我国滑石矿床工业类型划分的探讨

乐兴文, 韦 萍

(广西壮族自治区第四地质队, 南宁 530033)

0 引 言

全球滑石矿床主要分布在美国、巴西、中国、印度、法国、芬兰和俄罗斯[1]。中国滑石矿床分布在江西、辽宁、广西和山东等18个省(自治区)(图1)[2], 查明资源储量2.88亿t[3], 资源储量分布集中, 在全球主要国家滑石类矿产资源储量中排名第四, 为世界上重要的滑石生产国[1]。

图1 中国滑石矿床(点)分布示意图(据文献[2]修改)

我国滑石出口量2008年以来降幅明显, 2018年与2008年比较降幅达123%，进口量明显增多, 2016 年为 3.5万t, 2018年达10.1万t；同时，产品结构发生明显改变, 2017年与2006年比较, 2017年滑石块出口量为38.37万t, 出口比例由2006年的59%下降到2017年的22%, 滑石粉出口量为54.79万t, 出口占比由2006年的41%提升到2017年的78%[4]。因此，我国已由世界滑石主要出口国转为主要进口国。随着我国加工技术的进一步提升, 滑石工业已经从资源优势转变为加工优势, 出口会继续减少, 进口会继续快速增长, 未来进口量将达到 20万 t 以上[4]。我国滑石随开采年限不断增加, 中高档原料越来越少, 无法满足滑石工业进一步发展需要。矿床工业类型划分对指导矿产勘查开发具有重要意义，而当前滑石勘查开发工作及研究中很少涉及矿床工业类型划分, 因此有必要加强对我国滑石矿床类型研究, 探讨矿床类型存在的问题, 提出滑石矿床工业类型的划分方案。

1 我国滑石矿床及其工业价值

1.1 我国滑石矿床成因类型

我国滑石矿查明资源储量大, 矿石颜色多为白色或微带浅黄、粉红、浅绿等, 颜色还可呈深灰、浅褐、暗绿或黑色, 白色或灰白色滑石矿石称为白滑石, 黑色滑石为黑滑石, 黑滑石经焙烧后, 白度一般可达到80%以上。我国采用的选矿技术方法有手选、浮选、电选、磁法、沉淀擦洗、光电检选、选择性破碎筛分、选择性絮凝浮沉、流态化静电分选等; 矿石加工技术方法有细磨、超细磨、焙烧和表面改性等。目前, 滑石在工业生产中较常用的分选方法为浮选和磁选。辽宁海城范家堡子滑石矿采用光电检选方法解决了滑石提纯的问题, 提升尾矿及低品位滑石的附加值[5], 另外细磨、超细磨、煅烧等技术方法也得到广泛应用。滑石产品按加工的精细程度和用途分为两大类: 一类是未研磨滑石, 如滑石块(块度≥20 mm)、滑石小粒(粒度5～20 mm)、滑石碎屑(<5 mm滑石碎粒及粉末混合体);另一类是经研磨滑石, 主要是滑石粉(粒径1 000～<10 μm), 如压缩粉、表面改性滑石粉、纳米滑石粉等。

滑石的应用主要是利用其物理性能, 其次是其化学成分, 广泛用于造纸、陶瓷、塑料、涂料、化妆品、医药、食品加工、屋面材料、纺织等众多领域，其中造纸、塑料、陶瓷和涂料是滑石的四大主要应用领域, 总和占全球滑石消费量的85%[6]。在中国滑石的消费量中, 陶瓷、涂料、造纸业、塑料约占60%, 约10%用于屋顶防水材料、化妆品及医药添加剂[7]。随着科学技术的发展, 滑石的应用领域也在不断拓宽, 如阳离子改性滑石、固体石蜡、AKD(alkyl ketene dimers)改性滑石[8]、涂料中代替钛白粉[9]。

世界滑石的远景储量在20亿t 以上, 探明储量约 8 亿 t, 世界滑石可开采100年左右, 中国滑石按现有开采规模估算为50年[10]。根据滑石矿床成矿作用、成矿地质条件及矿床特征可将我国滑石矿床成因类型划分为8类[11-12](表1)。矿石类型划分为块滑石型和共生矿物-滑石型两类[13](表2)。

表1 我国滑石矿床类型

表2 滑石矿石类型

1)变镁碳酸盐岩中热液交代型矿床。主要分布于辽宁、山东、青海等地, 赋矿岩性为镁质碳酸盐岩, 局部夹石英片岩、二云片岩。矿石以白、灰白为主, 矿石类型以块滑石型为主, 属易加工矿石，共生矿产有菱镁矿、绿泥石。辽宁海城市范家堡子、山东掖县优游山、青海吐鲁沟等滑石矿床属此类型。

2)变钙镁碳酸盐岩热液交代型矿床。主要分布于辽宁、广西、山东、新疆、河南、吉林、四川、安徽及陕西等地, 赋矿岩性为钙镁质碳酸盐岩, 局部夹石英片岩、二云片岩矿石。矿石以白、灰白、浅粉红色为主。矿石类型以块滑石型为主, 属易加工矿石，共生矿产为磁铁矿、大理岩、白云岩。广西龙胜鸡爪、山东李博士夼、新疆穷恰特、河南摩天岭、吉林遥林、四川后山、安徽江冲矿、陕西上寺店等地的滑石矿床属此类型。

3)变钙镁碳酸盐岩与结晶片岩中热液交代型矿床。主要分布于辽宁、山东、甘肃、新疆等地, 赋矿岩性为镁质碳酸盐岩、石英片岩、片麻岩。矿石以白、灰白色为主, 矿石类型以块滑石型为主, 属易加工矿石。共生矿产有菱镁矿、绿泥石。辽宁枣儿岭、山东徐家店、甘肃四道红山、新疆海流等地的滑石矿床属此类型。

4)变钙镁碳酸盐岩与斜长角闪岩中热液交代型矿床。主要分布于山东和新疆, 赋矿岩性为黑云母角闪斜长片麻岩、斜长角闪片岩、白云石大理岩。矿石以白、灰白色为主, 矿石类型以块滑石型为主, 属易加工矿石。共生矿产为绿泥石。山东芝坊、新疆夏洛霍姆等地的滑石矿床属此类型。

5)接触交代型滑石矿床。主要分布于江西、陕西、辽宁、湖南、湖北、山西等地, 矿体赋存于岩体接触带, 矿石类型以共生矿物-滑石型矿石为主, 矿石以高纯度滑石少、高三氧化二铁和氧化钙含量为特征。该类型的矿石矿物成分复杂, 矿石属较易加工矿石或难加工矿石。共生矿产有透闪石、蛇纹石。江西岩前、陕西东平沟、辽宁黄泥洼-业尔兴地区、湖南兰蓉、湖北许家寨、山西何家塔[14]等地的滑石矿床属此类型。

6)沉积-动力变质型矿床。主要分布于江西、广西、四川、湖南、广东等地, 赋矿岩性为含硅质镁质碳酸盐岩和镁质碳酸盐岩。矿石常因含炭质多而呈黑色, 以黑滑石为主, 白度多小于60%, 矿石类型以块滑石型为主。矿石属易加工矿石或难加工矿石, 易加工矿石可直接销售或浮选-焙烧出售, 黑滑石焙烧后(白度可达80%以上)用途更广泛。产于二叠系矿床矿石, 具有滑石含量低、氧化钙含量高、滑石矿物粒度细的特征, 属于难加工矿石，共生钨矿、海泡石。江西广丰、重庆腰子口、贵州石阡、广西马鞍山、广东两江、四川黄岩、湖南通林等地的矿床属此类型。江西省广丰县黑滑石纯度高、资源储量大, 累计探获资源储量超过 2亿 t[15]。部分地区的滑石矿体可形成风化残积型矿床, 如四川川河滑石矿、重庆腰子口、湖南道林-韶山银田寺等地的矿床。

7)风化残余型矿床。主要分布于湖南、江西、四川、重庆等地, 赋矿部位为地表风化带, 滑石矿体或含滑石岩层风化后在原地或就近堆积而成。矿石以低白度、高三氧化二铁为特征, 矿石类型属滑石黏土型。矿石属易加工矿石, 可直接销售或焙烧后出售, 烧后白度大于80%。如湖南卡棚、湖南永和、江西八景等地的滑石矿床。

8)超基性岩自变质热液蚀变型矿床。主要分布于青海，其次是广西、广东、四川、吉林等地, 成矿母岩有基性-超基性岩、花岗岩、花岗片麻岩。矿物成分较复杂, 矿石颜色以深色(黑色、绿色、浅绿色)为主, 矿石类型以共生矿物-滑石型矿石为主。矿石属易加工矿石或难加工矿石, 共生矿产为石棉、蛇纹石、绿泥石。青海芒崖、广西陆川、福建长基、新疆库米什、四川王家湾、广东潭头、吉林高台子等地的滑石矿床属此类型。

1.2 滑石矿床工业价值

国外滑石矿床一般划分为碳酸盐岩类型矿床、蛇纹岩类型矿床、硅质岩/硅铝质岩类型矿床、镁沉积岩类型矿床[1]和次生型矿床[16], 最具工业价值的滑石矿床主要产于镁质碳酸盐岩建造中的碳酸盐岩类型矿床和超基性岩建造中蛇纹岩类型矿床[16-17]。全球滑石产量的70%来自碳酸盐岩类型矿床, 该类型矿床以产出高纯、高白度滑石矿石闻名; 20%来自蛇纹岩类型矿床, 此类型矿床矿石通常为灰色, 可通过浮选提升滑石含量和白度; 少部分来自硅质岩、硅铝质岩类型矿床; 镁沉积岩类型矿床因常含有杂质, 选矿工艺复杂, 目前基本未开采[1]。

我国滑石储量分布相对集中，主要分布在辽宁、山东、广西、江西、青海5省, 占全国资源储量的90%, 其中辽宁、山东、广西的矿床类型以变镁碳酸盐岩、变钙镁碳酸盐岩、变钙镁碳酸盐岩与结晶片岩、变钙镁碳酸盐岩与斜长角闪岩中热液交代型滑石矿床为主, 含矿建造主要是镁质碳酸盐岩建造, 少量的镁质硅铝质岩建造。辽宁、山东、广西的滑石资源占全国资源储量的43.68%[18], 矿石质量优良, 属易加工矿石，其滑石矿产地共218处, 占全国滑石矿产数量的48.55%[2]；同时，全国150多座滑石矿山分布于18个省(自治区), 滑石产量前3位依次是辽宁、山东、广西[7]。因此上述4类矿床类型是我国重要的滑石矿床, 工业意义最大。

沉积-动力变质型滑石矿床资源储量约占全国总量的20%, 占比全国第一, 产量第四，该类型矿床主要产于江西省[19]。该类型相当国外的碳酸盐岩类型矿床和镁沉积岩类型矿床, 其中碳酸盐岩类型矿床滑石含量高, 多呈黑色, 属易加工矿石, 原矿可作陶瓷釉料, 经浮选-焙烧后用途广泛。镁沉积岩类型矿床滑石含量低, 呈黑色, 属难加工矿石, 原矿可作陶瓷原料。碳酸盐类型矿床为小-大型规模, 已开采矿床较多, 如广西上林马鞍山，江西广丰周家坞、萍塘、秦峰等滑石矿[2]。镁沉积岩类型矿床规模小-中型, 常与风化矿床共生, 已开采(含在建)矿山有江西牯牛岭、新疆库尔勒市袁树桥、吉林通化县老房子、北京房山区杏黄庄等滑石矿[2]。该类型是我国重要滑石矿床, 工业意义较大。

接触交代型滑石矿床在我国矿床数量较少, 多已开发或准备开发, 如江西岩前矿床、陕西东平沟矿床、山西何家塔[14]和湖南兰蓉[2]等滑石矿床，矿石可用于造纸和烧制彩色釉面砖工业配料。该类型相当国外碳酸盐岩类型矿床, 是我国次要滑石矿床。

风化残余型滑石矿床分布于华南地区,规模为中型、小型,分布于江西、湖南、湖北、四川、河北等地,已开发(含建设阶段)矿床有江西八景、长田坑,四川腰子口,湖南卡棚等滑石矿床[2]。矿石以低白度、粒度细、高氧化钙和氧化铁为特征, 主要用于陶瓷工业原料。该类型属风化矿床, 是我国次要矿床。

超基性岩自变质热液蚀变型滑石矿床, 资源储量约占全国总资源储量的17%[19], 其规模大小悬殊。资源储量集中在青海省, 滑石矿床规模大型, 该省资源储量占我国滑石矿总资源量的14.59%, 全国排名第三[18]。该类型矿石多数含石棉, 不符合现行行业滑石质量要求, 属暂不能利用矿石, 该类型矿床工业意义不大。尽管如此，许多矿床也已开采, 但其规模小, 如广西岩滩东杠、新疆兰干乡、吉林高台子矿、广东潭头和坡岭等地的滑石矿床[2]。该矿床类型相当国外的蛇纹岩类型矿床, 属次要矿床。

2 滑石矿床工业类型划分存在的问题

2.1 滑石矿产勘查规范缺少矿床类型划分方案

国外滑石矿床类型划分, 按成矿作用主要划分为碳酸盐岩热液交代型、接触变质型、沉积动力变质型和超基性热液变质型等矿床[1]和热液交代矿床、变质矿床、残余矿床[20]; 按含矿建造划分为碳酸盐岩类型矿床、蛇纹岩类型矿床、硅质岩/硅铝质岩类型矿床、镁沉积岩类型矿床和次生型等类型。我国滑石矿床类型划分比较统一, 常见分类有区域变质热液型[14, 16, 19, 21-22]、岩浆热液交代型(接触交代型)[1, 11, 14, 19, 22-23]、古岩溶热液交代型[14, 19, 22-23]、超基性岩热液蚀变型(超镁铁质岩型)[7, 11, 14, 19, 21, 23-24]、沉积-成岩型[1, 11, 14, 21-22]、碳酸盐岩热液交代型矿床[1, 11, 19, 21-22]、风化型[11, 19, 22]。因此矿床成因可分为区域变质、热液交代、接触交代、沉积、风化等五大成因类型[12]。《玻璃硅质原料、饰面石材、石膏、温石棉、硅灰石、滑石、石墨矿产地质勘查规范》(DZ/T 0207—2002)中没有矿床类型划分标准, 造成勘查工作对矿床类型研究不重视, 勘查报告中对同一矿床的矿床类型有不同表述等问题(表3)。

2.2 滑石矿床成因类型划分不一致

现有滑石矿床类型划分主要是进行矿床成因类型划分, 不同学者、不同规范有不同划分方案。国外滑石矿床类型划分依据主要为含矿建造特征[16-17], 国内滑石矿床成因类型划分依据主要有成矿地质条件、矿床特征、成矿作用[16, 19, 26-28]、含矿建造特征[1], 不同矿床成因类型划分见表3。

2.3 对矿床工业类型研究欠缺

矿床工业类型划分是在研究矿床成因的基础上, 根据矿床地质特征结合工业利用价值划分。当前滑石矿产勘查实际基本没有开展矿床工业类型划分工作。根据收集到的110份地质报告，仅有2个矿区进行了矿床工业类型划分, 分别为滑石化蚀变岩型矿床(吉林省白山市遥林石青沟滑石矿详查报告)和镁质碳酸盐岩石中的滑石矿床(辽宁省海城市范家堡子矿区滑石矿资源储量核实报告)。另外, 根据滑石矿产勘查实践, 矿床成因不是单一成矿作用的结果, 可能是两种或多种成矿地质作用的结果。如表3所示, 江西广丰滑石矿经历了沉积、区域变质、热液及构造作用的叠加，辽宁海城滑石矿和广西龙胜县滑石皆经历了区域变质作用和热液作用的叠加。单一从成因进行矿床类型划分不利于我国滑石矿产勘查开发水平的提高。

表3 滑石矿床成因类型划分方案

3 滑石矿床工业类型划分方案探讨

对江西、辽宁、山东、广西、四川、重庆、新疆、湖南、河南、广东、安徽、吉林等省(区)66个滑石矿床进行归纳总结, 根据矿床含矿建造、矿体和矿石特征、共生矿产、矿石加工技术性能、矿石用途、矿床规模, 遵循滑石矿床成因、从简原则及与已有矿床类型划分可类比原则, 将我国滑石矿床工业类型分为变碳酸盐岩型滑石矿床、沉积改造型滑石矿床、接触交代型滑石矿床、岩浆岩自变型滑石矿床和风化残积型滑石矿床5个类型(表4)。

表4 滑石矿床工业类型与矿床成因类型对比

变镁碳酸盐岩、变钙镁碳酸盐岩、变钙镁碳酸盐岩与结晶片岩、变钙镁碳酸盐岩与斜长角闪岩中热液交代型等滑石矿床特征见表1, 其矿床含矿建造为经区域变质的镁质碳酸盐岩和镁质硅铝质岩, 以前者为主, 矿体形态、矿石矿物成分相似, 矿石类型以块滑石为主，矿石加工技术性能以易加工矿石为主, 大多数矿床已开发利用, 本次将此4类矿床成因类型划分为变碳酸盐岩型滑石矿床。

沉积-动力变质型滑石矿床(表1), 其含矿岩系为经区域变质作用的镁质碳酸盐岩、正常沉积镁质碳酸盐岩和镁质硅铝质岩建造, 矿石常因含有机质或炭质呈深灰色或黑色。沉积改造型滑石矿床与矿床成因类型中的沉积-动力变质型滑石矿床相当, 产于震旦系、石炭系与二叠系的滑石矿床在沉积环境、矿床规模、矿石质量、矿石加工技术性能以及工业应用存在较大差异, 本次矿床工业类型划分方案中, 进一步将其细分为产于震旦系、石炭系与二叠系滑石矿床两亚类。

接触交代型滑石矿床特征见表1，与本次划分方案的接触交代型滑石矿床相当。超基性岩自变质热液蚀变型矿床特征见表1，与本次划分方案的岩浆岩自变型滑石矿床比较, 区别在于将石棉共生滑石矿床及含石棉的滑石矿床不纳入该类型, 岩性也可以是基性-超基性岩之外的岩浆岩, 如花岗岩、变质花岗岩。

风化残余型滑石矿床特征见表1，与本次划分方案的风化残积型滑石矿床比较, 差别在于本次划分方案将风化残余型矿床的产于二叠系沉积成因矿床(原生矿)归到沉积改造型滑石矿床。本次划分的风化残积型滑石矿床强调了地表风化作用, 是产于第四系及沉积型滑石矿层或含滑石岩系风化层的矿床。

3.1 变碳酸盐岩型滑石矿床

变碳酸盐岩型滑石矿床主要为区域变质及热液交代作用形成, 主要赋矿层位为元古界(表5)[12]。矿体主要受岩性和断层控制, 赋矿岩性主要是镁质碳酸盐岩, 如菱镁大理岩、白云石大理岩、蛇纹大理岩、白云岩, 次为富镁质片岩, 如透闪石石英片岩、白云母石英片岩、绢云绿泥片岩、二云片岩、斜长角闪岩、黑云母斜长片麻岩等。矿体多呈层状、似层状、透镜状、脉状产出, 矿石结构主要是交代残余结构、变晶结构、细鳞片状结构、纤维状结构、交代结构。矿石构造主要是块状构造、片状构造、粉状构造、条带状构造。

表5 变碳酸盐岩型滑石矿床主要赋矿层位及其特征

矿石自然类型有块状矿石、片状矿石、浸染状矿石和粉末状矿石。矿石工业类型主要是块滑石型、菱镁矿-滑石型、白云石-滑石型、石英-滑石型、绿泥石-滑石型。

矿石矿物主要矿石为滑石、菱镁矿, 滑石含量(wB, 全文同)30%～100%, 脉石矿物为白云石、蛇纹石、方解石、透闪石、石英、绿泥石、磷灰石、炭质。矿石主要化学成分及其含量: SiO229.54%～77.96%, MgO 14.03%～50.00%, CaO 0.045%～9.02%, Al2O30.04%～12.78%, Fe2O30.01%～8.50%,白度57.8%～99.80%。共生矿产为菱镁矿、绿泥石、透闪石、大理石、白云石、磁铁矿。矿石加工技术性能好, 属易加工矿石, 经简单手选后, 加工成滑石粉销售。矿床规模以中、大型为主，该矿床类型为我国最重要的矿床类型, 如辽宁省海城市范家堡子、山东栖霞市李博士夼、广西龙胜鸡爪等地的滑石矿床均属此类型。

变碳酸盐岩型滑石矿床, 按成因划分属区域变质热液交代矿床, 按含矿建造归镁质碳酸盐岩建造矿床(如辽宁范家堡子、广西龙胜、山东李博士夼等滑石矿床), 以及硅质岩、硅铝质岩建造矿床(如湖北许家坡滑石矿床)。我国独立的硅质岩、硅铝质岩建造矿床数量很少, 难以划分单独矿床工业类型; 与镁质碳酸盐岩建造矿床比较, 除含矿建造差异不同之外, 其他矿床特征也都类似, 故将其划分为变碳酸盐岩型滑石矿床。典型矿床——广西龙胜鸡爪矿床[29](图2):

图2 广西龙胜县鸡爪矿区滑石矿0号线地质剖面图

矿区主要出露地层为丹洲群三门街组第二段及第三段, 拱洞组第一段, 其中三门街组第三段为滑石矿赋矿层位, 岩性为薄—中厚层状白云石大理岩。矿区位于三门复式倒转背斜次级林家湾背斜西翼, 断裂构造主要有两组：一组为近南北向断裂, 另一组为东西向断裂。近南北向断裂控制矿体形态、产状。矿区岩浆岩发育, 主要为一套海底喷发的细碧角斑岩和基性-超基性侵入岩。区内岩石普遍发生了不同程度的变质作用, 变质作用类型主要包括区域变质作用、动力变质作用和热液变质作用。矿体呈不规则的似层状、透镜状、单脉-复脉状, 局部有分枝, 产状与岩层基本一致, 明显受层位控制。

矿石矿物为滑石, 偶尔夹有少量方解石、石英、绿泥石。滑石多呈鳞片状集合体, 局部因结晶而呈片状。方解石、石英、绿泥石等呈他形粒状不均匀地分布于滑石集合体中, 粒度一般小于0.1 mm。矿石具显微鳞片状结构、层状构造。矿石主要化学成分及其平均含量: SiO261.97%, MgO 31.08%, CaO 0.30%, Fe2O30.74%; 白度82.70%。其中白色、蜡黄色、浅绿色、浅灰白色类块滑石为特级品和一级品矿石。

矿石工业类型主要为块滑石型矿石。矿床成因类型属区域变质热液交代型。矿床工业类型为变碳酸盐岩型矿床。

选矿工艺流程为: 原矿—洗矿—分选—产品, 目前产品有一级块矿、二级块矿、细砂矿和细泥矿, 具有较好的经济效益和社会效益。

3.2 沉积改造型滑石矿床

根据矿床成矿作用及矿床特征分为两亚类型(表6)。

表6 沉积改造型与变碳酸盐岩型滑石矿床特征对比

1)矿床主要产于震旦系的朝阳组、灯影组, 石炭系的大埔组、鹿寨组、壶天群。矿床形成经历了同生沉积作用、热液作用以及后期变质变形作用的叠加。矿区无岩浆活动, 蚀变现象不明显, 矿体的规模、形态主要受岩性和褶皱、断层控制。赋矿岩石主要为碳酸盐岩, 如白云质灰岩、白云岩, 生物碎屑灰岩以及含炭质钙质泥岩、含钙质硅质页岩等。矿体主要呈层状、似层状、透镜状产出。矿石结构主要为假鲕(豆)状，变晶结构、鳞片状结构, 构造主要为条纹(痕)状构造、层纹构造、片状构造、假鲕(豆)状构造、块状构造。矿石以灰黑色、黑色为主。

矿石自然类型主要为假鲕(豆)状矿石、片状矿石、块状矿石。矿石工业类型主要是块滑石型矿石。矿石矿物为滑石, 脉石矿物主要为白云石、方解石、石英, 属易加工矿石, 焙烧后矿石白度明显增大。原矿可直接作为陶瓷用精料及精细化工填料, 经选矿焙烧后用途广泛。矿床规模为中、大型。该矿床类型为我国重要的矿床类型, 江西溪滩、广西马鞍山等地的滑石矿床属此类型。

2)产于二叠系小江边组、茅口组、栖霞组的沉积改造型滑石矿床，又称滑石黏土矿。矿体主要受沉积环境、断层与褶皱控制, 沿走向由于岩相变化, 矿床可由滑石矿床逐渐变为滑石-海泡石黏土矿床或海泡石矿床, 于湖北、湖南、江西和四川均有发现。成矿母岩主要为滑石泥岩(滑石黏土岩), 生物碎屑灰岩, 富镁质硅质岩。矿体呈层状、似层状或透镜状。矿石滑石含量低, 自然白度较低。

矿石类型为镁质碳酸盐-滑石型和滑石黏土型。矿物以滑石为主, 含少量石英、海泡石、方解石、白云石、蒙脱石、有机质等, 滑石呈鳞片状集合体，共生矿产为海泡石。矿石用于陶瓷原料。矿床规模属于小型, 如四川川河滑石矿床。

变碳酸盐岩矿床与产于震旦系、石炭系和二叠系的沉积改造型滑石矿床于成矿作用、矿石特征、矿石加工性能以及工业应用等方面存在差异[13]。二叠系沉积改造型矿床, 目前开采利用的是黏土型滑石矿石, 而镁质碳酸盐-滑石型矿石, 其钙质含量较高, 滑石含量低, 属难加工矿石。在华南地区的江西、四川、湖南等地, 二叠系沉积改造型滑石矿是风化残积型滑石矿床重要的母岩, 根据滑石矿产勘查和开发实际、综合勘查评价要求, 以及与矿床对比研究, 本方案将产于二叠系沉积改造型滑石矿床单独划分为一个亚类。典型矿床——江西广丰黑滑石矿床[31](图3)：

图3 江西广丰杨村M3号滑石矿体沿走向分布形态示意图

杨村黑滑石矿区处于萍塘-陈仓坞北东向滑石矿成矿带中。矿区地层有震旦系下统朝阳组、南沱组、灯影组、白垩系下统石溪组及第四系, 朝阳组上段是滑石赋矿层位。朝阳组上段: 上部以灰黑、灰白色假鲕状硅质岩、灰黑色角砾状含钙质硅质岩、灰黑色含滑石钙质硅质页岩为主; 中部为滑石岩层, 夹有假鲕状硅质岩、含滑石假鲕状硅质岩; 下部以灰黑色假鲕状钙质硅质岩、假鲕状钙质硅质页岩、假鲕状硅质岩为主。

矿区构造活动频繁, 经多次构造运动, 矿区总体构造线方向为北东向, 由萍塘-纪家向斜及北东走向断层组成, 北西向横断层为后期的次级断层。矿层赋存于该向斜朝阳组地层之中, 矿层的规模, 形态及产状随着向斜的形态变化而变化。矿体走向长大于 1 000 m, 倾向沿向斜轴部延深一般 170 m; 矿体呈紧密向斜形态分布, 产状变化较大, 局部地段矿体产状变陡。矿体厚度变化较大, 呈大透镜状产出，如M3号矿体沿走向和倾向呈层状产出, 受构造的强烈作用, 矿体走向, 倾向产生强烈的褶皱变形，在褶皱的转折端矿体变厚, 翼部矿体变薄。

矿石呈灰黑色、黑色, 风化后呈浅灰、灰白色, 具滑感。主要矿物有滑石、白云石、石英、少量有机质。矿石结构以微粒-纤维状聚晶结构, 纤维状变晶结构为主。矿石构造以透镜状-条纹(痕)状构造, 定向构造为主。矿石主要化学成分及其平均含量为MgO 28.24%, SiO256.11%, CaO 4.04%, Fe2O30.13%。

矿石工业类型有块滑石型、白云石-滑石型矿石。矿体顶底板围岩主要为假鲕状硅质岩、含滑石假鲕状硅质岩、局部为灰质白云岩、夹石绝大多数为滑石岩。矿床成因类型属沉积-动力变质型, 矿床工业类型为沉积改造型矿床。矿石属易选矿石。选矿采用浮选—焙烧的工艺流程。目前，产品主要是原矿, 其次是焙烧后原矿，用于陶瓷原料、造纸、涂料、塑料、化妆品、制药、食品加工、建筑材料等方面。

3.3 接触交代型滑石矿床

矿床的形成与岩浆活动密切相关, 主要产于岩浆岩与板溪群加榜组、前震旦系火地垭群麻窝子组、石炭系壶天群、二叠系小江边组等地层的碳酸盐岩、钙质岩接触带及其附近。矿体主要受岩浆岩及断层构造控制。矿体主要呈似层状、透镜状产出。矿石结构主要为显微变晶结构、鳞片变晶结构、变余泥状结构，矿石构造主要是块状构造、片状构造、层状构造、条带状构造。

矿石矿物有滑石、透闪石, 滑石含量30.11%～75.12%。脉石矿物为方解石、云母、石英、绿泥石、蛇纹石、黑色物质等。矿石主要化学成分及其含量: SiO227.63%～63.00%, MgO 18.64%～32.40%, CaO 3.55%～29.00%, Al2O31.6%～4.50%, Fe2O30.04%～3.25%%。白度55.48%～91.10%。

矿石工业类型为块滑石型、透闪石-滑石型、透闪石型，共生矿产为透闪石。矿床规模为中、小型。该矿床类型属于次要的矿床类型, 如江西岩前滑石矿床。典型矿床——江西于都岩前滑石矿床[32](图4)：

图4 江西于都岩前滑石矿13线剖面简图

滑石矿赋存于岩前岩体与二叠系下统小江边组外接触带矽卡岩-大理岩-黑云母角岩带内, 逐渐远离岩体而消失。小江边组为上、下二段, 下段为一套海相沉积的深灰-灰黑色中厚层状钙镁质泥岩与浅灰-深灰色薄-厚层状条带状灰岩, 硅质灰岩交互出现的岩层，经接触变质后钙镁质泥岩变成浅灰-灰白色滑石岩、透闪石滑石岩, 是主要含滑石矿层位；上段为一套浅海相沉积的灰色、灰黑色厚层状瘤状灰岩夹薄层状、不规则状钙镁质泥岩, 含炭泥岩, 是透闪石矿含矿层位。

矿区构造较为简单, 主要为以北北东向压性断裂及褶皱轴为主干的伴生发育少量的北西西向张扭性断裂及次级派生的张性断裂, 它不但对岩前岩体有控制作用, 并控制着迳口白云母花岗岩墙的展布, 而且对滑石矿体的形态和品位也起着重要的控制作用。

矿区岩浆岩发育, 主要岩体有加里东期的长潭花岗岩岩体、鹅婆花岗岩岩体, 燕山早期的江背花岗岩岩体、岩前花岗岩岩体、高山角花岗岩岩体等。岩前黑云母花岗岩株侵入于区域的江背岩基的南部边缘, 属于江背岩体的一部分。迳口细粒白云母花岗岩墙带主要沿小江边组下段地层顺层贯入, 并且部分岩墙直接与滑石、透闪石矿层接触, 与滑石透闪石矿紧密共生。

矿体多呈层状、似层状、少部分透镜状, 产状基本与地层一致, 并随地层变化而变化。主要矿物有滑石、透闪石、少量黑色物质。滑石平均含量56.86%～60.74%; 矿石主要化学成分及其平均含量为SiO257.40%～61.10%, MgO 21.25%～23.45%, CaO 3.55%～7.16%, Fe2O30.48%～1.36%, FeO 0.33%～1.15%。

矿石结构主要为鳞片变晶结构、束状-鳞片变晶结构、显微纤维鳞片变晶结构、变余泥状结构及束状-放射状结构。构造主要为块状构造, 部分为片状构造、板状构造、层状构造、条带状构造、少量砾状构造等。

矿石工业类型为块滑石型、透闪石-滑石型、滑石-透闪石型、透闪石型矿石。共生矿产为透闪石, 多呈似层状, 扁豆状或透镜状, 透闪石含量一般为50%～80%。矿床成因类型为接触交代型, 矿床工业类型为接触交代型矿床。

采用一粗二扫二精, 中矿集中处理的浮选流程, 精矿基本符合造纸二级滑石粉要求。选矿后透闪石则作釉面砖原料。

3.4 风化残积型滑石矿床

风化残积型滑石(又称滑石黏土)矿床为出露或近地表矿体或滑石层经风化作用形成的滑石矿, 主要分布于江西、四川、湖南等地, 主要产于二叠系小江边组、茅口组、栖霞组的含滑石层或滑石矿体地表风化带中。含滑石层岩性主要为滑石泥岩(滑石黏土岩)、含炭质钙质泥岩、泥岩、泥质泥晶灰岩、生物屑泥晶灰岩。矿体多呈似层状、透镜状产出, 可分为风化矿层、半风化矿层。矿石以显微鳞片结构为主, 部分为碎屑结构及残余生物结构; 风化矿呈土状构造、多孔构造; 半风化矿为半土状构造、多孔构造及交代残余构造。

矿物成分以滑石为主, 其次为石英、方解石, 滑石含量30.00%～75.00%。矿石主要化学成分及含量[12, 30, 33-35]: SiO232.19%～69.00%, MgO 15.21%～30.41%, CaO 0.05%～0.71%, Al2O30.09%～5.04%, Fe2O30.60%～1.66%; 白度11.00%～82.80%。焙烧后白度大于80%。

矿石工业类型滑石黏土型，矿床成因类型为风化残积型矿床，矿床工业类型为风化残积型矿床。矿石以滑石矿物粒度细,低滑石含量、CaO含量和白度, 高Fe2O3含量为特征。矿产勘查评价采用的工业指标[36], 对CaO、Fe2O3和白度不限制，主要用于陶瓷工业,经焙烧后白度增大, 可用于生产高档瓷原料。矿床规模为中、小型。该矿床类型为我国次要的滑石矿床类型, 如江西长田坑滑石矿床[36-37](图5):

图5 江西长田坑滑石矿剖面图

矿区地层有二叠系孤峰组, 小江边组及第四系望城岗组和联圩组。小江边组分为5段：第一段为透镜状, 结核状燧石岩夹泥岩; 第二段为薄层状, 微层状滑石(泥)岩, 偶夹灰岩; 第三段为泥晶灰岩与钙质泥岩互层; 第四段为滑石泥岩(滑石黏土岩)夹灰岩; 第五段为薄层状灰岩与泥岩呈不等厚互层。其中，第二段和第四段为赋矿层位。

区内滑石矿层主要有风化矿层、半风化矿层和原生滑石矿层, 矿体呈层状、似层状或透镜状产出。原生滑石矿层主要赋存于二叠系中统小江边组的第四段中, 岩性为滑石泥岩(滑石黏土岩)、灰黑、黑色微薄层状含炭质钙质泥岩, 围岩为浅灰、灰色泥质泥晶灰岩。风化滑石矿层为灰黑色、黑色微薄层状含滑石炭质泥岩、泥灰岩风化后形成, 主要赋存于小江边组第四段地表与第五段局部地带的地表风化带中。风化矿呈层状, 产状平缓, 与地形一致, 分布较为稳定, 产出受原生矿层制约, 其分布、厚度还受地形地貌、大气降水和风化剥蚀保存条件等控制。根据矿体的形态, 分布特征, 将风化矿体划分为滑石黏土矿体(滑石≥50%)和镁质黏土矿体(滑石≥35%～50%)。

矿物以滑石为主, 其次是石英、方解石、含微量蒙脱石、绢云母及白云石等。滑石含量, 风化矿一般为 60%～75%, 原生矿一般为 41.2%～52.30%。矿石以显微鳞片结构为主, 部分碎屑结构及残余生物结构, 构造以土状构造、多孔构造为主。

主要化学成分及其平均含量: 风化矿石SiO257.86%, MgO 21.70%, 酸不溶MgO 15.04%, CaO 5.23%, Fe2O31.37%；灼烧白度49.55%; 半风化矿MgO一般为 19.72%～24.31%, 酸不溶 MgO一般为 16.02%～22.91%; 原生矿MgO(全量)一般为 17%～23%, 酸不溶MgO一般为 10%～18%。

滑石矿石可分为风化矿、半风化矿和原生矿3种矿石类型。原生矿矿石工业类型为镁质碳酸盐-滑石型矿石,风化矿、半风化矿工业类型为滑石黏土型矿石。矿床成因类型属风化残积型，矿床工业类型为风化残积型矿床。

矿石大多直接用于陶瓷原料, 少量需手选加工。滑石原矿配制的滑石瓷达到细炻质砖的标准。

3.5 岩浆岩自变型滑石矿床

岩浆岩自变型滑石矿床产于受到不同程度蛇纹石化的基性岩、超基性岩和花岗岩的内接触带或其断裂破碎带, 矿体主要受岩体及断层控制。矿体多呈似层状、透镜状产出。矿石结构、构造主要为鳞片变晶结构、粒状变晶结构、脉状结构、粒状鳞片状纤维状变晶结构、片状构造及块状构造。矿物以滑石、透闪石为主, 其次为蛇纹石、方解石、磷灰石。共生矿产为透闪石。

矿石工业类型主要有块滑石型、镁质碳酸盐-滑石型、透闪石-滑石型、蛇纹石-滑石矿石。矿床成因类型为超基性岩花岗岩自变质热液蚀变型。矿床工业类型为岩浆岩自变型矿床。

矿床规模为中、小型。该矿床类型勘查程度较低, 为我国次要的滑石矿床类型, 如四川王家湾滑石矿床和广西老湾肚-四方垌滑石矿床。矿床实例——广西陆川县老湾肚-四方垌矿床[38]：

岩浆岩为晚志留世杂色中粒二云母花岗岩, 为成矿母岩体。变质岩为寒武系片岩、变粒岩、混合岩。矿区独田-河村断层控制矿体产状和分布。

滑石矿赋存于中粒二云母花岗岩体与花岗片麻岩, 片麻变粒岩接触带偏花岗岩一侧及中粒二云母花岗岩体内的破碎带中, 受构造与接触带的控制, 呈NNE向展布。矿体以似层状、透镜状产出。

矿物主要为滑石, 滑石含量96%～98%, 磷灰石1%～2%, 铁泥质1%～2%。矿石具鳞片状变晶结构, 片状构造；主要化学成分及其平均含量: SiO244.46%, MgO 28.96%, Fe2O30.97%, CaO 0.38%, Al2O314.11%, 酸不溶物为66.6%；白度平均值为81.34%。矿体围岩、夹石为二云母花岗岩。

矿石工业类型为块滑石，矿床成因类型为花岗岩热液蚀变型，矿床工业类型为岩浆岩自变型滑石矿床。

4 结 论

本文在我国滑石勘查开发基础上, 通过归纳总结, 提出将我国滑石矿床工业类型划分为变碳酸盐岩型矿床、沉积改造型矿床、接触交代型矿床、岩浆岩自变型矿床和风化残积型矿床等5类。其中, 变碳酸盐岩型滑石矿床是我国最主要的矿床工业类型, 建议加强对该类型矿床的深部、边部勘查的研究工作, 以及对其低品位矿石、共生矿产(含黑滑石)的加工技术性能研究, 提高综合矿产资源利用水平。沉积改造型矿床是我国重要矿床类型, 在华南地区分布广泛, 建议加强在该地区该类型矿床勘查工作、共生矿产综合勘查评价以及原生矿矿石加工技术性能研究。

本文划分方案可为今后滑石矿床的研究和勘查开发提供参考和借鉴, 对促进滑石矿产勘查评价工作具有积极的作用。

致谢: 论文编写过程中, 桂林理工大学付伟和李赛赛老师提供修改意见与建议, 图件制作得到何柳羿大力支持, 在此表示衷心感谢。