벤토나이트 퇴적물의 지질학

1. 벤토나이트의 광물화 지질 조건 및 광물화 규칙

(1) 광석을 형성하는 원암

다양한 알루미노규산염 광물 암석은 다양한 방식으로 몬모릴로나이트를 생성할 수 있습니다. 다양한 지질 학적 힘의 작용하에. 그러나 특정 산업 규모의 벤토나이트 퇴적물을 형성하는 원시 암석은 주로 알칼리성, 중산성 화산암, 용암 및 그 퇴적암(예: 거친 안산암 화산 응회암, 안산암 응회암, 유문암 응회암, 유문암 응회암, 편암, 데이사이트, 트라키안산암, 안산암 반암 및 데이사이트 반암 등 화산암과 관련된 벤토나이트 퇴적물은 화산 유리 물질의 실투에 의해 형성됩니다. 예를 들어, 미국의 와이오밍 벤토나이트의 원래 광석 형성 암석은 조면암 응회암이고, 이탈리아의 폰틴 벤토나이트의 원래 광석 형성 암석은 핑산의 원래 벤토나이트 암석, 안산암 반암 및 화산재입니다. 우리 나라 절강은 산성 화쇄암이고, 그 중 일부는 중산성 화산암이고, 산둥성 웨이현의 원래 벤토나이트 암석은 산성 화산암이고, 허난성 신양 상천시의 원래 소듐 벤토나이트 암석은 유리질이다. 응회암; 요녕성 흑산의 원래 벤토나이트 암석은 중산성 퇴적암이며, 신장 콜카타 원래 암석은 암석질 안산암 및 안산암 응회암입니다.

(2) 광물화 시대 및 광석 함유 지층

외국 벤토나이트 매장지는 주로 중생대와 신생대에 생산되며, 백악기에 가장 많은 양이 생산됩니다(예: K1 및 K2) Wyoming), Ancient 및 The Recent 시리즈에 이어 Jurassic 시리즈가 이어집니다. 후기 고생대 퇴적물 중에는 현재 쿠즈바스 바라욘(Kuzbas Barajon)의 상부 석탄기-하부 페름기의 석탄계와 관련된 나트륨 벤토나이트 퇴적물이 단 하나뿐입니다. 우리나라의 상황은 석탄기에서 생산되는 신장의 콜칼린 벤토나이트 매장지와 페름기 시스템에서 생산되는 간쑤성 진창 홍전을 제외하고는 기본적으로 외국과 동일하다. 주로 중생대와 신생대 지층에서 생산된다. 쥐라기와 백악기 시스템은 현재 가장 중요한 광물 함유 지층이며, Paleo, Neogene 및 Quaternary 시스템이 그 뒤를 따릅니다. 대부분의 벤토나이트는 층상, 층상, 렌즈 모양 또는 소포체로 생산되며 광물 매장지는 수백 킬로미터에 걸쳐 확장될 수 있습니다. 렌즈형 광석체는 직경이 수십 미터입니다. 광석 퇴적물은 일반적으로 밑에 있는 암석 지층과 갑작스럽게 접촉하고 그 위에 있는 지층과 점진적인 관계를 갖습니다. 제4기 풍화 벤토나이트 퇴적물의 발생은 상대적으로 복잡합니다.

(3) 구조적 조건

벤토나이트 퇴적물의 생성은 화산 활동과 관련이 있으며 일반적으로 화산 근처의 함몰지나 분지에서 생성됩니다. 화산 활동과 분지 형성은 지역 구조론에 의해 제어됩니다. 벤토나이트 퇴적물은 구조가 비교적 안정적이었던 간헐적인 화산 활동 기간 동안 형성되었습니다. 이는 이 기간 동안 몬모릴로나이트 생성에 필요한 원소를 얻기 쉽고, 알칼리성 매체 조건을 형성하기 쉽고, 조대 쇄설물질의 침투도 적기 때문이다. 예를 들어, 핑산(Pingshan) 벤토나이트 퇴적물은 두 세트의 단층에 의해 통제되는 균열 분지에서 생성되며 간헐적인 화산 활동 기간 동안 형성되었습니다. 국부적인 균열 구조는 열수 변화와 풍화 퇴적물(예: Jilin Jiutai 벤토나이트 퇴적물)의 형성을 제어합니다.

전 세계 벤토나이트 매장량의 대부분은 6개의 대판과 수많은 소판의 가장자리, 섭입대와 소멸대 위, 섭입판 측면의 화산암 지대에 집중되어 있습니다. 판구조론은 벤토나이트의 광물화를 조절하는 데 중요한 역할을 하며, 이와 관련된 암석은 주로 지각 유래 물질과 재용해된 마그마 계열에 속합니다. 이들은 주로 수렴판 경계 또는 섭입대 근처, 즉 ① 판 가장자리 단층대와 섬호 화산대, ② 단층을 따른 함몰대 및 ④ 구조 활성화대 근처에서 발달합니다.

(4) 광물화의 물리적, 화학적 조건

합성 몬모릴로나이트 데이터와 천연 벤토나이트의 깊은 매몰 조건에서 발생, 광물 조합 및 변화는 알칼리성 매체 환경이 필수 불가결함을 입증합니다. 벤토나이트 퇴적물의 형성 조건은 형성 온도가 350°C 미만이고 압력이 낮거나 중간이라는 것입니다. 알칼리성 매체 조건은 폐쇄형 또는 반폐쇄형 약한 순환 시스템에서만 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 건조한 기후 조건에서의 풍화 작용, 분지 화산 물질 바닥의 미사(또는 퇴적물) 존재, 상부의 미세한 쇄설성 퇴적물로 구성된 장벽층은 알칼리성 물질의 형성 및 유지에 유리한 환경입니다. 미디어 시스템. 바닥 미사에 있는 물은 규산염 광물을 분리하는 매체이자 몬모릴로나이트에 필요한 알칼리 및 알칼리 토금속 양이온의 공급원이기 때문입니다. 광물화에 유리한 물리적 조건은 초유전자 및 중저온 열수 환경과 유사합니다. 온도와 압력이 너무 높으면 몬모릴로나이트가 일라이트, 녹니석 및 관련 혼합층 광물로 변하거나, 무수물 이하의 수분을 함유한 알루미노실리케이트가 생성됩니다.

나트륨 벤토나이트는 나트륨이 풍부한 조건에서 형성됩니다. 해저의 미사수는 황산마그네슘 형태의 물로 Na+, Mg2+, Cl-, SO2-4 등을 함유하고 있습니다. 그 안에 있는 양이온은 주로 Na+이고 그 다음으로 Mg2+가 있는데, 이는 몬모릴로나이트 나트륨을 생성하는 데 필요한 원소입니다.

황토의 미사수에서는 Na+가 전체 양이온의 55%를 차지한다. Kuzbas Barajon 나트륨 벤토나이트 퇴적물에서 배지의 pH 값은 8.3 ~ 8.5이고 물에는 상당한 중탄산나트륨 성분이 있습니다. 핑산 나트륨 벤토나이트 매장지의 물도 pH 값이 8.5 이상인 중탄산나트륨수입니다. 다른 나트륨 벤토나이트 매장지의 상황도 비슷합니다. 따라서 중탄산나트륨계 물은 벤토나이트 나트륨 광물의 생성 및 보존에 필요한 조건 중 하나입니다. 매체는 벤토나이트 퇴적물의 형성을 제어할 뿐만 아니라 이후의 변화에도 영향을 미칩니다.

(5) 암석층 고지리학적 조건

퇴적 벤토나이트 퇴적물의 형성은 암석층 고지리학적 조건과 밀접한 관련이 있습니다. 알려진 벤토나이트 매장지는 강바닥 지형(광동)과 석호 지형(Bikliang, Tatar, 러시아, 모로코)을 모두 포함합니다. 많은 크고 거대한 벤토나이트 광물은 호수면(Zhejiang Pingshan, Liaoning, Shandong, Henan, Xiazijie, Xinjiang)과 호수 늪지(Heilongjiang, 서부 와이오밍, Kuzbas Balahun)에서 발생하며, 다른 크고 고품질의 벤토나이트는 다음과 같은 곳에서 생산됩니다. 염분이 보통인 얕은 해양 단계(와이오밍 동부, 오글랜드 레이 등). 벤토나이트 광상의 평면 분포에서는 유역 중앙의 입자 크기가 가장자리에 비해 미세하고, 거친 잔해의 침투가 적고, 광석의 분산도가 높으며, 품질이 양호합니다. 수직 단면에서 상부는 일반적으로 산화 및 변형되기 쉽고 하부의 입자는 더 거칠고 분산이 좋지 않으며 중간 및 하부 부분의 품질이 가장 좋습니다.

퇴적과 관련된 벤토나이트 퇴적물은 특정 퇴적 구조 및 암석층 조합에서 생성됩니다. 주요 광석 함유 구조물은 다음과 같습니다.

1. 얕은 바다와 연안 지형 벤토나이트-석회화석회석-석회질 사암 구조물

예를 들어, 네게브 지역의 후기 후기 Lomon Maktesh는 백악기의 이스라엘 벤토나이트 퇴적물은 해양 암석에서 생성되었으며 석회암 및 이토와 연관되어 있었습니다. Bentor(1966)는 이를 일반적인 해양 퇴적암으로 간주했습니다. 미국 와이오밍주에서는 백악기 해양 셰일, 진흙 셰일 및 인질성 사암층에서 생산됩니다. 밑에 있는 셰일은 종종 부분적으로 규화되어 화산재 퇴적의 변화로 형성된 처트층이 됩니다.

2. 해양 또는 육상 벤토나이트(화산)-모래 셰일 구조

벤토나이트는 화산층과 모래 및 셰일 층으로 이루어져 있으며 얕은 해양 지형, 연안 지형에서 생산됩니다. 화산 퇴적암 계열과 일반 해양 퇴적암 계열. 대륙상은 주로 내륙의 강과 호수에서 생성되며, 육지의 쇄설암이 층상에 깔려 있습니다. 미국 미시시피 주의 백악기 후기 벤토나이트 퇴적물은 사암으로 덮혀 있고 그 아래에는 다양한 사암(인질 운모 사암부터 녹석 사암까지)이 깔려 있습니다. 벤토나이트는 점차 상부 및 하부 암석으로 변합니다. 아르헨티나 파타고니아의 고대 및 신생 벤토나이트 퇴적물은 변경되지 않은 화산재로 층층이 쌓여 있으며 많은 망간 단괴를 포함하고 있습니다. 화산재와 벤토나이트 퇴적물의 퇴적 환경은 해안 지형입니다. 남아프리카 오렌지에 있는 Parys Early Jurassic 벤토나이트 퇴적물은 셰일과 사암으로 층층이 쌓여 있습니다. 이 지역에는 화산 활동의 흔적이 없으며, 광물층과 바닥 사암 사이의 경계가 명확하며 점차적으로 상부로 전환됩니다. 혈암.

3. 내륙 석호상이 지배하는 석탄 함유 암석 계열 - 탄소성 셰일 형성

화산재, 유리 파편, 결정질 및 응회암이 내륙에 흩어져 폐쇄되어 구성되어 있으며, 이는 반밀폐형 환원석탄 함유 분지에서 변화 또는 퇴적 속성작용을 통해 형성됩니다. Krivorotolom의 초기 페름기 벤토나이트 퇴적물은 석탄 함유 지층에서 개발되었으며 갈탄층, 탄소성 셰일, 두꺼운 이암층 및 사암층으로 구성된 구역에서 발생합니다. 사할린 섬의 흐루셰프 광상은 중신세 말기의 석탄 함유 지층에서 생성된 유리화 응회암, 화산 응회암, 응회암질의 두꺼운 이암, 갈탄, 벤토나이트 탄소질 이암으로 구성된 대륙 단면입니다.

2. 광물 매장지 유형 및 지질학적 특성

현재 벤토나이트 매장지 유형에 대한 국내외 통일된 기준은 없습니다. 형성 원인에 따라 일반적으로 풍화형, 퇴적형, 열수변질형의 세 가지 유형이 있다.

(1) 풍화 잔류 벤토나이트 퇴적물

표면 근처의 풍화로 인해 암석과 광물에 있는 비몬모릴로나이트 성분이 이동하고, 몬모릴로나이트 성분은 풍화 잔류물에 모입니다. , 벤토나이트는 몬모릴로나이트를 통해 형성됩니다. 따라서 풍화잔류 벤토나이트 퇴적물은 다양한 암석의 풍화지각 잔류지역에 발생하며, 상온 및 상압 조건에서 화학원소의 이동이 일어난다. 풍화잔류벤토나이트의 형성에 영향을 미치는 요인으로는 원래의 암석 조성, 구조, 구조, 기후, 수문학적 조건, 지형, 생물학적 과정 등이 있습니다.

광물화된 모암의 대부분은 산성-중염기성 화산암으로 대륙의 화산구조 함몰부나 칼데라 부근에서 생성된다. 광석을 형성하는 모암의 상부에는 피복층이 없거나 피복층이 얇아 공극률이 크고 투수성이 용이하다.

부정합 표면 근처의 화산암, 또는 화산암과 퇴적암 계열이 엇갈려 있는 곳은 용사 벤토나이트 형성에 도움이 됩니다. 광물화는 일반적으로 대륙이 안정되는 기간에 발생하며, 광체는 표면 침식이 약한 지역에서 흔히 발생합니다. 화학적 풍화 작용의 깊이는 주로 지하로 산소가 침투하는 깊이에 따라 달라지며 일반적으로 지하 표면에 가깝고 종종 지하 100m 미만, 때로는 최대 수백 미터, 최대 천 미터 이상입니다. 광체는 렌즈형, 층형, 퀼트형 또는 다층형으로 생산되며, 일반적으로 광체의 두께는 수 미터에서 수십 미터, 길이는 수십 미터에서 수백 미터, 심지어는 수천 미터에 이릅니다. 수십 미터에서 수백 미터까지 확장됩니다. 광석은 종종 잔류 모암과 잔류 구조 구조를 가지고 있습니다. 광석의 광물 조합은 몬모릴로나이트, 하이드로마이카, 녹니석, 제올라이트, 카올리나이트, 할로이사이트 및 나머지 크리스탈 칩과 유리 칩입니다. 풍화 작용에 따라 광석을 형성하는 모암의 분해 및 원소 이동으로 인해 광석 함유 부분은 수직 방향의 광물 조성 및 화학적 조성의 구역적 변화를 겪습니다. 산성 암석 풍화 프로필의 점토 광물은 위에서 아래로 일반적으로 카올리나이트 → 몬모릴로나이트 → 하이드로미카입니다. 위에서 아래로의 벤토나이트 퇴적층의 프로필은 일반적으로 산화철 함량이 높은 풍화 지대 → 보라색, 빨간색, 갈색 및 기타 잡색의 벤토나이트 → 회색, 녹색 회색 및 흰색 벤토나이트 → 모암 조각을 포함하는 벤토나이트 → 몬모릴로나이트 모암입니다. 밴드 간에는 점진적인 전환이 이루어지는 경우가 많습니다. 광체의 바닥 경계는 불규칙하다. 칼슘 벤토나이트는 종종 표면 근처에서 우세한 반면 나트륨 벤토나이트는 더 깊은 부분에 나타납니다.

풍화잔류 벤토나이트 광상은 우리나라에 널리 분포되어 있으며 길림성, 산둥성, 허베이성, 장쑤성, 절강성, 장시성, 후베이성 ​​및 광둥성에서 생산됩니다.

광상 예: 길림구대 벤토나이트 광상

광산지는 서태평양 송요평원 동쪽 북동쪽 말단에 위치하며 해발 40~60m 높이 침식 기본 수준보다. 광석을 형성하는 모암은 상부 쥐라기산 화산유리, 유문암, 응회암, 진주석, 제올라이트이며, 이들은 쥐라기 상부 석탄 계열 지층에 의집합되어 있습니다. 광체는 소구의 장축과 평행하게 배열되어 있으며 한쪽은 일반 단층에 의해 제어됩니다. 퇴적물의 모양은 바닥 암석과 고르지 않은 경계면에서 점진적으로 변화하여 복잡합니다. 광체의 윗부분은 분홍색, 중간 부분은 회백색, 아랫 부분은 연한 녹색을 띤다. 바닥에는 유문암, 오팔 조각, 단괴가 흔히 있다. 균열부 근처의 광석은 품질이 좋고, 균열부에서 멀리 있는 광석의 품질은 나빠집니다. 표면 근처에는 칼슘 벤토나이트가 지배적이며, 나트륨 벤토나이트는 50m 이하에서 나타납니다. 광석의 화학적 조성(wB/%): SiO2(60.80~74.86), TiO2(0.23), Al2O3(12.51~23.01), Fe2O3(1.48~3.02), CaO(1.59~1.84), MgO(1.94~3.11), 소각 손실량 (4.72~8.89). 벤토나이트는 산성 화산암의 구조적 균열을 따라 빗물, 표층수, 지하수가 침투하면서 형성됩니다. 그림 4-2 ).

(2) 화산 퇴적물 벤토나이트 퇴적물

이러한 유형의 벤토나이트는 지각 과정, 화산 과정 및 퇴적 과정의 조합의 산물입니다. 화산 폭발로 인해 호수 유역, 해양 유역, 석호와 같은 함몰지에 퇴적되며, 화산 유역 근처의 육상 화쇄성 물질은 실투 및 수화 후 빠르게 수역으로 이동됩니다. 많은 입자. 화산재와 벤토나이트의 중간층을 보는 것이 일반적입니다. 벤토나이트는 화산 퇴적암에 의해 형성된 화산-퇴적 전이 단계, 즉 화산 용암에서 일반 퇴적암으로의 중간 부분에서 생성되는 독특한 암석 구성 및 암석 순환 특성을 가지고 있습니다. 하부는 용암, 셰일 또는 셰일-벤토나이트-석탄 계열로 만들어지는 경우가 많습니다. 광체는 층상 및 층상형으로 암석을 둘러싼 지붕 및 바닥과 동시에 형성되며, 대부분 과도적인 관계에 있다. 파업과 딥을 따라 그들은 종종 정상적인 퇴적암으로 전환됩니다. 화산원에서 멀어질수록 광물층은 얇아집니다. Smectitization은 증착 후에 발생한 것으로 보입니다. 광석 광물 조합은 상대적으로 간단하며, 종종 몬모릴로나이트, 석영 및 제올라이트(모든 화산재 변형 산물)뿐만 아니라 크리스탈 칩 및 유리 칩과 같은 화산 잔류물로 구성됩니다.

그림 4-2 길림성 지우타이 벤토나이트, 대기 강수 및 지질 구조의 관계 단면도

퇴적 위치, 형성 환경 및 퇴적 조합 유형에 따라

1) 투르크메니스탄의 Oglenley, 일본 야마가타현의 Oe 등 해양 화산 퇴적물 하위 유형으로 분류됩니다.

2) Kamalin, Donbasgriyev 및 Zhejiang Pingshan과 같은 대륙 화산 퇴적암 하위 유형. 그러나 미국의 와이오밍주와 같이 동일한 매장지의 일부는 해양이고 다른 일부는 육상인 경우도 있습니다.

해양단계에서 생산되는 벤토나이트는 매장량 규모가 크고 산업적으로 중요한 의미를 갖는다.

광상 사례 1: 미국 와이오밍 벤토나이트 광상(그림 4-3)

미국 와이오밍 벤토나이트 광상은 세계에서 가장 유명한 대규모 나트륨 벤토나이트 광상이다 로키산맥 북부 고원 지역에 분포하며 주로 백악기 초기 모리 셰일에서 생산됩니다. 그 중 일부는 위에 있는 백악기 후기 프론티어 층 셰일에서 발생합니다. Maury-Frontier 층의 퇴적, "Central Cordillera" 배사선의 구조적 활동 및 아이다호 저반은 각각 퇴적분지, 침식원 지역 및 벤토나이트 형성을 위한 광물을 제공했습니다. 광물은 백악기 화산재와 응회암으로, 평균 조성이 안산암에 가깝거나 석영 안산암 성분이 적습니다. 동부 2/3는 해양 퇴적물이고, 나머지는 해양 및 대륙성 퇴적물이다. 서부 와이오밍은 대륙 호상층의 알칼리성 환경에서 형성되었으며 석탄 측정 지층에서 유래되었다. 벤토나이트는 간헐적인 화산활동 시기에 형성된 광석이 100개 정도 있는데, 일반적으로 두께가 0.6~1.5m이며, 3m를 초과하는 층이 4개 있고, 4.5m보다 두꺼운 층은 단 하나이다. , 산화규소와 카올리나이트의 함량이 적고, 제올라이트가 더 많아 알칼리성 환경에서 형성되었음을 나타냅니다. 풍화 작용으로 인해 지반 표면이 칼슘 벤토나이트로 자연적으로 변하는 것을 제외하면 나머지는 모두 고품질 나트륨 벤토나이트입니다.

광상 예 2: 절강평산 벤토나이트 광상(그림 4-4)

절강평산 벤토나이트 광상은 우리나라에서 유명한 나트륨 벤토나이트 광상이며 대륙성 화산퇴적암 퇴적층이다 . 벤토나이트의 모암은 북동-남서 방향의 옌산 화산 단층 분지에서 생성되며, 쥐라기 후기 수창층의 산성 화산쇄설성 퇴적암 계열로 퇴적 리듬이 발달하고 암석과 광물층의 분포가 안정적이다. *** 벤토나이트 광산은 7개 층으로 구성되어 있으며 1층 리드미컬층 3개층 중 하부에 위치하며 주로 6층과 7층 광산으로 두께는 1.5~6.0m, 분포면적은 ​​3km2, 최대 매설 깊이는 370m이다. 광석은 주로 몬모릴로나이트와 직교 광물인 제올라이트, 석영, 알칼리 장석, 잔류 화산 결정 잔해 및 소량의 육상 잔해로 구성됩니다. 광석 유형에는 점토, 미사, 모래 및 각광이 포함됩니다. 광석을 함유한 암석 계열의 스멕티타이징(Smectitization)은 매우 일반적입니다.

그림 4-3 와이오밍주 Upper Maury 층의 J-J' 및 K-K' 단면

(3) 육지 퇴적물 벤토나이트 퇴적물

이러한 유형의 퇴적층에는 화산 물질이 부족하며, 퇴적물의 형성은 고기후 및 고지리적 조건과 관련이 있습니다. 육상 물질은 다양한 풍화 과정을 거치며 잔해나 부유 물질의 형태로 흐르는 물에 의해 운반되며 호수, 늪, 바다와 같은 수역에 기계적으로 퇴적되어 벤토나이트로 변형됩니다. 석탄 함유 지층과 관련된 벤토나이트 퇴적물은 종종 더 오래되었으며 온대 및 열대 기후의 산물입니다. 건조한 기후 조건에서 형성된 벤토나이트 광물 퇴적물은 특정 염도 및 폐쇄 조건을 갖는 저수조의 쇄설암 시스템에서 생성됩니다. 백악기부터 고대 및 신생 시스템까지의 퇴적 벤토나이트 퇴적물과 석고 퇴적물은 서로 다른 진화 단계에서 동일한 수역의 산물일 수 있습니다. 예를 들어 후난의 Wujiayu 퇴적물은 홍적세 내륙 호수 퇴적물에서 생성되었으며 벤토나이트와 석고는 교대로 증착, 층간 출력. 광상 퇴적물은 흔히 층상, 층상 또는 렌즈형 모양으로 일반적인 퇴적암 시스템에서 발생하며 특정 퇴적 규칙을 따릅니다. 지붕과 바닥은 해양 또는 대륙 모래 셰일과 소량의 이회토로 만들 수 있습니다.

그림 4-4 저장성 린안성 핑산 나트륨 벤토나이트 광상 기반암 지질 지도

광석 광상 예: 신장 자치구 시아지에 벤토나이트 광상(그림 4-5)

Xiazijie 초대형 벤토나이트 광상은 중가르 분지의 북서쪽 가장자리에 위치하며 상부 백악기 에릭층 사암과 미사질 이암 상부 암석 계열에서 생산됩니다. 벤토나이트는 상부, 중간, 하부 광물층으로 구분되며, 하부에는 산재된 광물층이 있습니다. 광석층의 평균 두께는 상층이 7.80m, 중층이 20.48m, 하층이 14.80m로 총 두께가 43.08m로 길이가 수백 미터 이상, 너비. 지붕, 바닥 및 중간층은 사암, 미사암 및 미사 이암입니다. 천연 광석은 회백색, 갈색-적색, 잡색 및 모래 벤토나이트로 구분됩니다. 광석 광물에는 몬모릴로나이트 외에도 석영과 소량의 장석, 일라이트, 카올린 등이 포함됩니다. 석회질의 벤토나이트이며, 퇴적물은 내륙호 퇴적물 형태이다.

그림 4-5 신장 Xiazijie 벤토나이트 광산의 Line III 지질 구역

(4) 열수 변성형 벤토나이트 광상

수열 변성형 벤토나이트 광상은 널리 분포되어 있습니다. 주로 마그마 관입 및 화산 폭발 주기의 후기 단계에서 생성된 중저온의 산성 가스 액체에 의해 형성되며, 알루미노규산염의 일부 실리콘, 알칼리 및 알칼리 토금속이 용출되고 몬모릴로나이트 변질이 진행됩니다. 또는 Mg2+를 함유한 알칼리 용액에 의한 모암의 대사작용에 의해 형성됩니다.

광석체는 일반적으로 알칼리성-산-알칼리성 화산암, 아화산암, 화쇄암, 후생유전적 관입암, 화산퇴적암에서 생산됩니다. 국부적인 몬모릴로나이트 석화는 화산 분화구와 단층대 근처에서 흔히 발생합니다. 모암의 구성, 특성 및 구조적 환경은 광물화 정도에 큰 영향을 미칩니다. 일반적으로 구조적 균열이 발달하고 모암은 반암과 반암 구조를 가지며, 화구지역의 화산단층지에서도 더 좋은 품질과 더 큰 규모의 벤토나이트 퇴적물이 형성될 수 있다. 광석에 포함된 주요 관련 광물에는 중정석, 제올라이트, 크리스토발석, 피로루사이트, 아염소산 마그네슘 및 기타 열수 변형 광물이 포함됩니다. 광체 바닥에는 규화가 흔하며 심지어 마노 퇴적물도 형성됩니다. 몬모릴론화가 일어나는 열수액의 온도는 50°C ~ 150-200°C이며, pH 값과 압력이 더 낮습니다. 이러한 유형의 나트륨 및 석회질 벤토나이트 퇴적물은 산업적으로 매우 중요합니다.

열수 변형 벤토나이트 퇴적물은 다음과 같은 여러 하위 유형으로 나눌 수 있습니다:

1. 화산 후 및 마그마 열수 자동 변성 하위 유형

중간 산성 화산암은 화산 활동 후기에 열수 유체에 의해 변형되어 벤토나이트 퇴적물을 형성합니다. 대부분은 알프스 화산 지역에서 생산됩니다. 지역적 대형 단층은 광물 벨트의 분포를 제어하고, 2차 단층은 광물 매장지의 분포를 제어합니다. 광체의 공간적 형태와 기원은 주로 해당 지역의 백악기 후기와 에오세 화산 활동, 그리고 화산 활동 후기 또는 후기 단계의 가스와 액체와 관련이 있습니다. 광체의 발생은 층상형, 층상형, 렌즈형, 둥지형, 정맥형 등일 수 있습니다. 광석 품질은 일반적으로 좋고 규모는 다양합니다. 이는 세계에서 중요한 벤토나이트 매장지 중 하나입니다. 아제르바이잔 대시 살라클린(Dash Salakhlin) 벤토나이트는 렌즈 모양이며 낭종 모양입니다. 운율과 기공 구조를 지닌 고대 화산암 응회암에서 생산됩니다. 두껍고 주로 산성을 띠는 벤토나이트입니다. 몬모릴론화 외에도 다른 열수 변화에는 수직 및 수평 구역화 특성을 갖는 가수분해, 염소화, 철화, 규화, 제올라이트화, 석고 및 탄산화가 포함됩니다. 또한 Alskan, Saligayohe, 모잠비크의 Laurengo Marcus, 남아프리카의 Surulan, 이탈리아의 Ponca Island 및 Pontin Island, 우리나라 장쑤성의 Liyang의 벤토나이트 매장지는 모두 이 하위 유형에 속합니다.

2. 해저 화산암의 열수 변화의 하위 유형

해저 확장 센터에서 화산 폭발은 광물화된 화산 물질과 다량의 열에너지를 제공하여 인근 해수를 가열하고 화산 물질의 변형은 일부 알칼리, 알칼리 토금속 및 실리콘의 고온 침출 및 이동을 유발하여 몬모릴로나이트 형성에 도움이 됩니다. 따라서 화산분출, 해저 퇴적물, 광물화와 관련된 열수변질은 구조와 기원, 시간이 유기적으로 연결되어 있다. 홍해 바닥 축해(Axial Sea) 부근에서는 두께 4~15m의 암적색의 얇은 몬모릴로나이트층이 형성되는 것이 발견됐다. 아이슬란드 레이캬네스, 쓰루오카, 일본 중청의 벤토나이트 퇴적물은 모두 중신세 해수 환경에서 현무암이나 유문암 화산재와 부석의 초기 열수 변화에 의해 형성되었습니다.

이 밖에도 열수맥과 암석맥의 열수변질 아형, 온천, 지열변질 아형 등이 있어 산업적 의미가 거의 없다.

3. 광물 매장량의 분포

우리나라 벤토나이트의 90%는 칼슘 벤토나이트입니다. 벤토나이트 광물은 전국 23개 성, 지역에 분포되어 있으며 20개 이상의 대규모 매장지가 있습니다. 광물 매장량의 대부분은 북동부 3개 성, 동부 해안 성, 신장, 쓰촨, 간쑤, 허난, 광시 및 기타 성(자치구)에 집중되어 있습니다. 주요 광산 지역은 랴오닝성 흑산, 절강성 임안, 치우산, 쓰촨성 싼타이, 간쑤성 지우취안, 길림성 솽양, 푸젠성 롄청, 길림성 지우타이, 산둥성 웨이현용취안, 허난성 신양, 장자커우 등이다. 허베이의 Xuanhua, 신장의 Tuokxun 광산 등. 우리나라의 주요 벤토나이트 매장지 분포는 그림 4-6에 나와 있습니다.

그림 4-6 중국 주요 벤토나이트 매장량 분포도