水镁石矿的性质及用途及找矿标志

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水镁石是自然界中含镁最富的矿物，是镁金属原料最有效的来源，已成为当前世界上开发镁原料的重要对象，因此，研究和寻找水镁石矿对发展现代工业具有重要意义。

世界上水镁石矿主要生产国有美国、苏联、加拿大、英国和朝鲜等。我国的四川、吉林、江苏等地已先后发现水镁石矿产地。

一、水镁石的成分、特性和用途

水镁石矿物的化学式为Mg(OH)2，理论组成为MgO 69.12，H2O 30.88，属三方晶系，层状结构。它的主要矿物成分是水镁石，伴生矿物常有蛇纹石、方解石、白云石、菱镁矿、镁硅酸盐矿物、方镁石、透辉石和滑石等。江苏冶山发现的水镁石矿亦以水镁石为主，伴生方解石、硼矿物、粒硅镁石、磁铁矿等。

水镁石之所以在技术及工业上有其特殊的重要意义，这是因为水镁石制成的粒状氧化镁与其它耐火材料相比具有超高压的物理性质。水镁石经电熔炼可制取极致密的方镁石集合体。这种集合体具有很高的热传导性和电绝缘性，其使用期要比熔炼的菱镁矿长2～3倍。水镁石矿石中镁、钙碳酸盐类和氢氧化物类矿物以及水矿物占绝对优势。

现根据国内外有关资料，将水镁石主要特性概括如下：

（一）水镁石除了有用组分含量高外，含有害杂质特别少。

（二）水镁石中SiO2、Al2O3、Na、K含量很少，水的含量很高，且几乎全部以正水的形式存在，故在加工时无毒性。

（三）水镁石中不含碱性元素、氯及利用海水与蒸发原料会遇到困难的硫酸盐。

（四）因水镁石比菱镁矿的离解温度低，故在焙烧时水镁石消耗能量少。

（五）从水镁石中获取的氧化镁有较大的化学活动性。

（六）水镁石岩近单矿物岩性质，其成分稳定。

水镁石有很大的经济价值、其用途很广。未加工过的水镁石可直接作为煮纤维素时的弱碱性盐基。水镁石经加工生产的电解方镁石可作为难熔高传热性的绝缘材料和重要的高耐火制品。在生产硫酸纤维时以水镁石代替石灰石，使造纸厂废水能回收利用，不污染环境。用水镁石制成的方镁石砖比较坚固，质量比用菱镁矿制成的砖好得多。在铝工业中，有50%以上的金属镁用于镁铝合金。

水镁石在国外主要用于高级耐火材料、黑色和有色金属冶炼、人造橡胶、塑料的添加剂、助熔剂、绝热材料、人造纤维、电极涂料成分、生产镁粘合剂、隔热材料、粘胶、陶瓷玻璃制品、墨水和颜料、雕塑制品、电焊条的涂层、铀的富集剂，以及制糖和造纸工业等。

二、水镁石矿床类型及其成矿地质条件

水镁石是蛇纹岩或白云岩中典型低温热液蚀变矿物。它只富集于变质的超基性岩和富镁碳酸岩中。但一般具工业意义的矿床均产在富镁碳酸岩中。

国内外已发现的水镁石矿按矿石类型主要分为：蛇纹石碳酸岩型、方解石碳酸岩型、白云石碳酸岩型、白云石大理岩型、大理岩型、蛇纹石型、纤水镁石－纤蛇纹石型。

水镁石产出的地质时代各不相同。如苏联欣甘的蛇纹石－碳酸岩型水镁石矿床，产在欣甘－布列英复背斜的前寒武系富镁碳酸岩中。矿床位于镁碳酸岩层与花岗岩类的接触带变质国内。区内侵入岩为二叠系黑云母花岗岩，其边缘带为苏长岩和辉长岩类。

美国内华达州加勃索夫斯克白云石大理岩型水镁石矿床。该矿床产于卢宁加三叠系建造弱区域变质的白云岩与花岗闪长岩的接触带内。矿床宽900米，长1800米。水镁石岩中含有许多水镁石大理岩、白云石大理岩和菱镁矿大理岩的残留体。白云岩发生不均匀的菱镁矿化。

加拿大水镁石矿床主要有两种类型：一种为方解石碳酸岩型，分布于魁北克的维伊克菲尔达地区；另一种为含矿的白云石碳酸岩型，分布于安大略的拉捷尔格琳地区，这种类型为进一步寻找水镁石矿床的有利地区。拉捷尔格琳地区的水镁石矿床，产于二叠系正长岩、闪长岩接触带中。含矿层为富镁大理岩。矿石常见强烈的蛇纹石化。

我国江苏冶山大理岩型水镁石矿，产于震旦系白云岩或白云质灰岩中。区内有中性或中酸性侵入岩体，这些侵入体作为水镁石矿形成的热源导致沉积的白云质灰岩经受热变质作用而形成水镁石矿。

矿石呈两种显微结构构造：一为显微鳞片状或细板状组成外形似“团粒”的集合体；二为显微鳞片状或细粒状水镁石组成的方镁石晶粒的假象。

水镁石经光谱分析结果（%）：Mn 0.0125，Zn 0.01, Ag0.00001, Sr0.0055, Na0.005。

原矿经粉晶X射线衍射分析确定，水镁石主要粉晶谱线（d值A）：4.76/793，2.36/31，1.793/22,1.570/5。

吉林集安县蛇纹石型水镁石矿床，产于硼矿床的矿体底板或表外矿石中。区内水镁石与蛇纹石均匀嵌布，矿石中含30%～40%的水镁石，50%～60%的蛇纹石及少量硼镁石、方解石等。水镁石单晶多呈纤维状、鳞片状集合体出现。

四川石棉县纤水镁石－纤蛇纹石型水镁石矿床，产于石棉矿中。水镁石石棉主要赋存于纵纤维棉脉和”花包棉”中，与矿区剪切带相一致。且有随着纤维长度的增加，水镁石含量加大的趋势。

区内水镁石石棉呈完好的纤维状与蛇纹石石棉不太均匀地平行混生，构成棉束。纤水镁石经X射线分析特征值为：d(001)=4.77、d(101)＝2.36、d（102）＝1.79。在差热曲线上，以400～500℃的深大脱羟热谷为鉴定特征。

三、水镁石找矿标志

根据国内外资料，水镁石的成矿规律和找矿标志为：

（一）为岩基状侵入体及其同源脉岩；

（二）围岩主要是由片状页岩蚀变而成的铝硅酸盐角岩；

（三）元古代地层中富镁大理岩、石灰岩、白云岩、基性脉岩分布区和超基性岩蚀变的蛇纹石附近；

（四）富镁碳酸岩与混合花岗岩或花岗岩类接触带；

（五）变质菱镁矿岩，如镁质碳酸盐组合的变质岩，在其矿化部位有水镁石岩体产出；

（六）石棉矿和硼矿是水镁石成矿的最佳地区；

（七）地貌上有相当发育的线状古风化壳。

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