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長石(Feldspar)

壹、概述

長石是壹種矽氧離子呈架狀結構連接的矽酸鹽,是由鉀、鈉、鈣、鋇等堿土金屬或堿金屬組成的鋁矽酸鹽礦物,其主要成分為SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等,是重要的造巖礦物之壹。長石族礦物在地殼中分布最廣,約占地殼總質量的50%。它們是壹種普遍存在的造巖礦物,其中60%賦存在巖漿中,30%分布在變質巖中,10%存在於沈積巖(主要是碎屑巖中),但只有在相當富集時長石才可能成為工業礦物。純凈的長石主要來源於花崗巖、正長巖和偉晶巖。在巖漿作用的偉晶巖階段,可結晶出粗大的長石晶體,是長石的重要礦床類型。

二、礦物性質

長石晶形有單斜晶系和三斜晶系兩種。堿性長石呈褐紅、肉紅、白、灰白等色,斜長石為灰白色、深灰色。長石的硬度為6~6.5,密度2.55~2.76g/cm3,透明,玻璃光澤,兩組解理完全。

長石雙晶比較常見,是鑒定長石的重要標誌。按照雙晶結合和雙晶軸的關系,可將其分為三類,即正交雙晶、平行雙晶和混合雙晶。常見的雙晶有鈉長石雙晶、卡式雙晶、肖式雙晶、阿克林雙晶等。

在自然界中,長石大致分為兩大系列。壹是由鉀、鈉兩組長石相互混熔而形成的堿性長石系列,包括正長石、微斜長石、透長石、冰長石及歪長石5種;二是由鈉、鈣長石兩種組分相互混熔而形成的斜長石系列,包括鈉長石、更長石、中長石、拉長石、鋇長石和鈣長石6種。

三、用途

長石除了作為玻璃工業原料外(占總用量的50%~60%),在陶瓷工業中的用量占30%,其余用於化工、磨料磨具、玻璃纖維、電焊條等其他行業。堿長石作為平板玻璃及各種玻璃制品的原料,可降低玻璃熔化溫度,節約純堿。鈉長石作為玻璃纖維原料,可改善玻纖質量及取代葉蠟石等。長石也是生產各種陶瓷、搪瓷、電瓷的坯料(配入20%~40%)和釉料(配入20%~70%)的主要原料。化學工業上,磨碎的長石適於作乳膠、塗料和氨基甲酸乙酯、丙烯類物質的填充料。此外,長石是生產白水泥的原料之壹。

四、地質特征

長石是高溫巖漿結晶礦物之壹,也是區域深變質作用及混合巖化形成的礦物之壹,在巖漿作用的偉晶巖階段可結晶出粗大的長石晶體並集中成礦。在高溫熱液作用中也可以形成長石,但數量有限,不能形成工業礦體。長石的富集主要是富鉀的酸性或堿性巖漿通過侵入或噴出冷凝成巖,形成富鉀長石的侵入巖體或噴出巖體,此類巖體中鉀長石往往伴生有較多的石英或霞石等礦物。在由花崗質巖漿或堿性巖漿演化形成的偉晶巖中,鉀長石可以富集呈純凈的巨晶塊狀體。

根據礦床的巖石屬性、礦脈結構及礦石的物質組分,可將我國長石礦床主要分為偉晶巖型和巖漿巖型兩大類。

偉晶巖型長石礦。此類礦床主要賦存於偉晶巖區,其圍巖多為古老的沈積變質的片麻巖或混合巖化片麻巖,也有壹些礦脈產於花崗巖體或基性巖體中,或在其接觸帶上。這些成礦的偉晶巖多形成於海西期和燕山期,其次為加裏東期,壹般南方的以燕山期居多,北方的多為海西或加裏東期。偉晶巖巖脈脈體多為規則脈狀或透鏡狀,壹般長150~500 m,厚幾米到十幾米。長石礦體在偉晶巖脈中呈透鏡狀或囊狀產出,壹般長數十米至數百米,厚數米,常呈群出現。中國長石礦床多為偉晶巖型礦床,如陜西臨潼、四川旺蒼、山西聞喜、山東新泰、遼寧海城、湖南衡山等,均屬此類。

巖漿巖型長石礦床。此類礦床礦體主要賦存在酸性、中性、堿性侵入巖中。該型礦床的成礦巖體的分布常與區域性構造方向壹致,其形成時期主要為海西期和燕山期。其中酸性巖漿巖體大都呈巖基或巖株產出,中性與堿性巖體規模較小,大者十余平方千米,小者不足壹平方千米,呈巖株、巖盤、巖墻狀產出。典型礦床為山西省臨縣紫金山堿性雜巖長石礦床。

此外,長石砂巖和長石砂也是壹種富含長石的沈積礦產。典型礦床為江蘇省豐縣沈積鉀長石礦床。

五、礦床分布

我國的長石礦床主要分布在古老的結晶巖地區,如遼東半島、遼西綏中、河北山海關、山東半島、內蒙古和康滇壹帶。偉晶巖型長石礦床主要和花崗巖漿活動有關,其中大多數產於古老的結晶巖系中,因此,大多數偉晶巖型長石礦床都分布於地臺區,少數和古生代花崗巖有關。此外,湖南、廣西南嶺花崗巖分布區也有偉晶巖分布。

六、可供資源

我國長石資源較為豐富,已查明的長石礦床有數十個,規模較大的有湖南衡山、山西聞喜、山東新泰等長石礦床。

據2005年國土資源部《全國礦產資源儲量通報》,有查明儲量的礦點68個,全國查明資源儲量近6×108t。主要分布在陜西、黑龍江、安徽、山東、湖南、雲南、陜西、新疆等地(表2-23-1)。

表2-23-1 中國長石礦床查明資源儲量的分布

(據國土資源部《全國礦產資源儲量通報》,2005)