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蛇纹岩(Serpentinite)

蛇纹岩(Serpentinite)

的有关信息介绍如下:

一、概述

蛇纹岩是一种主要由蛇纹石组成的变质岩石。是由橄榄岩经中低温热液交代作用或中低级区域变质作用,原岩中的橄榄石和辉石发生蛇纹石化而形成的,因外观像蛇皮的花纹,故名蛇纹岩。蛇纹岩是一种重要的建筑装饰材料和工艺雕刻材料,著名品种有大花绿、丹东绿、岫岩玉等。其中,岫岩玉是我国传统的玉石品种。

二、矿物岩石学特征

蛇纹石是一种层状硅酸盐矿物,其结构层是由一层硅氧四面体与一层氢氧镁八面体结合成的双层。其化学式为Mg6[Si4O10](OH)8,其中含MgO 43.6%,SiO243.3%,H2O13.1%,有时混入少量的FeO、Fe2O3、NiO等成分。一般为隐晶质块状,常呈暗绿、黄绿至黑绿色,颜色不均匀,颜色的深浅由磁铁矿等金属矿物的含量和粒度而定,风化后颜色变浅,可变为灰白色土状。硬度2.5~4,密度2.5~2.62g/cm3,有较好的热稳定性和化学稳定性。

蛇纹石主要以造岩矿物形式产出,形成蛇纹岩。主要矿物为各种蛇纹石,包括叶蛇纹石、纤维蛇纹石、利蛇纹石等,其次有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、水镁石、镁铁碳酸盐矿物,有时含有少量透闪石、金云母、滑石等。

工业级的蛇纹岩,主要利用其所含的蛇纹石矿物,故其化学、物理性质主要由蛇纹石本身的性质所决定。

三、用途

蛇纹岩类矿物由于具有耐热、抗腐蚀、耐磨、隔热、隔声、较好的工艺特性及伴生有益组分,因而应用前景广阔,目前主要用于以下几个方面。

1)农业肥料,蛇纹石与磷灰石或磷块岩一起煅烧,可制成钙镁磷肥。蛇纹岩粉是一种含多种矿物的复合肥料,亦有一定肥效,特别是用于玉米、薯类、豆类和块根、块茎类作物,效果较好。

2)作耐火材料,蛇纹(石)岩与MgO混合,可制成蛇纹石砖。如唐山钢铁厂用蛇纹石制成蛇纹石焦炉砖,重庆、太原等钢厂用蛇纹石制成镁橄石砖,作为碱性耐火材料,效果很好。

3)医药工业用,蛇纹石可作为制造泻利盐的原料。

4)蛇纹石是高镁矿物,含镁较高的,可以提炼金属镁。从含钴、镍较高的蛇纹岩中还可提炼钴和镍。

5)蛇纹岩具有特有的墨绿色,质地细腻,可加工性好,是良好的建筑装饰材料。鲜艳透明、半透明、质地致密坚硬的蛇纹岩也可作为玉石工艺品的原料。中国蛇纹岩玉已有十余种,例如辽宁的岫岩玉载誉国内外。

四、地质特征

蛇纹岩矿床类型有三种分类方法。按成因将其划分为自变质和他变质两种类型。按用途也可把蛇纹岩矿床分为两类,一是蛇纹石质玉的特种岩体;二是蛇纹岩大理石,饰面石材的总称。按原岩类型分两类,一类为碳酸盐岩型;另一类为超镁铁质岩型。碳酸盐岩型蛇纹岩矿空间上主要和菱镁矿、滑石矿共生;超镁铁质蛇纹岩型矿空间上主要和温石棉矿床共生。

辽宁岫岩玉和丹东绿是碳酸盐岩型蛇纹岩矿床的代表。此类矿床的成因一般认为是在区域变质作用过程中富SiO2的热液交代高镁碳酸盐矿物而成。如辽宁省岫岩县前震旦系下辽河群大石桥组区域变质白云石大理岩中强蛇纹石化岩性段,矿体的直接围岩是蛇纹岩。矿体呈透镜状、扁豆状、似层状,产状和围岩一致,长几百至几千米,延深几十至几百米,厚几米,形成时代为古生代、震旦纪。矿体呈水平波状起伏,适宜露天开采。此类矿床在辽宁的宽甸、凤城、丹东和海城都有分布,开发潜力很大。

超镁铁质岩型蛇纹岩矿床在许多温石棉矿床中均可发现。矿床分布在岩体的顶部呈帽盖状或较大岩体的边部,较小的岩体往往全部蚀变成蛇纹岩。青海祁连玉就是这类矿床的代表,主要产于祁连山玉石沟超基性岩体中,在蛇绿岩套等构造环境中,是由超基性岩经中低温热液交代或中低级区域变质作用发生蛇纹石化而形成的。矿体似层状、透镜状、不规则带状,长几百至几千米,宽几百至几千米,厚几米至几十米,常与温石棉共生。成矿时代为元古宙和古生代。

五、矿床分布

我国超基性岩体较多,蛇纹岩成矿主要与超基性岩的分布有关,受构造及岩石类型的控制。蛇纹岩矿床是橄榄岩受蚀变的产物,所以橄榄岩矿床和蛇纹岩矿床的成矿母岩是一致的,只是蛇纹岩由岩浆期后热液交代所形成,形成于热液蚀变期。同时,根据构造特点、岩石类型及矿床分布等情况,分为两大成矿区域,以东经 105°为界,西部成矿区以富镁质超基性岩、富镁铁质超基性岩为成矿特征,东部则是以铁质、钙镁铁质超基性岩为主的成矿区域。超基性岩体的分布特点基本表明了蛇纹岩矿床的分布特点,具有成带成群分布的特征。我国超基性岩体分布较广,岩石化学、构造条件、蛇纹石化条件较好,均是形成蛇纹岩矿床的有利条件。另外,有些地区的地质工作不多,有待于发现新的蛇纹岩矿区。总之,超基性岩的分布区即是蛇纹岩的成矿远景区。

六、可供资源

我国蛇纹石(岩)矿产资源丰富,质地良好,分布广泛。据2005年国土资源部《全国矿产资源储量通报》,我国化肥用蛇纹岩主要矿产地有江苏省东海县行沟、江西弋阳樟树墩、河南省信阳卧虎和陕西省宁强县黑木林、略阳县煎茶岭、勉县安子山等。饰面用蛇纹岩矿床主要矿产地为湖北、甘肃和青海3处。熔剂用蛇纹岩矿床主要产于江苏、安徽,共有矿山地4处(见表2-60-1至表2-60-3)。目前我国蛇纹岩的开发利用尚处于初级阶段,开发利用水平低。大多数矿山主要靠出售原块矿和简单加工的粗产品,价值为几十元一吨。

蛇纹岩(Serpentinite)

表2-60-1 中国饰面用蛇纹岩矿床查明资源储量的情况

蛇纹岩(Serpentinite)

表2-60-1 中国饰面用蛇纹岩矿床查明资源储量的情况

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)

蛇纹岩(Serpentinite)

表2-60-2 中国化肥用蛇纹岩矿床查明资源储量的情况

蛇纹岩(Serpentinite)

表2-60-2 中国化肥用蛇纹岩矿床查明资源储量的情况

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)

蛇纹岩(Serpentinite)

表2-60-3 中国熔剂用蛇纹岩矿床查明资源储量的情况

蛇纹岩(Serpentinite)

表2-60-3 中国熔剂用蛇纹岩矿床查明资源储量的情况

(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)