伊川嵩山麥飯石地質(zhì)特征及其勘查開發(fā)前景

汪 洋，汪江河

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，河南 洛陽 471000)

伊川嵩山麥飯石地質(zhì)特征及其勘查開發(fā)前景

汪 洋，汪江河

(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)調(diào)查隊(duì)，河南 洛陽 471000)

本文根據(jù)伊川嵩山麥飯石的最新研究成果，分別從地質(zhì)特征、化學(xué)成分、應(yīng)用性能研究、地區(qū)生態(tài)調(diào)查、勘查開發(fā)利用現(xiàn)狀等方面，論述了伊川嵩山麥飯石的勘查開發(fā)利用前景。

麥飯石；地質(zhì)特征；應(yīng)用；河南伊川

麥飯石是一種特殊的非金屬礦產(chǎn)資源，在地質(zhì)特征、特異功能、質(zhì)量評(píng)價(jià)、開發(fā)利用和產(chǎn)品市場(chǎng)等方面都已取得可喜的研究成果。麥飯石及其系列產(chǎn)品已開始生產(chǎn)，并已開拓了國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，廣泛地應(yīng)用到食品、醫(yī)藥、化妝、農(nóng)牧漁業(yè)和環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益必將更加充分地發(fā)揮。

1 地質(zhì)特征

河南省伊川縣嵩山麥飯石礦區(qū)大地構(gòu)造位處華北地臺(tái)嵩箕臺(tái)隆北部，拉馬店—郭家窯復(fù)背斜西段。地層由中元古兵馬溝組、馬鞍山組；震旦系羅圈組、寒武系；太古界登封群石牌河組、郭家窯組及石梯溝組。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)有三期以上，嵩陽期巖漿巖、中條期巖漿巖及熊耳期各種脈巖等，其中經(jīng)受混合巖化作用，侵入登封群石牌河組的塔溝巖體，經(jīng)風(fēng)化形成了麥飯石礦床[2,3]。

1.1 巖體出露情況

巖體出露于登封群石牌河組分布區(qū)，呈梨形、北寬南窄，南北長(zhǎng)2km，東西最寬處1km，南側(cè)為黃土覆蓋，出露面積1.5～2km2，西部王窯、三峰寺及東北部馬蹄凹一帶均有鉀長(zhǎng)偉晶巖脈出露，北部、西北部有角閃巖、輝綠巖、安山玢巖出露。巖體內(nèi)部有較多的偉晶巖脈，細(xì)晶巖脈，石英脈及基性巖脈，斷裂、裂隙發(fā)肓，沖溝切割較深，巖石出露較好。

1.2 結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及造巖礦物特征

新鮮巖石為淺灰色、風(fēng)化后為淡黃白色，遭受不同程度混合巖化作用，且不等粒花崗變晶結(jié)構(gòu)，交代殘余結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部具片狀構(gòu)造，主要礦物為斜長(zhǎng)石(40%～50%)、鉀微斜長(zhǎng)石(30%～35%)、石英(25%～35%)、黑云母(5%)、角閃石(1%～2%)另有少量金云母、綠簾石、石榴石(1%)。

1.3 次生蝕變

巖石中主要造巖礦物次生蝕變明顯，長(zhǎng)石的絹云母化、粘土化作用最強(qiáng)烈，黑云母、角閃石發(fā)生一定程度的綠簾石化、白云母化和絹云母化。掃描電鏡下，經(jīng)次生蝕變作用的巖石，具疏松海綿結(jié)構(gòu)，形成的主要粘土礦物為水云母、蒙脫石、水鋁英石和高嶺石。

1.4 化學(xué)成分

(1) 常量元素化學(xué)成分。

巖石中鋁＞K+Na+2Ca，K+Na/Al=0.78～0.82，巖石化學(xué)分類，應(yīng)屬富硅、鋁過飽和類型，主要元素與天津薊縣、日本及中岳麥飯石化學(xué)成分相近，屬酸性巖石，惟有二氧化硅、鐵略低，其他無大差別(見表1)。

(2) 有益、有害微量元素。

麥飯石的藥用價(jià)值，除了可以提供人體所需的常量元素外，還能夠提供人體所需的多種微量元素。通過對(duì)比(表2)可以看出，伊川嵩山麥飯石同其他地區(qū)的麥飯石一樣，均含有多種對(duì)人體有益元素，但與其他地區(qū)麥飯石有三大不同之處：①微量元素除Li外，大部元素偏低或接近；②La(鑭)元素為代表的鑭系稀土元素偏高；③有害元素除Cd(鎘)外，其他元素地殼平均值含量均低。經(jīng)對(duì)鑭系14種稀土元素的配分研究證明，伊川嵩山麥飯石為中等銪虧損的輕稀土富集型，δEu0.41～0.53，其中除鑭外，鈰(Ce)、譜(Pr)、釹(Nd)、釤(Sm)等類輕稀土都高于其他麥飯石和地殼平均值。需強(qiáng)調(diào)指出，稀土元素因其強(qiáng)的生化機(jī)制，在促進(jìn)人體健康長(zhǎng)壽方面具有重要意義，伊川麥飯石因含高的輕稀土含量，將大大提高其利用價(jià)值[2,3]。

表1 麥飯石化學(xué)成分對(duì)比(%)

表2 麥飯石微量元素含量對(duì)比(×10-6)

1.5 放射性元素

伊川嵩山麥飯石U鈾含量平均1.25×10-6，低于地殼豐度值(2.5×10-6)，Th(釷)低含量24.5×10-6，高于地殼豐度(13×10-6)，但總x平均值(3.33×10-10)總β平均值(3.33×10-10)均小于阜新麥飯石(2.268×10-9、5.10×10-9)，也小于蔬菜、牛奶標(biāo)準(zhǔn)(據(jù)核工業(yè)部203所)。尤其鈾、鐳含量比國(guó)家規(guī)定的食用海藻類(干品)中限量值還低[2,3]。

2 應(yīng)用性能研究

核工業(yè)部203所和河南省地礦研究所的應(yīng)用性能研究結(jié)果表明，伊川嵩山麥飯石所含的各種微量元素與人的血液所含的微量元素基本是一致的，所以它是人們理想的微量元素補(bǔ)充源和營(yíng)養(yǎng)源?，F(xiàn)代藥理研究表明麥飯石具有利尿、健胃、保肝、抗疲勞等生物活性。

2.1 浸泡試驗(yàn)

主要進(jìn)行了自來水、蒸餾水、去離于水浸泡試驗(yàn)，浸泡時(shí)間12～48h，其中超聲波浸液1.5h，所含常量、微量、稀土大部元素都能浸出，其中K、Na、Ca、Mg(200～5 436)×10-9、SREE(465.6～644.7)×10-9、Fe1 400×10-9、Zn100×10-9、Ta104×10-9、Rb(197～259)×10-9。但有害元素的Cd、Hg未檢出，Pb、As為0.90和31.1×10-9，均小于國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)(＜(40～100)×10-9)。

2.2 有害元素吸附試驗(yàn)

麥飯石對(duì)有害有毒元素的吸附性能，是評(píng)價(jià)麥飯石質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要標(biāo)志，試驗(yàn)結(jié)果為浸泡一周以上，對(duì)鎘的吸附率平均99.76%，浸泡12h的平均值為99.66%，對(duì)Pb吸附試驗(yàn)，浸泡一周，5個(gè)樣的平均值為95.81%。比鎘略低，對(duì)As的吸附試驗(yàn)為98.37%～99.08%，三者效果均好，唯巖石中Hg含量甚微，吸附率僅達(dá)60.27%。

2.3 pH值調(diào)節(jié)試驗(yàn)

采用pH值＝6.0蒸餾水進(jìn)行試驗(yàn)，12h浸泡達(dá)7.54，24h為8.14，48h為8.25，水液由弱酸變?yōu)槠珘A性，具良好的酸堿調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)后的溶液附合國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 對(duì)人體血漿過氧化脂質(zhì)、紅細(xì)胞超氧化物歧化酶影響的實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果表明飲用中岳麥飯石液1～2.5個(gè)月后, 紅細(xì)胞比活性明顯提高, 自身前后對(duì)照差異極其顯著，而血漿過氧化脂質(zhì)濃度則明顯下降, 差異也非常顯著,與動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致[2,3]。

2.5 地區(qū)生態(tài)調(diào)查

(1) 麥飯石產(chǎn)區(qū)村落居民無地方病史。塔溝村民1981年平均壽命為73歲。

(2) 地區(qū)小麥籽粒飽滿，25kg重比外地多1.5～2.5kg，千粒重多2～3g。

(3) 生活應(yīng)用試驗(yàn)?zāi)艹?，防腐、除垢?/p>

(4) 臨床試驗(yàn)可治療痤瘡、手癬 、腳氣和老年性角化癥等皮膚病。

3 勘查開發(fā)利用現(xiàn)狀及前景

河南省伊川嵩山麥飯石的原巖為石英二長(zhǎng)斑巖，對(duì)比國(guó)內(nèi)外的麥飯石礦床屬于典型的、質(zhì)地良好的麥飯石礦床，礦體出露面積近2km2，勘查開發(fā)面積不足1km2。

目前僅有鞏義市宇星凈水材料有限公司、鞏義市嵩山濾材有限公司、登封市嵩山麥飯石開發(fā)有限責(zé)任公司等生產(chǎn)，主要生產(chǎn)如下麥飯石系列產(chǎn)品：麥飯石磁化杯、麥飯石茶具、麥飯石茶葉及凈水濾材等進(jìn)行了小范圍的開發(fā)利用[4-6]。河南省科委已將其列入星火計(jì)劃項(xiàng)目，以加速開發(fā)利用(胡經(jīng)國(guó)，2008)。

清華大學(xué)(劉曉華等，2007)進(jìn)行濕法粉磨同步法提取麥飯石中有益元素的實(shí)驗(yàn)研究，采用濕法粉磨麥飯石并同步提取麥飯石中有益元素的工藝方法，將礦物元素提取出來,獲得濕磨提取液,同時(shí)獲得麥飯石細(xì)粉。濕磨提取液可以用于制作保健飲品,麥飯石細(xì)粉可以用作水產(chǎn)保鮮劑、冰箱除臭劑、動(dòng)物飼料、化肥緩釋材料、水質(zhì)凈化材料等。

4 結(jié)論

河南省伊川嵩山麥飯石的原巖為石英二長(zhǎng)斑巖，對(duì)比國(guó)內(nèi)外的麥飯石礦床屬于典型的、質(zhì)地良好的麥飯石礦床，礦體出露面積近2km2，目前僅進(jìn)行了小范圍的勘查和部分領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用。通過上述地質(zhì)特征、化學(xué)成分、應(yīng)用性能研究、地區(qū)生態(tài)調(diào)查及其勘查開發(fā)、應(yīng)用領(lǐng)域的分析、類比研究，表明伊川嵩山麥飯石具有進(jìn)一步開展勘查和開發(fā)利用的前景，應(yīng)持續(xù)進(jìn)行各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用試驗(yàn)和開發(fā)利用研究，變資源優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

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[2]伊川縣科技委員會(huì)、經(jīng)濟(jì)計(jì)劃委員會(huì).河南省伊川縣嵩山麥飯石研究報(bào)告[R].核工業(yè)部203所,1986.

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Geological Characteristics and Yichuan Songshan Maifanshi Prospect of Exploration and Development

Wang Yang, Wang Jianghe
(Henan Province Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development of the First Geological Survey Teams, Luoyang 471000, China)

Based on the Songshan maifanite Yichuan the latest research results, respectively, from the geological characteristics,chemical composition, application performance studies, ecological surveys, exploration development and utilization of the status quo in such areas as discussed Yichuan Songshan exploration development and utilization of medical stone prospect.

maifanite; geological characteristics; application; Yichuan Henan

P619.222;P588.121

A

1007-9386(2010)01-0059-03

2009-11-19