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重晶石矿多少钱一吨厂家
重晶石原矿大概几十元/吨。破碎后精选200-400元/吨。我可不是买卖矿的哦。
哪位说说什么是重晶石矿
重晶石是一种很重要的非金属矿物原料,具有广泛的工业用途。钻井泥浆加重剂:在一些油井、气井钻探时,一般使用的钻井泥浆、粘土比重为2.5左右,水的比重为1,因此泥浆比重较低,有时泥浆重量不能与地下油、气...
重晶石是什么?
化学组成为Ba[SO4],晶体属正交(斜方)晶系的盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体,多为致密块状或板状、粒状集合体。质纯时无色透明,含杂质时被染成各种颜色,条痕白色,玻璃光泽,透明至半透明。三组解理完全,...
重晶石产地在哪里?
湖北省拥有丰富的重晶石矿产资源,广泛分布在随州松滋,枝城,五峰山等地区。湖北随州柳林是特大型重晶石矿床。矿区包括田家冲—谢家店,湾和金桥岭三个矿段。湾和金桥岭矿段由湖北随州柳林重晶石矿开采,于1978...
我想问贵州重晶石价格
重晶石价格:要看多少比重的了,好的在600,什么级别的 有石油级 的 化工级的 燃料级的 &...
重晶石矿的地质勘查工作相对而言比较薄弱,20世纪初才开始以寻找重晶石矿产为目的的地质调查活动。1949年以后重晶石矿产资源的地质勘探工作得到较大发展,并取得了重大成果。80年代以后,石油天然气工业的发展与外贸出口的迅速增加,促进了重晶石的勘查工作。
矿产勘查工作
重晶石矿的地质勘查工作与其他矿产一样划分为普查、详查、勘探三个阶段。
普查阶段:目的和任务是对已发现的矿点和地质、物化探等异常进行普查工作,查明是否有进一步工作的价值,提交普查报告,一般探求D+E级储量,为是否进行详查阶段工作提供依据。
详查阶段:目的和任务是对经过普查阶段工作证实具有进一步工作价值的矿床,做出是否具有工业价值的评价,提交详查报告,一般探求C+D级储量,其中C级储量,一般非金属矿20%~50%,为是否进行勘探阶段工作提供依据,并可提供矿山总体规划和作矿山项目建议书使用。
勘探阶段:目的和任务是对经过详查阶段工作证实具有工业价值,并拟开采利用的矿床进行勘探,按全国矿产储量委员会制定的有关规范探求各级储量,提交勘探报告,作为矿山建设可行性研究和设计的依据。一般要求是:
1) 详细探明勘查区内的地质、构造情况
2) 对矿体(层)的形状、产状和空间位置,矿石的品位、结构构造和工业类型、品级的种类及其比例等的控制和研究程度,达到探求相应储量级别和矿山建设设计的要求
3) 对矿产加工选冶性能进行研究,做出是否具有可供工业建设设计的评价
4) 详细探明水文地质、工程地质和其他开采技术条件
5) 对矿床进行详细的技术经济评价。
勘探类型
据国家技术监督局1992年发布的重晶石、毒重石地质勘探规范,重晶石矿床勘探类型划分为四类:
第Ⅰ类型:矿体规模大、形态简单,构造简单。如陕西安康石梯重晶石矿床。
第Ⅱ类型:矿体规模大到中型,形态复杂程度中等,构造、岩脉发育程度简单-中等,如广西象州潘村重晶石矿床。
第Ⅲ类型:矿体规模以中型为主,矿体形态复杂,构造、岩脉发育程度复杂。如福建永安李坊重晶石矿床Ⅲ矿段、湖北随州柳林六合湾矿段。
第Ⅳ类型:规模为小型,形态复杂,构造复杂。如海南儋县冰岭残坡积重晶石矿床。
勘探手段
重晶石矿床的勘探大多采用探槽、浅井、竖井等工程,配合岩心钻探。当地形适宜时,采用平硐进行勘探。对残坡积重晶石砂矿可采用浅井进行勘探。
勘探工程的布置要根据矿体产状等因素决定。重晶石矿体一般为层状和脉状,可按勘探线形式布置,以便取得矿床剖面资料,在水平与纵深方向圈定矿体。
进行岩心钻探时,岩矿心采取率不应低于70%。对于较深钻孔应每隔100m进行系统测斜。
在坑道中,重晶石矿石取样一般用刻槽法,对于致密块状矿石,样槽断面可为10cm×3cm或5cm×10cm。采样长度,层状矿为0.5~2m,脉状矿为0.25~1m。对疏松矿石可用剥层法取样,规格为50~100cm×20~50cm。钻孔岩心取样一般用劈心法。沿脉坑道中的样品间距一般为10~20m。样品布置应使样品长度与矿体厚度方向一致。各种矿石类型都应单独取样。
矿石化学分析的基本项目为BaO、SO3和CO2,其他组分如Fe2O3、Al2O3、SiO2和可溶性盐类可通过组合样品分析确定。研究综合矿石时,还须确定PbO、ZnO、MnO、Au、Ag和F等成分的含量。在矿石含有硫化物的情况下,组合样品应进行光谱全分析和化学分析,以查明矿石中的伴生元素。
技术加工取样一般采用全巷法或剥层法。通过技术加工试验应查明选矿产品的质量和回收率,同时也取得合理选矿流程的设计资料。
矿石体重要按不同类型加以确定。对疏松的矿石还应确定湿度。作为涂料填料用的重晶石应用分光法测定重晶石的颜色。
勘探工程间距
据中华人民共和国国家标准GB/T 13692-92,重晶石矿床勘探时一般间距如表4.7.6。
表4.7.6重晶石矿床勘探工程间距(m)
t4-7-6.jpg
对于矿体延深不大的矿床,一次勘探完毕。矿体延深大的,一般不超过300m,以下部分用稀疏工程控制矿体远景。
矿石类型 | 矿石特点 | 主要矿物 | 伴生矿物 |
沉积型 | 块状或条纹和豆粒状构造 | 重晶石 | 石英、粘土矿物、黄铁矿等 |
热液型 | 致密、灰至白色 | 重晶石、黄铁矿、萤石等 | 黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、毒重石等 |
火山沉积型 | 重晶石 | 菱铁矿、镜铁矿等 | |
残坡积型 | 易选、品位较高 | 重晶石、萤石 | 方解石等 |
重晶石矿物的矿物特征 重晶石是最普通的富含钡矿物,其要性质列于表2
主要性质
矿物名称 | 化学式 | 化学组成 % | 密 度 g/cm | 莫氏硬度 | 晶系 | 形状 | 颜色 |
重晶石 | BaSO4 | BaO,65.7 SO3,34.3 | 4.5 | 2.5~3.5 | 斜方 | 板状 柱状 | 灰白 |
此外,重晶石难溶于水和酸、无毒、无磁性,能吸收X-射线及伽玛射线等特性。
主要用途
加重剂。表3列出了它的主要用途。
表3重晶石的主要用途
应用领域 | 主 要用 途 | 备 注 |
石油钻探 | 油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂 | 冷却钻头,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷等 |
化工 | 碳酸钡、氯化钡、 | 广泛应用于催化剂、合成橡胶的凝结剂、荧光粉、油脂添加剂等 |
硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物 | 广泛应用于试剂、纺织、防火、各种焰火、塑料、杀虫剂、焊药等 | |
玻璃 | 去氧剂、澄清剂、助熔剂 | 增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度 |
橡胶、塑料油漆 | 填料、增光剂、加重剂 | |
建筑 | 混凝土骨料、铺路材料 | 重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施,原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命 |
1.高白度微细粉与超微粉的加工
高白度微细粉碎重晶石粉是将重晶石原矿经粉碎、洗选、增白而制得。粉末保持矿物的晶体结构,广泛用于涂料、橡胶、塑料、造纸、陶瓷等行业,国内一些大中型涂料厂用它代替钛白粉生产多种油漆,是一种优质填料。
中国地质大学武汉管理干部学院与化工部涂料工业研究所开发并在随州重晶石企业工业化生产应用重晶石微细粉的工艺流程如图4.7.7所示。
图4.7.7微细粉工业生产流程
随州重晶石矿是沉积型层状矿床,其矿物化学分析结果为:BaSO4 94.78%、酸溶物2.1%、Si 0.72%、有机碳0.56%、Ca 0.43%、Fe 0.12%、Al 0.10%、Mg 0.17%。
矿石经过几次破碎后得到微米级的微细生料,在焙烧炉焙烧2.5h,成为熟料,经水洗除去碱质,稀酸洗后打浆,在反应釜中加入硫酸、铝粉(酸溶、漂白),在煮沸温度下搅拌反应2.5h,得到漂白料,清水洗去可溶性盐类,压滤、烘干(170℃)后成为成品。产品的技术性能符合IS03262重晶石b级品的质量指标。
反应釜内酸溶还原的化学反应过程如下:
酸溶:用硫酸溶解杂质有色元素。
[Fe2O3]+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
[MnO]+H2SO4=MnSO4+H2O
[NiO]+H2SO4=NiSO4+H2O
漂白:加入铝粉,发生氢气,还原Fe2+起漂白作用。
2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2
Fe2(SO4)3+H2=2FeSO4+H2SO4
上述物理化学加工方法中,漂白处理与超细磨是两个技术关键。漂白处理是通过焙烧(除去碳)、酸洗(除去杂质有色元素),因此需要掌握焙烧温度与时间、加酸浓度、漂洗时间、还原剂的加入量与加放次数等,均应合理选择。超细磨应选用高效磨机,并合理选择有关参数。
四川省东南地质大队应用超微细重晶石粉技术对四川某地优质重晶石进行加工,制出BaSO4≥98%,Fe2O3≤0.05%,ZBD白度≥90%,细度98%以上≤2μm的超微粉,并在造纸、橡胶、油漆、塑料生产中应用,完全可以替代沉淀硫酸钡,而且产品的基本性能更好,工业上的应用前景更加广泛。
文章作者:矿易帮
文章来源:矿易帮公众号
原文链接:如何找矿?25种矿产资源找矿技巧大集锦!
有一种自然金属令人瞩目,那就是狗头金。狗头金是天然产出的,质地不纯的,颗粒大而形态不规则的块金。它通常由自然金、石英和其他矿物集合体组成。因形似狗头,故称之为狗头金;形似马蹄,则称之为马蹄金。
19世纪中叶,一位木匠在美国西海岸路旁拣到一块狗头金,重32kg,从此开启了加里福尼亚的淘金热潮。
我国发现的狗头金,总计约有千余块。1909年四川盐源采金工人在井下作业时不幸被顶上掉下来“石块”砸伤了脚,将“石头”搬到坑口一看,竟是一块金子,重达31kg。
然而,找矿都是靠运气吗?当然不是,如果你没有科学的找矿技术和丰富的找矿经验,每天想着“天上掉下个金块块”,几乎是找不到矿的。
一、如何找金矿
金矿床几乎可产于任何岩石类型及任何时代的地层中,但以前寒武纪绿岩带最为重要。金的矿化类型有:绿岩带型(含基性、超基性岩)、火山岩型、斑岩型(含碱性岩、花岗岩)、浊积岩型、黑色岩系型、砂砾岩型、河流沉积物型;按成因类型分有石英脉型、硫化物脉型、微细浸染型、构造蚀变岩型、铁锰帽型、红土型等。
1、首先应关注硅化带、石英脉、次生石英岩。这是因为金矿化均与硅化关系密切,可以说无硅不成金。当然不是所有的硅质体都产金,但含金的硅质体大多为烟灰色,水色好。这是因为含金的硅质体均含有或多或少的硫化物,因硫化物极细,故使石英呈烟灰色。特别是页片状石英脉(其内可含多条黑色条带如炭质与细粒硫化物的混合物)含金性好。即便是少硫化物的明金型石英脉,在出现金矿包时,往往都有硫化物如辉锑矿、辉铋矿、车轮矿、毒砂、鱼子状铅锌矿等存在。
2、再次关注断裂构造带,特别是韧性剪切带。金矿化无一不与断裂有关,可以说无构不成金。尤其是要关注超糜棱岩、糜棱岩、微砂糖状似石英岩、滑石菱镁片岩,它们往往是富金矿体所在。巨型至大型断裂带本身的含金性往往不佳,而旁侧的次级断裂带往往是金矿体产出部位。
3、第三要注意铁帽、褐红色、褐残坡积物及碳酸盐的溶沟溶槽堆积物的含金性查定。它们不但本身可成为铁帽型、红土型金矿,而且可以指示原生金矿的寻找。
4、第四要注意在锑矿、汞矿、砷矿(特别是雄黄矿、雌黄矿)区找金,就锑矿而言,它既可与金共生构成锑金矿床;也可分离,但相距不远,故有“不在其中,不离其踪”之说。部分铅锌矿的外围也可找金,如青城子铅锌矿外围;铜矿床的下部。铜镍硫化物矿床蚀变带也是找金的好去处。
5、与金矿化有关的蚀变除硅化外,还有铁白云石化、铁方解石化、铬白云母化、黄铁绢英岩化、冰长石化、细粒黄铁矿化、砷、锑、汞、铋、铊矿化等低温蚀变组合。
6、关注基性岩、超基性岩、煌斑岩、碱性岩、偏碱性花岗质岩石、碳硅泥质岩、不纯碳酸盐岩内的断裂破碎带及其构造蚀变带。
7、开展河流重砂、沟系次生晕及各种化探方法工作,以金找金,是目前最主要的找金方法。
8、根据找金的指示元素找金,如汞、锑、铋、砷、铊、硒、铅、锌、铜、银的元素组合异常找金。
9、以物探方法查明断裂构造及硫化物分布规律来间接寻找金矿。
二、如何找砂金
砂金的找矿方法很多,常用的方法有5种:①自然重砂法,②工程重砂法,③旧采调查,④地质地貌分析,⑤物探与航空新技术方法。
其中前3种方法是通过取样调查,了解是否有砂金的存在,并直接确定是否成矿,属于直接的找矿方法;后2种方法主要是通过成矿条件分析及评价、研究环境及沉积物某些特点,来推断是否可能成矿,属于间接找矿方法,其中地质地貌调查,是砂金找矿分析的基础。通常在确定到哪里去找砂金矿和在何处何部位布置取样工程方面,主要是由地质地貌分析提供依据。以下分别介绍砂金找矿的具体方法。
一、自然重砂法
自然重砂法是根据砂金颗粒密度(比重)很大,用淘洗盘就能直接选别出来的特点,在松散碎屑沉积的表层或不深处挖坑取样,在野外淘洗直接确定是否有砂金存在的一种方法。取样包括水系沉积的河流重砂取样、阶地砂砾层沉积露头取样和山坡的残坡积层重砂取样。
前二种取样,可以了解水系沉积物的含金性、砂金的大致分布范围、阶地含金层的品位及厚度。山坡残坡积层中的取样,是在已知有砂金的小沟山地范围内,用于追寻砂金来源,通过在山坡和坡脚,按一定间距挖掘浅坑取样淘洗,根据见金结果圈定分布范围,缩小岩金找矿靶区。这三种取样中,应用最广的是河流自然重砂法。
河流自然重砂法取样工作,一般是沿水系上游或沿含金的中小支谷由下而上进行。其优点是:工具简单(只要一把锹、一个淘洗盘),取样工作量小(挖浅坑0.3-0.5m深,样重20-40kg),简便易行,一个人也可以干,很快就可以直接获得近地表处的砂金信息。缺点是:由于样品取在浅近地表处,不能反映深处的砂砾层含金情况,而砂金通常主要富集于砂砾层下部靠近基岩处,因此近地表处的河流重砂测量结果,在找矿中一般只有定性意义。
自然重砂取样效果取决于取样点位和层位的选择。在平面范围内,取样点应布于有利于砂金富集的地方,如河流突然变宽处,河流转弯凸岸处,河床浅滩的砂砾沉积区,近主、支流交汇处,河床中岩坎石滩卞方,岩衅的上方,边滩或心滩处,水流中大障碍物前面,河床坡降由陡变缓处,“关门山,河谷上方或“迎门山”前方堆积区等处。在垂直剖面方向上,以靠近底岩的砂砾层底部位置为最好。在砂砾岩区,应取在切割砂砾岩层的支沟细谷的下方河床沉积中。在有多级沟网发育的山区,应优先在支谷中取样。取阶地沉积露头样品时,应尽可能取在砂砾层的底部或近基岩面处。每个样品样长0.2-0.5m。样品重量最少不小于20kg或按体积取0.01m3。(约相当于1标准船形淘洗盘满盘砂样)。沿河流取样时,间距视沟谷规模决定,不必机械固定。
确定取样点,应以地质地貌条件有利为原则。三五公里长的小沟,可大致按800m间距取样,十公里左右长的沟谷可按1600m间距取样。取残坡积样时,按平行山坡等高线布置取样点,点距80-40m。所有取样层位都尽量取在砂砾层或含粘土砂碎石层中,避开纯粘土层。旧采尾砂堆应从近上部表层直接取样,采坑深0.3—05m。各种重砂采样都要计算祥品的重量或体积,以便计箕品位。样品在野外淘洗后送实验室。
二、工程重砂法
是使用砂钻或探井工程穿透松散沉积层并系统采样,了解松散沉积含金情况和直接确定含金层品位的一种有效方法。由于砂金及工业砂金层主要赋存于松散沉积层的底部,所以工程重砂法可以查明深部砂金富集情况,提供直接找矿信息。采用此法的基本要点是布置取样工程点要有较充分的依据和具备施工可行性,其次不论何种取样主程一律要打穿含金层并控制基岩面以下至少0.2m深。使用取样工程进行砂金找矿,必须以地质地貌条件分析为基础,根据找矿标志和线索,在成矿有利区段内选定有利部位,按一定工程网度布置工程。有利部位应根据砂金富集与成矿规律确定。
三、砂金旧采迹与民采调查
很多砂金区的河流上游或支沟细谷内都常见有砂金手工旧采迹,它们是砂金找矿的有效标志。根据旧采迹,进一步开展外围找矿,常常能收到良好效果。较大规模的手工旧采区尾砂堆,也常常是具有工业价值的矿体。另外,通过民采调查,可以获得许多有关本这内砂金成矿地质特征、规律及找矿线索等方面的宝贵资料,所以砂金民采调查具有重要的找矿意义。
四、地质地貌调查
是砂金找矿的基本方法,主要用于砂金成矿条件分析和成矿有利地段的预测上。在找矿阶段,主要是进行河谷路线调查。其中地质调查可采用自然露头法,河流碎屑观察法,用区内已知的产金沟的岩石作对照类比,同时采一些自然重砂样,了解含金性。间接或直接地确定有否砂金补给以及补给的贫富程度。在调查中,要注意了解沟谷的构造背景和与金矿化有关的地质现象。
地貌观察主要划分河谷类型各种地貌单元并确定其分布,了解其规模、成因,沉积物特征及其含金性等,并在1:50000或1:25000比例尺地形图上勾绘地貌第四纪地质草图,绘出主要地貌单元的边界线,为布置取样工程和以后圈定矿体提供参考依据。
五、民间寻找砂金矿的某些经验
黑龙江省是我国砂金主要产区,开采历史悠久,民间寻找砂金矿积累了丰富的经验。
(一)根据地貌和砂金富集规律确定远景区段
1.看“三山”、“四不露”,一即“座山”、“关门山”、“迎门山”、“沟前不露口”“沟后不露堵”、‘沟中不露风”和“全沟不露骨”。“座山”为河谷上游的产金山。它以高大(不露堵”)和“马牙石”脉(石英)多为特征。经验认为,有座山存在在河谷中形成砂金金矿的可能性就越大。
“关山门”即河谷钳形山,又称“关门嘴子”。“迎门山”为河谷转弯处河流的迎面山,又称“不露嘴”,“不露口”。这种地貌都是砂金成矿的有利标志。在“关门山”的上方或“迎门山”前方的河谷内,都是砂金富集的地段。
“不露风”又称“不露腰”,产砂金的河各两侧山要比较高些,“风”好似刮不出去。“不露骨”指河床底板的岩石不出露,表明河谷处于堆积阶段。
2.“小沟出嘴”、“大沟有腿”、“不大不小在肚里”。小沟指长度在3km以下的小沟谷。“小沟出嘴”是讲要注意在小沟出口处寻找砂金矿。长度在lOkm以上时为大沟。“大沟有腿”即在较大的河谷中发现了砂金矿,那么在其上游的某些支谷里也有可能找到砂金矿。反之,如支谷有砂金矿,在主谷里也可能有砂金矿存在。不大不小(中沟)长度3-10km,主要成矿在本谷内。
3.“金出阴坡”。据寒冻地区民间经验,冲积砂金矿,特别是阶地矿,多分布于河谷阴坡一侧。即东西走向的河谷,在河谷南侧谷坡的阶地上砂金矿多,而在北侧很少,对南北走向的河谷,矿金矿多分自于西侧阶地上,东侧成矿很少。
(二)河流重砂取样找金
沿河流采取重砂样品进行砂金找矿,是民间最常用的方法之一。其主要经验是:
1.取样点要合理,并具一定的代表性,通常取样线间距以200-300m为宜。
2.取样位置要选择河流改变流向(转弯)的内侧部位;河水流速显著变缓地段;河床中大障碍物体的前方;主支流汇合的旁侧。
3.注意取样层位。当泥(粘土),砂和砾石都有的情况下才可以取,三者缺一时效果不好。
4.在老探坑或旧采尾砂堆上取样时,应先剥去表土部分,但不要挖探过大,最好找有基岩碎块的砂砾取样,对单纯的水洗砂砾部位不能取。
5.不能水中捞样。
三、如何找银矿
银的独立矿床较少,主要分布在美国、墨西哥和秘鲁,我国有广东高明富湾、广西隆安凤凰山、四川巴塘夏塞和云南鲁甸乐马厂。按安东诺夫的储量分类,>1万吨为特大型银矿、1万吨至大于2千吨为大型银矿、2千吨至大于5百吨为中型银矿、小于5百吨为小型银矿。
而我国将银矿床平均品位大于150克吨称为独立银矿,大于1千吨的称为大型银矿、1千吨至大于200吨为中型银矿、小于200吨的为小型银矿。
找银矿标志
1、低温蚀变及矿化带,如次生石英岩化、黄铁绢英岩化、重晶石化、冰长石化、蒙脱石化、硅化、铁碳酸盐化、铁锰粘土岩化、构造蚀变岩化等;
2、砷锑铋汞硫化物及硫盐矿物带;
3、铁锰氧化带;
4、铜、铅、锌、锡、钨、锰矿区及外围;
5、黑色岩系区;
6、银化探异常区。
注意以下两点:
1、利用银的化探异常来找银矿时,要注意区分人工降雨或人工降雪而引起的人工大面积的银异常,以免误导。因为人工降雨(雪)是利用高炮、火箭从地面上发射炮弹,炮弹在云中爆炸后,使炮弹中的碘化银等催化剂燃成烟剂撒在云中,急速使云中水雾降温凝聚。
2、除了在铜、铅、锌、锡、钨、锰矿区寻找共伴生银矿外,要注意寻找少硫化物的独立银矿床,如少硫化物的断裂构造蚀变带常可赋存独立银矿床。
四、如何找铜矿
铜矿床的类型主要有:斑岩型铜矿、铜镍硫化物型铜矿、块状硫化物型铜矿、层状铜矿(火山岩型铜矿、砂、页、砾岩型铜矿、碳酸盐型铜矿)、矽卡岩型铜矿和热液脉型铜矿。
找矿标志
1、氧化铜矿物。由于原生铜矿物、含铜高的蚀变岩石、古炼铜渣易于氧化,形成格外醒目的翠绿色孔雀石(俗称铜绿)、天蓝色的蓝铜矿(俗称石青)、赤红的赤铜矿、烟灰状的辉铜矿、靓蓝色的斑铜矿等,它们是很好的找铜矿标志。
2、特征植物。如长江中下游地区的牙刷草和云南开紫花具紫红茎的葡匐草,是很好的找铜矿植物。
3、蚀变组合。如青盘岩化-黄铁绢英岩化-泥化-钾化-硅化、红层(火山红层或砂页岩红层)中的退色化等都是很好的找铜标志。
4、火山机构、细碧-角斑质火山凝灰岩、喷流沉积岩(铁锰硅质岩、铁碧玉岩、层纹状硅质岩)、红层中的浅色砂(砾)岩、矽卡岩、超基性岩、中-中酸性斑岩、迭层石硅质细腻白云岩、含炭的火山凝灰岩层等都是找铜的最好对象。
5、对于斑岩铜矿,一般它是大吨位低品位的矿床,一直是人们寻找的主要对象。特别值得一提的是:寻找斑岩铜矿一要看其是否具备露采条件,二要关注其是否具有次生富集带,三要看其是否伴生有较高的金、银、钼元素。如果不便露采又不具高品位的次生富集带,且金、银、钼含量低的话,则因其品位过低而成为呆矿,暂难为人们所利用,因其占用大量的勘查资金,可使矿业公司陷入困境。
6、铜元素的化探异常及其与钼、金、银、铅、锌、铁、锰等综合异常。
7、物探异常。激电(高极化)、电阻率(低电阻)、重力(高重力)可直接反映出铜矿体的存在,磁法异常可圈出火山机构、中-中酸性岩体接触带、超基性岩带来,重力低可圈出隐伏花岗质岩体。
8、注意成矿系列找矿。如上有铁矿下有铜矿(如铁帽常可指示找铜,磁铁矿床之下通常有铜矿床存在)。
9、注意综合找矿。铜矿床中往往可共生或伴生如下元素:铅、锌、钨、钼、锡、金、银、铁等。
五、如何找铅锌矿
1、铁帽及氧化矿因铅锌矿常含有黄铁矿、菱铁矿、铁白云石、铁方解石或铁闪锌矿,在氧化条件下,它们易于分解,形成褐铁矿等堆积物。通常对铁帽取样化验,就可知区内是否具有铅锌矿的找矿前景。如果铁帽及氧化带内铅锌含量很高,则其本身就构成了铅锌的氧化矿。铅锌地球化学行为存在着微小的差别,这就使得铅锌在氧化条件下可以分离。铅的氧化物有白铅矿、黑铅矿、块黑铅矿、铅铁矾、铅矾,因硫酸铅一般不可溶,故分散残留于氧化带中,迁移距离较小,离原生矿体较近,有时在残坡积物中能富集成矿;锌的氧化物有菱锌矿、异极矿、水锌矿、硅锌矿等,因硫酸锌易溶,可迁移相当大的距离,故氧化锌分布的范围较铅的氧化物广,且易于淋积富集成矿,因此氧化锌矿常较氧化铅矿更有价值。
铅锌氧化矿可具咖啡色、土、炭黑色、白粉色、淡黄绿色等的不同色调,以块状、土状、蜂窝状、粉状、皮壳状、豆状、葡萄状、肾状、炉渣状等产出。对氧化的砂岩型铅锌矿而言,有时肉眼难以识别。本人的经验是:黄褐色砂(砾)岩中有黑芝麻点物质便是。
2、蚀变标志碳酸盐型矿床往往与硅化白云岩有关,肉红色白云岩所包围的灰白色白云质岩石往往就是工业矿体所在。砂(砾)岩矿床往往具有多孔隙、颗粒支撑、仿佛被水浸泡过或具“鸟眼”构造、“雪顶”构造等特征。近矿围岩蚀变有碎裂化、硅化、重晶石化、天青石化、黄铁矿化、铁碳酸盐化和萤石化等,地沥青和黑色条带往往也是找铅锌矿的标志。热液型矿床的蚀变还有矽卡岩化、角岩化、黄铁绢英岩化等。
3、物化探异常一般铅锌矿具有低阻高极化物探异常特征,但块状闪锌矿体却具有高阻特征,这在解释物探异常时应该引起高度注意。
4、褶皱轴部的断裂破碎带特别是逆冲推覆构造带或大型滑脱构造带往往大型至超大型铅锌矿有关。
5、锗、镓、铟、银等微量元素异常这些元素异常不仅可以指示寻找铅锌矿,而且在特定条件下,可与铅锌矿构成共生矿或伴生矿,而大大提高矿石的吨矿价值。
六、如何找钨矿
钨的矿床类型,若按矿物元素组合划分,则有W-(Sn、Bi、Mo),W-Be,W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta,W-Au-Sb,W-Li,W-Cu-Fe,W-REE等类型。其工业类型有石英脉型黑钨矿床(广东锯板坑、江西大吉山等)、斑岩型钨矿(细脉浸染型、云英岩型)(广东莲花山和江西阳储岭)、爆破角砾岩型钨矿床(江西大湖塘)、矽卡岩型白钨矿床(湖南瑶岗仙、江西香炉山、甘肃小柳沟)、以矽夕卡岩为主的层控多因叠加型(湖南柿竹园)、层控型(广西大明山)和砂矿型等。
中国已探明的钨矿床主要分布在南岭地区,其中以赣湘粤最为重要。近年,在北祁连-北山地区发现了大型的钨矿床,改变了中国工业钨矿床的分布格局。目前,中国钨矿储量居世界首位,为国外30多个国家总储量(130万吨)的3倍多。但中国富钨矿床(含WO3大于05%或1%)不多,大多为贫的难选矿床。另外的主要产钨国是加拿大和美国。我国湖南省郴县柿竹园是个“世界有色金属博物馆”,拥有140多种矿物,其中钨矿储量就占了当前世界总储量的四分之一。
因此,我国左右了世界钨市场的价格。目前钨矿资源的开发严格地受到国家的严格控制。
找钨矿标志
1、水系重砂测量和土壤重砂测量。这是因为白钨矿和黑钨矿,在风化剥蚀时不易被氧化分解,而作为重物聚集在松软沉积物或土壤的底部。
2、由深大断裂从深部带来的壳幔混源型岩脉,可以形成斑岩型、角砾岩筒型钨矿;而来自壳源型的岩脉则形成脉型或夕卡岩型钨矿。
3、钨矿区的含钨石英脉常成群成带的产出,且多具等距产出特征。根据钨成矿的水平与垂向分带分布规律及液压致裂裂隙产出规律,便能够准确地预测出隐伏矿脉的存在。4、花岗质岩体的内外接触带、岩体顶盖相围岩,具有云英岩化、硅化、钾化、绢云母化、萤石化、矽卡岩化等部位是寻找钨矿的好场所。
4、在矽卡岩-斑岩型的铜矿、钼矿、铅锌矿、稀土矿、铌钽矿区及似层状类矽卡岩分布区,应注意寻找钨矿。
5、由于细粒白钨矿易于与石英相混淆,但白钨矿发淡蓝色荧光,而石英不发荧光。因此,用荧光照射便是区别石英与白钨矿的最有效快速的手段。
6、注意在浅变质岩的锑金建造中寻找钨锑金矿床,如湖南沃溪金矿。
七、如何找锡矿
锡矿的品位很低,如脉状矿含锡02%,砂矿含锡004%即有开采价值。锡矿床一般可分为三大类,锡石—石英脉型(包括伟晶岩型、云英岩型、斑岩型)、锡石—硫化物型(矽卡岩型、碳酸盐岩型)和锡石氧化物型,即砂矿(原地氧化而成的砂矿----残坡积砂矿和溶岩漏斗砂矿及异地搬运过的砂矿—湖滨砂矿、海滨砂矿、冲积砂矿)。一些超基性岩中有时也产出锡矿,如广西九毛锡矿。
中国的锡矿主要集中在云南、广西、广东、湖南、内蒙古和江西,其中以云南个旧和广西南丹的锡最为有名。
目前,锡矿是中国控制开采的矿种。
锡矿找矿标志
1、花岗岩区或隐伏花岗岩区;
2、大理岩、角岩、矽卡岩、云英岩、电英岩区;3、流纹岩、花岗岩、花岗质斑岩内及其接触带附近,个别富锡地区的超基性岩、辉长岩;
3、重砂测量。因锡石硬度大,不溶于一般的酸碱,在自然风化状态下相当稳定,因此常以重矿物产于水系沉积物的底部。从风化土层和水沟沉积物中取样,淘洗,看有否锡石或木锡存在。木锡是Sn4+的盐类水解,分凝出Sn(OH)4的溶胶和凝胶,脱水后而形成的,形似木头状物质;
4、硅化带、石英脉、硫化物石英脉;
5、断裂破碎带、铁帽、巧克力土(含锡矽卡岩、大理岩风化而成的土壤);
6、富氟岩石及蚀变岩。锡易与氟形成络合物迁移,当锡沉淀后,氟就滞留在附近的岩石内。因此,氟、硼、锡、砷、锑、铜等异常可指示锡的成矿远景区,且可预测锡的储量的大小。
八、如何找锡矿
就容矿主岩而言,锑的矿床类型有碳酸盐岩型、碎屑岩型、浅变质岩型、海相火山岩型、陆相火山岩型和残坡积物7类,其中以碳酸盐岩型锑矿最为重要。
找锑矿标志
1、产于中低温热液成矿域内,如花岗质岩体外缘、远离板块俯冲带、碰撞带和岩浆岩带的沉积盆地或浅变质岩带。
2、常见共生矿物为石英、方解石、雌黄、雄黄、辰砂、低温毒砂。
3、围岩蚀变主要为硅化,其次为黄铁矿化、重晶石化和碳酸盐化。
4、具黄锑华、锑华、锑赭石、方锑矿、红锑、褐铁矿等组成的氧化带等。锑华呈无色或白色,有时带淡灰、淡黄、黄褐或红色色调,金刚光泽,解理面显珍珠光泽,解理{110}完全,{010}不完全,比重大,硬度低,皮壳状、溶于10%发酒石酸和盐酸,在盐酸中加水产生白色沉淀。在硫化氨溶液中染成棕色并漫漫溶解。硝酸难溶。黄锑华则呈浅或棕色,土状光泽,硬度4-5,可呈辉锑矿晶形(长柱状、针状)之假象。
5、金、银、砷、汞、锑或钨化探异常区。
6、因辉锑矿不导电,且锑矿化与硅化关系密切,故在电法勘探方面常表现为高阻异常。
九、如何找钒矿
在目前已经发现的含钒伴生矿中,因钒的含量低,大多数钒矿物没有开采价值。目前能够开采和利用的含钒矿物主要有以下几种。
1、钒钛磁铁矿型。钒钛磁铁矿是典型的多元素共生矿,我国的钒钛磁铁矿资源主要集中在四川的攀枝花、河北的承德、安徽的马鞍山和新疆哈密地区
2、黑色页岩(石煤)型。我国南方各省都有,尤其是浙江、江西、广西、安徽、湖南、湖北、贵州、陕西、甘肃、山西等省的黑色页岩(石煤)资源极为丰富。
找矿标志
(一)、钒钛磁铁矿型
1、产于辉长岩-橄榄岩等基性-超基性岩体中。而岩体多分布于古陆隆起带的边缘,受深大断裂的控制。
2、基性-超基性岩体分异良好。
3、钒、钛、稀土元素异常区。
4、高磁异常区。
(二)、黑色页岩(石煤)型
1、含炭硅泥质岩系,溥层状。常与锰矿层、磷结核、页岩(板岩)、硅质层呈互层状产出。
2、钒、钼、锰、银、镍、铀、钴、钡等化探综合异常。3、有机炭含量高,可作为低产热煤利用。
4、产于边缘海斜坡区。
5、磷矿、锰矿、重晶石、石煤层常是很好的找矿标志。
十、如何找锆铪
锆铪的地球化学性质相近,在自然界形影不离,两者均是核反应堆必不可少的材料物质,故常称为核反应堆的“哼哈二将”。锆矿床分为原生矿及砂矿两大类。原生矿可分为早期岩浆矿床、晚期岩浆矿床及伟晶岩矿床。挪威南部霞石正长岩中产出有巨型锆石矿床,但一般工业价值小,很少被开采。砂矿有海滨砂矿、湖滨砂矿、冲积砂矿和残坡积砂矿,其中以海滨砂矿最有工业价值,是目前锆矿的主要开采对象。
找锆铪标志
1、放射性异常区;
2、碱性岩和碱性伟晶岩风化剥蚀物的堆积区,如海滨、湖滨、河流拐弯处等适宜于重砂矿物富集的地段;
3、重砂异常区。
开采方法
目前,分选靠近海平面和海平面以下的海滨砂中的锆英石方法为:在采矿时用推土机剥离覆盖层,矿砂由挖泥机抽吸,并送往湿粗选厂。粗选厂可以设置在浮动挖泥船上。在湿选时用螺旋选矿机,圆锥选矿机和洗矿槽联合装置来回收重精矿,轻矿物被除去。大部分粗精矿运送到精选厂,然后用重选法除去残留的轻矿物,重精矿则在干燥窑中干燥脱水。已分离的各种重精矿用静电分选和磁选分别获得各种重精矿。这种获得粗精矿的廉价方法使得可以开采重矿物平均含量不足3%的矿床,个别情况下可以开采平均含量不足1%的矿床。
十一、如何找铬矿
中国铬矿床是典型的与超基性岩有关的岩浆型矿床,绝大多数属蛇绿岩型,矿床赋存于蛇绿岩带中。西藏罗布莎铬矿和新疆萨尔托海铬矿等皆属此类。从成矿时代来看,中国铬矿形成时代以中、新生代为主。
找铬矿标志
铬矿对我国而言是劣势矿种,严重短缺。已发现的铬铁矿资源规模小,品位低,大多难以利用,需要我们加倍的努力。
找铬铁矿标志有:
1、铬铁矿无一不产于基性-超基性杂岩体和超基性岩墙、岩床中,如著名的津巴布韦大岩墙。因此,首先要到超基性岩带中去寻找。
2、铬铁矿一是产于以纯橄榄岩为主的纯橄榄岩、单斜辉石岩型岩体中,矿体多赋存在纯橄榄岩岩相内的粗粒伟晶纯橄榄岩中,与围岩呈渐变过渡关系,矿体边界需靠分析化验圈定,矿体形态复杂,多呈扁豆状、透镜状、脉状和不规则团块状;二是产于以斜辉辉橄岩为主的纯橄榄岩、斜辉辉橄岩型镁质岩体中,矿体多赋存于斜辉辉橄岩相或该岩相与纯橄榄岩相接触带附近的纯橄榄岩异离体中,常成群、成带、分段集中分布,矿体与围岩界线清楚。矿体多呈不规则的豆荚状、似脉状、囊状和柱状等。
3、含铬岩体的铬铁比高,具海绵陨铁结构。具有铂族元素异常和
镜铁山式铁矿床是我国以镜铁矿、赤铁矿为主要有用矿物的沉积变质型铁矿床。其成因与海底喷气沉积(Sediment exhalative,简称Sedex)作用有关。该类型铁矿以甘肃镜铁山铁矿床为典型代表。
一、矿区成矿及控矿条件
镜铁山铁矿区地质图如图3-12所示。
1地层
镜铁山铁矿床产于中元古界蓟县系镜铁山群陆源碎屑岩夹碳酸盐建造中,岩石组合为:绢云绿泥千枚岩、杂色千枚岩、石英岩夹硅质大理岩、绢英千枚岩、碳质千枚岩夹大理岩透镜体、钙质千枚岩夹不纯大理岩。镜铁山铁矿含矿建造由黑褐色条带状镜铁矿、菱铁矿夹碧玉及千枚岩组成,赋存于桦树沟、黑沟复式向斜内的蓟县系下岩组之千枚岩系上部。整个含矿岩系共分8层,铁矿层(第7层)夹于灰绿色绿泥绢英千枚岩(第6层)与灰黑色石英绢云母千枚岩(第8层)之间,其下伏岩层为褐灰色钙质千枚岩、灰黑色炭质千枚岩、灰白色绢云千枚岩、灰白色石英岩。底层石英岩由中粗粒纯净石英砂组成,在成分上和结构上均显示出较高的成熟度。
镜铁山式铁矿床与海底喷气沉积(Sedex)作用有关,含矿岩系为一套浅变质岩系,变质带为绢云母-绿泥石带,变质相属低绿片岩相,变质相系属低压相系,变质温度为300~350℃,压力36~170×106 pa,变质矿物组合为石英+钠长石+绢云母+绿泥石,原岩建造为含铁复理式碎屑岩建造。杂色千枚岩组合及顶部含“铁白云石结核”千枚岩与底部浅色纯净石英岩是含矿岩系的特殊标志层。
2构造
蓟县纪时期,断陷海盆边缘同生断裂活动加剧,热卤水沿同生断裂喷流到海底沉积形成BIF,经后期变质变形改造成矿。铁矿床赋存在桦树沟-黑沟复式向斜中。蓟县系镜铁山群含矿岩系在区域上呈50°~60°方向展布,早期的走向逆断层不仅造成部分地层缺失,对矿层的破坏作用也强,其配套之扭裂,造成铁矿层移位明显,也使黑沟矿区地层向上抬高,从桦树沟向斜和黑沟向斜均局部发生倒转的特点来看(北翼倾向南,倾角40°~55°,南翼向南陡倾,倾角80°左右),说明后期由南向北的推覆挤压作用是十分强烈的。
3岩浆岩
区内所见岩浆岩均属晚期浅成脉岩类,有粗、细粒辉绿岩脉及石英闪长玢岩脉,一般长数百米,厚10~50 cm,主要分布于矿区北部(向斜北翼),呈岩墙或岩脉状斜切矿层或顺层产出。
二、矿体特征
镜铁山铁矿床由黑沟和桦树沟两个矿区组成,均产于黑色千枚岩和灰绿色千枚岩之间。矿层厚度大,分布稳定,与矿区地层(含矿岩系)同步褶皱。由于褶皱和后期断层的破坏,使矿体重复出现,已控制矿体9个,其中黑沟矿区2个,桦树沟矿区7个。矿体呈厚层状,似层状,局部有分叉,总体呈NWW向展布,主体构成闭合的向斜构造,两翼次一级小褶皱发育。
图3-12 镜铁山铁矿区地质略图
1桦树沟矿区
桦树沟矿区铁矿体与围岩呈整合接触,在强烈的褶皱构造作用下,使同一层矿在复式向斜中重复出现而形成7条矿体,总体走向为310°。根据矿体的产出和分布,以F12断层为界,将桦树沟矿区划分为东矿段和西矿段。东矿段褶皱构造复杂,为向斜构造的翘起部位,地表矿体出露宽度大、矿体剥蚀较深,地形较低,矿体埋深较浅,主要矿体(Ⅰ-Ⅱ号)最低标高2480 m,最高标高3060 m。西矿段断裂构造相对发育,地表矿体出露较少,剥蚀较浅,地形较高,矿体埋深较大,Ⅲ-Ⅴ主矿体的最低标高为2220 m,最高标高为3210 m,Ⅵ-Ⅶ矿体最高标高为3390 m。总之,矿区东段矿体埋深较浅,剥蚀较深,矿体保留较少,西段矿体埋藏较深,剥蚀较浅,矿体保留较多(图3-12)。
(1)Ⅰ、Ⅱ号矿体
地表出露于东矿段北部7线至23线之间,是本矿区重要的铁矿体。Ⅰ、Ⅱ号矿体总体走向303°,总长度约2000 m,厚50~70 m,斜深200~400 m,构成向斜构造,Ⅰ矿体为向斜北翼,倾向SW,倾角40°~60°,厚60~150 m,斜深280~385 m,上部为铁矿体,下部为铜矿体;Ⅱ矿体为向斜南翼,倾向NE,倾角75°~85°,局部直立或倒转(图3-13)。自7线以西,Ⅱ矿体向西倾伏,倾伏角约46°,向西延长至2线,延长670 m,延深770 m。
图3-13 桦树沟矿床10线剖面图
(2)Ⅲ、Ⅳ矿体
地表出露于东矿段14线至22线之间,位于Ⅱ矿体的南部,总体走向320°,长860m,矿层厚15~45m,斜深30~130m。Ⅲ、Ⅳ矿体组成一个两端封闭的向斜,Ⅲ矿体为向斜北翼,倾向SW,倾角25°~45°。Ⅳ矿体为向斜南翼,倾向SW或近于直立,倾角70°~85°,为倒转翼。
(3)Ⅴ矿体
出露于西矿段北部的0—16线之间,为Ⅰ矿体的西延部分。0线至12线为Ⅴ矿体西段,矿体长1100m,平均厚度393m,最大厚度101m,最大斜深650m,呈似层状,走向303°,在10线以西转为315°,倾向SW,倾角65°,局部近于直立或倾向NE,总体属陡倾斜矿体,构成主向斜北翼。14线以东至16线附近为Ⅴ矿体东段,矿体长200m,厚40m,斜深230m。
(4)Ⅵ、Ⅶ矿体
出露于西矿段2—7线之间,两矿体构成一个倒转向斜构造。Ⅵ矿体为向斜北翼,为正常翼,走向305°,倾向SW,倾角20°~40°,长度大于400 m,厚度35 ~57 m,斜深80~145 m。Ⅶ矿体为向斜南翼,是倒转翼,走向320°,倾向SW,倾角50°~70°,长度大于510 m,厚度20~72 m,斜深110~160 m。Ⅶ矿体西段因褶皱使矿层重复,厚度加大。
根据薜春纪等(1996)研究,桦树沟铁矿石1702个样品中,55%以上样品的全铁品位介于30%~40%之间。铜矿石74个样品中,65%以上样品的铜品位在10%左右。
2黑沟矿区
黑沟矿区铁矿体为一向斜构造,位于桦树沟复向斜东南端,轴向NWW,总体上向SE倾没。但在矿区范围内,向斜两端向中间倾伏,北翼岩层倾角50°~60°,南翼80°~85°,向斜两翼次一级小型褶皱发育,并使铁矿层局部加厚。这些次一级褶皱轴向与主向斜轴向基本一致,属于同期构造。
矿区内断裂构造线分为NEE及NNE两组,断层面多倾向NNW或NWW,仅个别相反,倾角甚陡,一般均在70°以上。破碎带不甚发育,一般仅有几厘米宽,且延长不远。断层总体上南东盘普遍向南西方向位移,水平错距一般几十米左右,最大75m。
矿体为厚层状,产于黑色千枚岩与灰绿色千枚岩之间,见主矿一层,并构成闭合的向斜构造,两翼次一级褶皱发育,使得矿层局部加厚。矿层总的走向为300°,东西延长1410 m。其中北翼矿体倾角45°~65°,矿体厚55~117 m,平均厚83 m,斜深230~320 m;南翼矿体倾角70°~85°,部分近于直立,地表微向南西倒转,矿层厚55~155 m,平均厚105 m,斜深106~225 m。
在主矿体上、下围岩中尚夹有一些小的透镜状铁矿体,为矿区内次要矿体。这类矿体在向斜南翼分布较多,矿体一般厚1~7 m,个别可达22 m,延长数十米至数百米。延深数十米至数百米。
黑沟矿区铁矿石品位最低为30%,最高为55%,平均为3614%。
三、矿石物质组成
1矿石类型及矿物组合
根据桦树沟和黑沟矿区矿石中矿物的自然组合及结构、构造特征,将矿石类型划分为碧玉镜铁矿矿石、碧玉菱铁矿矿石、碧玉菱铁矿镜铁矿矿石、碧玉镜铁矿菱铁矿矿石和碧玉褐铁矿矿石5种类型。镜铁山铁矿床矿物组合以镜铁矿(确切定名为赤铁矿)、菱铁矿为主。其次有少量的磁铁矿、黄铁矿、褐铁矿、黄铜矿、孔雀石;脉石矿物以碧玉(石英)为主,次要矿物为白云石、方解石、重晶石、绿泥石、绢云母和铁白云石等。
2矿石结构、构造
铁矿石主要呈细粒-中细粒晶粒状结构、球状结构、假象结构、交代结构等。矿石构造以条带状构造、层纹状构造、块状构造、千枚状构造、角砾状构造、脉状构造为主。
3共生元素含量
可综合利用铜和重晶石(BaSO4)。重晶石矿平均品位8%,已构成中-大型矿床。
四、矿床成因及成矿模式
“镜铁山式”铁矿床为产于中元古界蓟县系镜铁山群变质陆源碎屑岩夹碳酸盐岩沉积建造中的与同生海底喷气沉积(Sedex)作用有关的沉积变质型铁矿床。
毛景文等(2003)在《北祁连山西段铜金铁钨多金属矿床成矿系列和找矿评价》 等著作中通过成矿地质特征、结合成矿的物理化学环境和同位素组成,微量元素特征等综合研究,对镜铁山铁矿的成因和成矿机制进行了深入分析。主要成果如下:
1成矿物质来源
本矿床的成矿物质来源涉及成矿金属元素、成矿流体、碧玉及重晶石的来源。
(1)成矿流体的来源
对镜铁矿、碧玉、菱铁矿及石英的氢、氧同位素研究,本铁矿床以岩浆水或深源流体为主,有少量下渗海水的混入。
(2)硫的来源
矿石中重晶石的δ34S值分布范围为197‰~336‰,平均为291‰,显示出非常高的δ34S值,是典型的海水硫酸盐建造,表明“镜铁山式”矿床形成于开放盆地中,这种盆地与开放海之间海水能自由交换。当含金属溶液与海水混合时,沉积环境fo2和pH值迅速变化,从而使硫化物的δ34S值变化于932‰~167‰,平均133‰,千枚岩中黄铁矿δ34S变化于81‰~140‰,平均12‰,判断其硫的来源以海水硫酸盐还原硫为主,但有幔源硫加入。
(3)碳的来源
矿石中菱铁矿、白云石的δ13C值主要集中于54‰~87‰范围内,表明成矿流体中的碳以深源为主,也有少量来源于海相沉积。
(4)成矿金属来源
镜铁山铁矿中铁和钡等金属物质堆积的形成,必须具备长期而又稳定的矿源。镜铁山群的下伏地层朱龙关群中的中基性、超基性岩极为发育,在其火山碎屑沉积岩中有以硅质岩、铁白云石、磁铁矿相间发育为特征的铁矿化。根据铅同位素分析,条带状铁建造中黄铁矿单矿物的铅均属正常铅,且同位素组成变化范围较小(206Pb/204Pb=16755~17177,207Pb/204Pb=15428~15443,208Pb/204Pb=36305~36722)。表明铅的来源较为单一。在正常铅构造模式图上,样品投点主要集中于造山带与地幔区间,与朱龙关基性火山岩的全岩投影点比较接近,由此可以推断含铜条带状铁建造的铅为深部来源铅,应与中元古界朱龙关群基性火山岩的关系较为密切。因此,镜铁山群下伏朱龙关群中的铁等成矿物质通过海底热液循环系统搬运到海底,沉淀形成条带状硅铁建造(BIF)。
2成矿物理化学条件
(1)成矿温度与压力
大柳沟铁矿床中石英的均一温度集中于280~360℃范围。镜铁山铁矿和碧玉的成矿平均温度为400℃。综合上述数据,推断其成矿温度为300~350℃。成矿压力的计算值为(5~170)×106 Pa。
(2)成矿流体的盐度与密度
通过流体包裹体测定,成矿流体以NaCl-H2O低盐度体系为主,盐度范围集中于32%~67%之间。成矿流体密度值为071~098 g/cm3,为中低密度流体。
3矿床成因
(1)层状重晶石
重晶石常与铁矿相间呈条带状产出,亦有呈层状或透镜状产出。重晶石不仅在空间上与铁矿紧密共生,在规模上也已构成大型重晶石矿床。一般认为,钡主要是来自火山源,特别是大量重晶石的出现,陆源沉积的可能性极小,钡可能是随搬运金属的同一种热液喷发到海底环境的。
(2)热液成因的层状碧玉
本铁矿床之碧玉一般与镜铁矿和菱铁矿相间呈条带状产出。由于碧玉中含有铁质而呈血红、棕红及暗红。在空间上,碧玉只限于矿床内,它可能代表呈凝胶体沉积在海底上的热液喷发的二氧化硅与铁相。
(3)某些地球化学特征
通过主量元素地球化学研究,发现铁矿石以Fe、Mn、Ba含量高为特征,显示其为海底喷流沉积产物。依据Rona PA(1983,1988)提出的海底热液沉积的判别值Fe/Ti>20,(Fe+Mn)/Ti>20±5,Al/(Al+Fe+Mn)<035进行判别,桦树沟铁矿与海底喷流沉积有关。铁矿床围岩千枚岩以Al、Ti、P、K含量高为标志,Al2O3与TiO2呈正相关性,都显示了其细粒陆源沉积物的特点。微量元素地球化学研究的结果显示,铁矿石中Cu、Pb、Zn含量明显高于其围岩千枚岩,显示有色金属元素含量高指示铁矿石属海底喷流成因。镜铁山矿床围岩千枚岩的稀土元素地球化学特征与北美页岩组合样相近,有相似的REE绝对丰度及REE分馏特征,表明千枚岩的沉积碎屑产物,其组成物质来源总体上属于壳源,而非火山活动产物。铁矿石的物质组成则有深部流体加入,并形成于海相环境,亦为铁矿床为海底喷流沉积矿床提供了一个证据。
4成矿模式
综上所述,镜铁山式铁矿的成矿模式可总结如下(图3-14)。
图3-14 镜铁山式铁矿床成矿模式示意图
(1)喷流沉积形成条带状硅铁建造
长城纪时期(约18亿年),祁连地区发生了裂陷,来自地幔的基性岩浆喷发海底,形成朱龙关群火山岩及赋存其中的小规模条带状硅铁建造(图3-14(a))。蓟县纪时期,受地幔热源的影响,海水下渗、对流循环,萃取海底朱龙关群基性火山岩中的铁等成矿物质,沿海底同生断裂喷流到海底,形成镜铁山群喷气-沉积建造及其中的条带状碧玉镜铁矿层、重晶石层及含铜矿层(图3-14(b))。成矿物质除来自下伏地层朱龙关群外,还可能有直接来自地幔的成矿物质加入。
(2)后期变质变形改造成矿
在后期的变质变形过程中,镜铁山群中的条带状碧玉赤铁矿经受了改造作用,发生了分异和富集,形成含铜和重晶石的镜铁山铁矿床;朱龙关群中的BIF形成小龙口、九个青羊、金儿泉、热水、龙孔等小型铁矿床(图3-14(c))。但是由于变质变形程度浅,碧玉没有完全重结晶为石英,碧玉中的铁质也没有完全分异出来,导致仍以红色铁碧玉形式存在;赤铁矿也仅仅重结晶为镜铁矿,变为磁铁矿的较少。围岩也仅变质为千枚岩。
1、自然元素。
2、硫化物和硫盐。
3、氧化物和氢氧化物。
4、卤化物。
5、碳酸盐、硝酸盐和硼酸盐。
6、硫酸盐、铬酸盐和硒酸盐。
7、磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐。
8、硅酸盐。
9、有机化合物。
硅酸盐类根据其阴离子团特征,可分为孤岛状、双岛状、环状、链状(单链和双链)、层状和架状六个亚类。硅氧四面体是硅酸盐晶体结构中的基本构造单元,它由位于中心的一个硅原子与围绕它的四个氧原子构成。
矿物族分类
其中矿物族是最常见的类别。矿物族是由两个或两个以上的矿物种组成,具有相同或基本相同的结构,并由相似的化学元素构成。
矿物种是矿物分类中的最小单元。矿物种的确定主要依据其晶体结构和化学成分。新矿物种的确定和命名必须向国际矿物学协会新矿物、矿物命名与分类委员会提出申请,获得批准,才能生效。
矿物的成分变种是指晶体结构相同、但化学成分有较小变化的矿物。
一、概 述
中国湖南锡矿山式锑矿床又称为碳酸盐岩型沉积 - 改造层控锑矿床 ( 孙延绵,1999) ,一般赋存于浅海相陆源碎屑岩 - 碳酸盐岩建造中,大多数矿床以灰岩、白云岩或燧石岩为主要容矿岩石,以围岩硅化为显著特征。硅化作用对原岩蚀变交代,沿层间破碎带或断裂带成面型或线型分布,形成硅化体,矿体产在硅化体中。矿体与地层整合接触,仅局部地段有小角度斜交,具多层性; 矿床明显受地层、背斜、断裂因素控制。含矿地层岩性组合复杂,且明显控制着锑矿产出。矿床规模多为大型,个别为超大型。一般为单一辉锑矿类型,脉石矿物主要为石英或方解石。
该类矿床在我国集中分布在湘中地区,以素有世界 “锑都”之称的湖南锡矿山锑矿作为典型代表。目前,在该地区已发现 40 余处此类矿床,地跨娄底、涟源、冷水江、邵阳等地。锡矿山锑矿以其超大型矿床规模闻名于世,据 《中国矿情》,截至 1996 年底,锡矿山锑矿累计探明储量为 85 92 ×104t,占全国锑矿储量的 25% ,其他矿床矿点储量则都在中型以下。另外,云南广南木利大型锑矿也是此类典型矿床的一个重要代表。
中国锑矿床类型多、规模大,一直是矿床地质工作者研究的重点。近年来对我国的锑矿床大致有以下 3 种分类方式 ( 孙延绵,1999c) 。
1) 根据矿体形态、成矿作用方式、控矿条件和矿石建造等分类。钟汉、姚凤良主编的 《金属矿床》( 1987) ,将锑矿床分为 3 个类型,即: ①层状、似层状锑矿床; ②热液脉状锑矿床; ③红土层中的残积锑矿床。
2) 以成矿作用为主,结合成矿物质来源及主要成矿地质条件等因 素 分 类。乌 家 达、张九 龄( 1996) 将中国锑矿床划分为 6 个类型,即: ①沉积改造型; ②喷流沉积改造型; ③火山沉积改造型; ④沉积变质再造型; ⑤岩浆热液充填型; ⑥表生堆积型。
3) 以含矿岩系为主导,兼顾矿床产出地质背景、成矿环境、物质组成、成矿物理化学条件等因素,乌家达等 ( 1989) 将我国锑矿床划分为 7 个类型,即: ①碳酸盐岩型; ②碎屑岩型; ③浅变质岩型; ④海相火山岩型; ⑤陆相火山岩型; ⑥岩浆期后型; ⑦外生堆积型。其中碳酸盐岩型锑矿储量最大、最重要 ( 表 1) 。
表 1 中国主要典型锑矿床 ( 截至 1996 年)
续表
二、地 质 特 征
1 区域地质背景
国内此类矿床主要分布于扬子准地台南缘、华南褶皱系北侧,即两大构造带毗邻的过渡部位( 图 1) ,属晚加里东地槽褶皱系,地槽型建造主要由震旦系—志留系组成。志留纪末的晚加里东运动使华南地槽转化为地台,并与扬子准地台合并,沉积了与扬子准地台大致类似的泥盆系—中三叠统地台盖层。自晚三叠世以来,华南 ( 含扬子准地台) 进入大陆边缘活动带发展阶段,成为西太平洋大陆边缘活动带的重要组成部分。印支运动使泥盆系—三叠系沉积盖层全面褶皱,燕山运动使褶皱作用进一步加强与复杂化,其构造方向以 NNE 及近 SN 向为主。
图 1 中国华南锑矿带锑矿分布示意图( 引自肖启明等,1992)
从宏观上看,该类矿床明显受沉积构造因素 ( 如生物礁、相变、不整合、岩溶盆地边缘、盆地内隆起等) 制约。锡矿山矿田出露地层为寒武系、泥盆系和二叠系,其中赋矿层位主要集中在泥盆系。泥盆系地层是我国锑矿最重要的赋矿层位,勘查发现的矿床多、规模大,探明的锑储量占全国锑总储量的 64%,如分布在华南锑矿带的湖南锡矿山、广西大厂、云南木利、广东乐家湾及秦岭汞锑矿带的陕西公馆等地。该类矿床矿体赋存于硅化岩中,区内褶皱、断裂十分发育,展布方向与主构造线基本一致。成矿作用受地层、背斜和断裂联合控制。
2 矿床地质特征
( 1) 构造特征
此类锑矿床的基本控矿构造形式为 “背斜加一刀”。即含矿泥盆系地层形成背斜构造,而背斜轴部或翼部有断层切割。其主干断裂为主要导矿通道,而背斜则是重要的容矿构造。在背斜处岩石破碎,特别是与大断裂交切的背斜轴部、横向次级褶皱发育呈波状起伏的背斜轴部,以及背斜翼部的挠曲、背斜倾伏端、层间断裂、层间破碎、层间剥离比较发育,这些构造空间是极为重要的控矿构造,它为后期矿质的赋存提供了最佳的场所。同时,在其上部被孔隙度较小、防渗性能好的页岩层等所覆盖,形成封闭的空间,有利于矿液聚集,形成规模大、形态稳定的整合型矿体。
如锡矿山地区断裂较褶皱更发育,一系列 NNE ( F75) 、NE ( F3) 和 NW 向的具不同规模的断层、断裂带,构成一套完整的断裂构造系统。NNE 向呈两端倾伏、短轴状的锡矿山背斜西翼被 NNE 向 F75大断裂切割而遭破坏,东翼平缓开阔,东部也有一断裂 ( 为煌斑岩脉所充填) 存在。经后期南北向应力的扭动,使东翼转换成 4 个次级的右行斜列、两端倾伏的短轴背斜,其西翼常为次级纵向断裂切割,形成 “背斜加一刀”的控矿构造 ( 图 2) 。
图 2 中国湖南锡矿山锑矿剖面图( 引自杨照柱等,1998)
图3 中木利矿段锑矿体形态清楚显示了矿体与褶皱构造间的相互依存关系。区内 NW 向展布的木利背斜以及 2、3 号背斜被 NW 向那外、小普弄次级断裂所切,东南部则被西洋江断裂所切,矿床就处于这些断裂所夹持的复式褶皱带中。
图 3 中国云南木利锑矿地质简图( 引自黄敦义等,1997)1—中三叠统; 2—上泥盆统柳江组和五指山组; 3—中泥盆统折坡落组; 4—下泥盆统坡脚组; 5—断层; 6—矿体出露点
( 2) 容矿地层及岩性
这类矿床一般赋存于上古生界泥盆系—三叠系碳酸盐岩地层中,其中,泥盆系是主要赋矿层位,厚度大、出露齐全。赋存于浅海相陆源碎屑岩 - 碳酸盐岩建造中,大多数矿床以灰岩、白云岩和白云质灰岩,或以燧石岩为主要容矿岩石。矿体上盘岩石常为页岩或泥页岩,起有效的遮挡层作用,矿质不易流散,而灰岩或燧石岩等为有利的容矿岩石,有利于矿质富集。同时,此类多岩性组合不但是矿质堆积的有利岩性条件,从物理性质来考虑,这种脆 - 塑性岩石的互层叠加,常能形成较好的运、储、盖封闭环境,对成矿最为有利。以锡矿山为例,它以上泥盆系佘田桥组为主要含矿层位。佘田桥组又分上、中、下 3 个岩性段,其上、下岩性段分别为泥页岩段和砂岩段; 中段为主要含矿层位,由灰岩、白云岩类、泥页岩类和砂岩类岩石韵律状互层组成。岩层中以灰岩、白云岩类为主( 82 47% ) ,砂岩 ( 8 06% ) 、泥 页 岩 类 ( 9 47% ) 次 之。灰 岩 的 孔 隙 度 较大,一 般 在 0 3% ~2 2% ,有利于矿质的渗滤或富集,而其上部泥页岩的孔隙度较小,仅为 0 2% ~ 0 4% ,不利于渗透,起着很好的屏蔽作用,易使矿质富集。
( 3) 岩相古地理
岩相古地理对此类锑矿床的成矿作用有显著的影响。该类矿床多分布在古陆边缘,位于隆起与坳陷的过渡带,如华南锑矿多分布在江南古陆南缘及西南缘,或越北古陆北缘。大部分位于滨海 - 浅海环境的半封闭海湾或泻湖沉积的相带中,物源丰富,海水不深,易于蒸发、咸化,对锑元素富集十分有利。主要是在局限台地 ( 封闭海盆) 相和台沟 ( 盆) 相两种沉积相中出现。如锡矿山,处于江南古陆南缘湘中盆地的内湾,具半封闭条件,位于潮下 - 潮间低能带、水动力较弱、海水不深的涟源衡山滨岸海盆。含矿岩系的上泥盆统佘田桥组,分别沉积了下段为泥质砂岩,中段为泥晶灰岩夹白云质灰岩、砂岩及页岩,上段为泥晶灰岩、白云质泥晶灰岩及页岩的海进序列。但成矿阶段的中期则是局部的海退过程,弱还原环境,有利于锑元素富集,加上当时北面及西面有前震旦系等地层组成的古陆,南面还有震旦系、寒武系等组成的白马山、帽子岭古岛,那些地层含锑丰度较高,为盆地沉积提供了丰富的物质条件。另外,沉积构造可见泥裂、鸟眼、叠层石、纹层石、纹层、微波水平层理及斜交层理等,并含有大量的层孔虫、群体及单体珊瑚、腕足类,次有苔藓虫、有孔虫、介形虫、棘皮类及钙藻类等。
图 4 礁岩类型与矿化类型的关系图( 木利锑矿 646 坑口素描)( 引自郑荣才等,1988)
值得一提的是,在云南木利锑矿床含矿岩系的下泥盆统坡脚组中段产有木利生物礁,礁体沿木利背斜核部断续分布长达 8km 以上,背斜核部最厚。生物礁形态与锑矿的分布基本一致,礁的分布方向即为矿体展布方向 ( 图 4) ,礁体的宽度、厚度与矿体规模和品位也呈正比关系 ( 郑荣才等,1988) 。
如上所述,此类锑矿床与一定的岩相古地理环境有关,但并非存在一定的岩相古地理就有相应的锑矿床,还应结合其他成矿条件,如构造、矿源层等加以研究确定。
( 4) 矿体特征
在具有稳定的盖层、封闭好 ( 背斜的缓倾伏端) 的条件下,矿体形态以层状、似层状为主,部分呈囊状、鞍状。主要分布在背斜轴部或转折端及其附近。辉锑矿主要沿裂隙和空洞充填,空洞密集地段含矿愈富。在狭窄、紧密褶皱、或者断裂发育、或者盖层尖灭再起的封闭条件差的地段,矿化不连续,矿体主要为透镜状或囊状。
锡矿山锑矿区的矿体主要为层状、似层状和带状。层状、似层状矿体具有形态简单、延伸长、矿体稳定、品位高等特点 ( 裴荣富等,1998) 。矿体受层位控制,多以页岩、泥质页岩层为顶板。矿体主要分布于背斜轴部及翼部倾伏端,随着地层倾伏角度变陡,矿体变薄,以至尖灭。带状矿体分布于F75、F3断层下盘,延深及倾向延长可达 1000 余米,宽约 150 ~200m,不受层位控制,但岩性分层影响矿体的局部形态和规模。
木利锑矿区的矿体严格受木利背斜的转折端控制,赋存于转折端的下泥盆统坡脚组中段燧石岩层内。由于背斜为闭合褶皱,含矿段岩石在转折端部位厚度增大,向两翼变薄,最厚达 10 5m,平均品位 6 45%。陡翼延伸长度较小,缓翼延伸长度较大并有尖灭再现或分支现象 ( 黄敦义等,1997) 。矿体在横剖面上呈典型的鞍状,在纵向上沿背斜枢纽连续产出。缓翼尖灭再现的矿体呈似层状,长度仅有百余米。值得注意的是,在木利背斜的缓翼延伸方向———南西翼坡脚组上段的燧石岩层中,局部也出现小矿体 ( 图 5) 。
( 5) 围岩蚀变与矿石矿物
围岩蚀变以硅化为主,其次为碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化、重晶石化和萤石化。硅化为最重要、最广泛的围岩蚀变,控制着锑矿化的范围。硅化规模大,层状发育,多层产出,分布范围受背斜和断层控制。硅化与锑矿化极为密切,前人总结为 “有矿化必有硅化,反之则不然”。碳酸盐化一般作为硅化外带的围岩蚀变而普遍存在。
矿石矿物成分单一,最主要的金属矿物为辉锑矿,其次为黄铁矿,脉石矿物为石英、重晶石和方解石,氧化矿物有黄锑华、锑锗石等。矿物组合有辉锑矿 - 石英组合、辉锑矿 - 方解石组合和辉锑矿 - 石英 - 方解石组合 3 类。矿石构造以块状、晶簇状、角砾状最普遍,其次为浸染状、脉状、条带状等。
图 5 中国云南木利锑矿 18 号线剖面图( 引自王林江等,1994)
矿石类型以石英 - 辉锑矿类型为主,其次是方解石 - 石英 - 辉锑矿类型,局部和个别部位有重晶石或萤石 - 石英 - 辉锑矿类型。从纵向上看,在背斜拱曲部位,发育多种矿石类型,组成复型矿化带,向背斜两端逐渐过渡为前两种主要锑矿石类型,为双型双矿化带,再向两端至复背斜倾伏端变为石英 - 辉锑矿单型矿化带。从单型矿石到复型矿石,矿体形态从简单稳定到复杂多变,锑矿规模由小变大,品位由贫变富。以上矿石类型的分布规律可用于指导成矿预测和找矿。
( 6) 地球化学特征
此类矿床含矿碳酸盐岩地层中锑的丰度普遍较高,比地壳丰度高出几十倍到几百倍,如锡矿山含矿岩石锑的平均丰度值为 21 98 × 10- 6,广南木利含矿燧石岩锑的丰度值则达 ( 165 ~ 180) × 10- 6( 表 2) 。
表 2 中国锡矿山、木利锑矿含矿碳酸盐岩地层锑含量
另外,此类矿床中 Sb、Hg、As 三种元素密切共生,且随着地层由新到老其含量有增高趋势。据王林江等 ( 1994) 研究,木利矿床中上述元素组合明显富集,其浓度克拉克值都大于 10 ×10- 6。而锡矿山地区在佘田桥组中段,经硅化后 Sb、Hg、As 含量急剧升高 ( 表 3) ,反映了成矿作用过程中成矿元素和伴生元素的富集,这些元素的富集与硅化作用关系密切。
表 3 中国湖南锡矿山锑矿床上泥盆统佘田桥组中段主要岩石成矿元素含量与硅化富集情况
资料来源: 乌家达等,1989,略有修改
此类矿床辉锑矿平均爆裂温度为 212 ~220℃ ( 匡文龙,2000; 解润,1991) ,并且自上而下有明显的增高趋势。硫同位素组成以富重硫为特征。硫化物矿石中 δ34S 值变化范围较大,为 - 2 3 ~+ 11 6 。
三、矿床成因和找矿标志
1 矿床成因
此类矿床成因争论由来已久,归纳起来主要有三种成因观点: ①岩浆热液成矿论; ②热水成矿论; ③层控矿床或沉积 - 改造 ( 再造) 成矿论。至今,不同学者的观点仍有很大分歧。
( 1) 中 - 低温热液成因
中 - 低温热液成因论强调,成矿物质来源上有多源性,成矿作用上有多阶段性,控矿构造是多型式的。林肇凤等 ( 1987) 在湘中地区锑矿研究后提出了锡矿山式锑矿构造 - 矿化模式 ( 图 6) 及锑矿床成矿作用概念模型 ( 图 7) 。认为,锑矿成矿物质主要来源于深部混合岩浆,深源或基底矿质和热液 ( 介质) 沿深断裂,与地层中的成矿组分一同运移上升,经燕山期新华夏构造活动,在与一定屏蔽相联系、上升隆起引张的构造环境中聚集成矿。这种构造环境具有既封闭又开阔、低压和弱酸性以及还原环境的特点。区内主要控矿的新华夏系构造,既有挤压又有引张,挤压与引张多次相互交替活动。由于挤压,使得含矿溶液沿深断裂向上,从压力较大的挤压区向毗邻的上升隆起、拉张区运移; 而在隆起、拉张区内,空间相应较大,压力降低,当有一定的屏蔽造成较好的封闭条件时,锑便随着温度降低和 pH 值的改变而沉淀聚集成矿。
( 2) 热卤水作用成因
早期成矿阶段,属泥盆纪晚期。此类矿床所处的扬子地台南东陆缘区,加里东褶皱带的断陷盆地在 NWW - SEE 向的长期拉张状态下,产生一系列成因和空间分布上密切相关的伸展构造。与此同时,同生断裂发育,开阔的盆地水体之下出现地堑、地垒式地形。在地堑中接受古陆长期风化形成的剥蚀物及金属元素,为成矿准备了充足的物源。
同时,在拉张构造的陷落期间,沉积的古陆风化剥蚀物及金属元素经海底成岩压实,在压实过程中岩层中的孔隙水受压而被释放出来,形成以卤化物为主的热卤水,并与地下渗水一道经受地温和深部岩浆的热力作用,形成弱酸性、富有机质、高盐度的热卤水为成矿提供了来源。同生断裂又是沟通深部热水循环的主要通道。通过加温,在循环过程中使围岩中有用成分活化转移 ( 萃取地层中的锑元素) 并沿断裂上升到地表浅部,在不透水岩层遮挡、屏蔽下,于地层中发生沉淀交代作用,形成初始硅化岩石,并具弱锑矿化。
图 6 中国锡矿山式锑矿构造 - 矿化模式( 引自林肇凤等,1987)
中期成矿阶段,亦是主要成矿阶段,属燕山晚期。受印支 - 燕山运动影响,断裂继续活动,使早期形成的硅化层破碎,析出锑和硅,与来自地层中的矿液和少量大气降水混合成含矿热液,继续沿断裂和裂隙上升,并充填于有利部位,沉淀成矿。
晚期成矿阶段,进一步受地下水作用,硅质发生溶解和再沉淀,辉锑矿氧化,形成锑的氧化物( 匡文龙,2000) 。
( 3) 沉积 - 改造成因
沉积 - 改造成因论认为,锑矿床受一定层位、岩相、古地理控制,并且矿床形成与岩浆活动没有明显的联系,其成矿物质来源于沉积源,而后经非岩浆热液的改造形成层控矿床。
晚泥盆世早期,湘中盆地及其周边古陆处于相对稳定阶段,易于形成古风化壳,岩石及原生矿床中的锑即聚集在古风化壳中,造成了锑质在进入海盆之前即已先期富集。随后,古陆相对抬升,剥蚀加剧,地面径流将大量风化物质及先期富集在古风化壳中的锑较快地搬运至海盆内沉积,从而造成了锑质在沉积物 ( 后来的含矿岩系) 中,在一定的时间和空间内高度集中。锑以氧化物的形式呈悬浮状态 ( 不排除其他搬运形式) 搬运,伴随泥砂碎屑沉积在三角洲前缘相带中,表明水动力条件和地球化学环境对锑质沉积和富集具有控制作用。在上覆新沉积物的不断堆积而与底层水隔绝之后,进入成岩阶段,由于菌解作用产生大量 H2S,造成还原环境,使沉积物中的氧化锑还原为硫化物,进而聚集成层状、似层状辉锑矿床。
成岩期后的构造运动,造成矿区由外围向内缘压力逐渐递减的应力梯度,并破坏了沉积 - 成岩作用阶段含矿层地球化学环境的平衡,同时又为地下水活动提供了通道和热能,因此给锑元素活化转移再次富集创造了动力、化学及空间上的有利条件。当大气降水径流上覆灰岩,通过含矿层并与其中硫化物作用后,由弱碱性变为酸性,因而使大量 SiO2和锑质析出。在上述诸因素的共同制约下,使地下水沿大断层自上而下运移,从而形成大断层下盘的硅化体和带状矿体,其上部亦形成规模巨大的融合状矿体 ( 即层状、似层状矿体与交错型带状矿体融合成一体) ,同时,石英粉砂岩也产生溶蚀和重结晶现象 ( 谌锡霖等,1983) 。
图 7 锑矿床成矿作用概念模式( 据林肇凤等,1987,修改)
2 找矿标志
( 1) 地层岩性标志
矿床一般赋存于上古生界泥盆系—三叠系地层中,其中泥盆系是找矿最有利地层。另外,矿床通常位于岩相变化的过渡区,特别是页岩、板岩及黏土岩等透水性很弱的泥质岩石屏蔽层与灰岩 ( 白云岩) 组合对此类锑成矿最有利,易形成大、中型矿床。
( 2) 沉积环境标志
矿床多分布在古陆边缘,位于隆起与坳陷的过渡带,大部分位于滨海 - 浅海环境的半封闭海湾或泻湖沉积的相带中,其物源丰富、海水不深,易于蒸发、咸化,对锑元素富集十分有利。大量的层孔虫、群体及单体珊瑚和腕足类等化石的出现,是上述滨海 - 浅海沉积环境指示标志之一。
( 3) 构造地质标志
此类矿床控矿构造的基本形式为 “背斜加一刀”。多组断裂和褶皱的组合是该类矿床的特点。表层褶皱是重要控矿构造,而其背斜核部是成矿最有利的空间; 派生的开阔、平缓和大的短轴背斜成大矿,狭窄、陡峻的小背斜成小矿; 次级构造中的岩层小褶皱、层间虚脱处是矿化富集的主要部位; 背斜枢纽的变化处及两倾伏端往往形成富矿; 几组断裂交会处或断层产状变化处更是锑矿富集的主要地段。
( 4) 围岩蚀变标志
围岩蚀变硅化与矿化关系极为密切,可作直接找矿标志之一。没有硅化就没有锑矿化,但有硅化不一定有锑矿体存在。一般矿体规模与硅化体规模呈正比关系,矿体赋存于硅化体中心或偏下部。
另外,灰—灰黑色、层间构造发育、中等程度蚀变的硅化灰岩含矿最好,浅灰色—灰白色强交代石英岩含矿极差。如锡矿山锑矿体就主要产于灰黑色复合硅化角砾岩中。当硅化灰岩晶洞中或裂隙中有大量透明至半透明、灰色和白色的菱面体或六方柱方解石时,说明附近有锑矿体存在。
黄铁矿化、绢云母化分布于硅化岩和上覆 30m 以内的岩石中,可作为寻找矿体和盲硅化岩的指示物。上覆 30m 以外蚀变微弱,100m 以外蚀变则完全消失。
碳酸盐化分布较广,也有一定的指示意义,但碳酸盐化是锑矿化晚期蚀变,常出现在矿体边部和深部,因此碳酸盐化大量出现时,预示着矿化减弱或趋于消失。
( 5) 地球化学找矿标志
矿床附近易形成明显的热晕、气晕和元素分散晕。由于 Hg、Sb、As 具有低温成矿特点,在热力事件的影响下,有极大迁移能力,极易向压力减低的地方迁移,并在近地表和温压低的有利构造和赋矿层中成矿。这些为普查勘探,尤其是对寻找盲矿体提供了地球化学找矿线索。
另外,元素在矿田中呈现规律性分布。锑矿床中的 Sb、As、Hg 的含量较高,高于地壳克拉克值2 ~ 3 个数量级,因此,Sb、As 以及 Hg 是找锑矿最有效的指示元素,其中 As 为锑矿床的前缘晕元素。地层越老其元素含量越高,Sb、As、Hg 元素在硅化岩层中的含量高,反映了成矿作用过程中成矿元素和伴生元素被富集,而这些元素的富集与硅化变化关系密切。Ba、Sr 两元素在硅化岩层中的含量则明显下降。根据这 5 个元素成晕情况可以大致反映硅化体的分布状况,进而定性地预测锑矿的规模和远景。
( 金庆花)
石油、天然气、煤、金、铬、铜、镍、稀有金属、盐类矿产、建材非金属等蕴藏丰富。
新疆是中国矿产资源最为丰富的省区之一,矿产种类全,储量大,开发前景广阔。目前发现的矿产有138种,其中,5种储量居全国首位,25种居全国前5位,40种居全国前10位,23种居西北地区首位。
新疆矿产保有储量列全国前10位的矿种有:铍、钠硝石、白云母、蛭石、陶瓷土;
冶金用脉石英、自然硫、长石、化肥用蛇纹岩;膨润土、水泥用大理岩、镍、铬铁矿;铸石用辉绿岩、石油、毒重石;煤、菱镁矿、镁盐、钾盐、石棉、玻璃用脉石英、水泥用泥岩、天然气、铯、水泥用页岩;铋、铂族、锂;油页岩、水泥用黄土、芒硝;泥灰岩、硼、碲;锰、钴、钽、铌、玻璃用砂、盐。
主要矿产资源情况 :
1、能源矿产。新疆拥有石油、天然气、煤、油页岩和铀5种能源矿产,其中石油、天然气和煤是新疆最具优势的矿产资源。新疆是中国陆地石油最有远景的地区之一,准噶尔、塔里木、吐鲁番—哈密三大油气沉积盆地以及其他19个大小沉积盆地成油地质条件好,沉积面积达95万平方公里,约占中国陆地沉积面积的1/4。
2、金属矿产。新疆的黑色金属及有色金属矿产在全国占有一定的地位,已探明的金属矿产有27种。黑色金属矿产资源有铁、锰、铬、钒、钛5种,其中铁矿已探明的储量居全国第5位,锰矿居全国第8位,铬矿居全国第5位。
有色金属矿产主要有铜、镍、铅、锌、铝等,矿种的特点是分布广、矿点多、富矿多、伴生矿多,有利于综合开发利用。新疆的贵金属及稀有金属矿产位居全国前列。
有探明储量的贵金属矿产有金、银、铂、钯。新疆的黄金资源比较丰富,全疆85个县市中,59个县市有黄金资源。新疆是中国主要的稀有金属矿产地,尤其以铍、锂、铌、钽等稀有金属矿产享誉中外。
3、非金属矿产。新疆非金属矿产比较齐全,已探明的非金属矿产有43种。冶金用辅助原料非金属矿产8种,其中菱镁矿居全国第4位;化工原料非金属矿产13种,其中钠硝石、蛇纹岩、钾盐、镁盐、芒硝、自然硫、毒重石、盐等保有储量都居全国前列;建材原料及其他非金属矿产24种,其中白云母、膨润土、蛭石、陶瓷土的探明储量都居全国第1或第2位。
工艺美术用特种非金属与宝石矿产有水晶和各种宝石、玉石和彩石。宝石已发现70多个品种,如驰名国内外的海蓝宝石、绿宝石、碧玺、芙蓉石、石榴石、紫罗兰宝石等。玉石中主要是和田玉又称软玉,为中国所特有,其中优质羊脂玉是世界罕见玉种。
扩展资料:
新疆维吾尔自治区矿产资源分布情况
主要矿产基本特征:
石油:
已发现油气田24个,截止1987年底探明储量在全国居第五位,天然气居第四位。
煤矿:
已探明储量煤矿区101个,截止1988年底探明储量346亿吨,居全国第五位。
铁矿:
铁矿目前探明储量为8亿吨,其中已列入国家储量表为72亿吨。
铬铁矿:
探明储量仅次于西藏,在全国居第二位。主要分布于西准噶尔地区,储量集中于托里县萨尔托海矿区。
参考资料: