吉林硅藻土矿产资源分布特征及开发现状

王 健，程绍恒，庞仙笛

(中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林 长春 130033)

硅藻土是一种以硅藻遗骸组成的岩石，矿物成分以蛋白石为主。硅藻土色白、灰白、灰绿、浅黄、褐色，常呈薄层状，风化后呈书页状、土状块体，多孔，质轻而软，易研成粉末，有极强吸附能力，对声、热、电传导能力较低[1]，具隔热、吸音、化学性质稳定等特点，能吸收比自身重1.5～4倍的水，除氢氟酸外不溶于其它酸类，易溶于碱，被广泛应用于环保、建材、沥青改性、复合材料、食品及医药等领域，成为一种与现代节能、食品安全、生物制药、健康环保等相关的功能矿物材料与重要矿产资源[2]。

硅藻土作为21世纪最具生态环保的不可再生环境新材料，被誉为“孕育生命的海底草原”。伴随全球性节能、环保要求的提高，以及我国的工业发展、人民生活水平提高和硅藻土产业自身的技术进步，将为我国硅藻土产业带来良好的发展机会，对硅藻土的需求将会越来越大，应用领域越来越宽[3]。

本文归纳总结了硅藻土在吉林省地理分布、资源储量和成矿时代特征；分析了开发利用现状，为开发吉林省硅藻土向节能环保和新材料领域发展提出了建议，为硅藻土产业的发展提供参考。

1 资源特征

1.1 地理分布特征

目前我国发现有硅藻土矿的省份达10多个[4]，但主要分布在吉林、云南和四川，其中吉林省硅藻土储量居全国之首，占全国总量的55.06%[5]。

吉林省探明的硅藻土矿床49处(图1)，其中超大型矿床1处，大型矿床5处，中型矿床25处，小型矿床18处，矿床规模以大中型为主，占63.3%；主要分布于白山市、延边朝鲜族自治州、吉林市及通化市，集中分布于白山市(83.67%)，其中临江市硅藻土矿床占全省53.06%(表1)。

表1 吉林省硅藻土地理分布特征统计表

图1 吉林省硅藻土矿产地分布图

1.2 资源储量特征

截止2020年底，吉林省硅藻土查明资源储量37 774.99×104t，保有资源储量37 184.70×104t，矿床规模以大中为主，查明资源储量占96%(表2)。硅藻土资源分布不均衡，集中度极高，白山市资源储量占64.90%。其中超大型硅藻土矿床分布于白山市长白朝鲜族自治县，占资源储量40.58%；大型硅藻土矿床分布于白山市及延边朝鲜族自治州，占资源储量23.03%；中型硅藻土矿床分布于白山市及延边朝鲜族自治州，占资源储量32.40%；小型硅藻土矿床占资源储量3.98%。

表2 吉林省硅藻土资源储量统计表[6]

1.3 成矿时代特征

我国硅藻土矿床均形成于新近纪至第四纪[7]，吉林省硅藻土矿成矿时代为新生代第四纪、新近纪上新世和中新世，主要成矿时代集中在新近纪中新世，约占新生代87.7%(表3)，矿石质量较好；上新世仅见小型矿床和矿点，且质量不好。矿床分布受新生代断陷盆地控制。

表3 吉林省硅藻土成矿时代特征统计表

2 开发利用现状

2.1 勘查工作程度

中华人民共和国成立前，1931年日本人在珲春市土门子新近纪地层中发现硅藻土，1944年日本人对敦化市高松树硅藻土矿进行小规模开采，1945年使用人工钻机，孔深3～6m，查明矿体2处，估算资源储量40×104t[8]。

中华人民共和国成立后，先后多家地勘单位对吉林省内硅藻土进行勘查工作，截止2020年底，吉林省共发现硅藻土矿产地49处，勘探15处，详查33处，普查1处(表4)。“十一五”、“十二五”期间，吉林省非金属矿产勘查新发现矿产地40多处，其中硅藻土新发现矿产地13处，主要集中在白山地区—临江市、长白县，是我国唯一优质硅藻土产地[9]。

表4 吉林省硅藻土矿勘查情况一览表

2.2 开采情况

截止2020年底，吉林省共有硅藻土矿山40处，其中开采规模大型1处，中型3处，小型36处；开采24处，未开采14处，停采2处(表5)。

表5 吉林省硅藻土矿开发利用一览表

2.3 开发利用情况

1931年，珲春市土门子硅藻土在工业上已用于隔热、研磨、吸收、过滤、充填等方面，用于触媒剂担体尚属新辟用途。

20世纪50～80年代，吉林省开采的硅藻土矿山有敦化市高松树硅藻土矿等4座矿山，主要生产保温材料。到80年代后期，保温材料销路不畅，除长白县马鞍山硅藻土矿品质优，应用途径广阔，出售原土或土粉、小规模生产助滤剂，其它地区大部分矿山停采。1990年长白县马鞍山硅藻土矿主要生产助滤剂。20世纪90年代后及21世纪以来，吉林省硅藻土的开发利用集中在量大质优的临江市、长白朝鲜族自治县，全部平硐开采。自2014年始，吉林省硅藻土产量呈逐年降低的趋势。主要开采Ⅰ级土、少量Ⅱ级土。主要产品为助滤剂，其次功能填料，近年着力开发Ⅱ、Ⅲ级品硅藻土向节能环保和新材料领域发展，如硅钙板、地板、纸箱、多孔环保陶瓷制品等，为硅藻土产业的发展提供了更加广阔的前景[10]。

近年来，我国硅藻土的应用及研究更加深入。实现综合利用高、中、低品位硅藻土资源，不断提高硅藻土资源综合利用率。建立现代化选矿厂，改进选矿方式，淘汰磨矿方式的选矿，避免对硅藻结构的破坏，出品硅藻土精矿，加强硅藻土尾砂资源利用，实现无尾矿目标，减轻生态破坏和环境污染[11]。

3 结论和建议

(1)吉林省境内非金属矿产资源非常丰富，硅藻土等矿种可列国内前茅[12]。吉林省探明的硅藻土矿床49处，主要分布于白山市、延边朝鲜族自治州、吉林市及通化市。成矿时代为新生代第四纪、新近纪上新世和中新世。查明资源储量37 774.99×104t，保有资源储量37 184.70×104t，矿床规模以大中为主，查明资源储量占96%。

(2)从开发利用现状看，以开采Ⅰ级品硅藻土为主，主要生产助滤剂，其次功能填料，近年着力开发Ⅱ、Ⅲ级品硅藻土向节能环保和新材料领域发展，如硅钙板、地板、纸箱、多孔环保陶瓷制品等。

(3)硅藻土是一种储量有限且不可再生、对人类社会可持续发展不可或缺的重要矿产资源，因此，在加工利用中必须珍惜这种宝贵资源[13]。我国硅藻土在许多领域没有得到充分应用。因此，根据我国硅藻土的特点，借鉴国外的先进技术，开发硅藻土的新用途将给硅藻土行业带来新的机遇[14]。