中國(guó)粉體網(wǎng)訊 當(dāng)前,高純石英作為國(guó)家戰(zhàn)略性物質(zhì),廣泛應(yīng)用于光伏、電子信息、光通訊和電光源等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中具有重要地位和作用。脈石英中SiO2含量一般在98%左右,是加工高純石英理想的礦物原料之一。
1脈石英礦特征
脈石英是一種幾乎全部是致密石英塊體組成的脈體,白色、乳白色,多呈粒狀結(jié)構(gòu),SiO2含量通常在98%左右。脈石英礦體呈不規(guī)則脈狀,長(zhǎng)度一般十幾米至幾百米,寬度一般為幾米,厚度一般幾米至幾十米,一個(gè)礦區(qū)可由單條礦脈或多條礦脈組成,脈體傾角較陡。礦床規(guī)模一般不大,但與天然水晶相比,其資源儲(chǔ)量相對(duì)較豐富、開(kāi)采條件較有優(yōu)勢(shì)。
脈石英礦床多分布于不同構(gòu)造單元的結(jié)合處,主要分布在濱太平洋成礦域、古亞洲成礦區(qū)及秦祁昆成礦域。在華北陸塊東部、秦祁昆造山系、揚(yáng)子陸塊周緣及武夷—云開(kāi)—臺(tái)灣造山系分布較廣泛。
脈石英成礦時(shí)代跨度較大,自新太古代至中生代在巖漿活動(dòng)發(fā)育地區(qū)和變質(zhì)強(qiáng)烈發(fā)育地區(qū)均有形成,主要為元古代及中生代。礦床呈脈狀產(chǎn)于變質(zhì)巖或花崗巖中,賦礦圍巖主要為元古代富硅的變質(zhì)巖建造及花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖。主要變質(zhì)巖建造為黑云斜長(zhǎng)片麻巖、二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖、花崗片麻巖等。脈石英成礦受構(gòu)造控制,往往成群出現(xiàn)。
2我國(guó)脈石英礦床類(lèi)型及成因
脈石英礦床類(lèi)型可劃分為巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型和偉晶巖型三種成因類(lèi)型,以巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型為主。脈石英礦主要見(jiàn)于變質(zhì)巖區(qū)或花崗巖發(fā)育地區(qū),同一地區(qū)脈石英常是幾種成因共同作用,既有變質(zhì)熱液型,也有巖漿熱液型和偉晶巖型。
(1)巖漿熱液型:以花崗巖漿為主,主要為巖漿熱液活動(dòng)晚期的產(chǎn)物,由巖漿頻發(fā)活動(dòng),在某些特殊的環(huán)境下,產(chǎn)生富SiO2流體,并伴有大氣降水和地殼中的物質(zhì),沿構(gòu)造裂隙運(yùn)移,最終沉淀結(jié)晶,形成脈石英礦。如:湖北蘄春靈虬脈石英礦屬巖漿熱液礦床。礦石中SiO2含量99.35%左右、Al2O3含量<0.5%,F(xiàn)e2O3含量0.02%,礦石化學(xué)成分穩(wěn)定,質(zhì)量?jī)?yōu)良。山東臨沂邵家峪脈石英礦屬巖漿熱液型脈石英礦床,礦石自然類(lèi)型為含晶脈石英、乳白色脈石英。SiO2含量99.09%~99.63%、平均99.28%,Al2O3含量0.31%,F(xiàn)e2O3含量0.112%。
(2)變質(zhì)熱液型:以區(qū)域變質(zhì)或混合巖化作用產(chǎn)生的熱液為主。強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)及構(gòu)造運(yùn)動(dòng)為變質(zhì)作用提供熱源,含水的火成巖和基底原巖受變質(zhì)作用時(shí),釋放出大量的水而形成變質(zhì)熱液,這些含礦溶液受構(gòu)造應(yīng)力作用沿韌性剪切帶運(yùn)移,由于溫壓條件的變化,SiO2過(guò)飽和形成沉積,形成脈石英礦。如:安徽太湖縣白石山脈石英礦床屬變質(zhì)熱液型脈石英礦床,分東西兩個(gè)礦段,其中東礦段礦體長(zhǎng)165m,寬70~23m;西礦段礦體長(zhǎng)140m,寬72m,礦石的礦物組成主要為石英,含量多數(shù)在98%~99%以上,平均98.76%。該礦床脈石英礦石經(jīng)浮選后SiO299.92%、Al2O30.0074%、Fe2O30.0017%,達(dá)到高純石英的質(zhì)量要求。
(3)偉晶巖型:偉晶巖型脈石英形成于花崗巖頂部穩(wěn)定構(gòu)造環(huán)境中,由周?chē)◢弾r再結(jié)晶和組成花崗巖的礦物組分的分解作用而成。偉晶巖型脈石英礦常與鉀長(zhǎng)石和云母伴生。代表性礦床為山西省聞喜縣文家坡長(zhǎng)石礦(伴生脈石英)、江西省萬(wàn)田鉀長(zhǎng)石礦(伴生脈石英)、湖北省大悟縣劉家沖云母礦(伴生脈石英)。礦床規(guī)模多為小型,經(jīng)濟(jì)意義較小。
3我國(guó)脈石英成礦區(qū)帶劃分及分布特點(diǎn)
我國(guó)脈石英主要產(chǎn)于板塊之間、造山帶巖漿活動(dòng)發(fā)育地區(qū)、區(qū)域變質(zhì)作用強(qiáng)烈地區(qū)。根據(jù)成礦區(qū)帶劃分方法及我國(guó)區(qū)域地質(zhì)背景資料,結(jié)合近幾年地質(zhì)調(diào)查成果,我國(guó)脈石英可劃分為16個(gè)成礦區(qū)帶。如下圖所示。
我國(guó)脈石英成礦區(qū)帶劃分
我國(guó)脈石英礦礦石平均品位僅為97.46%,可以滿(mǎn)足高純石英及以上的礦產(chǎn)地約占脈石英資源儲(chǔ)量的7.81%。我國(guó)脈石英礦具有以下特點(diǎn)。
(1)礦產(chǎn)資源分布廣泛,局部較為集中。據(jù)《全國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量通報(bào)》(2018年)和全國(guó)地質(zhì)資料館館藏資料統(tǒng)計(jì)可知,全國(guó)共發(fā)現(xiàn)脈石英礦產(chǎn)地354處,以玻璃用、冶金用礦產(chǎn)地為主,分別占比55%和43%。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)共有23個(gè)省(區(qū)、市)有脈石英礦產(chǎn)地,分布廣泛。
脈石英礦產(chǎn)地分布圖
(2)礦床規(guī)模小,礦床少礦點(diǎn)多。據(jù)統(tǒng)計(jì),全國(guó)脈石英礦產(chǎn)地中礦點(diǎn)(資源量<20萬(wàn)t)數(shù)量居多,占礦產(chǎn)地總數(shù)的74%;大型礦床僅1處,中型礦床18處,小型礦床58處。其中,江西的礦點(diǎn)數(shù)量占比全省達(dá)93%,有中型礦床2處,小型礦床7處;福建無(wú)大中型礦床,僅有小型礦床9處,其他均為礦點(diǎn)。
中國(guó)脈石英資源量分布圖(圖源:詹建華,王依等)
4資源潛力和找礦方向
近幾年以來(lái),隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位逐步提高,中央和地方財(cái)政以需求為導(dǎo)向部署了一大批脈石英礦產(chǎn)資源調(diào)查評(píng)價(jià)工作,取得了較為豐富的成果。
(1)東西秦嶺的丹鳳—商南一帶,發(fā)育在白云質(zhì)灰?guī)r、石英砂巖和燕山早期丹江鈉長(zhǎng)巖體中的脈石英成礦帶。
(2)桐柏—大別造山帶南段的麻田—英山一帶“靈虬山式”脈石英,脈體走向延伸數(shù)百米,厚度數(shù)十厘米至二十余米。
(3)大別山東段的“白石山式”脈石英,主要分布在溪沸—菖蒲—田頭及塘梨巖—靈山寨—團(tuán)石灣共兩條近北東向的成礦帶,前帶長(zhǎng)約20km,寬約5km;后帶長(zhǎng)約12km,寬約4km。
(4)蘇魯造山帶南端的東海地區(qū),脈石英主要沿南部、北部?jī)蓷l成礦帶分布,南部成礦帶長(zhǎng)度25km、寬2.2km;北部成礦帶長(zhǎng)度41km、寬度小于6km。
(5)蘇魯造山帶南端的臨沂中北部地區(qū),巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型和偉晶巖型脈石英均有發(fā)現(xiàn)。
(6)柴達(dá)木北緣的海西地區(qū)印支期花崗巖中廣泛發(fā)育石英脈,脈體規(guī)模一般較大。
此外,在20世紀(jì)60~70年代,全國(guó)性的水晶找礦工作中發(fā)現(xiàn)一批脈石英型水晶礦,同樣具有較好的脈石英找礦潛力。如貴州羅甸地區(qū)發(fā)育于砂巖內(nèi)水晶—脈石英礦,以及桂西碳酸鹽巖地區(qū)方解石脈型的水晶—脈石英礦等,不僅為脈石英新的成礦類(lèi)型,而且為低溫低鹽度熱液礦床,推測(cè)可能具備低羥基含量、少流體包裹體型脈石英,有利于加工提純,且適用于電子級(jí)高純石英原料。
參考來(lái)源:
【1】詹建華,等.我國(guó)脈石英資源現(xiàn)狀分析.中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2020.
【2】顏玲亞,等.我國(guó)脈石英礦床類(lèi)型及成礦規(guī)律.中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2020.
【3】高樹(shù)學(xué),等.我國(guó)脈石英成礦區(qū)帶初步劃分.中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2020.
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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