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第一节 矿床类型
石榴子石在自然界中分布十分广泛,常以付矿物成分产于多种岩石之中,尤其在变质的片岩、片麻岩中更为常见。尽管人们从不同目的对石榴子厂的成因类型进行大量的探讨和研究,然而对于石榴石矿床类型的划分尚未有被多数人所公认的方案,综合石榴子石的成因类型结合当前开采利用的情况进行归纳,大致可分为原生矿床和次生矿床两大类。在原生矿中依据石榴子石的成因类型可分为榴辉岩型;区域变的片岩、片麻岩、变粒岩型;火山岩型;伟晶岩型和接触交代矽卡岩型等五种类型。在次生矿床中由于石榴石经风化、迁移、沉积等作用按其聚集产出位置可分为风化的残坡积砂矿、河湖沉积砂矿和滨海砂矿三种类型。对于这些不同成因类型的矿床来说,由于组成矿床的石榴子石含有不同的主要端元分子,从而导致开发利用程度的差异。通常作为磨料用的石榴子石,人们要求石榴子石是由镁铝——铁铝榴子石含有不同的主要端元分子所组成,而对作砂吹、过滤介质及宝石用的矿床,虽然承认由各种端元分子为主所形成的石榴子石均可利用,但是仍以铁铝榴石端元分子所组成的石榴子石矿床为好,因此人们在开发利用石榴子石矿床中,主要是原生榴辉岩型、区域变质的片岩,片麻岩,变粒岩型和次生的砂矿等几种类型。现将各类型矿床的产出特征简述如下:
1、榴辉岩类矿床;
榴辉岩的化学成分相似于辉长质—玄武质成分的岩石,其组成矿物主要由绿辉石和石榴石组成,典型者不含斜长石,可含少量的紫苏辉石、兰晶石、石英等,金红石是常见的一种付矿物。榴辉岩体常是构成石榴子石矿体的主体。由于榴辉岩成因较复杂以及它的矿物组合仅在异常条件下才是稳定的,因此这类矿床中的石榴子石矿体形态一般较复杂,多呈凸镜状和囊状产出。矿石内所含石榴子石一般为10~40%富者可达60~70%,石榴子石主要是由镁铝榴石和铁铝榴石两种端元分子所组成的固液体,两者固溶比随着榴辉岩的成因而有变化。这类矿床所产的石榴子石是制造高级磨料的重要来源之一,当前世界生产的高级磨料主要是来自这一类型。在这种类型的矿床中常有宝玉石和金红石等矿产与之共伴生。这类矿床探明储量的产地不多主要是美国纽约州华伦郡(Warven county)北溪(North Creek)一带的矿床和南非的金伯利矿。我国所探明的石榴子石储量中,属于这一类型的有湖北阳县大阜山金红石矿床。
2、片岩、片麻岩和变粒岩类矿床:
这类矿床在民办上分布较广,是石榴子石的主要来源之一,并且对次生矿床的形成有着重大影响。这类矿床的产出我与古老的结晶基底和各个地质时期的造山带有关,它在这些不同时期所形成的大面积区域变质岩中的产出部位贯穿于不同变质级的绿片岩相,角闪岩相,麻粒岩相和榴辉岩相内的片岩、片麻岩、变粒岩中,在条件有利时可形成以石榴子石为主的岩相带,矿石的矿物组合变化大。组成矿体的石榴子石以铁铝榴石端元分子为主,矿体与围岩有时呈渐变过渡关系,矿体形态较规则常呈似层状、凸镜状,矿石中石榴子石含量由贫到富不等一般多为10~30%,最富可达75%,矿床规模一般为大中型。在这类矿床产出的上下层位中常有石墨、硅线石、兰晶石、刚玉等矿床的产出,或是与其相伴生,从而增加了其经济效益。在当前世界开采的石榴子石主要矿山中约有三分之一是属于这一类型。许多有价值的砂矿形成都与这种类型有关,有个别砂矿实际就是这类矿床在风化过程中部分轻矿物被冲刷搬运带走使石榴子石更加富集而成。如美国爱达荷州费恩伍德木匠溪砂矿以及我国四川汶川龙溪沟砂矿。这类矿床在我国分布十分广泛除东南沿海省份外,其余各省均有分布,在已知矿床(点)中约半数以上属这种类型。
3、 火山岩类矿床:
这个名称是否妥当,当可商榷,其涵意是把那些产于不同深度和以中、酸性为主的火山岩、次火山岩和侵入岩等多种含石榴子石的岩石所构成的矿床均归属这一类型中。含矿岩体的产出和分布多处于造山洗动带内受主干断裂控制。石榴子石在岩体内一般呈均匀分布,矿石类型单一,矿体形态受岩体控制,矿床规模则取决于岩体的大小。组成矿床的端元分子以铁铝榴石为主。在矿床内未见有共、伴生矿产的报导。从含矿岩体看在世界范围内分布十分广泛,但是由于石榴子石受着生成条件所限,在岩体中含量通常不高,多呈付矿物产出,能够富集构成矿床者为数很少。已知日本有奈良县二上山和爱知县雨泷山二个安山岩矿床,苏联的哈萨克境内有谢米帕拉金等近十余处的纳长石化花岗岩矿床。因此按照提供石榴子石的来源这个目的衡量,这个类型矿床以作为主要类型。但从报导资料看这种类型的矿床规模大,仍然值得注意寻找。
4、 伟晶岩类矿床:
有关这类矿床的形成通常认为岩浆侵入和气热活动有关。其特征是化学成分较复杂,矿物种类多,为多种矿产成因类型之一;多呈脉状产出,脉体形态有板状、柱状、透镜状、串珠状等多种,脉体规模变化大,长由数米~千米,宽由数十米~数十米;脉体具有特殊的结构和构造构造;矿物结晶程度高和交代作用发育广泛等特点。随着脉体的不同石榴子石的品种亦有差异。其产出部位自脉壁至近石英核的各结构带中,石榴子石呈单晶组成的斑状、团状、囊状分布,含量变化大,分布很不均匀。这类矿床主要是宝石级石榴子厂的来源,矿床规模多为小型。对于一些含量较富的脉体,常常是作为采选其他矿产时的付产品加以综合回收利用。世界开采这类矿床较为有名的国家有巴西、印度、缅甸、坦桑尼亚、肯尼亚、津巴布韦和苏联等。我国在新疆、内蒙、江苏、四川等地区也发现有这类型的矿床,其中仅新疆和江苏两地见有宝石级的产品。尽管这种类型矿床对于石榴子石主要用途来说经济价值不大,但是作为寻找宝石级的产品来说仍应值勤得重视。
5、 矽卡岩类矿床:
这类矿床的形成与岩浆侵入演化后期气水热液活动关系密切,在空间分布上虽多见于岩浆与围岩接触的外蚀变带,但也有见于远离侵入体的围岩中。尽管影响矿产形成的因素很多,然而围岩的物理、化学性质和地质构造对矿化的富集程度、矿体的形态和规模等具有明显的影响。据野外观察这类矿床的产出,与中酸性小侵入体和碳酸盐类关系十分密切,组成矿石的端元子以钙铁榴石为主,有的也可出现以铁铝榴石为主的矿床,在围岩蚀变中随着石榴子石出现程度人们常利用它来作为划分蚀带的指示矿物之一。这类矿床的一个特点是常伴随着多种金属矿和非金属矿出现,这些金属矿或非金属矿常产于本体中或是以本矿体作为顶、底板。一般很少专门进行这类石榴子石矿床的勘查开采工作,只是在开采其他矿产时,作为付产品进行回收利用。随着加工技术的改进和人们利用需求的增加,预计这类矿床的产量将会明显的增加,在我国这类矿床的分布仅次于区域变质型矿床。主要在东南部的省区,尤以长江中下游最为显著。
6、 风化残坡积类矿床:
这类矿床实际与原生的榴辉型、区域变质型和火山岩型三类矿床密切相关,在这三类矿床中,由于原矿含量不高经风化流失使石榴子石富集成矿。因此原岩的含量、风化程度和地势等对矿体的形态、规模、富集程度等有较大的影响,矿层分选程度差,矿床规模多为小——中型,易开采,部分矿床中有共伴生矿产产出,为石榴子石的次要来源。
7、 砂矿:
这类矿床是石榴子石的主要来源之一,有用矿物经水流和岸流作用富集成矿,矿层常由一种~数种有用重矿物共同组成,碎屑物的分选程度高,含矿层比较稳定,可由一至数层组成,矿体呈似层状、凸镜状或条带状产出于近地表外。矿床规模多为大、中型是其共同的特点,不同的是,河砂矿床除产出现代河床、河漫滩外也产出于河流的各级阶段地中,一般只有一个含矿层位,有用重矿物我富集在近基底部位,矿床规模大、中、小均有。而海滨砂矿则常在河流入海处呈狭长带状沿海岸分布,含矿层位可有多层,矿床规模一般较大,含矿层一般由近岸处向海中逐渐变薄尖灭。
第二节 矿床分布
据全国矿产储量表统计,国内资源截止1987年底,保有探明工业储量为2626万吨,其中C级储量23万吨,产地八处。
国内资源统计表
单位:万吨
| 1987年底保有探明储量 | 未统计的地质储量 | ||||
| 产地名称 | 储量级别 | 产地名称 | 储量 | ||
| C级 | D级 | C+D | |||
| 黑龙江省呼玛县达拉罕砂金砂 | 12.2 | 12.2 | 吉林省通化县光华石榴石矿 | 储量 | |
| 吉林省安图县东清独居石砂矿 | 1.7 | 1.7 | 河北省内邱县板子口一带矿床 | 80.2 | |
| 湖北省枣阳县大阜山金红石矿 | 2493.3 | 2493.3 | 河北省邢台皇寺谈话一带矿床 | 2500 | |
| 湖南省华容县三郎堰独居石砂矿 | 11.9 | 11.9 | 河北省邢台下底一带矿床 | 100.8 | |
| 湖南省岳阳县筻口独居石砂矿 | 13.9 | 13.9 | 山东省栖霞上马岭矿 | 66 | |
| 湖南省平江县江桥独居石砂矿 | 0.1 | 0.1 | 陕西省长安县下峪矿点 | 0.9 | |
| 陕西省安康县恒口砂金矿 | 36.7 | 36.7 | 甘肃省肃北花海子红旗山矿点 | 0.6 | |
| 四川省汶川龙溪沟砂矿 | 23.3 | 32.5 | 55.8 | ||
| 合计 | 23.3 | 2602.3 | 2625.6 | 合 计 | 5748.5 |
由于我国统计标准与美国统计资源的指标差别较大,如按美国标准衡量,在甸探明的工业储量中,可列入储量和储量基础的资源仅有55.8万吨。实际通过调查,我国已知以石榴子石为主的资源量比美国要多。如我们在邢台地区对群采点进行调查时,发现仅这个地区在以往地质调查中就圈定出三个启放带,以后又有资料按矿化程度估算地质储量达5600万吨,尽管这个地区的工作程度不高,地表没有工程进行控制,石榴子石的品质又未测定分析,数据的可信度不高,但从当地年产3000~5000吨精矿被利用的情况看,相当于美国统计中的储量基础还是可信的。类似这种情况的产地在国内其他地区不同程度的还有存在。为了对我国资源面貌有所了解,结合我国地质条件,选择成矿有利区段,重点查阅以往形成的区调或综合性矿产普查资料,把其中确认是矿床(点)的产地列表统计,全国就有79处,其中估算地质储量的产地七处,储量5700万吨,(见表2)。由此可以看出,我国资源相当丰富,拥有的储量和储量基础可达8400万吨。分布范围亦为广泛。探明储量较为集中。
第三节 主要地区储量
我国石榴子石矿床(点)统计表
| 编号 | 位 置 | 矿床(点)概况 | 规模 | 备注 |
| 1 | 黑龙江呼玛县达拉罕砂矿 | 在砂金勘探中,共圈出矿体5个(其中单独石榴子石矿体3个)平均品位5.5—7.3公斤/立方米 | 探明储量12.18万吨 | |
| 2 | 黑龙江集贤县羊鼻山一带矿点 | 矿产于石榴矽线黑云片麻岩中,含量10—30% | 小—中型 | |
| 3 | 吉林安图县东清砂矿 | 为独居石伴生矿产,砂矿中含量变化较大为1—5公斤/立方米 | 探明储量1.7万吨 | |
| 4 | 吉林通化县光华矿 | 矿产于前震旦辽河系黑云片麻岩中,共圈矿体9个,长91—600米,厚10—71米,含量15—38% | 地质储量80.15万吨 | 地方开采日采量20公斤/人日 |
| 5 | 辽宁宽甸大荒沟矿点 | 含矿岩石有十字石榴云母片岩,矽线石榴片麻岩和石榴矽线黑云片麻岩 | 小型 | |
| 6 | 辽宁平溪张岭大粟子沟一带矿点 | 石榴子石分布较广泛与铁矿关系密切,主要分布在铁矿体的顶、底板及近矿围岩中含量5—20% | 小~中型 | |
| 7 | 河北滦平县 | 仅报导找到工业石榴子石矿床、详情不清 | 中—大型 | |
| 8 | 北京密云高岭 | 在密云群大曹组中普启蒙含石榴石,以含榴黑云长英片麻岩榴辉黑云变粒岩含量较高,部分地段达20—30% | 中型 | |
| 9 | 河北内报板子口一带矿床 | 含矿岩石为石榴黑云石英片岩和石榴云母片岩,矿厚一般70米,含量30% | 地质储量2500万吨 | 地方开采 |
| 10 | 河北邢台皇寺谈话一带矿床 | 含矿岩石为石榴角交斜长片麻岩,石榴黑云斜长片麻岩及石榴角闪岩,各含矿岩石的石榴角交岩,各含矿岩石的含量变化较大在5—40%,一般为20—30% | 地质储量3000万吨 | 地方开采 |
| 11 | 河北邢台下底一带矿床 | 含矿岩为石榴云母片岩,单个矿体长400米,厚2—3米,含量30—50%。 | 地质储量100.8万吨 | 地方开采 |
| 12 | 内蒙卓资东山坡~凉城青龙湾 | 矿产于片麻岩和片岩中,含矿层厚数10米,含量10—20% | 中—大型 | |
| 13 | 内蒙狼山沙门代庙 | 产于花岗伟晶岩中 | 小—中型 | |
| 14 | 山西阳高县马奈庄 | 矿产于片麻岩和片岩中,含量10—20% | 小 型 | |
| 15 | 山西灵邱青羊口矿点 | 情况不清 | 不 清 | |
| 16 | 山西宁武大马军营矿点 | 情况不清 | 不 清 | |
| 17 | 山西东静矿点 | 矿产于太古蜀界河口群中的含矽线石榴二云片岩中 | 小 型 | |
| 18 | 山西汾阳常头村矿点 | 情况不清 | 不 清 | |
| 19 | 山西霍县里峪矿点 | 在石榴矽线石英片岩,石榴石英片曲和石榴黑云斜长片麻岩中含石榴子石10—20% | 小 型 | |
| 20 | 山西翼城盆沟村矿点 | 情况不明 | 不 清 | |
| 21 | 山东栖霞上马岭矿 | 物质 矿石为含磷灰石石榴石透辉石,含量10%,为岩浆期后气热蚀变而成 | 地质储量66万吨 | |
| 22 | 山东日照矿点 | 产于榴;辉岩中 | 小—中型 | |
| 23 | 江苏干余厉庄乡矿点 | 在片麻岩中有石榴子石石英脉厚1—2米,长灰千米,含量10% | 小 型 | |
| 24 | 江苏东海芝麻坊矿点 | 产于蚀变蛇纹岩中,呈脉状品位2—3公斤/立方米 | 不 清 | 生产宝石 |
| 25 | 江苏东海红土山矿点 | 在榴辉岩中含石榴石 | 小—中型 | |
| 26 | 江苏龙潭矿点 | 不 清 | 不 清 | |
| 27 | 安徽繁昌随山 | 在大冶灰岩与花岗岩接触带上有石榴子石的矽卡岩带,长1—2公里,宽150米 | 小—中型 | |
| 28 | 浙江淳安矿点 | 不 清 | 不 清 | |
| 29 | 福建明溪城关公社 | 矿床受深大断裂控制与新生代玄武岩有关,为风化剥蚀形成的残坡积—冲积砂矿矿床呈豆荚状,长360—1390米,宽10—15米,厚0.2—1.0米伴生有刚玉锆石,石榴子石粒径一般<3毫米 | 7358.39万克拉 | 地方开采 |
| 30 | 福建安溪科明乡石榴石矽卡岩 | 为铁矿伴生矿产 | 小 型 | |
| 31 | 福建龙岩下经 | 灰岩与花岗岩接触带上的石榴石矽卡岩 | 小 型 | |
| 32 | 河南汝临牛头山北坡 | 含矿岩石为石榴云母石英片岩和石榴角闪片岩,含量10—30% | 中—大型 | |
| 河南登封颖阳白家寨 | ||||
| 33 | 河南方城清河柏树岗 | 在陶湾群内的石榴绢云石英片岩中,含石榴石10% | 小—中型 | |
| 34 | 河南桐柏银河沟 | 含矿岩石为石榴云母片岩 | 不 清 | |
| 35 | 河南商城 | 石榴石产于太古界大别群新县组中的兰晶石榴辉岩中,念量30% | 中 型 | |
| 36 | 河南新县红显边砂矿 | 在信阳群中的石榴绢云母石英片岩和榴闪岩经风化搬运形成砂矿为金红石的伴生矿产 | 小 型 | |
| 37 | 湖北枣阳大阜山矿 | 在变质基性岩体中有石榴角闪岩含石榴石9—10%,由于风化在附近产生一些砂矿,石榴石为金红石的伴生矿产 | 探明储量2493.1万吨 | 地方开采金红石,石榴石利用情况不清 |
| 38 | 湖北通城 | 在元古界冷家溪群中的石榴二云石英片岩和十字石榴二云片岩中含石榴石,经风化在附近产生砂矿 | 物质 小—中型 | |
| 39 | 湖南华容三郎堰砂矿 | 为独居石伴生矿产,矿层厚6—13米,埋深数米—数十米 | 小 型 | 探明储量11.93万吨 |
| 40 | 湖南岳阳筻口砂矿 | 为独居石伴生矿产,矿层厚2—3米,埋深2—5米 | 探明储量13.88万吨 | |
| 41 | 湖南平江南江桥砂矿 | 为独居伴生矿产,矿层厚2—3米,埋深3—5米 | 探明储量0.08万吨 | |
| 42 | 江西分宜长富 | 在四层铁矿中,有三层含石榴子石 | 小—中型 | |
| 43 | 广东韶关枫头墟马岭 | 为花岗岩与灰岩接触变质的矽卡岩中有石榴石矽卡岩带 | 小—中型 | |
| 44 | 广东乳源县东 | 在花岗岩与灰岩接触部位有石榴子石的矽卡岩产出 | 小 型 | |
| 45 | 陕西商南汀河一带 | 矿产于陨西群石片麻岩中含量10—15% | 中 型 | |
| 46 | 陕西长安下峪矿点 | 矿产于秦岭群含石墨石榴矽线黑云片麻岩中,含量15—54%,粒度一般2—5mm | 地质储量9452吨小型 | |
| 47 | 陕西安康恒口 | 为砂金矿伴生矿产,含量3.25公斤/立方米 | 探明36.7万吨中型 | 砂金开采,石榴石未回收 |
| 48 | 陕西汉中青桥铺老沟 | 为含石榴石云母石英片岩,含量5—15% | 小 型 | |
| 49 | 甘肃礼县黄家河格子沟 | 为石榴子石矽卡岩 | 不 清 | 在相邻的武山县苟家河村场有石榴云母片岩 |
| 50 | 甘肃兰州十里 | 矿产于皋兰系石榴黑云片岩中含量5—20% | 小 型 | |
| 51 | 甘肃山丹桃葫芦山 | 为云母石榴片岩风化残积砂矿 | 小 型 | |
| 52 | 甘肃洒泉金塔县西山 | 在奥陶志留系的石榴黑云片岩中,圈出长350—400米,厚2—3米,含石榴石10—20%的矿体 | 小—中型 | |
| 53 | 甘肃安西北石榴井 | 在奥陶志留系的片岩中有含石榴石片岩三层总厚26米品位40% | 中—大型 | |
| 甘肃安西二道井 | 有含石榴石片岩九层,一般长200米,为接触交代型,含量10—15% | 中型 | ||
| 54 | 甘肃肃北花海子红旗山 | 含矿岩石为前寒武石榴云母片岩,含量5—10%,矿层出露长57公里,宽0.2—0.3公里,风化后形成砂矿一般厚0.2—0.6米,品位一般10—30公斤/立方米 | 地质储量0.59万吨小型 | 曾开采过,因无销路,而停采 |
| 55 | 新疆哈密大南湖906高地 | 矿产于矽卡岩中呈不规则脉状的块状集合体产出,单脉长1—70米,宽0.5—7米断续长1350米 | 小—中型 | |
| 56 | 新疆富蕴卡克达克 | 在伟岩中含石榴石达60—70% | 不 清 | |
| 57 | 新疆阿勒泰塔拉兰 | 在石榴云母石英片岩中含石榴石5—15% | 小—中型 | |
| 58 | 新疆阿勒泰布尔津塔浪 | 在矽卡岩中含矿体呈透镜状,石榴石呈囊状出现,晶体粒径0.5—80毫米 | 不 清 | 作宝石开采 |
| 59 | 新疆布尔津阿尤都 | 含石榴石伟晶岩长150米,厚30米 | 3—6吨 | |
| 60 | 新疆托里萨尔托海 | 矿产于基性岩与花岗岩接触处的基性岩中与石棉共生,含矿带围绕花岗岩分布晶体1—5毫米 | 不 清 | 作宝石开采 |
| 61 | 新疆新藏公路445公里喀拉喀什河南沟口 | 为风成砂矿含量5—10%矿贫范围小 | 地质储量55吨 | |
| 62 | 青海冷湖镇六五沟 | 矿产于石榴黑云石英片岩中 | 小—中型 | |
| 63 | 青海乌兰南林陀鸟里 | 矿产于变质角闪闪长岩中呈脉状,共见24条脉,一般长50—100米,宽10—30米,含量变化大2—74% | 小 型 | |
| 64 | 青海海南察汗乌苏河 | 矿产于下古生界下部的白云石榴石英片岩,石榴黑云片岩和石榴片岩中,含量5—2% | 中—大型 | |
| 65 | 青海玛多卡卡托河 | 中—大型 | ||
| 66 | 青海玛多一克光 | 中 型 | ||
| 67 | 青海唐古拉温泉西吴漫通洞 | 矿产于石榴透辉矽卡岩带中,带长1130米,宽45—140米 | 小 型 | |
| 68 | 四川平武阴平 | 产于石榴云母片岩中含量一般为10% | 中 型 | |
| 69 | 四川汶川克枯龙溪 | 矿石为石榴二云片岩,石榴二云石英片岩,含量5—20%,一般为10% | 中 型 | |
| 70 | 四川汶川龙溪沟砂矿 | 为上述地层风化的残坡积砂矿,平均厚3.28米,含量21.8公斤/立方米 | 探明储量 | |
| 55.8万吨 | ||||
| 71 | 四川茂汶较厂涓门一带 | 矿石为石榴二云片岩,石榴二云石英片岩,含量一般为10% | 中 型 | |
| 72 | 四川丹巴伟晶岩区 | 在伟晶岩中含石榴子石 | 不 清 | |
| 73 | 四川宝兴大雪矿 | 在石榴绿泥云母片岩中含石榴子石110% | 小—中型 | |
| 74 | 四川石棉田湾 | 含矿岩石有石榴云母片岩,石榴黑云长英片岩和石榴二云片岩含量5—20% | 小—中型 | |
| 75 | 四川西昌崔家营 | 矽卡岩中含石榴石35%,宽1—5米 | 小 型 | |
| 76 | 西藏聂荣 | 石榴产于石榴二云石英片岩和条带混合岩中,含量5—15% | 中 型 | |
| 77 | 西藏东巧 | 中 型 | ||
| 78 | 西藏聂拉木友谊桥 | 含矿岩石为石榴石片麻岩 | 大 型 |
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