國內(nèi)一種含鋁礦地質(zhì)特征和礦物學相關研究現(xiàn)狀

李興衡

（江西理工大學 資源與環(huán)境工程學院，江西 贛州 341000）

傳統(tǒng)意義的鋁礦石主要成分為氧化鋁水合物，最低工業(yè)品位通常要求Al2O3≧55%，其余常見的雜質(zhì)成分為氧化硅與氧化鐵。Al2[Si4O10](OH)2是一種含水鋁硅酸鹽礦物，具有天然的層狀結(jié)構(gòu)，其天然礦石由于雜質(zhì)的存在，Al2O3含量一般低于30%。以前，并沒有按照像傳統(tǒng)意義的鋁礦石那樣，當作成分鋁礦對待使用，主要是用作雕刻品材料。近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及我國進出口貿(mào)易往來的擴大，此種礦產(chǎn)資源的開采和利用升溫，呈現(xiàn)與傳統(tǒng)鋁土礦作用重合的很成分鋁應用趨勢，其研究也逐漸受到重視。由于此種礦石應用起步較晚，因此國內(nèi)相關研究成果數(shù)量較少，但由于我國該礦物相對儲量較大，該領域的研究目前處于朝陽階段，有很大的研究空白尚待填補。

在2014年，張莉麗等人對當時國內(nèi)此種含鋁礦物分布、開發(fā)研究及應用狀況進行了總結(jié)，當時，此種含鋁礦物資源的地質(zhì)勘探工作開展程度較低[1]，經(jīng)過幾年，隨著新的此種含鋁礦物礦床陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)，新的課題也隨之而來。此種含鋁礦物地質(zhì)特征和礦床成因的研究，其成果對此種含鋁礦物新礦床的找礦具有重要的參考意義。另外由于自然界基本不存在此種含鋁礦物純的集合體[2]，產(chǎn)地不同，其組成、雜質(zhì)種類和含量的不同，也決定了不同產(chǎn)地的此種含鋁礦物，其工業(yè)品用途及藝術品價值不盡相同，而這些往往與礦物具體組分組成密切相關。因此圍繞新產(chǎn)地或原有產(chǎn)地出產(chǎn)的此種含鋁礦物進一步深入而開展的的研究成果，是這兩個課題領域近年來實際的拓展方向。

1 國內(nèi)Al2[Si4O10](OH)2礦地質(zhì)特征和礦床成因研究的現(xiàn)狀

我國此種含鋁礦物礦產(chǎn)資源的各省分布較數(shù)年前并沒有特別變化，仍然是以福建、浙江為主，占據(jù)大部分探明儲量，同時內(nèi)蒙古、陜西、山西等省也有少部分的儲量。但是，探明儲量較數(shù)年前有較大的變化，相應的，近年來國內(nèi)相關研究仍然主要集中在福建、浙江，其他產(chǎn)地零星也有學者研究，主要是圍繞著勘探工作新發(fā)現(xiàn)的礦床進行，因此在近年來，各地的地質(zhì)勘查單位，成為本方面研究的主力軍。

1.1 福建省

在2017年，福建建甌水源鄉(xiāng)井后村的井后此種含鋁礦物礦床被確定為當時探明儲量的全國最大礦床，中化地質(zhì)礦山總局福建地質(zhì)勘查院的相關團隊盧林、林子華等在2017年、2018年發(fā)表的研究成果顯示，該地此種含鋁礦物礦床貯礦的火山巖地層及其巖性組合對蝕變礦化有著深刻的影響[3]，同時根據(jù)該礦床的蝕變礦物特征針對此種含鋁礦物找礦意義進行了研究[4]。

同時，福建的壽山石作為經(jīng)典的此種含鋁礦物品種，依然受到研究者的重視，林敏于2017年發(fā)表的研究成果中，對產(chǎn)地的火山作用特征及與壽山石成礦關系進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)礦體受火山構(gòu)造控制明顯，并總結(jié)了其特有的特點[5]。

黃德里于2016年發(fā)表的研究成果顯示，福建省仙游縣大鐘山礦區(qū)，充填型此種含鋁礦物是其中工藝雕刻石原料的主要來源[6]。

1.2 浙江省

浙江省近年來本方面的研究主要集中于青田縣周邊地理位置的礦脈，浙江省地質(zhì)勘查局的葉澤富等人于2017年發(fā)表對在阜山鎮(zhèn)周村的此種含鋁礦物礦區(qū)勘探的工作成果，其結(jié)果更新了周村礦區(qū)此種含鋁礦物雕刻石、凍石的含量現(xiàn)狀[7]。于春等人于2017年發(fā)表對金降寨此種含鋁礦物礦床的研究中，系統(tǒng)地闡述了該地區(qū)礦區(qū)地質(zhì)特征、礦床地質(zhì)特征、蝕變特征以及對成因進行了探討，認為成礦方式以順層交代蝕變?yōu)橹鱗8]。

1.3 其他省份

近年來，除了福建省和浙江省的此種含鋁礦物礦以外，還有行業(yè)相關人士和學者分別對甘肅、江西、河南、內(nèi)蒙古、山西省的此種含鋁礦礦的地質(zhì)特征和成因進行了研究。

甘肅省地礦局的王亮在2018年發(fā)表的成果中，對甘肅北山南金山此種含鋁礦的特征與其成因進行了研究，認為該地的礦床蝕變以中低溫的熱液蝕變?yōu)橹?，且成因類型屬中、低溫交代[9]。江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局的吳斌、吳歡軍于2018年的發(fā)表成果中，對江西五府山此種含鋁礦地質(zhì)特征及成因進行了研究，認為該地為熱液蝕變型高嶺石—此種含鋁礦礦床[10]。曹高社等人在2015年發(fā)表的研究成果中，認為焦作地區(qū)太原組層狀硅質(zhì)巖中新發(fā)現(xiàn)的此種含鋁礦物礦物，揭示著華北陸塊在太原組沉積時期可能伴隨著一個大的構(gòu)造熱事件[11]。艾娟等人于2019年發(fā)表的研究成果對內(nèi)蒙古科右前旗好力寶此種含鋁礦的地質(zhì)特征進行了分析和描述，并認為該礦床具有很好的經(jīng)濟價值[12]。中國地質(zhì)大學的張華鋒、張少穎在2020年發(fā)表的關于山西省五臺白云此種含鋁礦地質(zhì)特征的研究成果中，闡述了該地礦床由氧化的強酸性流體在350℃～270℃之間蝕變而成的觀點，并提出了進一步待研究的問題[13]。

此種含鋁礦地質(zhì)特征和礦床成因研究，對今后相關工作人員尋找礦床以及評估礦床的經(jīng)濟價值，具有很重要的指導意義。因此，在近年來國內(nèi)此種含鋁礦物相關的文獻中，占據(jù)比較大的比例。

2 國內(nèi)Al2[Si4O10](OH)2相關礦物學和譜學研究的現(xiàn)狀

如前所述，不同產(chǎn)地的此種含鋁礦，其成分不盡相同，決定了其礦物學和譜學特征具有各自的特點，因此，關于礦物學和譜學的研究，主要也圍繞著研究特定產(chǎn)地來展開。

近年來被關注最多的仍然是福建壽山石，壽山石是一種高嶺石族礦物，一般是各種型鋁硅酸鹽伴生組成的礦物，其中含有高嶺石質(zhì)此種含鋁礦。中國地質(zhì)大學的陳濤等人在2019年發(fā)表的研究成果中，提出了利用譜學確定雜質(zhì)含量，鑒別昌化石與壽山石其中的主要品種——高山石的方法[14]。席佳鑫、陳濤對壽山石中的新品種——金獅公山的豆耿石進行了礦物學和譜學相關的研究，發(fā)現(xiàn)其主要成分為地開石，此種含鋁礦則是其中的雜質(zhì)成分[15]。董晉琨等人于2017年發(fā)表的研究成果中，發(fā)現(xiàn)壽山石中的此種含鋁礦分型主要在峨嵋礦床、旗降礦床，同時闡述了峨嵋礦石主要為此種含鋁礦的2M 型，基本不含其他礦物相的研究觀點[16]。根據(jù)許雅婷等人于2019年發(fā)表的研究成果中，壽山石中的溪蛋石，由純度很高的此種含鋁礦組成，并以單斜2M型存在，同時其風化石皮與基質(zhì)部分礦物組成也均為此種含鋁礦[17]。辜洋建等人對老撾石和壽山石進行了礦物學對比研究，在2017年發(fā)表的研究成果中顯示，含有此種含鋁礦是壽山石區(qū)別于老撾石的特點之一[18]。

其他產(chǎn)地的此種含鋁礦相關研究，在近年來也有所涉及，但均停留在2015年。袁野等人在2015年發(fā)表對江西高洲石的相關研究中，認為“高洲石”的主要礦物成分為高嶺石族礦物和此種含鋁礦[19]。浙江工業(yè)大學的胡仙超等人于2015年發(fā)表的對浙江青田石的紅外光譜特異性研究成果中，對4種類型的青田石的透射紅外光譜分別進行了詳細的特征分析[20]。中國礦業(yè)大學的梁鵬等人對京西潭柘寺地區(qū)紅廟嶺組此種含鋁礦進行了礦物學和譜學的研究，認為潭柘寺地區(qū)此種含鋁礦的分布主要在二疊系上統(tǒng)紅廟嶺組頂部黏土巖，此種含鋁礦含量約在18.9%～88.5%，另外其類型主要為單斜2M型[21]。

對此種含鋁礦進行礦物學和譜學的研究，是某產(chǎn)地此種含鋁礦成分確定的重要方法，研究成果可以確定此種含鋁礦的工業(yè)原料價值，同時對鑒別藝術品原料級別的此種含鋁礦的產(chǎn)地也有很重要的意義。

3 存在的問題和研究方向的建議

目前國內(nèi)此種含鋁礦相關研究中，地質(zhì)特征與礦物學領域，均存在地域性課題過于集中的問題，傳統(tǒng)的此種含鋁礦應用主要集中在人造金剛石制造以及工藝品雕刻，而相關的研究則主要集中在壽山、青田、京西的此種含鋁礦，以及相同品位其他產(chǎn)地此種含鋁礦的地質(zhì)學和礦物學特點，這些此種含鋁礦品位與傳統(tǒng)鋁礦的含鋁量更接近，經(jīng)濟價值較高。然而近年來隨著玻纖[22]、特種水泥等材料工業(yè)對更低品位此種含鋁礦原料使用嘗試的成功，在事實上其他產(chǎn)地（如福建平和、內(nèi)蒙古等）的此種含鋁礦也有較大的開采量和工業(yè)應用量，其經(jīng)濟價值總量不容忽視，但而相關的研究并沒有很好地跟進。因此，已有礦區(qū)的中低品味以及新勘探產(chǎn)地的此種含鋁礦的相關研究，是具有實際社會價值的建議方向。