硅灰石矿的化学物相分析

【矿产资源】甘肃北山西涧泉硅灰石矿床地质特征及找矿标志王　鹏(甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉　735000)【摘　要】西涧泉硅灰石矿床地处塔里木陆块区(Ⅲ)—敦煌陆块(Ⅲ-2)—敦煌基底杂岩隆起(Ⅲ-2-2)，属古亚洲成矿域(Ⅰ-1)—塔里木成矿省(Ⅱ-4)—磁海—公婆泉Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Mn-W-Sn-Rb-V-U-P 成矿带(III-14)—柳园—平头山加里东期华力西期印支期金铜镍铅锌钨(铁锰)钒磷、铀、钾长石成矿带(Ⅳ-14③),矿体产于晚二叠世花岗岩体与太古宇—古元古界敦煌岩群C 岩组的接触带，矿区内共发现矽卡岩化带2条，圈定硅灰石矿体2条，其中Wo1号矿体长610m ，平均厚度5.37m ，平均品位55.95%，Wo2号矿体长900m ，厚度1.79～14.32m ，品位44.79%～70.28%，平均品位61.37%，赋矿岩性为石英透辉硅灰岩，顶底板围岩为大理岩，矿石具粒状变晶结构，块状构造，矿石自然类型为硅灰石—方解石—石英型矿石，矿石工业品级为陶瓷工业用硅灰石矿。

根据矿区地质特征及矿石特征，该矿床类型为矽卡岩型硅灰石矿床。

【关键词】硅灰石矿；地质特征；找矿标志；北山【中图分类号】P619.239 【文献标识码】A 【文章编号】1007-9386(2023)06-0038-04Geological Characteristics and Prospecting Criteria of Xijianquan WollastoniteDeposit in Beishan in Gansu ProvinceWANG Peng(No.4 Geology and Mineral Exploration Team, Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development,Jiuquan 735000, China)Abstract: Xijianquan wollastonite deposit is located in uplift of Tarim landmass (III) -Dunhuang Landmass (III-2) -Dunhuang basement complex (III-2-2). It belongs to the Ancient Asian metallogenic domain (I-1), Tarim Metallogenic Province (II-4), Cihai-Gongpoquan Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Mn-W-Sn-Rb-V-U-P metallogenic belt (II-14), Liuyuan-Pingtoushan Caledonian Indosinian au-Cu-Ni-Pb-Zn-Tungsten (Fe-Mn) vanadium, phosphorus, uranium, potassium feldspar metallogenic belt (IV-14 ③), The ore body is located in the contact zone between the Late Permian granite mass and the C rock group of the Archaeoeo-Paleoproterozoic Dunhuang group. There are 2 skarn zones found in the mining area and 2 wollite ore bodies delineated. Among them, Wo1 ore body is 610m long with an average thickness of 5.37m and an average grade of 55.95%, and Wo2 ore body is 900m long with a thickness of 1.79～14.32m. With a grade of 44.79%～70.28% and an average grade of 61.37%, the ore-bearing lithology is quartz diopside limestone, the top and bottom wall rocks are marble, the ore has granuloblastic structure and massive structure, the natural type of the ore is wollastonite, calcite and quartz type, and the industrial grade of the ore is wollastonite for ceramic industry. According to the geological and ore characteristics of the mining area, the deposit type is skarn wollastonite deposit..Key words: wollastonite mine; geological characteristics; prospecting criteria; Beishan硅灰石是具有链状结构的硅酸盐矿物，化学式为CaSiO 3，理论化学组成为SiO 2 51.7%、CaO 48.3%,单斜和三斜晶系，片状、放射状和纤维状集合体，色白，有时白中带灰色、红色，玻璃—珍珠光泽。

硅灰石硅灰石属于链状偏硅酸盐，结晶结构决定了其性质，硅灰石的结晶平行于(100) 面的解离完全，平行于（001）和（102）的解理也较明显，所以即使是细小颗粒，也呈纤维状或针状。

由于其特殊的晶体形态，且同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热性能，因而硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域经特殊粉体加工处理的硅灰石针状粉，经表面活化改性后，在橡胶、塑料、涂料中的用量正呈大幅上升趋势。

硅灰石理化性能煅烧高岭土高岭土系列产品的主要应用：（1）造纸工业：有较好的覆盖力和光泽度，使得涂层具有良好的松厚性和适印性。

主要应用于涂布纸、铜版纸、涂布白纸板、铸涂纸中。

（2）涂料工业：作为体质颜料和多功能添加剂代替立德粉和钛白粉10～20％，可适应任何涂料体系。

改善涂料贮存稳定性，涂刷性，抗吸潮性及抗冲击性等，改善颜料的抗浮色和发花性。

（3）塑料工业： A、电缆：改性煅烧高岭土具有极好的电绝缘性能（较高的体积电阻率）。

应用于电缆的绝缘护套，提高绝缘性能5 ~ 10倍。

特别是用于海底电缆，耐海水侵蚀，并提高绝缘性能。

B、农膜：改性煅烧高岭土对7 ~ 25μm波长的红外线具有阻隔作用，可使农膜内的夜间温度提高2 ~ 3℃。

同时，由于改性煅烧高岭土的加入，农膜棚中的直射射线减少，而散射射线增加，使农作物受光照均匀，有利于农作物的光合作用。

（4）橡胶工业：利用煤系高岭土特殊处理制作而成的硅铝炭黑，经过表面改性处理，可大大提高橡胶的补强效果，在汽车轮胎、EPDM等橡胶应用中，达到甚至在某些方面超过炭黑或白炭黑的补强性能。

（5）石化工业：在石油加工中，作催化剂使用。

具有较高的基质活性、较强的抗重金属污染能力、较好的催化活性和选择性。

也可用于农药作载体。

（6）陶瓷工业：可塑性、粘结性、烧结性能好，制品色白、致密、机械强度大，可用于高低压电瓷、各种陶瓷的坯体和釉料，亦用于各种耐火材料。

（7）环保工业：① 以高岭土为原料合成4A分子筛，可作为合成洗涤剂中的洗涤助剂，替代三聚磷酸钠，生产无磷洗衣粉，以减少磷对环境的污染。

硅灰石的主要成分硅灰石是一种重要的矿石和工业原料，广泛应用于建筑材料、陶瓷制造、玻璃工业等领域。

它是一种含有丰富硅元素的岩石，主要由硅酸盐矿物组成。

在一个硅灰石中，有几种主要的成分，包括普通巷石、辉石矿物、长石以及其他二氧化硅的化合物。

这些成分赋予了硅灰石独特的特性和广泛的应用。

普通巷石是硅灰石中最常见的矿物。

它是一种含有高量硅酸盐的矿物，通常是白色或灰色的，具有显著的光泽。

普通巷石的化学式是CaMgSi_2O_6，它是由钙、镁和硅元素组成。

普通巷石的存在使硅灰石具有一定的硬度和耐磨性，使其成为制造建筑材料的理想原料。

除了普通巷石外，硅灰石中还含有辉石矿物。

辉石是一类硅酸盐矿物，有不同的种类和组成。

其中最常见的是角闪石，它是一种黑色的矿物，含有丰富的硅元素。

角闪石的化学式是(Ca,Mg,Fe)_2(Al,Fe)_3(SiO_4)_3，其中Ca、Mg、Fe为钙、镁和铁元素。

辉石矿物在硅灰石中不仅增加了硅元素的含量，还赋予了硅灰石更多的色彩选择，提高了其在陶瓷和玻璃制造中的应用价值。

此外，硅灰石中还含有长石，它是一种含有硅酸盐的矿物，主要由钠、钾、钙、铝和硅元素组成。

长石在硅灰石中的存在使其成为一种可以制造陶瓷和玻璃的理想材料。

长石的化学式可以根据其具体种类和组成而有所变化，如正长石的化学式为KAlSi_3O_8、钠长石的化学式为NaAlSi_3O_8等。

长石的存在使硅灰石具有调节硅含量、调节熔点、增加材料的可塑性等特性。

除了上述主要成分外，硅灰石中还可能含有其他二氧化硅的化合物，如石英、水晶等。

这些化合物也含有高量的硅元素，具有各自的物理和化学特性。

石英和水晶是无色透明的矿物，可从硅灰石中提炼出来，广泛应用于电子工业和通信领域。

总结起来，硅灰石的主要成分包括普通巷石、辉石矿物、长石以及其他二氧化硅的化合物。

这些成分赋予了硅灰石独特的特性和广泛的应用。

硅灰石作为一种重要的矿石和工业原料，在建筑材料、陶瓷制造、玻璃工业等领域发挥着重要作用。

X射线荧光光谱法测定硅灰石矿物主次成分含量
黄治榕;唐碧玉;田松
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2022(36)3
【摘要】硅灰石矿物作为一种常用的化工原料,经常需要测定其各个主次成分的含量。

使用玻璃熔片-X射线荧光光谱法同时对硅灰石的CaO、SiO_(2)、
TFe_(2)O_(3)、Al_(2)O_(3)、MgO、K_(2)O、Na_(2)O、MnO、TiO_(2)、
P_(2)O_(5)进行分析,熔融法制样可以消除试样的粒度效应和矿物效应。

在常用的四硼酸锂+偏硼酸锂混合熔剂中加入少量氟化锂后,熔体流动性更好,熔样时间和温度相应减少,脱模剂用量更少。

标准曲线通过理论α系数校正方法校正。

分析结果表明:各成分含量在标准工作曲线中标准样品的含量范围内时,测定结果和化学、ICP-MS方法测定结果相符。

在方法的精密度实验中,主成分CaO、SiO_(2)的含量相对标准偏差为0.21%~0.24%;其他低含量成分相对标准偏差为0.55%~4.64%。

【总页数】4页(P681-684)
【作者】黄治榕;唐碧玉;田松
【作者单位】中国有色桂林矿产地质研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】O657.34
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硅灰石硅灰石属于链状偏硅酸盐，结晶结构决定了其性质，硅灰石的结晶平行于(100) 面的解离完全，平行于（001）和（102）的解理也较明显，所以即使是细小颗粒，也呈纤维状或针状。

由于其特殊的晶体形态，且同时具有很高的白度、良好的介电性能和较高的耐热性能，因而硅灰石广泛地应用于陶瓷、化工、冶金、造纸、塑料、涂料等领域经特殊粉体加工处理的硅灰石针状粉，经表面活化改性后，在橡胶、塑料、涂料中的用量正呈大幅上升趋势。

硅灰石理化性能煅烧高岭土高岭土系列产品的主要应用：（1）造纸工业：有较好的覆盖力和光泽度，使得涂层具有良好的松厚性和适印性。

主要应用于涂布纸、铜版纸、涂布白纸板、铸涂纸中。

（2）涂料工业：作为体质颜料和多功能添加剂代替立德粉和钛白粉10～20％，可适应任何涂料体系。

改善涂料贮存稳定性，涂刷性，抗吸潮性及抗冲击性等，改善颜料的抗浮色和发花性。

（3）塑料工业： A、电缆：改性煅烧高岭土具有极好的电绝缘性能（较高的体积电阻率）。

应用于电缆的绝缘护套，提高绝缘性能5 ~ 10倍。

特别是用于海底电缆，耐海水侵蚀，并提高绝缘性能。

B、农膜：改性煅烧高岭土对7 ~ 25μm波长的红外线具有阻隔作用，可使农膜内的夜间温度提高2 ~ 3℃。

同时，由于改性煅烧高岭土的加入，农膜棚中的直射射线减少，而散射射线增加，使农作物受光照均匀，有利于农作物的光合作用。

（4）橡胶工业：利用煤系高岭土特殊处理制作而成的硅铝炭黑，经过表面改性处理，可大大提高橡胶的补强效果，在汽车轮胎、EPDM等橡胶应用中，达到甚至在某些方面超过炭黑或白炭黑的补强性能。

（5）石化工业：在石油加工中，作催化剂使用。

具有较高的基质活性、较强的抗重金属污染能力、较好的催化活性和选择性。

也可用于农药作载体。

（6）陶瓷工业：可塑性、粘结性、烧结性能好，制品色白、致密、机械强度大，可用于高低压电瓷、各种陶瓷的坯体和釉料，亦用于各种耐火材料。

（7）环保工业：① 以高岭土为原料合成4A分子筛，可作为合成洗涤剂中的洗涤助剂，替代三聚磷酸钠，生产无磷洗衣粉，以减少磷对环境的污染。

浅析硅灰石矿勘查基本分析项目和矿物含量的确定唐双华，黄子卿，龚熙珺（湖南省湘南地质勘查院，湖南　郴州　４２３０００）摘 要：在硅灰石矿的勘查过程中，如何确定基本分析项目和矿物含量是整个勘查过程最重要的环节，其正确与否将直接影响勘查成果的质量。

为此，本文在阐述如何确定硅灰石矿勘查基本分析项目的基础上，借助实例着重解读了利用化学分析结果计算矿物含量工作方法，以供地质工作者在勘查同类型矿床时参考。

关键词：硅灰石；基本分析项目；矿物含量；矿石类型；计算公式中图分类号：Ｐ６１９．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０２－０２８６－３Brief analysis of basic analysis items and determination of mineral content in wollastonite exploration TANG Shuang-hua,HUANG Zi-qing,GONG Xi-jun（Ｓｏｕｔｈｅｒｎ　Ｈｕｎａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｓｕｒｖｅｙ，Ｃｈｅｎｚｈｏｕ　４２３０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract:　Ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ　ｏｒｅ，　ｈｏｗ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｌｉｎｋ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ，　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ　ｗｉｌｌ　ｄｉｒｅｃｔｌｙ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ．　Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｅｘｐｌａｉｎｉｎｇ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｔｅｍｓ　ｏｆ　ｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ　ｉｎｔｅｒｐｒｅｔｓ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｗｉｔｈ　ｅｘａｍｐｌｅｓ，　ｓｏ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｇｅｏｌｏｇｉｓｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｓ．Keywords: ｗｏｌｌａｓｔｏｎｉｔｅ；　ｂａｓｉｃ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｉｔｅｍｓ；　ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ；　ｏｒｅ　ｔｙｐｅ；　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｆｏｒｍｕｌａ硅灰石是具有链状结构的硅酸盐矿物，形成于一定的物理化学条件下和特定的地质环境中。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
硅灰石矿物性质
1、矿石的矿物组成
硅灰石矿的矿物组成随着其成因类型的不同而有所区别。

接触交代型矿床矿石中矿物组成比较复杂，除硅灰石外，还有石榴子石、透辉石、绿帘石、方解石、石英，有时有少量角闪石、绿泥石等，往往有金属矿物如磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等与之伴生，有时形成金属矿床，这时硅灰石便可以以脉石矿物的形式综合回收。

接触热液变质型硅灰石矿床中，矿石矿物成份通常比较简单，除硅灰石，主要有方解石、石英、少量透辉石，有时有石榴子石、白云石等。

区域变质型矿床矿石矿物组成相对也简单，除硅灰石外，主要有石英、方解石等。

2、目的矿物的矿物特征
硅灰石属于钙质偏硅酸盐矿物。

硅灰石中的钙易被铁、锰、镁、钛、锶等杂质替代而形成类质同象，所以纯净的硅灰很少见。

硅灰石属三斜晶系，晶体常沿Y 轴延伸成板状、杆状和针状；集合体为放射状、纤维状块体，较纯的硅灰石呈白色和乳白色，或带浅灰、浅绿、浅红的白色。

具有玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。

硅灰石的主要物化性质见下表。

硅灰石物理及化学性质一览表
物理性质
化学性质
密度2.75～3.10g/cm3
熔点1540° C
莫氏硬度4.5～5.5
热膨胀系数6.5×10－6 度－1。

话说硅灰石刘继顺2009-09-30一、硅灰石资源硅灰石，英文名为wollastonite，化学组成为Ca3〔Si3O9〕,链状偏硅酸盐矿物。

硅灰石属于三斜晶系，通常呈片状、放射状、针状或纤维状集合体，呈白色微带灰色。

玻璃光泽,解理面上珍珠光泽。

硬度4.5～5.0。

解理平行｛100｝完全,平行｛001｝中等,两组解理面交角为74°。

密度2.78～2.91克 /厘米3。

硅灰石是一种无机针状矿物。

这种特殊的晶体形态与晶体结构，决定了硅灰石无毒、具良好的绝缘性，耐化学腐蚀、热稳定性及尺寸稳定性好，具玻璃和珍珠光泽，低吸水率和吸油值，力学性能及电性能优良以及有一定补强作用，同时具有很高的白度。

硅灰石的成因有两种：其一：碳酸钙岩石（石灰石岩、灰岩）在花岗岩浆侵入条件下，发生接触变质交代，岩浆中的硅与碳酸钙发生反应形成偏硅酸钙，偏硅酸钙结晶后形成硅灰石。

优质硅灰石的形成取决于灰岩的含钙量、花岗质岩浆的超酸性和晶体成核及结晶时间。

其二、灰岩经区域变质而成。

区域变质形成的硅灰石往往质量较差。

工业指标：硅灰石矿物含量40-45%其它工业指标为：可采厚度：露采≥1~2m,坑采≥1m;夹石剔除厚度：露采≥1~2m，坑采≥1m；剥采比：3杂质含量：Fe2O3+TiO2≤2%，Cu≤0.3%.全球硅灰石资源比较丰富，资源总量估计在8亿吨以上，但分布很不均衡。

目前仅有20多个国家发现硅灰石矿床，主要分布于亚洲的中国、印度、哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、塔吉克斯坦和美洲的墨西哥、美国等国，探明储量3亿吨；此外，芬兰、土耳其、纳米比亚、南非、苏丹、加拿大和南斯拉夫等国也发现了硅灰石矿床。

中国和印度是世界上硅灰石资源最丰富的国家。

虽然中国硅灰石地质找矿工作起步较晚，但自1975年开始，20年来已取得很大进展，在17个省、自治区发现矿产地百余处，估计资源量近2亿吨。

截至1996年底止，在14个省、自治区中已有探明储量的矿产地31处，保有矿石储量13265万吨，位居世界前列。

硅灰石为钙的偏硅酸盐矿物，是一种新兴的工业矿物原料。

目前主要用于陶瓷工业，其次用作冶金保护渣和涂料，也可用作电焊条药皮、石棉代用品、磨料粘结剂、玻璃配料以及生产橡胶、塑料、绝缘材料、纸张的填料。

有的硅灰石岩可作建筑饰面材料或生产白水泥的配料。

矿石矿物原料特点硅灰石的化学分子式为CaSiO3，结构式为Ca3［Si3O9］，理论化学成分：CaO 48.25%、SiO2 51.75%。

自然界中纯硅灰石罕见，在其形成过程中，Ca有时被Fe、Mn、Ti、Sr等离子部分置换而呈类质同象体，并混有少量的Al和微量K、Na。

由于硅灰石形成时的温度、压力等条件不同，可能出现3种同质多象体：①三斜链状结构的Tc型硅灰石，通称低温三斜硅灰石(α-CaSiO3)；②单斜链状结构的ZM 型副硅灰石，通称副硅灰石(α′- CaSiO3)；③三斜三元环状结构的假硅灰石，通称假硅灰石(β-CaSiO3)。

目前被广泛用作工业矿物原料的主要是低温三斜硅灰石。

低温三斜硅灰石为三斜晶系，大多呈针状、纤维状或片状，常簇集呈扇形、辐射形集合体，有的呈细小的颗粒状。

白色微带灰、红色，玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽，解理平行中等，两组解理面交角为74°。

密度2.78～2.91 g/cm3，硬度4.5～5，熔点1540℃。

热膨胀系数低，在25～800℃时热膨胀系数为6.5×10-6 mm/(mm·℃)；在1125℃左右时可转化为假硅灰石，这时热膨胀系数增加，并由于释放出Fe、Sr等杂质，因此颜色由白色变为奶油色、红色或褐色。

硅灰石矿石自然类型通常有夕卡岩型矿石和硅灰石-石英-方解石型矿石两类。

前者主要产于夕卡岩型矿床中，矿物组分复杂，常伴生石英、方解石及透辉石、石榴子石等夕卡岩矿物；后者主要产于接触变质和区域变质型矿床，矿物组分简单，又可分为：硅灰石-石英、硅灰石-方解石和硅灰石-石英-方解石型3个亚类。

硅灰石矿石的结构构造通常也有两种：致密块状矿石具细粒花岗变晶或纤维变晶结构，致密块状构造，硅灰石呈细小粒状、柱状或纤维状集合体，个别极细粒致密者呈玉状；粗晶硅灰石矿石具纤维变晶结构，块状、似角砾状、巨斑状或条带状构造，硅灰石晶体粗大，呈板柱状，束状或放射状(菊花状)。