中國已知具有工業(yè)價值的硅灰石礦床,按其成因分為接觸熱變質(zhì)型、夕卡巖型(接觸交代變質(zhì)型)和區(qū)域變質(zhì)型三種,以接觸熱變質(zhì)型礦床為主,夕卡巖型礦床次之,區(qū)域變質(zhì)型礦床較少。
(一) 接觸熱變質(zhì)型礦床
常位于侵入巖與含硅質(zhì)的碳酸鹽巖建造外接觸帶角巖化—大理巖化蝕變帶中,一般距侵入巖體幾十米至千余米。礦床形成是由于富含硅質(zhì)的石灰?guī)r經(jīng)侵入體熱力烘烤發(fā)生接觸變質(zhì)而成。成礦過程是硅質(zhì)灰?guī)r中的SiO2和CaCO3經(jīng)侵入體的熱變質(zhì)作用,重新組合而形成硅灰石,一般沒有外來物質(zhì)帶入。因此,礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和物質(zhì)在很大程度上受硅質(zhì)灰?guī)r地層控制,也與侵入接觸界面產(chǎn)狀有密切關(guān)系。礦床多具明顯的層控特點,礦體形態(tài)一般呈層狀、似層狀、透鏡狀,產(chǎn)狀多與圍巖一致,只有在構(gòu)造復雜時才呈不規(guī)則狀。
此類型礦床礦石礦物組分通常比較簡單,如成礦前原巖中SiO2和CaO的比例近似硅灰石礦物理論值,成礦過程中的溫度與壓力適宜,成礦反應充分時,可由硅灰石單礦物組成;如成礦前原巖中造礦物質(zhì)(石英和方解石)含量不匹配,或由于成礦反應不充分,則在礦石中殘留有石英、方解石,其他伴生礦物有少量透輝石、石榴子石等。礦石中硅灰石礦物含量20%~70%,一般多在50%以上,富礦可達95%以上。礦石中SiO2和CaO含量高且穩(wěn)定,F(xiàn)e2O3等有害雜量含量較少,礦石質(zhì)量較好。
此類型礦床的規(guī)模一般較大,礦體長度一般為數(shù)百米,部分可達1000m以上,寬幾米至幾十米,部分可達100m以上,礦床儲量達到大型甚至特大型礦的很多,也有中、小型礦,由于形成環(huán)境和后期風化剝蝕,礦體埋深一般較淺,多適于露天開采。此類型礦床在中國分布較多,是目前主要的開采利用對象,共計保有的硅灰石礦石儲量約占中國硅灰石礦總保有礦石儲量的74%。吉林磐石市長崴子和梨樹縣大頂山、浙江長興縣李家巷、江西新余—上高以及遼寧、廣東等地的硅灰石礦床均屬此類型。
(二) 夕卡巖型礦床
絕大多數(shù)分布在中、酸性侵入巖體與含硅質(zhì)石灰?guī)r外接觸帶上,少數(shù)產(chǎn)于侵入體內(nèi)和圍巖中。夕卡巖體常具帶狀結(jié)構(gòu),尤其是垂直于接觸帶方向更為明顯,硅灰石通常富集在主要夕卡巖礦物帶的外側(cè),與大理巖帶相過渡。其分帶順序一般從侵入體向外依次為:夕卡巖化侵入巖帶—石榴石夕卡巖帶—透輝石夕卡巖帶—硅灰石夕卡巖帶—大理巖帶。礦體的規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀與接觸界面的形狀、產(chǎn)狀和碳酸鹽地層的產(chǎn)狀有關(guān)。礦床規(guī)模以中、小型礦床多,成礦條件好的礦床也可達大型甚至特大型礦。礦體形態(tài)多種多樣,可呈似層狀、層狀、透鏡狀以及各種不規(guī)則狀,常由多個礦體斷續(xù)出現(xiàn)組成礦帶。礦體長度一般由幾米至幾百米,厚度由幾米至四五十米,個別達七八十米;埋深一般較淺,多不超過地表以下200m。
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