一、 礦床時空分布及成礦規(guī)律
硅灰石是一種典型的變質(zhì)礦物，為構(gòu)成夕卡巖的主要礦物成分，也見于某些深變質(zhì)巖中。能夠富集成具一定規(guī)模的硅灰石工業(yè)礦床(體)，主要賦存于中酸性、酸性侵入巖體與不純石灰?guī)r或鈣質(zhì)砂巖和硅質(zhì)鈣質(zhì)頁巖的接觸帶，或見于深成變質(zhì)巖的鈣質(zhì)結(jié)晶片巖中。礦床受不同時代、不同類型的隆起構(gòu)造控制，產(chǎn)于中淺—中深較高溫接觸變質(zhì)或區(qū)域變質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中，斷裂構(gòu)造發(fā)育，厚度中等的巖層封閉系統(tǒng)是其最優(yōu)的儲礦場所。區(qū)域成礦常與深斷裂帶有關(guān)，受一定的構(gòu)造-巖漿活動帶的影響，礦體往往表現(xiàn)出成群集中和成帶分布的特征。與大部分夕卡巖體一樣，硅灰石礦床通常分布于緊靠侵入巖體接觸帶一側(cè)的碳酸鹽圍巖中，屬外接觸帶礦床。礦體距侵入體一般為十幾米至幾十米，有些可達(dá)幾百米，少數(shù)達(dá)1～2km。以接觸交代變質(zhì)成因為主的礦床，礦體距侵入巖體較近；以接觸熱變質(zhì)成因為主的礦床，礦體距侵入巖體要遠(yuǎn)些。也有一些礦床分布在呈半島狀伸入侵入巖體內(nèi)的碳酸鹽巖楔狀體中，或產(chǎn)于被包裹在侵入巖體內(nèi)的碳酸鹽巖捕虜體中，形成復(fù)雜的接觸帶。 來源：考試大
硅灰石礦床的形成取決于地殼發(fā)展演化一定旋回中各類巖漿建造發(fā)育的程度和各時期碳酸鹽巖的分布及構(gòu)造條件等，其形成限于一定的時期。中國硅灰石礦床大多賦存在寒武紀(jì)以來的蓋層建造中，主要產(chǎn)于石炭系和二疊系，其次為寒武系、泥盆系及志留系。與成礦作用有關(guān)的侵入巖主要是燕山期、印支期、海西期的中、酸性巖漿巖。
中國已知硅灰石礦床主要分布于3個地槽褶皺系：吉黑褶皺系是最重要的成礦構(gòu)造單元，分布礦床多，規(guī)模大；其次為華南褶皺系和三江褶皺系；在揚(yáng)子地臺和華北地臺邊緣也有小規(guī)模分布。在這些構(gòu)造單元內(nèi)，巖漿活動頻繁，侵入巖分布廣泛，與成礦有關(guān)的中、酸性侵入巖主要有：淺至中成花崗斑巖、斑狀花崗巖、花崗閃長斑巖、正長閃長斑巖、石英斑巖等。成礦圍巖一般為含燧石結(jié)核，燧石條帶等硅質(zhì)成分的海相碳酸鹽巖沉積建造。
二、 礦 床 類 型
中國已知具有工業(yè)價值的硅灰石礦床，按其成因分為接觸熱變質(zhì)型、夕卡巖型(接觸交代變質(zhì)型)和區(qū)域變質(zhì)型三種，以接觸熱變質(zhì)型礦床為主，夕卡巖型礦床次之，區(qū)域變質(zhì)型礦床較少。
(一) 接觸熱變質(zhì)型礦床
常位于侵入巖與含硅質(zhì)的碳酸鹽巖建造外接觸帶角巖化—大理巖化蝕變帶中，一般距侵入巖體幾十米至千余米。礦床形成是由于富含硅質(zhì)的石灰?guī)r經(jīng)侵入體熱力烘烤發(fā)生接觸變質(zhì)而成。成礦過程是硅質(zhì)灰?guī)r中的SiO2和CaCO3經(jīng)侵入體的熱變質(zhì)作用，重新組合而形成硅灰石，一般沒有外來物質(zhì)帶入。因此，礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀和物質(zhì)在很大程度上受硅質(zhì)灰?guī)r地層控制，也與侵入接觸界面產(chǎn)狀有密切關(guān)系。礦床多具明顯的層控特點，礦體形態(tài)一般呈層狀、似層狀、透鏡狀，產(chǎn)狀多與圍巖一致，只有在構(gòu)造復(fù)雜時才呈不規(guī)則狀。
此類型礦床礦石礦物組分通常比較簡單，如成礦前原巖中SiO2和CaO的比例近似硅灰石礦物理論值，成礦過程中的溫度與壓力適宜，成礦反應(yīng)充分時，可由硅灰石單礦物組成；如成礦前原巖中造礦物質(zhì)(石英和方解石)含量不匹配，或由于成礦反應(yīng)不充分，則在礦石中殘留有石英、方解石，其他伴生礦物有少量透輝石、石榴子石等。礦石中硅灰石礦物含量20%～70%，一般多在50%以上，富礦可達(dá)95%以上。礦石中SiO2和CaO含量高且穩(wěn)定，F(xiàn)e2O3等有害雜量含量較少，礦石質(zhì)量較好。
此類型礦床的規(guī)模一般較大，礦體長度一般為數(shù)百米，部分可達(dá)1000m以上，寬幾米至幾十米，部分可達(dá)100m以上，礦床儲量達(dá)到大型甚至特大型礦的很多，也有中、小型礦，由于形成環(huán)境和后期風(fēng)化剝蝕，礦體埋深一般較淺，多適于露天開采。此類型礦床在中國分布較多，是目前主要的開采利用對象，共計保有的硅灰石礦石儲量約占中國硅灰石礦總保有礦石儲量的74%。吉林磐石市長崴子和梨樹縣大頂山、浙江長興縣李家巷、江西新余—上高以及遼寧、廣東等地的硅灰石礦床均屬此類型。
(二) 夕卡巖型礦床
絕大多數(shù)分布在中、酸性侵入巖體與含硅質(zhì)石灰?guī)r外接觸帶上，少數(shù)產(chǎn)于侵入體內(nèi)和圍巖中。夕卡巖體常具帶狀結(jié)構(gòu)，尤其是垂直于接觸帶方向更為明顯，硅灰石通常富集在主要夕卡巖礦物帶的外側(cè)，與大理巖帶相過渡。其分帶順序一般從侵入體向外依次為：夕卡巖化侵入巖帶—石榴石夕卡巖帶—透輝石夕卡巖帶—硅灰石夕卡巖帶—大理巖帶。礦體的規(guī)模、形態(tài)及產(chǎn)狀與接觸界面的形狀、產(chǎn)狀和碳酸鹽地層的產(chǎn)狀有關(guān)。礦床規(guī)模以中、小型礦床多，成礦條件好的礦床也可達(dá)大型甚至特大型礦。礦體形態(tài)多種多樣，可呈似層狀、層狀、透鏡狀以及各種不規(guī)則狀，常由多個礦體斷續(xù)出現(xiàn)組成礦帶。礦體長度一般由幾米至幾百米，厚度由幾米至四五十米，個別達(dá)七八十米；埋深一般較淺，多不超過地表以下200m。
由于此類型礦床成礦與接觸熱變質(zhì)型礦床的主要區(qū)別是參與形成硅灰石的SiO2主要由侵入巖體或其深部上升的硅質(zhì)流體提供，CaCO3則來自接觸帶的石灰?guī)r，在早期夕卡巖階段，經(jīng)交代作用形成硅灰石交代巖－硅灰石夕卡巖，構(gòu)成夕卡巖型硅灰石礦床。因此，礦石物質(zhì)組成一般比較復(fù)雜，除主要為硅灰石外，還有石榴子石、透輝石、綠簾石等夕卡巖礦物，以及交代殘余的石英與方解石，有時有少量透閃石、綠泥石等，往往還有磁鐵礦、黃銅礦、黃鐵礦以及鉛、鋅等金屬礦物伴生。礦石品位一般屬中等，含礦系數(shù)或硅灰石礦物含量按礦床平均多為40%～60%，個別可達(dá)68.68%。部分礦床礦石中由于共生、伴生礦物復(fù)雜，因此致使Fe2O3等有害雜質(zhì)含量較高，有的礦床硅灰石礦與金屬礦共生，采選較困難。
此類型礦床在中國的分布較廣泛，從前寒武系至白堊系的碳酸鹽巖地層的侵入接觸帶上均有發(fā)現(xiàn)，是中國目前又一較重要的開采利用對象，共計保有的硅灰石礦石儲量約占中國硅灰石礦總保有礦石儲量的26%。湖北大冶小箕鋪(下馬林)、江蘇溧陽、湖南常寧、青海都蘭等地的硅灰石礦床均屬于此類型。
(三) 區(qū)域變質(zhì)型礦床
主要賦存于古老的區(qū)域變質(zhì)巖系中。硅灰石礦是由于原巖為硅鎂質(zhì)的白云巖、石灰?guī)r中，富含利于成礦的石英和方解石成分，在區(qū)域變質(zhì)作用過程中，遇到由于某種原因壓力相對降低的條件下，產(chǎn)生巖石再造作用而形成。礦體為同生變質(zhì)作用所形成，具有明顯的層控特點，呈層狀、似層狀、透鏡狀整合產(chǎn)于硅質(zhì)大理巖和斑狀大理巖中，有時也產(chǎn)于大理巖和石英巖界面上。礦層穩(wěn)定，礦床規(guī)模一般較大。礦石礦物組分較簡單，大部分為硅灰石－石英－方解石型礦物組合，當(dāng)原巖成分較復(fù)雜時，可伴生少量石榴子石、透輝石和透閃石，鐵、錳等有害雜質(zhì)含量低。此類型礦床在美國、芬蘭、肯尼亞、納米比亞、印度等國，是重要的開采利用對象，而在中國目前只在吉林南部渾江一帶發(fā)現(xiàn)礦點。
