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      中国滑石矿资源地质特征

一、 矿床时空分布及成矿规律
中国滑石矿床成矿时代主要在前寒武纪,其中又以古元古代占主导地位。这与当时有利于碳酸盐沉积的环境有关,因为滑石乃由碳酸盐岩受热液作用而成,巨厚的该种岩层是巨大滑石矿床形成的必要背景条件。辽、吉、鲁一系列大型、巨型矿床皆属之。
其次为早古生代加里东成矿期,该期重要矿床有广西龙胜县鸡爪、古坪、桐子山等滑石矿床,矿体呈似层状及透镜状,产于白云石大理岩层中。此外,中、晚石炭世矿床有广东阳山县大莨,早二叠世矿床有江西省于都县岩前及湖南省保靖县卡棚等。
古元古代所成滑石矿质量好,规模大,储量约占总储量的一半。加里东期所成矿石含脉石矿物较多,例如方解石、绿泥石等,因此白度相对较低。其他时代所成矿床规模一般不大,质量较差,富含杂质,当前在我国滑石资源中不具重要地位。
滑石矿床分布的大地构造位置主要在古板块内部,其次在古板块俯冲带蛇绿岩发育地段。中国当前开发利用的矿山皆属前者,后者仅起补充作用和未来后备作用。
古板块内部长期处于较稳定的区域,具有沉积巨厚碳酸盐岩层的条件。滑石矿乃是区域变质作用的产物,中低温热液交代碳酸盐岩而形成滑石。经考察发现,量大而质优的滑石矿床形成条件之一是岩层特点,当白云石大理岩与菱镁矿二者体积比或厚度比为1.3∶1时最为理想,原来成矿作用符合等体积交代原则:
CaMg(CO3)2+2MgCO3+4SiO2+H2O Mg3Si4O10(OH) 2+CaCO3+3CO2↑
77cm3 60cm3 137cm3 带出
辽宁省海城市范家堡子滑石矿床即属此种。
形成条件之二是热液条件,当成矿热液和SiO2供应充足且含Mg2+浓度足够高时,即便岩层为单一的白云石大理岩亦可满足理想条件,形成质纯的矿石和规模巨大的矿床:
2CaMg(CO3)2+Mg2++4SiO2+H2O Mg3Si4O10(OH)2+2CaCO3+CO2↑+CO↑
140cm3   137cm3   带出
这个成矿反应接近于等体积交代原则。广西龙胜滑石矿床属之。实验表明,其含Mg2+达64mg/L。
形成条件之三是构造条件,断裂和裂隙的发育为热液供应提供了通道,也可是容矿场所。褶曲则有利于成矿热液的汇聚。广西龙胜滑石矿床均在剪切断裂与大断裂的交叉部位,成矿带位于北北东向复式倒转背斜东翼两个次一级倒转向斜接近核部,下伏的巨厚层状细碧岩起到隔断热液流失的作用。
如果不满足上述三条则成矿热液与岩层之间就不能充分反应,不能进行等体积交代,势必不能形成大的矿体。而且夹石多,矿石中含脉石矿物多,质量欠佳。
滑石矿床赋存的第二种大地构造位置是古板块边缘,即一个板块向另一个相邻板块下方俯冲的带上,那里蛇绿岩大量发育。裂谷带深大断裂也是蛇绿岩发育区。超铁镁质蛇绿岩常有强烈的自变质作用,滑石矿床在此作用下形成。矿床规模不等,也有巨型矿床,例如青海省茫崖的滑石矿床。
超镁铁质岩在自变质作用下形成滑石的同时,必须有菱镁矿或斜绿泥石的形成,其反应式为:
4MgSiO3+4Mg2SiO4+2H2O+6CO2 2[Mg3Si4O10(OH)2]+6MgCO3
顽辉石  橄榄石 滑石  菱镁矿

Mg6Si4O10(OH)8+3CO3 Mg3Si4O10(OH)2+3MgCO3+3H2O
蛇纹石  滑石   菱镁矿
因此,这种矿石质量较差。

 二、 矿 床 类 型
 (一) 碳酸盐岩型
此类矿床分布广,储量大,占全部总储量的55%。矿石多属于低铝低铁质的块滑石型和碳酸盐-滑石型,滑石含量在50%~70%以上,很少含透闪石等纤维状矿物,白度达80~92。经手选的产品质量优良。此类矿床又可分出三个亚类型:
1.区域变质热液交代矿床 
产于前寒武纪古老的区域变质岩系含镁质碳酸盐岩地层中,尤以元古宇地层中滑石储量大(约占全国总储量的50%)、质量好。矿床成矿作用集中在向斜构造内侧,矿体呈似层状或透镜状,围岩为菱镁矿大理岩、结晶白云岩或白云大理岩,矿体产状与围岩一致。此类矿床的成矿时代可分为元古宙(吕梁期)和早古生代(加里东期)两个时代。前者包括辽宁、吉林和山东的该类矿床,如辽宁海城范家堡子、本溪县连山关、吉林省浑江市遥林、山东掖县优游山、栖霞李博士夼、平度共坊等。后者包括中南地区的此类矿床,如广西龙胜。
2.岩浆热液交代矿床 
此类矿床与中酸性侵入岩有关,矿床赋存于镁质碳酸盐岩与岩浆岩的接触带附近或赋存在岩浆岩体外侧富镁质碳酸盐岩层间裂隙或断裂带中,如江西省于都县岩前、山东省海阳、四川省冕宁县后山等。
3.古岩溶加热液交代矿床  
此类矿床仅见于华南岩溶发育地区。矿床赋存于石炭纪含硅质条带、燧石结核的白云岩地层中,产于早古生代大陆边缘拗陷地区向斜构造内侧。矿床规模较小,含矿率较低,如广东省阳山县大莨以及湖南、广西等地的滑石矿床。
 (二) 超镁铁质岩型 
此类矿床的储量约占全国总储量的17%,如福建省莆田县长基、青海省茫崖等。滑石矿体由超镁铁质蚀变而成,矿床规模不等,矿石成分复杂,一般含铁、铝、钙高,矿石质量差。
 (三) 沉积-成岩型 
此类型矿床为中国近几年新发现的一种类型,主要分布于江西省、湖南省、四川省,储量约占全国的28%。如江西省广丰县溪滩,含矿层位属震旦系上统灯影组中、底部。典型矿床以江西省广丰县溪滩为例,矿体围岩以假鲕状白云质灰岩为顶板,以假鲕状硅质岩、硅质灰岩和粘土白云质灰岩为底板,围岩与矿层连续沉积、矿石为以硅钙质为主的黑色滑石。
此外,在江西省萍乐凹陷带和湖南省湘潭永和地区二叠系茅口组底部层位见有风化型滑石矿床,在河北省滦平县太古宇片麻岩中还发现有混合岩化热液交代滑石矿床。

 三、 典 型 矿 床
 (一) 辽宁省海城范家堡子滑石矿床
该矿床属于碳酸盐岩类型中的区域变质热液交代滑石矿床,以其规模巨大、质量优良而驰名中外。矿床赋存于古元古界下辽河群大石桥组上段菱镁岩与白云石大理岩相间的地层中,含矿层底部为厚10~20m的云母片岩。矿区位于北东东向营口-草河口复式向斜北翼靠近核部。自营口经大石桥至范家堡子为一条规模巨大的滑石成矿带,矿带走向与向斜构造和地层走向一致。矿层距吕梁期混合花岗岩、似文象花岗岩及角闪辉长岩、斜长角闪岩等水平距离都大于3km,中间被巨厚的黑云母片岩、千枚岩、斜长角闪岩所隔。未见大型石英脉,仅有石英团块及细脉。矿床内扭动构造及层间滑动较强烈,矿体呈巨大的似层状或透镜状赋存于菱镁岩与白云石大理岩交替出现的地层中(图4.15.2),矿体产状与围岩一致。共生矿物除粗晶状菱镁矿外,方解石及石英少见。矿体与围岩及夹石呈渐变关系。当滑石含量大于70%时经手选可获得优良矿石——玫瑰色及灰白色矿块,化学品位为MgO 30%~32%,SiO2 59%~62%,CaO小于19%,Fe2O3小于0.5%。白度大于85。当滑石含量为50%~70%时,可采用浮选法选取优质滑石粉。
 (二) 广西龙胜县下鸡爪滑石矿床  
矿床赋存于新元古界板溪群合桐组顶部白云石大理岩中(Pt3h5),全区为一个走向30°、倾向北西的紧密倒转的三门复式背斜,并伴有压性大断裂,矿床位于被大断裂切割的次一级倒转向斜内的白云石大理岩中,呈线性等距离分布,形成两个北北东向滑石矿带。西矿带由南至北有古坪、下鸡爪、桐子山、上朗等矿床,东矿带由南至北有上鸡爪、八海山及大地等矿点。在下鸡爪矿床中,矿体呈大而厚的似层状或透镜状,与白云石大理石产状一致,内部含白云石大理岩残留体。含矿率极高,一般大于85.5%。矿体与围岩及夹石界线分明。共生矿物通常以斜绿泥石为主,方解石及石英少见。矿石一级品为主(约占70%以上),一般化学品位含MgO 30%~32%,SiO2 60%~62%,Fe2O3小于1%,CaO小于0.5%,矿石白度大于80.
 (三) 广东龙川紫市滑石矿床
该矿床为岩浆热液交代型矿床。矿床赋存于镁质碳酸盐与岩浆岩的接触带附近,为中、酸性岩浆期后含SiO2热液沿接触带交代富镁质碳酸盐而形成。矿体形态较复杂,有脉状、透镜状、树枝状等。共生矿物为透闪石、方解石、石英、绿泥石等。围岩蚀变较强烈,有硅化、透闪石化、绿泥石化等。矿石质量和含矿率不稳定,常有较高的CaO和Fe2O3含量。
该矿床地层主要为上泥盆统,有云英片岩和透闪石化白云石大理岩。侵入岩是燕山期的花岗岩。在花岗岩与大理岩的接触带上形成许多矿体,其反应式为:
3CaMg(CO3)2+4SiO2+H2O Mg3Si4O10(OH)2+CaCO3+3CO2↑
 (四) 广西上林马鞍山滑石矿床
该矿床属于古岩溶加热液交代型矿床。这类矿床发育于广西、广东、湖南一带,地质特征是矿区及外围无岩浆活动,也不存在区域变质作用的影响。矿床赋存在石炭系含硅质条带或燧石结核的白云岩地层中,具有工业意义的滑石矿床均富集在向斜构造的近核部位,而且含矿层底板必须有泥岩、页岩作为隔水层,但在成矿之前有断层切割向斜构造。成矿热液源自大气降水,经流入地下加温后成为弱碱性(pH值7.9~8.2)、中—低温(168~210℃)热水,由包裹体的成分与岩溶水相同得到证明。成矿作用所需要的SiO2源自碱性热水对硅质岩、燧石的溶解作用。这类矿床一般规模不大,矿体呈似层状或透镜状,内部常有较多的白云岩夹层或残留体,含矿率较低。
马鞍山滑石矿床位于北西-南东向向斜核部,矿体与围岩产状一致(图4.15.5)矿石有玫瑰色及灰色两种,化学品位均较高:SiO2 59%~61%、MgO 29%~31%、CaO<0.7%、Fe2O3<0.5%、C 1%。
据方解石和石英的液相包裹体分析,含Mg2+达57.7mg/L,K++Na+为109.41mg/L,该矿床成因为如下反应式:
2CaMg(CO3)2+Mg2++SiO2+H2O Mg3Si4O10(OH)2+2CaCO3+2CO2↑
其δ18O=16.8‰~17.42‰,δ13C=5.5‰。

 

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