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(二)白云巖
白云巖(dolomite)一詞最初由法國(guó)學(xué)者Dolomieu首先提出,它是一種沉積-成巖碳酸鹽巖,主要由白云石礦物組成。與石灰?guī)r不同,白云巖主要是由次生交代成巖作用形成的,因此,研究白云巖成巖作用十分重要。
1.成巖階段的識(shí)別
白云巖主要是由石灰?guī)r交代而成(圖版3-11,3-12)。白云巖化作用主要發(fā)生在半干旱地區(qū)的潮間-潮上帶,于沉積后不久即準(zhǔn)同生階段形成,也可能發(fā)生于更晚的成巖階段。早期白云巖顆粒一般很細(xì),伴隨有標(biāo)示潮上帶的構(gòu)造,如干裂、蒸發(fā)巖及其假晶、隱藻紋層石(圖版3-13,3-14)和窗孔構(gòu)造。
成巖階段晚期白云巖化,從局部交代巖石某些顆粒,變化到全部交代。晚期白云巖化常使石灰?guī)r的原始構(gòu)造面目全非,以致化石保存不好,沉積構(gòu)造難以確定。很多寒武紀(jì)白云巖不具交代痕跡,可能為原生白云巖,能識(shí)別出石灰?guī)r的所有結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,特別是疊層石。
2.分類
在白云巖的分類中,主要包括成分分類、結(jié)構(gòu)分類以及成因分類。在油氣調(diào)查中,比較常用的是結(jié)構(gòu)分類。其結(jié)構(gòu)分類應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn):
(1)石灰?guī)r的結(jié)構(gòu)分類和命名原則適用于白云巖,所不同的是僅是成分,即石灰?guī)r的成分主要是方解石,而白云巖的成分主要是白云石。
(2)在白云巖中,晶粒結(jié)構(gòu)發(fā)育,除泥晶結(jié)構(gòu)外,粉晶、細(xì)晶、中晶、粗晶結(jié)構(gòu)都相當(dāng)常見,晶粒較粗的,晶形常較好,多呈自形或半自形,集合體常呈砂糖狀,是較好的油氣儲(chǔ)集層。
(3)在白云巖中,交代結(jié)構(gòu)發(fā)育,石灰?guī)r中的云斑、白云巖中的石灰?guī)r殘余體均是交代作用所致。在白云巖分類中,常根據(jù)有無(wú)交代現(xiàn)象,分為具有交代結(jié)構(gòu)的白云巖和不具交代結(jié)構(gòu)的白云巖。
白云巖(Dolomite)
一、概述
白云巖是一種碳酸鹽巖,主要由白云石組成,含少量的方解石、粘土礦物、燧石、菱鎂礦,有時(shí)含有石膏、硬石膏、天青石、重晶石、黃鐵礦和有機(jī)質(zhì)等,其物理化學(xué)性質(zhì)列于表3-14-1。白云巖的顏色隨地質(zhì)環(huán)境、沉積條件有很大差異,一般為灰白色,在外貌上與石灰?guī)r相似。在石灰?guī)r與白云巖之間按方解石、白云石的比例不同可以劃分出一些過(guò)渡類型巖石,如含灰云巖等。一般稱為白云巖的是指方解石含量在5%以下的較純白云巖,其中質(zhì)量合乎工業(yè)要求者稱為白云石礦。
表3-14-1 白云石的物理化學(xué)性質(zhì)
白云石加熱到700~900℃時(shí)分解為二氧化碳和氧化鈣、氧化鎂的混合物,稱苛性鎂云石,易與水發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)白云石經(jīng)1500℃煅燒時(shí),氧化鎂成為方鎂石,氧化鈣轉(zhuǎn)變?yōu)榻Y(jié)晶α-CaO,結(jié)構(gòu)致密,抗水性強(qiáng),耐火度高達(dá)2300℃。
二、白云巖礦床(石)類型、工業(yè)要求
1.白云巖礦床類型
白云巖礦床屬沉積礦床,其成因類型又分為海相白云巖礦床和潟湖相白云巖礦床,各類型礦床的特征見表3-14-2,具有工業(yè)價(jià)值的礦床多為海相白云巖礦床。
表3-14-2 各類白云巖礦床的地質(zhì)特征
2.工業(yè)要求
工業(yè)對(duì)白云巖的質(zhì)量要求按其用途不同而有差別:
(1)冶金耐火材料工業(yè)
冶金耐火材料爐襯和熔劑用白云巖的一般化學(xué)成分要求,列于表3-14-3。
冶金工業(yè)制造耐火材料用的白云巖,要求礦石中所含CaO和MgO越高越好,酸不溶物要低。其質(zhì)量要求,列于表3-14-4、表3-14-5。
表3-14-3 冶金用白云巖一般化學(xué)成分要求
表3-14-4 冶金部爐襯用白云石質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(YB2415—81)
表3-14-5 冶金部耐火材料及冶金用白云石的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(YB2415-81)
冶金部部頒標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)白云石的質(zhì)量做了規(guī)定,還對(duì)煅燒耐火材料和熔劑用的白云石塊度提出了要求:煅燒耐火材料白云石一般為40~80mm,熔劑用白云石則以20~60mm為宜。
(2)建筑工業(yè)
建筑材料工業(yè)用的白云巖質(zhì)量要求,見表3-14-6。
表3-14-6 建筑材料工業(yè)用白云巖質(zhì)量要求
(3)提煉金屬鎂和制鈣鎂磷肥用
提煉金屬鎂和制鈣鎂磷肥用白云巖的質(zhì)量要求,見表3-14-7。
表3-14-7 提煉金屬鎂和制鈣鎂磷肥用白云巖質(zhì)量要求
(4)白云巖礦床開采技術(shù)條件的一般要求
我國(guó)的白云巖礦山目前多為露天開采。其開采技術(shù)條件一般要求見表3-14-8。
表3-14-8 白云巖礦床開采技術(shù)條件一般要求
三、白云巖資源概況
白云巖資源豐富,無(wú)論國(guó)外或國(guó)內(nèi)都有,但各地(國(guó))情況也不盡相同。
我國(guó)白云巖礦床分布在碳酸鹽巖巖系中,時(shí)代愈老的地層賦存的礦床愈多,且多集中于震旦系地層中。如東北的遼河群、內(nèi)蒙古的桑干群、福建的建甌群中都有白云巖礦床產(chǎn)出。其次,震旦系、寒武系中白云巖礦床也較廣泛,如遼東半島、冀東、內(nèi)蒙古、山西、江蘇等地也有大型礦床產(chǎn)出。石炭系、二疊系中的白云巖礦床多分布于湖北、湖南、廣西、貴州等地。
我國(guó)白云巖資源豐富,已探明的儲(chǔ)量能夠滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。各礦床多已開發(fā)利用。產(chǎn)地遍布各省、自治區(qū),其中尤以遼寧營(yíng)口大石橋、海城一帶產(chǎn)量最多。
河南省白云巖資源十分豐富,含礦層位主要有秦嶺群嶺溝組,分布在西峽、南召、桐柏一帶;蘇家河群滸灣組,分布在桐柏北,大別山北麓;管道口群,分布在盧氏、靈寶、欒川北部;上寒武統(tǒng),為主要產(chǎn)出層位,分布于三門峽魯山一線以北尤其是太行山、嵩山地區(qū);下奧陶統(tǒng),分布于太行山地區(qū)。林州市上坡白云巖礦、新安楊嶺山白云巖礦、盧氏八寶山白云巖礦規(guī)模大、品級(jí)高,還有多個(gè)地區(qū)白云巖資源豐富,品級(jí)高,能夠滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要。
四、白云巖的主要用途及加工技術(shù)
白云石廣泛用于建材、陶瓷、焊接、橡膠、造紙、塑料等工業(yè)中。另外在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、節(jié)能、藥用及保健等領(lǐng)域也得到了應(yīng)用。
(1)農(nóng)業(yè)
白云石可以用做土壤酸度的中和劑,亦可中和因使用尿素一類肥料而造成的酸性,使用它能補(bǔ)償由于農(nóng)作物吸收而帶來(lái)的土壤中鈣和鎂的損失,使農(nóng)作物增產(chǎn)15%~40%,因此,被廣泛用于制作鈣鎂磷肥、鉀鎂肥、碳灰銨肥料等;方解石質(zhì)白云石經(jīng)處理后的農(nóng)用石灰,可作為農(nóng)藥來(lái)防治害蟲。白云石可作為動(dòng)物飼料添加劑。
(2)建材工業(yè)
白云巖經(jīng)適當(dāng)煅燒后,可加工成白云灰,它具潔白、強(qiáng)粘著力、凝固力及良好的耐水、隔熱性能、適于做內(nèi)、外墻涂料。
水泥中加入40%(以質(zhì)量計(jì))以下的白云石可以加速水泥的水化速度。將與100份MgO等當(dāng)量的半燒白云石加到溶有100份氯化鎂和1份六偏磷酸鈉的30ml水中,可制成高性能的氯氧化鎂水泥。此外,利用白云石還可生產(chǎn)硫酸氧化鎂水泥,過(guò)燒石灰硅酸鹽磚,處理石膏制品和木制品的裂縫。白云巖還可直接用來(lái)做建筑材料。
(3)玻璃陶瓷工業(yè)
除硅砂和蘇打粉外,石灰石和白云石是玻璃原料中的第三大組分,這種用途要求白云石中的鐵含量(Fe2O3)為0.002%~0.005%;在瓶罐玻璃生產(chǎn)中,加入白云石可降低蘇打粉的用量,以降低生產(chǎn)成本。陶瓷的坯料以及釉料中亦可采用白云石。
(4)化學(xué)工業(yè)
白云石主要用于生產(chǎn)硫酸鎂、輕質(zhì)碳酸鎂等化工原料。
30%的稀硫酸和白云石按一定比例混合、反應(yīng)、分離濃縮,在溫升條件下使硫酸鈣沉析,所獲硫酸鎂溶液冷卻結(jié)晶,即得硫酸鎂(MgSO4·7H2O)。
從海水中提取Mg(OH)2,當(dāng)用煅燒白云石做沉淀劑時(shí),也同時(shí)回收了白云石中的MgO,使產(chǎn)量增加。
白云石經(jīng)煅燒、消化、碳化,過(guò)濾分離,得重鎂水,再加熱分解過(guò)濾,得輕質(zhì)碳酸鎂[xMgCO3·yMg(OA)2·zH2O]。輕質(zhì)碳酸鎂分解得輕質(zhì)氧化鎂,用它可燒制高純鎂砂。
(5)冶金耐火材料工業(yè)
白云巖在冶金工業(yè)中主要用做熔劑、耐火材料、提煉金屬鎂和鎂化物。
從白云石中提取金屬鎂,其用量為:生產(chǎn)每噸鎂需白云石15~18t。在煉鋼中,白云石作為鎂質(zhì)造渣劑,可與熔融的雜質(zhì)如Si、Al、S、P反應(yīng)形成易于與鋼水分離的爐渣,提高了爐襯的壽命;白云石還可用來(lái)補(bǔ)爐,一座大型平爐每年可消耗噴補(bǔ)級(jí)白云石25~500t。白云石耐火材料主要用于煉鋼爐中,以及用于爐外精煉裝置、水泥窯等熱工設(shè)備中,這是因?yàn)榘自剖Y源豐富、成本低,同時(shí)也是凈潔鋼的要求。
(6)過(guò)濾材料及水處理劑
水處理用白云石過(guò)濾材料,是由白云石燒制而成。這類用途市場(chǎng)潛力極大,特別是從飲用水到工業(yè)用水、游泳池用水等的中和,以及以除去鐵、錳、硅酸鹽為目的的新用途研究,都在積極進(jìn)行中。
河南省白云巖開發(fā)利用已有一定的規(guī)模和水平,年開采量在80萬(wàn)t左右,其中建筑用60余萬(wàn)t,冶金用20萬(wàn)t(含冶煉金屬鎂用5~7萬(wàn)t)。
白云巖屬于什么巖
白云巖沉積碳酸鹽巖。
白云巖,是一種沉積碳酸鹽巖。主要由白云石組成,常混入石英、長(zhǎng)石、方解石和粘土礦物。呈灰白色,性脆,硬度大,用鐵器易劃出擦痕。遇稀鹽酸緩慢起泡或不起泡,外貌與石灰?guī)r很相似。按成因可分為原生白云巖、成巖白云巖和后生白云巖;按結(jié)構(gòu)可分為結(jié)晶白云巖、殘余異化粒子白云巖、碎屑白云巖、微晶白云巖等。
白云巖含鎂較高,風(fēng)化后形成白色石粉。較石灰?guī)r堅(jiān)韌。在冶金工業(yè)中可作熔劑和耐火材料,在化學(xué)工業(yè)中可制造鈣鎂磷肥、粒狀化肥等。此外,也用作陶瓷、玻璃配料和建筑石材。另外福建漳州有名為白云巖的景點(diǎn)。
白云巖(Dolomite)
一、概述
白云巖是一種以白云石為主要礦物成分的碳酸鹽巖,含少量的方解石、粘土礦物、石膏等雜質(zhì)。顏色一般為灰白色,外貌類似石灰?guī)r,當(dāng)?shù)蜗←}酸時(shí)微弱發(fā)泡或不發(fā)泡,風(fēng)化表面呈糖粒狀并有刀砍狀溶溝,可與石灰?guī)r相區(qū)別。
二、礦物性質(zhì)
白云巖的物理性質(zhì):白云石的晶體呈菱面體,顏色以灰白色為主,或略帶淺黃、淺紅、淺褐色,玻璃光澤,白色條痕,密度為2.8~2.9g/cm3,硬度為3.5~4.0。
白云巖的化學(xué)性質(zhì):白云巖是鈣和鎂碳酸鹽的化合物,其化學(xué)式為CaCO3·MgCO3。從理論上講,純白云巖含CaO 30.4%、MgO 21.7%。典型礦區(qū)白云石的化學(xué)成分見表2-55-1。
三、用途
白云巖的主要用途有下述幾方面。
1)在冶金工業(yè)中用作冶金熔劑及耐火材料,有時(shí)用作提煉金屬鎂的原料。
2)在化學(xué)工業(yè)中用來(lái)制堿、含水碳酸鎂和硫酸鎂。
3)在建材工業(yè)中用來(lái)制造高鎂水泥,作鑄石原料,用作玻璃和陶瓷的配料。
4)在農(nóng)業(yè)中用來(lái)制造鈣鎂磷肥和土壤酸度中和劑。
5)在畜牧業(yè)中用作飼料添加劑。
6)在環(huán)保工業(yè)中作水的過(guò)濾和處理材料、礦井降粉塵的防燥材料;在燃煤中添加白云石粉可解決煙氣脫硫問題。
7)一定粒度的白云石碎石可作水磨石的原料。
8)可作橡膠、涂料等的填料。
表2-55-1 中國(guó)部分地區(qū)白云石的化學(xué)成分(wB/%)
四、地質(zhì)特征
白云巖礦床產(chǎn)于海相碳酸鹽巖-硫酸鹽巖建造中,與石灰?guī)r、泥灰?guī)r、天青石、石膏、巖鹽、雜鹵石等礦床形成成礦系列。從成因上看,白云巖礦床系沉積礦床,可細(xì)分為海相沉積型和潟湖相沉積型白云巖礦床兩類,其中以海相沉積型白云巖礦床最具工業(yè)價(jià)值。海相沉積型白云巖礦床一般產(chǎn)于石灰?guī)r的頂部,有時(shí)與石灰?guī)r、石膏互層產(chǎn)出,礦體呈層狀或透鏡狀,厚幾米至幾十米,長(zhǎng)幾十米至幾百米。礦石致密塊狀,質(zhì)量較好。這種礦床在湖北、湖南、廣西、貴州等地分布較廣,以石炭系中產(chǎn)出較多,三疊系中也有產(chǎn)出。
貴州水城堰塘白云巖礦床產(chǎn)于下中三疊統(tǒng)中。礦床賦存于中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組四段中下部。底板為關(guān)嶺組三段的石灰?guī)r夾泥質(zhì)灰?guī)r,頂板為關(guān)嶺組四段上部的灰色白云質(zhì)石灰?guī)r。礦層由淺灰色白云巖和紅色塊狀泥晶白云巖組成,長(zhǎng)1200 m,淺灰色白云巖礦層厚100~200 m,紅色白云巖礦層厚140~180 m。礦區(qū)為一向斜構(gòu)造。礦石質(zhì)量好,MgO含量一般為21%左右,CaO含量為30%~31%,SiO2小于0.5%,SO3小于0.05%,P2O5小于0.008%,酸不溶物含量小于0.5%。
其他礦床的簡(jiǎn)單地質(zhì)特征歸納于表2-55-2。
表2-55-2 中國(guó)白云巖礦床的地質(zhì)特征
五、礦床分布
我國(guó)白云巖礦床分布在碳酸鹽巖系中,時(shí)代愈老的地層賦存的礦床愈多,且多集中于前震旦系地層中,如東北的遼河群、內(nèi)蒙古的桑干群、福建的建甌群中都有白云巖礦床產(chǎn)出。其次,震旦系、寒武系中白云巖礦床也比較廣泛,如遼東半島、冀東、內(nèi)蒙古、山西、江蘇等地也有大型礦床產(chǎn)出。石炭系、二疊系中的白云巖礦床多分布于湖北、湖南、廣西、貴州等地。
我國(guó)白云巖資源豐富,各礦床都已開發(fā)利用,產(chǎn)地遍布各省,其中尤以遼寧營(yíng)口大石橋、海城一帶產(chǎn)量最多。
六、可供資源
根據(jù)國(guó)土資源部《全國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量通報(bào)》,全國(guó)共探明白云巖礦床243個(gè),其中用于冶金的白云巖礦床216個(gè),查明資源儲(chǔ)量87×108t;用于玻璃的白云巖礦床19個(gè),查明資源儲(chǔ)量13027×104t;用于化工的白云巖礦床8個(gè),查明資源儲(chǔ)量26493×104t,詳見表2-55-3。
根據(jù)近年來(lái)白云巖的產(chǎn)供銷情況和對(duì)今后十年供需的預(yù)測(cè),白云巖礦產(chǎn)資源可以滿足生產(chǎn)需要。
表2-55-3 中國(guó)白云巖礦床查明資源儲(chǔ)量的情況
(據(jù)國(guó)土資源部《全國(guó)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量通報(bào)》,2005)










