陶瓷粘土矿含矿岩系及矿石特征解析范文

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摘要：陶瓷粘土矿是制作陶瓷的主要原料。汝州区内可用作陶瓷原料的粘土岩和砂质粘土岩，主要赋存于石炭～二叠系（C～P）地层中。

关键词：汝州；陶瓷粘土矿；含矿岩系；矿石特征；矿物成分

汝州自然资源丰富，是河南省重要的能源、原材料产区之一和主要的陶瓷生产基地。而陶瓷粘土作为制作陶瓷的主要原料，在汝州广泛分布，矿产开采历史悠久。

1陶瓷粘土矿含矿岩系

汝州地质构造复杂，地层出露较为齐全。区内的陶瓷粘土矿，赋存于石炭～二叠系（C～P）地层中，其含矿岩系，主要包括石炭系上统本溪组（C2b）一套厚度不大的含铁富铝的粘土岩－铝土岩（矿）组合，及二叠系下统山西组（P1s）和中统石盒子组（P2s）的砂岩－泥岩（粘土岩）组合。另外，石炭系上统太原组（C2t）局部也有少量陶瓷粘土矿赋存。

1．1石炭系上统本溪组（C2b）

石炭系上统本溪组地层，在本区厚度一般不超过20m，主要呈层状、似层状、透镜状、鸡窝状产出，平行不整合于寒武系上统崮山组（∈3g）白云质灰岩或白云岩风化侵蚀面之上。区内本溪组地层，下部（C2b1）一般为灰黄色、少量青灰色铁铝质粘土岩（页岩），局部夹少量山西式铁矿；中部（C2b2）为浅灰－灰色豆鲕状结构、块状构造为主的铝土矿层，多夹铝质粘土矿，局部铝土矿缺失；上部（C2b3）即所谓的铝土矿的矿帽，一般为黄褐、浅灰、紫色铝质粘土岩、砂质粘土岩（页岩）等，局部夹煤线。

1．2二叠系下统山西组（P1s）和中统石盒子组（P2s）

该两组地层厚度较大，且较稳定，与下伏地层石炭系上统太原组（C2t）为整合接触。该两组地层，岩性主要为浅灰－灰色中－细粒砂岩、灰－深灰色、局部紫灰色砂质泥岩、泥岩（粘土岩）及煤层，其中包括山西组的小紫斑泥岩及石盒子组的大紫斑泥岩。

2陶瓷粘土矿矿石特征

用来制作陶瓷的粘土和粘土岩类，工业上习惯称为陶土。汝州境内的陶瓷粘土矿矿石，主要成分为SiO2、Al2O3，次为Fe2O3，并含有少量的碱金属氧化物如K2O、Na2O、CaO、MgO，以及TiO2等，局部还有少量灼碱（包括化合水和碳酸盐分解的二氧化碳和有机物的挥发）。关于陶瓷粘土矿的分类，有多种方法。这里根据矿石砂质的含量，分为两种类型：粘土岩类和砂质粘土岩类。

2．1粘土岩

粘土岩在本区分布极为广泛，主要赋存于二叠系下统山西组（P1s）和中统石盒子组（P2s）地层中，少量赋存于石炭系上统本溪组（C2b）和太原组（C2t）地层中。矿石多呈浅灰－灰色，少量灰白、深灰、紫灰色。多为泥质结构，层状构造。矿物成分以粘土矿物为主，含少量碎屑，局部含少量氧化铁。粘土矿物成分主要是伊利石，呈显微鳞片状，定向排列。碎屑多呈棱角状，粒径0．01mm～0．1mm不等，成分主要是石英、长石及少量云母，分布不均匀，有的纹层稍多。氧化铁分布不均匀，有的纹层含量稍多。紫木节，在当地俗称“黑毛土”，实属粘土岩，产于二叠系下统和中统煤系地层中，是和粘土页岩共生的软质矿层。作为陶瓷原料，其可塑性好，是提高坯体强度，改善泥浆流动性的主要用料。紫木节分布广泛，区内采坑中多有出露，但厚度一般较小，0．2m～4．0m不等，多为1．0m左右。外观一般呈暗紫色、褐色或红褐色，泥质结构，纹层状构造，多呈揉皱状，矿物成分主要是粘土矿物，含少量氧化铁。粘土矿物主要呈隐晶质，混染氧化铁呈红色。氧化铁呈分散状分布于粘土矿物中。

2．2砂质粘土岩（包括砂质页岩）

砂质粘土岩（包括砂质页岩）分布极为广泛，主要赋存于石炭系上统太原组（C2t）、二叠系下统山西组（P1s）和中统石盒子组（P2s）地层中，少量赋存于石炭系上统本溪组（C2b）地层中。矿石多呈浅灰－灰－深灰色，少量褐灰色。多为砂质泥状结构或细粒砂状结构，层状或页理构造。碎屑呈棱角或次棱角状，成分以石英为主，含少部分泥质岩屑和云母，其中云母以白云母为主，少量黑云母，呈鳞片状，鳞片多有扭折弯曲现象，定向排列。碎屑分布不均匀，有的纹层含量较多，有的纹层含量较少。基质主要为粘土矿物，局部含少量氧化铁，其中粘土矿物主要是伊利石，显微鳞片状，定向排列。氧化铁分布不均匀。

［参考文献］

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［2］吴国炎，姚公一，吕夏，等．河南铝土矿床［M］．北京：冶金工业出版社，1996．

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［4］河南省地质矿产厅．河南省区域地质志［M］．北京：地质出版社，1989．

作者:张广宇 单位:河南省有色金属地质矿产局第二地质大队