攀西地区纤维型玄武岩特征及应用前景论文_赵勇,颜泽,谭志远,胥明

核工业二八0研究所 四川广汉 618300

摘要:纤维型玄武岩作为矿产资源之一,资源较为丰富,且价格低廉,经过高温熔化后经过净化过滤拉丝可制成纤维。整个生产工艺产生的污染物及废弃物较少,对环境影响程度低,是一种的绿色环保材料。攀西地区玄武岩分布面积广、厚度大且变质和蚀变作用普遍较弱,为纤维型玄武岩矿产资源的主要来源。

关键词:玄武岩;纤维;特征;攀西地区

玄武岩纤维是一种新型无机环保绿色高性能纤维,它是由SiO2、Al2O3、CaO、TiO2等氧化物矿物所组成的玄武岩经过1450℃~1500℃高温熔融之后,再通过拉丝工艺快速拉制而成的一种连续纤维[1-2]。这种玄武岩纤维具有优异的力学性能、耐高温性和低温热稳定性、较好的耐腐蚀性、较好的声电绝缘特性、良好的耐水性及防电磁辐射等特性。玄武岩纤维具有高强、耐热、耐酸碱等突出的优良品质,存在巨大的潜在市场需求[3-5]。

1 攀西地区玄武岩矿资源概况

我国地质界前辈赵亚增(1929年)在四川峨眉山将这套中二叠世晚期至晚二叠世早期的喷出岩命名为峨眉山玄武岩。上世纪80年代初,张云湘、骆耀南、周信国等人[6]首次提出了攀西裂谷,前人认为玄武岩是整个裂谷带发展至高峰时期最重要的岩浆热事件[7]。根据前人年龄测试显示,峨眉山玄武岩的喷发时间始于早二叠世末[8],主体喷发时间在晚二叠世早期,由西向东喷发时间逐渐变晚,且具有多期多旋回喷发的特点。纤维型玄武岩主要分布于该热事件各喷发旋回的中下部,以致密块状玄武岩为主,攀西地区多地发育有纤维型玄武岩矿产资源。

2 玄武岩岩相及其岩石组合的时空分布

峨眉山玄武岩的喷发形式多以中心-裂隙式或裂隙式溢流为主,玄武岩岩浆喷发的主要通道为南北向深大断裂带。自西而东其喷发时代从早至晚,喷出相由海相向陆相转变。晚二叠世早期攀西地区及以东的广大地区呈陆相喷发-溢流特征。攀枝花-西昌地区和小江断裂以西地区,即攀西裂谷双峰式火山岩套分布区,属海陆过渡相喷发。根据玄武岩演化可划分三大喷发旋回:早期为碱玄武质火山角砾岩、集块岩中心式喷发相特征;中期为多中心-裂隙式喷溢相;晚期为碱酸性火山颈相[9]。

小江断裂带以东地区,属典型的大陆溢流相玄武岩。厚度向东逐渐变薄,由700m变薄至200m[9]。岩石组合主要为拉斑玄武岩系列,岩性主要为安山玄武岩、安粗玄武岩、安粗岩、安粗安山岩及安山岩等。

3 纤维用玄武岩矿的评价情况

目前根据矿石化学成分和酸碱度系数等确定满足纤维用玄武岩的指标包含河南大安县[9]及黑龙江鸡西小湾沟[10]矿山生产推荐指标、黑龙江省宁安市镜泊湖耐碱玄武岩纤维有限公司根据研发情况制定的推荐指标,根据市场、生产实际情况,其中镜泊湖耐碱玄武岩纤维有限公司推荐的指标较为合理。

表1 攀西地区玄武岩采样分析结果表

本次取样地点为荥经、峨边、雷波、美姑、昭觉等地,采集样品位置在玄武岩剖面中下部,取样岩性为致密块状玄武岩。从取样分析结果显示(表1):SiO2含量为46.70~50.39%,平均值为48.83%,Al2O3含量为12.20~13.90%,平均值为13.13%,Fe2O3含量为4.46~6.64%,平均值为5.10%,Fe2O3含量为4.46~6.64%,平均值为5.10%,MgO含量为2.52~5.63%,平均值为3.76%,CaO含量为7.16~9.79%,平均值为8.62%,K2O含量为0.45~2.07%,平均值为1.26%,Na2O含量为2.20~3.32%,平均值为2.72%,TiO2含量为2.75~3.87%,平均值为3.37%(表2)。根据推荐的化学指标,本次样品均能满足作为纤维型玄武岩矿石的要求。

4 应用前景

攀西地区玄武岩资源非常丰富,在以海相喷发为主各玄武岩喷发旋回中下部的致密块状玄武岩为纤维用玄武岩的主要来源,具有较大的矿产资源前景和开发潜力。玄武岩纤维具有高强、耐热、耐酸碱等突出的优良品质,可广泛用于各个领域,有着广泛的应用前景和广阔的市场空间。从而使矿产资源优势转变为经济优势,进一步推动地方经济的可持续发展。

参考文献

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[2]孙涵,钟智丽,薛兆磊,王子帅.玄武岩纤维的发展及应用[J].纺织科学与工程学报,2018,35(04):158-162.

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[11]周晓东,冯俊岭,苏桂芬.鸡西市小湾沟拉丝用玄武岩矿床地质特征及开发利用远景[J].中国非金属矿工业导刊,2003(03):44-45.

论文作者:赵勇,颜泽,谭志远,胥明

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/12

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