页岩陶粒是一种以页岩为原料制备的人造轻集料,因其质轻、高强、保温隔热效果好,兼具耐腐蚀等特点,被广泛应用于建筑保温等领域。陶粒页岩特殊的组构特征导致这类矿床开发较少,特别是西南地区鲜有发现,制约了陶粒轻骨料在该地区的推广和应用。本文以重庆城口县二龙寨下志留统新滩组、龙马溪组页岩为研究对象,通过野外地质工作、膨胀工艺性能测试,总结矿体地质特征,确定了矿区矿石和围岩类型;通过X射线衍射分析、X射线荧光光谱分析、薄片鉴定、扫描电镜、热重分析等方法,对比分析几类页岩的热重曲线、物质组成、化学成分、结构构造等方面差异,探讨陶粒页岩的应用岩石学特征和页岩膨胀性能影响因素。根据矿区矿石的时空分布规律、赋存状态,探讨其成矿规律和找矿标志,为更大范围的找矿提供依据。二龙寨陶粒页岩矿床主要赋矿层位为下志留统新滩组和龙马溪组,矿石类型为浅灰绿色页岩、灰绿色页岩、黑色页岩,为粉砂泥质、含粉砂泥质或泥质结构,薄层状、显微透镜状和页理构造,矿石沉积于浅水陆棚沉积环境。矿体顶板为黄绿色页岩,底板为黑色笔石页岩和炭质页岩。矿体厚度40.72～189.25 m,平均124.24 m,厚度变化系数38.17%,在空间上形态近似板块状。其中浅灰绿色页岩焙烧膨胀2～3.5倍,可做高强陶粒原料;灰绿色页岩和黑色页岩为优质陶粒页岩原料,陶粒堆积密度为416 kg/m~3,筒压强度为2.5 MPa,吸水率为8.3%,软化系数为0.97,为500级以下的超轻集料。根据对比矿区焙烧自膨胀页岩和非膨胀性页岩的主量化学成分之间的关系,膨胀页岩的成陶成分（Al2O3+Si O2）与助熔成分（Fe2O3+Ca O+Mg O+K2O+Na2O）之间的比值一般在4.47～5.39之间,大于这一比值的页岩膨胀性差或不膨胀。根据分析,主量化学成分在一定区间内一般无法准确反映页岩的膨胀性能差异。陶粒页岩矿物成分主要由黏土矿物、粉砂质碎屑和少量黄铁矿组成。黏土矿物主要由鳞片状的绿泥石、伊利石组成,平均含量分别为39.5%、15.8%;粉砂质碎屑主要为石英、斜长石,平均含量分别为34.8%、9.0%;碎屑颗粒呈次棱角状、次圆状,粒径大多＜50μm。从膨胀性能上看,页岩的膨胀性能同黏土矿物含量呈正相关性,与碎屑矿物含量呈负相关性。矿石的膨胀性能与矿石的结构存在一定关联,具膨胀性页岩矿物一般呈定向排列,具薄层状、透镜状构造。实验证实矿石中碎屑矿物平均粒径大小可以影响页岩的膨胀性能,碎屑矿物粒径越小膨胀性能越好,反之越差。根据页岩的热分析曲线表明,页岩成陶大致分为3个阶段:低温预热阶段,为室温至200℃,该阶段页岩失去吸附水;中温预热阶段为200～800℃,该阶段黏土矿物失去层间水,为页岩主要的脱水阶段;800～1200℃为页岩的成陶阶段,该阶段页岩失去全部结构水和有机质,陶粒成型。矿石总体膨胀性能自颜色由黄绿色→浅灰色→灰绿色（暗绿）→灰黑色、黑色递增趋势,因此以灰绿色、暗绿色、灰黑色、黑色的黏土质页岩为野外找矿的重要判断标志,下志留统新滩组和龙马溪组为直接找矿地层。