试析硅灰石矿床类型及其形成条件

祁玉锟

摘要：硅灰石为具备各种变体的钙质酸盐矿物，并且在自然界常温状态下非常平稳，只有在低温变体当中三斜与单斜硅灰石，然而，硅灰石在高温变体单独在人工合成与煤层地下燃烧物当中发生，天然硅灰石极少碰到。毕竟硅灰石跟钙蔷薇辉石的晶格非常类似，因此会遇到Fe、Mn、Ti等杂质的掺杂，进而导致工业上的使用受到非常大的制约。

关键词：硅灰石矿床；类型；形成条件；

硅灰石作为变质矿物，形成机理能在相应温度与压力情况下，方解石与石英在固体情况下产生化学反应，形成硅灰石。同时能含有硅酸的溶液交代的方法进入石灰岩生成硅灰石；或饱和碳酸钙济液针对富含硅质的岩石实施化学变化影响生成硅灰石。然而，硅灰石矿床类型则出自围岩岩性，划分为大理岩型、角岩型、矽卡岩性；由成矿来划分，具体包含热力变质成矿影响生成的硅灰石矿床，接触交代成矿影响生成的硅灰矿床。

一、硅灰石矿床形成的物理与化学条件极其形成影响

硅灰石在相对温度与压力情况下会生成变质环境，故被称作变质矿物。其生成的原理能在相对温度与压力情况下，方解石与石英在固体情况下产生化学反应，形成硅灰石，同时能够含有硅酸的溶液通过交代方法进入石灰岩内生成硅灰石。简言之，硅灰石形成的基本机理为：以上反应为在某种温度压力下实施的。针对硅灰石形成进程中温度与压力条件，国外科学家进行深入的探究。假设预计以上反应的平衡温度在325至850 ℃。通过实际试验方式测定了压力大于35兆帕时，以上反应的单变在Pco2 -T曲此，同时预估出压力低于35兆帕时，此曲线大体位置，采用此方式得出的曲线表明，在0.1兆帕下，此反应为400℃或者略低于400℃时产生的。有关国外学者采用CO2热力学资料进而核对了此曲线，同时进一步认证，针对此反应来讲，活化能在25. 5-29.0千卡/克分分子间。在有关报道中，在低至350℃温度与15至17兆帕下，通过两天至十天能够形成硅灰石。此外，有关学者测定了硅灰石在100-200兆帕压力下于 与 超临界混合物中的平稳性，同时说明在温度高于500℃情况下，理想的混合作用产生在低于200兆帕的压力范畴之内。再有学者认为，在450至500℃与压力在400至500兆帕的条件下，硅灰石能够在成分重点为水溶液与微量 的流体当中结晶形成。当温度在400℃条件下，流体中 含量骤然减少，结晶形成的则不会是硅灰石，而是硬硅钙石。

通常来讲，中浅成侵入体的接触带具有以上硅灰石的形成条件。而在实践中，诸多硅灰石矿床都会生成侵人体的外接触幣当中。在岩浆熔体侵入不纯或者含硅质灰岩中，在热力变质影响下地层当中的硅质与方解石产生反应形成硅灰石，此种热变质影响下生产的硅灰石矿床一般被赋予大理岩带当中；同时也能由接触交代作用，在矽卡岩化进程中生产硅灰石，此种接触交代作用生产的硅灰石矿床一般为矽卡岩带当中的一个带，矿床和矽卡岩相随相生。

由区域变质作用进程中，之前认为压力过大，影响硅灰石的生成，而在特别状况下，才可生产某些硅灰石薄层与细脉，结果解释成局部压力减少的产物。相反，在某些古老深变质相地层当中，探索出规模很大的硅灰石矿床之后，此种认知被颠覆，采用局部压力减少来解释不论从那种角度去理解也完全达不到硅灰石呈透镜体与沿层位形成的地质特性。随后某些科学家探究在高压条件下硅灰石的行为，在压力超出2500兆帕时，硅灰石变换成为另一种高压多形变体硅灰石，此种压力情况下对深度来讲，不管怎样会比麻粒岩形成的深度大很多。区域变质作用生产的硅灰石矿床通常不会有元素带入，生成的硅灰石非常纯，品质也非常好。

在碱性岩浆结晶进程中能够形成硅灰石，比如：在霓霞岩和碳酸盐岩浆型当中，经常遇见的硅灰石，其形成晚于单斜辉石、磷灰石、石榴石与榻石，略早于长石与霞石基质的结晶，硅灰石在基质中星包裹体当中。然而，在生成的碱性岩浆岩的硅灰石实践作用不大，第一含量少，第二为与其他硅酸盐矿物密切交生同时受其混染。

2. 硅灰石矿床类型的区分

当前在硅灰石矿产的通报材料当中，牵涉到探究矿床类型区分的内容不是很多，其中非常具有代表的为郭竞雄根据产状针对国外硅灰石矿床实施分类矿床类型为：接触带似层状矿床、捕掳体椭圆状矿床、硅灰石-大理岩、硅灰石-钙硅酸盐带、岩浆期后热液型的硅灰石矿、喷出石灰岩块中的硅灰石。此外，在曲元贵针对国内硅灰石矿床实施的成因划分矿床类型为：第一，最控接触变质型硅灰石矿床，其特性为矿床分配在不一样时代富含硅质的灰岩与侵入体接触带上，富含硅质的灰岩为掳体更加有助于生成硅灰石矿床。富含硅质灰岩提供需要的硅与钙，进入体供应热量，致使硅、钙置新组含形成硅灰石。硅灰石的形成不会有外来物质加入。矿体单纯限制于富含硅质的灰岩层当中。第二，砂卡岩型矿床，其特性是大多数生产与酸性入体和碳酸盐类岩石的接触带当中，部分生产于侵入体或围岩中，而硅灰石则是砂卡岩早期阶段的生产物，则侵入体产生的哇质交代岩的Caco形成。矿床生成不仅有充足物质之外，也还受到温度与压力等情况控制。共生矿物含有钙铝钙铁石铁榴石等，含有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等金矿物与石英、方解石。方可整体利用。第三，与区域变质相关的矿床，其特性产生与古老变质岩系当中。

经过现有国内外硅灰石矿床资料整体探究，根据成因来讲，有价值的矿床都为变质成因，参照产出围岩岩性来讲，具体划分为以下类型：

2.1大理岩型硅灰石矿床类型

大理岩带中存有矿床。分配与侵入体外接触带热变质圈内或区域变质作用生成的大理岩带当中。矿床生成也会遭受含硅质石灰岩地层限制。矿体展现为层状、似层状、产状与地层产状一样，延伸长，规模大。矿石矿物构成单一，主要为硅灰石，其次为方解石和石英，最少为透辉石与石榴石。矿物有静压条件下由热力影响缓慢结晶，颗粒非常粗，便于筛选。此种类型硅灰石矿床价值非常高。

2.2角岩型硅灰石矿床类型

硅铝质角岩带中存有矿床。而形成包含钙质的硅铝质碎屑岩地层的控制，有相应层位。矿床分配在侵入体外接触带的变质角岩当中，或区域变质角岩中，矿体展现层状，非常大呈现透镜体状。矿石矿物构成非常繁杂，跟原岩成分繁杂有关联，特性为含有长石类矿物呈现出来。其矿石化学成分为Na20 + K20的含量非常大。

2.3矽卡岩型硅灰石矿床类型

在酸性侵入体和碳酸盐地层的接触变质带内的矽卡岩带中存有矿体。或侵入体内的碳酸盐岩捕掳体当中。矿体体现为透镜状、扁豆状、形态繁杂、改变很大。矿石矿物构成非常繁杂，不但有无水矽卡岩矿物，也有水矽卡岩矿物呈现，同时有很多的金属硫化物呈现。此种类型的硅灰石矿床规模不是非常大，相反储量非常聚集。

最终，从成矿作用来区分，具体为热力变质成矿作用形成的硅灰石矿床，接触交代成矿作用形成的硅灰矿床。

总结：

总而言之，经过现有国内外硅灰石矿床信息的整体探究，硅灰石矿床类型从产出围岩岩性来讲，具体为大理岩型、角岩型、矽卡岩性。其主要类型为大理岩型硅灰石矿床，此种类型硅灰石矿床价值非常高。矿体展现为层状、似层状、严状与地层产状一样，延伸很长，规模非常大。矿石矿物构成不复杂，主要为硅灰石。角岩型硅灰石矿床主要受其产出含有钙质的硅铝质碎屑岩地层控制，有相应层位。其中非常常见的为矽卡岩型硅灰石矿床。矿体形态与矿物构成非常繁杂。此种类型硅灰石矿床规模很小，相比储存量丰富且聚集。假设硅灰石当做金属矿床伴生的有益组分通过回收使用，则需通过严密的选矿过程。

参考文献：

[1] 李承元，李勤，国内外硅灰石开发应用现状[J].中国非金属矿工业导刊，2001 (2): 14-17.

[2]李酽，硅灰石的研究与应用进展[J]. 化工矿物与加工，2004，33 (4):;1-4.

[3]曲元贵,杨本楷.接触变质型硅灰石矿床地质特征及其成矿机理的研究[J].吉林地质,1988,(2).145-156.