章村地区瓷土特征与赋存研究

作     者：申炫烨 

作者单位：河北工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：丁述理;黄维清

授予年度：2015年

学科分类：081803[工学-地质工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主      题：章村 瓷土 矿物学特征 物化性能 

摘      要：瓷土是层状含水硅酸盐类粘土矿物或矿物集合体的通称。其主要矿物成分可能是高岭石、伊利石或多种矿物的集合体。它独特的物理化学性质使其在工业领域具有极为广阔应用前景和市场潜力,尤其在陶瓷、橡塑、造纸等许多行业都占有重要的位置。随着对瓷土功能认识的的深入和应用领域的扩大,对瓷土矿的需求量在日益增加。本文研究了河北省邢台煤田章村矿区瓷土的矿物学特征、岩石学特征、地球化学特征、赋存特征、工艺性能及应用前景。以其为合理开发与利用煤系地层伴生的无机非金属矿产提供依据。研究发现,本区7个主要瓷土层位于二叠系石盒子组。其中1-5#赋存于上石盒子组的1段和2段地层,6#和7#瓷土赋存于下石盒子组地层。利用X-射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)等分析手段对瓷土成分进行了分析。结果表明,6#和7#瓷土中的主要矿物为伊利石,为本区质量较好的瓷土。研究区内I区西南部和中部以及II区东北部,受岩浆活动的影响明显加大,瓷土局部发生变质较为明显,伊利石转变成为叶腊石和绿泥石的量在增大。1-5#瓷土粘土矿物成分多为伊利石、叶腊石和绿泥石的组合。在变质作用明显的层段,伊利石全部转化为叶腊石和绿泥石;瓷土的红外光谱测试图谱分为4种类型:(1)伊利石型;(2)伊利石-绿泥石型;(3)叶腊石-绿泥石型;(4)伊利石-叶腊石-绿泥石型。扫描电镜下6#和7#瓷土中的伊利石镜呈大的鳞片状,晶体轮廓明显;1-5#瓷土中的伊利石多以细小碎片的形式分布于中叶腊石和绿泥石的晶体之间,偶见大的伊利石片状集合体。1-7#瓷土的岩石化学分析结果表明,随着瓷土赋存深度的增加,瓷土中TFe203含量逐渐降低,其中7#瓷土中TFe203含量最低(3.67%);瓷土中微量元素多数低于或接近地壳中元素的丰度值,As,Pb,Cu,Th,U等有害元素的含量略有偏高。本区中下石盒子组一段(6#瓷土层)的样品可达到I级瓷土标准,且6#瓷土层厚度较大,在研究区分布广泛,但受构造影响,在研究区内地层起伏较大。本区瓷土中铁质含量普遍较高,但6#、7#瓷土经过提纯后能满足造纸涂料(填料)、搪瓷、建筑涂料、橡胶填料等工业要求。