页岩陶粒是一种以具有自膨胀性能的页岩或板岩为唯一原料加工制备的保温隔热矿物功能材料和轻质多孔基础材料。页岩陶粒集轻质、保温隔热、防水和高强多种优良性能于一身,成为一种重要的保温隔热及吸声隔音矿物功能材料和轻质多孔基础材料,其工业应用十分广泛,如保温隔热材料、轻质建筑材料、抗震减震材料、桥梁减重材料、地铁吸声隔音材料、过滤材料、环保吸附材料等,尤其是在保温隔热绿色建材及装配式建筑等领域显示出广阔的应用前景。由于具自膨胀性能的陶粒页岩组成结构的特殊性,我国陶粒页岩矿产资源分布非常有限,目前报道的仅有黑龙江宾县、吉林农安、湖北宜昌和湖南桃江等地。加之轻质多孔材料产品的辐射半径一般不大,限制了页岩陶粒的推广应用。因此,在重庆寻找自膨胀性能的陶粒页岩矿产资源对促进西南地区页岩陶粒的推广应用具有重要的意义。经过前人多年深入调查与研究,在重庆南大巴山城口-巫溪地区发现一个优质陶粒页岩矿床和多个优质陶粒页岩矿点,并将该地区确立为优质陶粒页岩矿产资源的集中分布区,但对于这个优质陶粒页岩矿产资源集中分布区的陶粒页岩矿产资源的分布特征、分布规律以及成矿远景研究还比较薄弱。因此,本文在收集整理、综合分析前人研究成果的基础上,通过对研究区野外开展地质调查、钻探工程、样品采集工作,室内对样品进行烧胀实验、X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、显微薄片鉴定等研究工作,分析重庆南大巴山地区陶粒页岩的赋矿层位、时空分布特征、成矿特点,分析与对比研究区矿石类型、矿物成分、化学成分、结构构造、膨胀工艺性能,结合区域地质背景,探讨南大巴山地区陶粒页岩矿产资源的分布规律以及成矿远景区域。本工作取得的主要研究认识和进展如下:(1)重庆南大巴山地区页岩陶粒矿石类型有浅灰绿色页岩、灰绿色页岩、黑色页岩。浅灰绿色页岩平均膨胀倍数为2.7,工业上可作为高强页岩陶粒的原料;灰绿色页岩和黑色页岩的平均膨胀倍数为4.7,工业上可作为超轻页岩陶粒的原料。(2)重庆南大巴山地区页岩陶粒矿石的化学成分、矿物成分、结构构造基本相似,其中化学成分:Si O₂含量为62.44~67.53%,平均含量为63.8%;Al₂O₃含量为16.32~19.39%,平均含量为18.26%;Fe₂O₃含量为6.52~7.67%,平均含量为7.03%;K₂O+Na₂O含量为4.25~6.25%,平均含量为5.58%;Mg O+Ca O含量为2.68~3.48%,平均含量为3.25%;SO₃含量为0~1.3%,平均含量为0.66%;矿物成分:石英含量为33.1~45.7%,平均含量为36.1%;伊利石含量为28.0~41.4%,平均含量为38.5%;绿泥石含量为13.6~16.2%,平均含量为16.1%;斜长石含量为7.1~11.5%,平均含量为8.8%;黄铁矿含量为0.1~1.9%,平均含量为1.0%;粘土矿物总量平均含量为55.3%;结构构造:粉砂泥质~泥质结构,页状、微层状构造和透镜状构造。(3)重庆南大巴山地区陶粒页岩主要赋存在下志留统龙马溪组(S₁l)上部与新滩组(S₁x)下部,含矿层的成矿类型属于浅水陆棚的沉积成因,成矿时间大致为早志留世。地表出露烧胀倍数大于3.5的陶粒页岩呈圆点状展布,出露的面积较局限;地表出露烧胀倍数2.5~3.5倍的陶粒页岩则多呈不规则的带状展布。空间上由下到上依次出露黑色页岩、灰绿色页岩、浅灰绿色页岩。(4)重庆南大巴山地区陶粒页岩在城口县治平乡二龙寨矿床和巫溪县田坝镇陶粒页岩厚度在180~352 m,城口县明通镇、巫溪县白鹿镇、巫溪县大河乡陶粒页岩厚度在90~140 m,城口县的庙坝镇、蓼子乡陶粒页岩厚度小于40 m。(5)根据在重庆南大巴山地区陶粒页岩的岩石学特征、膨胀等值线图结合区域地质背景进行分析,在城口县圈定出明通~鸡鸣乡成矿远景区,在巫溪县圈定出田坝镇成矿远景区、白鹿镇成矿远景区。这三个成矿远景区的成矿条件较好,具有寻找陶粒页岩矿的潜力。