长石及其基本性能

  　　 一、概况

　　 长石是钾、钠、钙、钡等碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物，晶体结构属架状结构。其主要成份为SiO₂、Al₂O₃、K₂O、Na₂O、CaO 等。长石族矿物在地壳中分布最广，约占地壳总量重量的50%。它们是一种普遍存在的造岩矿物，其中60%赋存在岩浆中，30%分布在变质岩中，10%存在于沉积岩主要是碎屑岩中，但只有在相当富集时长石才可能成为工业矿物。长石的主要组份有四种：钾长石、钠长石、钙长石、钡长石，长石族矿物的主要物理化学性质如下：

　　 钾长石：K₂O、 Al₂O₃ 、6SiO₂，其中K₂O 16.9 % ，Al₂O₃ 18.4 % ，SiO₂ 64.8 % ，密度2.56g／cm³，莫氏硬度为6，单斜晶系，颜色为白、红、乳白色，熔点1290℃。

　　 钠长石：Na₂O· Al₂O₃ ·6SiO₂，其中Na₂O 11.8 % ，Al₂O₃ 19.5 % ，SiO₂ 68.8 % ，密度  2.605g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、蓝、灰色,熔点1215 ℃。

　　 钙长石：CaO· Al₂O₃·6SiO₂，其中CaO 20.1 % ，Al₂O₃ 36.7 % ，SiO₂ 43.2 % ，密度2.77g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1552 ℃。

　　 钡长石：BaO·Al₂O₃·６SiO₂，其中BaO 40.9 % ，Al₂O₃ 27.1 % ，SiO₂ 32.0 % ，密度2.77g／cm³，莫氏硬度为6，三斜晶系，颜色为白、灰、红色,熔点1715 ℃。

　　 二、矿床类型及其分布

　　 1. 矿床的成因类型

　　 长石矿床按成因可分为两大类：

　　(1) 伟晶岩型长石矿：此类矿床主要赋存于伟晶岩区,其围岩多为古老的沉积变质的片麻岩或混合岩化片麻岩。也有一些矿脉产于花岗岩体或基性岩体中，或在其   接触带上。矿石主要集中于伟晶岩的长石块体带或分异单一的长石伟晶岩中。中   国长石矿床多为伟晶岩型矿床，如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、辽宁海城及湖南衡山等，均属此类。

  　(2)岩浆岩型长石矿床：此类矿床产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中，其中以产于碱性岩中的最为重要，如霞石正长岩、霞石正长斑岩矿床，其次为花岗岩、白岗岩矿床以及正长岩、石英正长岩矿床等。

　　 2．矿床的，工业类型

　　一般情况下纯长石在自然界中很少存在，即使是被称为“钾长石”的矿物中，也可能共生或混入一些钠长石。一般把钾长石和钠长石构成的长石矿物称为碱长石；由钠长石和钙长石构成的长石矿物称为斜长石；钙长石和钡长石构成的长石矿物称为碱长石。钾微斜长石是晶系为三斜晶系的钾长石的一种，钠长石以规则排列的形式夹杂在钾长石中，称为条纹长石。

　　国内已开采利用的长石矿主要产于伟晶岩，有一部份长石产于风化花岗岩、细晶岩、热液蚀变矿床及长石质砂矿。

　　3．矿产的分布情况

　　长石是地壳中最丰富的矿产之一，在一些沉岩层中和几乎所有火成岩中都有产出。据推断，长石可采矿床遍布全世界的绝大部份地区，而潜在的可利用矿产总量也极为庞大。

　　我国长石矿资源非常丰富，截止到1994 年，具有一定保有储量的矿点近数十个，全国A＋B＋C级的保有储量为4083 万吨。其中尚未开发利用的占半数以上。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。

　　全国长石矿床的分布如下：

　　(1)云南个旧白马寨长石矿

    位于个旧市南4公里，有公路相通。矿床类型属燕山期花岗岩、黑云母二长花岗。原矿SiO₂ SiO₂ 76.08% ，Al₂O₃ 13.00% , Fe₂O₃ 1.08% , K₂O 4.21% , Na₂O 3.44% 。矿区为露天开采，矿石经磁选获得长石精矿SiO₂ 77.43% ，Al₂O₃ 12.30% , Fe₂O₃ 0.14% , K₂O 4.15% , Na₂O 3.82% 。

　　(2)辽宁兴城县大杏山长石矿

　　矿区位于兴城县，距沈山线东辛庄车站6公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型矿石K₂O 8.24～12.4% ,  Na₂O 2.22～5.01% ，Fe₂O₃ 0.08～0.82% 。

　　(3)安徽宿县乾山长石矿

　　矿区位于宿县符离集东北8公里，有公路相通，矿床属热液蚀变矿床，矿石成份如下：SiO₂ 75.52%，Al₂O₃ 13.24% ,  Fe₂O₃ 0.27% , TiO₂ 0.08% ，K₂O＋Na₂O 7.84% ,  MgO＋CaO 0.89% 。

　　(4)安徽凤阳蚂蚁山长石矿

矿区距蚌埠14公里，有公路铁路相通，交通方便。

　　(5)安徽宿松县凉亭河长石矿

　　矿区位于宿松县城北东20余公里，有公路相通。矿床属风化花岗岩，矿石化学成份如下：SiO₂ 74.23% ， Al₂O₃ 14.87% ,  Fe₂O₃ 0.78% ,  K₂O 4.11%，Na₂O 1.50% 。

　　(6)安徽旌德县金竹千长石矿

　　 矿区位于旌德县西40公里的祥云乡，有公路相通。矿床属风化壳型。矿石化学成份如下：SiO₂ 74.76% ， Al₂O₃ 14.73% ,  Fe₂O₃ 0.98% , TiO₂ 0.05% 。

　　(7)安徽祁门县伊坑长石矿

　　矿区位于祁门县城西21公里，有公路相通。矿床属风化粘土型。矿石化学成份如下：SiO₂ 74.70% ， Al₂O₃ 15.24% ,  Fe₂O₃ 0.05% , TiO₂ 0.05% 。

　　(8)湖南临湘县团湾长石矿

　　矿区位于临湘县城东面44公里，有公路相通。矿床属花岗伟晶岩。矿石化学成份如下：Si₂O 64－66% ，Al₂O₃ 18－20% ,  Fe₂O₃ 0.1% ,  K₂O 12－14% , Na₂O＜3% 。

　　(9)湖南衡山县石碑长石矿

　　矿区位于县城北西方向，距离31公里，有公路相通。矿石属钠化伟晶岩型。 矿石化学成份如下：一号矿体： Na₂O 8.89—10.64% ，K₂O 0.09—0.53% 。二号矿体：Na₂ O 8.70－10.65% ，K₂O 0.21－0.70% 。

　　(10)新疆库米什长石矿

　　矿区位于托克逊县库米什北距南疆公路库米什站一公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 69.25% ，Al₂O₃ 16.95% ,  Fe₂O₃ 0.92% , K₂O＋Na₂O＜11% 。

　　(11) 新疆富温县可可托海长石矿

　　 矿区位于富温县可可托海镇，有公路相通，至县城47公里。矿床属花岗伟晶岩型。矿石中钠长石占67% ，微斜长石占95－100%。其化学成份如下：K₂O＋Na₂O 15.35—15.60 % ，K₂O∶Na₂O = 5.5∶1 。

　　(12)新疆桑树园子长石矿

　　矿区位于托克逊县库米什村东58公里，距南疆公路马鞍桥8公里，汽车可通矿区。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 66.55% ，Al₂O₃ 17.9% ,  Fe₂O₃ 1.22% 。

　　(13)山西闻喜文家坡长石矿

　　矿区位于闻喜县城南东方向，直距15公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 62－65% ， Al2O3 18－20% ,  Fe₂O₃ 0.15—0.88% , K₂O 11－14% ,  Na₂ O ₂－3.38% 。

　　(14) 山西孟县上社长石矿

　　矿区位于孟县城北西方向，直距23公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：SiO₂ 70.0% ，K₂O 12.0% , Na₂O 2.02% , MgO 0.16% 。

　　(15)山西忻县馒首山长石矿

　　矿区位于忻县南西方向，直距15公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 12.0% , Na₂O 3.5% , Al₂O₃ 14－17% ,  Fe2O₃ 0.5%  。

　　(16)山西忻县彭四家沟长石矿

　　矿区位于忻县南西方向，直距15公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 12.76% , Na₂O 2.39% , SiO₂ 64.94% ，Al₂O₃ 18.7% ,  Fe₂O₃ 0.15% 。

　　(17)甘肃张家川县付家川长石矿

　　矿区位于张家川县城南东方向，直距12公里，有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石平均长石含量70.7—84.3%。矿石化学成份如下： K₂O 10.5—12.5% , Na₂O 1.85—2.04% , SiO₂64.77—67.79% , Al₂O₃ 17.50—19.0% , Fe₂O3 0.17—0.21% 。

　　(18)甘肃张家川县陈家庙长石矿

　　矿区位于张家川县南东方向，直距70公里，有简易公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石中长石平均含量70－80%，矿石化学成份如下：K₂O 10.5—11.5% , Na₂O 2.36—2.08% , SiO₂ 64.61—65.59% , Fe₂O₃ 0.17—0.21% 。

　　(19)山东新太长石矿

　　矿区位于新太县羊流河乡石棚河村，新太公路经过矿区。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成份如下：K₂O＋Na₂O 12－12.5% , Fe₂O₃ 0.03－0.5% ，Al₂O₃18.7%, SiO₂ 67.0－72.5%。

　　(20)陕西长安县大崖沟长石矿

　　矿区位于长安县城正南方向，直距16公里，有公路相通。属伟晶岩型矿床。SiO₂ 72.5% ， MgO 0.03—0.02%，Al₂O₃＜15.0% ，CaO 0.80% 。

　　(21)陕西商南县曹营大河长石矿

    矿区位于商南县城北东方向，相距12公里，有公路相通。属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 10.54－12.36% , Na₂O2.49－3.65% , Al₂O₃ 18.42－19.36% , Fe₂O₃ 0.11－0.18% 。

　　(22)陕西临潼县新凯山碾子沟长石矿

　　矿区位于临潼县城南东方向，至县城13公里，有公路相通，交通便利。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下：K₂O 11.85% ,Na₂O 2.41% , SiO₂  67.13% ，Al₂O₃ 17.53% ,  Fe₂O₃ 0.31% 。

　　三．矿床的主要工业指标

　　工业上对长石矿的一般要求如下：

　　（一）长石经手选后尽量纯净而不含杂质、表面无铁化现象或只有少量铁化现象。铁质矿物、含铁质的黑色矿物和云母片等的总含量应低于8%。

　　（二）矿体中长石含量要求在40%以上。

　　（三）矿石块度大于5cm。

　　（四）长石粉细度，要求通过200目筛，筛余物应小于7%。

　　（五）在1130℃下煅烧后，应熔融成白色透明的玻璃体。

　　四．矿石性质

　　（一）．矿石的矿物组成

　　长石是由硅氧四面体组成架状构造的钾、钠、钙铝硅酸盐矿物。在自然界中，长石大致分三大系列。一是由钾、钠两组长石相互混熔而形成的碱性长石系列，它包括正长石、微斜长石、透长石、冰长石及歪长石五种；二是由钠、钙长石两种组份相互混熔而形成的斜长石系列。目前习惯上只按钠、钙组分含量比列的不同而将斜长石分为六种，见下表：

　　斜长石矿物分类

　　名称钠长石更长石中长石拉长石培长石钙长石

　　钠长石分子含量%100—9090—7070—5050—3030—1010—0

　　钙长石分子含量%0—1010—3030—5050—7070—9090—100

　　（二）目的矿物的矿物特征

　　长石晶形有单斜晶系和三斜晶系两种。碱性长石呈褐红、肉红、白、灰白等色，斜长石为灰白色、深灰色。长石的硬度为6—6.5，密度2.55—2.67g/cm³，玻璃光泽，两组解理完全。

　　长石双晶比较常见，它已成为鉴定长石的重要特征。按照双晶结合和双晶轴的关系，可将其分为三类：即正交双晶、平行双晶和混合双晶。常见的双晶有：钠长石双晶、卡式双晶、肖式双晶、阿克林双晶等。