凹凸棒石,又名坡縷石,是一種2:1型鏈層狀結構含水鎂鋁硅酸鹽礦物,少有的天然一維納米材料,晶體呈針狀、棒狀或纖維狀。
由于其特殊的成分、鏈層狀晶體結構和纖維狀形貌,凹凸棒石具有良好的吸附、催化、脫色、熱穩定及膠體等性能,在礦物學(xué)、材料科學(xué)、土壤科學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等諸多領(lǐng)域都受到了高度的關(guān)注,是一種具有廣泛應用前景的非金屬礦物。
工業(yè)意義的凹凸棒石礦床主要分布于中國、美國、西班牙、法國、土耳其、澳大利亞等國,其中凹凸棒石在中國的儲量占60%。
1、國外凹凸棒石資源概況
國外凹凸棒石黏土探明儲量約為4000多萬(wàn)t,凹凸棒石礦床主要形成于整個(gè)白堊紀和第三紀。
(1)美國
美國的凹凸棒石礦床主要分布在佐治亞州與佛羅里達州的邊境地區,該地區礦床形成于半咸水瀉湖和潮汐環(huán)境,屬于典型的陸相礦床。佛羅里達州為富凹凸棒石的漂白土礦床,而佐治亞州北部漂白土中的凹凸棒石含量較低,蒙脫石含量較多,表現為含凹凸棒石的膨潤土。另外,在其他11個(gè)州也分布有約29個(gè)礦點(diǎn)。
(2)西班牙
位于西班牙西部的托雷洪盆地是西班牙主要的凹凸棒石產(chǎn)地,屬于典型的湖相沉積型礦床,無(wú)論是從規模、質(zhì)量,還是歷史、經(jīng)濟意義來(lái)說(shuō),各個(gè)方面均聞名于世。
除此之外,位于塞維利亞省西南部的萊夫里哈凹凸棒石礦床,靠近瓜達爾基維爾河的入???,形成于海洋向陸地變化的過(guò)度沉積環(huán)境下,是西班牙第二大凹凸棒石產(chǎn)地。
(3)法國
法國的主要凹凸棒石產(chǎn)地是博胡-羅濱礦床,位于奎索伊漸新世盆地的北部,是直接沉積形成于淺海、邊緣?;蚩拷鼰釒绎L(fēng)化強烈的湖泊中的。
(4)土耳其
土耳其的主要凹凸棒石產(chǎn)地位于安納托利亞高原上的厄斯基色希爾地區,伴有規模較大的海泡石礦。
(5)澳大利亞
澳大利亞的凹凸棒石資源非常豐富,已在五個(gè)州發(fā)現了具有較高經(jīng)濟價(jià)值的凹凸棒石礦床或礦點(diǎn),其中以西澳大利亞省的萊克內拉梅恩凹凸棒石礦床規模最大,整個(gè)礦床長(cháng)達23km,寬5km,礦層厚約4-9m,為澳大利亞主要的凹凸棒石產(chǎn)地。
2、國內凹凸棒石資源概況
我國的凹凸棒石資源儲量約占全球儲量的60%,約為6000多萬(wàn)t,屬優(yōu)勢非金屬礦產(chǎn),是非常重要的戰略資源,主要分布在蘇皖地區、西北及中部的一些地區。
(1)盱眙等蘇皖地區
蘇皖交界處的明光、來(lái)安、盱眙以及六合等縣區是我國凹凸棒石最為重要的礦帶,目前,蘇皖地區凹凸棒石資源豐富,產(chǎn)量最多的是江蘇和安徽兩省。
江蘇盱眙以及六合地區礦產(chǎn)呈水平層狀,大小礦點(diǎn)有30余處,其中以盱眙的龍山、雍小山和六合的小盤(pán)山規模較大,質(zhì)量較好。該地區礦層為第三系玄武質(zhì)火山沉積巖系,產(chǎn)于玄武巖夾層中,為火山-沉積型礦床,礦層穩定,規模較大,出露地表,厚度一般為數米,最厚可達10m以上,沿水平方向延展,長(cháng)、寬分別可達數百米甚至上千米。
明光官山及盱眙龍山的凹凸棒石為河湖相碎屑沉積型,以單斜晶系為主,品位與白度較高。盱眙龍山凹凸棒石的類(lèi)質(zhì)同象替代現象較少,結晶度較低,晶粒徑較小,顯微形態(tài)呈絮狀團聚體。相比之下,明光官山的凹凸棒石結構中類(lèi)質(zhì)同象現象突出,結晶度較高,晶粒徑大,電子顯微鏡下呈短柱狀團聚體。這兩個(gè)地區的凹凸棒石都有較好的脫色吸附性能,可廣泛應用于農業(yè)、環(huán)境治理行業(yè)等。
(2)甘肅臨澤
河西走廊的甘肅臨澤縣也是我國非常重要的凹凸棒石礦帶,主要為含較多白云石的碳酸鹽型凹凸棒石礦,品位較低,為富鎂堿性介質(zhì)中結晶析出的沉積型礦床。
該地區所產(chǎn)凹凸棒石富含動(dòng)植物所需的19種微量元素,其中碘、銫、鍶、硼等元素的含量較為突出,被廣泛應用于土壤改良、修復、畜牧業(yè)飼料添加劑等。
(3)內蒙古杭錦旗地區
凹凸棒石在內蒙古杭錦旗地區也有大量分布,主要是低品位凹凸棒石礦床。
(4)河南南陽(yáng)
河南南陽(yáng)盆地中發(fā)現了富含白云石的凹凸棒石礦帶,位于東秦嶺褶皺帶中部,南陽(yáng)盆地凹陷的北西部邊緣,礦體呈層狀,礦石礦物以白云石為主,其次是凹凸棒石、石英和蒙脫石,但下部礦層中凹凸棒石和蒙脫石的含量相對增加,并存在凹凸棒石和蒙脫石相對富有的層位。
該地區白云質(zhì)凹凸棒石有非常良好的補強性能,適合用作塑料、橡膠的填料,尤其是作聚氯乙烯的填料。
(5)湖北隨州
湖北隨州境內也分布有凹凸棒石礦床,主要產(chǎn)于隱晶質(zhì)白云巖中,伴生白云石、石英、褐鐵礦等礦物,該礦區凹凸棒石大多是由白云石風(fēng)化蝕變而成。
國內其他地區也有零散的凹凸棒石礦區,各礦點(diǎn)資源各有特色。