辽宁省本溪县草河城镇钠长石矿地质特征及其利用前景

柳忠杰，王林

中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁沈阳110004

辽宁省本溪县草河城镇钠长石矿地质特征及其利用前景

柳忠杰，王林

中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队，辽宁沈阳110004

辽宁省本溪县草河城镇钠长石矿赋存于辽河旋回高丽墩台斜长花岗岩体中.矿体呈透镜体状、脉状.全矿床平均品位Na2O 7.25%、K2O 0.51%.矿床成因类型为岩浆岩型钠长石矿床.该矿市场应用前景广泛.经综合分析结果表明：该钠长石矿可用于陶瓷配料、玻璃熔剂等领域.

钠长石矿床；地质特征；利用前景；本溪县；辽宁

辽宁省非金属矿产资源丰富.钠长石（Na2O·Al2O3· 6SiO2）是省内新发现的一种节能型矿物原料，主要产于辽河晚期斜长花岗岩中.2013年中国建筑材料工业地质勘查中心辽宁总队首次在省内对该矿进行了普查和详查工作，矿床规模达大型，已探明矿石资源量逾7800×104t.

1 区域地质背景

1.1 区域地质概况

辽宁省本溪县草河城镇钠长石矿大地构造位置位于中朝准地台（Ⅰ）胶辽台隆（Ⅱ）营口-宽甸台拱（Ⅲ）凤城凸起（Ⅳ）的北部［1］.

区域出露的地层主要为古元古界辽河群大石桥组、盖县组，新元古界青白口系、震旦系，古生界寒武系、奥陶系、石炭系和二叠系，中生界侏罗系和白垩系以及新生界第四系.

区域地质构造较复杂，以断裂构造为主，其中以北东和北西向的两组规模较大.

区域岩浆岩较发育，大面积出露辽河旋回闪长岩、斜长花岗岩，燕山旋回花岗岩，还有小面积呈岩株状出露的侏罗世正长斑岩和流纹斑岩.

1.2 含矿岩体地质特征

该钠长石矿含矿岩体为辽河旋回高丽墩台斜长花岗岩体.该岩体出露于营口-宽甸台拱与太子河-浑江台陷的交界附近，总体呈东西向长条状展布，长约16 km，宽1～3 km，分布范围横跨本溪、凤城两县.

岩体北部侵入古元古界辽河群大石桥组，南部侵入盖县组，东端被青白口系钓鱼台组不整合覆盖.岩体具有一定分异现象，出现多种岩石类型，以斜长花岗岩为主体，还有花岗闪长岩、石英二长岩、石英闪长岩、花岗闪长斑岩等.

岩石化学类型为钙碱性岩石，副矿物类型为锆石-磷灰石型，为幔源型成因.同位素年龄值为1754 Ma（K-Ar法，全岩），为裂谷沉积阶段岩浆岩活动产物［1］.

该岩体相带明显，可分为内部相和边缘相.内部相粒度较粗，边缘相为细粒.

区内已发现的钠长石矿主要赋存在该岩体内部相中.

2 矿床地质特征

2.1 矿区地质概况

矿区出露的地层主要为古元古界辽河群盖县组、大石桥组.盖县组主要岩性为板岩、片岩、片麻岩、变粒岩、浅粒岩夹大理岩.大石桥组主要岩性为中厚层方解石大理岩，透辉透闪石大理岩及斜长角闪岩.

矿区内构造不发育.矿区内岩浆岩发育，属辽河旋回高丽墩台斜长花岗岩体的一部分.其岩性主要为斜长花岗岩、花岗闪长岩，其间分布少量闪长岩脉.岩体节理较发育.

2.2 矿体特征

本矿床为一大型钠长石矿床，斜长花岗岩中Fe2O3≤1.00%者既为钠长石矿体.矿区发现并控制钠长石矿体5个，呈透镜体状赋存于斜长花岗岩体内.主要矿体为Na-1、Na-2、Na-3 3个矿体.Na-1矿体工程控制东西长758 m，南北宽382 m，平均厚度为95.14 m.埋深0.00～222.82 m，厚度变化系数为73.81%.Na-2矿体工程控制东西长553 m，南北宽214 m，平均厚度为63.41 m，埋深0.00～124.09m.厚度变化系数为44.93%. Na-3矿体工程控制东西长240 m，南北宽103 m，埋深0.00～60.00 m.其他矿体规模较小，全矿床平均品位SiO271.28%、Al2O316.09%、Fe2O30.75%、K2O 0.51%、Na2O 7.25%.

矿石为灰白色—浅灰色，花岗结构，块状构造.主要矿物成分为钠长石（An2-7）60%～70%，石英20%～30%.少量条纹长石（钾长石）3%～5%.微量黑云母、角闪石、绿泥石、黄铁矿、磁铁矿等.

由表1可看出各个矿体平均化学成分变化不大，反映出整个矿区矿石成分比较稳定.经计算，矿石组分品位变化系数为SiO21.63%、Al2O33.06%、Fe2O310.87%、K2O+Na2O 9.48%.矿石质量稳定程度属稳定型.

根据组合分析和多元素分析结果，矿石其他化学成分为：CaO 0.21%～1.42%、MgO 0.33%～0.80%、Loss 0.48%～2.37%、SO30.042%～0.079%、Cl-0.002%～0.007%、P2O50.013%～0.065%、MnO 0.003%～0.015%、TiO20.10%～0.26%、Cr2O30.008%～0.017%.以上成分含量甚微，对钠长石质量影响较小.

矿石自然类型为斜长花岗岩型，工业类型为陶瓷用钠长石矿.

按工业指标要求，Fe2O3≤0.8%为Ⅰ级品；Fe2O3≤1.0%为Ⅱ级品.Na-1、Na-2、Na-3矿体矿石为Ⅰ级品；Na-4、Na-5矿体矿石为Ⅱ级品.

2.3 矿床成因及找矿方向

综合分析区域成矿条件、矿体地质特征，认为该区钠长石矿严格受辽河旋回的斜长花岗岩体控制，该岩体局部地段富集为钠长石矿，矿床成因为岩浆岩型钠长石矿床［2］.

本矿区钠长石矿体赋存于高丽墩台斜长花岗岩体中，属花岗岩型钠长石矿床.该岩体目前尚未进行地质勘查工作的区段仍然赋存着规模巨大、矿石质量优良的钠长石矿体，其资源潜力很大，应为今后重点普查找矿远景地区.

3 钠长石矿的利用前景

通过矿石特征研究，并经市场调研和综合分析，该钠长石矿主要可以应用在以下几方面.

1）陶瓷配料

表1 钠长石矿主要化学成分Table 1 The main chem ical com positions of albite ore

石英、高岭土、叶蜡石、钾长石等是陶瓷制品传统的主要矿物原料.长石在陶瓷坯体中的掺入量随原料不同、产品的要求不同而异.钠长石用作陶瓷原料不仅改进了制陶工艺，而且能节电、节煤、节省原材料，在一定程度上降低了生产成本.目前，我国还没有制定统一的长石原料质量标准，其一般质量要求是：Fe2O3≤0.3%～1%［3］.该钠长石矿可以用于陶瓷生产，沈阳法库陶瓷工业城中沈阳日日升陶瓷有限公司、沈阳中法环保建材有限公司等企业均已使用.

沈阳日日升陶瓷有限公司对该钠长石矿进行了制陶实验（烧成窑炉：3线；烧成温度：1175°C；烧成周期：40 min）.实验结果（表2）表明，该钠长石矿能够用于生产抛光砖、外墙砖、地板砖等.特别是在建筑陶瓷生产方面，辽宁省及东北地区拥有很大市场容量，墙砖、地砖及抛光砖的市场需求量很大.法库陶瓷工业城是辽宁省陶瓷主要产区，法库地区长石资源短缺，已不能满足市场需求.因此，该钠长石矿可作为一种新型替代原料不断满足本地陶瓷市场需求.

表2 钠长石矿制陶试验结果表Table 2 Test result of pottery w ith albite ore

2）玻璃熔剂

长石是玻璃混合料的主要成分之一.长石含Al2O3高，铁质含量低，且比氧化铝易熔，不但熔融温度低而且熔融范围宽，主要用来提高玻璃配料中的氧化铝含量，降低玻璃生产中的熔融温度和增加碱含量，以减少碱的用量.此外，长石熔融后变成玻璃的过程比较缓慢，结晶能力小，可以防止在玻璃形成过程中析出晶体而破坏制品.长石还可以用来调节玻璃的黏性.一般各种玻璃混合料用钾长石或钠长石［4］.

玻璃用长石原料的一般质量要求是：K2O+Na2O≥ 8%，Al2O3≥15%，Fe2O3≤0.6%［5］.该钠长石矿作玻璃原料的主要问题是Na2O偏低和Fe2O3偏高.经辽宁省地质矿产研究院选冶中心选矿实验室流程试验研究，采用一段磨矿-弱磁-强磁-反浮选的工艺流程，当磨矿细度为-200目占30.00%时，以硫酸为调整剂，十二胺为捕收剂，2号油为起泡剂，获得了如下工艺指标精矿（见表3）.该钠长石矿经选矿加工后已达Ⅰ级精矿粉标准［6］.

表3 精矿成分质量分析结果Table 3 Quality analysis result of concentrate composition

通过综合研究，该钠长石矿是一种中铝、高钠的矿石，是辽宁省新发现的节能型矿物原料.其主要矿物为钠长石，其次为石英，主要化学成分：SiO271.28%，Al2O316.09%，Fe2O30.75%，Na2O 7.25%，K2O 0.51%.

该钠长石矿利用前景看好，主要用于陶瓷配料，少量用于玻璃原料.钠长石的使用，可以改进陶瓷、玻璃的制作工艺，并能降低生产成本，很受陶瓷企业欢迎.

［1］辽宁省地质矿产局.辽宁省区域地质志［M］.北京：地质出版社, 1989:708-709,411-413.

［2］罗炎水.浙江省瑞安市白门钠长石矿床地质特征及成因探讨［J］.浙江地质,2002,18（1）:36—37.

［3］美君.广东首次探明特大型钠长石矿床［J］.建材发展导向,2009, 117（1）:94.

［4］张英勇.山东省陶瓷用钠长石矿特征及勘查方法探讨［J］.中国非金属矿工业导刊,2007,64（2）:55.

［5］任子杰.长石除杂的研究现状及利用前景［J］.中国非金属矿工业导刊,2009,75（1）:25.

［6］矿产资源工业要求手册编委会.矿产资源工业要求手册［M］.北京：地质出版社,2012:449.

GEOLOGICAL CHARACTERISTICS AND UTILIZATION PROSPECTS OF THE ALBITE DEPOSIT IN CAOHECHENG,LIAONING PROVINCE

LIU Zhong-jie,WANG Lin

Liaoning General Team,China Construction Materials and Geological Prospecting Center,Sinoma,Shenyang 110004,China

The Caohecheng albite deposit in Benxi County,Liaoning Province,is occurred as lenticular and vein in the Gaoliduntai plagiogranite of Liaohe tectonic cycle,genetically belonging to magmatic type of deposit.The average grades of Na2O and K2O in the deposit are 7.25%and 0.51%,respectively.The albite deposit has a wide market utilization prospects. Analysis results show that the albite ore can be used in the fields like ceramic batching,glass flux,etc.

albite deposit;genetic type;utilization prospects;Benxi County;Liaoning Province

1671-1947（2015）03-0215-03

P619.23

A

2014-11-10；

2014-12-03.编辑：李兰英.

柳忠杰（1966—），男，高级工程师，主要从事矿产勘查工作，通信地址辽宁省沈阳市和平区青年大街322号昌鑫大厦F座606，E-mail// 13478381013@163.com