中國粉體網(wǎng)訊 當(dāng)前,高純石英作為國家戰(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,其資源儲量相對較豐富、開采條件較有優(yōu)勢。
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、揚子陸塊周緣及武夷—云開—臺灣造山系分布較廣泛。
脈石英成礦時代跨度較大,自新太古代至中生代在巖漿活動發(fā)育地區(qū)和變質(zhì)強烈發(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、花崗閃長巖。主要變質(zhì)巖建造為黑云斜長片麻巖、二長花崗質(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我國脈石英礦床類型及成因
脈石英礦床類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型,以巖漿熱液型、變質(zhì)熱液型為主。脈石英礦主要見于變質(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晚期的產(chǎn)物,由巖漿頻發(fā)活動,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)量優(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。強烈的巖漿活動及構(gòu)造運動為變質(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,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移,由于溫壓條件的變化,SiO2過飽和形成沉積,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,分東西兩個礦段,其中東礦段礦體長165m,寬70~23m;西礦段礦體長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,由周圍花崗巖再結(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石和云母伴生。代表性礦床為山西省聞喜縣文家坡長石礦(伴生脈石英)、江西省萬田鉀長石礦(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)濟意義較小。
3我國脈石英成礦區(qū)帶劃分及分布特點
我國脈石英主要產(chǎn)于板塊之間、造山帶巖漿活動發(fā)育地區(qū)、區(qū)域變質(zhì)作用強烈地區(qū)。根據(jù)成礦區(qū)帶劃分方法及我國區(qū)域地質(zhì)背景資料,結(jié)合近幾年地質(zhì)調(diào)查成果,我國脈石英可劃分為16個成礦區(qū)帶。如下圖所示。
我國脈石英成礦區(qū)帶劃分
我國脈石英礦礦石平均品位僅為97.46%,可以滿足高純石英及以上的礦產(chǎn)地約占脈石英資源儲量的7.81%。我國脈石英礦具有以下特點。
(1)礦產(chǎn)資源分布廣泛,局部較為集中。據(jù)《全國礦產(chǎn)資源儲量通報》(2018年)和全國地質(zhì)資料館館藏資料統(tǒng)計可知,全國共發(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,全國共有23個省(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,礦床少礦點多。據(jù)統(tǒng)計,全國脈石英礦產(chǎn)地中礦點(資源量<20萬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;福建無大中型礦床,僅有小型礦床9處,其他均為礦點。
中國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,隨著戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中地位逐步提高,中央和地方財政以需求為導(dǎo)向部署了一大批脈石英礦產(chǎn)資源調(diào)查評價工作,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—團石灣共兩條近北東向的成礦帶,前帶長約20km,寬約5km;后帶長約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、北部兩條成礦帶分布,南部成礦帶長度25km、寬2.2km;北部成礦帶長度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型,而且為低溫低鹽度熱液礦床,推測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,且適用于電子級高純石英原料。
參考來源:
【1】詹建華,等.我國脈石英資源現(xiàn)狀分析.中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2020.
【2】顏玲亞,等.我國脈石英礦床類型及成礦規(guī)律.中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2020.
【3】高樹學(xué),等.我國脈石英成礦區(qū)帶初步劃分.中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2020.
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星耀)
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