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学科：矿床地质学
词目：水镁石矿床
英文：brucite deposit
20世纪80年代末，块状水镁石矿床是在中国辽宁凤城小溪沟首次作为非金属矿发现并勘查的。块状水镁石含MgO 69%，含金属镁41.6%，远高于炼镁原料菱镁矿、白云岩（含氧化镁理论值分别为47.81%、30.4%）和海水，当时曾引起国外矿业界关注。另外，有一种纤维状水镁石矿床，其水镁石矿物呈纤维状，其成因与用途与块状水镁石差别甚大。于元古宙洋壳残片中，块状水镁石矿床成因类型有两种：①热液蚀变型水镁石矿床，产系高镁母岩在变质后叠加热液蚀变成矿。矿体产于白云质大理岩褶皱轴部及断裂附近，呈透镜状、似层状，长几十至上百米，宽几十米，厚几米至十几米，伴有蛇纹石化，并与菱镁矿矿体、滑石矿体共生。矿石块状、片状构造，粒状结构，以水镁石为主。如辽宁凤城小溪沟、河南西峡宝王河水镁石矿床。②区域变质型水镁石矿床，产于元古宙海相沉积变质岩系中，系混合岩化而成矿，是层控矿床，与硼矿层紧密共生。矿体产在白云质大理岩所夹的作为硼矿层顶底板的金云母橄榄岩或硅镁石岩或菱镁矿中，长几十至数百米，厚1～10米。矿石一种是球状的水镁石，球径1～15厘米，含少量方解石与蛇纹石，含矿率70%～90%；另一种为蛇纹石（60%～50%）、水镁石（40%～30%）、硼镁石（10%～5%）、硼镁铁（3%～0%）等几种矿物嵌布型矿石，品位虽较低，但规模大，可综合开发。如吉林集安硼水镁石矿床。块状水镁石除是优质炼镁原料外，还是极佳的阻燃剂材料、高级耐火材料、绝缘材料、增强填料、肥料和除污剂原料、核能和火箭的结构材料。 2100433B
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岩石矿床开采讲义讲稿2
岩石矿床开采讲义讲稿2
岩石矿床开采讲义讲稿2——主要讲述了岩浆的构造及地质特点，包含大量的图片及事例说明。
岩石矿床开采讲义讲稿1
岩石矿床开采讲义讲稿1
岩石矿床开采讲义讲稿1——岩石矿床开采讲义讲稿1 主要讲述了岩浆的构造及地质特点，包含大量的图片及事例说明。
水镁石/氢氧镁石 (Brucite) Mg(OH)2
MgO 69.12%, H2O 30.88%.
水镁石是蛇纹岩或白云岩中的典型低温热液蚀变矿物。
晶体结构
对称特点: 三方晶系;点群3m,空间群R3m
晶胞参数: ao=3.125埃;co=4.72埃;Z=1。
晶体结构属层状。羟离子成六方最紧密堆积，镁离子充填于每两层相邻的羟离子之间的全部八面空隙;组成配位八面体的结构层。结构层内属离子键，结构层间以相维系。
单晶体呈厚板状，常见者为片状集合体;有时成纤维状集合体，称为纤水镁石(nemalite)或水镁石石棉。水镁石还常形成方镁石的假象。
物理性质
硬度: 2.5
比重: 2.3-2.6
解理: 解理平行(0001)极完全
断口: 断口现玻璃光泽
颜色: 白至淡绿色，含有锰或铁者呈红褐色。水镁石的颜色变化取决于混入物的含量，如含铁、锰杂质的变种呈现黄色或褐红色。
条痕: 白色
透明度: 透明
光泽: 解理面为珍珠光泽，新鲜晶面与断口现玻璃光泽，纤水镁石呈丝绢光泽。
其他 薄片具挠性及柔性(冲击后出现60°放射角的几何图形)。具热电性。
作为增强、补强材料和添加剂，主要应用于无石棉水泥、橡胶、制动、摩擦、密封、保温隔热、涂料、纺织、吸附剂、阻燃剂等制品。
1.纤维水镁石的化学分子式为：
Mg(OH)2,其理论化学成份为： MgO:69.11%,H2O:30.89%
2.纤维水镁石的化学成份
| 化学成份 Chemical ampesitin |
SiO2 |
MgO |
Al2O3 |
Fe2O3 |
FeO |
CaO |
H2O- |
H2O |
| 含量(%) content(%) |
1-3 |
61-65 |
0.27 |
0.6-1.9 |
2-6 |
0.14 |
0.08 |
28.02 |
纤维水镁石的物理性质和化学性质
1.物理性质
抗拉强度：892.4-1283.7Mpa，属中等抗拉强度
耐热性：脱水温度为400-500℃，溶点1960℃
电阻率：Pv=5.9×10（Ω.cm）
Ps=3.6-4.5×10（Ω.cm）
2.化学性质
碱失量：2.03%
酸失量：84.4%
以其形态、低硬度和(0001)极完全解理为鉴定特征。
理论组成(wB%):MgO 69.12，H2O 30.88。常有Fe、Mn、Zn、Ni等杂质以类质同像存在。其中MnO可达18%，FeO可达10%，ZnO可达4%;可形成铁水镁石(FeO≥10%)、锰水镁石(MnO≥18%)、锌水镁石(ZnO≥4%)、锰锌水镁石(MnO 18.11%，ZnO 3.67%)、镍水镁石(NiO≥4%)等变种。
三方晶系，a0=0.313nm，c0=0.474nm;Z=1。水镁石型结构为重要的层状结构之一。结构中(OH)-近似作六方紧密堆积，Mg2 充填在堆积层相隔一层的八面体空隙中，每个Mg被6个OH包围，每个OH一侧有3个Mg。[Mg(OH)6]八面体∥{0001}以共棱方式联结成层，层间以很弱的氢氧键相维系，形成层状结构。Mg-OH不是正八面体片，沿c轴方向有明显压扁，片厚从正常的0.247nm变为0.211nm。水镁石的结构特点使其具有板状晶形、低硬度及∥{0001}的极完全解理。
复三方偏三角面体晶类，D3d-3m(L33L33PC)。晶体呈板状或叶片状。常见单形:平行双面c{0001}，六方柱m{1120}，菱面体r{1011}、q{0113}或{2021}。晶体通常呈板状、细鳞片状、浑圆状、不规则粒状集合体;有时出现平行纤维状集合体，称为纤水镁石。纤水镁石内部存在结构畸变。
白、灰白色，当有Fe、Mn混入时呈绿、黄或褐红色;新鲜面和断口玻璃光泽，解理面珍珠光泽，纤水镁石呈丝绢光泽;透明。解理{0001}极完全。硬度2.5。细片具挠性及柔性。相对密度2.3~2.6。具热电性。块状水镁石白度可达95%。
偏光镜下:异常干涉色红棕色代替正常的一级黄或橙色。受应力作用影响，延性可正可负。一轴晶( )，但可显二轴晶，2V25。折射率Ne=1.5705~1.5861，No=1.5612 ~1.570，加热后Ne与No差值变小。
力学性能:纤水镁石的抗拉强度为902MPa，属中等强度纤维材料。弹性模量13800MPa，有一定脆性。维氏硬度50.4~260.5，且具有明显的各向异性。易于研磨成细粒级粉体。理论相对密度2.39。
电磁学性能:纤水镁石的质量电阻率为8.82106Ωg/cm2，体积电阻率为5.9106Ωcm，表面电阻率为3.6~4.5106Ω，电阻率显各向异性;加热时电阻率升高。介电常数为4.7~5.4(1MHz);在低频(50Hz)和中频条件下，介电常数升高，且具明显的方向性;介质损耗角正切值为0.105。加热使介电常数、介质损耗角正切值分别上升54%和2.7倍。纤水镁石的比磁化系数为9.815~15.77910-6cm3/g，属非磁性矿物;加热使比磁化系数升高，但300℃、500℃、600℃附近有低谷。温度高于700℃时，显中-强磁性。
热学性能:水镁石的可靠使用温度为400℃。纤水镁石的导热系数为0.46W/m·K，松散纤维为0.131~0.213W/m·K(体积密度0.47 g/cm3)。纤水镁石热膨胀性纵向为16.7*10-7/℃，横向为8.8*10-7/℃，且热膨胀行为基本上呈线性。纤水镁石还具有阻燃、抵抗明火和高温火焰的性质。纤水镁石分解温度为450℃。
化学性能:纤水镁石是天然无机纤维中抗碱性最优者。但在强酸中可全部溶解，在草酸、柠檬酸、乙酸、混合酸、Al(OH)3溶液中，均可以不同的速度溶解。在潮湿或多雨气候下，纤水镁石易受大气中的CO2、H2O侵蚀，故水镁石制品表面需有防水保护层。
表面性质:透射电镜测定的单水镁石纤维直径为0.54~0.86μm，最细者0.086μm。纤水镁石的电动电位可达 36.3mV。零电位点的pH值为12.5。水镁石纤维劈分性、分散性良好，纤维长。经机械打浆或化学分散，打浆度可明显提高，可进行湿纺和造纸。
为可溶性含镁化合物在强碱性溶液中水解而成，系碱性溶液作用于镁质硅酸盐的次生变化产物。矿床主要与蛇纹岩有关;亦产于接触变质菱镁矿石灰岩中，与方解石、透闪石、蛇纹石、金云母等共生。有时产于白云石化石灰岩中，与方解石、水菱镁矿和方镁石伴生。水镁石矿石可分为球状型、块状型和纤维型三种主要类型:
球状型:由方镁石水化而成，呈结核状产出，直径由数毫米至20cm以上。结核由隐晶质水镁石和极少量方解石、蛇纹石胶结。矿石质量好。
块状型:为富镁岩石热液蚀变产物。矿石为结晶粒状的块状集合体，与蛇纹石、方解石、菱镁矿等共生，水镁石含量约30~40%。
纤维型:呈脉状产于蛇纹岩中，纤水镁石含量一般1~9%。夹石矿物为蛇纹石和磁铁矿。纤水镁石纯度很高。
与滑石、叶蜡石、三水铝石及白云母、石膏等相似，但水镁石易溶于盐酸，不起泡;硬度大于滑石和石膏，滑感不及滑石;亦不如白云母薄片有弹性。
水镁石主要应用于以下工业领域:
提取Mg和MgO原料:以水镁石提取Mg和MgO，矿石中的MgO含量高，杂质少;分解温度低;加热时产生的挥发分无毒无害，因而可从水镁石中提取Mg和MgO等产品。
重烧镁砂:主要用于生产镁质耐火材料。现代钢铁工业大量需用镁碳砖、镁铬砖等。这类MgO用量已超过其产量的1/2。由水镁石制得的重烧镁砂具有高密度(>3.55 g/cm3)、高耐火度(>2800℃)、高化学惰性和高热震稳定性等优点。
轻质氧化镁:美、俄、加、英等国采用化学方法从低品位的水镁石岩中提取轻质MgO。
电熔方镁石:为高技术电子产品要求的特纯品。以水镁石经电熔法炼制的方镁石集合体，具有高热导率和良好的电绝缘性，产品寿命提高2~3倍。
化学纯镁试剂:采用电热方法，可提取金属镁，制取MgCl2、MgSO4、Mg(NO3)2等化学纯试剂。
补强材料:纤水镁石可在某些领域用作温石棉的代用品。用于微孔硅酸钙、硅钙板等中档保温材料中。基本配方是:硅藻土 石灰浆 水玻璃 纤水镁石。纤维含量为8~10%。产品白度高，外观美观，容重低。
阻燃剂:以聚丙烯为基体制作阻燃剂的试验表明，纤水镁石具有较好的阻燃效果，是理想的无毒、无烟、无污染、高温型阻燃剂。同时可起到填料的增强效果。
造纸填料:水镁石白度高，剥片性好，粘着力强，吸水性较差。将其与方解石配合用作造纸填料，可使造纸工艺由酸法改为碱法，并减小浆水的污染。
工艺品:水镁石的致密块体颜色丰富多变，质地均匀，透明度好，细腻滑润;常与其它矿物或变种形成自然条纹、天然图案造型，具观赏价值。因而可雕琢成工艺品。
水镁石简介