從石英礦石地質分布來看,目前用于生產高純石英砂的主流礦主要有2種:
一種是偉晶巖礦(以美國Spruce Pine礦床為主),礦體儲量大,適合長期加工提純使用;
另一類屬于脈石英礦,該類礦單個礦體儲量不大、分布零散。
目前,除了美國矽比科(原尤尼明)公司擁有偉晶巖類礦床外,其他地區均使用脈石英礦進行加工提純高純石英砂。
脈石英由于SiO2含量高,Fe2O3含量較低,是加工高純石英理想的礦物原料之一。我國脈石英礦床貧礦多,富礦少,礦床規模以中、小型為主。礦石平均品位僅為97.46%,可以滿足高純石英及以上的礦產地約占脈石英資源儲量的7.81%。
1、脈石英資源分布
脈石英在我國分布廣泛,主要分布在江西、四川、安徽、黑龍江、新疆、陜西、浙江7個省份,約占總資源儲量的84.74%,其他地區僅占15.26%。脈石英資源主要分布于東秦嶺—大別、安徽旌德—青陽—浙江安吉、武功山—武夷山—贛南隆起、上揚子東部—龍門山—大巴山(陸緣坳陷)、東海—贛榆、魯西隆起等16個脈石英成礦區帶。
1.成礦區帶編號,2.成礦區帶界線,3.行政區界線,4.水晶礦產地,5.大型脈石英礦,6.中型脈石英礦,7.小型脈石英礦,8.斷裂及編號,9.脈石英成礦區帶及編號
我國脈石英成礦區帶劃分圖
我國脈石英成礦區帶劃分表
2、我國典型脈石英礦床
(1)脈石英礦床類型
脈石英常與水晶伴生,其形成與熱液密切相關。脈石英是由巖漿作用或變質作用(或混合巖化)產生的富硅的熱液充填于裂隙,冷卻形成。此外在偉晶巖脈中含有脈石英,并與鉀長石、云母伴生。脈石英礦床類型可劃分為巖漿熱液型、變質熱液型和偉晶巖型三種成因類型,以巖漿熱液型、變質熱液型為主。脈石英礦主要見于變質巖區或花崗巖發育地區,同一地區脈石英常是幾種成因共同作用,既有變質熱液型,也有巖漿熱液型和偉晶巖型。
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物,由巖漿頻發活動,在某些特殊的環境下,產生富SiO2流體,并伴有大氣降水和地殼中的物質,沿構造裂隙運移,最終沉淀結晶,形成脈石英礦。主要發育富H2O的氣液兩相包裹體和純液相包裹體,偶爾可見含子晶的水溶液包裹體,而缺乏富CO2的包裹體。圍巖一般為巖漿巖或產于巖漿巖與圍巖接觸帶,圍巖常發生泥石化、絹云母化、硅化、黃鐵礦化、輝鉬礦化,蝕變寬度約0.5-1m。如:湖北蘄春靈虬脈石英礦屬巖漿熱液礦床。由呂梁期花崗巖漿分異出富含SiO2的熱液,順層理貫入于中元古代紅安群黑云母斜長片麻巖、花崗片麻巖和角閃巖中,形成脈狀石英礦體。礦石中SiO2含量99.35%左右、Al2O3含量<0.5%,Fe2O3含量0.02%,礦石化學成分穩定,質量優良。
變質熱液型:以區域變質或混合巖化作用產生的熱液為主。強烈的巖漿活動及構造運動為變質作用提供熱源,含水的火成巖和基底原巖受變質作用時,釋放出大量的水而形成變質熱液,這些含礦溶液受構造應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。成礦流體一般為低鹽度、富CO2的流體包裹體。賦礦圍巖一般位于前寒武紀變質作用強烈地區。圍巖一般為片麻巖、榴輝巖等,脈石英與圍巖之間常夾有云母片巖。如:東海脈石英產于榴輝巖和片麻巖之間及其二者之間構造裂隙中,總體上脈石英受構造控制。其形成與板塊折返有關的重結晶和退變質有關。脈體較大時,蝕變有分帶現象,從里向外為蛭石化、綠簾石化、絹云母化、白云母化、高嶺土化、硅化等。一般脈石英厚度小于0.5m時基本無蝕變邊,與圍巖界線清楚。
偉晶巖型:偉晶巖型脈石英形成于花崗巖頂部穩定構造環境中,由周圍花崗巖再結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)。礦床規模多為小型,經濟意義較小。
?。?)脈石英典型礦床
安徽太湖縣白石山脈石英礦:該礦床屬變質熱液型脈石英礦床,位于南大別高壓—超高壓變質帶與宿松變質雜巖分界的太湖—馬廟韌性剪切帶內,其成礦受韌性剪切帶及脆性斷裂共同控制。賦礦圍巖為古元古代大別山巖群橋嶺組黑云斜長片麻巖。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,含量多數在98%-99%以上,平均98.76%。部分礦石含有少量白云母、鉀長石,含量在1%-3%。該礦床脈石英礦石經浮選后SiO299.92%,Al2O30.0074%、Fe2O30.0017%,達到高純石英的質量要求。根據石英流體包裹體分析發現,白石山脈石英礦石中流體包裹體成分主要為H2O和CO2,均一溫度為170-200℃,鹽度(NaCl)為2%-16%,具有明顯的變質熱液特征。
山東臨沂邵家峪脈石英礦:該礦床屬巖漿熱液型脈石英礦床,位于魯西隆起脈石英成礦帶,呈脈狀賦存于傲徠山超單元松山單元弱片麻狀二長花崗巖中。發現脈石英礦體4余處,礦體多呈復合透鏡狀、脈狀,常成群成組分布,規模較大的主礦體兩側可見近于平行分布的脈石英細脈;單礦體形態呈不規則的脈狀或透鏡狀,部分呈囊狀或串珠狀,走向多為北西向或北東向,與區域構造線方向一致,傾角多為高角度70°-90°,脈寬為1-6m,長度一般50-1300m。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%,Fe2O3含量0.112%。包裹體均一溫度最低85℃,最高312℃,以110-150℃居多,表明區內脈石英成因為低溫巖漿熱液型。
資料來源:《顏玲亞,高樹學,陳正國,等.我國脈石英礦床類型及成礦規律[J].中國非金屬礦工業導刊,2020(05):10-14》,由【粉體技術網】編輯整理,轉載請注明出處!
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