湖北银山寨蛇纹岩矿床特征及其开发利用

郑婉玲

（中国建筑材料工业地质勘查中心湖北总队，湖北 武汉 430030）

湖北银山寨蛇纹岩矿床特征及其开发利用

郑婉玲

（中国建筑材料工业地质勘查中心湖北总队，湖北 武汉 430030）

本文阐述了银山寨蛇纹岩矿床特征，介绍了矿床开发利用情况，提出了今后开发利用建议。

蛇纹岩；矿床特征；氧化镁；多孔二氧化硅；开发利用

银山寨蛇纹岩矿位于湖北省红安县北西22km的红安县与大悟县交界处，交通较方便。地质勘查表明蛇纹岩资源储量在1亿t以上，为一大型优质蛇纹岩矿床；该矿床在上世纪末以来有过短时期开发，但因其产品方向不适应矿床实际而失败；目前该矿床基本闲置。

1 矿床特征

1.1 矿区地质概况

银山寨蛇纹岩矿处于秦岭褶皱系南东段，隶属桐柏山复背斜之红安褶皱束的吕王向斜南段东翼，区内出露地层为中元古界红安群七角山组第一岩段石英云母片岩、绿泥片岩、云母角闪片岩及榴闪岩等；岩石呈单斜产出，片理倾向北东东，倾角较陡，一般50～70°。

矿区侵入岩属扬子期侵入岩，为大悟—红安超基性岩带中段部分，共有超基性岩体67个，其展布方向及单个岩体走向与区域构造线基本一致，最大者为0.23km2，最小者仅数平方米，呈透镜状、似层状、脉状、团块状产出，与围岩呈“整合”接触，且无明显的围岩蚀变现象。岩体与围岩一样，遭受相同的变质作用的改造，超基性岩均已变质成蛇纹岩、滑石片岩、菱镁滑石片岩等，且滑石片岩、菱镁滑石片岩往往是一些小岩体的唯一岩性。本区超基性岩体的原岩以纯橄岩为主，辉橄岩次之，且辉橄岩呈异离体出现，与纯橄岩界线不明显。矿区内较大岩体有银山寨岩体、陈家楼岩体、细毛山岩体，占矿区岩体总面积的85%以上，构成了银山寨蛇纹岩矿床主体。

矿区内褶皱构造不发育。仅有一条断层分布，从北向南纵贯全区，总长约2km，向北被第四系掩盖；总体走向350°，中部向西凸出，呈一“弓形”，倾向西，倾角较陡，多在80°以上，断层性质为张性并兼有扭性特征，上盘下落下盘上升，落差20～30m，破碎带不发育，一般宽1～3m。

矿区内节理发育程度中等，常见有两组：一组走向335～345°，与岩体走向基本一致，具压性特征；另一组走向北东东，与前者走向近于垂直，具张性特征；并具有疏密相间的分布特点，由地表向深部节理逐渐减少。此外，区内纤维状蛇纹石细脉较发育，走向多为北向，常成群出现，彼此平行排列，长一般1～10cm，宽多小于1mm，此类细脉反映了本区劈理的构造特征。

1.2 矿体特征

矿区矿体由银山寨、陈家楼、细毛山三个岩体构成，岩体总体走向345°，平面上呈一拉长的“品”字形，其出露形态虽基本相似、但也各有其特点。

银山寨岩体：位于矿区北部，出露长1 336m，宽140～314m、平均250m，面积为0.23km2，地表呈现出不对称的透镜状，总体走向336°，倾向北东，倾角40～85°，西陡东缓、沿倾向逐渐变缓特征，呈一缓角度的楔形向东插的趋势。岩体以40号线为界分为南北两段，北段形态规则，围岩俘虏体较少；南段岩体基底总的向东倾斜，呈波状起伏，局部呈一盆状，经深部钻探证实，在30号线与62号线之间，存在一个近南北向的基底隆起带，把岩体南部分为东浅西深的两个凹陷，造成岩体底板的突坳不平。基底的这种变化是影响岩体南段剖面形态变化的主要原因。

陈家楼岩体：位于矿区西南部，中部为第四系隔开，岩体长650m，最宽332m，面积0.093km2，呈一北宽南窄纺锤状。经钻探证实，岩体最深仅88.8m。

细毛王岩体：位于矿区东南部，东西被围岩分为两枝，使岩体呈一工字形，东枝长610m，宽200m；西枝长506m，宽140m，面积0.074km2。经钻探证实，地表被围岩分开部分在深部为一整体，两枝岩体产状相向倾斜呈一盆状。

1.3 矿体围岩

矿体顶、底板主要为红安群七角山组第一岩段，在矿体与七角山组第一岩段之间常有厚2～10m的菱镁滑石矿分布；矿体与围岩呈侵入接触关系。围岩岩性以白云石英片岩为主，在其上部分布有大量榴闪岩。

矿体内夹石发育程度一般，多呈似层状、透镜状产出，其产状与围岩片理产状一致，其类型主要有三种：①红安群七角山组白云石英片岩；②菱镁滑石岩；③榴闪岩。以(含)白云石英片岩夹石为主，且规模一般较大，走向、倾向延伸长度一般大于100m，厚度一般3～10m，局部可达20余m；菱镁滑石岩夹石、榴闪岩夹石较少，走向、倾向延伸均小于50m，厚度3～5m。

1.4 矿石特征

1.4.1 矿石类型

根据矿石物质组分、蚀变特征，矿区内矿石主要有蛇纹石化纯橄岩、蛇纹石化辉橄岩、叶蛇纹岩等三种类型。

蛇纹石化纯橄岩：分布于矿体中部，约占矿石总量的70%，矿物成分由叶蛇纹石和纤维蛇纹石组成，含有少量的镁绿泥石、滑石、菱镁矿、磁铁矿、铬铁矿、铬尖晶石等矿物，局部见有少量残余橄榄石。

蛇纹石化辉橄岩：主要分布在蛇纹石化纯橄岩的两侧，或呈异离体产于其中，二者无明显界线，该岩石约占矿石总量的20%，矿物成分主要由蛇纹石组成，含少量的滑石、镁绿泥石、菱镁矿、透闪石和磁铁矿，局部可见橄榄石残晶及假象。

叶蛇纹岩：常与前二种岩石紧密伴生，约占矿石总量的10%。矿物成分主要为叶蛇纹石，含量达95%以上，其次为纤维蛇纹石、利蛇纹石、菱镁矿、滑石、磁铁矿等。

1.4.2 矿石质量

经对各矿体地表连续刻槽、深部钻探岩心连续采样进行化学分析，矿区矿石化学成分稳定、质量优良，其特征如下：

(1) MgO含量高，且由地表向深部有增高趋势，地表多在33%～38%之间，而深部则多高达38%～42.99%。

(2) SiO2含量较低，且由地表向深部有降低趋势，地表一般含量为40%～41.5%，深部为36%～37.5%，与MgO含量呈互为消长关系。

(3) Ni含量多在0.2%～0.3%之间，平均0.242%，地表偏高，一般为0.266%～0.30%，最高达0.46%；深部偏低为0.20%～0.23%。Ni的赋存状态，地表以硅酸镍为主，硫化镍仅占15%左右，而在距地表10～25m坑道中硫化镍增加明显，约占38%以上。

(4) Fe2O3含量一般3.63%～7.47%，地表比深部略高；FeO含量为1.83%～3.61%，深部较地表明显增高；Al2O3含量一般0.37%～1.20%，地表比深部略高；CaO含量一般0.20%～1.02%，深部比地表降低明显。

(5) 矿体平均品位(%)：MgO 39.20、SiO237.84、CaO 0.38、Al2O30.44、Fe2O35.79、FeO 2.44、Ni 0.242。

2 开发利用

2.1 开发利用现状

20世纪70年代本矿床地质勘查工作时，曾进行过制钙镁磷肥的土法试验，即将本矿区蛇纹岩与磷矿石按一定比例混合，加入适量焦炭于炼铁炉中冶炼，矿石熔化混合反应后出炉，用水淬法得到绿色玻璃状钙镁磷肥颗粒及副产品高磷镍铁，两者分离良好，前者含可溶磷13%以上，符合钙镁磷肥国家标准要求；对高磷镍铁用氨浸法提取镍，其浸出率在85%以；从而得出了本区蛇纹岩除制钙镁磷肥外、从中回收金属镍亦是完全可行的结论。由于湖北省各钙镁磷肥生产企业多用白云岩为原料，故该矿山没有作为生产钙镁磷肥的原料被开发利用。

1997～2006年，一家民营企业在矿区注册开采银山寨蛇纹岩矿，其产品方向为饰面石材(蛇纹岩大理石，商品名称为“孔雀绿”)。由于矿区蛇纹岩隐形节理及劈理发育，生产出的商品板材极易风化碎裂，以致销售市场不畅，企业严重亏损，至2006年矿山企业全面停采。

2.2 开发利用前景

银山寨蛇纹岩矿石矿物成分较单一，蛇纹石含量在90%以上，含铁矿物以磁性铁为主，易于磁选分离；矿石化学成分稳定，矿石平均MgO 39.20%、SiO237.84%，质量优良；蛇纹岩矿石资源储量巨大，在区域上仍有扩大远景；经过对矿区蛇纹岩提取氧化镁和多孔二氧化硅的工艺技术研究，已形成稳定的工艺技术流程。银山寨蛇纹岩矿是提取氧化镁和多孔二氧化硅的优质原料，开发利用前景广阔。

近几年来，随着从蛇纹石中提取氧化镁和多孔二氧化硅的工艺技术日臻成熟，矿山企业对本矿区蛇纹岩矿也进行了提取氧化镁和多孔二氧化硅的工艺技术研究，并根据蛇纹岩矿石中磁性铁含量较高的情况改进了相应工艺技术，取得了一定进展。其工艺技术流程大致为：原矿破碎至一定粒度的蛇纹岩矿粉、经强磁吸铁分离铁矿粉和蛇纹石矿粉(分离率可达80%左右)、蛇纹石矿粉经盐酸浸出，浸出液提纯除去残余铁等杂质后经喷雾煅烧即成氧化镁产品，浸出残渣为多孔二氧化硅。工艺技术可行，建议尽快加以开发利用。

Characteristics of Yinshanzhai Serpentinite Deposit in Hubei and Its Development and Utilization

ZHENG Wan-ling
(Hubei Branch of China National Geological Exploration Center of Building Material Industry, Wuhan 430030, China)

This paper discusses the Yinsanzhai serpentine rock and mineral deposit characteristics,describes the development and utilization of deposits,putting forward suggestions for future development and utilization.

s:serpentinite; deposit characteristics; magnesium oxide; porous silica; development and utilization

P619.226；TD985

A

1007-9386(2011)06-0046-02

2011-07-29