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海泡石

周敏

海泡石基本信息

中文名称 海泡 外文名称 sepiolite
类别 含水的酸盐粘土矿物 化学式 (Si12)(Mg8)O30(OH)4(OH2)4·8H2O
矿物密度 2~2.5g/cm3 应用 制备矿物吸附
分布 湖南湘潭 结构 互相平行的晶层构成
其它应用 海泡石空气净化剂

海泡石简介

杨庄-雾迷山巨旋回层序中产有海泡石矿床。海泡石是一种纤维状富镁粘土矿物(德文名称Meershaum,英文名称Spilite),海泡石按其晶体形态分为α海泡石和β海泡石两种。前者呈大束的纤维状晶体产出,故又称纤维状海泡石。后者,1986~1996年间经过对"锌灰木"标本样品X射线衍射分析研究,证实其为世界上罕见的古老(中元古代)的沉积海泡石矿床。

海泡石的沉积作用形成或由蛇纹岩蚀变而成的。

海泡石本身是无毒无害的,但是由于海泡石矿是由蛇纹岩蚀变而来,而蛇纹岩又是石棉的主要成分,因此很难将海泡石与石棉分离,一般的海泡石都会含有少量的石棉成分,比例大约在5%~30%左右。海泡石主要被用来制作烟斗。中国江西乐平、湖南浏阳等地有产出。江西乐平牯牛岭是我国海泡石的首次发现地。海泡石粘土的地质调查始于章人骏,1947年,他依据化学分析及脱色效果将"耐火白土"定名为海泡石,并讨论了矿床的成因。

海泡石造价信息

市场价 信息价 询价

海泡石化学组成

海泡石属斜方晶系或单斜方晶系;颜色多变,一般呈淡白或灰白色;具丝绢光泽,有时呈蜡状光泽;条痕呈白色,不透明,触感光滑且粘舌;莫氏硬度在2~2.5之间;体质轻,密度为1~2.2g/cm3;收缩率低,可塑性好,能溶于盐酸。

海泡石的化学成分为硅(Si)和镁(Mg);其标准晶体化学式为Mg8(H2O)4[Si6O16]2(OH)4·8H2O,其中SiO2含量一般在54~60%之间,MgO含量多在21~25%围内。

海泡石具有极强的吸附、脱色和分散等性能,亦有极高的稳定性,耐高温性可达1500~1700℃,造型性、绝缘性、抗盐度都非常好。

海泡石分类

海泡泥的主要原料是海泡石粉,它是纯天然、无毒、无味、无石棉、无放射性元素的一种水合镁硅酸盐粘土矿物,具有非金属矿物中最大的比表面积(最高可达900m2/g)和独特的内容孔道结构,是公认的吸附能力最强的粘土矿物。

海泡泥是一种天然环保粉体墙面装饰材料,是硅藻泥的升级换代产品,广泛适用于工装和家装的墙面装饰。

海泡石常见问题

海泡石的价格 急啊

海泡石属斜方晶系或单斜方晶系;颜色多变,一般呈淡白或灰白色;具丝绢光泽,有时呈蜡状光泽;条痕呈白色,不透明,触感光滑且粘舌;莫氏硬度在2~2.5之间;体质轻,密度为1~2.2g/cm3;收缩率低,可塑...

什么是海泡石纤维?

海泡石纤维是一种天然矿物纤维,是海泡石矿物的纤维状变种,称之为α-海泡石。

海泡石电缆管价格是多少?

海泡石电缆管的价格了每个地方的价格了都是不一样   ,我这儿的价格了就是38啊,45啊,67啊,78左右的样子了哈,沧州恒通维纶管业有限公司就有卖的哦,这儿的质量是非常不错的哦,公...

海泡石保温涂料价格大概多少,说下

1.海泡石保温涂料,材质:海泡石,产品类别:矾土|产品种类:保温,报价:260.00元;2.海泡石保温涂料,材质:海泡石,产品类别:硅酸铝制品|产品种类:保温涂料|导热系数(常温):0.056,报价...

海泡石管敷设应该套哪个子目??

套用相近材质的管道安装定额项,主材按照实际价格计取即可;

海泡石基本性质

英文名

sepiolite

海泡石粉简介

杨庄-雾迷山巨旋回层序中产有海泡石矿床。海泡石是一种纤维状富镁粘土矿物(德文名称Meershaum,英文名称Spilite),海泡石按其晶体形态分为α海泡石和β海泡石两种。前者呈大束的纤维状晶体产出,故又称纤维状海泡石。后者,1986~1996年间经过对"灰木"标本样品X射线衍射分析研究,证实其为世界上罕见的古老(中元古代)的沉积海泡石矿床。

海泡石的沉积作用形成或由蛇纹岩蚀变而成的。海泡石本身是无毒无害的,但是由于海泡石矿是由蛇纹岩蚀变而来,而蛇纹岩又是石棉的主要成分,因此很难将海泡石与石棉分离,一般的海泡石都会含有少量的石棉成分,比例大约在5%~30%左右。海泡石主要被用来制作烟斗。中国江西乐平、湖南浏阳等地有产出。江西乐平牯牛岭是我国海泡石的首次发现地。海泡石粘土的地质调查始于章人骏,1947年,他依据化学分析及脱色效果将"耐火白土"定名为海泡石,并讨论了矿床的成因。

海泡石物理性能

(1)外观:颜色多变,有白色、浅黄、浅灰、黑绿,条呈白色,不透明,触感光滑且粘舌。

(2)硬度:2-2.5

(3)比重:1-2.3

(4)耐高温:在350度的高温下,结构不发生变化,耐高温性能达1500-1700度

(5)吸咐性:吸收大于自身重量150%的水

海泡石应用进展

经过对风化的粘土状海泡石进行提纯,离子或有机盐改性,可制得高性能的适用于涂料,陶瓷釉料和油墨的耐高温悬浮剂、防沉剂、增稠触变剂。主要性能指标如下:

性能

精矿粉(水基)

锂基海泡石(水基/醇基)

有机海泡石(醇基/有机)

外观

灰白色

灰白色

灰白色

目数

325-1250目

325-1250目

325-1250目

PH

7-9

7-9

7-9

水份 /%

<12%

<12%

<15%

松装密度 / g/cm3

0.20-0.24

0.18-0.22

0.16-0.20

悬浮度(24h)

>95%

>95%

---

粘度(mPA·s)

800-1500

1200-1800

1500-2000

胶体率 / %

---

---

>95

海泡石粉用途

海泡石粉在工,农业生产中有广泛的用途:在地热钻井和深海石油钻井中作为配制泥浆的优良原料;在石油和油脂工业中用作油脂吸附剂、脱色剂和净化剂;在医药工业中用作离子交换剂、净化剂和发壳剂以及葡萄糖工业的发酵剂,在酿酒工业中作为澄清剂;陶瓷工业中可作为玻璃珐琅的原料和陶瓷泥浆的粘合剂等等;

其具体主要用途是:

第一,作环境保护的除臭剂:海泡石粉对工业生产叶产生的污浊气味分子,有很强的吸附能力,如对腐、尸胺、苯吡咯和丁醇等的吸附最快,也最有效。

第二,作催化剂载体:在工业上利用来分离金属化合物和分离柏油,以及用于除去硫化氢或分馏氧的过程中。

第三,用于多元脂中:海泡石粉在多元脂树脂液中用作增稠剂和触变剂,能防止色素沉淀及使用后的多元脂树脂的下沉。

第四,用于柏油被覆物中:作屋顶和船底被覆的柏油被覆物最适宜品是海泡石粉,对人身无害,而具有增翻性和触变性,使最终产品的性能达到改进。

第五,用于涂料中:它又可充当悬浮剂,防止色素在贮藏时沉淀。作为增稠剂的海泡石粉还能提供适当的粘度。作为触变荆,使用涂料时用刷子、滚简或喷雾器不发生沉淀。

第六,制药用:海泡石粉有巨大的活性表面积,能保住活性产品,故能作制药的赋形剂。海泡石粉能形成凝胶的性质,它可用来保护肠液的半透膜、覆盖肠壁和胃壁。此外,有控制PH值的功能,因此,在治疗胃酸过多时可以作为抗酸物质。建|义制药厂可以试验研制海泡石粉片代替炭片。

第七,作脱色剂:利用海泡石粉对石腊、石油、植物油脱色。

第八,作助滤剂:呈针状的海泡石粉是很有用的助滤剂,海泡石粉的助滤能力同它的吸附性相结合,可以用来进行油的脱色和生产葡萄糖的过程中作为澄清剂。

第九,作抗结药剂:由于海泡石粉具有巨大的表面积,可在其上发生吸附作用和半吸附作用,使它能够以很高的比例保持多种液体,控制混合物的湿度作抗结块的药剂。

第十,作农药的载体:大多数杀虫剂都是农药效能很高泡石优先吸附。而对毒性较低的成份如芳香物质则吸附程度较低,后者如甲基呋喃、乙烷呋喃或柠檬油等,它们大大增强烟草的香味,可以提高产品质量,降低毒害,提高经济散益。

第十二,用于塑料溶胶:塑料溶胶是细小的PVc(聚氯乙烯),质点分散在一种或多种增塑剂中形成。为了获得一种具有蚀变性且适合作喷涂用的稳定而均匀的胶质物,可以使用经表面活化剂处理过的海泡石粉。

第十三,用于橡胶业:作为无机填料,海泡石粉可以起到半加固填料的作用,使橡胶的模数、抗张强度、硬度、抗撕力增高,并获得较好的老化特性。

第十四,作动物营养物:由于海泡石粉具有特殊曲吸附性、自由溉曲性、抗结块性、化学惰性及无毒性,有多种颗牲状的海泡石粉可以作动物营养料。

第十五,生产促进剂:利用海泡石粉作饲料粘结剂比其它粘结剂可以更好地提高饲料的有效率。

第十六,作添加剂载体:给饲料添加维生素,矿物质、抗生素等是得到广泛使用的一种饲养技术,使用60~120目大小的海泡石粉颗粒,用作为载体使微量添加剂均匀混入。

第十七,作饲料粘结剂:用海泡石粉作粘结剂比其它产品吐能更好。

第十八,作净化剂:交换能力高的粘土可用作硬水的软化剂,用粘土的阳离子交换水中的、镁离子。用海泡石粉代替30%的脂肪酸,提高了肥皂的效能。

第十九,用于化妆品中:在化妆品中海泡石粉可用作增稠剂和触变剂,给软膏和润滑脂提供合适的粘度。也可用作色素悬浮剂。

第二十,用于农业上:利用海泡石粉的吸附性和能形成稳定的悬浮液的性质,可用在农业上,主要用于以下两个方面:

(1)作为土壤的团粒结构促进剂。

(2)作催芽后种子的流体载体。

第二十一,作种子被覆:将海泡石粉磨为细小颗粒,其大小为5u,将农药和化肥拌匀后,再加种子拌匀作为种子覆膜,提高出芽率,使农业增产。

第二十二,作肥料悬浮液:悬浮状肥料优于肥料溶液,因为化肥中的氮、磷或化合物中的含量不受其溶解度的限制。

第二十三,作润滑油增稠剂:用烃基二甲苯氯化胺处理的海泡石粉,有15%可阻分散在二异辛基、硅酮500和含50%聚丁烯的矿物油中,生产高牯度的润滑脂。

第二十四,用于无复写纸:这种纸不用高压就能产生又快又好的打印质量。

第二十五,石油钻井泥浆:在钻探过程中,为了清除钻进中的岩屑,就要不断循环的泥浆,泥浆由井中返到地面泥浆池沉淀岩屑,予以清除,才能保持孔内清洁,保证孔内安全正常钻进。

海泡石主要用途

据有关资料统计,海泡石用途多达130多种,成为当今世界用途最广的矿物原料之一

海泡石如何鉴别

块石轻,粉石重原块石基本没有味道,粉石会有掺胶的胶味原块石质地比较脆,粉石的质感是肉的原块石表面的光泽非常自然,粉石没有光泽或光泽很差原块石耐磨性较好,而粉石在轻轻划在深色的布或纸上会有白道

海泡石管适用范围

A类海泡石管适用于混凝土包封敷设。B类海泡石管适用于人行道和绿化带等非机动车道直埋敷设,也适用于有重载车辆通过的机动车道混凝土包封敷设。

G类海泡石管适用于有重载车辆通过路段(包括高速公路、一、二级公路)的直埋敷设。

海泡石粘土矿的化学成分

海泡石矿物为含水硅酸镁,主要成分是硅和镁,通常用H6Mg9Si12O30(OH)l0·6H2O 表示,文献上还有多种表示方法,如表8-1所列。

海泡石矿物的化学成分从理论上讲是SiO2,MgO和H2O,其中SiO2占5565%,MgO占2489%,H2O-占1112%,H2O+占834%。

海泡石粘土矿除含海泡石矿物外,还有其他矿物成分,故其化学成分除以SiO2、MgO为主外,还有Al2O3,CaO等,表8-2列出了国内外有关海泡石粘土矿床矿石的化学成分[1,2],其中有世界著名的储量大、品位高(海泡石含量大于95%)的西班牙巴列卡斯矿床的海泡石矿石化学成分。由表列数据可以看出,湖南省的海泡石粘土矿,SiO2和MgO偏低,CaO和K2O高。按海泡石粘土的化学成分,其中Mg,Ca,K都是农作物的营养成分。

通过光谱半定量分析,湖南省海泡石粘土矿床的海泡石矿石富含锶、锌等微量元素(表8-3),已有的研究证明锶、锌是作物所需的有益微量元素。

海泡石烟斗的好处?

海泡石是粘土矿物,粘土矿物的晶体结构由四面体配位阳离子(Si4+,Al3+,Fe3+和八面体配位阳离子(Al3+,Fe3+,Fe2+,Mg2+)结合成层状格子或链状格子。链状格子的粘土矿物也因其中存在层状结构类型单元,故就总体而言,粘土矿物都与层状硅酸盐密切相关。层状硅酸盐的基本构造单位是Si—O四面体和铝(或镁)氧八面体。如果粘土矿物的结构单位层是一个四面体晶片和一个八面体晶片结合而成即为1∶1型;如果粘土矿物的结构单位层由两个四面体晶片和它们之间夹着一个八面体晶片组成即为2∶1型。

海泡石的结构单位层由两层硅氧四面体片夹一层金属阳离子(镁)八面体片,即为2∶1 型,其组成可以归纳为[1,2]:

1)基本构造单位是硅氧四面体(图8-1A)和金属阳离子八面体,由于阳离子全为镁离子占位故是镁氧八面体(图8-1C),几个硅氧四面体连成一个硅氧四面体片(图8-1B);镁氧八面体相连即为镁氧八面体片(图8-1D)。

图8-1 氧四面体和镁氧八面体及其构造

2)镁氧八面体居中,两侧各一个硅氧四面体片中的硅氧四面体顶端的氧与镁氧八面体片中的镁氧八面体的Mg2+联结即组成一个结构单位层,如图8-2中的A1所示,A1的中部为镁氧八面体片,上、下为硅氧四面体片。

3)各结构单位层又通过四角的公共氧原子相互联结,如图8-2所示A1与四角的A2相连成链状结构,它们之间即为孔道(图8-2B区),孔道中充有沸石水,孔道两侧各有两个结晶水。

图8-2 泡石矿物结构模型(据Brauney WF,1940)

A1—一个完整的结构单位层;A2—结构单位层的一部分;B—结构单元层之间的孔道

4)孔道亦即孔隙的表面积1978年Van Soyoe进行计算达800~900m2/g,其中内表面积为500m2/g,外表面积为400m2/g。由于海泡石晶体结构成链状,故有纤维结晶习性,如照片8-1~8-4即为湖南海泡石粘土在高倍透射电镜下放大05万~4万倍的纤维状形态。海泡石的孔隙体积占纤维体1/2以上。

海泡石粉能吸附钙离子吗

海泡石烟斗烟嘴一般用天然

/

合成的琥珀,或者动物的角、骨制造。海泡石因其特殊性质,较适合作为造烟斗的材料;另一方面,亦由于质地脆弱、易碎,所以只适合资深烟斗客考虑。

海泡石烟斗烟嘴可以在吸烟过程中吸收烟丝中的尼古丁、焦油等有害物质,提供极其优秀的吸烟质量。由于海泡石的毛细孔的缘故,烟斗使用时间长了,烟油会均匀地渗到烟斗表面,在烟油和手汗的内外共同作用下,会散发出自然、深邃和高贵的棕金色(石楠根亦具相似特点,但由于海泡石本身呈乳白色,所以变色比前者更明显,而后逐渐变成焦,留下岁月的痕迹。

海泡石烟斗烟嘴使用养护

海泡石烟斗名贵,珍稀,是不可多得的珍品,但它又过于娇贵,质地脆弱,所以只有适合资深烟斗客选择和使用。使用和养护海泡石烟斗时,一定要严格遵守以下规则:1

在触摸烟斗之前,一定要把手清洗干净,不能有油渍和污迹;2

斗钵中的烟丝不能装得太满,否则会熏黑斗口,损害烟斗的美观;3

吸烟之后,等烟斗完全冷却后才可以清洁烟斗;4

取下口柄时,要特别小心避免损坏烟道和榫的连接处,造成烟道漏气;5

清洁烟斗时要把斗钵里的烟灰、积炭、烟油、烟水等彻底清除干净,不可留有积炭;6

斗柄和口柄,要用棉质通条通干净,不可存留烟油、烟水;7

使用同一只烟斗,两次吸烟间隔最好在24小时以上;8

一定不能对烟斗有任何形式的撞击和磕碰,甚至指甲的轻微划过都会使你的爱斗受伤;9

清洁海泡石烟斗时最好使用专用的烟斗清洁液,绝对不要使用酒精或烈酒,比如白兰地、伏特加等来清洗;10

最好选用干燥型的烟丝。

教您如何选购海泡石烟斗

能吸附。海泡石粉是一种纤维状富镁粘土矿物。该粉末呈白色无毒性、无味。具有吸附能力、脱色能力;隔热性强,收缩率低;抗盐、耐摩擦、抗辐射等特性。海泡石作为吸附剂在吸附处理钙金属等离子、有机废水、有色废水。

海泡石是什么用途

导语:德语“海泡石”的意思,传说是由海浪头的白沫凝成。海泡石是一种珍贵的多孔矿物,主要成分为含水硅酸镁(Magnesium Silica)是自然界中最具渗透性的物质之一,由数百万年前,海中微生物的躯壳沉积洋底,石化而成。那么,该如何选购海泡石烟斗呢?

海泡石质轻,散热性好,而且由于石质细腻、柔软,故容易在外壁雕刻出十分精巧细致的浮雕图案(一般取材自古希腊、古罗马的神话故事,也有动植物、人物等造型),具有很高的艺术价值。这也是其优于石楠根的地方之一。海泡石烟斗经长时间的反复使用在烟油和手汗的内外共同作用下,会渐渐从原来的白色变成深邃和高贵的棕金色(石楠根亦具相似特点,但由于海泡石本身呈乳白色,所以变色比前者更明显)。

如何选购

选购海泡石烟斗和选购石楠根烟斗有许多共同之处,都是要着重研究其品质、造型、工艺和结构,除此之外,根据海泡石烟斗自身的一些特点,我们还要格外关注以下的几个方面:

材质的考证

购买海泡石烟斗时,特别要注意的是现在市场上有不少采用仿制材料,诸如石粉压模石、合成聚合物以及树脂制造的产品,其价格远比天然的'海泡石烟斗低廉,更让人头痛的是,其外在品质、色泽几乎与海泡石无异,新手很难分辨。这些仿冒品如果经过使用,就会显现出它的伪劣之处,它们没有海泡石烟斗那种过滤烟气、焦油,产生及其良好的吸烟质量的功效,也不会吸纳烟油之后变得色彩绚丽。但这些东西却不是在选购时能够考查出来的,所以,作为新手在初次购买海泡石烟斗的时候,不妨在高手的指点之下,而且一定要选择那些正规的烟具商店,才能充分保证购买到品质精良的海泡石烟斗。

雕工的研究

在研究过海泡石烟斗的材质之后,还要特别注意它的雕刻工艺。雕工精美的烟斗总是那么让人爱不释手,而且通常情况下,这样的烟斗在材质上也是上乘的。

著名的品牌

历史上最著名的海泡石制斗大师是奥地利人Andreas Bauer。土耳其的厄斯基色希尔地区是土耳其海泡石产地,也是海泡石烟斗制作工匠们集中的地区,大多数工匠都聚居在这里的Beyaz Alitin镇。Beyaz Alitin过去叫做“Sebeci”,因为出产海泡石烟斗后才改为现在的名字,意为“白色金子”。

Beyaz Alitin 著名的土耳其工匠人数并不很多,他们生产的海泡石烟斗名品也只是极少一部分,主要品牌有:

Ismet Bekler:

Ismet Bekler是土耳其最负盛名的海泡石制斗大师,其作品享誉世界。 Ismet Bekler的海泡石烟斗制作公司规模不大,年产量为2000—4000只海泡石烟斗,全部为手工制作,其签名系列烟斗(Signature series)则最多只有大约500只的产量。 Ismet Bekler的作品覆盖范围广,从抽象造型,到人物、动物浮雕;从平白的传统斗型,到华丽的雕饰,应有尽有。 Ismet Bekler普通作品的价格幅度为15—500美元,收藏级系列则高至单价35000美元。

Eyup Sabri:

Eyup Sabri同样是土耳其著名海泡石烟斗大师。 Eyup Sabri使用水牛角精心雕制的烟嘴,是其作品的卖点。另外,通过采用特别调制的蜡溶液,对烟斗进行三次浸泡处理,使作品自然变色的速度特别快:只消几次正常使用,海泡石烟斗表面的颜色随即发生显著变化。

Gulel:

Gulel(古耐奥)是土耳其顶级的海泡石烟斗品牌。 Gulel公司的制斗大师Medet Kara生于1962年,从11岁就开始雕制海泡石烟斗。 Gulel的海泡石烟斗选材考究,雕工精美,造型生动,是海泡石烟斗中难得的精品。 Gulel还应用新技术提高烟斗的吸烟质量和耐用性。其螺旋式烟嘴榫口,选用造价比一般材料高昂10倍的缩醛树脂(Derlin),抗高温,经久耐用。

除了上述三位制斗大师之外,土耳其比较著名的海泡石制斗名家还有:Yunas Ege、Sevket Gezer、Sekircioglu兄弟Huseyin和Mustafa,他们制作的海泡石烟斗也是盛名远播。

海泡石、凹凸棒石矿床地质

海泡石用途多达130多种,成为当今世界用途最广的矿物原料之一。

烟斗海泡石质轻,散热性好,而且由于石质细腻、柔软,故能在外壁雕刻出十分精巧细致的浮雕图案(一般取材自古希腊、古罗马的神话故事,也有动植物、人物等造型),具有很高的艺术价值。

这也是其优于石楠根的地方之一。海泡石烟斗用久了,在烟油和手汗的内外共同作用下,会散发出自然、深邃和高贵的棕金色(石楠根亦具相似特点,但由于海泡石本身呈乳白色,所以变色比前者更明显)。

最优质的海泡石,产自土耳其中部的Eskishehir。另外,东非的坦桑尼亚亦有出产。

烟嘴一般用天然/合成的琥珀,或者动物的角、骨制造。海泡石因其特殊性质,较适合作为造烟斗的材料;另一方面,亦由于质地脆弱、易碎,所以只适合资深烟斗客考虑。

一、矿床成因概述

从凹凸棒石在自然界的产出特征及其与有关矿物的相互关系分析,它是一种低温矿物,是碱性溶液中SiO2和Mg结合结晶出的化学沉积物,或固-液的均衡相变矿物。它在浓缩的海水中或SiO2饱和的盐水溶液中,在25~220℃条件下可以优先晶出,在各种地质环境中都有分布。形成机理可能是火山喷发和喷发的玄武岩、火山碎屑及陆源岩石风化物质,被水溶解后带入湖泊,在干旱或半干旱的气候条件下,为水溶液蒸发浓缩达到一定浓度时,在弱碱性溶液中直接沉淀结晶出凹凸棒石。同时在不同阶段及条件下形成方解石、白云石、伊利石、蒙脱石、石英、蛋白石等,组成了不同类型的凹凸棒石粘土矿床。在自然界,蒙脱石、伊利石、高岭石和绿泥石等层状硅酸盐转变为凹凸棒石的现象间普遍存在,它们是在富含SiO2,Mg的碱性介质条件下呈固-液相状转变的。

一般认为,海泡石也是低温化学沉积或固-液均衡相变产物。晶出时的水介质条件是富镁、硅,贫铝的碱性溶液(pH值约为85)。水化学类型相当于硫酸盐沉积阶段的重碳酸盐型—硫酸镁亚型水介质。人工合成海泡石的成功为上述推论提供了依据。试验是在pH≥8的碱性溶液中用两种方法进行的,试验压力为101325Pa,温度为25℃。

海泡石和凹凸棒石生成条件基本相似,主要差别在于介质中铝、镁含量和pH值的不同。介质中含铝时,生成凹凸棒石的可能性高于海泡石。生成海泡石的介质pH值约为85,范围狭窄,而凹凸棒石可以在pH值约为7~9的范围内生成,因此自然界凹凸棒石比海泡石分布广。

Frank-Kome,Neckiji和Klokova用海泡石和凹凸棒石作高压试验表明:当SiO2被解析出一定量后,从层链状结构转化为层状结构的滑石和蒙脱石矿物,所以海泡石和凹凸棒石矿物又被看做是滑石或蒙脱石等层状硅酸盐与SiO2的过渡性合成物。同样,这些层状硅酸盐矿物在一定的地质条件和物理化学条件下,也可以转变为海泡石和凹凸棒石矿物。

二、成矿控制条件

具有重要工业意义的沉积型海泡石-凹凸棒石矿床的形成,主要受以下条件控制。

1)形成地质时代一般较晚,主要集中在晚古生代及中、新生代。前者如我国的湖南、江西、陕西的浅海型,形成于二叠纪。后者如西班牙、西北非洲、美国、日本及大西洋、太平洋、地中海海底、波斯湾和我国东部地区,尤以古、新近纪较为集中,层位稳定,分布广泛。

2)受构造活动带附近的狭窄坳陷和洼地控制。它们常出现在陆源风化剥蚀面或海底风化剥蚀面之上,距物源补给区不远。赋存海泡石-凹凸棒石的岩石组成,可以是与火山作用无联系的镁质碳酸盐类型,也可以是与火山作用有联系的陆相火山-沉积型,或现代大洋底的海底沉积物。

3)陆相或海相的坳陷或洼地一般还应具备以下条件:①富镁、富硅、贫铝和超盐度的环境;②低能至中低能的沉积环境;③pH=8~11的碱性且相对还原的环境;④封闭—半封闭的狭窄的小型盆地。

除深海区外,一般还处于干旱—半干旱的气候条件下,具有蒸发沉积作用的某些特点。

4)受岩性控制明显。无论陆相或海相沉积型,其岩性大致可分为两大类:①无直接联系的碳酸盐类岩石;②与火山物质有直接联系的火山碎屑-沉积砂泥质类岩石。

三、主要成因类型及矿床地质特征

海泡石或凹凸棒石矿床是以海泡石或凹凸棒石粘土矿物为主要成分的粘土矿。它们在沉积和淋滤-热液成矿作用中都可能形成,其中以沉积作用最有可能形成较大规模的工业堆积。按照成矿地质背景和成矿作用方式,大致可分为沉积型和淋积-热液型两大类。

(一)沉积型海泡石和凹凸棒石矿床

矿床产于构造稳定的干旱或半干旱气候带的内陆碱湖、盐湖盆地、碱性玄武岩盆、浅海碳酸盐台地、潮汐带等地区。矿化作用可出现在同生、成岩和表生三个阶段。海泡石、凹凸棒石矿物既可以由蒸发作用直接从溶液中晶出,也可由先生成的伊利石、绿泥石、蒙脱石、高岭石、海泡石(或凹凸棒石)等转化而来。矿体呈层状、似层状、透镜状产出,产状与围岩一致。矿化范围一般较大,面积可达数平方千米至数百平方千米。矿石呈土状、致密块状、碎屑状、结核状等。矿石矿物含量一般大于50%,个别可达90%以上。伴生矿物有蒙脱石、伊利石、方解石、白云石、石英、蛋白石、燧石、高岭石、海泡石(或凹凸棒石)等。矿床规模可达数十万吨至千万吨。

按照形成时古地理环境的差异,可分为陆相沉积矿床和海相沉积矿床两个亚类。

1陆相沉积型

主要出现在古老或现代的干旱气候区,半封闭至封闭的大陆沉积盆地中。本类型又可分为蒸发化学沉积型和火山-沉积型。

(1)蒸发化学沉积型

由蒸发-化学沉积作用形成。成矿物质主要由盆地周边或相关源区的沉积-变质岩系的风化产物提供。沉积物以凹凸棒石为主还是以海泡石为主,或者二者共同产出,常与碱性介质的pH值梯度,镁、硅或铝的相对含量,以及盆地的大小等密切相关。一般情况下凹凸棒石主要产于盆地的底部和边部,接近盆地中心部位多形成皂石和海泡石。

矿床实例1:西班牙巴列卡斯海泡石矿床

产于古、新近纪沉积盆地中。沉积物质主要由盆地周边的古生代和中生代地层中的大理岩、泥质板岩、云母片岩、石英岩、片麻岩等的风化物供给。矿层呈近东西走向的透镜体,赋存在古、新近系以白云岩为主的碳酸盐类沉积岩中。海泡石直接在沉积阶段晶出,或在裂隙带的盐水溶液中晶出。海泡石或凹凸棒石的单个纤维晶体长度可达几毫米以上,组成毡状复合体。矿层中自下而上出现矿物顺序是:海泡石—海泡石+凹凸棒石+伊利石—凹凸棒石+伊利石。粘土中以海泡石为主,含量达95%,其次为凹凸棒石、蒙脱石、伊利石、方解石、石英等。化学组成一般为(wB/%):SiO2(5783),Al2O3(436),Fe2O3(061),MgO(2238),H2O+(1026)。

矿床实例2:西班牙卡塞雷斯凹凸棒石矿床

位于由阿尔卑斯运动造成的塔霍河断陷盆地西部的构造凹陷中。凹陷基底由寒武系板岩等组成,其上沉积了古、新近系,厚度达1800m。凹陷周围剥蚀区分布有板岩、硬砂岩、灰岩、白云岩和火山凝灰岩等。盆地边部为碎屑岩相,主要由石英、白云石、绿泥石、白云母等碎屑矿物组成。向凹陷中心逐渐变为蒙脱石、凹凸棒石粘土层,该层赋存于碎屑矿物带与中心蒸发岩之间的过渡带上,即碳酸盐、硫酸盐相带的外带。接近凹陷中心,过渡带的内带有少量海泡石及方英石等。矿层厚约4m。矿石中凹凸棒石占85%,其次是石英、方解石、白云石、皂石、伊利石、绿泥石、高岭土、方英石等。凹凸棒石粘土化学成分(wB/%):SiO2(515),Al2O3(103),Fe2O3(226),FeO(052),H2O+(144),H2O-(736)。

(2)火山-沉积型

以我国苏皖接壤地区的六合、盱眙和嘉山、来安、天长等县为代表。该区大片碱性玄武岩层中广泛发育着凹凸棒石粘土层,矿化面积达2000km2,发现矿床数十处,组成凹凸棒石粘土矿带。矿带地处郯庐深大断裂带以东,扬子准地台和中朝准地台的接壤部位,即张八岭隆起与金湖凹陷之间的断陷盆地中。含矿的古、新近系上统碱性玄武岩,沿北西的方山-女山断裂带展布。新近纪的火山-湖泊相沉积岩系,厚度一般为100~300m,与下伏古近系红色砂页岩不整合接触。断陷盆地基底为元古宇张八岭群变质岩、震旦系上统陡山沱组、灯影组沉积岩和中生界陆相火山岩。

矿床实例:江苏盱眙凹凸棒石粘土矿床

凹凸棒石粘土赋存于新古、新近系下草湾组内,在桂五组下段也有零星分布,六合组中偶见。下草湾组由一套中粒橄榄玄武岩、橄榄粗玄武岩和半固结的粉砂质泥岩、粉砂岩、砂岩及粘土层组成,其中玄武岩有1~4层与沉积岩呈互层或夹层出现,一般厚度20~90m。

盱眙地区凹凸棒石粘土呈层状、透镜状产出,一般厚2~5m,长数百米或千米以上,规模较大。例如,花家岗—雍小山的V号粘土层,该层具有不明显的韵律,沿走向可渐变为粉砂质泥岩和砂砾岩。粘土层中产有陆相动物化石,中上部层位常出现厚约数厘米至数十厘米的蛋白石层,其产状与顶底板围岩一致。粘土矿石类型有凹凸棒石粘土、白云石凹凸棒石粘土、硅质凹凸棒石粘土、蒙脱石凹凸棒石粘土、蒙脱石粘土、含海泡石凹凸棒石粘土等。它们在空间分布上有一定规律。如自花家岗至雍小山依次为:粉砂质泥岩—蒙脱石粘土—凹凸棒石粘土—含海泡石凹凸棒石粘土。花家岗含较多的石英碎屑成分,可能是沉积盆地边部,而雍小山接近盆地中心(图5-3)。

图 5-3 盱眙花家岗—雍小山Ⅴ号粘土层类型变化示意图

粘土为灰白色—浅灰色,质较纯,相对密度为2左右。吸水性强,有滑感。常见土状、致密块状、角砾状矿石。薄片中见假流纹构造,显微聚纤维变晶结构和显微沉凝灰变晶结构。矿石中以凹凸棒石为主,其次为蒙脱石、石英、水云母,偶见海泡石。矿石中可见已粘土化的玄武岩屑和矿物晶屑,部分板状、楔状晶屑已凹凸棒石化。普遍存在蒙脱石被凹凸棒石交代的现象。粘土层的母岩物质可能是玄武质角砾凝灰岩或沉凝灰角砾岩。蒙脱石是凹凸棒石粘土的前身,后者是前者受到碱性玄武岩物质的影响进一步演化的结果。从以上情况分析,说明凹凸棒石与玄武岩有密切的成因关系:①凹凸棒石粘土层中存在大小不等的玄武岩角砾;②一些玄武岩风化分解成粘土后,至今还局部残留玄武岩特有的管状气孔和杏仁构造;③凹凸棒石粘土的化学成分与底板玄武岩相比,主要氧化物含量接近(除FeO,K2O,Na2O高于粘土,SiO2,Fe2O3,H2O低于粘土外)。上述情况表明,盱眙地区凹凸棒石粘土矿床属于火山-沉积型。

2海相沉积型

(1)海相沉积型海泡石矿床

本类型主要见于我国的二叠纪碳酸盐岩地层或煤系地层中,例如,江西乐平、湖南浏阳、陕西宁强等地。这些地区均为晚古生代沉积坳陷区。赋存海泡石的镁质粘土岩是一套碳酸盐岩,主要是泥晶灰岩、白云质泥晶灰岩、燧石灰岩、钙镁质页岩和粘土岩,并常和硅质岩、燧石透镜体(结核或条带)伴生,属于一套含硅质高的泥晶灰岩地层。矿体呈层状、似层状,或透镜状产出,产状与围岩层理一致,倾角较缓。矿体长数千米,斜深数百米,厚数米至十余米。矿石类型主要有泥灰岩型矿石、钙镁质页岩矿石、粘土型矿石(系前二者风化而)。主要矿物有海泡石、凹凸棒石、蒙脱石、方解石、滑石,其次为白云石、高岭石、玉髓、伊利石、黄铁矿、绿泥石、天青石、萤石等。

中国二叠纪浅海相沉积类型具有以下特点:

1)矿层赋存在一定的层位中,层位稳定。海泡石与“菊花石”密切共生,同属于一个层位中。

2)容矿岩石为浅海相燧石灰岩、泥灰岩、钙镁质页岩夹灰岩透镜体,是一套较为典型的碳酸盐岩。

3)在容矿岩石化学成分中,CaO含量高,MgO含量相对较低,而贫Al2O3。湖南浏阳以海泡石为主的样品中,MgO含量多为1136%~1762%,中等一般为5%~11%,当MgO含量>20%时,则以由海泡石转变的滑石为主。

矿床实例:湖南浏阳县永和海泡石粘土矿床

矿区位于萍乡-乐平晚古生代沉积坳陷区的西南端。区域内出露有元古宇震旦系、上古生界泥盆系、中生界白垩系、及新生界第四系等地层。岩浆岩以中酸性岩为主。构造位置处于浏阳“S”形构造与安化-永和东西走向构造带东段复合交接处,近东西向的褶皱和断裂发育。矿区范围内主要出露二叠系,组成近东西轴向的向斜构造。轴部地层为上二叠统龙潭组及下二叠统茅口组、栖霞组。北翼为中上石炭壶天群,南翼被区域性东西向逆冲断层所切割(图5-4)。

矿层产于二叠系下统栖霞组上部泥灰岩段(湘潭、湘乡、宁乡、娄底等地将此层划为茅口组底部)。海泡石与浏阳菊花石都产于该层中。含矿层厚40~70m,与燧石灰岩关系密切。该层底板为2~8m厚的燧石灰岩,顶板为茅口灰岩。

矿体呈层状、似层状或透镜状产出,产状与围岩基本一致。含矿层延长3000余米(最长达6000m),斜深300~400m,含2~4层矿,层厚2~7m,最大厚度达1634m。

矿物组合简单,90%以上的样品由海泡石、方解石、石英、滑石四种矿物组成,以前两种为主。次要矿物有白云石、高岭石、蒙脱石、多水高岭石、绿泥石等。微量矿物有白云母、沸石、凹凸棒石、伊利石等。海泡石在地下浅部以上无明显变化,滑石则含量较高,可能与海泡石风化转变有关。由于风化流失,地下浅部方解石含量少,深部含量高。

矿区有两种矿石类型:粘土型和原岩型。粘土型分布于地表及浅部,由含海泡石的泥灰岩、钙镁质页岩风化而成。海泡石含量高,多为深灰色、灰白色、土状、质软,断面显参差状,具有滑感,吸水后有较强的可塑性,造浆率可达954~1640m3/t。原岩型为含海泡石的泥灰岩、钙镁质页岩,呈深灰色—灰黑色。呈薄片状、叶片状,硬度较小,一般含海泡石量为中等以上,造浆率差。

图 5-4 永和海泡石矿区地质简图

化学组成特点是:CaO含量高,MgO,Al2O3含量偏低,SiO2含量变化大。据统计,地表附近Al2O3,SiO2,Fe2O3,MgO等含量较高,向深部变低,而含CaO却相反。当MgO含量>20%时,则变成以滑石为主。

含矿层岩性由浅海相燧石灰岩、泥灰岩、钙镁质页岩夹灰岩透镜体组成。含矿层产有大量的类、腕足、珊瑚等浅海相化石。矿层与上下灰岩、燧石灰岩呈整合渐变关系。

海泡石与菊花石产于同一层位中,大致同时形成。菊花石是天青石围绕燧石结核呈放射状发育,是在海退环境中当海水蒸发到一定程度时由硫酸锶晶出所致。这种环境海水富镁、硅而贫铝,在碱性水体中镁离子与胶体二氧化硅结合沉淀,形成浅海相沉积的碳酸盐岩-钙镁质粘土型海泡石矿床。

(2)海相沉积型凹凸棒石粘土矿床以西班牙的利布利亚和乌克兰的契尔卡斯(与膨润土矿床共生)为代表。

矿床实例:西班牙利布利亚凹凸棒石-海泡石矿床

该矿床分布于瓜尔斯维尔盆地,靠近瓜尔基维河的出口处。矿层赋存于古、新近系上新统海退时期大陆边缘的湖泊相沉积物中。上新统地层分三段:下段海相石英砂岩;中段泥灰质-钙质层,厚25~30m;上段为凹凸棒石粘土层。中段产出燧石、白云石、凹凸棒石-海泡石粘土,呈层状透镜状夹在含燧石石灰岩和泥灰岩中。粘土中海泡石含量达20%~60%,凹凸棒石仅占百分之几。海泡石含量与石英含量成正比,而与方解石含量成反比。上段凹凸棒石粘土层夹于灰岩中,灰岩顶部有层厚约4~5m的结核状灰岩,粘土中凹凸棒石含量达60%~80%,与方解石含量成正比,仅含少量海泡石、蒙脱石和伊利石,矿层厚十余米至数百米。

(二)淋积-热液型凹凸棒石、海泡石矿床

该类型矿床一般呈脉状产于蚀变火山凝灰岩、蚀变花岗岩、蛇纹岩、大理岩中,常与菱镁矿、绿泥石、蛋白石、方解石等共同充填在裂隙内。如湖北广济、河南卢氏、内蒙古白云鄂博、四川石棉县、安徽全椒、陕西商县等地,以及俄罗斯外高加索(含坡缕石凝灰岩粘土)。

商县拉林子海泡石矿床产于奥陶纪地层中。出露岩石主要有白云质大理岩、透辉石大理岩及黑云母片麻岩,北、东、西三面与花岗岩接触。海泡石与方解石充填在白云质大理岩裂隙中,呈细脉群出现,单脉厚1~10cm,延长不大。脉内还有少量石英,晶洞中可见方解石晶簇。海泡石呈白色纤维状集合体,纤维长短不一,长者达60mm。海泡石在脉内分布不均匀,多出现在方解石颗粒间的空隙中,受方解石形状的制约,生成时间略晚于方解石。也可见到纤维状海泡石垂直脉壁生长。

安徽全椒凹凸棒石矿床位于全椒马厂北东43km,淮阳山字形构造前弧东翼,郯庐深断裂东侧,县玉屏山复式向斜西南端北西翼。主要出露震旦系陡山沱组上段和灯影组下段的大理岩,北东向褶皱发育。燕山早期有硅酸铝过饱和的石英二长岩、闪长玢岩等杂岩体侵入。矿脉产于内外接触带的闪长质角砾岩、角砾状花岗闪长玢岩、陡山沱组上段大理岩、千枚状页岩的破碎带中,呈北东和北北东向分布,倾向南西或南东,倾角60°~85°。矿脉呈细脉状、网脉状产出。脉中凹凸棒石纤维长、含量较富,杂质少。杂质成分随围岩性质不同而有变化。赋存在闪长质角砾岩中的含闪长质碎屑成分,大理岩中的含方解石。有五条主要矿脉,延长25~100m,脉厚02~12m。矿石类型以纤维束状结构为主,含凹凸棒石90%以上。其次有细脉充填交代型矿石(含凹凸棒石30%~60%)、网脉状矿石(含凹凸棒石30%~60%)、角砾状矿石(含凹凸棒石30%~80%)。矿石以纤维状结构为主,其次为交代残余结构和交切结构,块状、细脉状、角砾状构造。矿石为粉白色,吸水后微带玫瑰红色。

淋积-热液型海泡石粘土矿床主要产于富镁岩石的裂隙中,与热液型凹凸棒石矿床的容矿岩石类型基本相同。本类型矿石工艺技术性能极佳,但矿体的体积含矿率低,矿床规模小,工业价值不大。

四、矿床分布

海泡石和凹凸棒石很少形成单独的大量堆积。由于它们的矿物结构相似,化学成分相同,因而常在一起产出。主要产出国家除中国外还有西班牙、美国、俄罗斯,其次有土耳其、塞内加尔、索马里、肯尼亚、希腊、日本等国。

西班牙是欧洲最大的海泡石和凹凸棒石生产国,也是目前海泡石资源最丰富的国家。凹凸棒石和海泡石有两种产出形式:一种产于膨润土矿床中,例如,在阿尔梅里亚的膨润土矿床中,强烈蚀变部分含少量凹凸棒石和海泡石(与蚀变期间产出过量的镁有关)。另一种是由海泡石组成的漂白土矿床,产于塔古斯盆地内。

美国是凹凸棒石的主要生产国。矿床集中在佐治亚州和佛罗里达州之间的地区,多属沉积成因。常由几种粘土矿物混合组成。在佐治亚州的凹凸棒石粘土矿床中,还有蒙脱石和海泡石粘土,在中新世霍索恩地层中呈板状晶体或不连续层出现。美国的海泡石粘土矿床分布在内华达州的阿什-密多斯地区,与更新世的钙质、钠质和镁质膨润土紧密共生。

原苏联第一个可供开采的凹凸棒石漂白土矿床位于乌克兰的切尔卡塞,共有五层矿,单层厚15~8m,多数由蒙脱石组成,只有一层主要由凹凸棒石组成(2m厚)。

土耳其的海泡石矿床,是由富镁橄榄石的蛇纹岩或其他镁质岩石蚀变而成。矿石呈致密块状,海泡石以零散的结核出现,可用于制作烟嘴、烟斗的衬里和各种装饰品。

我国凹凸棒石粘土资源大部分分布在江苏盱眙—六和、金坛和安徽明光—涧溪一带。在内蒙古、四川、山东、贵州、甘肃、新疆、湖南等地也相继发现了凹凸棒石粘土,主要产于新近系和古近系火山岩系,白垩系陆相地层,奥陶系、二叠系灰岩地层,寒武系、震旦系白云质灰岩等地层中,尤以新近系、白垩系玄武岩分布对成矿最为有利。除了苏皖地区外,其他地区凹凸棒石粘土工业开发规模不大。因此,我国凹凸棒石粘土工业实际上是以苏皖地区凹凸棒石粘土为代表。

我国海泡石矿产分布较广,矿产地多。热液型海泡石矿产分布除安徽全椒外,主要集中分布在东秦岭地区。此外贵州、云南武定、河北张家口、湖北广济、四川石棉县等地也发现有海泡石。沉积型海泡石矿产主要产于二叠系碳酸盐岩地层中,少量赋存于下白垩系中。主要分布在湖南浏阳、湘潭、宁乡、望城、湘乡、石门,江西乐平,陕西宁强,河北唐山等地,其中湖南浏阳永和、湘潭石潭、宁乡道林为大型矿床。

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