第４５卷第１期 ２０１８年３月 有色金属设计 Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｄｅｓｉｇｎ Ｖｏ１．４５ Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２０１８ 贵，１ｔ、Ｉ大方白龙村建筑用玄武岩矿转变为纤维 用玄武岩的探讨 黄毅，潘启权 ５５００１８） （贵州省地矿局一。五地质大队，贵州 贵阳摘要：贵州玄武岩分布广泛，但开发利用程度极低，基本限于建筑用低端产品，产品附加值 低。文章通过对大方县高店乡白龙村玄武岩矿岩石特征、岩石化学特征研究，依据国家项目提 出的玄武岩纤维的评判标准，开展矿山不同岩石类型的最优产品分析，提出该矿山建筑用玄武 岩转变为纤维用玄武岩的导向性建议。 关键词：玄武岩；纤维用玄武岩；大方；贵州 中图分类号：Ｐ５８８．１４５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４—２６６０（２０１８）Ｏ１－－００１８—０３ Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ Ｂａｓａｌｔ ｔｏ Ｆｉｂｒｏｕｓ Ｂａｓａｌｔ ｉｎ Ｄａｆａｎｇｂａｉｌｏｎｇ Ｖｉｌｌａｇｅ ｏｆ Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｈｕａｎｇ Ｙｉ．Ｐａｎ Ｑｉｑｕａｎ （Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｍｉｎｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕｌ０５ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂｒｉｇａｄｅ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５００１８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓａｌｔ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ Ｇｕｉｚｈｏｕ，ｂｕｔ ｉｔｓ ｅｘｐｌｏｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｖｅｒｙ ｌｏｗ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂａｓｉｃａｌｌｙ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ ｌｏｗ ｅｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｆｏｒ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｄｄｅｄ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｓ ｌｏｗ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｒｏｃｋ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂａｓａｌｔ ｄｅｐｏｓｉｔｓ ｉｎ Ｂａｉｌｏｎｇ ｖｉｌｌａｇｅ，Ｇａｏｄｉａｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ， Ｄａｆａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ，ａｎｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｃｒｉｔｅｒｉａ ｆｏｒ ｊｕｄｇｉｎｇ ｂａｓａｌｔ ｉｆｂｒａｔｉｏｎ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｒｏｃｋｓ ｉｎ ｍｉｎｅｓ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｇｉｖｅｓ ｔｈｅ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎ ｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｂａｓａｌｔ ｉｎｔｏ ｆｉｂｒｏｕｓ ｂａｓａｌｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｓａｌｔ；Ｆｉｂｒｏｕｓ ｂａｓａｌｔ；Ｄａｆａｎｇ；Ｇｕｉｚｈｏｕ ０引 言 矿区区域构造位于扬子准地台一黔北台隆一 毕节北东向构造变形区。区域以北东北向褶皱和 西北向断裂较发育为特征。 成矿区二叠系上统地层出露较多、分布范围 较广。由新至老为二叠系上统龙潭组（Ｐ １）、峨眉 山玄武岩组（Ｐ ｐ）、茅口组（Ｐ ｍ），岩性上（Ｐ。１） 主要由浅灰色、灰色及深灰色，薄至中厚层状细 玄武岩矿含矿岩系为二叠系上统峨眉山玄武 岩组（Ｐ ｐ），由顶部灰、灰褐色薄层凝灰岩，上 部浅灰、灰绿色块状玻基玄武岩，中上部灰、深 灰色杏仁状玄武岩，下部灰、深灰色块状玻基玄 武岩组成，含矿岩系厚度≥７０ｍ。区域地质简图 如图１。 １矿石质量特征 １矿石物质组成 砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、 １．矿物成份主要由长石和火山玻璃（部分为辉 炭质泥岩、煤层组成；（Ｐ ｐ）主要为灰绿色、暗 灰绿色、深灰色凝灰岩、玄武岩；（Ｐ，ｍ）主要为 石）组成，含少量方解石、硅质、磁铁矿、伊丁石、钛铁矿、粘土、褐铁矿、绿泥石等。 生物碎屑灰岩。峨眉山玄武岩组为赋矿层位。 收稿日期：２０１８—０２—１２ 作者简介：黄毅（１９８２一），男，贵州人。工程师，长期从事地质矿产勘查工作。 黄毅，潘启权：贵州大方白龙村建筑用玄武岩矿转变为纤维用玄武岩的探讨 １９ 绿泥石：呈细小鳞片状集合体，分布于岩石 ＼竺／ 裂隙之中。含量２％。 １．２矿石结构构造 据野外观察和室内岩矿鉴定结果，玄武岩矿 ＼ ＼ ｒ／—— ＼ —、＼ ＼ 主要为杏ｆ 状结构、块状构造。杏ｆ■状结构：主 要南不规则状和椭圆状杏仁体组成，大小一般直 ＼ ，———————— 径０．５～５ｍｍ。杏ｆ■体呈不规则网状、不规则状， 南火山玻璃充填，脱玻化为粘土矿物皂石及硅质， ＾ ＼ ｝ｔＨ， ．■■‘：＝ ·‘ 当一 杏ｆ＾＝体约占岩石总量４０％。 块状构造：由粒度０．Ｊ～０．３ｒａｍ之间自形一半 区域地质筒图 回－回 回 回 囵 １．二叠系上统龙潭组；２．二叠系上统峨眉山玄武岩组；３．二 叠系中统茅口组；４．海西期二叠系辉绿岩；５．研究区范围 图１区域地质简图 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｇｉｏｎａｌ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｍａｐ 自形粒状斜长石杂乱分布于火山玻璃之中构成块 状玄武岩，无明显的细分层。 １．３矿石化学成分 化学成分与辉长岩或辉绿岩相似，ＳｉＯ：： ３８．２２％－６０．６７％，Ａ１２０３：６．３５％－２０．７０％，Ｆｅ２Ｏ３： ８．９６％～ｌ７．６２％，ＣａＯ：１．０２％－ｌ１．９１％，ＭｇＯ： 长石：自形一半白形粒状斜长石杂乱分布于 火山玻璃之中。长石粒度０．１—０．３ ｍｍ，部分长石 ２．１ ５％～５．５０％，Ｋ２Ｏ＋Ｎａ２０：０．４７％－４．７ １％，ＴｉＯ２： 粘土化，其表面模糊不清。含量２５％～７０％。 火山玻璃：充填于不规则状杏仁体或长石构 成的不规则状格架中，火山玻璃脱玻化为粘土矿 物皂石，保存其不规则形态，呈细小鳞片状，聚 集成片状、扇状、放射状分布。含量１０％～３０％。 辉石：半白形粒状辉石充填于自形一半自 形粒状斜长石构成的不规则状格架中石粒度多 ＜０．１ｍｍ，少数可达０．２ ｈｉｍ。含量１５％～２０％。 １．９７％～５．２１％．Ｌ．Ｏ．Ｉ：０．９８％～１２．７５％，见表１。 表１矿石化学成分表，％ Ｔａｂ．１ Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｂａｓａｌｔ（ｔｏｐ ｔｏ ｂｏｔｔｏｍ）ｉｎ Ｂａｉｌｏｎｇ Ｖｉｌｌａｇｅ，Ｇａｏｄｉａｎ Ｔｏｗｎｓｈｉｐ，Ｄａｆａｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ 方解石：部分为长石蚀变，其表面模糊不清， 部分为后期充填，呈脉状，脉宽＜０．１ ｍｍ。含量 ５％～ｌ０％。 硅质：长石蚀变为方解石析出矿物，硅质 呈细小团块状，其分布多于方解石有关。含量 ５％＜～２０％。 磁铁矿：呈半自形粒状，粒度＜０．０５ ｎｌｌｌｌ。含 量＜５％。 伊丁石：分布于长石格架之中，为原岩中橄 ２岩石特征分析及开发利用方向研究 榄石蚀变而来，仅见橄榄石自形粒状形态。含量 １％。 不同用途的玄武岩质量要求详见表２。其中， 拉丝玄武岩原料推荐的成分范围应用的是中科院 连续玄武岩纤维的原料筛选方法与数据库》的研 究成果，并结合四川点石公司提供的生产合格值 表３列 了已拉丝成功的玄武岩原料成分值， 其中格鲁吉亚是国外最早拉丝成功的玄武岩产地。 钛铁矿：呈针柱状，粒度（长轴）＜Ｏ．１ ＩＹｌｍ， 矿产资源研究重点实验室刘建明教授《建立制造 星散分布。含量２％～３％。 粘土：长石蚀变部分产物，含量＜５％～５０％。 不规则团块状分布，或混杂粘土矿物分布。含量 ＜５％ 褐铁矿：褐铁矿呈非晶质粉末状，聚集成 指标，见表３。 ２０ 有色金属设计 第４５卷 拉丝玄武岩推荐值 ４５—６Ｏ 拉丝玄武岩合格值 ４８—５３ 开采技术条件 １２—１９ ５—１５ ６—１２ ５－９ ３—７ ３－６ ２．５—６ 刘建明；ＣＡＯ＞１２％会影响粘度 ２０１５四川点石提供，ＦｅＯ ８％一１４％ １４—１９ ０．５—２．５ ８－１４ 可采厚度卜２ｍ，夹石剔除厚度０．５－１ｍ，剥采比＜Ｏ．５：１，边坡角５５－６５。。 注：作岩棉、铸石用对Ｔｉ无要求。据行业标准（ＪＣ／Ｔ５１５—２００１）Ｔ（ＪＣ／Ｔ５１４．３—２００１），对铸石粉和铸石规定有游离铁含量、磨 耗量、耐酸碱度等要求，因此矿石应进行工业试验，以判断其可否制成合乎要求的产品。作纤维用对Ｆｅ有要求。 注：①矿棉生产中允许原料的化学成分可以有较大的波动，但要求配料后的酸度系数： ＭＫ＝（ＳｉＯ２＋Ａ１２Ｏ３）／（ＣａＯ＋ＭｇＯ）＞１．２—１．３ ②要考虑原料矿物、岩石的机械性能、块度的机械强度、熔解温度及熔融状态下的粘结性，粘结性决定其长纤维 的性能和质量。一般要求粘结度系数： Ｍｂ＝［ｍ（ＳｉＯ２）＋２ｍ（Ａ１２Ｏ３）］／２ｍ（Ｆｅ２Ｏ３）＋ｍ（ＦｅＯ）＋ｍ（ＣａＯ）＋ｍ（ＭｇＯ）＋ｍ（Ｋ２Ｏ）＋ｍ（Ｎａ２０）＞１．２－２．０ 式中：ｍ为各氧化物的分子数。 表３已拉丝成功的玄武岩原料成分汇总表，％ Ｔａｂ．３ Ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ｂａｓａｌｔ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ（％）ａｆｔｅｒ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌ ｄｒａｗｉｎｇ 注：除格鲁吉亚外，其余均为四川点石提供。 通过与岩石化学成分评价标准，表２对比， 通过对省内外的调查比对，在生产工艺上生 上部浅灰色玻基玄武岩指标符合要求，取样进行 产玄武岩连续纤维的试验装置和工业装置已经建成 实验室试验已成功拉丝；中下部黑色玄武岩，各 并投产。由于采用了更为完善的研究成果，大大降 项指标符合要求，平均组份中，仅Ｔｉ略偏高，应 低了能耗，也相应地降低了玄武岩连续纤维的生产 对拉丝无影响，抗压强度１８７ＭＰａ。从岩性上来分 成本。玄武岩连续纤维的生产成本开始低于玻璃纤 析，凝灰岩不具拉丝条件，玄武岩中玻基玄武岩、 维的生产成本。大规模生产连续性纤维可行。 气孔状玄武岩、蚀变玄武岩等与颜色无直接关系， 通过对省内外的市场调查，武岩长纤维有较 大的利润空间和盈利空间。在市场具有较强的竞 争力。 参考文献： ［１］刘建明，等．建立制造连续玄武岩纤维的原料筛选方法与 数据库．２０１４． 化学成分符合拉丝要求即可成功拉丝。 ３建筑用玄武岩转变为纤维用玄武岩的导 向性建议 通过对玄武岩矿石化学成分的分析研究，本 矿山主要化学成分与拉丝玄武岩原料推荐的成分 ２］付法凯，石毅，汪江河，等．河南大安玄武岩生产连续纤维 范围符合很好，经过实验室试验拉丝成功。化学 【成分上具备扎实的生产玄武岩纤维基础。玄武岩 的可利用性探讨【Ｊ］．中国非金属矿工业导刊，２００９（１）：５３— ５６ 厚度大，分布范围广，在资源储量上对大规模开 发有保障。
