贵州省玄武岩开发利用布局建议

冉启洋¹，李士彬¹，崔荣国²，宋生琼¹，刘胜召³

（1. 贵州省国土资源勘测规划研究院贵阳，550004；2.国土资源部信息中心北京，100812；

3.浙江省核工业二六二大队湖州，313000）

摘要：贵州省玄武岩资源丰富，分布比较集中，勘查程度低，目前主要用于低附加值的建筑石材，但以玄武岩为原料生产的纤维材料等高附件值产品已经出现，如贵州石鑫玄武岩科技有限公司等两家企业投产的玄武岩纤维生产线并产能在1.5万吨以上。同时，已完成的“贵州省玄武岩分布特征及开发利用方向研究”初步圈定了47个面积合计330平方公里的纤维用玄武岩开发区为玄武岩的开发奠定了良好的基础。为更好的开发利用玄武岩资源，更好的将资源优势转化为经济优势，在前期工作的基础上提出了贵州省打造玄武岩纤维产业及资源布局的建议。

关键词：玄武岩；玄武岩纤维；产业；发展；布局

ABSTRACT: Guizhou Province is rich in basalt resources, concentrated in distribution and low in exploration. At present, basalt is mainly used for building stones with low added value. However, high added value products such as fibre materials produced from basalt have appeared, such as basalt fibre production lines put into operation by two enterprises, such as GuizhouShixin Basalt Technology Co. Ltd in Guizhou Province, which can produce more than 15,000 tons of basalt fibre. At the same time, 47 fiber basalt development zones with a total area of 330 square kilometers have been preliminarily delineated, which laid a good foundation for the development of basalt. In order to better exploit and utilize basalt resources and better transform resource advantages into economic advantages, suggestions on building basalt fiber industry and resource distribution in Guizhou Province are put forward on the basis of previous work.

Key words: basalt; basalt fiber; industry; development; layout

中图分类号：TD353           文献标识码：A      文章编号：

1.玄武岩及玄武岩纤维

1.1 玄武岩

玄武岩是一种基性喷出岩，灰黑色，细粒，主要由辉石和斜长石组成。其传统用途有铸石、岩棉（又称矿棉）、饰面石材、墓碑等，其碎石可作集料；石粉、废渣可作水泥混合材料；高端用途是可作连续玄武岩纤维。

目前，玄武岩的开发主要作建筑用，部分作岩棉原料，少量用于制造铸石。

1.2 玄武岩纤维

玄武岩纤维是指用天然玄武岩作为唯一原料生产的连续纤维材料。连续玄武岩纤维是以玄武岩矿石作为原料，将其破碎后在窑炉中加热到1450～1500℃熔融，通过铂铑合金漏板拉制成连续纤维。

玄武岩纤维是应用较广泛的人造无机纤维,它的结构及性能类似于玻璃纤维,但在耐高温、耐水汽、耐腐蚀性和绝缘、绝热、隔音以及良好的透波性等方面都优于玻璃纤维,它在空气和水介质中不会放出有毒物质而且阻燃性能好,具有良好的力学性能,降解后即成为土壤的母质,对环境友好。因此，玄武岩纤维是玄武岩的高端产品，具有资源节约型、环境友好型、性能综合型等特点，在强度、耐高低温、耐腐蚀、隔热、隔音、阻燃及化学、电绝缘等方面具有优异的性能。玄武岩纤维作为一种性能优异的新型复合材料增强体，可作为添加材料制备各种复合材料，以导热系数低、使用温度范围广、吸湿能

力低、抗震性能好等诸多优点在国内外广泛引起关注，应用于消防、环保、航空航天、 汽车船舶制造、工程塑料、建筑等领域。

玄武岩纤维及其制品的生产是绿色环保和无污染的，符合国家产业政策。全国仅在山西、上海、四川、贵州等少数地区实现了工业化生产。

玄武岩纤维是一种纯天然新型高技术纤维，是重要的国家安全战略物资，是支撑高科技产业发展的新材料，也是促进国民经济相关领域产品升级换代的基础材料和典型的军民两用材料，代表着世界绿色材料的发展方向。我国2016年将“连续玄武岩纤维”列入国家《战略性新兴产业重点产品服务指导目录》和“十三五”关键战略材料。

目前，碳纤维在石油、化工、汽车等方面的用量约150-200万吨/年，而每吨碳纤维价格高达20-30万元，因此发展具有优异性能但成本远低的玄武岩纤维具有较大的发展潜力，同时还可以节约能源矿产，确保资源保障国家安全。此外，因玄武岩纤维在人体内半年即可消化吸收，对健康无危害，因此可应用于食品管道、医疗设备、地下硐室等方面。

2.贵州省玄武岩布及资源现状

2.1 分布范围

贵州玄武岩以峨眉山玄武岩组为主，分布在贵州西北部及南部，西至盘县－威宁边界，北至毕节，东至瓮安，南至罗甸。分布面积3773km²，就地资源丰富。峨眉山玄武岩组厚0-1249m，总体西厚东薄（图1）：西部威宁舍居乐最厚达1249m；中部六枝—安顺一带0-200m；东部瓮安0-36m（图1）。

图1   贵州省玄武岩等厚线图

Fig.1 Basaltisochronmap of Guizhou Province

1－点位厚度(m)  2-集块岩  3-火山弹角砾岩  4-辉绿岩

贵州划分有11个喷发中心，在威宁舍居乐的喷发多达23次。一般分为上、中、下三个喷发旋回。

2.2玄武岩特征

贵州峨眉山玄武岩组以大陆溢流拉斑玄武岩为主，伴有爆发相火山碎屑岩和浅成侵位的辉绿岩、火山碎屑沉积岩－凝灰岩。时代属二叠纪阳新世冷坞期至乐平世吴家坪早期。

适宜纤维用的主要是中上部的玄武质熔岩，即裂隙式宁静式溢流相。

玄武岩呈暗灰绿、灰黑色，柱状节理发育。主要矿物为斜长石、辉石，次为磁铁矿和钛铁矿。岩石普遍见次生蚀变现象；局部有沉积夹层。

玄武岩化学成分平均值：SiO₂ 47.74%－47.92%，Al₂O₃ 13.07%－13.43%，Fe₂O₃ 5.09%－11.13%，FeO 7.71%－8.85%，CaO 7.55%－8.05%，MgO 4.31%－4.55%，Na₂O 2.65%－2.66%，K₂O 0.96%－1.24%，TiO₂ 3.95%－4.12%；P₂O₅ 0.47%、MnO 0.26%、烧失量2.86。总体属于石英拉斑玄武岩。实验证明，省内玄武岩基本适宜用作玄武岩纤维、铸石及岩棉的原料。

与国际国内对比，贵州玄武岩成分特征：SiO₂居中；Al₂O₃相对偏低；Fe₂O₃+FeO略偏高；CaO、MgO相对偏低；钾钠含量居中。

2.3玄武岩资源情况

勘查及开发利用程度均较低，总体上未开展过系统的玄武岩勘查工作，仅局部地区做过矿产勘查工作及研究工作，六盘水市做过玄武岩总体勘查。

据初步统计，贵州省玄武岩资源39.14亿m³。其中矿山占用资源量16255万m³，约占全国102488.29万m³的16%；六盘水市资源量31.3万m³，预测资源量129.7亿m³。

按亚矿种计，纤维用玄武岩375141万m³；建筑用玄武岩11123.52万m³；饰面用玄武岩828万m³；水泥混合材玄武岩279万m³；建筑用凝灰岩2006.62万m³；保温材料用粘土18万m³；建筑用辉绿岩1957.82万m³；饰面用辉绿岩455.96万m³。

此外，与玄武岩相关的矿产还有铌矿、钛矿、稀土矿、铁矿、锂矿、铜矿、金矿等，值得进一步探索及研究。

2.4玄武岩开发利用现状

目前玄武岩的主要用途是建筑用，开发利用处于起步阶段。2017年，全省玄武岩类矿山49个[大型8个、中型10个、小型31个]。产量150.99万吨，工业总产值9326.55万元，实现销售收入9167.91万元、利润603.84万元。玄武岩类矿山产值占作省矿业开发产值的0.19%，利润占比0.063%（表1）。但在2016年的产量、产值等均较2014年有大幅度的提高,年均增长率大48%以上，反映出玄武岩开发利用的良好前景。

表1   贵州玄武岩及辉绿岩开发利用情况统计（2017年）

Tab.1 Statistics of basalt and diabasedevelopment and utilization in Guizhou (2017)

数据来源：

按行政区计，矿山主要分布区有：清镇市，福泉市、瓮安县，平坝县、西秀区、普定县，大方县、织金县、七星关区，六枝区、钟山区，普安县、晴隆县等。

玄武岩以其不透水、较高的抗压强度、较好的耐磨性、致密结构等特征，主要用于建筑石材中的铺路石和用作水利工程、桥墩、堤坝的石料。

与全国比较，用途有拓展空间。岩棉、铸石、玄武岩纤维等均是玄武岩未来的方向。

3. 贵州省玄武岩纤维产业现状

在“国土资源部关于支持贵州省区域发展与扶贫攻坚的若干意见”(国土资函[2014]569号)中，要求“支持开展新型建材、玄武岩分布特征及开发利用方向研究，探索高效利用矿产资源的有效途径，拓宽矿业开发渠道，为地方招商引资提供技术依据”。 2014-2016年，水城开发区和黔西南州义龙新区先后建成了2个玄武岩科技产业园，贵州玄武岩纤维产业拉开了序幕。2015年10月，玄武岩纤维产业发展研讨会在水城经济开发区召开；2018年9月，在贵阳也召开了玄武岩纤维产业发展研讨会。

玄武岩纤维的生产工艺流程（图2）简单，但技术含量高。玄武岩纤维的性能优异（图3），能够广泛应用于各行各业。

2016年9月，《贵州省玄武岩分布特征及开发利用方向研究》以“黔国土资函[2016]269号”得到批复，2018年项目结题，对贵州纤维用玄武岩进行了初步评价，圈定了330km²的开发区，为玄武岩纤维产业提供了资源选区。

图2  玄武岩纤维的工艺流程图3   玄武岩纤维的性能

Fig.2  Process flow of basalt fibers   Fig.3 Properties of basalt fibers

3.1 贵州石鑫玄武岩科技有限公司

2016年，公司产品产量为：玄武岩无捻粗纱4320吨，玄武岩复合筋10590m，玄武岩复合管道4942吨，玄武岩复合材料3500吨，玄武岩短切纱1485kg。至2017年底，该公司已建成3条生产线，每天可生产玄武岩纤维15-20吨，下游产品主要有管道、复合筋、井盖等，各种产品销路正在打开。并已开始着手生产技术研发、装备制造、应用产品研发(图4－图11）、后续产品加工制造等。

图 4  水城玄武岩科技产业园拉丝设备                   图 5  玄武岩纤维拉丝现场（400孔）

Fig.4 Drawing equipment of Shuicheng Basalt Science and Technology Industrial ParkFig.5 Basalt fiber drawing site (400 holes)

图6  玄武岩纤维无捻粗纱图7    玄武岩纤维短切纱

Fig.6 Basaltfiber twistlessrovingFig.7 Basalt fiber chopped yarn

图8  玄武岩纤维井盖图9  玄武岩纤维储罐

Fig.8 Basaltfiber well coverFig.9 Basalt fiber tank

图 10  玄武岩纤维复合筋及管道图11     玄武岩纤维复合筋

Fig.10 Basalt fiber reinforced composite bars and pipelinesFig.11 Basalt fiber composite bar

3.2  贵州玄武科技股份有限公司

义龙新区玄武岩科技产业园，前期生产出玄武岩纤维几十吨，停产研发各种下游产品。省内应用的主要是墙体防火板，用于车站及商场等公共场所；油气等特殊管道，以及消防布、高温滤袋等（图12-15）。

据四川点石介绍，安顺机场的跑道就使用了玄武岩纤维。

图12  玄武岩纤维图13  玄武岩纤维防火板

Fig.12 Basalt fibersFig.13 Basalt fiber fireproof board

图14  防火板材图15  防火板材

Fig.14 Fire-proofplateFig.15 Fire-proofplate

4.玄武岩纤维开发区布局情况

4.1 开发区布局

目前已划分适宜纤维用的玄武岩开发区47个(表2)，面积约330km²，预测0-100m浅部纤维用玄武岩资源375141万m³（1087909万吨）。其中，毕节市50.58km²，威宁县92.45km²，六盘水市118.62km²，黔西南州35.05km²，安顺市10.14km²，贵阳市11.45km²，黔南州9.42km²，黔东南州2km²。这些开发区多集中在赫章、威宁等贫困山区，拓展了以优质优用为前提的矿业开发新渠道，为地方政府招商引资和玄武岩产业发展提供了资源方面的参考依据。

表2   玄武岩纤维可开发区汇总表

Tab.2 Summary of basalt fiber developable zones

行政区	开发区	预测量 （万m3）	行政区	开发区	预测量 （万吨）	行政区	开发区	预测量 （万m3）
六盘水市	16个	136911	毕节市	17	56200	威宁县	5	111916
盘州市 8个	洒  基	13472	赫章县 6个	岔河村	1044		明  洞	9420
	淤泥河	2800		何家冲	1608		麻  乍	3936
	羊  场	10800		新  店	3300 备案信息 举报中心 举报中心 行业协会 网络110 互联网协会 举报热线 首都协会 本站持《出版物经营许可证》 仅从事《中国组织化学与细胞化学》杂志的网上订阅工作,非任何杂志官网,并不涉及杂志社的出版等事务,特此声明！ 工信部备案：湘ICP备2025122662号-1，营业执照统一社会信用代码：91430721MAEHMRR7OE， 出版物经营许可证号：新安新出发证字第2025002号 特别声明:本站资料均源于网上的共享期刊资源，请特别注意，勿做其他非法用途。 如有侵犯您的版权或其他有损您利益的行为，请联系指出，期刊咨询服务平台会立即进行改正或删除相关内容! 扫码添加微信咨询 QQ客服：1663286777 电话：137-1883-9017 收到信息将及时回复