作者 | 王开怡 / 等 | ISBN | 9787116012233 |
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页数 | 180 | 定价 | 7.90 |
出版社 | 地质出版社 | 出版时间 | 1993-02 |
装帧 | 平装 |
内 容 提 要
本书以地洼理论为指导,主要以中国东部为例,从构造地球化学角度,论述了锡的大地构造地球化学区
划及其分布特征、中国大陆深部构造与锡的富集、应力场与锡成矿、基本构造层中锡的含量特征、岩浆岩与
锡的构造地球化学、锡元素的构造聚集与成矿、锡的三种内生成矿构造地球化学类型及其特点、(超)大型锡
矿床的构造一地球化学特征,指出了锡矿的找矿方向。
本书可供从事地质工作的生产、教学和科研人员参考。
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奥特曼石材有几种矿,知道旺成矿,捷成矿,别的呢
旺程矿、捷成矿、ECE矿、卡麻桑矿、乔巴拿矿、奢卡矿、宇杰矿、帝国矿、巴拉矿、老萧,其中旺程矿和捷成矿用得最多
种植散水的构造做法是什么?
种植散水,正式名称为“暗埋式混凝土散水”,适用于沿建筑物外墙周围有做绿化要求的散水。具体做法为:1.外墙与室外地坪接触的部分(地坪以下)刷1.5厚聚合物水泥防水涂料。2.素土夯实,向外坡4%3...
地台区成矿是指什么
一般都是在山区的 是地下深处的 主要在偏远的山区
散水构造做法都有哪些?
问度娘
请问暗散水的构造是什么样的?
其实暗散水就直接用外排水管解决即可,把屋面排下来的水给予直接接至雨水井内去不要让它在地面上排流,建筑周边地面可以做绿化,绿化坡度给予做大一点,但是一定要种草皮。
轴承拥有不同的品牌,不同的轴承品牌其质量是有所不同的,轴承都有各自的使用寿命,如何延长叉车聚散器别离轴承寿命呢?
内燃叉车聚散器的别离轴承作业频频,其损坏次数在叉车毛病中占较大份额,若是司机操作妥当,保护及时,可使此轴承运用3个月左右,但在中修时也要换新的。若司机技能水平较低,所驾驭的叉车简直每个月都有别离轴承损坏,损坏后还会连累其他零部件,例如别离杠杆及聚散器片等,然后设备修理的材料费显着进步。
聚散器别离轴承易损坏的原因究竟在哪呢?在理论中,虽曾严格要求司机每天给别离轴承点滴一次机油,这不只操作繁琐,并且轴承仍常常损坏。经剖析以为,因为发起机的高温传至别离轴承,加之轴承高速旋转也发生高温,在这种条件下机油很难存留在轴承内,轴承在高温状态下接连作业,且光滑条件欠好,这就是频频损坏的原因。
对于上述问题,实验将轴承放在光滑脂内加热,使光滑脂渗透到轴承内,这样处置后,光滑脂虽能充溢轴承,但因为经高温处置后的光滑脂布局损坏,功能大幅度下降,运用此办法作用并不抱负,轴承的运用寿数没有延伸。我们也曾用尖咀黄油枪给别离轴承直接注黄油。再装置上车,经调查检测,轴承的运用寿数大大延伸了。这一注油办法收到了满足的作用,但操作比较复杂。然后探究在发起机不崩溃的状况下,加注黄油,先是在475 C型发起机上试用取得成功,后又在475C型和480、492型发起机上试用,均的到了很好的作用。经重复理论、改善,总结经验,结尾形成了一套较为简洁的注油操作办法,具体流程程如下:
发起机崩溃的注油办法将发起机崩溃显露别离轴承与轴承座的装配件,用尖嘴黄油枪向别离轴承座内圈下方的小油孔加油,轴承有黄油溢出时转变轴承,直到轴承一圈都有黄油溢出即可。
发起机不崩溃的注油办法首要翻开聚散器盖,观查别离轴承的磨损状况,若承认轴承无损坏或磨损不超限,则拆下聚散器踏板,调理连杆轴销,使别离轴承及其座退回到最后的方位,用尖嘴黄油枪向轴承座的孔加注黄油,直至轴承有油溢出,然后稍转变一下轴承,再次注油,重复以上作业,直到轴承周围都有少数黄油溢出,再使轴承转变,调查油量,如感到轴承转变有阻力,证明轴承内已注满黄油。然后铲除别离轴承座遍地溢出的少数黄油,把拆下的销子及聚散器盖等从头组装好。
区域成矿研究是从地槽区开始的﹐不同地槽带内发育的各类建造﹑构造-岩浆旋回以及与之有关的成矿都极为不同。斯米尔诺夫主要根据早期阶段岩浆作用的强弱和主褶皱幕的构造格局﹐将含矿性较好的优地槽成矿带划分为4种基本类型。
第一类地槽成矿带
早期阶段的喷出和侵入岩浆作用以及与之有关的成矿作用都极强烈﹐产出一套特征性的含矿岩浆建造﹐如含铬﹑铂﹑镍岩浆型矿床的超基性岩建造﹐含有含铜黄铁矿矿床的海底喷发岩建造﹐含钛铁矿-磁铁矿矿床的基性岩建造﹐含夕卡岩型铁铜矿床的斜长花岗岩和正长岩建造等。在地槽发展中期主褶皱阶段﹐花岗岩类的侵入也伴生一些夕卡岩型﹑热液型钨锡钼等矿床﹐但其规模却比早期阶段的弱得多。这类地槽成矿带的晚期阶段构造岩浆活动及成矿作用一般都很微弱。
第二类地槽成矿带
早期海底喷发活动及与之有关的矿化(含铜黄铁矿矿床)都极发育﹐但侵入活动微弱。中期主褶皱阶段花岗闪长岩﹑花岗岩侵入活动强烈﹐伴有相当广泛的热液型钼矿床﹑铜钼矿床。晚期阶段虽有小侵入体和火山岩的发育﹐但无显著矿化。
第三类地槽成矿带
早期阶段岩浆活动和矿化活动微弱﹐中期阶段轴部坳陷回返﹐形成中央隆起﹐有大型深成花岗岩体形成﹐并伴有伟晶岩型﹑云英岩型钨锡矿床﹐较基性的花岗闪长岩类则伴生有夕卡岩型白钨矿床。晚期阶段发育各种成分的小侵入体﹐伴生有多金属﹑铜﹑铋﹑萤石等矿床﹐同时还发育有与侵入活动无明显联系的低温热液锑﹑汞矿床。
第四类地槽成矿带
它是从前地槽旋回继承下的格局发育起来的﹐早期阶段缺失矿化﹐中期阶段发育非常复杂的矿床组合﹕金-白钨矿床和钨﹑锡矿床﹐晚期阶段发育有裂隙型小侵入体﹐伴生有锡﹑钨﹑铅锌和钴矿床。
地槽成矿带的演化很复杂﹐每个地槽成矿带都有自己的特色。各种地槽成矿带的内部构造和矿化分布也是多变的﹐常见的有利矿化的构造带有槽沟﹑内部带﹑中间地块﹑周边带﹑地槽外框﹑边界断裂带以及横切地槽褶皱带走向的断裂带等﹐这些构造带常含专属性的矿石建造。因之搞清地槽内部的含矿构造将进一步提高对地槽成矿带的规律性的认识。
成矿区域是矿床比较集中的地区。划分不同级序的成矿区域是区域成矿研究的必然结果。矿床的分布极不均一但又是有规律的。矿床往往集中成带﹐在全球范围内形成各种规模的﹑各种方向的﹑以不同矿床组合为特征的成矿带。这些矿带都与引起地壳强烈变动的巨大活动带有关。如环太平洋矿带即是太平洋板块与周围大陆在中新生代相对构造活动中形成的。类似这样的大的地壳变动带﹐前寒武纪时代的由于大陆的变迁较难重建﹐但显生宙以来的却清晰可见﹐如乌拉尔-蒙古-大兴安岭褶皱系﹑特提斯-喜马拉雅褶皱带等。由于构造带范围很大﹐常卷入各类地质单元﹐同时构造变动本身很不均衡﹐发育各种构造活动带﹐因之带内成矿一般复杂多样。在进一步划分低序次的成矿单元时还须结合次级构造分区﹑构造-建造分带﹑岩浆岩建造﹑金属组合或矿石建造以及成矿时代等。
按含矿带规模可分以下 4个级序﹕
sn
中文名称:锡
英文名称:tin
定义:元素周期表中原子序数为50,属ⅳa族金属元素。元素符号sn。有三种同素异晶体灰锡((-sn)、白锡((-sn)、脆锡((-sn)。
应用学科:材料科学技术(一级学科);金属材料(二级学科);有色金属材料(二级学科);低熔点金属及其合金(二级学科)
一种金属元素,银白色,质软,富延展性:焊锡、锡矿、锡石、锡纸、锡箔。
元素名称:锡cas号:7440-31-5[1]元素符号:sn
元素英文名称:stannum
元素类型:金属元素
原子体积(立方厘米/摩尔):163
元素在太阳中的含量:(ppm)
0009
元素在海水中的含量:(ppm)
大西洋表面
00000023
地壳中含量:(ppm)
22
熔点:23189℃
沸点:2260℃
相对原子质量:1187
氧化态:sn+2,sn+4
原子序数:50
质子数:50
摩尔质量:119
g/mol
所属周期:5
所属族数:iva
电子层排布:2-8-18-18-4
核电荷数:50
电子排布式:1s2
2s2
2p6
3s2
3p6
3d10
4s2
4p6
4d10
5s2
5p2
外围电子层排布:5s2
5p2
电子层:k-l-m-n-o
莫氏硬度:15
声音在其中的传播速率:(m/s)2730
锡石含锡786%,是最常见的锡矿物,也是锡的最主要的矿石矿物。锡石主要产在花岗岩类侵入体内部或近岩体围岩的热液脉中,在伟晶岩和花岗岩本身中也常有分布。由于它硬度高,比重大,抗化学风化力强,故常富集成砂矿,称为砂锡。锡石大部分采自砂矿。中国、马来西亚、印度尼西亚、玻利维亚、前苏联、泰国等是锡石的主要出产国。中国的产地主要分布于云南、广西及南岭一带,其中以广西南丹大厂规模最大。云南个旧锡矿开采历史悠久,有中国“锡都”之称
四方晶系,不规则粒状集合体。
颜色:明亮的暗褐色,可见无色·及黑色
光泽及透明度:金刚至亚金刚光泽,不透明至透明
摩氏硬度:6~7解理:不完全
密度:宝石级可达687~703
光性特征:一轴晶,正光性
多色性:无
折射率:1997~2093(+0009,-0006)
双折射:0096~0098
紫外荧光:无
吸收光谱:不特征
1锡矿和石料。
2泛指矿石。
3矿石名。是提炼纯锡的主要原料。
锡石(Cassiterite)
SnO2
中国是世界上锡矿资源丰富的国家之一。探明矿产地293处,总保有储量锡407万吨,居世界第2位。矿产地分布于15个省(区),以广西、云南两省(区)储量最多,分别占全国的329%和314%,湖南、广东、内蒙古、江西次之,以上6省(区)共占全国的93%。锡矿矿床类型主要有与花岗岩类有关的矿床、与中、酸性火山-潜火山岩有关的矿床、与沉积再造变质作用有关的矿床和沉积-热液再造型矿床,以第一类矿床为最重要,云南个旧和广西大厂等世界级超大型锡矿皆属此类。这两个锡矿储量占全国锡总储量的33%。从成矿时代来看,锡矿成矿时代比较广泛,以中生代锡矿为最重要,前寒武纪次之。
锡的化学性质是:
1、在空气中,锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定,加热下氧化反应加快;
2、锡与卤素在加热条件下,反应生成四卤化锡;
3、锡可以与硫反应;
4、锡对水稳定,能缓慢溶于稀酸,较快溶于浓酸中;
5、锡能溶于强碱性溶液;
6、锡在氯化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中会被腐蚀。
处于茹毛饮血时代的先民,把猎捕来的野兽飞禽,偶尔放在有锡矿石的石头上燃起篝火烘烤。这时他们发现:锡石被木炭火烧烫,流出像银水似的锡液来。原因是锡的熔点只有232℃,经高温还原很容易从锡矿中得到金属锡。这正是人类很早发现锡矿的缘由。
锡在地壳中的含量只有0004%。目前已发现的含锡矿物50余种,具工业意义的矿物只有5种。其中以锡石(成分为二氧化锡)为最重要。
科学家用一种手提式γ-谐振锡探测器,可以在几分钟内测定矿石中的含锡量。这种探测器只对锡石起作用,而对没有工业价值的黄锡矿则毫无反应。
原生锡矿床主要与SiO2含量大于65%的花岗岩类岩石有关,成矿时代主要有23亿年以来的中生代和新生代。
原生锡矿床经风化破坏后,锡石转移到砂石中可形成砂锡矿床。冲积砂锡矿床一般离原生锡矿床3~5公里,很少达8~10公里,沿海地区可能形成滨海砂锡矿。砂锡矿储量大、埋藏浅、勘探和开采较容易,锡矿质量高,含有害杂质少,所以具有很大的工业价值。
锡与其他金属容易友好相处,所以是最重要的合金金属。锡在古代与铜组成青铜,在人类文明史上有显赫的功勋。现代,世界锡总产量的几乎一半是生产制造罐头用的白铁皮,有人趣称为“罐头金属”。锡又是千家万户的常客:牙膏皮、高级糖果和精装香烟的包装纸、锡酒壶。用含67%的铅和33%的锡可组成焊锡。
中国锡矿的储量占世界首位,主要产于云南、贵州、广西、广东、湖南和内蒙古。自古闻名的云南个旧,号称“锡都”。广西大厂探明一个特大型锡矿,锡的储量超过个旧而跃居全国首位。
世界上产锡较多的国家还有马来西亚、玻利维来亚、泰国和印度尼西亚。
在中国与S型花岗岩有关的锡矿床占绝大多数,该组矿床分布于华南造山系、三江造山系、扬子地台和大兴安岭-内蒙古造山系,几乎所有的大型、超大型矿床均属于该组,矿床成矿时代从前寒武纪到喜马拉雅期。
本文提到的“S”型花岗岩包括主要分布于喜马拉雅地区的黑云母花岗岩、二云母花岗岩(黑云母和白云母花岗岩)和栗木Nb-Ta-W-Sn矿区的锂云母花岗岩。该类花岗岩分异程度高,D、I值大于90,通常富含Si、Al、K、Na、F、B、Rb、Li、Be、HREE、Sn和其他相关的金属元素,w(Rb)/w(Sr)、w(Zr)/w(Hf)、w(U)/w(Th)比值相对较高和强烈的铕亏损。根据挥发性组分,Pollard et al(1987)将含锡花岗岩划分为富氟花岗岩和富硼花岗岩。中国大多数锡矿床属于这两组。例如,在银岩锡矿区和曾家垅多金属锡矿床为富氟花岗岩;在宝坛Sn-Cu矿床和薅坝地锡矿床中为富硼花岗岩;在个旧、大厂、柿竹园3个中国最大的锡矿床中的花岗岩既富含氟,同时也富含硼,3个矿床钨锡储量均大于90万吨,含锡花岗岩常常多期次侵入。锡矿床的形成常常伴随最终的侵入活动(Groves et al,1978;Lehmann,1990),但是多金属锡矿床可能形成于多期次侵入活动的大多数阶段。
1蚀变花岗岩型锡矿床
该类锡矿床以强烈蚀变为特征,如钠长石化、钾长石化和云英岩化,矿床常常出现在花岗岩侵入体顶部内接触带。在该类锡矿床中,锡石与矿床围岩,特别是花岗岩类岩石同时生成(Hosking,1987)。在中国该类矿床居于很次要位置,其金属储量约占全国总量的18%。事实上,该类矿床为Nb-Ta-REE-Sn-W矿,其中的锡仅仅是伴生组分,品位一般小于015%。到目前为止,中国仅发现5个该类型矿床,即广西栗木,内蒙古苔菜花,江西牛岭坳、姜坑里和旱叫山。栗木Sn-W-Nb-Ta矿床为其代表。
广西栗木Sn-W-Nb-Ta矿床于1935被发现。最初采矿集中于Sn-W矿床。自1960年开始,老虎头、水溪庙、金竹源蚀变花岗岩型Sn-W-Nb-Ta矿体相继被发现后,采矿逐渐转向Sn、W、Nb和Ta。金竹源矿体长865m,宽55~388m,厚165~4512m,走向北东东;水溪庙矿体长750m,宽330~480m,厚5~80m,呈似层状,走向北南;老虎头矿体长340m,宽330~480m,厚4~72m,也呈似层状,走向北南。栗木矿床成矿花岗岩顶部内接触具有3个蚀变带:强烈的黄玉-钠长石化和铁锂云母化花岗岩带、黄玉-钠长石化花岗岩带和云英岩化花岗岩带。矿石矿物有锡石、铌铁矿、钽铁矿、黑钨矿、钽烧绿石、金红石、钽金红石、锰钽铁矿、锡矿和毒砂。脉石矿物有钠长石、石英、黄玉、锂白云母。Sn、W、Nb、Ta平均品位均为01%,已获得锡储量约为7万吨。
在栗木矿区,除蚀变花岗岩型矿体外,在岩体顶部外接触带碳酸盐岩和砂岩中,还发育有Sn-W矿脉(锡石-黑钨矿石英脉)。从岩体顶部内接触带向上,矿脉依次为:含矿花岗岩岩脉、伟晶岩和细晶岩,W-Sn长石石英脉,W-Sn石英脉和含萤石-锂云母矿脉。
2伟晶岩型锡矿床
其金属储量仅约占全国总储量的04%。到目前为止,该类锡矿床在中国仅发现4例,即福建西部南平矿床、广东西部云孚矿床、四川西部甲基卡和赫德矿床。这些矿床常常被认为是Ta-Nb矿床或Li-Be-Nb-Ta矿床,锡在其中仅为次要金属,锡品位为005%~015%。如:南平为中国最大钽矿床,其锡储量大约为6000t。
然而在很多锡矿床中,伟晶岩型锡矿体为次要矿体,如广西栗木Ta-Nb-Sn-W矿床和云南西部西盟锡矿床。含锡伟晶岩以脉的形式出现在花岗岩侵入体顶部及内外接触带,少量的含锡伟晶岩以帽的形式出现在花岗岩体顶部。一般来讲,含锡伟晶岩脉常常沿断裂带成群出现,长度从几米至几十米,厚度为几厘米至十余米。根据主要矿物组合,含锡伟晶岩可分为:白云母 钠长石伟晶岩,锂辉石 钠长石伟晶岩和微斜长石 钠长石伟晶岩。
四川西部甲基卡伟晶岩型Li-Be-Ta-Sn矿床位于三江造山系,矿区面积58km2。含锡伟晶岩脉围绕二云母花岗岩岩株分布,花岗岩岩株Rb-Sr年龄为215Ma。三叠系泥岩、粉砂岩为主要围岩,已变质成十字石-云母-石英片岩和红柱石-石英片岩。
在甲基卡已发现伟晶岩脉498条,其长度为100~987m,厚3~100m,深度35~400m。矿体富含Li、Be、Nb、Ta和Sn,矿石矿物组成为锂辉石、绿帘石、铌铁矿、铌钽铁矿、锡石、石英、白云母、钠长石、微斜长石、电气石。与成矿作用有关的蚀变为白云母化、钠长石化、云英岩化和锂云母化。实际上,甲基卡矿床是中国最大的锂矿床之一,其中锡仅为次要金属,锡品位为003%~013%,储量为7500t。
3云英岩型锡矿床
在中国,云英岩型锡矿和蚀变花岗岩型锡矿与伟晶岩型锡矿相比,在经济意义上是非常重要的,其金属储量约占全国总储量的65%,如江西南部的洪水寨W-Sn矿床,云南西部的来利山和小龙河锡矿床,湖南南部的柿竹园W-Sn-Mo-Bi矿床。含锡云英岩可以组成主要矿体或全部矿体。在其他一些矿床中,如广西北部芒场Sn-Ag-Pb-Zn矿床,以及宝坛和九毛Sn-Cu矿床,含锡云英岩常常以次要矿体形式出现。根据主要组分,云英岩类型可以划分为白云母云英岩、黄玉云英岩、长石云英岩、黑云母云英岩和黄铁矿云英岩。这些种类的云英岩以帽状(囊状)、层状出现在花岗岩侵入体顶部内接触带或以平行脉状、网脉状出现在花岗岩侵入体的内外接触带。
以湖南省南部柿竹园W-Sn-Mo-Bi矿床为例(图6-2)。矿床位于南岭成矿带中部,其储量为Sn45万吨,Bi23万吨,Mo11万吨。该地区燕山期千里山花岗岩岩株侵入到泥盆系灰岩、泥岩、砂岩中。岩体年龄152~131Ma(毛景文,1995),为似斑状黑云母花岗岩、等粒黑云母(黑磷云母)花岗岩和花岗斑岩。花岗岩体侵入的3个阶段被认为分别与夕卡岩-云英岩型W-Sn-Mo-Bi成矿作用、云英岩型W-Sn-Mo-Bi成矿作用和Pb-Zn-Ag成矿作用有关。云英岩型矿体分为白云母石英云英岩矿体、黑云母云英岩型矿体、黑磷云母云英岩型矿体、黄玉云英岩型矿体、长石(钾长石和钠长石)云英岩型矿体和珍珠云母云英岩型矿体。云英岩型锡矿体品位为011%~06%,矿物组成主要为石英、白云母、黑磷云母、黑云母、珍珠云母、钠长石、钾长石、黄玉、萤石、黑钨矿、白钨矿、锡石、辉铋矿、辉钼矿、电气石、绿帘石、刚玉等,在未蚀变花岗岩岩株之上有一个明显的云英岩化带。该带可能受原岩控制,而构造在云英岩化过程中可能扮演着重要角色。
图6-2 柿竹园W-Sn-Mo-Bi矿床云英英化分带图
另外一个典型例子是云南西部的来利山锡矿床。该矿床位于三江造山系。在该矿床中,花岗岩岩株侵入到石炭系杂砂岩、板岩中。花岗岩岩株年龄为47~58Ma(施琳等,1989)。在岩体之外接触带产出云英岩型锡矿化。该矿化沿一组NE走向断裂及其次生裂隙发育,从接触带开始追索矿化长度达3000m。矿体形态有脉状、透镜状、扁豆状,矿体长度60~446m,宽1~20m,追索深度10~400m。矿石组成除锡石外还有大量的白云母、石英、黄铁矿、萤石以及少量的磁黄铁矿、磁铁矿、方铅矿、黄铜矿、闪锌矿和自然铋。而远离接触带矿体中的矿石组成为绢云母、蛋白石、锡石、木锡石和黄铁矿。到目前为止,来利山矿床为三江造山系所发现的最大锡矿床,锡储量为45万吨,锡品位为05%~495%(施琳等,1989)。
4夕卡岩型锡矿床
在中国,夕卡岩型锡矿床是最重要的,其金属储量约占全国总储量的435%,例如:云南省个旧多金属锡矿床和都龙锡矿床、湖南省柿竹园W-Sn-Mo-Bi矿床、广东省大顶Sn-Fe矿床、四川省岔河锡矿床、江西曾家垅Sn-Cu矿床和内蒙古黄岗Sn-Fe矿床。此外,在一些矿床中,还有许多过渡型或少量夕卡岩锡矿床或夕卡岩型锡矿体,如广西壮族自治区大厂多金属锡矿床、九毛Sn-Cu矿床。总的来说,在中国夕卡岩型锡矿储量大约为250万吨,已被开发的达100万吨以上,锡矿体几乎全产于外接触带夕卡岩中。该类夕卡岩是由灰岩、大理岩、泥岩、白云岩、铁镁质岩石(例如岔河锡矿)和超铁镁质岩石(如九毛矿床)被交代而形成的。大多数含锡夕卡岩为钙夕卡岩,也有一些为镁夕卡岩,如大顶Sn-Fe矿床。
在夕卡岩型锡矿床中,受区域构造和原始地层的影响,矿体常常呈透镜状、层状和脉状,锡石分散,矿石品位变化较大,通常为01%~25%。但一般来讲,退化蚀变越强烈,锡品位越高。
(1)富含硫化物的夕卡岩型锡矿床
个旧超大型多金属锡矿床为富含硫化物的夕卡岩型矿床,具有经济价值的元素为Sn、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Ag、Ga、Nb、F、As和Se。矿区面积300km2,位于华南造山带西缘凹陷区,燕山期黑云母花岗岩分3次侵入,岩体年龄为147~81Ma(伍勤生等,1986)。岩体侵入三叠系灰岩、白云质灰岩和泥岩中,夕卡岩位于花岗岩与三叠系碳酸盐岩之间,呈透镜状、层状、脉状或不规则状。夕卡岩可划分为两个带:外带以钙夕卡岩为主,矿物主要为钙铁榴石、钙铁辉石、透辉石和硅灰石;镁质夕卡岩次之,矿物主要为透辉石、镁橄榄石、硅镁石、透闪石和金云母。内带夕卡岩少量,矿物主要为方柱石、斜长石(An52~82)、钙铝石榴子石、绿帘石和符山石。尽管个旧矿区夕卡岩十分发育,但是夕卡岩体并不厚大(图6-3)。个旧矿区由于受数组断裂的影响,矿体呈似层状、管状和脉状。矿石矿物组成为锡石、磁黄铁矿、毒砂、铁闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、白钨矿、萤石、含锂黑云母、方解石、镁绿泥石、阳起石和白云石。个旧矿床多金属矿化分带十分明显(赵一鸣等,1990),特别是在马拉格矿区(图6-3)。个旧矿床为中国最大的锡矿床,原生锡储量大约为100万吨,锡品位平均为032%~075%。该矿床已经被开采了很长时间,其中1/3锡储量已经被开采(云南锡矿公司,1984)。
图6-3 个旧马拉格矿区成矿分带图
四川省岔河锡矿为另一富含硫化物的锡矿床。该矿床出现于摩沙营花岗岩岩基东部接触带,岩体Rb-Sr等时线年龄为822Ma(彭齐鸣,1987),围岩为元古宇大理岩、角岩、层状变辉绿岩。矿床位于扬子地台西缘康滇地轴中段,夕卡岩出现在环状接触带中,其长度大约为100m,主要组成矿物为石榴子石、钙铁辉石、符山石、硅灰石和阳起石,自接触带向外出现下列分带:磁铁矿-阳起石、符山石-石榴子石和硅灰石-次透辉石(彭齐鸣,1987)。矿体呈层状,具叶片状构造,矿体长度数十米至数百米,厚1~5m,矿体常常出现在花岗岩与大理岩之间或大理岩与层状变辉绿岩之间。矿物组成为锡石、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿、黄铜矿、白钨矿、阳起石、石榴子石、透辉石、萤石、石英和绿泥石。因为该矿床绿泥石如此之多,以至于一些学者认为该矿床为绿泥石和富含硫化物夕卡岩型矿床。此外,变辉绿岩同样为锡矿化围岩,并且在锡矿化同时伴随强烈的黑云母化。矿物组成为锡石、阳起石和磁铁矿。岔河矿床锡金属储量大约为6万吨,矿石锡平均品位为56%。但是其中部分矿体未被开采,因为锡存在于磁铁矿、黄铁矿和硅酸盐中。化学分析表明磁铁矿中锡含量为406%,黄铁矿中为096%,透辉石中为053%,石榴子石中为05%,阳起石中为017%,绿泥石中为016%(沈苏等,1988)。
(2)富含磁铁矿的夕卡岩型锡矿床
内蒙古黄岗Fe-Sn矿床属于富含磁铁矿夕卡岩型。该矿床位于兴蒙造山系,锡金属储量40万吨,品位01%~19%。在矿区,下二叠统大理岩、凝灰岩、粉砂岩和层间中性火山岩被钾长石花岗岩体侵入。岩体同位素年龄为154Ma。接触带中的夕卡岩体呈层状、透镜状或不规则状,长10~500m,厚几米至100m(图6-4)。夕卡岩体为大理岩和中酸性火山岩被交代的产物,矿物组成为钙铁石榴子石、透辉石、钙铁辉石、符山石和硅灰石。几乎所有锡矿体都历经了强烈退化蚀变作用。矿石矿物组成为磁铁矿、锡石、闪锌矿、黄铜矿、毒砂和白钨矿,以及少量的辉铜矿、辉钼矿、方铅矿、黄铁矿和稀少的黄锡矿。脉石矿物包括钙铁石榴子石、透辉石、角闪石、黑云母、阳起石、萤石、绿泥石、石英和方解石(赵一鸣等,1990)。
图6-4 黄岗Fe-Sn矿1号矿体剖面示意图
广东省大顶矿床为夕卡岩型Fe-Sn矿床的又一例子。该矿床锡金属储量大约为9万吨,锡品位为01%~031%。矿床位于南岭地区东部,石背花岗岩株侵入到三叠系杂砂岩、泥岩、泥灰岩、白云岩、钙质白云岩中,岩株出露面积25km2。在花岗岩岩株周围,长石-石英角岩和镁夕卡岩发育。镁夕卡岩矿物组成为镁橄榄石、辉石类、富镁尖晶石、硅镁石、符山石、石榴子石和钙镁橄榄石。值得一提的是,该矿床为中国惟一的一个与镁夕卡岩有关的锡铁矿床。从花岗岩岩株向外,岩性分带如下:似斑状黑云母花岗岩、辉石正长岩、含黑云母辉石正长岩、富镁尖晶石辉石夕卡岩、富镁尖晶石辉石镁橄榄石夕卡岩、富镁尖晶石镁橄榄石夕卡岩、镁橄榄石大理岩和大理岩(王书凤等,1983)。大多数原生夕卡岩已蚀变成金云母-硼镁石岩、金云母-硼镁铁矿岩、金云母-电气石岩和钠闪石-透闪石-阳起石岩。矿体呈层状、透镜状赋存于夕卡岩中。矿石矿物为磁铁矿、锡石和富铁硼镁铁矿以及毒砂、黄铁矿、黄锡矿、硼钙锡矿、黄铜矿、磁黄铁矿等。
5热液脉型锡矿床
中国有大量热液脉型锡矿床,其锡金属储量约占全国总储量的22%。根据主要矿物组合可将该类锡矿床进一步划分为以下3种类型:硫化物脉型、电气石脉型和石英脉型,其中硫化脉型最为重要。一般来讲,大多数矿脉成群出现在花岗岩侵入体及其围岩中,矿脉分布受断层控制,围岩类型决定矿脉矿物组成及热液脉蚀变类型。矿床围岩通常为砂岩和页岩,如江西漂塘W-Sn矿床、广西珊瑚W-Sn矿床、广东锯板坑W-Sn矿床和湖南红旗岭锡矿床。热液矿脉矿物组成通常为石英、锡石或黑钨矿和少量黑云母,而且在成矿作用过程中常常伴随有云英岩化、黄玉化、硅化、绢云母化和萤石化。另一方面,硫化物矿脉可出现于不同的围岩中,如广西大厂和芒场多金属锡矿床围岩为碳酸盐岩,云南都龙锡矿床围岩为云母石英片岩,内蒙古大井Sn-Ag-Pb-Zn矿床围岩为砂岩和板岩。硫化物矿物包括方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、黄铜矿和硫酸盐。当围岩为碳酸盐岩时,矿床可发育成层控型矿体,如Hosking(1969,1987)所称的科尼什型锡矿床。在这种情况下,热液硫化物脉常常与萤石化、电气石化、硫化物化、硅化、钾长石化和石英绢云母化相伴随。在一些矿床中热液电气石脉并不能形成独立的锡矿床,如个旧、都龙、大厂、曾家垅矿床等,但在有些矿床中它们可组成锡矿体,如宝坛、铁厂、薅坝地和西盟锡矿床。电气石脉的围岩可以是杂砂岩、变砂岩、片岩、片麻岩、混合岩、铁镁质岩石、非铁镁质岩石和碳酸盐岩,围岩蚀变为电气石化、硅化、石英-绢云母化、钾长石化、黑云母化和绿泥石化。
(1)硫化物脉型锡矿
广西大厂多金属锡矿床为中国第二大锡矿床,锡金属储量大于70万吨,锡品位为03%~5%,而且还有多种金属元素伴生,如Zn、Pb、Sb、Hg、Ag、Cu、In、Cd、As、Bi、Mo、W和Se。
大厂多金属锡矿床位于华南造山系丹池凹陷。泥盆系条带状灰岩、生物碎屑岩、石英岩、泥灰岩为燕山期黑云母花岗岩侵入体的主要围岩。岩体与多金属锡矿化有关,年龄为80~140Ma(陈毓川等,1993)。在花岗岩侵入体周围热变质作用明显,且呈带状分布,深部矿体呈似层状,长400~1200m,厚150~300m,矿体受层间断裂控制。中部矿体呈大透镜状,走向20°~50°,倾向ES,长几十米,厚01~2m;上部矿体呈脉状,走向20°~50°,倾向ES,长数百米,宽30~90m(图6-5),接触带矿体与接触带及夕卡岩、类夕卡岩产状相似。成矿作用分3个阶段:首先是锡石石英硫化物阶段,矿物组成为锡石、毒砂、磁黄铁矿、铁闪锌矿、石英、钾长石、黑云母和黄铁矿;其二为含锡和银硫化物-硫酸盐-碳酸盐阶段,矿物组成为锡石、20多种硫酸盐(黄民智等,1988)、方解石和含锰方解石;其三为辉锑矿-石英-方解石阶段,矿物组成为方解石和含锰方解石以及少量黄铁矿、石膏、柱辉锑铅矿和斜硫锑铅矿。
图6-5 广西大厂锡多金属矿床长坡—大福楼地质剖面示意图
根据似层状矿体的形状、构造和地球化学特征,蔡宏渊等(1985)和韩发等(1989)认为大厂多金属锡矿床为喷气型矿床。陈毓川等(1993)确定了矿体之外蚀变岩石K-Ar和Rb-Sr等时线年龄为90~118Ma,与花岗岩侵入体时代相一致。多金属锡矿化总是围绕燕山期黑云母花岗岩侵入体分布,显示该矿床是与花岗岩侵入体有关的岩浆期后热液作用的产物。
云南都龙锡矿床为另外一个例子。该矿床锡金属储量大约为36余万吨。锡平均品位048%。除锡外,其他金属还有Zn、Ag、Cu、Fe等。都龙锡矿位于华南造山系南端老君山花岗岩体南部外接触带。岩体出露面积153km2,分3个阶段侵入,岩体年龄为100Ma(宋焕斌,1989)。围岩为寒武系云母石英片岩和大理岩。矿体呈似层状、透镜状、扁豆状和脉状,受一套NS走向断裂控制(图6-6)。主要矿石矿物为锡石、黄铁矿、毒砂、磁铁矿,主要脉石矿物为透闪石、阳起石、石榴子石、绿泥石和石英。蚀变岩石Rb-Sr等时线年龄与成矿年龄同为9022Ma(宋焕斌,1989),较花岗岩年龄略晚。
(2)电气石脉型锡矿床
宝坛锡矿是典型热液电气石脉型锡矿床之一,锡金属储量大约为12 万吨,锡平均品位为043%,最富可达10%~25%。矿床位于扬子地台南缘,为中国已知最古老的锡矿床之一,成矿年龄为700~900 Ma(毛景文等,1988)。宝坛锡矿包括一洞、五地、红岗、砂坪矿区,矿床分布于平英黑云母花岗岩周围。花岗岩出露面积大约为40 km2 ,岩体富含硼,其顶部含有大量的放射状电气石。围岩为古元古代铁镁质—超铁镁质岩石和变质粉砂岩。矿体呈脉状,走向NE15 °~30 °,倾向SE50 °~80 °,沿一组走向NNE向断裂分布,锡成矿作用强烈,矿石组成为锡石、电气石和石英以及少量的黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、白云母、黑云母、绿泥石、绿帘石、磷灰石、锆石和萤石。与锡成矿作用有关的蚀变包括钾长石化、黑云母化、黝帘石 绿泥石化。当围岩是铁镁质—超铁镁质岩石时,蚀变强烈。
图6-6 云南都龙锡矿剖面示意图
云南西部薅坝地锡矿为电气石脉型锡矿的又一例。该矿床为一中型矿床,锡金属储量大约为8千吨,锡品位为054%~137%,平均品位为089%。该矿床位于三江造山系中部,围岩是上三叠系粉砂岩、砂岩、石英杂砂岩、石英岩、含炭质页岩和少量层间灰岩。矿床位于燕山晚期黑云母花岗岩株西部外接触带。矿床中的多金属组分主要来源于黑云母花岗岩岩株(施琳,1989),岩株年龄为62~65Ma。该岩株是世界上惟一的含锡花岗岩,锡丰度为(10×10-6)~(70×10-6)。此外,硼丰度也相当高(大于1000×10-6)。该岩株SiO2含量小于68%(平均6719%),碱性成分相对富集。矿体呈似层状、透镜状出现于一组NW—NNW走向断裂的次一级断裂中。矿石呈浸染状、角砾状构造,矿石组成为石英(60%~90%)、电气石(5%~35%)、锡石、黄铁矿、毒砂以及少量的磁黄铁矿、白钨矿和方铅矿。与锡成矿作用相伴随的蚀变有电气石化、硅化和硫化物化,其中硅化被认为与锡成矿作用关系最密切。
云南省个旧多金属锡矿床中的湾子街矿区为电气石脉型和硫化物脉型的矿体。矿体位于花岗岩顶部,沿一组剪切断裂分布,延长数十厘米或大于100m。围岩为三叠系碳酸盐岩。矿石矿物组成为电气石、含锂电气石、萤石、锂云母、锡石、磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂、辉钼矿、黑钨矿、白钨矿、绿帘石、石英、钾长石等。锡金属储量大于6万吨,矿石锡品位为02%~07%。
(3)石英脉型锡矿床
广西珊瑚Sn-W矿床位于华南造山系南岭西部,围岩为中—下泥盆统红色砂岩和上泥盆统碳酸盐岩。矿化出现在笔架山、芦山两条NE走向大断裂派生的NNE向次级断裂中,矿化成群成组密集分布。长营岭矿区为珊瑚矿床的主体,其西4km处盐田岭有一花岗岩小岩株,出露面积013km2,年龄为106~111Ma。盐田岭矿区矿体为似层状、透镜状硫化物脉型;长营岭矿区矿体为黑钨矿石英脉型。此外角砾状钨铁矿-辉锑矿脉成群成组出现在盐田岭长营岭矿区外围。在长营岭矿区2500m长,600~1000m宽的范围内分布有700条黑钨矿石英脉。矿脉被划分成5组,其中3组最为重要(图6-7)。矿脉走向NNE—NS,倾向SE或NW,长100~700m,厚01~08m,追索深度大于900m。成矿分带非常明显,自地表向下矿脉逐渐变宽,有细脉、中脉和大脉。在剖面上成矿元素亦呈带状分布,例如矿顶部富集锡;中部富集W;底部为富Ag硫化物。与成矿分带相对应,蚀变分带自地表向下为萤石-黑云母化、绿泥石-电气石-萤石化和绿泥石-黄铁矿化(夏宏远,1986)。矿脉中的黑云母年龄为88~106Ma(朱正书,1995),珊瑚矿床W、Sn金属储量均大约为3万吨,W、Sn平均品位为05%。
图6-7 长营岭钨锡石英脉7号剖面图
锡,金属元素,一种有银白色光泽的的低熔点的金属元素,在化合物内是二价或四价,不会被空气氧化,主要以二氧化物(锡石)和各种硫化物(例如硫锡石)的形式存在。元素符号Sn。锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证,我国周朝时,锡器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也发现有锡制的日常用品。
元素性质
锡,碳族元素,原子序数50,原子量11871,元素名来源于拉丁文。在约公元前2000年,人类就已开始使用锡。锡在地壳中的含量为0004%,几乎都以锡石(氧化锡)的形式存在,此外还有极少量的锡的硫化物矿。锡有14种同位素,其中10种是稳定同位素,分别是:锡112、114、115、116、117、118、119、120、122、124。
金属锡柔软,易弯曲,熔点23189℃,沸点2260℃。有三种同素异形体:
白锡为四方晶系,晶胞参数:a=05832nm,c=03181nm,晶胞中含4个Sn原子,密度728克/立方厘米,硬度2,延展性好;
灰锡为金刚石形立方晶系,晶胞参数:a=06489nm,晶胞中含8个Sn原子,密度575克/立方厘米;
脆锡为正交晶系,密度654克/立方厘米。
在空气中锡的表面生成二氧化锡保护膜而稳定,加热下氧化反应加快;锡与卤素加热下反应生成四卤化锡;也能与硫反应;锡对水稳定,能缓慢溶于稀酸,较快溶于浓酸中;锡能溶于强碱性溶液;在氯化铁、氯化锌等盐类的酸性溶液中会被腐蚀。
锡是银白色的软金属,比重为73,熔点低,只有232℃,你把它放进煤球炉中,它便会熔成水银般的液体。锡很柔软,用小刀能切开它。锡的化学性质很稳定,在常温下不易被氧气氧化,所以它经常保持银闪闪的光泽。锡无毒,人们常把它镀在铜锅内壁,以防铜与温水生成有毒的铜绿(碱式碳酸铜)。牙膏壳也常用锡做(牙膏壳是两层锡中夹着一层铅做成的。近年来,我国已逐渐用铝代替锡制造牙膏壳)。焊锡,也含有锡,一般含锡61%,有的是铅锡各半,也有的是由90%铅、6%锡和4%锑组成。
展性
锡在常温下富有展性。特别是在100℃时,它的展性非常好,可以展成极薄的锡箔。平常,人们便用锡箔包装香烟、糖果,以防受潮(近年来,我国已逐渐用铝箔代替锡箔。铝箔与锡箔很易分辨——锡箔比铝箔光亮得多)。不过,锡的延性却很差,一拉就断,不能拉成细丝。
其实,锡也只有在常温下富有展性,如果温度下降到-132℃以下,它竟会逐渐变成煤灰般松散的粉末。特别是在-33℃或有红盐(SnCl4·2NH4Cl)的酒精溶液存在时,这种变化的速度大大加快。一把好端端的锡壶,会“自动”变成一堆粉末。这种锡的“疾病”还会传染给其他“健康”的锡器,被称为“锡疫”。造成锡疫的原因,是由于锡的晶格发生了变化:在常温下,锡是正方晶系的晶体结构,叫做白锡。当你把一根锡条弯曲时,常可以听到一阵嚓嚓声,这便是因为正方晶系的白锡晶体间在弯曲时相互摩擦,发出了声音。在-132℃以下,白锡转变成一种无定形的灰锡。于是,成块的锡便变成了一团粉末。
由于锡怕冷,因此在冬天要特别注意别使锡器受冻。有许多铁器常用锡焊接的,也不能受冻。1912年,国外的一支南极探险队去南极探险,所用的汽油桶都是用锡焊的,在南极的冰天雪地之中,焊锡变成粉末般的灰锡,汽油就都漏光了。
锡不仅怕冷,而且怕热。在161℃以上,白锡又转变成具有斜方晶系的晶体结构的斜方锡。斜方锡很脆,一敲就碎,展性很差,叫做“脆锡”。白锡、灰锡、脆锡,是锡的三种同素异形体。
锡具有惰性,不和空气、水反应。和稀盐酸反应缓慢,和浓盐酸反应生成氯化亚锡;与稀硫酸不反应,与浓热硫酸反应生成硫酸锡(IV);与浓热硝酸生成β-锡酸。
来源
锡是大名鼎鼎的“五金”——金、银、铜、铁、锡之一。早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类锡器。据考证,我国周朝时,锡器的使用已十分普遍了。在埃及的古墓中,也发现有锡制的日常用品。
我国有丰富的锡矿,特别是云南个旧市,是世界闻名的“锡都”。此外,广西、广东、江西等省也都产锡。1800年,全世界锡的年产量仅四千吨,1900年为八万五千吨,1940年为二十五万吨,现在已超过六十万吨。
但与锡相生相伴的,是砷,其化合物是砒霜的主要成分。
根据中科院地理科学与资源研究所环境修复研究中心的公开论文资料显示,在我国,砷作为锡的伴生矿由于利用价值不高,70%以上都成了被废弃的尾矿。截至2008年,我国至少有1167万吨的砷被遗留在环境中,这就相当于百万吨的砒霜被散落在旷野中,任雨水冲刷,注入河流,渗进土壤。
用途
金属锡主要用于制造合金。
锡与硫的化合物——硫化锡,它的颜色与金子相似,常用作金色颜料。
锡与氧的化合物——二氧化锡。锡于常温下,在空气中不受氧化,强热之,则变为二氧化锡。二氧化锡是不溶于水的白色粉末,可用于制造搪瓷、白釉与乳白玻璃。1970年以来,人们把它用于防止空气污染——汽车废气中常含有有毒的一氧化碳气体,但在二氧化锡的催化下,在300℃时,可大部转化为二氧化碳。