有色金属矿产
1)铜
全球铜资源潜力大,据美国地质调查局统计,世界陆地铜资源量估计为16×108t,深海结核中估计为7×108t。1998年世界铜储量为34000×104t,其静态保证为29年,储量基础为65000×104t。其保证年限为56年。中国铜储量虽然仅次于美国和原苏联,占世界第三位,但可供开采的储量不足,铜进口量年复一年增加,铜资源较紧张的局势还将持续较长时间,成为中国有色金属矿产中缺口最大的矿种。
世界铜资源分布广泛,遍及五大洲,其中铜储量基础较多的国家有智利(23.7%)、美国(15.3%)、波兰、赞比亚、俄罗斯等国。从近年的找矿实践看,环太平洋斑岩铜矿带具有最大的铜资源潜力。东太平洋的智利安第斯斑岩铜矿带,80年代以来又新发现了铜金属量在500×104t以上的5个超大型铜矿(智利的科亚瓦西、楚基北、曼萨米纳、扎尔迪瓦尔和印度尼西亚的格拉斯贝格矿床),西南太平洋除印尼之外,菲律宾和斐济等也都新发现有大型斑岩铜金矿。
世界铜成矿类型多样,按其地质-工业类型可分为:斑岩型、砂页岩型、铜镍硫化物型、海相火山岩型、铜-铀-金型、自然铜型、脉型、碳酸岩型和夕卡岩型等。其中最重要的是前四类,它们占世界铜总储量的96%左右,是目前世界勘查和开采的主要铜矿类型。尤其是斑岩型和砂页岩型各占世界总储量55%和29%。据初步统计,世界铜金属储量超过500×104t的超大型矿床有60个左右,其中斑岩型38个,占63%,占储量的64%,而砂页岩型有15个,占25%,占储量的24%。现将这些矿床类型简述如下:
(1)斑岩铜矿:这是世界最佳找矿类型之一。英国矿床学家R.H.西利托研究认为在大量硫砷铜矿脉之下可能有斑岩铜矿的存在,这就为寻找深部隐伏斑岩铜矿指出了方向,提供了思路。
(2)砂页岩型铜矿:这种铜矿泛指不同时代沉积岩中的层控铜矿。加拿大地质调查局S.S.甘迪提出该类铜矿的原始物质来源是基底的奥林匹克坝型矿床,认为阿德雷德铜矿是奥林匹克坝的“派生矿”,这也为世界各地具有砂页岩型铜矿地区进一步找矿提供了新思路。
(3)铜镍硫化物型铜矿:矿床主要出现在元古宙和中生代,产出在克拉通地区陆内裂谷。代表性的矿床有加拿大的萨德伯里、美国的德卢斯、俄罗斯诺里尔斯克和中国的金川等。
(4)海相火山岩型铜矿:这是与海底火山作用有一定联系的含有大量黄铁矿和一定数量铜、铅、锌的矿床。产于加拿大地盾、西班牙-葡萄牙黄铁矿带和俄罗斯乌拉尔等地。这类矿床常有后期叠加的大脉型或细脉浸染型金矿,往往规模巨大,有重要意义。
除以上四类外,铜-铀-金型和自然铜型也占有一定比例,特别是巨大的奥林匹克坝铜-铀-金型这种新矿床类型的出现更具重要意义,使其所占储量比例(4%)高出了海相火山岩型矿床所占比例(2%)。此外,各类型矿床往往相伴而生,如斑岩型多与脉型、夕卡岩型伴生,砂页岩型常与自然铜型、铜-铀-金型一起产出,海相火山岩型往往与铜镍硫化物型产在同一个地质单元内。因此,象夕卡岩型铜矿在许多国家将其储量计入斑岩型矿床中而未单独列出。
据芮宗瑶等(1997)对铜金属大于5×104t的矿床统计,我国铜资源量在5个主要矿床类型上的分配如下:斑岩型42.1%,夕卡岩型22.3%,海相火山岩型15.0%,砂页岩型11.3%和铜镍硫化物型7.3%,鉴于我国铜矿资源短缺的局面短期内难以解决,应实施铜矿专项找矿工程,在东部寻找隐伏矿床,扩大老区远景,在西部沿古丝绸之路和“三江-雅江”流域两条路线向周围展开,重点抓斑岩型、海相火山岩型及铜镍硫化物型矿床,以求取得重大的突破。戴自希(1999)认为我国中西部地区勘查程度相对低,有相当的找铜潜力,该地区保有储量占全国铜储量的91%,已发现的大型铜矿25个,中型90多个,近年来在新疆、云南、甘肃、内蒙古和四川等地均有上述5种主要铜矿类型的新发现,说明中西部地区具有较好的找铜前景,应加大勘查力度,寻找大铜矿和富铜矿。
2)铅和锌
世界范围内铅锌资源是丰富的,据美国地质调查局1999年统计,世界已查明铅锌资源量约为15和19×108t。现有铅锌储量可保证世界矿山分别开采23年和20年。世界铅锌储量和储量基础较多的国家有澳大利亚、美国、加拿大、原苏联、中国和秘鲁等,它们合计占世界铅锌储量基础的74%和63%。据初步统计,世界铅锌金属储量超过500×104t的超大型矿床约有44个,其中美国、加拿大、澳大利亚这3个国家集中了世界上约50%的超大型铅锌矿床。近年来,虽然对铅锌勘查投入较少,但不断有新矿床发现,说明全球铅锌资源潜力大。
全球各个历史时期均有铅锌矿床产出,但以元古宙和古生代最为集中,占世界总储量的80%以上,中新生代的铅锌矿床相对较少。铅锌矿床工业类型繁多,世界目前勘查和开采的铅锌矿床主要类型有:①喷气沉积型矿床(SEDEX):这类矿床是世界上铅锌的主要来源之一,为最重要的矿床勘查类型;②密西西比河谷型矿床(MVT);③火山成因块状硫化物矿床(VMS):这类矿床在铜矿中称为黄铁矿型铜多金属矿床或黑矿型矿床;④砂岩型铅锌矿床:此类型在法国和瑞典均有产出,有人认为中国云南的金顶超大型铅锌矿床也属此类型。除上述4类外,还有沉积变质型如朝鲜检德铅锌矿床,它是世界上已知最大的铅锌矿床以及夕卡岩型、热液交代型、脉型和斑岩型矿床等。此外,还有浅生富集或红土化作用形成的锌矿床。当前在国际上越来越重视对易采价廉的氧化矿-菱锌矿的开发利用。
上述4个类型铅锌矿床前3类在我国都有产出,而且矿床规模较大,区带分布明显,是我国铅锌资源主要开发和进一步勘查对象。它们的重要性和典型代表依次是:SEDEX型(厂坝、东升庙等);MVT型(凡口、大梁子等)和VMS型(小铁山、呷村等)。至于我国最大的铅锌矿床,即云南金顶铅锌矿床的类型归属尚存在较大的争议,或属SEDEX型,或属砂岩型,或为一独特类型(暂可称之为金顶型)。今后,在勘查部署上,应在我国中西部地区,加大规模大、品位富、经济价值巨大的SEDEX型以及金顶式和VMS型等铅锌矿床的找矿力度。近20年来世界所发现的大型、巨型矿床基本上都是SEDEX型。国内外均很重视这一类型矿床。
3)铝
铝的产量和消费量在金属中位居第二,仅次于铁。世界铝土矿资源丰富,储量充足,且还在不断增长。据美国地质调查局统计,1998年世界铝土矿储量为250×108t,储量基础为340×108t。其静态保证年限为205年和50年,而且其储量仅占资源量的30%~42%,铝土矿还有大量待勘查的资源。世界各国对铝土矿矿床的分类很不统一,按其下伏基岩性质大致分为两大类型-硅酸盐岩上的红土型和碳酸盐岩上的岩溶型铝土矿矿床。另外,较次要的还有陆源岩层之上的沉积铝土矿矿床,也称为齐赫文型铝土矿矿床。
(1)红土型铝土矿矿床。它主要是由酸性、中性和基性成分的含铝硅酸盐岩石在热带和亚热带气候条件下经深度化学风化形成的红土矿床,特别是新生代热带地区的红土矿床工业价值很大。据原苏联学者统计,此类矿床占世界现有储量86%,占世界铝土矿产量65%,大于10×108t的6大红土型铝土矿区是在澳大利亚、几内亚、巴西、喀麦隆、越南和印度。澳大利亚的韦帕矿床是这类矿床的典型代表。
(2)岩溶型铝土矿矿床。这类矿床一般覆盖在石灰岩和白云岩凹凸不平的岩溶化表面。矿床和基岩之间为不整合或假整合。这类矿床加上陆源岩层之上的沉积铝土矿矿床的产量占世界总产量的35%,其储量占世界铝土矿总储量14%,主要分布于南欧和加勒比地区。我国的大部分铝土矿矿床属于这一类型,牙买加的铝土矿床为此类矿床的典型代表。
(3)沉积型铝土矿矿床。这类矿床一般呈不整合覆盖在不同的铝硅酸盐岩石的表面,与下伏岩石没有直接的成因关系,成矿物质是从其它地方搬运来的。这类矿床只占世界总储量不到1%,工业意义不大。
4)镍
世界镍资源非常丰富,储量充足。据美国地质调查局统计,1998年世界镍储量为4000×104t,储量基础为14000×104t,平均含镍接近(或大于)1%的矿床查明资源为1.3×108t,其中60%产于红土型矿床,40%产于硫化物矿床,还有大量较低品位镍矿床的资源量。世界镍资源分布极不均匀,主要集中在古巴、加拿大、俄罗斯、新喀里多尼亚、印尼、南非、澳大利亚等国,它们占世界镍总储量的92%。另外,海底锰结核和锰结壳中还有大量镍资源,主要分布于太平洋洋底。目前勘查和开采的主要类型为硫化镍型和红土型。从开采量看以硫化物镍矿占多数。
(1)岩浆硫化铜镍矿床。这类矿床在空间上和成因上与基性和超基性岩(包括成分相似的喷出岩)有关,按照成矿环境主要可分为3种类型:①前寒武纪绿岩型矿床,该类矿床的基本特征是矿床均产于前寒武纪绿岩带内,含矿岩体与科马提岩套或镁铁质岩系紧密伴生。根据岩体的岩石类型和侵位方式可细分为与科马提岩套有关的或与拉斑玄武岩有关的两类矿床。②与大陆裂谷作用有关的矿床,该类矿床的成矿构造环境为克拉通内的裂谷及克拉通之间或边缘的活动带。根据岩体类型和成矿背景可细分为与溢流玄武岩有关的侵入体内的矿床和大型层状侵入杂岩体中的矿床两类。加拿大萨德伯里硫化铜镍矿床的成矿地质背景和矿床特点类似于大型层状侵入体矿床,对该矿床成因观点看法不一,大多数研究者认为是岩浆熔离型,还有不少人认为岩体属陨石冲击成因。该矿床储量巨大,镍品位高,被认为是一种特殊类型。③显生宙造山带内与基性-超基性侵入体有关的矿床,这类矿床分布很广,但成大矿的不多。
(2)红土型镍矿床(包括硅酸镍矿床在内)。这类矿床是含镍超基性岩(主要是纯橄岩、橄榄岩、辉石岩或蛇纹岩)裸露地表,在长期风化和侵蚀作用过程中高含量镍的富集的结果。气候条件对此类矿床形成很重要,最富的矿床见于亚热带气候区。世界最重要的红土型镍矿床是在新喀里多尼亚,该处蛇纹石化橄榄岩分布广泛,矿床规模大,品位高,埋藏浅,品位稳定,适于露采,已有一百多年的开采历史。
世界现有镍储量至少已可维持21世纪前半个世纪的生产,储量基础可保证整个21世纪镍矿山的生产,现有镍储量占储量基础的43%,占资源量的36%,说明资源的勘查程度不算很高,还有大量资源有待探明。近年加拿大在萨德伯里老矿区深部继续有大的发现。科特迪瓦在已知的锡皮卢矿床附近继续勘查,查明大的红土镍矿床,已查明矿石资源5.4×108t。此外,在西澳大利亚和坦桑尼亚均有新的发现,另外还有大量镍品位小于1%的低品位镍资源,以及海底锰结核和锰结壳中的镍资源,这使世界镍储量基础不断增多,提高了镍资源的保证程度。
5)钴
据美国地质调查局统计,1998年世界钴储量为430×104t,储量基础为950×104t,世界钴储量高度集中于刚果、古巴、赞比亚、澳大利亚、新喀里多尼亚和俄罗斯等国家和地区。钴主要作为开采铜和镍等有色金属的副产品回收,其产量取决于这些金属的开采量。扎伊尔和赞比亚的钴产量占世界总产量的65%~70%。陆地上钴极少单独成矿床,绝大部分伴生在其它矿床中,因此钴矿床的分类主要取决于钴所赋存的矿床类型,可将矿床划分为如下7个类型:
(1)铜钴矿床。主要分布于扎伊尔南部、赞比亚北部,属中非含铜页岩带范围,是目前世界钴的主要来源。值得注意的是,80年代初在加拿大发现这类矿床。另外在秘鲁南部也找到了一个有远景的铜钴矿床。
(2)含钴硫化铜镍矿床。这类矿床大多数都含有少量钴,主要分布于加拿大、原苏联和澳大利亚。最著名的加拿大萨德伯里含钴铜镍矿床矿石储量为3×108t,平均含钴0.07%,每年大约从中生产2000t钴。
(3)含钴红土型镍矿床。这类矿床属超基性岩体裸露地表经长期强烈的风化和侵蚀作用形成富含铁、镍、钴的红土。钴的巨大储量集中在红土风化壳矿床中。矿床品位的高低,主要取决于风化作用的程度。
(4)含钴多金属矿脉。这类矿脉世界各地都有发现,规模较大的有摩洛哥的布阿泽尔,加拿大科博尔特(安大略)和大熊湖和原苏联的霍伍阿克塞钴矿床等。此外,芬兰、印度、加拿大和澳大利亚的火山沉积岩中的金钴铀、铀镍钴钼和镍钴银铋矿化产钴,并伴随铀矿化产出。
(5)含钴黄铁矿矿床。含钴量高的含铜黄铁矿型矿床在世界上罕见,其典型实例是原苏联中乌拉尔的佩什明-克柳切夫矿床,芬兰的奥托昆普矿床和美国爱达荷州艾恩河的无名(no-name)矿床等。
(6)含钴夕卡岩铁矿床。这类矿床主要是夕卡岩磁铁矿矿床,虽然钴在这类矿床中为铁矿的副产品,每年仅提供世界钴产量的1%~2%,但在美国却是钴的重要来源。
(7)含钴铅锌矿床。具有独立钴矿物的铅锌矿床极为罕见。含有分散状钴的铅锌矿床分布很广,但钴含量一般不高。国外某些矿床的钴已被回收利用,主要是从闪锌矿精矿中顺便回收钴。
总之,目前世界钴矿生产中起主要作用的是中非的铜钴矿床以及加拿大、原苏联、澳大利亚等地的含钴硫化铜镍矿床。红土型镍矿床虽然钴储量较大,但产量少,仅为潜力很大的钴资源。其余各类矿床居次要地位。世界镍资源丰富,储量充足,现有镍储量和储量基础静态保证年限分别为141年和310年。此外,海底还有丰富的钴资源,赋存在锰结核和锰结壳内。据估算,太平洋几个海域中潜在钴资源量总计约1020×104t,表明海底蕴藏有巨大的潜在钴资源。
6)钨
据美国地质调查局统计,1998年世界钨储量为200×104t,储量基础320×104t,主要集中在中国、俄罗斯、加拿大和美国。世界勘查和开采的主要钨矿床类型有:
(1)夕卡岩型白钨矿床。根据矿床的主要成分可细分为夕卡岩型钼钨、铜钨、锡钨和钨矿床。夕卡岩型白钨矿矿床是目前世界上最重要的钨矿类型,其储量约占世界总储量的1/2,往往形成大型矿区,如中国的湖南柿竹园钨矿床。
(2)石英脉型黑钨矿床。它可划分为石英大脉型和细脉带型矿床。就其形成温度还可划分为高、中和低温热液矿床。热液型大型钨矿床主要分布在中国南方的江西、广东、湖南和广西等省区。热液型石英脉黑钨矿矿床是当前世界上生产黑钨矿的主要类型,其储量约占钨矿总储量的1/4左右,如中国江西西华山和大吉山等钨矿床。
(3)斑岩型钨矿床。它与某些斑岩铜矿类似。根据成分可将这类矿床划分为斑岩钼钨矿床和斑岩钨矿床,前者如美国的克莱梅克斯矿床,后者如加拿大的普莱曾特山矿床。斑岩钨矿床品位低(0.1%左右),储量大,约占钨矿总储量的1/4,矿石矿物中黑钨矿和白钨矿几乎各占一半,如中国江西杨储岭钨矿床。
(4)层控型钨矿床。此类矿床罕见,东阿尔卑斯山伦纳尔塔尔和费贝塔尔的层控矿床属此类型。中国江西上饶焦里白钨矿床亦属此类型(盛继福,1994)。
世界钨资源较丰富,1994年世界钨储量和储量基础静态保证年限分别为57年和86年,现有储量至少能保证21世纪前半个世纪世界钨的生产。但全球资源分布不平衡,中国占世界总储量40%左右,占国际市场供应量60%左右。因此,中国控制了世界钨的生产与销售。中国江西黑钨矿、湖南白钨矿和秦岭将成为重要钨矿基地。未来世界钨业发展前景将很大程度上取决于中国的钨的出口政策。
7)锡
据美国地质调查局资料,1998年世界锡储量和储量基础分别为770×104t和1200×104t。世界锡资源分布相对集中,太平洋沿岸地区占3/4以上,尤以东南亚地区的矿化区更为重要,锡的储量分布相对集中,中国、巴西、马来西亚、印度尼西亚、泰国、扎伊尔、玻利维亚、俄罗斯和秘鲁等国就占世界锡储量的99%以上。锡的成矿条件多样,形成多种类型矿床。目前已开采的锡矿床有:
(1)热液型矿床。按矿物成分可分为:①锡石-石英脉矿床,产于花岗岩岩基附近,矿床规模以中小型为主,也见有大型和特大型矿床,矿石品位高。这类矿床的锡储量约占原生矿床锡储量的50%左右。主要分布于东南亚和欧洲,是形成砂锡矿床最主要的物质来源。②锡石-硫化物矿床,常与偏基性花岗岩类岩体、中性和基性岩墙带有关,矿床规模多为大中型,少数为特大型。这类矿床主要分布于中国、玻利维亚和原苏联的东部沿海区。其锡储量约占原生矿锡储量的40%。80年代加拿大发现东肯普特维尔大型锡矿床,它将成为北美第一个原生锡矿矿山。
(2)伟晶岩型矿床。矿体呈脉状产于花岗岩体及其附近的断裂中。形成时代从寒武纪到第三纪,但最具经济意义的产于前寒武纪地区。这类矿床的锡储量约占原生矿床锡储量的9%左右。主要分布于非洲、巴西、澳大利亚西部等地。
(3)砂矿床。目前开采的主要为冲积砂矿和海滨砂矿。这类矿床主要分布于东南亚、中南非、西澳大利亚等地。砂矿床储量占国外锡储量的64%,产量占锡总产量的60%~70%。典型矿床有马来西亚的近打河谷砂矿。80年代在巴西亚马孙州发现皮廷加大型含稀散金属的锡矿床,主要开采冲积矿床和部分残积矿床,是一世界级大锡矿。该矿的发现使巴西锡矿储量增加了两倍,除锡之外还有丰富的铪、铌、钽和钇等资源。
世界锡资源充足,现有储量和储量基础静态保证年限分别为36年和52年,可见全球锡资源的保证程度是较高的,足以维持世界21世纪头30年的生产。人们通过大量研究发现,锡矿化仅与一定特征的花岗岩有关。所以含锡花岗岩研究是了解锡成矿作用和找矿的关键。
8)钼
据美国地质调查局统计,1998年世界储量和储量基础各为550×104t和1200×104t。钼资源高度集中在北、南美洲科迪勒拉山系和中国东秦岭和燕辽地区。储量最多的国家有美国、中国、加拿大、智利和俄罗斯等,占储量85%左右,尤其美国独占储量基础45%。世界钼矿床按地质成因可划分为以下类型:
(1)斑岩型钼矿床。这类矿床的经济意义最大,占世界钼储量和钼产量的80%以上。斑岩型钼矿床的共同特点是矿化呈细(网)脉浸染状,矿床规模大、品位低,适宜露天开采。按金属成分可分为独立的斑岩型钼矿床和铜-钼矿床两个亚类。斑岩型矿床是钼的重要来源。在西方国家中其储量和产量分别占31.2%和29.6%。世界上著名的特大型钼矿床有美国的克莱梅克斯、亨德森、石英山,中国陕西的金堆城、兰家沟,加拿大的恩达科、基特索尔特等。斑岩型铜钼矿床是钼的另一重要来源,钼作为副产品回收。
(2)斑岩-夕卡岩型钼(钨或铁)矿床。这类矿床与花岗斑岩或似斑状花岗岩有空间和成因上的联系。花岗岩类侵入体与铝硅酸盐层相接触,分别产生角岩化和夕卡岩化,成矿热液活动导致矿化叠加在花岗岩类岩体、角岩和夕卡岩之上而形成本类型钼矿床。这一类型在中国不但较广泛产出,且有重要工业意义,如河南栾川南泥湖-三道庄钼(钨)矿床和上房沟钼(铁)矿床等。
(3)夕卡岩型钼矿床。这类钼矿床在空间上和成因上与花岗岩类侵入体有关。按矿石矿物成分有夕卡岩型铜钼和钼钨两类矿床。此类矿床主要分布在原苏联和中国,如俄罗斯北高加索的特而内奥兹钨钼矿床。
(4)碳酸岩脉型钼(铅)矿床。与碳酸岩有关的钼、稀土矿化曾见于原苏联东西伯利亚和科拉半岛地区,但未构成以钼为主的矿床,只有中国陕西黄龙铺大型钼(铅)矿床是这一类型的代表。矿体由含钼(铅)石英-方解石碳酸岩脉组成。其矿石物质成分和辉钼矿富含铼,明显不同于其他类型以钼为主的矿床。
(5)石英脉型钼矿床。这类矿床与花岗岩侵入体有成因联系,属高-中温热液矿床。矿床规模不大。常与钨矿床伴生,钼往往作为钨矿山的副产品回收。
(6)沉积型钼矿床。目前已知黑色页岩中有钼、镍、钒、铀或铂族元素矿化,如在中国南方诸省的下寒武统黑色页岩普遍发育富含钼、镍或钼、铀矿化。这一类型钼矿是一种潜在的钼矿资源。
世界钼矿床的成矿时代大多集中在中生代至新生代早期,与该时代构造岩浆作用有关,中生代—新生代是最重要的钼矿成矿时代,其次是海西期。世界主要钼矿床的分布可划分出3个全球性成矿带,即环太平洋成矿带、地中海阿尔卑斯成矿带和乌拉尔-蒙古钼矿成矿带。世界钼资源丰富,现有储量和储量基础静态保证年限分别为39年和85年,可供全球21世纪前半个世纪的开采。中国是世界第2大钼资源国,集中分布在陕西、河南、吉林、辽宁和山东等省。
9)汞
据美国地质调查局统计,1998年世界汞的探明储量为12×104t,储量基础为24×104t,汞矿产出较多的有西班牙、意大利、吉尔吉斯斯坦、墨西哥等国。世界已查明的汞资源约有60×104t,地中海(沿岸)-中亚构造成矿带是世界汞矿床最集中的产地,占世界70%的储量和储量基础。其次为环太平洋构造成矿带。从地质构造上看,这两个带都是古生代和新生代的构造活动带。世界汞矿床的成矿时代较新,绝大多数是阿尔卑斯的,还有一些,如意大利的芒特阿米亚特矿床及热泉型矿床,均属第四纪。
目前世界所提出的汞矿床分类方案不一致。根据矿体形态、成矿元素组合、热液活动特点,并结合地质生产的实用性可将汞矿床划分为如下4类:①热液层状汞矿床,这类矿床最为重要,是世界汞储量和产量的首要来源。世界著名的大型和巨型矿床,如美国的新阿尔马登、新伊德里亚矿床和乌克兰的尼基托夫矿床均属于这类矿床。②热液层状汞锑矿床,矿床的规模一般不大,但在中亚地区却具有重要意义。③热液脉状汞矿床,矿床规模以中小型为主。④热泉型汞锑矿床,矿床规模不大,储量不多,仅具有一定的成因意义。汞矿床的工业类型主要有2种:①与岩浆作用关系不明的低温热液汞矿,它们多分布在大范围内无火成岩出露的地区,常形成规模很大的(往往达到大型和超大型)层状、似层状矿体;②与火山作用关系密切的浅成低温热液矿床,它们常与第三纪甚至近代火山及温泉活动有关。
10)锑
据美国地质调查局统计,1998年世界锑储量为210×104t,储量基础为320×104t,世界主要查明锑资源约510×104t,现有储量可保证世界21世纪前半个世纪的生产与需求。世界锑资源分布极不平衡,它高度集中在中国,是世界上最大的锑资源国,锑储量和储量基础分别占世界总量的37.5%和52.8%,因此,中国锑资源开发政策将对世界锑资源保证程度起举足轻重的作用。中国有上百处锑矿产地,已开发利用的有60多处,集中分布在湖南、广西和云南三省,其次为玻利维亚、原苏联、泰国和南非等国,在这些产地中,中国锑矿勘查程度最高,开发条件最好。世界已知锑矿床绝大部分集中在全球性的3个成矿带中,即环太平洋成矿带(世界77%的锑储量,经济意义最大)、地中海成矿带和亚洲大陆东西矿带中。工业锑矿床的形成主要是与各种成因(包括深成、火山及非岩浆成因)的热液活动有关。因此锑矿床的成因类型均属热液型,具经济价值的锑矿床主要为中、低温热液型,呈脉状的锑和金-锑矿床以及呈层状的锑和汞-锑矿床。
(1)热液层状锑矿床。这是最重要的工业类型,锑储量约占世界总储量的50%以上,提供了世界60%以上的锑矿山产量。这类矿床主要分布在中国,其次是中亚、地中海沿岸等地区。矿床一般远离侵入体而产在大断层附近,并受一定地层层位和岩性的控制;含矿地层主要是碳酸盐地层,少数为火山-沉积地层。矿床规模以大中型为主,按矿物组合可分为单锑型(如锡矿山、扎亚查)和锑汞型(吉日克鲁特等)。
(2)热液脉状锑矿床。这类矿床分布较广泛,规模以中小型为主,也有大型矿床。锑储量约占世界总储量的40%以上,产量约占世界总产量的1/3,因此也是锑矿床的主要类型。脉状锑矿床主要产在中、新生代的褶皱断裂带和古老地块内的活动性断裂构造中。按成分可分为锑金型、锑钨金型、锑汞型和锑多金属矿床等4个亚类。
11)铋
据美国地质调查局统计,1998年世界铋储量为11×104t,储量基础为26×104t。铋极少单独成矿,一般都同铅、锌、铜、钼、钴、金、锡、银和钨等伴生。玻利维亚有一个可单独开采的铋矿床,矿石中铋含量高达40%,中国也有独立铋矿床。铋大多数是在处理铅、铜、金、银、钴、镍及钨等矿石过程中综合提取的,主要是作为铅和铜的副产品回收。因此其产量受主金属产量、消费量的控制,而对需求的反应不敏感。世界主要产铋国是中国、秘鲁、墨西哥、日本和澳大利亚。中国生产的铋大部分是钨矿的副产品;日本生产的铋主要是铅的副产品;秘鲁从铜、铅、银矿中提取铋;澳大利亚的铋大都来自铅锌银矿和铜矿山;墨西哥的铋多来自铅和铜矿;加拿大的铋取自钼、铅锌和铜矿石;美国最重要的来源是铅锌银交代矿床;玻利维亚从铜和锡矿石中提取铋。值得注意的是,中国是一个铋资源大国,铋产量逐年增加,1985年,中国铋产量仅占世界产量的6%,1990年增长到26%,跃居为世界第一位。从此,中国铋产量约占世界的1/4左右。中国作为一个铋的生产和出口大国对世界铋市场的供需平衡起着重要作用,随着工业生产的发展,国内对铋的需求大幅度增加以及钨产量大幅度减少,作为其副产品的铋大幅度减少,中国铋的出口量将大幅度减少,这将使国际铋市场供过于求状况得到缓解。
48.俄罗斯的有色金属矿产资源
俄罗斯拥有十分丰富的有色金属矿产资源,蕴藏量极为可观,其中绝大部分位于西伯利亚与远东。有色金属经常是以多种矿的形式存在,单金属矿很少。俄罗斯的有色金属矿种类繁多,且储量巨大。其中铜、铝、铅、锌、钼、汞等储量据世界前列。
49.俄罗斯的铜矿
俄罗斯铜储量2000万吨,储量基础3000万吨。大部分铜储量集中在诺里尔斯克矿区、乌拉尔和后贝加尔地区。俄罗斯铜矿床中铜的平均含量不高,平均在1%左右,但多为综合性矿石,除铜外,还不同程度地含有镍、钴、铂族元素、金、锌等有用组分,综合经济价值较高。矿石类型主要是硫化物铜镍矿石,其40%以上的探明储量集中在诺里尔斯克矿区的3个铜镍矿床中,铜的平均含量为0.5%~4.87%。赤塔州的乌多坎大型含铜砂岩矿床探明铜储量占全俄罗斯铜储量的22.6%,平均含铜量为1.56%。
50.俄罗斯的铅矿
俄罗斯探明铅储量920万吨,居世界第三位。俄罗斯有3个大型铅矿床,即布里亚特共和国的奥泽尔矿床和霍洛德纳矿床,以及克拉斯诺亚尔斯克边疆区的戈列夫矿床,这3个矿床的铅储量占全国总储量的70%以上。戈列夫铅锌矿床占全国探明总储量的40%以上,矿石较富,铅的平均含量为7%。另外两个矿床是黄铁矿多金属矿床,由于矿石质量较差,缺乏必要的基础设施和生态问题等原因,目前尚未开采。滨海边疆区的尼古拉耶夫层控型铅锌矿床规模不大,其储量仅占全国总储量的4%,铅含量小于3%。
51.俄罗斯的锌矿
俄罗斯的探明锌储量4540万吨,占世界总储量的15.3%,居世界之首。俄罗斯近一半的锌储量集中在布里亚特共和国。
据统计的126个锌矿床中,8个大型矿床集中了俄罗斯锌探明储量的2/3。
52.俄罗斯的镍、钴矿
俄罗斯现有镍储量660万吨,储量基础920万吨钴储量25万吨,储量基础35万吨。大部分镍、钴储量集中在诺里尔斯克、摩尔曼斯克州和乌拉尔地区。诺里尔斯克地区的两个矿床蕴藏了俄罗斯大约70%的表内镍储量。这两个矿床的矿石品位高,即使在极地条件下,开采也能赢利,其富矿石含镍4%,含钴0.1%。
53.俄罗斯的铝矿
俄罗斯的铝土矿的储量2亿吨,储量基础2.5亿吨,但其中只有50%左右可赢利开采。俄罗斯的铝土矿多为中低品位矿,硅系数为3~12(外国铝土矿硅系数多为8~50),矿石难以加工,须耗费大量电能。
伊克萨是俄罗斯最大的铝土矿矿床,矿石品位较低,且含有较多铬、硫和其他混入物,因此,在采出的矿石中,只有一半用来生产氧化铝,其余的则用于有色冶金和黑色冶金等方面。
54.俄罗斯的锡矿
俄罗斯的锡储量约有30万吨,储量基础35万吨,与中国和巴西等国同属储量大国。俄罗斯95%以上的探明锡储量集中在远东,现阶段难以开发。世界现在开采的锡矿床的主要工业类型是砂矿。俄罗斯的易选砂锡矿仅占总储量的12%,锡石平均含量为每立方米0.6千克。
在俄罗斯已探明的原生锡矿床中,矿石的平均锡含量<0.3%,而国外则>0.7%。
55.俄罗斯的钨矿
俄罗斯钨储量25万吨,储量基础42万吨,居世界前列。钨储量多集中在北高加索、东西伯利亚和远东地区。几乎所有已探明的钨储量均为原生矿床,其综合性矿石同时含有钼、铜、铋、金、银等元素。大约1/3的钨储量是易选的黑钨矿矿石,2/3是较难选的白钨矿矿石。大部分钨矿石较贫,WO3的平均含量只有0.15%。
56.俄罗斯的钼矿
俄罗斯的钼储量24万吨,储量基础36万吨。几乎90%的钼储量产于原生单金属矿床,即产在东西伯利亚和北高加索地区的9个钼矿床中。矿石质量一般较差,钼的平均含量多小于0.1%。
57.俄罗斯的锑矿
俄罗斯锑储量35万吨,储量基础37万吨。俄罗斯东部地区的锑矿主要分布在萨哈(雅库特)自治共和国的北部,已发现的萨雷拉赫金锑矿的含锑量高,储量也很丰富。
58.俄罗斯的汞矿
俄罗斯的汞矿分布在阿尔泰边疆区、东西伯利亚的泰梅尔半岛、图瓦自治共和国和远东。远东经济区马加丹州楚克奇半岛上的主要矿床有普拉缅诺耶和西波梁斯科耶,这两处矿床储量大,含汞量高。普拉缅诺耶矿是1967年开始开采的,是露天矿。在恰翁地区和阿纳德尔河中游也有汞矿。
远东堪察加州的斯列金内山脉有多处辰砂矿,其中阿纳夫盖、里亚普加奈、涅普托和奥柳托尔矿条件好,水银含量高。
哈巴罗夫斯克边疆区汞矿在兴安岭—布列亚、库尔—阿穆贡、阿穆尔—乌苏里以及贾格金斯克地带的矿脉有开采前景。
59.俄罗斯的镁矿
俄罗斯镁矿储量6.5亿吨,储量基础7.3亿吨。俄罗斯菱镁矿主要分布在东西伯利亚,早已尔库茨克州的东萨彦岭地区。此外,叶尼塞山脉和雅库特也有。
60.俄罗斯的钾矿
俄罗斯钾盐储量18亿吨,储量基础22亿吨。俄罗斯的钾矿主要产于位于伊尔库茨克州北部的涅帕加任卡钾矿区,距乌斯季库特250~300千米处,为全俄罗斯最大的光卤石钾镁盐矿。该矿分9层,总厚度35米,总面积2万平方千米,最厚的矿层达18.6米,面积也相当大。该矿的矿石钾含量高,含氯化钾30%~40%。
61.俄罗斯的铌、钽矿
俄罗斯的铌储量500万吨,仅次于巴西,居世界第二位,钽储量居世界第一位。65%以上的铌、钽矿石集中在东西伯利亚,摩尔曼斯克州占30%左右。
俄罗斯的铌、钽矿床多为原生矿床,其他国家则主要是风化壳型疏松产物。俄罗斯的铌、钽矿床多为综合性矿石,矿石品位低,约为0.2%(巴西多为2.5%),难以加工。
62.俄罗斯西伯利亚与远东地区的多金属矿
主要分布在以下几个地区:
(1)安加拉河口处。在戈列夫斯科耶,于20世纪50年代发现了优质铅锌矿床,苏联有关部门预测,矿石的可开采时间长达60年到70年。
(2)东西伯利亚的诺里尔斯克东北方向,于1961年发现了铜、镍、钴等多金属矿,命名为塔尔纳赫多金属矿。
(3)东西伯利亚布里亚特自治共和国的扎卡缅斯克和东西伯利亚南部的索尔斯克、图伊姆3处均为重要的钨钼矿区。
(4)在布里亚特自治共和国境内有铅锌矿———奥泽尔诺耶矿,它与图瓦自治共和国境内的克孜勒佩什特加尔矿、赤塔州的新希罗金斯科耶矿以及克拉斯诺亚尔斯克边疆区北部的戈列夫斯科耶矿一起构成铅锌工业的原料基地。
(5)远东滨海边疆区有捷秋赫多金属矿,矿石为含锌、铅、锡、银、铜、金、镉等14种成分的金属矿,该矿埋藏浅,便于开采。
(6)马加丹州北部,楚克奇半岛上有钨钼矿———伊乌利京矿。
(7)滨海边疆区的钨钼矿———东方矿和莱蒙托夫矿。
63.乌多坎铜矿
1949年在赤塔州的北部———乌多坎发现大型铜矿,储量约1970万吨,含铜矿带长25千米,矿体厚1~300米,矿床可露天开采。属铜砂岩矿床。这里气候严寒,供水困难,自然条件恶劣。其后在乌多坎周围,又发现一些新矿脉———温库尔、普拉沃因加马基特、布尔帕拉等。
64.克拉斯诺亚尔斯克边疆区北部的铜矿
在克拉斯诺亚尔斯克边疆区北部的诺里尔斯克现已开采的3个铜矿为:杜姆列亚尔、塔尔纳赫和斯卡列斯特铜矿。
哈巴罗夫斯克边疆区的锡矿分布在包括共青城在内的兴安岭—鄂霍次克地带。共青城地区发现了5个大矿床,它们是索尔尼奇诺耶、伦诺耶、斯季瓦尔诺耶、佩列瓦尔诺耶、普列多罗日诺耶。
也就是说你所说的12和零点几如果确定是同一个样品,那么肯定是严重的分析错误,但如果不是同一个样品,就不能比较了,只能按照两个不同的样品来评价。
需要注意的是:
1、同一座矿山甚至相隔几米采出的样品品位也会有很大的差别,矿山矿石的品位是地质自然形成的,不可能准确要求到成矿品位。
2、金的分析在所有元素的分析中有其特殊性,相比有色金属铜铅锌和黑色金属铁锰的元素来讲,金的分布由于颗粒金的存在可能很不均匀,导致甚至是相同的样品结果差别也比较大。
3、金矿样的加工相比其它样品要求更高,含颗粒金的样品需要特殊设备处理。
努力提高精矿品位其意义就更大,精矿品位提高,可以增加精矿售价,使企业增加利润。重要的是从全局观点看,对节约能源作用十分大。以铁精矿为例,精矿品位提高了1%,则高炉的生铁产量上升2.5%,焦比下降1.5%,效果是明显的。同样有色金属精矿品位提高,对冶炼作业无论从产量能耗上也有很大好处。所以提高精矿品位,是选矿一个极其重要的指标之一。
尾矿品位的高低,可以看出企业管理水平如何;可以看出工艺流程是否合理; 可以看出矿石性质的变化。努力降低尾矿品位,减少金属流失,与增加产量有一定关系,尤其对有色金属和稀有金属更为重要。
矿石是指可从中提取有用组分或其本身具有某种可被利用的性能的矿物集合体。可分为金属矿物、非金属矿物。矿石中有用成分(元素或矿物)的单位含量称为矿石品位,金、铂等贵金属矿石用克/吨表示,其他矿石常用百分数表示。
常用矿石品位来衡量矿石的价值,但同样有效成分矿石中脉石(矿石中的无用矿物或有用成分含量甚微而不能利用的矿物)的成分和有害杂质的多少也影响矿石价值。从经过矿山中采下来含有某种有价值的矿物质的石块,矿石经过破碎、粉磨等逐级加工后可以应用在金属矿山、冶金工业、化学工业、建筑工业、铁(公)路施工单位、水泥工业及砂石行业等工程领域中。
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矿石的分类
(1)能源矿产:煤、石油、油页岩、天然气、铀等
(2)黑色金属矿产:铁、锰、铬等
(3)有色金属矿产:铜、锌、铝、铅、镍、钨、铋、钼等
(4)稀有金属矿产:铌、钽等
(5)贵金属矿产:金、银、铂等
(6)冶金辅助用料:溶剂用石灰岩、白云岩、硅石等
(7)化工原料:硫铁矿、自然硫、磷、钾盐等
(8)特种类:压电水晶、冰洲石、金刚石、光学萤石等
(9)建材及其他类:饰面用花岗岩、建筑用花岗岩、建筑石料用石灰岩、砖瓦用页岩、水泥配料用粘土等
矿石主要检测的一些项目
1.其他金属/半金属/非金属元素/稀土元素(品位鉴定)
2.物相分析(XRD测试)
3. 粒度分析
4.抗压测试
5.莫氏硬度
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11.体积密度
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DB62/T 2764-2017铁矿石中铁、钾、铅、锌、铜、砷等多元素含量的测定波长色散X-射线荧光光谱法
7.6.1 概述
中新生代河湖相或潟湖相等蒸发环境下的沉积型多金属矿床,特别是铜矿是世界同类矿床的重要类型之一,在中亚和中东等地区不泛典型实例。在我国的川西、滇中、湘西和西北地区亦较发育。
7.6.1.1 矿产分布
塔里木盆地及其周边地区中新生代沉积盆地中广泛发育此类矿床,以铜矿为主,某些地段有铅锌矿、锰矿和铁矿,不少矿床中伴生有金、银等有益元素。
塔里木盆地及其周边地区山前盆地的中新生代砂岩铜矿分布非常广泛,盆地四周的中新生界灰绿色岩层、红色岩层分布的地段均有铜矿化迹象,但主要出露在库车山前盆地、巴楚-乌恰的山前盆地、皮牙曼-普斯格山前断陷盆地和库木库里山间盆地。
(1)库车山前盆地铜矿带:西起温宿,东至轮台,东西长约500km,宽约20km,共有矿床、矿点和矿化点40余处,含矿地层为中新统,容矿围岩主要为灰色和灰绿色砂岩和砂砾岩。铜矿体在矿层中呈层状、似层状和长透镜状,与围岩产状基本一致,局部膨大和缩小现象极为明显。矿体长几百米到几千米,厚0.5~20m,地表孔雀石化、褐铁矿化、铜蓝化现象极为普遍,含铜品位一般为0.3%~2.5%,伴生金属元素有Au、Ag等,较著名的矿床和矿点有拜城县滴水铜矿、库车县乔克玛克铜矿和库兰康铜矿、轮台县切克铜矿等。
(2)巴楚—乌恰山前盆地铜矿带:西起乌恰县乌鲁克恰提,东至伽师县西克尔,巴楚县三岔口,长约400km,宽约10~25km,共有矿点和矿化点20余处,含矿地层为下白垩统克孜勒苏群和中新统乌恰群,容矿围岩主要为灰色和灰绿色砂砾岩,矿层长1~5km,厚几十米,矿体在矿层中呈层状、似层状和长透镜状,矿体长几十米到几百米,厚0.5~15m,铜品位一般为0.5%~1.6%。伴生有益元素有Au、Ag等。较著名的矿床和矿点有乌恰县莎哈尔铜矿、沙里拜铜矿、花园铜矿以及乌拉根铅锌矿等。
(3)皮牙曼—波斯喀山前盆地锰矿带:西起皮山县桑株,东至墨玉县扎瓦,东西断续分布长70km,宽约5~10km。共有矿床和矿点近10处。含矿地层为白垩系和第三系。含矿围岩为一套红、灰、白色等砂岩、页岩、泥灰岩和石灰岩,为湖相环境。容矿层为含镁灰岩。主要矿物为软锰矿、硬锰矿,有时有褐铁矿和孔雀石。矿石品位:Mn 50%、SiO22%、Fe 2%、Cu 0.2%、P<0.03%。该锰矿在成矿地质条件,含矿地层时代,岩相古地理条件与砂岩铜矿基本可以对比,只是它更接近于湖相环境。较著名有矿点有皮山县牙普马阿格孜锰矿和波斯喀锰矿等。
(4)库木库里山间盆地铜矿带:西起且末县吐拉牧场,东至若羌县阿牙克库木库里,东西长约200km,宽约10~30km。共有矿床、矿点和矿化是10余处。含矿地层为白垩系红色和灰绿色砂岩、砂砾岩;上新统石壁梁组紫色中厚层砂岩夹灰绿色砂岩。含矿层比较稳定,长几公里,厚几十米。矿体在含矿层中不稳定,呈似层状和透镜状。矿体长几十米到几百米,厚0.5~5m。铜品位一般为0.5%~2%,克其卡勒克铜矿最高品位可达6%,伴生有益元素有Au、Ag等。较著名的矿床和矿点有且末县嘎其哥洛得铜矿、克孜勒萨依铜矿和若羌县克其卡勒克铜矿等。
7.6.1.2 开发和调查简史
在塔里木盆地周边地区开采和利用砂岩铜矿历史久远,拜城滴水铜矿可能在唐宋时代就已开采,明清两代的采矿业更为盛繁,由穷坑到喀拉琼滚,延绵10余公里,老硐地下相通,坑口土炼炉鳞次栉比,并在穷坑等几个集散点还有铸币的遗迹。20世纪40年代,米泰恒曾对拜城铜矿进行过考察,五六十年代新疆地质局七二一队、第八地质大队和新疆有色地勘局七〇二队和七〇五队等分别对这些矿床和矿点进行普查评价工作,由于矿体不稳定,单体规模小,未能给予肯定性的评价。
近年来,由于它与“可地浸砂岩型铀矿”的关联性较好,而且也可探索地浸法开采的可能性,又受到人们的重视。
7.6.2 代表性矿床
7.6.2.1 库车山前盆地铜矿带
该铜矿带含矿地层主要为中新世晚期康村组上部,依据石油、天然气、盐岩和铜矿的地质考察及地质剖面的资料而编制的库车盆地中新世晚期岩相古地理略图(图7-9)可知:
(1)从沉积等厚线可以看出,库车盆地为山前坳陷盆地,沉积层厚度大于500m的坳陷带位于盆地的南部,向北到隆升区边缘依次递减,到盆地边界线沉积厚度几近于零(不考虑沉积后又被剥蚀的部分)。
(2)根据沉积物的性质、粒度及分选程度,大致可划分3个沉积带,由剥蚀区到坳陷沉积中心依次为:山麓相—河流相—湖滨相砂砾岩和砾岩带,一般不形成工业铜矿床;河流—湖泊相砂岩粉砂岩带有时有膏泥岩的透镜体,多数砂岩铜矿赋存在这个带中;湖泊相泥质、钙泥质和膏泥岩带,接近于沉陷湖盆的中心地带,含铜矿体也很少。
(3)把陆源剥蚀区铜矿和拗陷沉积区铜矿的空间分布情况对应起来考察发现,东段的库尔干—库车地段,在陆源剥蚀区有铁列库坦古生代斑岩铜矿化蚀变带、中基性火山型铜矿化蚀变带,而其拗陷沉积区则生成乔科玛克和库兰康等几十处砂岩铜矿点;西段的汗腾格里峰—滴水地段,在陆源剥蚀区有阿克哭狼铜矿、卡捷克托尔铜矿和含铜背景很高的古元古界绿岩系(木扎尔特群),而拗陷沉积区就出现了滴水等多处砂岩铜矿;中段的曾舟—拜城地段,蚀源区铜背景低,少见铜矿点,而拗陷沉积区的铜矿化也较少。
一般情况下,铜矿床的形成大致经历了如下三个阶段:①陆源区的风化剥蚀阶段,即陆源区的构造相对稳定,气候炎热干燥,处于碱性—弱碱性氧化环境,岩石风化剥蚀速度大于搬运速度,使铜在表生作用下富集;②含铜沉积层或矿胚层形成阶段,含铜风化物以碎屑、悬浮体的形式,在具周期性变化的湿热性气候条件下,快速搬运,并在多次周期性交替的河流相及湖相沉积物中沉积和沉淀,形成含铜沉积层;③砂岩铜矿体形成阶段,在气候较为炎热干燥,湖盆变小,湖水浓缩,含铜沉积物随埋深增大和其中有机质的解体,原来氧化的碱性—弱碱性环境转变为还原的弱酸性—酸性环境。使原赋存于沉积物中的含铜矿物溶解,发生迁移和富集。迁移的介质主要为沉积物中的介质水,迁移的动力为上覆地层的压滤脱水作用(成岩早期为主)和上覆沉积物的蒸发作用。迁移的方向一般由下部或周围岩石孔隙度小的紫色泥岩或泥质粉砂岩向上部孔隙度大的杂色或浅色砂砾岩迁移。铜在溶液中主要以重碳酸盐、硫酸盐或氯的络合物形式存在。在成岩作用晚期由于有机质作用,沉积环境又变为还原的弱碱性—碱性环境,从而使Cu2+呈硫化物形式沉积成矿。这是干旱沉积盆地中砂岩铜矿成因——萨布哈式成因说的通常解释。对该类矿床的成因,还有同生沉积说、沉积-改造说、后生成矿说、地液成矿说和油气成矿说等不同见解。
图7-9 库车盆地中新世晚期岩相古地理略图
Fig.7-9 Late-Miocene lithofacces and paleogeography map of Kuche basin
1—沉积盆地边线;2—剥蚀区;3—山麓相-河流相-滨湖相砂砾和砾石带;4—河流湖泊相砂岩粉砂岩带;5—湖泊相泥质、泥钙质和膏岩带;6—相带界线;7—沉积等厚线;8—陆源物质供应方向;9—铜离子运动扩散方向;10—剥蚀源区铜矿和矿化点;11—含铜砂岩矿床、矿点、矿化点编号;12—铜矿区范围:a—滴水矿区;b—乔科玛克矿区;c—库兰康矿区
7.6.2.2 拜城滴水铜矿
位于拜城县大桥乡察尔其巴扎以西,滴水以南一带。
矿区处于库车山前拗陷南部,秋立塔克褶皱束米斯坎达克背斜北翼。含铜砂岩产于康村组顶部淡色岩层中,有A、B、C三个含矿层位,在平面上显示条带状分布(图7-10)。
图7-10 滴水铜矿地质略图
Fig.7-10 Geological map of Dishui copper deposit
(据新疆第八地质大队资料改编)
1—现代风成砂及洪积物;2~4:库车组;2—砾质中粗粒砂岩夹中细砾岩透镜体;3—含砾中粗粒砂岩夹中细砾岩透镜体;4—含砾中粗粒砂岩夹细砾岩透镜体;5~13:康村组;5—中粗粒砂岩与泥质粉砂岩互层;6—绿色杂色砂岩泥质页岩(C含矿层);7—中细粒砂层与泥质粉砂岩互层;8—灰色杂色含铜细砂岩(B含矿层);9—细中粒砂岩与泥质粉砂岩互层;10—细中粒砂岩与泥质粉砂岩互层;11—灰绿色粉砂质页岩(A含矿层);12—中细粒砂岩与泥岩、粉砂岩互层;13—砂砾岩层;14—矿层及编号;15—地质界线;16—断层;17—勘探线及编号;18—钻孔位置及编号
A含矿层位出露于矿区西南部,东西延长约5km,厚约3m,含铜砂岩为紫红色、紫色、紫褐色薄层状条带泥灰岩,夹绿灰色中粒砂岩组成,矿化不均匀,下部富,含铜0.85%,上部贫为0.09%,铜矿物主要为孔雀石及蓝铜矿。A矿层虽然出露长5km,但具有工业价值者仅个别地段,矿体属透镜状。由于矿体小,厚度薄,品位低,故未进行详细工作。
B含矿层贯穿全矿区,由东向西延伸约12km,含铜矿层厚2.03~6.69m,由9个含矿分层组成。含矿层在纵向上常为绿紫色交替,变化频繁。矿化多在中下部,一般与绿色岩石有关。矿石为灰绿色、浅紫色泥质砂岩、砂岩。矿体呈层状、似层状及透镜状。其中有两个工业矿体,分别长3900m、3800m,平均厚1.00m、0.84m,平均品位0.985%、1.248%,矿体呈似层状、飘带状。斜深控制200~492m,垂深150~170m。
C含矿层在矿区呈东西向延伸12km,含矿层厚变化为7~12m,矿化具多层性的特点,含矿层在纵向上变化很大,东边由绿色条带为主,西边为紫色条带为主。矿石由砂岩、砂页岩、粉砂岩组成。该含矿层在地表及地下均形成有工业价值的矿体,四个矿体有两个为盲矿体,其中一个长2855m,平均厚1.00m,平均品位1.42%,稳定层状,深达193~246m,是矿区第二大矿体。另外两个矿体分别是:长810m、830m,平均厚0.87m,1.19m,平均品位0.95%、0.678%。前者呈飘带状向深部延伸达3015m(斜深),并有继续延伸的趋势,有一定的规模;后者呈透镜状,规模不大。
总的来看,矿层产状与围岩一致,倾角15°~20°,矿化严格受滞流湖泊相沉积层控制。矿石以粒状和块状结构为主,呈星散浸染状或条带状构造分布。矿石以氧化矿石类型为主,混合矿石类型次之,硫化矿石类型尚未圈定。
氧化矿石:靠近地表至地下深处200m左右,由红色氧化矿石组成。铜矿物以孔雀石、硅孔雀石为主,其次有蓝铜矿、氯铜矿、赤铜矿、黑铜矿。脉石矿物有石英、方解石、绿泥石等。
混合矿石:在地下深处200m以下,铜矿物以辉铜矿为主,赤铜矿次之,少量斑铜矿、黄铜矿、蓝铜矿。脉石矿物同上。
矿石中有益元素除铜外,主要有Ag,含量一般为(1~3)×10-6,少量达(10~100)×10-6,其他元素含量低,无价值。
该矿于1977年详查求得D级铜储量表内9.19万吨,达中型以上的规模。
7.6.2.3 沙里拜铜矿
位于乌恰县城西北。地理坐标:北纬40°01′;东经73°34′。
铜矿产于下白垩统克孜勒苏群。该群按岩性可分上下两部分:下部为厚约20~50m的红色、绿色砾岩,局部地段见有铜矿化,矿化厚约1~20m,但延续极不稳定;上部为厚约1000m的红色砂岩夹灰白色长石砂岩,长石砂岩一般厚约1~20m,呈透镜体夹于红色砂岩层中,沿走向延伸不远即相变为红色砂岩。含铜砂岩矿体主要产于该层中,特别是靠近红色砂岩与灰白色长石砂岩的交界处是矿体赋存的有利部位。矿体本身几乎全为灰色或灰绿色层,直接围岩则是红色砂岩或灰白色长石砂岩。
矿区构造为一倒转向斜,向斜轴呈东—西向延伸。两翼地层都倾向南西;南翼较陡,倾角70°~80°;北翼较缓,倾角15°~25°。在矿区南部有一较大的逆断层存在,致使矿体和地层出露不全。
区内仅见宽数米,长数百米的辉绿岩脉穿入,而且主要分布在矿区北部。
经地质测量,在所圈定的矿区范围内,在红色砂岩夹灰白色长石砂岩中共发现5个较大的矿体。这5个矿体以槽探和采化学样为主要手段,进行了初步评价,其规模、品位、矿石的物质成分见表7-6。由于调研程度低,矿区的远景尚未查明。
表7-6 沙里拜砂岩铜矿基本特征一览表
(据新疆有色金属公司七〇二队)
7.6.2.4 花园铜矿
位于乌恰县康苏煤矿南西约8km。地理坐标:北纬39°39′,东经75°00′。
含矿地层为中新统乌恰群,下部为红色泥质砂岩与粉砂岩互层;中部为褐色泥质砂岩、粉砂岩、粘土岩与白色中细粒钙质砂岩互层,其中白色中细粒钙质砂岩为含矿层,层位极为稳定;上部为红色薄层泥质砂岩及粉砂岩互层夹褐色砂岩。
矿区位于向斜构造的南翼,断裂构造不发育。
全矿区含铜砂岩多达十余层。其形态、规模见表7-7。全矿区有大小矿体38条,据统计工业米百分值大于0.6以上的矿体仅有14条。矿石类型以星散状、浸染状和细脉状为主,其次为团块状矿石。矿石氧化强烈,以氧化矿石为主。金属矿物主要为赤铜矿,并有少量辉铜矿、自然铜,次生矿物以孔雀石为主;脉石矿物为石英、方解石、绢云母、长石、黑云母、石膏等。据光谱分析,矿石中除含铜外,还含0.05%~1%的铅、5%~10%的铁、微量的Cr、Ni、V、Zn等。矿区铜资源量估计为10×104t。
表7-7 花园砂岩铜矿基本特征一览表
(据新疆有色金属公司七〇二队)
该矿含铜砂岩虽然分布很广,但较分散、变化大,连续性很差,矿体规模小,品位不高,加之矿床氧化深,氧化率达93%,可选性不佳,回收率只达50%,目前难于利用。
7.6.2.5 乌拉根铅锌矿
矿床位于乌恰县康苏镇南5km,交通方便。地理坐标:东经75°03′,北纬39°04′。
矿床地处喀什中新生代叠加坳陷的西北缘,库什维克大向斜东部,盆地地层已强烈褶皱。铅锌矿产于大向斜的东端和南北翼,向斜轴向近EW,向西倾没,倾没角约300。向斜两翼急陡倾,北翼产状倾向200°,倾角700~75°;南翼倾向335°~3400,倾角700~750,局部倒转。
矿区地层主要出露有白垩系、古近系和新近系(图7-11)。白垩系底部为铁红色砾岩、砖红色砂岩和灰绿色褐色粘土岩;上部为灰白色砂岩夹粘土岩互层。古近系和新近系自下而上依次为:天青石白云岩、角砾状白云岩、硬石膏、粘土;介壳灰岩、粘土、石膏;桔红色砂岩、泥岩等。总厚度约500m。剖面如图7-12。
图7-12 乌拉根铅锌矿床地质剖面图
Fig.7-12 Geological Section of Wulgen Lead-znic deposit
1—石膏矿层及白云岩、白云质灰岩泥灰岩;2—铅锌矿体;3—砂砾层、叠加构造角砾岩;4—白、灰白色、灰绿色粉砂岩泥岩
矿区内未见侵入体。
乌拉根矿床除铅锌矿外,还产出天青石矿以及硬石膏和白云石矿。矿体位于向斜两翼的中心地段。铅锌矿呈层状产于砂页岩向硬石膏岩、白云岩过渡地段,产状与围岩一致。角砾状白云岩中圈定出8条矿体;砂岩中铅锌矿18条,呈细脉浸染状。向斜北翼为主矿段(图7-11),矿体长25~120m,厚1~3m。北段砂岩矿带中矿石铅品位为2.25%,锌为4.1%;南段砂岩矿带中矿石的锌品位4.35%。伴生镉品位0.01%~0.05%,银含量(10%~15%)g/t,此外还有钴、镓、锗等。
图7-11 乌拉根铅锌矿地质图
Fig.7-11 Geological map of Wulagen Lead-znic deposit
(据新疆有色金属公司702队资料)
1—上新统;2—中新统;3—始新统石膏和粘土;4—始新统介壳灰岩;5—古新统硬石膏和粘土岩;6—古新统石膏、角砾岩、白云岩;7—上白垩统砂岩和粘土岩互层;8—上白垩统粘土岩;9—下白垩统粉砂岩泥岩
天青石矿体计有6个,主要分布在南翼,长7~300m,矿带总长1243m,厚0.2~1.6m,深约100m。北翼矿体长100~150m,厚1~3m,局部5~7m,延深120m左右。锶品位最高达37.4%,一般30%,钡含量最高4.7%。天青石矿与石膏矿共生。
铅锌矿段氧化强烈,深达220m以下,脉状矿石和浸染状矿石氧化程度高。近地表为褐铁矿带,深部为白铅矿—铅矾带。
原生矿石组构:角砾状白云岩矿带中以脉状、细脉状为主;砂岩矿带中以浸染为主。天青石呈粗晶和细晶两类矿石与硬石膏共生产出。
矿石中金属矿物为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等,次生矿物有褐铁矿、白铅矿、铅矾和菱锌矿等,脉石矿物为白云石、石英、天青石、方解石、绢云母、石膏等。
矿床成因,根据铅锌矿、天青石矿与石膏岩、白云岩共生,矿层呈层状产于膏盐与砂页岩过渡部位,以及矿石结构构造特征,应该属于“萨布哈式”矿床成因,后期热液叠加富集。
7.6.3 前景分析
塔里木及其周边地区中新生代陆相沉积盆地砂岩型铜矿的发现、开采、冶炼和利用的历史很早,曾经为新疆做出过巨大贡献。
中新生代砂岩铜矿(包括铅锌矿和锰矿)在塔里木和库木库里等盆地的成矿条件特别优越。陆源剥蚀区的前震旦系基底构造层绿岩系、花岗绿岩系发育,绿岩型和古砂岩—碳酸盐岩型铜矿分布很广。古生代活动大陆缘的中基性火山岩、细碧角斑岩及与之有关的铜矿和斑岩型铜矿数量很大,足以保证含铜物质的充分和持续不断的供应,自三叠纪以来,这些盆地陆续形成,并进入陆内盆地的演化和发展阶段,除侏罗纪由于受全球性湿润气候的影响而发育了煤系地层以外,其他各时代均为干旱燥热的强氧化环境,发育了富含膏盐、砂岩铜矿和可地浸砂岩型铀矿的红色地层(包括杂色地层)。红色岩系分布范围广(塔里木盆地约56×104km2,库木库里盆地约2×104km2),厚度大(1~8km),特别是白垩系、新近系(中新统)已发现多处砂岩铜矿。在相似层位上(塔里木盆地南缘)发现湖相含锰泥灰岩型锰矿,表明塔里木等盆地周边具有非常好的萨布哈型矿床的成矿条件,芮行健等(1994)曾估计铜资源量在(1000~2000)×104t。
但是,根据地表和浅部地质勘查和评价的资料,铜的含矿层位很稳定,延续性较好,品位多为0.5%~1.5%左右的中等品位。而矿体在含矿层中分布极不稳定,规模小,零星而分散,无法进行规模性开发和利用。如果采用降低品位,扩大矿体的技术方法,许多矿区都可以成为低品位大矿量的矿区。如果采用0.5%~0.7%为边界品拉,按勘查工程上的品位圈定矿体,大都呈非常小,非常分散的小矿体,其结论是没有工业价值。根据滴水铜矿穷坑(意译为大矿)老窿调查的实际印象,采空区可谓是“地下长城”,长约5000m,延伸约700m,高度时高(5~30m)时低(0.5m),蔚为壮观。如果按等间距工程控制,圈定工业矿体,那么仍然会得出没有价值的结论。因此深感对此类矿床的调查和开发必须找一套新的方案。
砂岩铜矿顶底板多为不透水的泥岩和粉砂质泥岩,矿层多为孔隙度大的砂岩和砂砾岩。“两隔一透”的矿层环境,使得采矿逾百年的老窿完好如初。如果学习砂岩铀矿的地质评价和开发方案,采用可地浸的方法采选冶砂岩铜矿,则可大幅度降低成本,提高铜矿产出率,使许多暂不能利用的矿层和矿体得到最大限度地利用,获得更多的经济效益。
金矿资源可分为矿金、伴生金和岩金三大类。矿金也称合质金,产于矿山、金矿,大都是随地下涌出的热泉通过岩石的缝细而沉淀积成,常与石英夹在岩石的缝隙中。矿金大多与其他金属伴生,其中除黄金外还有银、铂、锌等其他金属,在其他金属未提出之前称为合质金。矿金产于不同的矿山而所含的其他金属成分不同,因此,成色高低不一,一般在80%-90%之间。有色金属矿石中常伴生少量的金。
这些金通常包含在以Cu,Pb,Zn为主的多金属矿石、铜及铜—镍矿石中。金品位不高,一般不超过2克/吨。但是,由于有色金属矿床规模大,矿石开采量大,所以伴生金产量在金的总产量中占有较大的比重。
其中,岩金是目前金矿开发的主要对象。已探明储量的矿区有1265处。已探明的金矿储量相对集中于我国的东部和中部地区,全国共有7个岩金生产基地,分别是胶东、小秦岭、燕辽—大青山、辽吉东部、清黔桂三角区、鄂皖赣三角区、新疆北部,其中山东、河南、陕西、河北四省保有储量约占岩金储量的46%以上;山东省岩金储量接近岩金总储量的1/4,居全国第1位。