有哪些是矿物资源?那些矿物资源可以再生,哪些不可以再生?
目前我国已发现矿种171个。可分为能源矿产(如煤、石油、地热)、金属矿产(如铁、锰、铜)、非金属矿产(如金刚石、石灰岩、粘土)和水气矿产(如地下水、矿泉水、二氧化碳气)四大类。
再生资源包括两种:可再生资源和不可再生资源 人类开发利用后,在相当长的时间内,不可能再生的自然资源叫不可再生资源。主要指自然界的各种矿物、岩石和化石燃料,例如泥炭 、煤 、石油天然气、金属矿产 有色金属
、非金属矿产等。这类资源是在地球长期演化历史过程中,在一定阶段、一定地区、一定条件下,经历漫长的地质时期形成的。与人类社会的发展相比,其形成非常缓慢,与其它资源相比,再生速度很慢,或几乎不能再生。人类对不可再生资源的开发和利用,只会消耗,而不可能保持其原有储量或再生。其中,一些资源可重新利用,如金、银、铜、铁、铅、锌等金属资源;另一些是不能重复利 用的资源,如煤、石油、天然气等化石燃料,当它们作为能源利用而被燃烧后,尽管能量可以由一种形式转换为另一种形式,但作为原有的物质形态已不复存在,其形式已发生变化。 通过天然作用或人工活动能再生更新,而为人类反复利用的自然资源叫可再生资源,又称为更新自然资源,如土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。 可再生自然资源在现阶段自然界的特定时空条件下,能持续再生更新、繁衍增长,保持或扩大其储量,依靠种源而再生。 一旦种源消失,该资源就不能再生,从而要求科学的合理利用和保护物种种源,才可能再生,才可能“取之不尽,用之不竭”。土壤属可再生资源,是因为土壤肥力可以通过人工措施和自然过程而不断更新。但土壤又有不可再生的一面,因为水土流失和土壤侵蚀可以比再生的土壤自然更新过程快得多,在一定时间和一定条件下也就成为不能再生的资源。 可再生能源泛指多种取之不竭的能源,严谨来说,是人类有生之年都不会耗尽的能源。可再生能源不包含现时有限的能源,如化石燃料和核能。 大部分的可再生能源其实都是太阳能的储存。可再生的意思并非提供十年的能源,而是百年甚至千年的。 随着能源危机的出现,人们开始发现可再生能源的重要性。
主要再生能源
太阳能
太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的利用有被动式利用(光热转换)和光电转换两种方式。太阳能发电一种新兴的可再生能源利用方式。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等等。 利用太阳能的方法主要有:通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能 使用太阳能热水器,利用太阳光的热量加热水 ,并利用热水发电 利用太阳能进行海水淡化。
地热能
地热能是由地壳抽取的天然热能,这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。地球内部的温度高达摄氏7000度,而在 80至100公哩的深度处,温度会降至摄氏650度至1200度。透过地下水的流动和熔岩涌至离地面1 至5公哩的地壳,热力得以被转送至较接近地面的地方。高温的熔岩将附近的地下水加热,这些加热了的水最终会渗出地面。运用地热能最简单和最合乎成本效益的方法,就是直接取用这些热源,并抽取其能量。
水能
磨坊就是采用水力的好例子。而水力发电更是现代的重要能源,尤其是中国等满是河流的国家。此外,中国有很长的海岸线,也很适合用来作潮汐发电。
风能
风能资源(Wind Energy Resources)因风力 做功而提供给人类的一种可利用的能量。风具有的动能称风能。风速越高,动能越大。
生物质能
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。 依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
从矿物的分类及矿物成分来看,矿物分成单质和化合物两种。单质是由一种元素组成的矿物,如金刚石成分是碳,自然金成分是Au。化合物则是由阴阳离子组成的,根据阴离子成分不同分为若干类: 化合物类型 阴离子成分 硫化物 S-2 氧化物 O-2 氢氧化物 (OH)-1 卤化物 F-1、Cl-1、Br-1、I-1 碳酸盐 [CO3]-2 硫酸盐 [SO4]-2 硝酸盐 [NO3]-1 铬酸盐 [CrO4]-2 钨、钼酸盐 [WO4]-2 、[MoO4]-2 磷、砷、钒酸盐 [PO4]-3 、[AsO4]-3、[VO4]-3 硅酸盐 [SiO4]-4 硼酸盐 [BO3]-3 亚硒、亚碲酸盐 [SeO3]-2、[TeO3]-2 硒、碲酸盐 [SeO4]-2、[TeO4]-2 碘酸盐 [IO3]-2 氧、氢氧卤化物 [O2Cl2]-6 、[(OH)3Cl]-4 硫卤化物 S2Cl2 以上各类化合物加上单质矿物共十八类。这些矿物中硅酸盐矿物种数最多,占整个矿物种类的24%,占地壳总重量75%,硫卤化物最少,只有一种。 矿物分为下列大类:自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物矿物、氧化物及氢氧化物矿物、含氧盐矿物(包括硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐、硫酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硝酸盐、铬酸盐矿物等)。 新矿物。世界上已知矿物约3000种。随著研究手段的改进,新矿物种的发现逐年增多。若以20年为一个计算单位,则新矿物的发现,1880~1899年为87种,1900~1919年为185种,1920~1939年为256种,1940~1959年为347种。80年代平均每年发现新矿物约 40~50种。中国从1958年发现香花石开始,至1989年已发现新矿物约70种。
1、石灰岩石灰岩简称灰岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。按成因分类属于沉积岩。
2、石灰石主要成分碳酸钙(CaCO3)。石灰和石灰石大量用于建筑材料、工业原料。石灰石直接加工成石料和烧制成生石灰。生石灰吸潮或加水就成为熟石灰,主要成分是Ca(OH)2,可以称之为氢氧化钙,熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏等,用作涂装材料和砖瓦粘合剂。(区别:石灰石为混合物碳酸钙为化合物)
扩展资料
石灰岩结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑,主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等。
泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥,质点大多小于0.05毫米,亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物,是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒;晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。石灰岩的主要成分是碳酸钙,可以溶解在含有二氧化碳的水中。
一般情况下一升含二氧化碳的水,可溶解大约50毫克的碳酸钙。湖海中所沉积的碳酸钙,在失去水分以后,紧压胶结起来而形成的岩石,称为石灰岩。石灰岩的矿物成分主要是方解石(占50%以上)还有一些粘土、粉砂等杂质。
一、概述
石灰岩是碳酸盐岩的主要岩石类型,在地壳中分布广泛,约占沉积岩总面积的20%,并且在各时代底层均有产出。许多金属、非金属矿床和石油、天然气的产出均与石灰岩等碳酸盐岩有关。在建筑、冶金、化工、轻工、食品、石油、农业等诸多领域中,具有广泛的用途,是水泥工业的重要原料。
二、矿物性质
石灰岩的化学分子式为 CaCO3,化学成分以 CaO 为主,一般为45%~55%;次为 MgO、SiO2、Al2O3,Fe2O3、K2O、Na2O等,但含量很少,化学分析中烧失量可达35%~50%。
石灰岩不溶于水,遇稀盐酸剧烈起泡,放出 CO2。石灰岩煅烧至900℃以上时分解转化为石灰(CaO),放出CO2。生石灰遇水潮解,立即形成熟石灰[Ca(OH)2],熟石灰溶于水后可调浆,在空气中易硬化。
石灰岩的矿物成分主要为方解石,伴有白云石、菱镁矿和其他碳酸盐矿物,此外还含有石髓、蛋白石、粘土矿物、黄铁矿、海绿石、石膏、硬石膏、磷酸盐矿物等,个别类型的石灰岩中还有煤、沥青等有机质、碱金属化合物及锶、钡、锰、钛、氟等化合物,但含量很低。颜色为无色、白色、灰色、灰白色,含有杂质时变为灰黄、浅红或蓝绿色。条痕无色,玻璃光泽。断口呈参差状,硬度3,密度2.6~2.8g/cm3。石灰具有导热性、坚固性、吸水性、不透气性、隔音性、磨光性、很好的胶结性能、可加工性等优良的性能。
三、用途
石灰岩广泛用于建材、冶金、化工、建筑工程等多个工业部门,既可直接利用原矿,也可深加工应用。
1)水泥原料。石灰岩是生产硅酸盐水泥的主要原料,石灰岩与粘土质原料、硅质原料、铁粉等配合,可煅烧成水泥熟料,其用量为一般水泥原料的80%左右。
2)制造生石灰。石灰岩经煅烧后生成CaO,即生石灰,再经水解生成Ca(OH)2,即熟石灰,是一种硬性的胶凝材料,广泛用于建筑业。
3)冶金熔剂。主要用作冶炼生铁、钢和有色金属的熔剂。
4)化工工业。在化工工业中用于制碱、制造电石、制造氮肥与磷肥。
5)质纯的石灰岩经粉碎后,可作为填料广泛用于油漆、塑料、造纸、涂料、橡胶、建筑密封剂等方面。
6)用于制糖、玻璃、陶瓷、印刷等工业领域。
7)加工成石材,用于建筑装饰。
四、地质特征
岩浆岩中的方解石是碳酸岩的主要矿物成分,热液脉中的方解石是常见的脉石矿物。碳酸钙质沉积主要是生物和生物化学的沉积作用,发生在温暖气候条件下海盆边缘的浅海环境和水体清洁的海域。
一般石灰岩矿床分为以下类型。
1)化学沉积矿床。是最主要的石灰岩矿床类型,按其岩性又可分为泥晶石灰岩矿床和鲕状石灰岩矿床两种。泥晶石灰岩矿床的成矿时代与分布范围广泛,几乎各主要赋矿地层中均有产出。典型矿床有河北邯郸峰峰、四川峨眉山、安徽铜陵伞形山等水泥石灰岩矿床。此类型矿床矿体形态一般较简单,呈层状或似层状,走向延伸可达几千米,厚度几米至几十米甚至上百米,矿床规模以大、中型为主。矿石一般呈灰—深灰色,泥晶结构,块状构造。化学成分纯净,杂质含量少,是优质水泥的石灰质原料。鲕粒石灰岩的形成与波浪水流作用有关,常具大型交错层理。这种矿床矿体形态以层状为主,层位较稳定,厚度几米至几十米,矿床规模以大、中型为主。矿石颜色从浅至暗色均有,粒屑结构,亮晶胶结为主,块状构造。
2)机械碎屑沉积矿床。主要分布于中国北方上寒武统和下奥陶统,南方上泥盆统和下三叠统也有产出。一般是在海水进退频繁、振荡运动强烈和沉积环境常常变化的条件下,由于潮汐波浪对碳酸盐沉积物反复剥蚀、搬运、沉积的结果,在潮上带或潮间带成矿。岩性以砾屑、砂屑、粉屑石灰岩为主,常夹有泥晶石灰岩和鲕粒石灰岩。山西大同七峰山、山东青州明祖山、广西柳江劳稿山等水泥石灰岩矿床均属于此类型。矿体形态呈层状、似层状,厚几米至十几米,矿床规模为小到大型。矿石呈浅灰、灰褐或灰黄色,粒屑结构,薄层状构造,泥晶或亮晶胶结,泥质、铁质含量较高,常见生物碎屑如腕足类、三叶虫、介形虫、棘皮屑等,化学成分变化较大,CaO含量一般较低,由于沉积环境蒸发作用较强烈,易形成高镁卤水,使石灰岩发生白云岩化,MgO含量往往偏高。
3)生物化学沉积矿床。常以富含生物碎屑为标志,在南方和北方都有分布,尤其是南方地区的上古生界中最发育。例如,浙江、江苏、安徽、江西等地石炭系中统的黄龙灰岩是以 科化石和海百合化石为主的生物碎屑石灰岩,其上的上石炭统船山灰岩是以核形石及其他生物碎屑为主的生物碎屑石灰岩;广西、贵州、云南等地泥盆系中上统藻球粒石灰岩和陕西、四川、云南等地二叠系生物碎屑石灰岩;辽宁前寒武系、河北蓟县中—新元古界叠层石灰岩及藻灰岩等,所构成的水泥石灰岩矿床均属于此类型。矿体常呈层状产出,形态较稳定,厚度几米至几十米甚至几百米,矿床规模以大、中型为主。矿石呈灰—黑色,粉屑结构,块状构造,含有的生物碎屑种类多,如有孔虫、介形虫、腕足类、腹足类、层孔虫等,常夹有泥晶、粉晶石灰岩。由生物骨骼堆积而成的生物碎屑石灰岩矿石中,CaO含量一般在50%以上,MgO含量低,是优良的水泥石灰质原料。
4)重结晶矿床。由于岩浆侵入和区域变质作用,石灰岩经重结晶后而形成的。黑龙江、新疆、辽宁、内蒙古等地的水泥大理岩矿床均属于此类型,例如,黑龙江阿城新明、新疆和静热呼等水泥大理岩矿床。石灰岩经重结晶后成为结晶灰岩或大理岩,矿石密度较大,硬度高。矿体形态一般较复杂,有层状、似层状、透镜状、巢状等,矿床规模以中、小型为主。大理岩的化学成分较稳定,CaO含量一般大于52%,MgO含量低。该类矿床常因硅化作用而影响矿石的质量,同时岩脉发育,影响开采利用。
五、矿床分布
我国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一,石灰岩资源分布范围广、储量大、质量优,地表石灰岩远景储量十分巨大。石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积,各个地质构造发展阶段都有分布,但质量好、规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。
古元古代石灰岩主要分布在内蒙古、黑龙江、吉林中部和河南信阳、南阳一带,以大理岩为主。
中、新元古代石灰岩资源主要分布在辽东半岛、天津、北京、江苏北部、甘肃、青海、福建等地,主要岩性为硅质灰岩、燧石灰岩等。
寒武纪石灰岩资源分布在山西、北京、河北、山东、安徽、江苏、浙江、河南、湖北、贵州、云南、新疆、青海、宁夏、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江等地,以鲕状灰岩、纯灰岩、竹叶状灰岩、薄层白云质灰岩为主。
奥陶纪石灰岩资源分布在黑龙江、内蒙古、吉林、辽宁、北京、河北、山西、河南、陕西、甘肃、青海、新疆、四川、贵州、湖北、安徽、江苏、江西等地,主要岩性为薄层、厚层纯灰岩、白云质灰岩,斑状灰岩、砾状灰岩等。
志留纪石灰岩主要分布在新疆托克逊、青海格尔木、甘肃、内蒙古等地,主要岩性为泥质灰岩、硅质灰岩、结晶灰岩等。
泥盆纪石灰岩资源主要分布在广西、湖南、贵州、云南、广东、黑龙江、新疆、陕西、四川等地,主要岩性为厚层纯灰岩、白云质灰岩、结晶灰岩、薄层灰岩、泥质灰岩等。
石炭纪石灰岩资源主要分布在江苏、浙江、安徽、江西、福建、广西、广东、四川、湖北、河南、湖南、陕西、新疆、甘肃、青海、云南、贵州、内蒙古、吉林、黑龙江等地,主要岩性为厚层纯灰岩、厚层灰岩夹砂页岩、白云质灰岩、大理岩、结晶灰岩等。
二叠纪石灰岩资源主要分布在四川、云南、广西、广东、福建、浙江、江西、安徽、江苏、湖北、湖南、陕西、甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林等地,主要岩性为厚层灰岩、燧石灰岩、硅质灰岩、白云岩化灰岩、大理岩等。
三叠纪石灰岩资源主要分布在广西、云南、贵州、四川、广东、江西、福建、甘肃、青海、浙江、江苏、安徽、湖南、湖北、陕西等地,主要岩性为泥质灰岩、厚层灰岩、薄层灰岩等。
侏罗纪石灰岩资源主要分布在四川自贡地区,以内陆湖相沉积石灰岩为主。
古近-新近纪石灰岩资源主要分布在河南新乡、郑州地区,以泥灰岩、松散碳酸钙为主。
六、可供资源
我国石灰岩按用途可划分为水泥用石灰岩、冶金用石灰岩、石灰用石灰岩、化工用石灰岩、建筑用石灰岩、饰面用石灰岩等。截止2005年底,我国查明石灰岩矿产地2050处,其中水泥用石灰岩1554处,建筑和饰面用石灰岩矿产地65处,其余矿产地431处。建筑用石灰岩查明资源储量13116×104m3,饰面用灰岩查明资源储量 11040.77×104m3,其余矿产查明资源储量914.62×108t。
我国主要石灰岩矿点查明资源储量分布见表2-52-1、表2-52-2和表2-52-3。
表2-52-1 中国主要石灰岩矿点查明资源储量的情况
(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)
表2-52-2 中国建筑用石灰岩主要矿点储量的分布
(据国土资源部《全国矿产资源储量报告》,2005)
表2-52-3 中国饰面用石灰岩主要矿点储量的分布
(据国土资源部《全国矿产资源储量通报》,2005)
石灰岩属于沉积岩类的岩石。
石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩(流水搬运、沉积形成)、生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。
按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀,故在石灰岩地区多形成石林和溶洞,称为喀斯特地形。
石灰岩结构较为复杂,有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑,主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等,泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥,质点大多小于0.05毫米,亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物,是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒;晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。
扩展资料:
石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积,各个地质构造发展阶段都有分布,但质量好,规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。
以水泥用石灰岩为例,东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位,中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩,西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩,华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。