煤系共伴生矿产资源研究意义

从原始社会开始，人类就广泛利用非金属矿产，包括不作为金属原料提取利用的所有有用矿物和岩石。其中，少数用来提取某一种或几种非金属元素，绝大多数因其单独矿物或矿物集合体具有特殊的物理性质、化学性质和工艺性能，而被应用于国民经济建设中。六七千年以前，人类发现并利用了金属矿产，从此，金属矿产逐步取代了非金属矿产的主导地位。但随着科学技术的进步，在一些发达国家的非金属矿产的开发速度与产值，又已超过了金属矿产。据统计，在1945年以前，世界金属原料的开发速度大于非金属矿产。但20世纪50年代以来，情况有了很大的变化。1950年，世界非金属矿产产量比金属矿产高出20%。到1980年，已超出50%～60%。在一些发达国家，非金属矿产的总产值一般要比金属矿产的产值高出一倍。近20余年来，美国非金属矿产的消费量平均增长率为5.6%，而金属矿物原料的平均增长率仅为1.6%。中国非金属矿产资源产量增长速度远远高于世界各国。其中，1980年的石墨产量比1949年增长178.88倍，需求量也逐年增加;预计2000年高岭土的需求量为1949年的23.78倍。

新的技术革命正在世界范围兴起，而新材料又是新技术革命的核心之一。新材料包括金属材料、非金属材料、半导体材料，复合材料和合成材料等，其中，除金属材料外，后三者多少都与非金属矿产有关。当前，最引人注目的一些新材料，包括：精细陶瓷、光导纤维、激光材料、复合材料等，则与非金属矿产的关系更为密切。可以说，对非金属矿产资源基础理论和开发利用的深入研究，将会促进经济的高涨和技术的重大变革。

中华人民共和国建立后，对含煤岩系中的矿产资源，特别是非金属矿产资源的勘查、评价、开发与加工利用，作了大量的工作。近年来，许多煤矿、煤炭大专院校、科研机构陆续开展了对含煤岩系中非金属矿产的资源勘查，在加工利用方面，正在探索精加工和深加工途径。徐州矿务局利用优质高岭岩加工成造纸涂布级和填料级材料;蒲白矿务局利用“200”矸焙烧出煅烧高岭土，其白度可达90%以上，可用作4Å分子筛原料及其它多种深加工产品原料。

含煤岩系中的共伴生矿产，特别是非金属矿产在电子、机械、冶金、轻工、化工、纺织、建材、石油、食品、农林、环保、医药以及高新技术等许多工业中，有着非常广泛的用途。除传统用途外，随着科学技术的发展，人们对这些矿石中的主要组成矿物的化学成分、晶体构造、物理化学性质，以及矿物应用之间的相互取代的认识日益深入，又不断开拓出许多新的用途。如高岭岩的传统用途是做耐火材料和陶瓷原料，随着检测技术的提高，发现高岭岩主要由片状高岭石组成。超细磨粉设备、高梯度强磁选机的问世，以及剥片、漂白等技术的发展，可使高岭岩加工成质量极佳的高岭土，极大地缩小了“硬岩”与“软岩”的差别，拓宽大了其工业应用领域。

随着工业的发展，对非金属矿产产品的质量提出了更高的要求，从而促使非金属矿产的精加工和深加工迅速开展起来。高岭石在高温(1200～1500℃)和氮气氛下，能与碳结合成SiC，能与氮结合成Si₃N₄和塞隆(sialon)。后者是一种新型高温、高强陶瓷，可代替金属，用作核反应堆、喷气飞机、火箭燃烧喷嘴等耐高温复合材料以及陶瓷发动机材料。膨润土、高岭土与有机物结合成有机粘土，使其成为功能性填料，应用于高分子材料、有机合成催化剂、高性能陶瓷材料等领域。

中国含煤岩系中非金属矿产矿种繁多，储量丰富，分布地区广泛，赋存于多个地质时代。其中，高岭土(岩)、耐火粘土、硫铁矿多形成大型或特大型矿床;膨润土、硅藻土、石墨在煤系中也可形成大、中型，甚至特大型矿床。中国高岭土储量占世界高岭土总储量的59.23%;含煤岩系中的铝土矿(高铝粘土)，其探明储量占世界铝土矿总储量的7.08%。中国膨润土储量居世界首位，且钠基膨润土占很大比例，其中48.29%赋存在含煤岩系中。中国硅藻土的储量亦居世界之首，其中70.95%赋存在含煤岩系中。中国隐晶质石墨的储量占世界总储量的40.86%，亦居世界首位。

含煤岩系中的高岭土(岩)有相当部分质量优良。华北地区由大同往西经内蒙古、陕北直达宁夏石嘴山，广大范围内石炭二叠纪煤系的太原组和山西组煤层夹矸及顶、底板类型的高岭土(岩)，有的矿层或块段矿石质量极好，其代表是大同黑砂石、蒲白“200”矸。江苏徐州，安徽淮北、山东明水、淄博等地下石盒子组中所产“焦宝石”型高岭岩，所含高岭石均在90%以上。铝土矿在华北主要赋存于本溪组下部G层铝土和下石盒子组底部B层铝土中，前者矿物成分以硬水铝石为主，含量可达40%～90%，次要矿物成分为高岭石，含量多在50%以下，后者Al₂O₃含量>40%，甚至可达56%。这些高铝粘土矿床中，均含有低硅、低硫、低铁、高铝的优质矿石。含煤岩系中膨润土储量大，特别是钠基膨润土储量大，质量好。吉林省刘房子煤矿产出的钠基膨润土，其蒙脱石含量高达70%～90%，甚至超过了世界著名的美国怀俄明州产的钠基膨润土。含煤岩系中的硅藻土，主要产于第三纪和第四纪煤系中，多与褐煤共生，矿床储量大，但夹矸多，纯净的优质硅藻土较少。含煤岩系中隐晶质石墨品质优良，含碳量高，中国是世界石墨出口大国。最大的湖南郴州鲁塘石墨矿产出的矿石含碳量在80%～85%以上，广东佛岗县洞溪石墨矿品位为81.7%，吉林盘石矿矿石品位为66.3%

开展煤成烃研究是当前一项重要科研任务。煤成烃是指含煤岩系中有机质(煤层和源岩中有机质)在煤化过程形成的碳氢化合物。其中气态的称为煤成气，液态的称煤成油。中国自“六五”攻关以来，对煤成烃研究有重大突破，确定鄂尔多斯大气田的气源之一即为煤成气;吐鲁番—哈密大油气田最近亦确定为煤成型。 2100433B

产于热液矿床中，主要是低温热液矿床。