浙江平阳黄施岙钠长石岩特征和利用前景

叶泽富，袁 静

（浙江省地质勘查局第十一地质大队，浙江 温州 325006）

【开发利用】

浙江平阳黄施岙钠长石岩特征和利用前景

叶泽富，袁 静

（浙江省地质勘查局第十一地质大队，浙江 温州 325006）

经地质详查，平阳县黄施岙钠长石岩矿石资源量(332+333)达1 500万t，属大型矿床，但钠长石岩的地质勘查在浙江省尚属首次，更缺乏对其应用领域的研究资料。为了科学、合理地利用黄施岙钠长石岩资源，首次对钠长石岩特征和利用前景进行了研究。综合研究认为黄施岙钠长石岩是一种中铝、高钠的岩石，是浙江省新发现的一种节能型矿物原料，其在陶瓷原料、玻璃溶剂等方面有较大的利用前景。

钠长石岩；岩石特征；利用前景；平阳县黄施岙

浙江省非金属矿产资源丰富，钠长石岩(钠长石Na2O·Al2O3·6SiO2)是浙江省新发现的一种节能型矿物原料。经地质详查，平阳县黄施岙钠长石岩矿石资源量(332+333)达1 500万t，属大型矿床[1]。

浙江省陶瓷工业发达，其中80%的陶瓷企业集中在温州，叶蜡石、高岭土、伊利石等是温州陶瓷加工的主要矿物原料。目前，除叶蜡石能基本自给以外，高岭土、伊利石等已不能满足本地原料市场的需求。钠长石岩现已逐渐被当地陶瓷企业所采用。黄施岙钠长石岩矿床地处浙江省温州市平阳县山门地区，当地工业落后，经济发展水平较低，现仍以农业生产为主，矿业开发能成为地方新的经济增长点。黄施岙矿区赋存有4种矿石类型，分别是：钠长石岩、钾钠长石岩、低钠钠长石岩和高铁钠长石岩。其中钠长石岩矿石资源量是区内最主要的矿石自然类型，故本文的主要研究对象是钠长石岩。该区钠长石岩主要产出于朝川组第一岩性段第一亚段，成矿原岩为英安质凝灰岩、流纹质凝灰岩、英安玢岩、流纹斑岩(见图1)。由于钠长石岩的地质勘查在浙江省尚属首次，更缺乏对其应用领域的研究资料。为了科学、合理地利用黄施岙钠长石岩资源，必须对其组成成分进行研究，以确定开发利用的途径。

图1 黄施岙钠长石岩

1 黄施岙钠长石岩特征

1.1 一般物性特征

黄施岙钠长石岩呈灰白—白色，摩氏硬度6～7，性脆，断口较粗糙。岩石块体密度一般为2.55～2.62g/cm3，平均2.59g/cm3。笔者通过系统地野外观测，并采样进行岩石薄片显微镜鉴定。区内钠长石岩的原岩主要为英安质含角砾晶屑玻屑熔结凝灰岩、流纹斑岩，常见变余含角砾凝灰结构、变余熔结凝灰结构、变余斑状结构，块状构造、残余流纹构造、残余假流纹构造。层位归属下白垩统朝川组第一岩性段第一亚段，矿体围岩主要为凝灰岩、流纹斑岩等，两者呈渐变接触关系。

1.2 矿物成分

根据国土资源部中南矿产资源监督检测中心X-射线衍射分析成果，黄施岙钠长石岩的主要矿物成分为钠长石，次要矿物为石英、伊利石、绿泥石、黄铁矿、绢云母(白云母)以及磁铁矿等(见图2)，微量矿物为方解石、赤铁矿、磁黄铁矿、锆石、磷灰石、黄玉、白钛矿、锡石、方铅矿以及闪锌矿等。钠长石岩矿物成分与原岩类似，但是钠长石、石英、黄铁矿、伊利石等矿物含量增多。

图2 钠长石岩中钠长石、石英绿泥石、伊利石矿物的X-射线衍射图谱

1.3 化学成分

1.3.1 主要化学成分

笔者对区内钠长石岩进行了系统采样，并做基本化学分析，全矿床岩石的主要化学成分平均为(%)：SiO271.16、Al2O315.69、Na2O 7.51、K2O 0.64、Fe2O30.61、TiO20.32、LOI 0.80。岩石的主要化学成分为SiO2和Al2O3，分别占73.57%、16.22%；次为Na2O，占7.76%；其他组分的含量约占2.55%。岩石主要矿物成分为钠长石，Na2O含量低于钠长石的理论含量11.8%[2]。石英也是钠长石岩的主要矿物，其SiO2/Na2O比值9.48，远高于其理论比值5.83。岩石中含有绿泥石、伊利石等其他含Al 、K矿物，其Al2O3/Na2O比值2.08，略低于其理论比值2.13。Fe2O3、TiO2为岩石之主要有害组分，Fe、sTi主要赋存在黄铁矿、磁铁矿以及钛铁矿等矿物中。

矿区内四个主矿体岩石主要化学成分平均值详见表1。

表1 黄施岙钠长石岩主要化学成分(%)

根据单样分析结果(基本化学分析)统计，Na2O与SiO2、Fe2O3、TiO2、LOI变异趋势不相关；Na2O、Al2O3之间的变异趋势呈正相关，两者呈同步增减(见图3)；Na2O、K2O之间的变异趋势呈平缓的负相关，两者的含量增减关系是相反的。但是，上述主要氧化物之间的变化趋势在不同矿体中表现不明显，显示硅化、钠化及钾化程度在不同地段的差异。

1.3.2 其他化学成分

根据组合分析结果，岩石其他化学成分(%)：CaO 0.58～0.86、MgO 0.71～1.06、FeO 0.09～0.17、SO30.01～0.06、P2O50.13～0.18、MnO 0.01～0.02、H2O-0.06～0.10，含量甚微，对钠长石岩质量影响较小。

图3 钠长石岩主要化学成分相关性变异趋势

1.4 放射性水平

对黄施岙钠长石岩进行了放射性核素比活度测试，主要检测设备及编号为FD3017(No1042)、GAD-6(No061)，具体检测结果见表2。

从表2可知，黄施岙钠长石岩属国家A类装修材料，使用范围不受限制。

1.5 微量元素及稀土元素特征

笔者委托国土资源部中南矿产资源监督检测中心对黄施岙钠长石岩进行微量元素和稀土元素含量分析，测试结果见表3。从表3可知，钠长石岩、钾钠长石岩与围岩的相关微量元素Li、Nb、Ta、W、Zr、Hf、Be、Sn含量变化不明显；钠长石岩、钾钠长石岩中稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y的含量较围岩普遍偏低，其中La、Ce、Nd偏低明显。

表2 黄施岙钠长石岩核素比活度测试结果

表3 黄施岙钠长石岩相关微量元素、稀土元素含量

2 黄施岙钠长石岩的利用前景

2.1 建陶原料

石英、高岭土、叶蜡石和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。长石在陶瓷坯体配料中主要作用是：在烧成前长石能起瘠性原料的作用，减少坯体的干燥收缩和变形，改善干燥性能，缩短干燥时间。在烧成时可作为熔剂降低烧成温度，促使石英和高岭土熔融，并在液相中互相扩散渗透而加速莫来石的形成。熔融中生成的长石玻璃体充填于坯体的莫来石晶粒之间，减少空隙使坯体致密，从而提高其机械强度和介电性能。此外，长石玻璃的生成还能提高陶瓷制品的透光性。

笔者委托温州西山联合陶瓷有限公司对黄施岙钠长石岩进行了制陶试验，试验结果见表4。从表4可知，区内钠长石岩能够用于生产抛光砖、外墙砖、地板砖等。因此，黄施岙钠长石岩矿床的发现为温州陶瓷企业提供了一处生产建陶产品的大型原料基地，可以作为新的资源储备。

2.2 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粘性。一般各种玻璃混合料用钾长石或钠长石。

表4 黄施岙钠长石岩制陶试验结果

玻璃用长石的一般质量要求是：Al2O3＞15%、Na2O+K2O＞10%、Fe2O3＜0.6%，黄施岙钠长石岩作玻璃用的主要问题是Na2O偏低和Fe2O3偏高。采用自然沉淀法进行除铁试验，黄施岙钠长石岩的Fe2O3能降低0.12%～0.29%(见表5)，可以满足要求。而Na2O偏低的问题不能解决，只能与钾长石搭配使用。区内钠长石岩的价格(50～100元/t)低廉，而目前市场上的钾长石价格(300～500元/t)趋高，搭配使用能大大降低玻璃生产的成本。

表5 黄施岙矿区钠长石岩矿石除铁试验结果

2.3 填料

温州制鞋工业发达，鞋革业是当地的支柱产业之一。目前，越来越多的企业利用叶蜡石等矿物原料作为填充料。橡胶填料用叶蜡石的工业要求一般是：Al2O3≥15%，Fe2O3＜1～1.5%，烧失量＜8%，水分＜0.5%，白度≥70，而对Na2O、K2O含量要求较低[3]。黄施岙钠长石岩作填料用的主要问题是矿石硬度大于叶蜡石，生产成本较高。但是，温州地区的叶蜡石资源紧缺，钠长石岩作为填料用叶蜡石的替代资源是有潜力的。

3 结论

通过综合研究，黄施岙钠长石岩是一种中铝、高钠的岩石，是浙江省新发现的一种节能型矿物原料。其主要矿物为钠长石、石英，次要矿物为绿泥石、伊利石等。经放射性核素比活度测试，黄施岙钠长石岩属国家A类装修材料，使用范围不受限制。

本区钠长石岩利用前景看好，其主要用途可用作建陶原料，可以改进制陶工艺，并能降低生产成本，值得向当地陶瓷企业推广使用。温州地区资源紧缺，叶蜡石、高岭土及伊利石等传统陶瓷矿物原料的资源保障程度不高，黄施岙钠长石岩有望成为温州地区陶瓷生产的资源储备基地。此外，黄施岙钠长石岩可与钾长石搭配用于玻璃生产，具有作为填料用叶蜡石的替代资源的潜力。

黄施岙钠长石岩地处浙江革命老区，其开发利用不仅能产生良好的经济效益，并能获得良好的社会效益，促进地方经济、社会的可持续发展。

[1]浙江省第十一地质大队.浙江省平阳县晓坑乡黄施岙矿区钠长石岩详查地质报告[R].温州，2006.

[2]潘兆槽.结晶学及矿物学[M].北京：地质出版社，1985.

[3]浙江省第十一地质大队.浙江省瑞安市东源矿区叶蜡石矿普查地质报告[R].温州，2005.

Comprehensive Characteristics and Application Prospects of Huangshiao Albitite Ore in Pingyang, Zhejiang

YE Ze-fu, YUAN Jing
(Eleventh Geological Team of Zhejiang Geological Prospecting Bureau, Wenzhou 325006)

Through detailed geological surveys, Pingyang county Huangshiao albitite ore resources (332+333) amounted to 15 million tons, is a large deposit, but the geological exploration of albitite is the first time in Zhejiang province, lacking of research data on it's application. In order to scientifically and rationally utilize Huangshiao albitite resources, first studied the albitite characteristics and utilization Prospects. Huangshiao albitite has medium aluminum, high sodium. Is a new energy saving mineral material found in Zhejiang province. It has a greater use of prospects in the ceramic raw materials, glass solvents and other aspects.

albitite; geologic characteristics; application prospects; Huangshiao Pingyang county

P619.253

A

1007-9386(2016)04-0002-04

2016-09-23