中國高嶺土礦資源地質(zhì)特征
一、 礦床時空分布及成礦規(guī)律
中國高嶺土礦床類型多，其中風化淋積亞型、熱泉蝕變亞型、高嶺石粘土巖亞型都能形成規(guī)模大而質(zhì)地優(yōu)良的高嶺土礦，這在世界上是比較少見的，是中國高嶺土礦床的特點。各類型高嶺土礦床時空分布及成礦規(guī)律如下。
(一) 風化殘積亞型高嶺土礦床
該類型礦床與大面積中生代(燕山期)花崗巖及有關(guān)脈巖分布區(qū)相吻合，在中國南方廣泛分布。中國南方大部分地區(qū)屬于熱帶和亞熱帶氣候區(qū)，年平均溫度為15～25℃，年平均降雨量為1 000～2 000mm，干濕氣候為母巖的風化淋濾帶來良好的條件。從地形上看，風化殘積礦床往往保存在丘陵、臺地或山間盆地的殘丘上，風化深度一般為50m左右，深者可達100m以上。
熱帶和亞熱帶氣候雖然是酸性、中酸性巖強烈風化的非常重要條件，但當仔細研究高嶺土礦和巖體的關(guān)系時，往往會發(fā)現(xiàn)只在巖體邊部或在斷裂帶發(fā)育的地區(qū)，特別是經(jīng)過花崗巖自身后期的氣化-熱液作用下所產(chǎn)生的自變質(zhì)，或受后期偉晶巖脈及其他脈巖穿插的部位；或發(fā)現(xiàn)有絹云母化、納長石化、硅化或其他熱液蝕變作用影響的地帶，加上有利風化的氣候、雨量、構(gòu)造、地形等條件，才是尋找該類礦床最有利的地帶，也就是說，先期的蝕變作用疊加了后期的風化作用才是最有利的成礦條件。
(二) 風化淋積亞型高嶺土礦床
在川、黔、滇交界處該類型的高嶺土礦俗稱“敘永石”，產(chǎn)于二疊系樂平統(tǒng)龍?zhí)睹合岛驮缍B世陽新統(tǒng)茅口灰?guī)r的巖溶侵蝕面間。山西陽泉高嶺土礦產(chǎn)于上石炭統(tǒng)本溪組和中奧陶統(tǒng)馬家溝灰?guī)r的巖溶發(fā)育面之間。蘇州陽東淋濾型高嶺土礦產(chǎn)于下二疊統(tǒng)棲霞組大理巖化灰?guī)r的巖溶溶洞內(nèi)。就現(xiàn)有資料看，中國西南各省，特別是川、黔、滇交界處，二疊紀煤系發(fā)育地區(qū)有廣泛分布，也是尋找該礦床的有利地帶。
該類礦床的上部都有遭受風化的富含黃鐵礦的高嶺石粘土巖的層位存在，由于地表水及地下水的淋濾活動，以及黃鐵礦氧化所形成的酸性水溶液作用于鋁硅酸鹽礦物(母巖)生成硅和鋁的氧化物溶膠。這些溶膠向下運移，灰?guī)r溶洞部位形成管狀的1.0nm埃洛石沉淀。因此，首先必須有黃鐵礦，而且必須遭受風化，礦體之上殘留的蜂窩狀、爐渣狀多孔巖層，即黃鐵礦風化后流失的證據(jù)，礦層之上有時可見有褐鐵礦硬殼(鐵盤)，而且礦層底部灰?guī)r形成巖溶溶洞。使黃鐵礦風化和灰?guī)r發(fā)育巖溶的有利條件是地層隆起形成背斜。
(三) 熱液蝕變亞型高嶺土礦床
該類礦床在中國東部主要與中生代中—晚期火山活動有關(guān)。大多數(shù)礦床賦存于侏羅系上統(tǒng)的火山巖中。該類型礦床在中國分布較廣，主要沿中國東部環(huán)太平洋西帶和華北地臺北緣侏羅紀—白堊紀火山巖帶分布。較著名的礦床有江蘇蘇州觀山、浙江瑞安仙巖和松陽峰洞巖、福建德化金竹坑、吉林長白馬鹿溝、河北宣化沙嶺子等高嶺土礦。
該類礦床大多賦存于中生代火山巖發(fā)育地區(qū)，斷裂構(gòu)造和較多的巖脈穿插是有利的成礦因素。蝕變分帶明顯，堅硬的次生石英巖在地形上形成突起的陡崖。迪開石作為較高溫度的蝕變礦物，有時出現(xiàn)在礦床之中；有時高嶺土礦與葉蠟石礦、明礬石礦相伴生；有時作為內(nèi)生金屬礦床的外蝕變帶存在。中國東部從粵、閩直至遼、吉，以及華北地臺北緣是尋找該類礦床的有利地區(qū)。
(四) 熱泉蝕變亞型高嶺土礦床
該類礦床多與第四紀火山活動及地熱活動有關(guān)，并多沿斷裂帶分布，現(xiàn)代火山及地熱活動帶西起新疆、西藏邊陲，沿獅泉河—雅魯藏布江兩側(cè)展布，到日喀則以東向東北方面擴展，再沿怒江、瀾滄江、金沙江轉(zhuǎn)向東南。整個青藏高原及橫斷山區(qū)有大量水熱區(qū)分布(廖志杰等，1985；張知非，1985)。典型礦床有云南騰沖和西藏羊八井高嶺土礦。
該類礦床的蝕變分帶由強至弱。由熱泉出露點向兩側(cè)依次為：硅化、明礬石化、高嶺土化和泥化(泥化即以蒙脫石、綠泥石等粘土礦物為主的蝕變帶)。熱泉周圍形成了厚層的以硅華為主的泉華。硫質(zhì)噴氣孔周圍有較多的明礬石沉淀。以花崗質(zhì)砂礫巖為母巖，在熱水作用下所進行的堿質(zhì)淋濾作用，要比常溫下風化作用快得多。高嶺土及硫、鋰、銫、硼皆可為找礦標志。
(五) 沉積和沉積風化亞型高嶺土礦床
該類高嶺土礦床多屬第三紀或第四紀河、湖、海灣沉積，它們多沉積于斷陷盆地、河谷洼地或鄰近海灣，時代較老的如第三系吉林水曲柳礦床，沉積于松遼拗陷中部舒蘭盆地。時代較新的如廣東清遠高嶺土礦床，沉積于北江下游。福建同安、莆田等地的高嶺土，沉積于現(xiàn)代河口、海灣地區(qū)。有的屬現(xiàn)代沉積，有的屬早、晚更新世沉積。
這類礦床的物質(zhì)來源，大多為沉積盆地周圍的花崗巖石，遭受風化剝蝕，搬運距離不遠，剖面上見水平層理或交錯層理，石英顆粒磨圓度低，分選性差，礦石礦物以石英、嶺石類礦物為主，它的找礦標志是花崗巖風化殼附近的沉積盆地。因此，東南沿海各省花崗巖類巖漿巖廣泛分布，風化強烈，河谷海灣眾多，是找礦有利地帶。
(六) 含煤地層中的高嶺石粘土巖亞型高嶺土礦床
該類礦床的分布有一定層位，常位于沉積旋回的上部，有明顯的沉積韻律。中國北方石炭紀—二疊紀煤系中夾有許多層高嶺石粘土巖，在山西雁北地區(qū)一般厚30～45cm，在內(nèi)蒙古準格爾旗煤田中厚者可達數(shù)米。在山西大同、渾源、懷仁、山陰、朔縣；內(nèi)蒙古烏達、海渤灣；山東新沱；陜西銅川等地石炭紀—二疊紀煤系中都發(fā)現(xiàn)了可供工業(yè)利用的高嶺土巖。過去它們只用作耐火材料，通過最近工藝實驗研究，該類高嶺土礦床是熔制光學玻璃坩堝的高級耐火材料，在熔模精鑄工業(yè)中可逐步代替電熔剛玉等昂貴的殼型材料、人工合成莫來石的主要原料。這種高嶺石粘土巖(硬質(zhì)粘土)常見到的都很薄，厚僅數(shù)厘米至10cm，達數(shù)米的比較少見，大都用作含煤地層中煤層和巖層的對比體系。
在中國北方，凡是石炭紀—二疊紀煤系分布的地區(qū)，都有找到高嶺石粘土巖型(“高嶺巖”)礦床的可能。據(jù)成礦條件，對侏羅紀和第三紀煤系也有必要進行地質(zhì)找礦工作。
二、礦 床 類 型
以高嶺土礦床成因為基礎(chǔ)，根據(jù)不同成礦作用所體現(xiàn)的成礦地質(zhì)、地理條件、礦床規(guī)模、礦體形態(tài)和賦存特征、礦石物質(zhì)組分等方面的差異，《高嶺土礦地質(zhì)勘探規(guī)范》將中國高嶺土礦床劃分為三種類型、六種亞類型。
三、 典 型 礦 床
(一) 風化殘積亞型高嶺土礦床
該類礦床在中國南方廣泛分布，是中國目前陶瓷原料的主要來源。
湖南衡陽界牌高嶺土礦床是該類型的典型礦床，是中國著名的制瓷用高嶺土產(chǎn)地之一。該礦床處在衡陽縣與衡山縣交界地區(qū)，由衡山縣的望峰、東湖、馬跡，衡陽縣的界牌、國清、溫家坳、坪田丘、小臺嶺、大力灣、大鵝山、大排嶺、江柏堰等一系列礦床組成。這些礦床是沿一條大的斷裂帶分布，位于燕山早期白石峰二云母花崗巖與前震旦系板溪群五強組凝灰質(zhì)板巖、泥質(zhì)粉砂巖的接觸帶上，在這里見有條紋條帶狀鈉化混合巖、絹云母斜長片麻巖、白云母片巖、石英鈉長巖，并有偉晶巖脈穿插，這些遭受了蝕變的巖石，又遭受了強烈的風化，具有明顯的風化殼垂直分帶，形成了巨大的高嶺土礦床。
根據(jù)方鄴森等研究資料(1988)，條紋條帶狀鈉化混合巖的主要礦物成分是鈉長石、鉀長石、石英、白云母、并含有少量黑云母，微量副礦物有磷灰石、鋯石等。石英鈉長巖的主要礦物組分是石英、鈉長石、白云母、黑云母，微量副礦物有磷灰石、鋯石、石榴子石、電氣石。高嶺土主要是母巖中各種長石經(jīng)風化的高嶺土化的產(chǎn)物，部分是由白云母轉(zhuǎn)化而成。礦物成分以高嶺石、埃洛石、伊利石為主。礦體呈似層狀產(chǎn)出，走向北東，傾向北西，傾角30°～40°。礦體厚度上部為25～30m，沿傾向延伸70～150m。逐漸呈楔形尖滅。底板為鈉化混合巖，頂板為石英巖。礦體內(nèi)常見板巖、千枚巖、片巖等殘留體。
根據(jù)高介伍的研究資料(1987)，界牌高嶺土的成礦母巖應為五強溪組變質(zhì)形成。后期Na、K交代將原巖中的硅質(zhì)(SiO2)大量析離帶出，Al2O3含量相應提高，給高嶺土礦的形成創(chuàng)造了物質(zhì)前提。后期熱液蝕變-云英巖化、黃鐵礦化、絹云母化、高嶺土化普遍發(fā)育，尤其在硅化巖發(fā)育地段更為明顯，因此，該區(qū)高嶺土礦成因應為熱液蝕變-風化雙重作用的結(jié)果。
(二) 風化淋積亞型高嶺土礦床
四川敘永埃洛石礦床分布在四川臺向斜南緣的敘永臺凹內(nèi)，礦體產(chǎn)于龍?zhí)睹合蹬c茅口灰?guī)r之間的不整合面上。
礦區(qū)內(nèi)及其周圍的構(gòu)造主要以平緩的復式背斜為主。埃洛石礦主要分布在背斜軸部和翼部的抬升部位，常出現(xiàn)在海拔較高的山腰。單個礦體為巢狀、雞窩狀、漏斗狀等，形態(tài)復雜。底面受下伏茅口灰?guī)r巖溶溶洞的影響和限制；頂面和龍?zhí)睹合档狞S灰、黃棕色含褐鐵礦的風化高嶺石粘土巖相接觸，兩者呈漸變關(guān)系，向上過渡至半風化的含黃鐵礦高嶺石粘土巖，單個礦體面積一般為數(shù)平方米或數(shù)10平方米，厚度變化大，一般0～3m。
龍?zhí)督M含黃鐵礦高嶺石粘土巖是敘永式埃洛石礦的主要成礦物質(zhì)來源。新鮮的含黃鐵礦高嶺石粘土巖為灰到深灰色，質(zhì)地致密，頂部常有煤層或煤線。薄煤層下部為灰黑至深褐色的煤矸石，向下為含黃鐵礦高嶺石粘土巖。新鮮的黃鐵礦呈星散狀、樹枝狀、團塊狀等各種形態(tài)。分布在高嶺土粘土巖中，分布極不均勻。常局部富集，有時含量高達30%40%。在黃鐵礦周圍，常含有一些淡綠色的迪開石和高嶺石混合的蠟狀物。同時還含有少量伊利石、蒙脫石的規(guī)則和不規(guī)則混層礦物。
埃洛石主要分布在風化淋積剖面的下部，礦石在外觀上呈各種顏色，主要為白色。其次為淺藍色、黃白色、黃棕色及雜色?？臻g分布上，黃棕色礦石主要分布在礦體上部，白色或淺藍色在下部，常呈似層狀，礦體底部常為黑色或黑白相間。
各種礦石的主要礦物成分為1.0nm埃洛石，其次有三水鋁石、伊利石、石膏、方解、水鋯石英和石英，有時見三羥鋁石。
敘永式埃洛石礦床的風化淋積剖面，自上而下可劃分為五個帶：
(1)弱風化淋濾帶該帶 一般出露于地表，呈平緩殘丘狀。高嶺石粘土巖經(jīng)地表水洗發(fā)生退色而呈灰白色。黃鐵礦部分氧化，粘土巖出現(xiàn)褐斑。高嶺石礦物的結(jié)晶度降低。
(2)淋濾氧化帶 粘土巖疏松，黃鐵礦消失，出現(xiàn)較多的褐鐵礦，有些形成鐵盤，高嶺石已部分解體。
(3)淋濾淀積帶 為敘永式埃洛石的主礦體粘土巖中高嶺石消失，該帶的埃洛石不由高嶺石轉(zhuǎn)變而成，而是通過中間的鋁、硅膠體凝聚而成。
(4)淋濾脫硅帶 形成了三水鋁石或三羥鋁石，埃洛石脫硅所排出的SiO2在附近沉，形成了次生石英和玉髓。
(5)灰?guī)r風化溶蝕帶 該帶位于巖溶發(fā)育面上。它是由含強酸性硫酸溶液的地下水長期對灰?guī)r侵蝕的結(jié)果，殘留的方解石碎塊和粘土物質(zhì)組成了這層薄的風化殘積帶，粘土礦物以高嶺石、埃洛石、三水鋁石和伊利石/蒙脫石混層礦物為特征。該帶發(fā)育程度控制埃洛石礦體的形態(tài)和厚度。
這種埃洛石礦體不規(guī)則，埋藏深，不便開采，但質(zhì)地純凈，常為比較純的10nm埃洛，可用于高壓電瓷、高檔陶瓷和石油催化等。
(三) 熱液蝕變亞型高嶺土礦床
江蘇蘇州高嶺土礦是中國規(guī)模最大的高嶺土生產(chǎn)基地。主要包括陽西、陽東、觀山三大礦區(qū)，其中觀山高嶺土礦床規(guī)模又居首位。蘇州高嶺土礦成礦作用復雜，從而導致提各種不同的成因觀點?，F(xiàn)以觀山高嶺土礦床為例，討論熱液蝕變的成礦作用。
觀山高嶺土礦床位于揚子拗陷太湖隆起湖州—蘇州斷塊東緣、木犢短向斜與譚東—光福—通安斷裂北東延伸交界處。區(qū)內(nèi)出露地層有：二疊系孤峰(堰橋)龍?zhí)督M砂頁巖，二系長興組—三疊系青龍群灰?guī)r和侏羅系龍王山組火山巖和青龍群—長興組灰?guī)r及孤峰—龍?zhí)督M砂頁巖的接觸部位。
礦區(qū)發(fā)育北北東、北東向和北西向成礦前斷裂，其間普遍有火成巖脈穿插，礦體主要受印支期剝蝕面構(gòu)造所控制，呈北西向傾斜。
礦區(qū)內(nèi)中生代燕山期巖漿活動強烈、頻繁，晚侏羅世發(fā)育一套以次石英安粗質(zhì)凝灰?guī)r和凝灰熔巖為主的火山巖，呈巖技狀的石英安粗巖在礦區(qū)發(fā)育，同時石英二長巖和二長花崗巖在礦區(qū)局部地區(qū)有侵入。侏羅紀以后，又有多期酸性、基性巖脈侵入。
礦區(qū)內(nèi)中、低溫熱液蝕變活動普遍，主要與火山活動后期熱液活動有關(guān)，晚期巖脈侵入又有疊加蝕變作用。形成各種蝕變礦物組合，蝕變分帶特征簡述于下。
(1)大理巖化帶位于礦體下部，多為礦體的底板，在剝蝕面或破碎帶附近常為硅化理巖。
(2)菱鐵礦化帶呈孤立透鏡體斷續(xù)產(chǎn)于大理巖化帶與高嶺土化帶之間，有時直接為礦體的底板，含少量黃鐵礦、菱錳礦、閃鋅礦、方解石和石英等。地表處常為褐鐵礦。
(3)高嶺土化帶呈不規(guī)則似層狀、透鏡狀或脈狀產(chǎn)出，厚度平均為20m。主要礦物為高嶺石和埃洛石，少量絹云母、明礬石、黃鐵礦、石英。下部因淋濾改造作用形成較多的1.0nm埃洛石和三水鋁石。高嶺石有序度較高，常為完好的六方片狀，大多在1μm左右，也有較大的蠕蟲狀疊片。在富水條件下，易生成1.0nm埃洛石。
(4)明礬石化帶常呈繼續(xù)似層狀或透鏡狀，厚度變化不一，有時與高嶺土化帶呈互層或合并，主要礦物為明礬石，含高嶺石、埃洛石、黃鐵礦和石英。
(5)絹云母、硅化帶該帶為礦體頂板，礦物以次生石英為主，絹云母次之，伴有少黃鐵礦、明礬石。局部有少量氯黃晶。該帶下部絹云母有所增多，并有少量高嶺石。
不同蝕變帶中，主要特征蝕變礦物分布則具有明顯的指帶意義。
明礬石在高嶺土和火山巖中均大量出現(xiàn)，常呈自形菱形晶體，大小在15～20μm之間，以鉀明礬石為主，K2O含量可達9.28%，在高嶺土中呈團塊狀或條帶狀。另一種則呈細粒狀產(chǎn)出。
(四) 現(xiàn)代熱泉蝕變亞型高嶺土礦床
本亞型礦床典型代表為云南騰沖和西藏羊八井礦。蝕變溫度一般不超過200℃，礦石成分常以高嶺石、埃洛石、明礬石、蛋白石、石云南騰沖高嶺土礦床位于騰沖地熱區(qū)以熱泉為中心約100km2區(qū)域內(nèi)。主要包括硫磺塘、澡塘河、黃瓜菁、襄宋熱水塘等數(shù)十個泉群，區(qū)內(nèi)出露的地層自下而上為：下古生界高黎貢山群絹云母千枚巖、片巖、片麻巖等變質(zhì)巖。石炭系勐洪群的泥巖、板巖、含礫雜砂巖、角巖和白云巖組合。上第三系分兩個組：南林組為花崗質(zhì)砂礫巖，砂頁巖夾少量煤層，為主要含礦層；芒棒組為灰黑色致密狀玄武巖直覆于南林組之上。第四系以火山堆積和河湖相堆積為主。
地熱區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，持續(xù)時間長，從燕山期至近代的整個地史時期，形成了一套由深成—中深成—淺成侵入直至噴出的巖漿旋回。尤其是新生代以來強烈的基性—中性的火山噴發(fā)，形成了宏偉壯觀的火山地貌和千姿百態(tài)的地熱景觀。
區(qū)內(nèi)基底巖石由燕山期花崗巖組成。被南北斷裂帶切割，以硫磺塘—魁閣坡斷裂和杏塘—熱水塘斷裂為主，近南北向分布。地熱區(qū)內(nèi)分布著許多低溫、中溫、中高溫和高溫熱泉、沸泉、噴氣孔等。大都呈東西向和南北向，與區(qū)域構(gòu)造方向一致。熱水區(qū)水熱蝕變強烈，巖石發(fā)生硅化、高嶺土化和泥化作用，出現(xiàn)了以高嶺土礦物為主的一系列中、低溫蝕變礦物。
除上述表中所列的蝕變礦物外，還出現(xiàn)一些石膏、磷鈣鋁石、菱磷鋁鍶石和磷鋁鈰礦及沸石類礦物。
上述蝕變礦物中能指示水熱溶液化學性質(zhì)的(主要是pH)有以下幾種：氧化硅礦物、明礬石、高嶺石和迪開石，2∶1型粘土礦物(主要為蒙脫石和綠泥石)及規(guī)則混層礦物。
(五) 沉積和沉積-風化亞型高嶺土礦床
該類礦床其礦石呈泥沙狀塊體，松軟而未壓實板結(jié)。
礦石類型分為軟質(zhì)粘土和砂性高嶺土，前者含砂量低，有較多無序高嶺石，晶片呈破裂狀，礦層透水性差，鐵質(zhì)不易淋濾遷移。一般含鐵、鈦較高，如廣東清源、吉林水曲柳的高嶺土礦床屬此類，大部作耐火粘土使用。后者大都是含高嶺土的長石、石英砂層或砂礫層。透水性好，沉積于盆地之后，又遭受進一步風化淋濾。若有腐殖質(zhì)造成的酸性還原環(huán)境，則可生成結(jié)晶度好的片狀高嶺石，含鐵、鈦低，白度高，是優(yōu)質(zhì)造紙涂料。如廣東茂名、廣西合浦的高嶺土礦床屬此類?，F(xiàn)以廣東茂名高嶺土礦床為例敘述如下。
廣東茂名高嶺土礦位于茂名市北郊金塘、山閣、羊角一帶。高嶺土產(chǎn)于第三紀盆地內(nèi)。盆地總體為不對稱向斜構(gòu)造，走向北西，盆地下部為下第三系油柑窩組，為一套砂礫巖、砂巖和油頁巖沉積，夾褐煤和泥質(zhì)薄層。厚度為26～116m。其上為上第三系中新統(tǒng)黃牛嶺組，為一套砂礫巖、砂巖、砂質(zhì)粘土夾泥巖沉積。其下部是主要的高嶺土含礦層。黃牛嶺組厚75～157m。再上為中新統(tǒng)老虎嶺組，是一套砂礫巖、泥巖和粘土沉積，其下部含高嶺土礦層。這組總厚為450m。
高嶺土礦層呈層狀、似層狀產(chǎn)出。出露面積約30km2，含礦層巖性均勻，為含礫長石石英砂巖，長石大部分已轉(zhuǎn)變?yōu)楦邘X石。礦石結(jié)構(gòu)松散、經(jīng)過淘洗，高嶺石很易富集。
茂名高嶺土礦物以石英和高嶺石為主，僅含少量伊利石，不含埃洛石和蒙脫石。原礦中高嶺石含量較低，占20%～40%，石英含量約占50%～80%。經(jīng)過精選，得到小于2μm精土后，石英含量可降至1%以下。淘出精礦中鐵、鈦含量小于1%，有機質(zhì)含量一般為0.02%～0.03%。
精礦經(jīng)化學漂白處理，白度可達83%～88%。高嶺石粒度細小，自然解理好，疊片狀和書冊狀集合體少見。在-320目的粗精礦中小于2μm 粒級片狀高嶺土含量可達54%～55%。茂名高嶺土礦床的成礦物質(zhì)來源是盆地周圍的片麻巖、混合巖、花崗巖及酸性火山巖。它們在第三紀濕熱氣候條件下，遭受強烈風化。石英、微斜長石、白云母以及花崗質(zhì)巖。
屑的風化和半風化物質(zhì)，經(jīng)河流的短距離搬運，在盆地中沉積下來。這種以長石、石英為主要成分的砂礫層，透水性良好，砂礫層中常夾有煤線和含黃鐵礦。砂礫層之上下皆有油頁巖、褐煤層。綜合來看，是一個富含有機質(zhì)的酸性還原沉積環(huán)境，有機酸有利于鐵質(zhì)的淋濾。這些成礦作用的疊加，就形成粒度細、純度高，含鐵低的片狀高嶺石的巨大、優(yōu)質(zhì)涂布級高嶺土礦床。
(六) 含煤地層中的高嶺石粘土巖亞型礦床
典型例子為大同含煤建造沉積型高嶺土礦床，為沉積成巖所形成的硬質(zhì)高嶺土(又稱高嶺巖)礦床，也是我國北方瓷用和耐火材料用高嶺土的重要基地。礦區(qū)與大同煤礦一致，位于山西省大同市西南，呈北東-南西向分布，橫跨云崗、懷仁、渾源、山陰、平魯、朔縣等地，面積約2 000km2，構(gòu)造位置屬云崗—平魯構(gòu)造盆地。結(jié)晶基底為太古宇桑干群的變質(zhì)巖系，上覆自古生代到新生代以來的大部分地層。含礦巖系與含煤巖系完全一致，主要是石炭系上統(tǒng)的太原組，其次是二疊系下統(tǒng)山西組。高嶺石礦層與煤層緊密共生(圖4.22.7)，一般為煤層夾矸，并有產(chǎn)于頂?shù)装逯姓?。太原組分布著九層煤，其間夾有11層高嶺土。其中：4號礦層在北部的同家梁、口泉一帶最為發(fā)育，礦層有時分叉和合并，單層厚度一般近1m，最大的厚度可達2m，礦石為粗晶和細晶高嶺巖，層位穩(wěn)定，質(zhì)量好；5號礦層在煤田中部峙峰山至鵝毛口一帶發(fā)育，平均厚度2.25m，礦石為深灰到黑色的膠狀高嶺巖，常含少量一水軟鋁石，故燒失量和Al2O3含量偏高，而SiO2偏低；6號礦層質(zhì)量好，層位、厚度穩(wěn)定，分布面積廣，從山陰、馬營、懷仁、峙峰山、吳家窯直至大同口泉一帶均有發(fā)現(xiàn)，為本區(qū)主要的制瓷高嶺土礦層，礦層分兩層，上層為細晶高嶺石巖(俗稱黃瓜石)，下層為粗晶高嶺巖(俗稱砂石、黑砂石)，單層厚度為0.2～0.5m；8號礦層廣泛分布全區(qū)，礦石為膠狀高嶺石平均厚度0.34m，礦石質(zhì)量好；其余礦層經(jīng)濟意義不大。
本區(qū)礦石自然類型可分粗晶高嶺巖、細晶高嶺巖、隱晶質(zhì)及隱晶質(zhì)含一水鋁石的高嶺巖、碎屑狀高嶺巖等四種。礦石化學成分為硅低鋁高型，礦石化學成分見表4.22.16。其中6號礦層的礦石最接近高嶺石的理論值。
大同煤田中的高嶺土礦，燒成白度高，熱穩(wěn)定性及結(jié)合性好，已被許多廠、礦用來生產(chǎn)日用瓷和面磚。雁北陶瓷研究所還用懷仁縣峙峰山的粗晶高嶺石礦配以石英、長石、滑石、軟質(zhì)粘土，試驗生產(chǎn)白度為85%高白瓷。其中高嶺石礦石用量坯料為40%，釉料7%～9%。
