一,、概述 透閃石屬于閃石類,為含鈣鎂鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物,,是新型節(jié)能陶瓷工業(yè)礦物原料,。在制陶過程中,增加這種礦物原料,,可達(dá)到降低燒成溫度,、快速燒成、節(jié)省能源,、降低成本的效果,。二、礦物性質(zhì)透閃石化學(xué)式為2CaO·5MgO·8SiO2·H2O,。理論成分CaO 13.8%,,MgO 24.6%,SiO2 58.8%,,H2O 2.8%。FeO含量有時達(dá)3%,,還可有少量Na,、K,、Mn代替Ca,F(xiàn),、Cl代替(OH),。透閃石與陽起石中Mg、Fe之間呈完全類質(zhì)同象,。若Mg/(Mg+Fe)≥0.90稱為透閃石,;0.50≤Mg/(Mg+Fe)<0.90時稱為陽起石。典型透閃石礦床礦石化學(xué)成分見表2-12-1,。透閃石屬單斜晶系,,集合體常呈柱狀、放射狀,、纖維狀,。有時可見致密隱晶的淺色塊體。有時可以見到(100)聚片雙晶,,(001)聚片雙晶極少見到,。纖維狀如石棉者,叫作透閃石石棉或陽起石石棉,。如果形成堅硬致密的塊體,,并具刺狀斷口時,稱作軟玉,。透閃石為白色或灰色,,玻璃光澤或絲絹光澤,硬度5~6,;相對密度3.02~3.44,,隨Fe含量的增高而增大。具 {110} 中等解理,,解理交角56°,。有時可見(100)裂理。不溶于酸,。表2-12-1 典型透閃石礦床礦石化學(xué)成分表(wB/%)表2-12-2 透閃石,、透輝石、硅灰石線膨脹系數(shù)表三,、用途透閃石可用作陶瓷,、玻璃、涂料,、油漆,、橡膠、磨料,、絕緣保溫隔音材料的填料,。純凈無暇,、顏色美觀者可作寶石。1)陶瓷原料,。透閃石用于陶瓷生產(chǎn),,能降低燒成溫度,提高制品質(zhì)量,。在配方中加入1%~2%的透閃石,,可提高瓷化程度和白度;加入5%~10%,,可降低燒結(jié)溫度 80~100℃,,增大燒結(jié)溫度范圍。高溫下,,透閃石部分形成液相,,另一部分與高嶺石反應(yīng),使陶瓷達(dá)到致密燒結(jié),。透閃石經(jīng)1200℃煅燒,,產(chǎn)品呈白色纖維粉末狀,不僅可滿足底釉,、面釉的釉料生產(chǎn),,還可全部替代原料中的煅燒滑石,并可適當(dāng)降低鋯英砂超細(xì)粉,、氧化鋅等價昂陶瓷原料的用量,。2)玻璃原料。用透閃石,、鉀長石作主要原料可制成低堿日用玻璃,、普通日用玻璃和微晶玻璃,大幅度降低純堿用量,,且制品強(qiáng)度高,。微晶玻璃制品兼有強(qiáng)度高和耐堿腐蝕的性能。3)冶金保護(hù)渣,。透閃石可以用作冶金保護(hù)渣,,在澆鑄鋼錠過程中,保護(hù)鋼水不被氧化,,并使鋼錠表面光潔,,減少扒皮損失。透閃石砂還可作鋼,、鐵及有色金屬的鑄型砂,。4)涂料填料。透閃石細(xì)粉用作造紙?zhí)盍希梢栽黾蛹垙埖哪驼坌阅芎桶锥?;用作橡膠填料具補(bǔ)強(qiáng)作用,;用作丙苯乳膠漆填料,,可降低鈦白粉的用量,,且分散穩(wěn)定性良好。5)玉石材料,。軟玉主要由透閃石,、陽起石組成,具纖維交織結(jié)構(gòu),,質(zhì)地致密細(xì)膩,。玻璃光澤或蠟狀光澤。半透明至不透明,。中國軟玉主要為產(chǎn)于新疆昆侖山的昆山玉或和田玉(歷史上主產(chǎn)于和田),,產(chǎn)于天山瑪納斯的碧玉,產(chǎn)于阿爾金山的金山玉,。四,、地質(zhì)特征根據(jù)國內(nèi)已知礦床成因、成礦條件分析,,將礦床初步歸納為變質(zhì)巖類和巖漿巖類兩個大類,,并劃分為區(qū)域變質(zhì)型、接觸熱變質(zhì)型,、接觸交代型和基性-超基性巖漿巖型四種礦床成因類型,。1)區(qū)域變質(zhì)型礦床。主要產(chǎn)于前震旦紀(jì)區(qū)域變質(zhì)巖系中,,由一套富含硅,、鎂質(zhì)碳酸鹽巖夾層的沉積建造,在中—深度區(qū)域變質(zhì)作用下形成透閃石礦床,。透閃石礦床一般產(chǎn)于含礦建造的上部,,在遼東地區(qū)有透閃石礦床多處,礦層常作為滑石礦或菱鎂礦的底板產(chǎn)出,。其他地區(qū)零星分布,,如山東的蓬萊李家和文登黑龍洼等。也有單獨產(chǎn)出者,,如陜西商縣韓子坪等,。該類礦床規(guī)模巨大,層位穩(wěn)定,,礦體呈層狀,、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出,產(chǎn)狀與地層一致,,礦體長可達(dá)數(shù)千米,,厚達(dá)數(shù)十米。礦石質(zhì)量好,,礦石礦物共生組合較簡單,,透閃石含量一般大于80%。其次為石英,、方解石,、白云石、微斜長石,、白云母,,并有少量磷灰石、鐵鋁榴石,、金云母,、石墨、磁鐵礦,、榍石等,。2)接觸熱變質(zhì)型礦床。礦床產(chǎn)于巖漿巖體外接觸熱變質(zhì)帶中,,富含鎂,、硅的碳酸鹽巖建造如硅質(zhì)白云巖、含燧石結(jié)核白云質(zhì)灰?guī)r,、含硅質(zhì)條帶大理巖等在巖漿熱動力作用下形成透閃石礦床,。含礦層位主要為元古宇和晚古生界。各時代的巖漿活動都可以與成礦有關(guān),。礦體產(chǎn)狀與地層一致,,呈層狀、似層狀,、透鏡狀產(chǎn)出,,且和圍巖同步褶皺。礦物共生組合較簡單,,以透閃石為主,,礦物含量變化較大,低者30%~40%,,高者大于80%,,次有透輝石、硅灰石,、方解石,、白云石,、滑石、石英,、綠簾石,、蛇紋石、方鉛礦,、黃鐵礦等,。礦石質(zhì)量較好,含鐵量一般小于1%,。該類礦床空間上處于巖體熱動力變質(zhì)相帶內(nèi),,礦床規(guī)模巨大,。國內(nèi)已知大-特大型礦床有陜西洛南寺溝-商縣分水嶺礦床等,。3)接觸交代(矽卡巖)型礦床產(chǎn)于中—酸性巖體外接觸變質(zhì)帶中,由各時代地層中的碳酸鹽巖建造經(jīng)雙交代作用和滲濾作用形成透閃石矽卡巖和其他交代巖,,常與硅灰石共生或伴生,。透閃石礦床產(chǎn)出部位一般距巖體接觸帶較遠(yuǎn),成礦溫度較低,,交代作用相對減弱,。礦體形狀以似層狀為主,少量脈狀和不規(guī)則狀,。礦物共生組合相對簡單,,一般透閃石含量僅30%~50%,除透閃石外有較多的交代殘余碳酸鹽類礦物和少量的透輝石,、滑石,、蛇紋石等。礦石含鐵量低,,一般小于1%,。該類礦床多屬中小型或礦點。如吉林磐石扇車山透閃石礦床,,該礦床賦存于上石炭統(tǒng)石嘴子組富硅鎂碳酸鹽巖與華力西晚期的閃長巖,、黑云母花崗巖侵入體的外接觸帶。有5個礦體,,主礦體長300 m,,寬100 m,平面呈彎曲透鏡狀,。礦石具有纖維狀變晶結(jié)構(gòu),,塊狀構(gòu)造。礦石礦物成分主要有透閃石,,白,、灰白色,,長柱狀、針狀,、纖維狀集合體,,粒徑0.1~10mm,含量60%~100%,,絕大多數(shù)為90%,;次要礦物有透輝石、硅灰石,、方解石,、石英、綠簾石及蛇紋石等,。礦石化學(xué)成分:SiO2 55.14%~58.10%,,MgO 15.25%~28.75%,CaO 14.32%~24.16%,,Al2O3 0.19%~3.68%,,F(xiàn)e2O3 0.14%~0.59%,F(xiàn)eO 0.05%~0.91%,,TiO 0.01%~0.22%,,MnO 0.01%~0.22%。4)基性-超基性巖漿巖型礦床,?;院5谆鹕絿姲l(fā)巖自蝕變形成的透閃石礦點,目前已知的僅湖南益陽鄧石橋1處,。五,、礦床分布中國透閃石礦床的空間分布與區(qū)域性巨型構(gòu)造-巖漿-變質(zhì)帶關(guān)系密切,主要礦床多產(chǎn)于天山-陰山東西向巨型構(gòu)造帶,、昆侖山-秦嶺東西向構(gòu)造帶,、南嶺東西向構(gòu)造帶及淮陽弧型構(gòu)造帶等大型構(gòu)造體系中,這些巨型構(gòu)造帶都經(jīng)歷過長期強(qiáng)烈的構(gòu)造變動,,褶皺斷裂發(fā)育,,并控制著巖漿巖帶和變質(zhì)帶的發(fā)育及展布,為透閃石礦床的形成提供了有利條件,。地質(zhì)時代分布大致以秦嶺,、大別山一線為界,分為南方和北方兩大部分,??傮w看北方的賦礦層位主要為元古宇,而南方主要為古生界及元古宇,。元古宇是我國重要的賦礦巖系,,其出露范圍廣,,區(qū)域變質(zhì)程度不一,變質(zhì)深者也可以形成各種片巖,、片麻巖類,。透閃石礦床多產(chǎn)于具有碳酸鹽夾層的地層中,且區(qū)域變質(zhì)程度較深或疊加了巖體熱變質(zhì)作用的部位,。目前已發(fā)現(xiàn)大型礦床19處,,屬北方區(qū)域的17處,如產(chǎn)于陜西商州分水嶺透閃石礦床,,遼寧莊河仙人洞透閃石礦床,。其他省市元古宙地層中,如山西的中條群等也是尋找該類礦床的有利層位,。我國南方元古宙地層變質(zhì)程度一般較淺,,巖性多為變質(zhì)砂巖、板巖類,,碳酸鹽夾層較少,,局部地區(qū)的區(qū)域變質(zhì)程度較深,碳酸鹽夾層較多,,并疊加了巖體熱動力變質(zhì)作用,也可以形成大型礦床,,如產(chǎn)于板溪群的湖南城步透閃石礦,。古生代地層的透閃石礦床多與巖體侵入有關(guān),屬接觸熱變質(zhì)型和接觸交代變質(zhì)型礦床,。北方地區(qū)較純的碳酸鹽地層,,如華北的馬家溝組灰?guī)r一般只能形成與鐵、銅等礦產(chǎn)有關(guān)的矽卡巖型礦床,,而碎屑巖夾碳酸鹽地層與巖體呈侵入接觸時可以形成該類礦床,。如產(chǎn)于石炭紀(jì)石嘴組的吉林扇車山透閃石礦床;產(chǎn)于奧陶系的陜西東平溝透閃石礦床和產(chǎn)于泥盆系的陜西勉縣透閃石礦床,。這些礦床規(guī)模一般不大,,礦體長數(shù)十米至180 m,最大長300 m,。華南沉積區(qū)碳酸鹽層集中于晚古生界,,區(qū)內(nèi)巖漿活動強(qiáng)烈,形成一系列透閃石礦床(點),,尤其是含硅質(zhì)結(jié)核,、硅質(zhì)條帶的二疊紀(jì)碳酸鹽巖地層,受巖漿侵位烘烤和交代作用時易形成該類礦床,。另外在湖南安仁五峰仙巖體中二疊系頂垂體內(nèi)發(fā)現(xiàn)透閃石礦點,,估算資源量大于200×104t,,但礦石質(zhì)量差。與中酸性大巖體有關(guān)的礦床,,成礦時代自前寒武紀(jì)至中生代,,燕山期巖體占有重要地位。如陜西洛南-商縣透閃石礦床,,產(chǎn)于燕山期蟒嶺黑云母花崗巖外接觸帶,。在地理上,中國透閃石礦床主要分布于天山,、陰山,、秦嶺、遼東半島,、膠東半島等地區(qū)的變質(zhì)巖系中,。據(jù)不完全統(tǒng)計,我國發(fā)現(xiàn)透閃石礦床(點)29個,,分布于20個省,、市、區(qū),,分布極不均勻,,但相對集中。六,、可供資源根據(jù)2005年度分省礦產(chǎn)資源儲量統(tǒng)計表統(tǒng)計(據(jù)國土資源部《全國礦產(chǎn)資源儲量通報》,,2005),我國查明透閃石礦床4個,,資源儲量821.40×104t,,其中遼寧395.60×104t、陜西245.50×104t,、江西119.90×104t,、湖北60.40×104t。表2-12-3 中國主要透閃石礦區(qū)查明資源儲量分布表(據(jù)國土資源部《全國礦產(chǎn)資源儲量通報》,,2005
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