李興衡

（江西理工大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)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(jiàn)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(méi)有按照像傳統(tǒng)意義的鋁礦石那樣，當(dāng)作成分鋁礦對(duì)待使用，主要是用作雕刻品材料。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及我國(guó)進(jìn)出口貿(mào)易往來(lái)的擴(kuò)大，此種礦產(chǎn)資源的開(kāi)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(yīng)用趨勢(shì)，其研究也逐漸受到重視。由于此種礦石應(yīng)用起步較晚，因此國(guó)內(nèi)相關(guān)研究成果數(shù)量較少，但由于我國(guó)該礦物相對(duì)儲(chǔ)量較大，該領(lǐng)域的研究目前處于朝陽(yáng)階段，有很大的研究空白尚待填補(bǔ)。

在2014年，張莉麗等人對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)此種含鋁礦物分布、開(kāi)發(fā)研究及應(yīng)用狀況進(jìn)行了總結(jié)，當(dāng)時(shí)，此種含鋁礦物資源的地質(zhì)勘探工作開(kāi)展程度較低[1]，經(jīng)過(guò)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(lái)。此種含鋁礦物地質(zhì)特征和礦床成因的研究，其成果對(duì)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(shù)品價(jià)值不盡相同，而這些往往與礦物具體組分組成密切相關(guān)。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(jìn)一步深入而開(kāi)展的的研究成果，是這兩個(gè)課題領(lǐng)域近年來(lái)實(shí)際的拓展方向。

1 國(guó)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(guó)此種含鋁礦物礦產(chǎn)資源的各省分布較數(shù)年前并沒(méi)有特別變化，仍然是以福建、浙江為主，占據(jù)大部分探明儲(chǔ)量，同時(shí)內(nèi)蒙古、陜西、山西等省也有少部分的儲(chǔ)量。但是，探明儲(chǔ)量較數(shù)年前有較大的變化，相應(yīng)的，近年來(lái)國(guó)內(nèi)相關(guān)研究仍然主要集中在福建、浙江，其他產(chǎn)地零星也有學(xué)者研究，主要是圍繞著勘探工作新發(fā)現(xiàn)的礦床進(jìn)行，因此在近年來(lái)，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(dāng)時(shí)探明儲(chǔ)量的全國(guó)最大礦床，中化地質(zhì)礦山總局福建地質(zhì)勘查院的相關(guān)團(tuán)隊(duì)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(duì)蝕變礦化有著深刻的影響[3]，同時(shí)根據(jù)該礦床的蝕變礦物特征針對(duì)此種含鋁礦物找礦意義進(jìn)行了研究[4]。

同時(shí)，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(duì)產(chǎn)地的火山作用特征及與壽山石成礦關(guān)系進(jìn)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(diǎn)[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(lái)源[6]。

1.2 浙江省

浙江省近年來(lái)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(duì)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(duì)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(duì)成因進(jìn)行了探討，認(rèn)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(lái)，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(guān)人士和學(xué)者分別對(duì)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(jìn)行了研究。

甘肅省地礦局的王亮在2018年發(fā)表的成果中，對(duì)甘肅北山南金山此種含鋁礦的特征與其成因進(jìn)行了研究，認(rèn)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(kāi)發(fā)局的吳斌、吳歡軍于2018年的發(fā)表成果中，對(duì)江西五府山此種含鋁礦地質(zhì)特征及成因進(jìn)行了研究，認(rèn)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(rèn)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(shí)期可能伴隨著一個(gè)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(duì)內(nèi)蒙古科右前旗好力寶此種含鋁礦的地質(zhì)特征進(jìn)行了分析和描述，并認(rèn)為該礦床具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[12]。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)的張華鋒、張少穎在2020年發(fā)表的關(guān)于山西省五臺(tái)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(qiáng)酸性流體在350℃～270℃之間蝕變而成的觀點(diǎn)，并提出了進(jìn)一步待研究的問(wèn)題[13]。

此種含鋁礦地質(zhì)特征和礦床成因研究，對(duì)今后相關(guān)工作人員尋找礦床以及評(píng)估礦床的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，具有很重要的指導(dǎo)意義。因此，在近年來(lái)國(guó)內(nèi)此種含鋁礦物相關(guān)的文獻(xiàn)中，占據(jù)比較大的比例。

2 國(guó)內(nèi)Al2[Si4O10](OH)2相關(guān)礦物學(xué)和譜學(xué)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(xué)和譜學(xué)特征具有各自的特點(diǎn)，因此，關(guān)于礦物學(xué)和譜學(xué)的研究，主要也圍繞著研究特定產(chǎn)地來(lái)展開(kāi)。

近年來(lái)被關(guān)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(guó)地質(zhì)大學(xué)的陳濤等人在2019年發(fā)表的研究成果中，提出了利用譜學(xué)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(duì)壽山石中的新品種——金獅公山的豆耿石進(jìn)行了礦物學(xué)和譜學(xué)相關(guān)的研究，發(fā)現(xiàn)其主要成分為地開(kāi)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(shí)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(diǎn)[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(shí)其風(fēng)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(duì)老撾石和壽山石進(jìn)行了礦物學(xué)對(duì)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(diǎn)之一[18]。

其他產(chǎn)地的此種含鋁礦相關(guān)研究，在近年來(lái)也有所涉及，但均停留在2015年。袁野等人在2015年發(fā)表對(duì)江西高洲石的相關(guān)研究中，認(rèn)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(xué)的胡仙超等人于2015年發(fā)表的對(duì)浙江青田石的紅外光譜特異性研究成果中，對(duì)4種類型的青田石的透射紅外光譜分別進(jìn)行了詳細(xì)的特征分析[20]。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)的梁鵬等人對(duì)京西潭柘寺地區(qū)紅廟嶺組此種含鋁礦進(jìn)行了礦物學(xué)和譜學(xué)的研究，認(rèn)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(duì)此種含鋁礦進(jìn)行礦物學(xué)和譜學(xué)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(jià)值，同時(shí)對(duì)鑒別藝術(shù)品原料級(jí)別的此種含鋁礦的產(chǎn)地也有很重要的意義。

3 存在的問(wèn)題和研究方向的建議

目前國(guó)內(nèi)此種含鋁礦相關(guān)研究中，地質(zhì)特征與礦物學(xué)領(lǐng)域，均存在地域性課題過(guò)于集中的問(wèn)題，傳統(tǒng)的此種含鋁礦應(yīng)用主要集中在人造金剛石制造以及工藝品雕刻，而相關(guān)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(xué)和礦物學(xué)特點(diǎn)，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(jì)價(jià)值較高。然而近年來(lái)隨著玻纖[22]、特種水泥等材料工業(yè)對(duì)更低品位此種含鋁礦原料使用嘗試的成功，在事實(shí)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(kāi)采量和工業(yè)應(yīng)用量，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值總量不容忽視，但而相關(guān)的研究并沒(méi)有很好地跟進(jìn)。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(guān)研究，是具有實(shí)際社會(huì)價(jià)值的建議方向。