矿体顶板平均埋深6.11 m，底板平均埋深14.91 m，矿体主要赋存于全风化层的中部。
Table 2. Statistical table of buried depth of top and bottom of No.VIII kaolin ore body
表2. VIII号高岭土矿体顶板、底板埋藏深度统计表
3.3. 矿石(土)特征
3.3.1. 粒度组成
采用JL-1177型激光粒径测试仪对瓷土样品(5件)和瓷石样品(5件)进行粒度分布检测(表3)。
Table 3. Grain size distribution of porcelain clay and porcelain stone ore
表3. 瓷土、瓷石原矿粒度分布表
瓷土和瓷石原矿粒度主要分布于0.2~2 μm之间，含量占比约为73%~74%，瓷土粒度平均值为1.113 μm，瓷石粒度平均值为1.072 μm。瓷土和瓷石主要由微细粒级颗粒组成。
对高岭土原矿样品(1件)进行粒度分布检测(表4)。
高岭土原矿40 μm以下细粒级含量低，占比23.58%，<2 μm粒级含量仅占2.27%。主要在5~40 μm间分布，含量占比在3.88%~5.26%间变化。总体规律是随着粒度增大，占比提高。对高岭土原矿各种矿物含量及分配率进行统计(表5)。
Table 4. Distribution table of kaolin raw ore size (<40 μm)
表4. 高岭土原矿粒度(<40 μm)分布表
Table 5. Distribution rate of the size composition of kaolin raw minerals
表5. 高岭土原矿矿物粒级分配率表
从表5中可看出，高岭土原矿中各种矿物粒度分布规律较明显。高岭土在50 μm以下细粒级中，占86.43%，2 μm以下粒级占7.3%。相反，石英主要分布在0.1 mm以上粗粒中占94.75%。白云母和钾长石粒度分布相近，主要在50 μm~0.5 mm中粒级中。在50 μm以下粒级中，白云母占25.44%，钾长石占32.31%，石英仅占2.25%。
3.3.2. 淘洗率
采用常规淘洗法(过325目筛)对瓷土和高岭土进行淘洗率 [13] 研究(表6、表7)。
Table 6. Results of porcelain clay washing rate
表6. 瓷土淘洗率结果表
瓷土淘洗率研究样品共11件，淘洗率为38.73%~57.04%，平均值47.79%。原矿Al2O3品位17.14%~19.75%，平均品位17.74%，精矿Al2O3品位22.21%~26.60%，平均品位24.62%。原矿Fe2O3品位0.60%~0.90%，平均品位0.68%，精矿Fe2O3品位0.60%~1.10%，平均品位0.76%。原矿TiO2品位0.04%，精矿TiO2品位0.04%。
Table 7. Results of kaolin washing rate
表7. 高岭土淘洗率结果表
高岭土淘洗率研究样品共4件，淘洗率为19.10%~38.50%，平均值27.22%。原矿Al2O3品位15.17%~20.34%，平均品位16.81%，精矿Al2O3品位25.86%~36.20%，平均品位32.24%。原矿Fe2O3品位1.25%~1.56%，平均品位1.45%，精矿Fe2O3品位1.44%~2.81%，平均品位2.00%。原矿TiO2品位0.18%~0.20%，平均品位0.19%，精矿TiO2品位0.20%~0.21%，平均品位0.21%。
3.3.3. 矿物成分
采用荷兰帕纳科公司生产的X’pert Pro型X射线衍射仪对瓷土原矿样品、瓷石原矿样品和高岭土原矿样品(各1件)进行检测。瓷土原矿主要矿物组成为石英(49%)、高岭石(30%)、白云母(19%)等。瓷石原矿主要矿物组成为石英(55.5%)、高岭石(12.5%)、白云母(21%)、微斜长石(5%)等。高岭土原矿主要矿物 [14] 组成为石英(52%)、高岭石(22%)、钾长石(9.5%)、斜长石(6%)，黑云母(5.5%)白云母(4%)等(图4)。
3.3.4. 化学成分
采用Axlos荧光光谱仪对瓷土原矿、瓷石原矿、混合矿石淘洗精矿(各1件)进行化学成分分析(表8)。
对高岭土原矿、淘洗精矿(各1件)进行化学成分分析(表9)。
由表8和表9可见，瓷土、瓷石和高岭土原矿SiO2含量较高，淘洗后瓷土精矿SiO2含量略有降低，降幅9%。高岭土精矿SiO2含量降低明显，降幅达33%。说明高岭土原矿中石英粗颗粒含量较高，传统淘洗方法可将高岭土原矿去除较多的石英粗颗粒，精矿Al2O3品位提升较大，升幅94%。而瓷土原矿石英微细颗粒含量较高，传统淘洗方法不能有效去除石英微细颗粒，精矿Al2O3品位提升相对较小，升幅16%。
(a) 瓷土 
(b) 高岭土 
(c) 瓷石
Figure 4. Pictures of porcelain clay, porcelain stone and kaolin raw ore
图4. 瓷土、瓷石、高岭土原矿图片
Table 8. Main chemical composition of porcelain clay and porcelain stone
表8. 瓷土、瓷石主要化学成分表
Table 9. Main chemical composition of kaolin
表9. 高岭土主要化学成分表
4. 结论
右水矿区瓷土(瓷石)与高岭土矿的赋矿原岩、赋矿部位、矿石的粒度组成、淘洗率等特征差异性 [15] 较明显(表10)。
Table 10. Difference of geological characteristics between porcelain clay and kaolin
表10. 右水矿区瓷土(瓷石)与高岭土矿床地质特征差异性
1) 瓷土(瓷石)赋矿原岩为花岗细晶岩。高岭土赋矿原岩主要为中细粒斑状黑云母花岗岩和中细粒含电气石二云母花岗岩。
2) 瓷土赋存于整个全风化层。高岭土主要赋存于全风化层的中部。
3) 瓷土和瓷石原矿粒度主要分布于0.2~2 μm之间，含量占比约为73%~74%。高岭土原矿40 μm以下细粒级含量低，占比23.58%，主要在5~40 μm间分布，含量占比在3.88%~5.26%间变化。
4) 瓷土淘洗率(47.79%)明显高于高岭土淘洗率(27.22%)。传统淘洗方法可将高岭土原矿中的石英粗颗粒去除，精矿Al2O3品位提升较大，升幅94%。而瓷土原矿石英微细颗粒含量较高，传统淘洗方法不能有效去除石英微细颗粒，精矿Al2O3品位提升相对较小，升幅16%。
基金项目
江西省地质勘查基金项目“江西省会昌县右水瓷石(瓷土)矿详查”(编号：20170035)。