广东汤西叶蜡石矿床地质特征及开发利用方向
叶蜡石是含水层状铝硅酸盐矿物，晶体往往呈鳞片状、板片状、纤维状；集合体呈放射状、团粒状等。其隐晶致密块状者称寿山石或青田石、冻石等，伴生红色辰砂者称为鸡血石。具蜡状光泽或珍珠光泽、油脂光泽。具硬度小、熔点高、含水率低、吸油率高、遮盖力强、耐酸性、比热高、导热率低、绝缘性好等特点。被广泛用作陶瓷原料、耐火材料、绝缘材料、油漆油墨涂料造纸和多种轻化工产品的填料、助剂、载体等。
1、汤西叶蜡石矿床地质情况
汤西叶蜡石矿床位于丰顺县 镇傅屋寨村北面，打石岽南坡，出露标高396m，南距主干公路（丰顺县城——八乡铁矿）S228线的傅屋寨约6km。已有简易车道与之相连接，可通行载重自卸车，交通运输尚属方便。
1.1 矿床地质背景、矿体形态规模和产状 汤西叶蜡石矿床分布于中生代上侏罗统高基坪群上亚群中—酸性火山岩中，位于新华夏系北东向断裂交接复合部位。矿体呈扁长透镜状赋存于流纹质凝灰岩和角砾凝灰岩中，中部肥厚，东西两端逐渐小尖灭。长约300m，平面最宽约70m，厚60m,平均厚度35m。矿体倾向北西350 o～北东10 o，倾角18～25 o，与顶板板岩石产状基本一致。局部产状变化较大，可能由其中小断裂扭动所造成。围岩主要为具不同程度叶蜡石化、硅化、粘土化、黄铁矿化、绢云母化的流纹质凝灰岩和角砾凝灰岩及少量英安质凝灰岩和熔岩。矿体和围岩皆具片理化构造，且片理方向一致，两者呈渐变过渡关系。成矿母岩主要为流纹质凝灰岩和角砾凝灰岩。矿体外围有叶蜡石矿化点零星分布。 1.2矿石颜色及结构构造 矿石呈白、淡绿、浅灰、浅黄绿、浅黄白、暗黄、浅紫灰、肉红和深灰等颜色，其中以浅黄绿、浅黄白和白色为主。地表和裂隙发育地段受风化淋滤作用影响往往以蜡黄色、浅红色和肉红色为主，往矿体内部则以白色、浅灰白色和浅黄绿色为主。各颜色互相交错，其间无明显界限呈渐变关系。 矿石主要具显微鳞片变晶结构，变余火山碎屑结构，集合体呈细微粒状结构和致密块状构造、条纹状构造、条痕状构造、斑杂状构造、角砾状构造及片状构造等。 1.3矿物成分 主要矿物有：叶蜡石50%～95%，中西段矿体叶蜡石含量大多在80%以上，其中矿体中段叶蜡石很纯。高岭石0～50%，一般在5%～10%，局部强风化地段含量较高。石英0～30%，一般＜5%，硅化带含量较高。伊利石0～5%。绢云母0～5%。少量～微量矿物：铁氧化物和黄铁矿、炭质。副矿物和偶见矿物：白钛矿、锐钛矿、榍石、电气石、锆石、磷灰石、黄玉、明矾石、红柱石、水铝石、帘石、方解石等。 经实地采样化验和收集以往分析资料整理汇总，其主要化学成分见表1.矿石具有低铁、低碱、低碱土金属含量的特点。 表1 汤西打石岽叶蜡石化学成分 % 采样点 SiO2 Al2O3 Fe2O3 东段平均值 76.82 14.91 0.95 中段平均值 65.05 25.40 0.48 西段平均值 74.11 18.85 0.38 1.5物化性能 矿石半透明、少数不透明；密度2.79～2.84g/cm3；叶蜡石呈板片状晶形，单体片径1～20μm；耐火度1650～1690℃；白度（白色叶蜡石）＞80%，最高可达90%。 1.6矿石类型及其空间分布 根据矿物组成可将矿石分为三种类型：纯叶蜡石型、石英－叶蜡石型、高岭石－叶蜡石型。根据化学组成可将矿石分为：Al2O3＞24%的高铝型；Al2O3 20%～24%的中铝型；Al2O3＜ 20%、SiO2≥75%的低铝高硅型。高铝型矿石的矿物有纯叶蜡石型和高岭石-叶蜡石型两类；中铝型矿石主要为纯叶蜡石型；低铝高硅型矿石为石英-叶蜡石型。 上述矿石类型在空间上的分布有一定规律。平面上，矿体中段矿石类型以纯叶蜡石型为主，局部高岭石-叶蜡石型，表现在化学成分上属高铝型，矿石纯度高、含铁低白度高，质量好。西段矿石类型以石英-叶蜡石型为主，以纯叶蜡石型为次，表现在化学成分上以低铝高硅型为主、中铝型、高铝型为次。矿石纯度降低，质量次之。矿体东段受断裂影响裂隙发育，硅化较强铁质增多。矿石类型以石英-叶蜡石型为主；在化学成分上属低铝高硅型。叶蜡石含量低，含铁高，质量差。纵向上，上部矿体特别是近地表和裸露地表矿石裂隙较发育，铁质污染较明显，影响白度和质量；深部矿体裂隙较少，含铁低白度提高，矿石较纯质量好。矿体上部与深部、中段与东西两段矿石类型和质量皆成渐变过渡关系。不同部位矿石类型和质量差异主要与区内构造裂隙发育程度、原岩组分局部差异、蚀变类型及强度、成矿后叠加改造和风化淋滤及地表渗染等因素有关。 1.7矿床成因 受层位和区域性断裂控制，与围岩呈渐变过渡关系，属流纹质凝灰岩和角砾凝灰岩在构造和热液作用下经蚀变而成。 1.8储量 经实地圈定和槽探硐探等工作初步控制矿床规模。矿体延深按长度1/4、矿石密度2.8t/m3计，矿石储量 = 2.8t/m3×300m×75m×35m=2205000t=220.5万吨。达到中大型矿床规模。 1.9开采技术条件
矿体 呈长透镜状出露于打石岽南坡，长轴横着山坡展布，倾向与坡向相反，倾角小于坡角。上覆岩层整体性好，顶底板岩石坚固稳定，不存在顺坡滑动问题。矿体厚度大，平均厚35m，最厚达60m。覆盖层厚度小，近地表除个别地段厚超2m，一般厚0.5～1.5m,有的地段已裸露地表，剥离工作量小。矿体出露在海拔396m以上，位置较高没有地下水。出露位置地形陡峭，坡角一般在40o左右，有的地段形成陡崖。周围2公里内无居民，不存在采矿扰民问题，因此开采条件较好。近地表大部分矿石可采用爆破崩落法露天开采，只要采场上部保持稳定的边坡和防止废石废土重复剥离和运送，就能较简单地把矿石采出来，开采成本低。 2 开发利用方向 汤西叶蜡石矿床矿石类型多样，纯叶蜡石型优质矿石量多，含铁低白度高，碱金属和碱土金属含量低耐火度高，具有广阔的应用领域。为合理开发利用该矿床，提升其潜在的经济价值，根据矿石颜色、类型、物质组成物化性能，结合南海市非金属开发公司叶蜡石深加工系列产品开发应用实验结果，认为汤西叶蜡石的开发利用方向主要为： ⑴ 造纸涂料和填料 叶蜡石板片状晶形有利于提高纸张亮度和光泽。纯度高、长石石英等脊性矿物少、Fe2O3含量低（＜0.5%）、白度高（＞85%）的叶蜡石矿石经加工可作为造纸涂料的原料，白色、浅灰白色、浅绿色、浅黄白色纯叶蜡石型和高岭石-叶蜡石型矿石能符合此要求。 ⑵ 塑料橡胶填料 叶蜡石的成分、结构、性能特点，使其能在塑料橡胶中代替白炭黑、钛白粉和炭黑等作为增量填料、功能性填料和体质颜料，改善塑料橡胶的机械性能和加工性能，降低成本。叶蜡石粉体白度高适用范围广；白度低只能用于有色塑料橡胶制品。在复合仿皮革中做填料，扯断强度和伸长率、永久变形优于白炭黑。在橡胶中代替白炭黑和高耐磨炭黑，磨耗、扯断力、伸长率、永久变形率、定伸强度都与白炭黑和炭黑相当，经试验，白度高的纯叶蜡石型矿石粉碎至小于10μm用稀土偶联剂表面改性，在PVC中以10%～15%填加量替代部分钛白粉生产哑光白色薄膜，具有透光不透明效果，制品光滑度、柔软度增加，成本降低。用钛酸脂偶联改性的超细叶蜡石粉作PP的填料生产木纹胶，提高了制品柔韧性和定伸强度。 ⑶ 陶瓷原料 叶蜡石特定的化学成分和烧成白度高，高温收缩率低和耐温度剧变不碎裂的特点，使其成为一种优良的陶瓷原料，可用于生产耐高温陶瓷、工艺陶瓷、建筑陶瓷等。其中含铁含碱低的叶蜡石可用于生产高温绝缘陶瓷；白度高的叶蜡石可用于制釉；白度低的用作坯料。其热膨胀系数低和耐温度剧变的特性，能有效降低陶瓷制品的形变率保证尺寸精度；消除凹痕和裂隙；提高制品白度和玻璃度，增强热抗冲击性能。 ⑷ 耐火材料 硅铝含量高、碱金属碱土金属和铁含量低的叶蜡石矿石可用于生产耐火砖、隔热砖、炉衬、陶瓷辊棒、陶瓷坩埚、浇包内衬、铸造涂料等制品的原料。也可作生产莫来石、堇青石等耐火材料的配料，还可作为高温粘结剂的填充料。以叶蜡石为主要原料制成的白色珠光水剂、醇剂铸造涂料替代石墨铸造涂料，经铸铁铸铜生产试用，铸件表面光洁，应用效果良好，改善作业环境。将325目叶蜡石粉在磷酸盐高温粘结剂中做填料，应用于陶瓷炉窑耐火模块的粘贴，经受1400℃以上高温火焰冲击不开裂不脱落。 叶蜡石除了用于上述几个方面外，还可广泛应用于建材、玻璃纤维、油漆油墨涂料，化妆品、润滑密封材料，医药食品、农药肥料、磨料助剂等。 3 结语 ￣ 汤西叶蜡石是目前广东省内最大的叶蜡石矿床，开采条件好，交通运输便利，应用范围广，具有很好的开发应用前景。若能科学合理利用资源，采用深加工精加工技术手段，研发生产适合不同行业不同领域应用的不同性能、不同档次的叶蜡石产品并形成系列，必将产生极佳的社会效益和经济效益。 广东省佛山地质局 廖露妮 应根其
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