（一）天然沸石的性能及用途

沸石独特的内部结构和晶体化学性质使其具有吸附、离子交换、催化反应、耐酸、耐热、抗辐射等功能。这些性能已被一些部门应用于建材、环保、石油化工、尖端技术等领域。

(2)天然沸石矿物、矿石特征和矿石类型

1.天然沸石矿物

天然沸石是沸石家族矿物的总称。已发现的沸石族矿物有40种，其中有斜发沸石、丝光沸石、菱沸石、菱沸石、八面沸石、方石英、浊沸石等。前五种沸石已用于工业和农业。

沸石是一种含水碱金属或碱土金属骨架铝硅酸盐矿物。天然沸石的化学组成由二氧化硅、三氧化二铝、H2O和碱金属或碱土金属组成。

SiO2和Al _ 2O _ 3约占沸石矿物总量的80%。在不同的沸石矿物中，硅和铝的比例不同。请参见表5 & mdash15中列出的一组沸石矿物，化学成分基本相同，都是钙型沸石，阳离子数量相同。只是铝硅比和含水量的不同构成了不同的沸石矿物。据研究，沸石的铝硅比最大可达1:100，最小可达1:1，且铝硅排列有序。

表6 & mdash15种不同铝硅比的沸石矿物

(北京大学地质系光学矿物学)

根据铝硅比，天然沸石可分为高硅沸石(A1: Si >: 1:4)、中硅沸石(A1: S = 1: 4 ~ 1: 2)和低硅沸石(A1: Si < 1:2)。斜发沸石和丝光沸石属于高硅沸石，斜发沸石和斜发沸石属于中硅沸石，菱镁矿和钙十字沸石属于低硅沸石。铝硅比直接影响沸石的某些性质。

H2O也是沸石的主要成分之一，含量一般在10%左右，从2 ~ 6%到13 ~ 15%不等，个别情况下可达18%以上。

或碱金属或碱土金属，数量有限，其氧化物含量一般为4 ~ 6%，以离子状态与SiO2、Al2O3结合。在各种沸石中，钙离子和钠离子是最常见的，其次是钾、钡、锶、镁(中国沸石中以钙、钾、钠离子最常见)，其他阳离子很少见到。

2.矿石特征和类型

中国的沸石矿石多为浅色杂色，像国外那样纯白色的很少见。一般为灰色、浅灰色、浅红色、粉色、棕红色、浅黄色、浅绿色、灰绿色等颜色，但也有黑绿色、灰黑色等深色矿石。蜡质，土状，油腻光泽，贝壳状，平断口。固结性好，脆性大，硬度中等(4左右)，比重轻(2.5左右)。矿石结构大多保留了原岩的一些特征，如凝灰岩、角砾岩、可塑、球状、斑状、粉砂状、碎屑状、隐晶质结构、块状、角砾岩、凝灰岩、流纹岩、珍珠状、块状、石泡状结构等。沸石矿物分布在角砾岩和胶结物中。根据结构和构造特征，矿石可分为五种类型。

(1)团块矿石:杂色、块状结构，含50%以上的角砾岩，块度大于5厘米。这种岩石最初是火山团块。

(2)角砾岩型矿石:角砾状构造，0.2 ~ 5 cm角砾大小约占75%，角砾成分复杂，颜色杂色。原岩主要为火山角砾岩或凝灰岩角砾岩。

(3)凝灰岩型矿石:碎屑块状，有时具层理结构，75%以上的碎屑凝灰岩粒径小于2mm，火山灰为胶结物，矿化良好。原岩多为流纹岩凝灰岩和粗凝灰岩等。

(4)块状矿石:矿化不均匀的致密块状矿石。原岩多为珍珠岩、流纹岩、英安岩、珍珠流纹岩等。

(5)珍珠-球晶矿:珍珠，球晶结构，沸石矿化不均匀，一般无工业意义。原岩多为球粒岩、麻粒岩流纹岩、珍珠流纹岩等。

上述五种矿石类型常以复合或过渡形式产出。在中国，沸石主要是凝灰岩角砾岩、角砾岩和珍珠块。

3.矿石的矿物组合。

除沸石外，伴生矿物通常包括蒙脱石、伊利石、应时、玉髓、蛋白石、方石英、长石、绿泥石和碳酸盐矿物。蒙脱石、伊利石和沸石是常见的特征矿物，都是火山玻璃蚀变的产物，而方石英、应时、玉髓和蛋白石是蒙脱石和沸石的淋滤产物。有时可见高岭石。此外，还有原岩的残余矿物，如长石、酸性斜长石、应时、黑云母、普通角闪石、磷灰石、磁铁矿、榍石、锆石和其他副矿物。石泡型矿石的泡壁上有时有钠长石晶体。

中国的沸石主要是斜发沸石和丝光沸石。在显微镜下，斜发沸石晶体无色透明，呈细长片状。一组平行板条完全解理，明显负突起，平行消光，低干涉色，深灰色-灰色，正伸长，双轴晶负光泽。丝光沸石单晶有毛发状、丝状、纤维状、针状和柱状。聚集体具有各种形状，如放射状、花束状、球状、扇形、同心园状和花边状。

斜发沸石和丝光沸石常常紧密共生，形成复合工业矿床。在某些地区，还发现了少量其它种类的沸石，如方沸石、斜发沸石、钠沸石、棒状沸石、浊积岩、钙十字沸石、菱沸石、钙钾十字沸石和斜发沸石。这些沸石中的大多数似乎是相互结合在一起的，其中一些构成了一个单一的矿床。