陶瓷常用矿石是怎样形成的?

恒润丰有色金属冠名

陶瓷常用矿石有黑泥白泥、瓷片砂(高铝砂)、高岭土、钾钠长石、石灰石、硅灰石、白云石、滑石等，深入了解这些矿石的成因，无论对于矿山和加工厂稳定产品质量，还是陶瓷厂合理使用这些矿石，及时处理使用过程中出现的问题，都大有益处！

黑泥和白泥其矿物学名称为“球粘土”，起源于陶瓷泥当时英国原始生产方式，即开采时，先在露天采矿坑中把泥切成立方块体，其边长约为22～25cm，每块质量为14～16kg，然后滚成球状，干燥后装车运走，“球粘土”因而得名。

球粘土矿层总是与褐煤或褐煤质粘土等伴生，或者矿层本身常含有机质（广东、广西和福建等地常含1-2%有机质，甚至高达10%以上）而呈黑或褐黑色，称之为黑泥或灰泥；黑泥在地表经过较长时间强烈风化作用，将所含有机质风化淋滤掉而呈白色，称之为白泥。

黑泥白泥常形成于湖沼，湖沼长期大量生长着植物，底部堆积着植物残体并有褐煤伴生，在水和微生物或超微生物细菌作用下，形成源源不绝腐殖酸，尤其是其中富里酸，能使湖沼水不断维持酸性至强酸性。在这种酸性沼泽水介质条件下，火山灰或陆源铝硅酸盐如长石及粘土碎屑等溶解，又在适当pH条件下形成自生高岭石(呈假六方片状无序高岭石)。

无论从陆源搬运(长途被水流搬运和冲刷碎屑高岭石)还是湖沼盆地自生无序高岭石，质点都非常小(<2μm)，常悬浮在湖沼水中难以絮凝或沉积。由于湖沼水中含有富里酸等有机酸较多，与高岭石等粘土质点发生吸附作用，形成颗粒较大有机黑泥白泥集合体，从而较快沉积。黑泥白泥产于时代很晚新生代，明显受生物及有机质影响，衍生腐殖酸使其可塑性与粘结性十分有利天然添加剂。

瓷片砂是总名称，通常以地名+砂命名，如清远砂，台山砂等。瓷片砂矿物成分主要为石英、高岭土，其它有钾长石、钠长石和云母等；化学成分主要为SiO270-80%，Al2O3≥17%，K2O+Na2O＜3%，CaO＜0.5%，Fe2O3+TiO2≤1.5%，1200℃电炉烧白度≥50，最好65以上，水分＜12-18%；一般Al2O317-18%，烧白度要求60以上，如果Al2O3≥20%，称之为高铝砂，烧白度可降低，可低至55。

瓷片砂（高铝砂）是硅酸盐和铝硅酸盐矿物（钾长石、钠长石）或岩石（安山岩、闪长岩、辉长岩、花岗岩、流纹岩、伟晶岩、凝灰岩、硅酸盐质碎屑岩、硅铝质火山沉积物、粘土岩、粘土质砂岩、硅铝质砾岩、硅铝质页岩、硅铝质泥岩、长石砂岩、长石石英砂岩）经长期风化淋滤，钾、钠、钙、镁、铁等元素多析出迁移，铝、硅元素多保留，硅酸盐、铝硅酸盐矿物和岩石分解形成，以高岭土和石英为主，含少量钾长石、钠长石、云母等的混合物，混合物在原地沉积或残积，或搬运异地沉积而成。

瓷片砂（高铝砂）原岩如果是岩浆岩，其形态有岩体、岩株、岩脉等，且不同时期不同成分的岩脉会穿插混生，沉积岩有层状、似层状、透镜状等，而且同一形态不同部位其矿物成分和化学成分也不一定均匀，再加上地壳运动，其分布和形态还会发生断裂、褶皱等不规则变化，因此经几亿年或几千万年风化淋滤而成的瓷片砂成分也会有变化，而且风化后瓷片砂（高铝砂）在不同时期不同成分会在逐步沉积时受沉积地形或环境影响，同一瓷片砂（高铝砂）区不同部位的成分也不一定一样。因此，瓷片砂（高铝砂）开采时如果不能专业准确把握瓷片砂（高铝砂）矿的分布、形态和成分变化规律，只用勾机去盲目开采挖砂，质量不会稳定。

中国高岭土矿床类型有风化壳、沉积和热液蚀变型3种，以风化壳矿床为最重要，如广东、福建高岭土矿床，成矿时代主要为新生代和中生代后期，晚古生代也有矿床形成。

风化壳高岭土分风化残积型和风化淋滤两种，其中风化残积高岭土是由中酸性火成岩或变质岩在弱酸性地表水持续淋滤作用下形成，不同风化带高岭土矿物有明显分带性。高岭石常集中在矿体上部，多水高岭石富集在中部，而雏晶高岭石相对集中在下部；风化淋滤高岭土发育与风化残积高岭土条件相似，是由有机硫和硫化物氧化作用所生成硫酸水溶液，对母岩淋蚀作用和硫酸盐与碳酸盐发生交代作用形成。

沉积高岭土是指在特定岩性组合地质背景下，在沉积期后由酸性水介质淋洗作用，早先沉积铝硅酸盐岩就地经过漫长改造而形成。高岭土富化层位都无例外产在各个时代煤系中，矿层位于可燃性有机岩下部或中间，高岭土富集规模和质量与可燃性有机岩丰度和成煤时代有关，也与煤系中铝硅酸盐岩沉积规模和黄铁矿富集有密切关系，中国沉积高岭土主要产在古生代石炭—二叠系煤系地层中。

热液高岭土是由火山喷发期后含硫酸热液对早先形成火山岩产生蚀变作用而形成，蚀变带中明矾石大量富集是指示热液介质化学性质标志矿物。

钾钠长石矿主要有两种类型，大多为伟晶岩和岩浆岩型矿床，少部分为风化型矿床。

伟晶岩型长石矿主要赋存于伟晶岩区，其围岩多为古老沉积变质片麻岩或混合岩化片麻岩，也有一些矿脉产于花岗岩体或基性岩体中，或在其接触带上，矿石主要为钾长石、钠长石、石英、云母，偶见电气石、绿柱石等。

中国长石矿床多为伟晶岩型矿床，如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、辽宁海城及湖南衡山等均属此类；岩浆岩型长石矿床产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中，其中以产于碱性岩中最为重要，如霞石正长岩、霞石正长斑岩矿床，其次为花岗岩、白岗岩矿床以及正长岩、石英正长岩矿床等。

风化型长石矿主要为钾砂或钾钠砂矿床，由花岗岩、伟晶岩等含钾钠原岩风化而成。

石灰石是地壳中分布最广的矿产之一。按矿石中所含成分不同, 石灰石可分为硅质石灰石、粘土质石灰石和白云质石灰石三种；按其沉积地区，石灰石可分为海相沉积和陆相沉积, 以前者居多; 按其成因, 石灰石可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型。

湖泊或海水中的CaCO3达到过饱和时，可沉积形成大量的方解石或文石，如果方解石或文石没有结晶，呈隐晶质，则为石灰岩，如果结晶，则为方解石或文石；在某些矿泉里，方解石和文石沉积构成石灰华；另外，多胚孔的生物体死掉以后，它们极其微小的身躯沉到海底，积聚成了厚厚的一层贝壳，这层东西逐渐粘结在一起并且压缩成一种松软的石灰岩，为白垩土。

中国已知具有工业价值硅灰石矿床成因类型主要有接触热变质和接触交代两种，成矿时代主要为石炭纪、二叠纪，其次为泥盆纪、志留纪和寒武纪。

硅灰石接触热变质矿床为富含硅质石灰岩(如含燧石条带或燧石团块石灰岩)经侵入体热力烘烤发生接触变质而成，成矿过程是硅质灰岩中SiO2和CaCO3经侵入体热变质作用，重新组合而形成硅灰石，一般没有外来物质带入。此类型矿床矿石矿物组分通常比较简单，如成矿前原岩中SiO2和CaO比例近似硅灰石矿物理论值，成矿过程中温度与压力适宜，成矿反应充分时，可由硅灰石单矿物组成；如成矿前原岩中造矿物质(石英和方解石)含量不匹配，或由于成矿反应不充分，则在矿石中残留有石英、方解石，其他伴生矿物有少量透辉石、石榴子石等，如吉林磐石市长崴子和梨树县大顶山、浙江长兴县李家巷、江西新余—上高以及辽宁、广东等地硅灰石矿床均属此类型，是目前主要开采利用对象。

硅灰石接触交代（夕卡岩）矿床，参与形成硅灰石SiO2主要由侵入岩体或其深部上升硅质流体提供，CaCO3则来自接触带石灰岩，在早期夕卡岩阶段，经交代作用形成硅灰石交代岩－硅灰石夕卡岩，构成夕卡岩型硅灰石矿床。因此，矿石物质组成一般比较复杂，除主要为硅灰石外，还有石榴子石、透辉石、绿帘石等夕卡岩矿物，以及交代残余石英与方解石，有时有少量透闪石、绿泥石等，往往还有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿以及铅、锌等金属矿物伴生，采选较困难，湖北大冶小箕铺(下马林)、江苏溧阳、湖南常宁、青海都兰等地硅灰石矿床均属于此类型。

白云石矿床主要有湖相白云岩、碳酸盐岩区域变质型白云石大理岩和海相沉积型白云岩矿床3类，绝大多数地质学家认为从自然界海水中直接沉淀原生白云岩矿很少，仅存在于蒸发较大内陆咸水湖，全球大多数白云岩矿是次生白云岩矿，大部分经历了海相沉积，经常与方解石或大理岩、石英以及滑石共生，单纯白云石矿较少。白云岩矿体大部分直接裸露于地表，受风化作用强烈，矿石多为灰—深灰色，呈糖粒状、较稳定的层状、厚—巨厚层状产出，矿体与围岩界线较为明显。矿体出露位置植被往往较差，显示为秃山特点，地形地貌上常形成正地形。

中国滑石矿床成因类型主要有6种，区域变质型、接触交代型、超基性岩自变质型、古岩溶加热液交代型、沉积型和风化壳型。以区域变质型为最重要，其次是沉积型。

区域变质型滑石矿床成因主要是含镁碳酸盐岩区域变质热液交代作用，矿床分布广，资源储量占总资源储量55%，是中国滑石矿床最重要成因类型，成矿时代主要集中于古元古代和新元古代，矿床主要分布于辽东地区，如吉林集安、辽宁凤城翁泉沟、营口后仙峪等地。

沉积型滑石矿床成因主要是沉积-成岩作用，矿床分布比较广，资源储量相对较大，占总资源储量27%，主要是黑滑石，是中国滑石矿床重要成因类型之一。成矿时代为震旦纪和二叠纪，如江西广丰溪滩、萍塘滑石矿床。

（来源：矿材网）

►【资讯】安阳12家陶企停产6个月；佛山陶企提标改造未达要求一律停产；山东7市未用天然气陶企采暖季全停产

►【揭秘】陶瓷生产必不可少的原材料—黏土

►为什么好瓷砖价格高？告诉你真相！