新疆建材用非金属矿产特点是:矿种多、品质好、储量大、分布广。此类矿产已发现 70余种,产地 1400 余处,其中保有资源储量占全国第一的有白云母、蛭石、陶瓷土、饰面辉石岩、砖瓦用页岩;占第二位的有长石、蛇纹岩、膨润土、水泥用大理岩、砖瓦用砂;占第三位的有铸石用辉绿岩、建筑用辉绿岩;占第四位的有石棉、砖瓦粘土、水泥用粘土、水泥配料用泥岩、建筑用大理岩,制灰用石灰岩;占第五位的有陶粒粘土;占第七位的有泥灰岩、建筑用花岗岩;占第八位的有水泥配料用页岩、滑石、饰面花岗岩、建筑用砂。
(一)神奇的粘土——膨润土
膨润土又叫膨土岩或斑脱岩,它是含蒙脱石矿物大于 85% 的一种优质纯粘土。其中除蒙脱石外,还含少量石英、长石、云母、沸石及黄铁矿等杂质。
膨润土根据其中蒙脱石吸附阳离子的数量多与少,又细分为:钙基膨润土、钠基膨润土、酸性白土(氢离子型膨润土)共三种类型。
1 性质与用途
蒙脱石是层状含水的铝硅酸盐矿物,分子结构式为(1/2Ca,Na)07(Al、Mg,Fe)4(Si、Al)8O20(OH)4· nH2O。
膨润土呈土状或块状,很软且有滑感,相对密度 2 ~ 3,一般为白色、灰白色、浅绿色、淡红色。吸水性强,最大吸水量是自身体积的3~15倍。可塑性极好,黏结力强,无硬粒杂s质,是理想的雕塑材料。在水溶液中呈悬浮胶状,还具有润滑性、溶解均匀性和阴阳离子交换性。
膨润土具备以上性能,其用途愈来愈广。
例如在钢铁工业中普遍做球团矿的黏结剂。球团矿是含铁品位≥ 67% 的铁精粉,与一定比例的膨润土相混合黏结成球状,其烘干后全铁品位≥ 65%,不经炼铁过程,可直接投入电炉炼钢。而且贫铁矿石的选矿从铁精粉到球团矿在我国已成为发展趋势。新疆八钢集团除自己年产180 万吨球团矿之外,每年还从哈萨克斯坦进口 100 万吨,其余则从疆内各矿山企业收购铁精粉、铁矿石及球团矿。
膨润土在铸造工业中用做模型砂的黏合剂;在地质钻井中用做泥浆;在油脂化学工业、食品饮料中用做脱色剂;在纺织工业中用做棉纺上浆(节省大量面粉)与漂白脱色;在陶瓷、油漆、日用化工上做添加剂;在建筑行业上用途最广的是墙体涂料,沥青涂料(防渗漏材料);还可用于饮料添加剂和农业上的矿物复合肥。总之,膨润土的应用愈来愈广。
2 产地与分布
新疆膨润土矿床在成因类型上有内陆湖泊沉积型和火山沉积蚀变型两种,而且以前者为主。
主要分布在北疆和东疆,已发现产地 16 处,经地质工作并纳入新疆资源储量表者 8 处。其中大型矿床 2 处,中型矿床 1 处,小型矿床 5 处,提交资源储量 489 亿吨,基础储量 13亿吨。
最著名产地在塔城地区和布克赛尔蒙古自治县的乌兰林格至日月雷矿床,其成因属内陆湖泊沉积型。矿体盖在白垩纪地层之上,且出露地表,产状基本水平,呈层状产出。矿体剖面上成数层,最厚 37 米,但现开采 5 ~ 7 米。因分布面积广,勘查区所圈定资源储量范围只属一小块尚不足大矿床的十分之一,所以为今后扩大资源储量,随时投入地质工作,提供了非常便利的条件,其前景是很好的。该产地有资源储量 375 亿吨,其中基础储量 084 亿吨。
另一处产地是托克逊县柯尔碱膨润土矿床,成因类型属火山岩热液交代型。矿体呈透镜状,厚度 15 ~ 727 米,宽 50 ~ 100 米,长 2000 米,埋深 0 ~ 400 米,倾角 25°~ 35°。储量计算面积仅有 025 平方千米,求出资源储量 118 亿吨,其中基础储量 039 万吨,而且外围远景有继续扩大的可能。
还有一处中型矿床在哈密沙尔湖,属火山沉积矿床。产在下侏罗统地层中,矿体似层状,由八个矿体组成。每个矿体厚 7 ~ 1754 米,长 1100 米,宽 130 米,倾角 38°~ 49°,埋深 0 ~ 120 米,资源储量 013 亿吨,其中基础储量 007 亿吨。
其他五处产地均属小型矿床,在这里不作一一介绍。
新疆膨润土中蒙脱石含量≥ 50%,钠基、钙基同时存在,脱色率达 9553%,膨胀倍数为632mL/g,阳离子交换总量 4785%。哈密沙尔湖膨润土矿虽然规模属中型,但质量上全是钠基,蒙脱石含量达 6167%,膨胀倍数达 165。故新疆膨润土质量上乘,其探明与保有的资源储量居全国第二位,而且存在进一步扩大的可能。可以说,这种溶于水中不会沉淀、永远成水土胶溶悬浮状态、而且其体积还会以 8 ~ 16mL/g 的速度增长。这种神秘的膨润土特殊性质,在开发应用上将会带来新产品的变革,将会与人们的生活起居以及新一代日用品的产生息息相关。
3 产品产量与发展趋势
我国膨润土资源十分丰富,仅次于美国,居世界第二位,拥有资源储量 25 亿吨。
目前世界上有 40 多个国家生产膨润土,年产量约 1200 万吨,主要生产国有俄罗斯、美国、中国、印度、希腊、塞浦路斯。其中美国产量最大,年产 400 万吨,我国为 350 万吨。
世界膨润土消费中,铁球团矿占 271%,铸造占 238%,钻探泥浆 18%,吸附剂、吸收剂、杀虫剂占 174%、饲料占 5%,建材 3%,其他 6%。
我国膨润土主要供国内用,铸造占 735%、钻探泥浆占 7%、石油化工占 63%,轻工、建材、农药、印染占 82%,出口占 2%。
但随着应用领域的扩展,用量增长较快。例如钠基膨润土提纯后,就变成一种优于云母的耐高温、高电阻的绝缘材料,可制造各种光学自动信号装置及电绝缘膜等。此外,还有活性白土、有机膨润土、干燥剂、高效吸水剂、森林灭火剂、高温润滑剂、造纸、橡胶、牙膏、肥皂、香皂的添加剂等。
新疆年产 60 万吨,主要用于钻探泥浆,制备活性白土和铁球团矿。生产骨干企业是兵团184 团膨润土厂,另有和布克赛尔县也在兴建膨润土加工企业。但目前产品种类少,最主要是尚未开展的基膨润土的提纯工艺,而影响了跻身于国内市场的大好机遇。
(二)能剥离成纸的透明石头——白云母
云母是云母类矿物的总称,种类较多,有白云母、黑云母、金云母、铁锂云母、锂云母等。这里主要介绍新疆的白云母。
白云母是工业上用得最多的矿物,也是常含有锂、钠、钾、镁、钡、锌、铝金属,并具有层状结构的含水铝硅酸盐矿物。它的分子式是 K2Al4[Si6Al2O20](OH,F)4,属单斜晶系,常呈假六方形的片状晶体。多数白云母无色、也有浅棕、浅绿色,易剥离,可剥成极薄的薄片(厚度小于 01 毫米)而且透明度很高,并具有弹性。相对密度 275 ~ 31,硬度 253。
它耐酸、耐碱,具很强的抗压能力和耐高温能力,很强的化学稳定性能与优良的绝缘性能,所以被广泛应用于电气设备、电工器材中。如制造电子管、电容器、整流器、电动机等。在冶金工业和机械工业上制造耐热零件及蒸汽锅炉。碎云母具有高度的分散性,在黏性介质中能保持极强的悬浮性,所以还广泛地用做油漆、塑料、橡胶的填料,近年在建材上也逐渐被应用,特别是云母纸的生产,缓解了云母用量的巨大压力。
1 产地与分布
新疆白云母资源储量在全国各省区排次中居第一。从已探明的 91 个产地看,主要分布在阿尔泰山。新疆阿尔泰山,是国内知名度很高的花岗伟晶岩分布区,这里除了产白云母外,还产铍、锂、铌、钽、铷、铯稀有金属矿产。
另一个产地是西昆仑康西瓦至大红柳滩,这里也是花岗伟晶岩脉集中分布区。新疆地矿局第二大队在 1966 年,提交有《皮山县康西瓦白云母矿区一号脉初步勘探地质报告》及《康西瓦阿克沙依矿区白云母详细普查地质报告》。但更多含矿伟晶岩脉至今尚未工作,基本上还属地质工作空白区。故找矿前景广阔。
另外,在东西天山及西南天山,也有白云母小型矿床及矿点分布,但产出量不大。
2 生产现状与资源前景
就新疆阿尔泰山分布的 90 余处白云母矿床来说,经 20 世纪由地矿局第四地质大队发现并勘查,求出资源量 50209 吨,其中保有基础储量 32301 吨。1999 年,国内由于云母替代产品进入市场后,新疆工业原料块云母的开采与剥离加工也全部停产,原兵团非金属公司的四家云母厂相继下马。目前的开采企业多为私营小型矿山,以生产碎云母供内地省区做云母纸用,年产量约 3000 吨左右。
世界上白云母生产大国是印度、巴西、加拿大,同时这三个国家也是世界上白云母的出口大国。而挪威、英国、比利时、美国则是碎云母深加工产品的主要出口国。
美国、俄罗斯、日本是世界上白云母矿物原料的主要进口国。
我国对白云母的需求已全部自给,除新疆生产白云母外,另外还有四川、内蒙古、西藏、青海也生产白云母。
随着新疆叶城至西藏阿里国家级公路的修筑,从三素至康西瓦再到大红柳滩,在 180 千米长,南北 10 千米宽的范围内,都有花岗伟晶岩脉的分布,其中有些脉体含白云母矿产,有的脉体则含绿柱石(铍矿),或铌钽铁矿,有些脉体则含锂辉石,是今后普查找矿的有利地区。一旦投入地质工作,新疆白云母及稀有金属的资源储量,都会有大幅度增长。
(三)不怕火烧的棉花——石棉
世界之大,无奇不有,在大山的岩石中竟会蕴生出像棉花一样的石头,用这种石头纤维可纺纱织布,而且做成的衣服不怕火烧,这种石头就是人们常说的石棉。
石棉是具有纤维状结构的硅酸盐矿物,但按其成分和内部结构的变化又可分成两大类六种石棉。
1 成分及性质
各种石棉都能劈分成很细的纤维,具备通常纤维的可纺性,并有较好的隔热、保温、耐酸、耐碱、绝缘、防腐烂等性能,其中温石棉的性能最好,而新疆产的石棉恰好正是温石棉(详见表 7-4-1)。
表 7-4-1 石棉的分类
续表
2 用途
温石棉(即蛇纹石石棉)主要用于生产石棉的纺织制品(如石棉绳、线、电解布、隔膜帘),生产石棉的制动品(如刹车片、离合器、刹车带),生产石棉橡胶制品(如高、中、低压力板、衬垫板、耐油橡胶);生产石棉水泥制品(石棉板、瓦、管);生产石棉保温制品(石棉砖、管、石棉灰、保温板),还生产石棉沥青制品及石棉增强塑料制品等。
石棉在机械制造、交通运输、化工、冶金、建筑、电力等工业中都广泛用于传动、制动、密封、保温、防热、绝缘、消音、防腐诸材料的制作。对机场跑道和特殊路面需用石棉做填料。在国防和航天工业中,用石棉与陶瓷纤维、石棉与碳纤维、石棉与尼龙纤维做成的复合材料是导弹、火箭重要的绝热密封材料。
3 产地与资源概况
新疆石棉矿床主要分布在巴州若羌县和且末县,其次是托克逊县与托里县,而生产矿山和加工企业均集中在若羌县的依吞布拉克矿区。
截至 2007 年底新疆的石棉矿产保有资源储量 600 万吨,其中基础储量 260 万吨,而若羌县依吞布拉克石棉矿 22 线至 28 线之南矿区,保有资源储量为 248 万吨。
从资源远景看,若羌县依吞布拉克矿区从 28 到 58 勘探线之间的深部有矿体沿倾斜延伸的部分,是今后勘查的重点,也是该矿区扩大远景和今后增加资源储量的依据。另外,若羌县阿帕石棉矿外围及深部,都有增加资源储量的地质依据与可能。新疆石棉矿的找矿远景就在阿尔金东西向展布约 520 千米长的超基性岩带内。
4 矿山生产与矿石加工
新疆石棉主要生产矿山有若羌县依托吞布拉克矿区(县属国营单位开采)、若羌县英格里克矿区(兵团农二师 33 团开采);托克逊县榆树沟矿区(兵团农二师 22 团开采)。
新疆石棉矿山除若羌县依吞布拉克仅采用磁选、浮选流程小批量生产外,大批量生产全靠手选进行。全疆石棉(矿物)产能 7 万~ 8 万吨,大部分供内地省区,少部分供疆内建材企业。矿石机选能力差,是导致国内众多矿山开采量大而利用率低的根本原因。为此,目前要求,禁止技术差、规模小的个体企业开采大型石棉矿区。
(四)遇高温变形会膨胀的石头——蛭石
蛭石是含 8 个结晶水的铝硅酸盐矿物,外形与云母相似,在成因上也是由云母水解风化或经热液蚀变而形成的矿物。
蛭石在 800 ~ 1000℃下焙烧逐渐扭曲变形,而且体积会迅速膨胀(膨胀倍数 8 ~ 30 倍)。故根据这一特点,将河流中的水蛭与不断地扭曲着黑褐色身躯的、让人毛骨悚然的吸血虫来冠名蛭石是有一定道理的。蛭石的颜色与水蛭一模一样,加热后蛭石扭曲的趋动姿态和变形的外表又与水蛭一致,故矿物学者便用相似物去命名这种矿物,以突显其物理特征。
1 性质与用途
分子式:(Mg,Ca )07(Mg,Fe3+,Ai)6[Al · Si]8O20](OH)4· 8H2O
蛭石焙烧后体积迅速膨胀,膨胀后的蛭石具有细小的空气间隔层,而空气间隔层就具备了优良的保温性能。
因蛭石一般密度为 25 吨 / 立方米,但焙烧膨胀后为 02 吨 / 立方米之特性,所以蛭石具有容重轻,耐寒保温、隔热、消音等性能。而广泛用于建材、化工、电力、石油、交通运输等部门。
隔热:用蛭石(焙烧后)粉制成蛭石水泥、砖、板、壳、异形材等,可砌制冶炼炉的炉盖、水暖器、孵化器、冷藏器、过滤器等。
隔音:机器、运输机械的消音器。
填充料:用在橡胶、塑料、油布生产上。
涂饰料:用在印刷、家具方面。
此外,还可做润滑剂及农业用复合矿物肥料。
2 产地及资源储量
蛭石矿是新疆的优势矿种,新疆已有产地 3 处,但仅有尉犁县且干布拉克蛭石矿具备工业价值。该矿是新疆地矿局第三地质大队勘探的,于1988年2月提交了《尉犁县且干布拉克蛭石、磷灰石矿详查地质报告》,经局审查批准资源储量 18412 万吨,也是共生有磷灰石、透辉石的世界级超大型综合矿床。其探明的资源储量占全国总量的90%,居全国之最。该矿不仅规模大,而且矿石质量好,富矿比例达 85%,矿区水文地质条件简单,主矿埋藏浅,易露天开采,选矿流程回收率高,成本低。共生的磷灰石和透辉石还可以综合利用。矿区外 8 千米有淡水——库尔班齐克泉,日供量达 4122 立方米。矿区及外围地形平坦,交通非常便利。经过近 20 年的开采,矿山建设逐渐完善,产品及销售在国内外市场上都具备了一定的竞争力。
3 产量及规模
且干布拉克蛭石矿因矿石富,选矿工艺简单、回收率高、品级多,质量优越销路通畅,很受国内外客户青睐。
从 1992 年产 186 万吨,1993 年产 44 万吨,逐年增产到 2000 年的 11 万吨,目前已达 15万吨的水平,在发展中逐渐壮大。现在矿山企业主要有三家:新疆地矿局第三地质大队,兵团农二师,巴州地方国营公司。
目前产品有蛭石矿物(分片度、分级别),膨胀蛭石及复合肥料三大类,市场前景很好。
(五)高铝原料——红柱石
红柱石属高铝矿物,与蓝晶石、矽线石同性共类,其分子式相同,但含铝量有微小差别,详见表 7-4-2 :
表 7-4-2 红柱石与蓝晶石和矽线石的含铝量比较
虽然红柱石与蓝晶石、矽线一样,是高铝矿物,但是世界各国并没用它们作为炼铝原料,至今炼铝仍是以铝土矿做原料。
红柱石矿床在国内只见于 10 个省(区)、市,储量最多的是辽宁省,其次是甘肃省,新疆位居第三。该矿种在全国其他省区分布有限,至今尚未纳入国土资源部地质勘查(相应的)规范文本之中,故无统一的技术经济工业指标作参考。而且在用途上对国内的进展现状无从考证。
就红柱石目前已知用途而言,主要是用于耐火材料上,冶金工业中作脱氧剂和高熔点金属氧化物的还原剂。
新疆红柱石主要产地有两处,一处是库尔勒市焉耆县霍拉沟红柱石矿床。该矿是 2002 年由新疆地矿局第三大队提交详查报告,经国土厅评审中心批准资源储量红柱石矿物量 41532 万吨,其中基础储量 10131 万吨。另一处是拜城县库鲁克坤太红柱石矿床,该矿床分南北两个矿带,规模很大,出露高程 2350 ~ 2600 米,属中高山区,交通不便,地质工作程度仅达普查阶段,求出资源量 105 亿吨,矿物量约 2096 万吨。因地质工作程度稍低,地矿局未审批。而霍拉沟红柱石矿床也分南北两个矿带,规模很大,含红柱石品位比库鲁克坤太要富,而且圈定的矿区范围仅是矿带的一部分,总之,两县红柱石产地今后可扩大勘查,远景更乐观。
目前开采矿山只有库尔勒一家私营企业,年产矿石量约 10 万吨,选红柱石矿物量近 2 万吨,主要供国内用户。
(六)昂贵的粘土——蒙皂土(蒙皂石)
蒙皂土是在新疆托克逊县榆树沟矿区发现的国内截至目前唯一矿种。
蒙皂土为三八面体层状硅酸盐类矿物,呈白色,质地细腻,硬度小,手触有滑感,表面对蒙皂石来说呈油脂光泽,对蒙皂土而言呈土状,但风化后都呈粉末状,遇水干裂后呈爆米花状,水浸泡后体积膨胀呈乳絮状。
也就是说,溶于水后,其体积膨胀,与水融为一体呈胶体悬浮液,永远不沉降。这种独特性质,使蒙皂土的身价倍增,其产品彰显出高贵的品质和昂贵的价位。
例如,日用品中肥皂、香皂、洗涤液、口红、皂片、脂粉、牙膏等。用蒙皂土做填充料,不但产品细腻,光滑,而且对人体很有好处,因其内含有天然矿物质和多种微量元素,对人体皮肤能起到真正的美容和护理作用,而且对五官不会造成任何刺激和损伤,是当今世界日用脂膏护理用品的最佳填充料。
纺织工业中的浆纱、造纸浆、塑料和橡胶业的填充料、铁球团矿的黏合剂等都能派上用场。但对蒙皂土而言,要用在高、精、尖上,用在高价位上,这样才能显出蒙皂土的真正价值。
托克逊榆树沟蒙皂土矿产在中泥盆统变质岩与岩浆岩(碱性花岗岩及斜辉橄榄岩)之接触带上,矿体呈似层状。主要有三个矿体组成,其中 3 号矿体最大,矿体长 300 米,厚 4744 米,矿石矿物主要为蒙皂土和蒙脱石,平均含量 15%。矿体埋藏浅,并出露地表,其水文地质条件及工程地质条件均较简单,很适宜露天开采,但注意阵发性雨水对开采场地的影响。
新疆地矿局第十一地质大队提交《托克逊县榆树沟蒙皂石勘查报告》,经地矿局审查,批准资源储量(蒙皂石胶体)2605 万吨,其中基础储量(蒙皂石胶体)747 万吨,上述资源储量虽然很少,但却是全国唯一,必须珍惜,且不可乱采滥用。
从 20 世纪 90 年代末起,托克逊县积极筹办矿山,并与浙江地矿局粘土研究所配合,研制选矿工艺,至今该项研究时续时断。
(七)五彩缤纷的饰面石材
新疆地域辽阔(面积达全国的六分之一),北、中、南有阿尔泰山,天山、昆仑山呈东西方向横贯全区。三山中,岩浆岩特别发育,而花岗岩又广布其内。
现已知产地100余处,其中大型矿床达45处之多,中型达16处,小型15处,矿点30多处。交通不便或产于高海拔者还未进一步工作和统计。新疆地处中亚内陆,气候干旱,降水量少,蒸发量大,日夜温差悬殊等特点。花岗岩多裸露地表,呈现岩基状大面积分布,而呈岩盆、岩株状者较少,故新疆花岗岩分布面积不仅比其他省区广,而且产地多,品种全,质量优,资源潜力大。
1 饰面石材之内涵
饰面石材:用于建筑物的内外贴面,并具备有一定的装饰效果和耐用性(耐酸、耐碱),适于加工成一定块度板材的岩石。
饰面石材分三大类:
大理石类(大理岩、蛇纹岩、石灰岩)。
花岗石类(花岗岩、闪长岩、正长岩、辉长岩、混合岩、辉石岩、结晶变质岩。
板石类(板岩)。
而我们专述的是饰面花岗岩类石材,在工业应用上有国家建筑材料工业局颁布的标准。
2 一般工业要求
颜色、花纹美观稳定。目前以黑色、红色、白色更为适销。
对色线、色斑、空洞及其他要求:对有碍装饰性能之色斑、色线、空洞及金属氧化物和硫化物的需求较小。
对比度:要求花岗石磨光面拼接后的效果无甚差异。
荒料块度:一般要求要大于或等于 1 立方米,切割后平面面积要大于 05 平方米,对名贵品种可适当小一些。板材最小面积 03×015 ~ 03 平方米以上,荒料率要大于 15% ~ 20%。
物理性能:矿物分布均匀,结构致密,坚硬的新鲜岩石,不得有明显气孔,吸水率小于15%,耐酸率在 975% ~ 985%,浸酸后的抗压强度大于或等于原有强度的 85%,亦可做耐碱材料使用。
膨胀系数:小于 8×10-6,即 0000008。
3 产地与品种
新疆现已探明有一定资源储量的矿区比较多,从其中选出几个主要的代表性矿区介绍如下:
(1)哈密市星星峡白石头花岗岩矿矿区位于星星峡东北 28 千米处,有简易公路直达。矿区花岗岩为天河石斜长花岗岩,岩体呈岩株状产出,长1千米,宽400米。矿石主要为含天蓝色天河石及黄玉斜长石,块度03~ 15立方米,颜色以蛋青白为底色、天河石散布其间,并构成色泽鲜艳,素雅的花斑,属国内少有的佳品。矿石荒料率 50% ~ 60%,采运条件较好。矿石加工性能良好,粒度,花纹均匀,光泽度高,属高级饰面石料。矿石资源储量 112 万立方米,其中基础储量 42 万立方米。
(2)托里县阿克巴斯套花岗岩矿
位于托里县城北东方向 65 千米处,钾质花岗岩产于华力西期第四期侵入的岩体中,其中有 12 个矿体具有一定的规模(见表 7-4-3)
表 7-4-3 阿克巴斯套钾质花岗岩矿特征统计表
矿石岩性为黑云母钾长花岗岩呈橘红—紫红色、**、白色,中粗粒花岗结构、似斑状结构,块状构造。矿物成分:长石 65% ~ 75%,石英 20% ~ 30%,另含小于 3% 的黑云母和角闪石。矿石化学组分:SiO27404% ~ 7620%,Al2O31201% ~ 1339%,Fe2O3122% ~ 188%,CaO 060% ~ 108%,MgO 014% ~ 044%,K2O 418% ~ 480%;Na2O3338%,SO30005% ~031%。
根据矿石中长石成分,颜色及结构的差异,将其划分以下三个石材品种,红色黑云母花岗岩(新疆红)、**黑云母花岗岩(菊花黄)、白色似斑状花岗岩(奶油花)。
经样测试、加工和试采,矿石抗压强度 307 ~ 1676MPa,光泽度 76 ~ 86,相对密度 255 ~259,吸水率 014% ~ 024%,耐酸度 9922% ~ 9992%,耐碱度 9996% ~ 100%。理论荒料矿区平均 4378%,实际试采平均荒料率 3662%。矿石切、磨、锯性能良好,板材率 25 ~ 30平方米 / 立方米。
经自治区储量委员会批准,饰面花岗岩荒料资源储量 34325 万立方米,其中红色 12562万立方米,** 19192 万立方米,白色 2571 万立方米。
(3)博乐市桑金布拉克花岗岩矿
位于博乐市东北 28 千米处,花岗岩呈岩基状产出,分布面积大,岩体分异程度好,岩相分带明显且呈渐变过渡关系。根据岩相分带,划分出:橘红色粗粒黑云母斑状花岗岩、枣红色粗粒黑云母花岗岩、**中粗粒黑云母斑状花岗岩。
而且以橘红及枣红两个品种为主,经力学样测试,抗压试验,化学稳定性极好,完全满足饰面石料标准,而所求储量仅是大岩基中的一小部分,其资源量很大,远景广阔。该矿由新疆建材地质大队提交资源储量 58321 万立方米,其中基础储量 48577 万立方米。
另外,还有哈密市大红山花岗岩矿、哈密市银玉花岗岩矿、吐鲁番市红石头沟花岗岩矿、托克逊县桑树园子花岗岩矿、和硕县扎河布拉克花岗岩矿、哈密黄山南基性岩饰面石材矿、温宿县南木札特花岗岩矿、鄯善县康西东“鄯善红”花岗岩矿等。
4 产量与需求
我国石材是后来居上,从 1999 年起全国石材荒料的产量才跃居世界第一。自 1981 年新疆开采饰面石材以来,石材工业迅速发展,石材加工企业的规模及产量呈逐年递增的态势,2001年最多时花岗岩矿山为 45 家,有 66 家加工企业,在市场竞争中优胜劣汰,而保留和新兴的矿山与企业,设备更先进,生产规模也趋于正规。
目前区内荒料生产能力达 15 万立方米,实际年产荒料 8 万立方米。加工企业总能力为年平均 300 万平方米,实际为 180 万平方米,其中 346% 供疆内,5686% 供内地省区,出口量仅有 05 万平方米。并逐渐成为继福建、广东、山东、四川等省之后的又一重要生产基地和后备基地。
根据国内外市场的进一步扩大,生产量将会稳中提升,预计 2010 年时,新疆饰面花岗岩荒料实际产量将达到 25 万立方米,板材加工为 320 万~ 400 万立方米。
图7-1-1 无水芒硝
图7-1-2 乌鲁木齐盐湖化工厂
图7-1-3 罗布泊钾盐基地
图7-1-4 鄯善县赛尔盖甫钠硝石矿床地质略图
图7-1-5 钠硝石矿石
图7-1-6温宿县阿其克苏盐丘地质图
图7-1-7 盐湖中的捞出盐
图7-1-8 盐湖中的结晶盐
图7-1-9 膨润土
图7-1-10 白云母
图7-1-11 石棉
图7-1-12 且干布拉克蛭石矿
图7-1-13 红柱石
图7-1-14 皂石
图7-1-15 花岗岩石材
图7-3-1 石盐的用途
中国宝玉石业历史悠久,技艺精湛,风格独特,品种纷繁,誉满海内外。特别是近十年来宝玉石行业飞速发展,市场空前繁荣。 早在石器时期,人们就开始利用石质装饰物来美化自己的生活。如距今两万年前的北京周口店山顶洞人,就用石珠贝壳等染色加工成串饰(古时的项链)佩戴在身上,用以装饰,它标志着石类装饰品的诞生和宝玉石行业的起源。新石器中晚期,随着社会生产力的发展,出现了大量的石质工具、玉器和宝玉石工艺品的生产,如用岫玉、绿松石等制成珠、环、坠、镯等,使宝玉石开始向独立的行业迈进,这一时期以浙江良渚文化和内蒙古红山文化为代表,其工与形已极为精致优美。玉料多为蛇纹玉石,部分为青白玉。 夏商周时,玉的应用已经十分广泛,有“上至天子,下至庶人,未有身不佩玉者”。在距今3000多年的河南安阳殷墟妇好墓出土玉器七百多件中,有各种祭器、礼器,如璋、璧、圭、环、珠、玦、刀、戈等。商朝玉器工艺已具有较高的水平,造型生动、准确。此时的玉料特点是和田玉有一定的增加,珍珠和天河石等开始使用。 春秋战国时期宝玉石品种、原料及加工业均有所发展,如原料品种包括玉髓、和田玉、岫玉、独山玉、玛瑙、孔雀石、水晶等。把玉人格化,如“君子比德于玉,德明而玉之真伪自判矣”。这说明春秋战国玉文化,对中华民族文化发展影响之深远。 秦始皇在灭六国统一全国后,毁弃了先前的礼制和玉制,除玉玺外,几乎没有遗留任何玉器。玉业受到极大的破坏,秦代是玉器衰萎时期。 汉代是中国宝玉石业历史的转折点,一改秦代破坏玉业的政策,力求恢复夏、商、周三代重玉的传统,振兴和发展了玉业。如东汉时在南阳建立了玉器生产基地,工艺图案更为精细,玉髓、玛瑙的利用更达到鼎盛时期。 晋朝(公元3世纪)时,印度(天竺)的钻石传入中国,促进海内外的宝玉石和宝玉石知识的交流。随着道教的兴起,盛行以玉塞堵死人九孔,防止尸体腐朽之风。
361 概述
长石是长石族矿物的总称。长石是地壳中分布最广的矿物,约占地壳重量的50%,占地壳体积的 60%。除了金伯利岩等少数超基性岩外,所有结晶岩石都含有长石,然而优质长石宝石却很少见。
长石族矿物常可形成巨大的晶体,例如在乌拉尔的伊门山上,有一个采石场所开采的矿体,居然是 一个规模巨大的天河石晶体;在盛产宝石级拉长石的加拿大拉布拉多(Labrador——“拉长石”一名起源 于此),曾发现一个长达61cm的拉长石晶体。
长石族矿物形成的宝石可以称之为长石质宝石。长石质宝石的名称有的与矿物名称一致,如拉长 石、天河石;有的则与矿物名称不同,如月光石、日光石。
长石族矿物包括众多矿物种、亚种和变种矿物,形成多种重要的宝石。在国家标准《珠宝玉石 鉴 定》 中确认的长石质宝石有月光石、日光石、天河石、拉长石四种。
我国国家标准《珠宝玉石 鉴定》给出的月光石折射率为1518~1526(±0010),据此判断,这种 月光石的矿物不是拉长石,而只能是碱性长石。我国另一国家标准《珠宝玉石 名称》明确指出,月光石 的矿物名称为正长石。这些国家标准中规定的月光石矿物,与许多宝石学者的观点并不完全一致。
一般情况下,一种宝石只能是特定的某一种矿物形成的宝石,而月光石则是数种矿物都可形成的宝 石。于是,月光石究竟是何种矿物,宝石界众说纷纭。一般认为,凡具有月光效应的各种属的长石都可 称为月光石。但是,有的学者主张,月光石“应以拉长石质宝石具蓝-蓝白色变者为限” 。张仁山在其 《翠钻珠宝》一书中则提出了与此相反的观点,他认为 “月光石的折射率为1520~1525,玻璃光泽, 在透明的月光石中,常有一团耀眼的乳白色或月白色反光,其明如皓月,所以称为月光石,颜色为白 色、灰白色或青白色”,同时指出,“月光石宝石为透明白色,有明亮的乳白色月光”,而拉长石 “多 为灰褐等色,其彩色闪光为橘红、翠绿、翠蓝的单色变彩” 。
有人认为,“和氏璧” 就是长石质宝石。战国时期,楚人卞和在楚山中得到一块玉璞(有包皮的玉 石),先后献给楚厉王和楚武王,都被认为是以石头欺骗君王,分别被砍去左脚和右脚。后来,卞和抱玉 璞在荆山脚下痛哭,文王闻之,派人问明缘由,命工匠去掉玉璞外皮而得美玉,命名为 “和氏之璧” 。后来,赵国得到和氏璧,秦昭王想以十五座城换取和氏璧。赵国派使臣蔺相如携璧去秦,蔺相如察觉秦 昭王无意以城换璧,便机智地从昭王手中索回璧,命随从抱璧回国。于是有了 “价值连城”和 “完璧归 赵” 的典故与成语。秦始皇统一中国后,用和氏璧制成传国玉玺,其上刻有丞相李斯书写的 “受命于 天,其寿永昌”八个鸟虫形篆字。
和氏璧究竟是何种玉石,引起了诸多学者的研究兴趣和推测。章鸿钊等学者认为和氏璧是具有变彩 效应的拉长石,其依据是,唐末五代的道士杜光庭曾目睹和氏璧,并在其 《录异记》中作了 “侧而视之 色碧,正而视之色白” 的记述,这与变彩拉长石的变彩现象颇为相似。也有人认为和氏璧是月光石或其 他玉石。但是有学者认为,和氏璧既不是拉长石,更不会是月光石。和氏璧传至后唐,在契丹人打进洛 阳时,废帝李从珂抱传国玉玺焚于玄武楼,从此下落不明。不见和氏璧实物,所以其玉质之谜,只能推 测,难有定论。
长石族矿物,凡是颜色艳丽或具有各种光学效应的各个种属的长石,都可以作为装饰用的宝石,也 可作为观赏石和矿物晶体收藏品。全世界长石的产地很多。各种长石的产地将在相关章节中介绍。
美国华盛顿斯密逊博物院藏有:马达加斯加产的**正长石,2496克拉;斯里兰卡产的浅绿色正长 石猫眼,1045克拉;美国犹他州产的**拉长石,111克拉;格陵兰产的浅褐色透明正长石晶体,长 6cm。加拿大安大略多伦多市博物馆藏有缅甸产的1225克拉的猫眼钠长石。
362 长石的物理化学性质和质量要求
3621 长石族矿物的物理化学性质
长石族包括钾钠长石亚族、斜长石亚族和钡长石亚族。
长石的一般化学式可写为MT4O8,其中M=Na,Ca,K,Ba及少量Li,Rb,Cs,Sr等离子半径较大 的一价或二价碱金属及碱土金属离子;T=Si,Al及少量B,Ce,Fe3+,Ti等离子半径较小的四价或三价 离子。
从化学组成来看,大多数长石族矿物都包括在KAlSi3O8-NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8三元系中,相当于 是由钾长石(Or)、钠长石(Ab)和钙长石(An)三种简单的长石端元分子组合而成。这三种长石分子之间的混 溶性与温度有关。
长石类宝石具有玻璃光泽,断口呈玻璃光泽至珍珠光泽或油脂光泽,矿物学特征见表361(转引自 王福泉)。
(1)钾钠长石亚族
钾钠长石亚族包括透长石、正长石、冰长石、微斜长石、歪长石和水铵长石。
钾钠长石化学成分为KAlSi3O8-NaAlSi3O8系列,含有一定数量的CaAl2Si2O8组分。在钾钠长石的固 溶体中,通常含有钙长石组分5%~10%(一般在5%以下)。
钾长石分子和钠长石分子的组合称为 “钾钠长石系列” 或 “碱性长石”,高温时组成完全类质同象 系列;随着温度降低,熔离为钾相和钠相,构成 “条纹长石” 。
表361 长石族宝石矿物学特征
(据Arein,1977)
条纹长石不是一种单独的矿物,而是钠长石(有时为更长石)嵌生于钾长石(通常是微斜长石或正长 石)中形成的两相混合体;主晶为正长石时称为 “正长纹长石”,主晶为微斜长石时称为 “微斜纹长 石” 。当主晶是钠长石,而钾长石嵌生于其中时,则称为 “反条纹长石” 。条纹长石和反条纹长石,是 K[AlSi3O8]与Na[AlSi3O8]在高温下形成的类质同象混晶在低温下发生分离的产物,或是由钾长石经钠长石 化形成的。
透长石、正长石和微斜长石是端元组分KAlSi3O8的三个同质多象变体,总称为 “钾长石” 。钾长石 一般含有较多的Ab组分,有时可高达50%。
A透长石。透长石又称 “玻璃石”,是钾长石的高温变体,高于900℃结晶,含有相当数量的钠 长石分子(有时高达60%),常含Ba,Ca,Rb,Fe等。多为无色,灰白色,有的呈肉红、浅黄、淡褐等 色,透明度高,显玻璃光泽。折射率Ng=1525~1532,Nm=1522~1530,Np=1518~1525;一般为 1516~1526。双折射率一般为0010(钾钠长石的折光率均引自 《宝玉石大典》中张志兰编写的“架状结 构硅酸盐类宝石”)。
B正长石。正长石很少为纯粹的K[AlSi3O8],通常含有钠长石分子达20%,有时达50%左右,并含有 少量钙长石分子;钾可以部分的被钡取代,并常含有三价铁、钙和微量镓、铷等。正长石常为肉红、浅 黄、浅绿、浅红、灰白、白、无色等,具有猫眼、星光、日光、月光等效应的正长石是重要的宝石。折 射率Ng=1523~1539,Nm=1522~1533,Np=1516~1529;一般为1518~1526。双折射率一般为 0008。
C冰长石。一般认为冰长石是正长石的一个亚种,或是钾长石的低温变种,有的学者认为:冰 长石是透长石、正长石和微斜长石不同结构态同时并存的一个亚稳定混合物。冰长石含钾长石分子达 90%以上,无色透明,有时呈乳白色。《系统矿物学》指出,冰长石的端元组分为Or90 Ab9 An1(依 次为钾长石、钠长石、钙长石分子数之比),常含钡,无色透明或乳白色。折射率Ng=1524~1526, Nm=1522~1524,Np=1518~1520;双折射率0006。
D微斜长石。微斜长石很少为纯粹的K[AlSi3O8],经常含有20%~30%的钠长石分子。微斜长石是钾 长石的低温变体,低于900℃结晶。微斜长石常见的颜色为白色、灰色、浅黄或浅红色,有的呈极少见的 黑色。
E歪长石。又名钾-高钠长石,是高温富钠的碱性长石,化学组成为(Na,K)[AlSi3O8],其中钾长 石分子少于37%,Na2O含量通常高于K2O,化学成分更接近于钠长石。颜色为白色、灰色、浅黄、浅红 或带绿色,透明至半透明。折射率Ng=1527~1536,Nm=1526~1534,Np=1522~1529;双折射率 0005~0007。
F水铵长石。化学组成为NH4[AlSi3O8]·nH2O,是含铵的温泉与蚀变安山岩和钾钠长石作用的产物。—般 呈隐晶质,自形晶粒径仅005mm。由于矿物粒度小而不能作为宝石用,但是其矿物集合体可能形成玉石。
(2)斜长石亚族
长石分子和钙长石分子的组合称为 “钠钙长石系列”或 “斜长石”,含有钾长石组分5%~10%(一般 在5%以下),并含有少量的Ti,Fe3+,Fe2+,Mn,Mg,Ba,Sr。斜长石一般无色,因含分散的包体而呈 白色或其他色调。
按斜长石中所含Ab和An的分子数百分比的不同,分为酸性斜长石(An 0~30%)、中性斜长石 (An 30%~50%)和基性斜长石(An 50%~100%),包括以下6个矿物种:钠长石(Ab 100%~90%, An 0~10%),更长石(又称奥长石)(Ab 90%~70%,An 10%~30%),中长石(Ab 70%~50%,An 30%~50%),拉长石(Ab 50%~30%,An 50%~70%),培长石(Ab 30%~10%,An 70%~90%),钙长石 (Ab 10%~0,An 90%~100%)。
3622 长石质宝石的品种
长石质宝石包括月光石、日光石、变彩长石、天河石和具有不同颜色和光学效应的各种长石。
(1)月光石
月光石有人称为 “月长石”(日文中的汉字名称),古时有 “月石” 、“白宝石”之称(现行国家标准 并不认同)。月光石多为碱性长石,部分为斜长石。碱性长石是富含钾钠的长石的总称,包括透长石、正 长石、微斜长石、歪长石和钠长石(含钙长石分子在5%以下者),以及条纹长石和反条纹长石。
在碱性长石中,钾长石和钠长石两个矿物相形成隐纹、微纹结构。当光线射到这种两相界面时,引 起反射,不同界面之间的反射光相互干涉而引起虹彩,呈浅蓝至乳白色闪光(也称乳光),称为 “月光效 应” 。
月光石最先发现于瑞士亚达拉山脉。现在,优质月光石产地主要有缅甸、斯里兰卡、美国、马达加 斯加、俄罗斯等;其次有坦桑尼亚、巴西、西澳大利亚等。我国内蒙古、河北、安徽等产有月光石,但 质量各有不同。
我国国家标准 《珠宝玉石 鉴定》规定:月光石折射率1518~1526(±0010),双折射率 0005~0008。按此标准,月光石只能是钾钠长石亚族中的矿物。然而,我国众多学者认为,月光石包括 冰长石月光石、透长石月光石、微斜条纹长石月光石、钠长石月光石、拉长石月光石和更长石月光石等。
A冰长石月光石。多数已知的月光石,其矿物成分为冰长石。这种冰长石中因有钠长石固溶体而有 云雾感。
B透长石月光石。无色透明或半透明的月光石。
C微斜条纹长石月光石。又称“朝鲜月光石”,含钾长石组分40%(分子数百分比,下同),钠长石组 分49%,钙长石组分11%。
D钠长石月光石。这种月光石有白色乳光的月光效应;是以钠长石为主晶,钾长石嵌生于其中的反 条纹长石,具有蓝色闪光的游光效应。更长石嵌生于钠长石中也能形成钠长石月光石。
E拉长石月光石。具有黄褐色调游动蓝色闪光的拉长石,但不变彩,以此有别于变彩拉长石。
F更长石月光石。矿物中除Ab、An外,尚含有少量钾长石和钡长石分子。
(2)日光石
日光石又称“太阳石” 、“砂金石”或“金星长石”,是长石中含有星点状或定向、成层排列的 赤铁矿、针铁矿、铁云母等包体,对入射白光产生散射作用,在弧面型宝石的弧面聚光,出现金**或 灰红色闪光,这种现象称为“日光效应” 。日光石因其矿物成分不同而分为更长石日光石和透长石日光 石。
日光石产地有挪威、美国、加拿大、俄罗斯、印度和缅甸等。
A更长石日光石。呈赤色或金**火焰状闪光,是由细小片状镜铁矿或针铁矿内含物引起的。
B透长石日光石。无色透明,因含铁而呈金**,有的呈深红橙色,有火焰状闪光(产自挪威)。尽 管国家标准《珠宝玉石 名称》认为日光石的矿物为奥长石,然而有的学者认为某些日光石并非奥长石, 而是透长石。
(3)变彩长石
有下列两个主要品种:
A变彩拉长石。又称“虹彩拉长石”,以底色为暗烟灰色而区别于月光石,从不同角度观察可见到 连续变色现象。变彩拉长石主要产于加拿大、美国、德国、乌克兰和芬兰等;我国在内蒙古、湖北有发 现。
对于拉长石变彩效应的成因,一种说法是聚片双晶引起的,另一说法是片状包体或薄层条带析离体 所致。
B变彩条纹长石。是一种以钾长石为主,钾、钠长石相间排列成条纹的长石。
(4) 天河石
含铷(Rb)、铯(Cs)的绿色微斜长石变种称为天河石,又称“亚马逊石”,—般含Rb2O 14%~33%,Cs2O 04%~06%。天河石是微斜长石中的主要宝石,呈天蓝色、绿色或蓝绿色斑点状,或带有十字形网状的条纹,常 不透明。天河石的致色原因,可能与其含铅(Pb)量有关,或与Pb置换K导致晶体结构缺陷有关。
天河石产地主要有美国、俄罗斯、南非、印度(尚产有猫眼和星光长石质宝石)和日本等;在我国产地 主要有新疆、甘肃、内蒙古、四川和云南等。
(5)正长石、微斜长石
正长石、微斜长石等可以因有星光效应、猫眼效应或透明而成为宝石。微斜长石质宝石有无色、白 色、淡红色(又称石竹色)、**、红色、绿到蓝绿色、黑色。
3623 长石质宝石的质量要求
月光石以有色者为佳,如蓝灰色、绿色、浅黄、橙至淡褐色,无色者为次,高质量的月光石具有游 浮状蓝光。
天河石以纯正的蓝色为最佳,其次为稍带绿色的蓝色,透明度要高,杂质要少。
拉长石中的变彩拉长石,最好的具有蓝色变彩,其次为**、粉红色、红色、绿色变彩;非变彩拉 长石,有色或无色者皆可用作宝石,但透明度要高。
透长石要无色透明或半透明,无裂纹等缺陷,粒径要大;最好能具有猫眼效应。
歪长石应无色,或色艳,要透明、粒大。
363 长石质宝石的基本成矿规律
3631 长石质宝石的形成
岩浆作用、变质作用和混合岩化作用都能形成长石。在伟晶岩阶段可以形成长石大晶。
(1)钾钠长石矿床
钾钠长石主要产于碱性和酸性侵入岩中,如正长岩、花岗岩、花岗闪长岩及其喷出岩中,也产于伟 晶岩和片麻岩中,但很少见于基性岩。在喷出岩中有透长石和歪长石。伟晶岩中的钾钠长石形成于伟晶 岩作用阶段至热液交代阶段。高温热液石英脉中也常有钾钠长石。黑云母与热液(水)作用可形成钾长石并 伴有绿泥石生成。冰长石是低温热液产物,也产于低级变质和交代岩石中。
(2)斜长石矿床
斜长石主要产于钙碱性侵入岩中,如斜长岩、辉长岩、苏长岩、花岗岩、花岗闪长岩等。斜长岩中 的斜长石多为中长石、拉长石,有的为培长石;伟晶岩中的斜长石为钠长石和奥长石;玄武岩、酸性流 纹岩很少含斜长石斑晶,而安山岩和石英粗面岩常含较多的斜长石斑晶;结晶片岩中常有钠长石斑晶; 钠长石化交代作用能形成大量钠长石,区域性的钠交代作用可形成含钠长石达60%的钠长石化片麻岩。
3632 基本成矿规律
(1)月光石(36-1)
岩浆岩型月光石产于辉长岩-斜长岩体中;伟晶岩型月光石产于伟晶岩中,包括含稀有金属的透辉 石-正长伟晶岩、白云母伟晶岩、碱性正长伟晶岩等。朝鲜月光石则产于高温交代矿床中,与铁、铜矿物 共生。此外,尚产于片麻岩、麻粒岩等变质岩及砂矿中。
透长石(36-2)是高温相的钾长石,它的产出与岩浆固结时的温度有关,所以产于喷出岩和熔 岩—流纹岩、石英二长安山岩、粗面岩、响岩以及中酸性凝灰岩、熔结凝灰岩中,呈斑晶出现。在近地 表浅成岩中,由于岩浆冷凝迅速,有时也可见透长石。钾流纹斑岩中常有透长石斑晶,能显示月光效 应。在接触变质带中也曾发现透长石。
冰长石是钾长石的低温变种,形成于岩浆期后低温热液阶段,或产于低级变质岩或交代岩中。斯里 兰卡的冰长石麻粒岩岩脉中的冰长石,是白色或蓝色月光石。
歪长石多产于新生代碱性玄武岩和富钠质碧玄岩的深源包体中;有的产于安山岩、响岩和粗面岩 中;一般见于富钠火山岩中,如钠质粗面岩、碱性流纹岩等;可呈斑晶或基质产于碱性正长岩、霞石正 长岩中;有的产于花岗岩中。
钠长石主要产于碱性火成岩、钙碱性火成岩、钠长石片岩和花岗伟晶岩中。
更长石产于花岗岩、石英二长岩、花岗闪长岩、正长岩,以及相应的喷出岩和伟晶岩中。喷出岩中 的更长石,可呈斑晶产出。
拉长石(36-3、36-4)主要产于斜长岩、辉长-斜长岩、辉长-苏长岩、玄武岩及辉长伟晶 岩中。
(2) 日光石(36-5)
日光石主要产于片麻岩区的石英脉中,如挪威;或产于方钠石霞石正长岩中,如英格兰;也见于伟 晶岩中,如印度、马达加斯加。另外,美国、加拿大、俄罗斯等国也产日光石。
(3)具有月光效应和变彩效应的条纹长石
这种长石产于正长岩或二长岩中。
(4)天河石(36-6)
天河石产于花岗伟晶岩中。伟晶岩型长石矿床与花岗质岩浆或碱性岩浆有成生联系,所以常分布于 花岗岩体附近或花岗岩体的顶部,而与变质、超变质作用有关的伟晶岩型长石矿床,常分布于变质岩区 内。我国伟晶岩型长石矿,在北方多属加里东和海西期,而在南方则多为燕山期。
(5)正长石
正长石产于酸性、中性和碱性岩以及某些变质岩中,而其粗大晶体常见于伟晶岩和脉岩中,如斯里
兰卡、缅甸产有猫眼正长石,马达加斯加产**透明正长石大晶体。微斜长石产于酸性岩和碱性岩中, 而在伟晶岩中多为微斜长石条纹长石。
364 长石质宝石典型矿床
3641 岩浆岩中的长石质宝石矿床
(1)乌克兰沃伦变彩(虹彩)拉长石矿床
辉长-斜长岩体内有灰色到黑色似层状拉长岩体,岩体长约200m,厚30~50m。拉长石晶体长数毫 米至数厘米,具有金**、紫蓝色虹彩。
(2)美国新墨西哥州月光石
侵入在第三纪流纹岩质凝灰岩内的流纹斑岩岩颈,分布有伟晶岩。伟晶岩由石英和透长石组成,并 含有钠长石、黑云母、磁铁矿、钛铁矿、钽铁矿等,其中部分透长石有月光效应。
(3) 内蒙古天河石
内蒙古的天河石产于钠长石化花岗岩岩脉或花岗伟晶岩脉中。
产于钠长石化花岗岩岩脉的天河石,形成于燕山期花岗岩活动的后期,天河石呈浅天蓝、浅蓝和蓝 绿等色,晶体长数毫米至数厘米。天河石化学成分为(%):SiO2 6562,TiO2 0002,Al2O3 1804,Fe2O3 016,FeO 002,MNo 0003,MgO 045,Na2O 319,K2O 1141,Rb2O 144,烧失量016。
花岗伟晶岩脉中的天河石,赋存于长石石英块体带或长石块体带中,颜色较浅,晶体较大,可达 10cm以上。
(4)安徽庐江月光石
月光石产于黑云母二长岩中,呈粒状和似斑状,含量约40%。在月光石中,钾长石分子占98%,钠长 石分子占2%,可称为“正长隐纹长石月光石” 。矿物中的隐纹结构,能使白光发生衍射和变彩,导致该 地的月光石出现浅蓝色晕状闪光。
3642 伟晶岩中的长石质宝石矿床
(1)新疆哈密天河石矿床
矿区位于天山隆起带内,出露地层主要为前寒武系、石炭系和二叠系等。岩浆活动有加里东期花 岗岩、华力西期侵入岩;华力西中期侵入岩分布广、期次多,包括超基性岩、闪长岩、辉石闪长岩、石英闪长岩、黑云母花岗岩和白云母花岗岩等。据杨汉臣等研究,华力西中期的中细粒花岗岩中,分 布有含天河石的伟晶岩脉,岩脉分异作用明显;黑云母花岗岩体,长30km以上,岩体中分布有分异作 用形成的含天河石和烟水晶的花岗伟晶岩脉。天河石主要产于分异良好的花岗伟晶岩脉的长石石英块 体带中,含量在5%以上,天河石呈板状,淡蓝、蓝绿色,粒度一般为10cm×10cm×55cm,个别达 50cm×50cm×10cm。结构简单的花岗伟晶岩脉中有天河石石英交代体,天河石呈短柱状、板状,蓝绿、天蓝色,粒度为15cm×12cm×05cm,部分达35cm×2cm×2cm。天河石矿物成分见表362。
表362 云南、新疆天河石化学成分表 (单位:%)
注:含Fe2O3。(据李治芬)
(2)四川米易县天河石矿床
矿区位于康滇地轴内,出露有前震旦纪变质岩系地层,分布有晋宁期、华力西晚期、印支期等岩浆 岩。含天河石伟晶岩脉呈不规则脉状或透镜体状产于石英正长岩断裂带中,长度在10m以上,厚度在小于 1m。天河石产于伟晶岩脉的长石块体带中,天河石呈鲜艳绿蓝色,颜色均匀,微具玻璃光泽,透明至半 透明,晶体长一般在8~12cm,最大达20cm。天河石矿物成分见表362。
(3)河北宣化月光石
分布于宣化一带太古代变质岩系中的花岗伟晶岩中,钠长石月光石与石英、钾长石、黑云母、磁铁 矿、褐帘石等共生,钠长石月光石粒径大于10cm者多见,无色、浅灰白、浅**,透明,转动时可见淡 蓝紫色乳光。
据陆慕逊研究,宣化月光石的化学成分介于钠长石和更长石之间,计算得出长石牌号为An10,经费 氏旋转台研究为An9。硬度54,密度280g/cm3。折射率Ng=15395,Nm=15326,Np=15303。淡蓝色 乳光的成因,是由富钠的低温钠长石为主要相和含一定量钙的斜长石为次要相,二者成超微薄片状平行 [010]的规则排列引起的。月光石化学成分为(%):SiO2 6675,TiO2 001,Al2O3 2083,Fe2O3 021, MgO 016,CaO 094,Na2O 912,K2O 064,P2O5 001,H2O+ 0185,H2O- 0185。
3643 砂矿型长石类宝石矿床
内蒙古拉长石月光石砂矿床。据李海负研究,拉长石月光石砂矿床分布范围,长约20km,宽约 4km。现代砂矿来源于下白垩统含拉长石砾石的古砂矿。
拉长石透明至半透明,粒度一般为长1~2cm,最长达6cm。浅黄至酒**,宝石级拉长石透明度极 高,有月光效应,少数有猫眼效应。拉长石中的钙长石分子和钠长石分子各占50%,这种拉长石属于接近 中长石的拉长石。
365 河北省长石质宝石成矿远景
3651 成矿地质条件较好的成矿远景区
河北省长石质宝石主要分布于张家口地区的火山岩中,其次分布于碱性岩、酸性岩和花岗伟晶岩中。
(1)透长石、钠长石
分布于张家口、崇礼、沽源一带的上侏罗统张家口组二段的石英斑岩、流纹岩及粗面岩中,都含有 透长石斑晶,其粒径2~8mm,含量<5%。流纹岩的矿物粒径>005mm,可能形成玉石。在尚义下马圈 有次安山岩呈岩床状侵入于中侏罗统碎屑岩中,次安山岩含板状钠长石斑晶。
(2)歪长石
分布于张北县周坝、二道边一带的第三纪中新世汉诺坝玄武岩的含铬尖晶石纯橄岩包体中,含有歪 长石晶体,其粒径最小为05~1cm,一般为2~3cm,最长达13cm。歪长石晶体呈板状,无色透明或乳白 色,带浅黄、黄褐色。在万全、阳原的汉诺坝玄武岩中发现的歪长石,晶体长2~25cm,厚1cm,板状, 无色透明。
(3)变彩条纹长石
承德甲山燕山期正长岩体(图361),侵入在侏罗系和三叠系地层中,面积达11km2。岩体中部有灰 绿色粗-巨粗辉石正长岩,面积015km2;深色中-粗辉石正长岩,面积016km2,分布于正长岩体的东部 边缘。辉石正长岩,含条纹长石约84%、单斜辉石5%~6%、角闪石2%~3%、石英2%~4%。条纹长石颗 粒粗大,一般长3~4cm,对径2~3cm,磨光面呈深绿色、蓝色变彩,闪闪发光,是一种很有开发价值的 变彩宝石,目前仅作装饰板材开发利用。
图361 承德县甲山正长岩体地质剖面图 (据王文学等)
平泉西坝和平泉大庙辉石正长岩,面积21km2,钾长石为隐条纹长石,含量55%~60%,粒径 4~5mm(详见4751部分)。
(4)平山县后驼头钠长石月光石和天河石
月光石和天河石产于太古界片麻岩分布区的花岗伟晶岩中。斜长石月光石包围在不透明的斜长石 中,切磨后呈现带蓝色的朦胧闪光。天河石呈淡蓝绿色,晶体长5~50cm,直径1~7cm,不透明,裂纹 多。含Rb2O 017%~035%,矿物含矿率26%。
河北省太古代变质岩系中常分布有花岗伟晶岩,这些伟晶岩的成因可能与混合岩化作用有关,其中 可能产有天河石或钠长石月光石。所以应在混合岩发育区寻找伟晶岩型长石质宝石。
3652 有成矿线索的成矿远景区
(1)黑色微斜长石
是一种极其罕见的长石类宝石品种,产于涞源花岗岩体中。微斜长石呈斑晶产出,黑色,半透明, 晶体长1~3cm,对径大于1cm。
(2)承德大庙的斜长石
斜长伟晶岩产于大庙斜长岩中,呈不规则脉状,脉宽1~2m,斜长石晶体巨大;苏长伟晶岩,产于 苏长岩和暗色斜长岩中。
(3)隆化乌梁素沟、兔子沟斜长石
伟晶岩中的斜长石,晶体完整,灰褐、褐**,油脂光泽,粒径3~5mm。
(4)迁西汉儿庄天河石
天河石产于钠长石化花岗岩中。
(5)串岭沟组钾长板岩
钾长板岩几乎全由自生微粒钾长石组成(详见6461部分中的串岭沟组)。串岭沟组在河北境内分布 广泛,有可能形成玉石或砚石。
(6)钠长石岩
由钠长石化形成的细粒钠长石岩可能形成玉石,应予注意。
此外,应注意在各种岩浆岩中发现宝石级长石斑晶。如洪山杂岩体主要由辉石正长岩、黑云母角 闪正长岩、正长岩等组成,局部出现霓石正长斑岩和巨斑正长岩。赤城县汤泉斑状花岗岩,侵入小张家 口超基性岩中,出露面积35km2,钾长石斑晶占40%~60%,奥长石斑晶占10%~25%,斑晶长1~3cm, 岩石含稀土元素。赤城县蒋家堡红砂梁巨斑状花岗岩,斑晶钾长石占40%~55%,钠长石占20%~30%。崇礼县谷咀子斑状花岗岩,面积15km2,钾长石斑晶长3~5cm,有的达10cm以上,占岩石面积的 25%~70%,并有斜长石斑晶。
中国各种宝石产地 一、钻石:山东蒙阴 ;辽宁瓦房店 二、红宝石:滇西哀牢山; 蓝宝石:山东昌乐 三、金绿宝石:新疆、福建、内蒙古、四川、湖南、河南有出现,但都未到宝石级别,约等于木有。 四、尖晶石:木有。 五、水晶:江苏东海、沭阳、北京房山、延庆、海南定安、内蒙古、新疆、四川、云南。 六、紫晶:河南、辽宁宽甸、山西五台山。 七、黄晶:紫晶热处理 八、烟晶:内蒙古、山西、黑龙江、福建、河南、新疆、云南、甘肃。 九、祖母绿:云南、新疆西部塔什库尔干davdar矿区 十、海蓝宝石:新疆阿尔泰阿尤布拉克 可可托海 十一、碧玺:新疆阿尔泰、云南哀牢山。 十二、锆石:福建明溪、海南文昌、山东昌乐、苏北、东北。新疆阿尔泰和南天山、辽宁宽甸。 十三、石榴石:江苏东海, 西藏翠榴石 十四、橄榄石:河北大麻坪、吉林蛟河。山西、内蒙古。 十五、托帕石(黄玉):内蒙古、江西 十六、天河石:新疆阿勒泰、云南西北贡山县至泸水县之间的福贡附近。 十七、软玉:昆仑山、阿尔金山、天山、辽宁岫岩、江苏漂阳梅岭、青海纳赤台和大灶台、四川汶川龙溪玉、台湾、酒泉、信宜、陆川、莒南、十三陵老君堂、泰安、陕西蓝田、 十八、独山玉:河南南阳独山、西准噶尔地区托里县萨尔托海、西天山地区昭苏县东德沟里萨依。 十九、红玛瑙:中国云南 。玛瑙:辽宁阜新 、内蒙古、黑龙江逊克县阿廷河 二十、硅化木:延庆、河北、辽宁、新疆。 二十一、密玉:河南新密县、贵州晴隆县、北京门头沟等地 二十二、欧泊:中国至今未发现天然欧泊。悲剧 二十三、绿松石:湖北省郧阳绿松石矿、陕西、河南、青海、新疆、安徽、江苏、云南 二十四、孔雀石:广东阳春、湖北大冶铜碌山、江西、内蒙古、甘肃、西藏 二十五、寿山石:福建省福州市泰山乡和月洋村 二十六、鸡血石·巴林石:浙江省昌化镇玉岩山至康石岭一带、内蒙古巴林右旗大板镇以北80KM的玛雅图山北侧 二十七、青田石:浙江省青田县南郊 二十八、雷公墨:海南岛 二十九、粉翠~蔷薇辉石:北京昌平区西湖村西侧山梁上、吉林、新疆、四川、青海 三十、菱锰矿:辽宁瓦房店、北京密云 三十一、珍珠浙江诸暨、湖北、湖南、江西、江苏;广东、广西(北海、合浦、钦州、营盘)、海南(陵水、临高、三亚) 三十二、珊瑚:台湾东岸、澎湖、南沙群岛 三十三、琥珀:辽宁抚顺 三十四、砗磲:台湾、海南、西沙群岛 三十五、象牙:云南 三十六、煤精·煤玉:辽宁抚顺、山西、陕西、山东 三十七、玳瑁:中国南海
正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中,在钾长片麻岩和花岗混合岩以及长石砂岩和硬砂岩中也有分布。正长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料,也可用于制取钾肥。
长石几乎产于各种结晶岩石中,但宝石级长石则多发现在片麻岩和结晶片岩的晶洞里,很少分布在矿物脉中。月光石宝石产于砾岩的卵石中。
月光石首先发现于瑙士的Adula山脉,斯里兰卡是历史上最重要的产地,好的月光石来自缅甸的Mogok地区的富宝石砾岩,印度生产一般的猫眼石和星光宝石变种。日光石主要产于俄勒岗和墨西哥,加利福尼亚的Modoc country是黄一桔黄日光石的主要产地。拉长石的主要产区是拉勃拉多北部中海岩,Paul岛和内恩湾。宝石级天河石在美国、前苏联、印度均有产出。我国云南、新疆、四川西部等地产出的天河石质地最好。
Moonstone - 化学式(硅酸钾铝)
「月亮石」或叫做月光石和月长石。因有美丽的猫眼光芒,所以,亦称为彩虹月亮石。
月亮石可帮助平伏烦燥的心情,提升女性的柔美本质。帮助个人舒适地入睡,还有美颜的特效。女仕使用,效果更为明显,同时,月亮石也是公历四月份的生辰幸运石。
特质表面有点像雾玻璃般的细致、柔和,透光性颇强,由于内部结构中光反射造成夹层中的钠长石发出诱人的色光, 神秘浪漫的光泽,像月光般充满灵 气。印度人将月光石当作圣石,而古希腊及罗马人更深信月光石在满月时又其充满强大的力量,据说将月光石以白K金作成戒指最能让其发挥最大能量。
月光石、天河石
化学分子式:KAlSi3O8
折光率:1518-1530,一般152
双折射率:007
色散:012
硬度:6
密度:255-258g/cm3
日光石、拉长石
化学分子式:NaAlSi3O8和CaAl2Si3O8。
折光率:1555-1571,一般155,
双折射率:007
色散:012
硬度:6
密度:265-275g/cm3
四种长石晶系:属单斜或三斜晶系。
产地:世界上优质月光石宝石主要来自缅甸,斯里兰卡、瑞士等国;日光石主要来自墨西哥、美国、挪威等国;拉长石主要是马达加斯加、芬兰、俄罗斯;天河石在美国、俄罗斯、印度产出。中国部分地区也发现有天河石、月光石、拉长石。
长石在自然界中分布广泛,但能做为宝石者并不多见,长石属于含钾、钠和钙的架状结构硅酸盐矿物,产于岩浆岩侵入体、伟晶岩和片麻岩中。晶体形态为厚板状或短柱状,集合体为粒状或块状。不同品种颜色不一样,有无色、乳白色、肉红色、灰色、天蓝色、绿色和金**等。透明至半透明,玻璃光泽。四种长石宝石都具有两组完全解理。宝石级长石,往往有晕色和晕彩的特殊的光学效应。对于长石类宝石,可以从其特殊的光学效应、颜色、透明度、切工、切磨后的形状和重量等方面综合进行评价。
月光石、天河石
化学分子式:KAlSi3O8
折光率:1518-1530,一般152
双折射率:007
色散:012
硬度:6
密度:255-258g/cm3
日光石、拉长石
化学分子式:NaAlSi3O8和CaAl2Si3O8。
折光率:1555-1571,一般155,
双折射率:007
色散:012
硬度:6
密度:265-275g/cm3
四种长石晶系:属单斜或三斜晶系。
产地:世界上优质月光石宝石主要来自缅甸,斯里兰卡、瑞士等国;日光石主要来自墨西哥、美国、挪威等国;拉长石主要是马达加斯加、芬兰、俄罗斯;天河石在美国、俄罗斯、印度产出。中国部分地区也发现有天河石、月光石、拉长石。
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