二、矿床类型
中国已知具有工业价值的硅灰石矿床,按其成因分为接触热变质型、夕卡岩型(接触交代变质型)和区域变质型三种,以接触热变质型矿床为主,夕卡岩型矿床次之,区域变质型矿床较少。
(一) 接触热变质型矿床
常位于侵入岩与含硅质的碳酸盐岩建造外接触带角岩化—大理岩化蚀变带中,一般距侵入岩体几十米至千余米。矿床形成是由于富含硅质的石灰岩经侵入体热力烘烤发生接触变质而成。成矿过程是硅质灰岩中的SiO2和CaCO3经侵入体的热变质作用,重新组合而形成硅灰石,一般没有外来物质带入。因此,矿体的形态、产状和物质在很大程度上受硅质灰岩地层控制,也与侵入接触界面产状有密切关系。矿床多具明显的层控特点,矿体形态一般呈层状、似层状、透镜状,产状多与围岩一致,只有在构造复杂时才呈不规则状。
此类型矿床矿石矿物组分通常比较简单,如成矿前原岩中SiO2和CaO的比例近似硅灰石矿物理论值,成矿过程中的温度与压力适宜,成矿反应充分时,可由硅灰石单矿物组成;如成矿前原岩中造矿物质(石英和方解石)含量不匹配,或由于成矿反应不充分,则在矿石中残留有石英、方解石,其他伴生矿物有少量透辉石、石榴子石等。矿石中硅灰石矿物含量20%~70%,一般多在50%以上,富矿可达95%以上。矿石中SiO2和CaO含量高且稳定,Fe2O3等有害杂量含量较少,矿石质量较好。
此类型矿床的规模一般较大,矿体长度一般为数百米,部分可达1000m以上,宽几米至几十米,部分可达100m以上,矿床储量达到大型甚至特大型矿的很多,也有中、小型矿,由于形成环境和后期风化剥蚀,矿体埋深一般较浅,多适于露天开采。此类型矿床在中国分布较多,是目前主要的开采利用对象,共计保有的硅灰石矿石储量约占中国硅灰石矿总保有矿石储量的74%。吉林磐石市长崴子和梨树县大顶山、浙江长兴县李家巷、江西新余—上高以及辽宁、广东等地的硅灰石矿床均属此类型。
(二) 夕卡岩型矿床
绝大多数分布在中、酸性侵入岩体与含硅质石灰岩外接触带上,少数产于侵入体内和围岩中。夕卡岩体常具带状结构,尤其是垂直于接触带方向更为明显,硅灰石通常富集在主要夕卡岩矿物带的外侧,与大理岩带相过渡。其分带顺序一般从侵入体向外依次为:夕卡岩化侵入岩带—石榴石夕卡岩带—透辉石夕卡岩带—硅灰石夕卡岩带—大理岩带。矿体的规模、形态及产状与接触界面的形状、产状和碳酸盐地层的产状有关。矿床规模以中、小型矿床多,成矿条件好的矿床也可达大型甚至特大型矿。矿体形态多种多样,可呈似层状、层状、透镜状以及各种不规则状,常由多个矿体断续出现组成矿带。矿体长度一般由几米至几百米,厚度由几米至四五十米,个别达七八十米;埋深一般较浅,多不超过地表以下200m。