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作者与机构
本文由德国汉诺威莱布尼茨大学（Gottfried Wilhelm Leibniz University）的Harald G. Dill教授撰写，发表于《Earth Science Reviews》期刊，接收日期为2016年7月6日，DOI编号为10.1016/j.earscirev.2016.07.003。
主题与背景
论文题为《Kaolin: Soil, Rock and Ore from the Mineral to the Magmatic, Sedimentary, and Metamorphic Environments》，系统综述了高岭土（kaolin）在矿物学、岩石学及矿床学中的多学科研究进展。高岭土是以高岭石族矿物（kaolinite-group minerals）为主的黏土岩，其形成环境涵盖岩浆、沉积和变质三大地质作用领域。本文的核心目标是打破传统高岭土研究中经济地质学与沉积学、土壤学、地貌学等学科的壁垒，提出一个统一的“棋盘式分类方案”（chessboard classification scheme），将高岭土作为大陆表层环境的标志性岩石类型进行分析。
主要观点与论据
高岭土的定义与分类体系
- 矿物学定义：高岭土是一组以1:1型二八面体层状硅酸盐（如高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石及其变体）为主的矿物组合，化学成分为Si-Al-O-H体系。
- 岩石学分类：作者提出基于三元图（ternary plots）的岩相学分类方案（图2），将高岭土与伴生的铝土矿（bauxite）、铁质壳（ferricrete）等关联，强调其与母岩（如花岗岩、火山碎屑岩）和宿主环境（如河流、湖泊）的成因联系。例如，残积型高岭土（residual kaolin）可根据铝磷酸盐矿物（APS minerals）含量进一步细分。
高岭土矿物学与化学分析方法
- 实验室技术：包括X射线衍射（XRD）测定高岭石结晶度（Hinckley指数）、扫描电镜（SEM）观察书页状（booklet）结构（图9）、红外光谱（IR）识别羟基振动谱带（3700 cm⁻¹），以及电子探针（EMP）分析铝磷酸盐矿物（如明矾石）。
- 野外技术：便携式红外矿物分析仪（PIMA）通过短波红外（SWIR）快速识别高岭石族矿物（图4-5）；伽马能谱（gamma spectrometry）和磁化率测量（kappameter）用于间接推断矿物组合（图6）。
高岭土的三重成因环境
- 原生环境（Primary）：包括热液脉型矿床（vein-type）、火山-次火山岩蚀变（如流纹岩高岭土化）、矽卡岩-浅成热液系统（skarn-epithermal），以及花岗岩及其衍生岩（如伟晶岩）。例如，阿根廷Mina Blanquita的火山碎屑岩中地开石（dickite）的赋存指示高温流体活动（图11a）。
- 次生环境（Secondary）：涵盖土壤（如铁铝土Ferralsols、网纹土Plinthosols）、残积矿床（exposed/hidden residual kaolin）、冲积-河流体系（如辫状河高岭砂），以及煤系地层中的高岭石黏土岩（kaolin tonstein）。作者特别指出有机质对还原条件的调控作用，例如球黏土（ball clay）的塑性与其碳质含量正相关。
- 三级环境（Tertiary）：涉及埋藏成岩作用（如砂岩中自生高岭石）、极低级区域动力变质作用（anchizone边界），以及接触变质带中的高岭石分解反应（温度上限390±10°C）。
高岭土的经济地质学意义
- 工业应用：从低附加值建材（如砖土brick earth）到高附加值陶瓷（如瓷器porcelain），高岭土的品质取决于结晶度和杂质（如Fe-Ti氧化物）含量。例如，煅烧高岭土（calcined kaolin）需满足Al₂O₃>40%的耐火度要求。
- 成矿控制因素：作者提出8项关键参数（如构造背景、水文地貌、氧化还原状态），强调被动大陆边缘和陆表海盆地最利于大型高岭土矿床形成。例如，德国Hirschau-Schnaittenbach的三叠纪高岭砂矿（图4）受控于缓慢隆升与化学风化协同作用。
论文价值与意义
本文的创新性体现在：
1. 学科交叉性：首次将高岭土作为“土壤-岩石-矿石”三位一体的研究对象，整合了传统矿物学、沉积学和变质作用理论。
2. 方法论贡献：提出基于数字野外技术（如PIMA）与实验室分析联动的快速评价流程，为勘探提供实用工具。
3. 理论框架：修订的“棋盘式分类方案”为矿床学家和沉积学家提供了统一术语体系，例如将残积型高岭土与铝土矿的过渡类型（mixed-type kaolin-bauxite）纳入分类（图3）。
亮点与特殊性
- 矿物学发现：证实珍珠石（nacrite）在低温热液环境中的存在（如法国Lodève盆地），挑战其传统高温指示意义（图10d）。
- 环境指示意义：高岭土作为大陆表层过程的“示踪剂”，其REE配分模式（如Ce异常）可约束古气候条件（如湿润热带vs.中纬度）。
这篇综述通过多尺度分析（微观矿物结构-宏观矿床分布），为高岭土研究提供了全新的理论框架和实践指南。