固体酒精的配制方法
原理:醋酸钙易溶于水而难溶于酒精,当醋酸钙水溶液与酒精相混合时,醋酸钙在酒精中形成凝胶。过程中胶体溶液逐步变稠,最后凝聚为一整块,就得到所谓的固体酒精(其中的酒精作为凝胶的分散剂,并非真正的固态)。其中醋酸钙溶液可用醋酸溶液和碳酸钙制取,反应方程式为:
CaCO3+2HAC=Ca(AC)2+CO2+H2O,HAC表示醋酸。
制法:(1)将冰醋酸溶液蒸馏水中,配成30%的溶液。再将该溶液慢慢加入碳酸钙中,直到不再产生气泡为止。(2) 将所得溶液转入蒸发皿,于水浴上蒸发制成饱和溶液。(3) 在上述饱和溶液中,边搅拌边缓慢加入酒精。 注意:一开始酒精会剧烈沸腾,需慢慢倒入酒精。(4)待溶液冷却后,即可得到固体酒精。
上述过程中具体用量根据提供给你的原料和器皿决定。
你问题中的硅酸盐都不很常见,不知楼主怎么关心这个问题。硅酸根本身无色,硅酸盐的颜色主要取决于金属离子本身的颜色(有硅酸根的时候色调会略有变化)。硅酸钴红色,硅酸锰粉色,硅酸锌白色,硅酸镍绿色,硅酸铁橙红,硅酸亚铁黄绿色。这些硅酸盐都是难溶物。
怎么把氯化铁转化为氯化亚铁?
加入草酸或盐酸羟胺等还原剂,适当加热,待充分反应后,浓缩降温,使产物氯化亚铁结晶。
一、根据你的原料是做不起来固体酒精的!
二、硅酸盐大多数是不溶于水的,一般是只有它的钾、钠、铵盐溶于水。
三、用足量铁粉把氯化铁还原。
四、硅酸盐大多是白色,有色的话一般也是与阳离子的性质有关,如是否结合有结晶水,等等。如果有条件到实验室看看。
绿玉髓相当稀少,色彩诱人,是最具价值的石英矿石之一,易与翡翠混淆。绿玉髓呈绿色,常带黄色调和灰色调,颜色均匀。微透明至半透明,高品质者呈较鲜艳的苹果绿色。腊状光泽。
绿玉髓中的绿色是由含水硅酸镍造成的,加热或暴露于阳光下会使之退色。
水下公园
小好奇同学,在庆祝“六一”国际儿童节的晚会上,表演了一个精彩的小节目——水下花园。表演开始了,在几百双急切而好奇的眼睛的注视下,只见小好奇在一个盛满无色透明水溶液的玻璃缸中,投入了几颗米粒大的不同颜色的小块块。不一会儿,在玻璃缸中竟出现了各种各样的枝条来,纵横交错地伸长着,绿色的叶子越来越茂盛,鲜艳夺目的花儿也开放突起!一座根深叶茂、五光十色的水下花园,展现在观众的眼前。顿时掌声四起,大家为小好奇的精采表演表示祝贺。一会儿他又咧开小嘴,指着这座水下花园解释着。亲爱的小读者,你知道小好奇建造这座水下公园的秘密吗?
原理:
玻璃缸中原来盛的那种无色透明的液体不是水,而是一种叫做硅酸钠的水溶液(人们称为水玻璃)。投入的各种颜色的小颗粒,是几种能溶解于水的有色盐类的小晶体,它们是氯化亚钻、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸镍等,这些小晶体与硅酸钠发生化学反应,结果生成紫色的硅酸亚钻、蓝色的硅酸铜、红棕色的硅酸铁、淡绿色的硅酸亚铁、深绿色的硅酸镍、白色的硅酸锌。这些小晶体和硅酸钠的反应,是非常独特而有趣的化学反应。当把这些小晶体投入到玻璃缸里后,它们的表面立刻生成一层不溶解于水的硅酸盐薄膜,这层带色的薄膜覆盖在晶体的表面上)然而,这层薄膜有个非常奇特的脾气,它只允许水分子通过,而把其他物质的分子拒之门外,当水分子进入这种薄膜之后,小晶体即被水溶解而生成浓度很高的盐溶液于薄膜之中,由此而产生了很高的压力,使薄膜鼓起直至破裂。膜内带有颜色的盐溶液流了出来,又和硅酸钠反应,生成新的薄膜,水又向膜内渗透,薄膜又重新鼓起、破裂……如此循环下去6每循环一次,花的枝叶就新长出一段。这样,只需片刻,就形成了枝叶繁茂花盛开的水下花园了。
水晶原石一般不怎么值钱,白水晶几十块钱一公斤。晶体好的而且个头大要上百甚至上千,因为这种料子做大的水晶球很适合,更好的可以卖到上万。天然水晶价格只要百十来元,像白水晶、粉水晶、茶水晶、紫水晶、黄水晶等都只要百十来元就可以搞定了。当然,水晶中的极品,绿幽灵和发晶的价格就很贵了,品质好的过千,甚至上万。
发晶
钛晶
近年来,在拍卖市场上,制作精美的水晶动辄就能拍出几十万元,甚至几百万元的高价,凸显了水晶的收藏价值。据有关资料显示,近10年,天然水晶价格翻了近30倍。不过水晶饰品多为人工水晶,如果以投资收藏为目的,好选购天然水晶。天然水晶价格10年翻了30倍,一直以来,水晶被称为“水玉”,被誉为世界上纯净的东西,与珍珠、玛瑙、玉石齐名,称为我国“传统四宝”。古往今来,人们还给水晶赋予了许多美丽的神话传说,因此水晶工艺品一直深受人们喜受。但是天然水晶作为一种不可再生资源,近年来需求不断上升,导致价格不断上涨。
兔毛、发晶、幽灵
水晶别称水玉、水精、玉英等,在矿物学上属于石英族,纯净时形成无色透明的晶体,当含微量元素Al、Fe等时呈粉色、紫色、黄色、茶色等,含伴生包裹体矿物的被称之为包裹体水晶,如发晶、绿幽灵、红兔毛等······
绿玉髓一般不值钱。
绿玉髓,又名绿玛瑙,一种宝石,含有镍的纤维状石英,通常呈苹果绿色。它的价格不是很贵,一般的话是在几十到几百块钱左右。
国内市场上常见的绿玉髓多数是染色或烤色的产品,而纯天然的绿玉髓最有名的产自澳洲,俗称澳宝,价格较高,国内市场很少见。
扩展资料
绿玉髓(chrysoprase)是一种准晶体结构的矿石,构成的水晶相当好,在普通放大倍率下无法看到杂质,又名绿玛瑙。
绿玉髓(chrysoprase)一词来自古希腊,意指“金黄色的绿石英”,是一种呈不同色调的绿色,微透明至半透明玉髓。其宝石学名称为“澳玉”或“澳洲玉”。澳玉为一种含Ni的绿玉髓,因主产于澳大利亚而得名,中国又称之为“英卡”石。
绿玉髓中的绿色是由含水硅酸镍造成的,加热或暴露于阳光下会使之退色。据报道镍会在滑石样的矿物中形成薄层片晶,含镍的蛇纹岩或者其他含有镁、铁的蛇绿岩,经过长时间的风化和红土化,形成绿玉髓。
参考资料 百度百科 绿玉髓
一、矿石构造的分类
组成矿石构造的单位是矿物的集合体。各种不同类型的构造在于矿物集合体的形态、大小和相互关系上的差异。由于矿石构造主要是在地质成矿作用中形成,故地质成矿作用应作为矿石构造分类的基础,据此可按成矿作用将矿石构造分为五个成因组(大类),见表11-1所列。
二、矿石构造的主要成因类型及其特征
(一)岩浆矿石构造
根据不同的岩浆成矿作用及不同部位所形成的矿床,又可分为侵入岩浆作用和火山岩浆作用的矿石构造。侵入岩浆作用的矿石构造,包括岩浆结晶分异作用、贯入作用及熔离作用所形成的矿石构造。火山岩浆成矿作用的矿石构造,主要包括爆发和喷溢等火山作用所形成的矿石构造。
1.侵入岩浆矿石构造
组成这类矿石的金属矿物主要有铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿、铂及铂族元素矿物等,脉石矿物主要是组成岩浆岩的造岩矿物(如橄榄石,辉石,基性斜长石等)及其蚀变矿物(如蛇纹石和绿泥石等)。矿石构造是在岩浆结晶分异作用、熔离作用和贯入作用过程中形成的。矿石与母岩系在同一地质作用下形成,故二者常呈渐变过渡关系。根据矿物共生组合、矿体与母岩同生等特点,可与其他成矿作用形成的相同形态矿石构造相区别。
表11-1 主要矿石构造成因分类
注:具标型意义的构造用黑点表示。
(1)块状构造、稠密浸染状和浸染状构造 这些矿石构造是金属矿物在岩浆结晶分异作用和熔离及贯入作用中聚集而成。
块状构造 指矿石中金属矿物含量在80%以上,组成无空洞的致密状集合体。 矿物颗粒大小较均匀,如河北大庙钒钛磁铁矿矿床中存在一定数量的块状构造矿石。
但是,对于铜镍硫化物矿石,金属矿物含量达80%以上者很少见,故通常以金属矿物在50%左右而且彼此相连时,则可定为块状构造。其脉石矿物主要为橄榄石和辉石,有时还有基性斜长石等。
稠密浸染状及稀疏浸染状构造 矿石中金属矿物集合体的粒径一般小于2 mm(图版1)。前者系指金属矿物含量在40%~80%之间,且无定向排列者,而后者即通常所指的浸染状构造,其中金属矿物含量在30%以下,金属矿物的分布也无方向性。
在矿体中,块状构造与稠密浸染状及稀疏浸染状构造往往呈量变的过渡关系。
(2)斑点状和斑杂状构造 当金属矿物的集合体呈近乎等轴状,粒径一般在5 mm~10 mm左右,呈星散状分布于矿石中,其含量大致在50%以下者,称为斑点状构造。通常金属矿物集合体的斑点要比浸染状构造中的金属矿物集合体大得多。
若金属矿物斑点大小不一,相差悬殊,呈不规则地分布于脉石矿物的基质中,有的部位金属矿物集中成致密状,有的则成星散状,其分布特点是杂乱无章,既无规律又不均匀,这种构造可称斑杂状构造。它是斑点状构造、浸染状构造和块状构造之间的一种过渡类型。在钛磁铁矿和铬铁矿矿石中常可见到这种构造;铜镍硫化物矿石中,也有所见。
(3)球(瘤)状构造和豆状构造 这是铬铁矿矿石所特有的构造类型。 铬铁矿矿物集合体组成致密的球(瘤)状(直径多为1cm~3cm)或豆状(直径0.5cm~1cm),分布在橄榄岩(基质)中,铬铁矿球(瘤)体有时呈椭圆形。铬铁矿球体表面平滑,与其周围橄榄岩之间的界线清晰,并且没有溶蚀现象(图版2)。球体中的铬铁矿常呈自形晶。目前多数认为这是含矿岩浆在熔融状态下,先分离出团状矿浆(即熔离作用),然后分别结晶形成的。但也有人认为是在岩浆分异作用中,矿石矿物首先晶出而成。
(4)条带状构造 金属矿物集合体和脉石矿物集合体成条带相间出现。 常见的铬铁矿矿石条带状构造是由自形的铬铁矿和橄榄石集合体构成黑绿相间的“互层状”。金属矿物条带经常相互平行,但宽窄不一,常为数毫米至十几毫米(图版3),有时几乎全由铬铁矿组成,有时铬铁矿则呈星散状出现,形成浸染条带状构造(图版4)。后者常和浸染状矿石成过渡关系。在铜镍硫化物矿石和钛磁铁矿矿石中,有时也可见到条带状构造。
(5)滴状构造 含矿熔浆的熔离作用,使分离出的金属硫化物熔体呈下降的滴状,悬浮在先结晶的硅酸盐矿物集合体(辉长岩-橄榄岩)中。当熔浆固结后,即形成滴状构造。
(6)角砾状构造 由两组不同时期形成的矿物集合体所构成,先形成的一组为角砾,后形成的一组为胶结物。它多出现于含矿岩浆岩体的边缘部分,或晚期熔离矿床的贯入矿体中。多系含矿熔浆沿构造裂隙侵入过程中,含矿熔浆胶结围岩角砾而成的。
2.火山岩浆矿石构造
本类构造是指含矿熔浆在火山爆发和喷溢成矿过程中形成的矿石构造。
(1)角砾状构造 角砾成分较复杂,它既可以是围岩的碎块,也可以是与胶结物(熔浆或矿浆)为同源岩浆早期凝结的岩屑。角砾由大至小,可分为火山砾状、角砾状和次角砾状等。
(2)气孔状、气管状和杏仁状构造 由于含矿火山岩浆在喷溢时外压力骤降,内压大于外压,引起气体逸散而形成气孔状和气管状等构造。若气孔或气管被石英、方解石、沸石及其他碳酸盐等矿物所充填时,即成杏仁状构造。
此外,由于含矿岩浆喷出地表后,黏滞性的流动作用可形成流纹状和绳状等构造。若喷出地表的含矿熔浆经迅速冷却,则可形成珍珠状构造。
至于块状和浸染状等构造,在火山岩浆作用中也为常见。
(二)气水热液矿石构造
含矿气水热液的来源主要有三种,即与岩浆分异作用有关的含矿气水热液;或地表水下渗至地下深处受热后,在环流过程中汲取围岩的有用组分,形成的含矿地下渗流热液;或由变质作用(包括混合岩化作用)所形成的变质热液。当单一的或混合的气水热液沿着围岩构造裂隙或破碎带流动时,由于温度和压力降低,挥发组分的散失或溶液性质的变化等,使有用组分沉淀成矿床,溶液中的成矿组分还可交代置换先生成的矿物或围岩而形成矿床。前者的成矿方式称充填成矿作用,后者称交代成矿作用,二者在成矿过程中关系密切,往往是以一种成矿方式为主,伴以另一种成矿方式。因此,从形成方式这一基点出发,即使气水热液的来源、性质和成分各有不同,但其成矿作用的机理是相同的。由于含矿气水热液的组分及其所处的地质环境和物理、化学条件的差异和多样性,从气水热液中产生的矿石构造形态就十分繁多并且非常复杂。
从气水热液中产生的矿石成分,就金属矿物而言,主要是金属硫化物、含硫盐、砷化物、氧化物及含氧盐类,而自然金属及硒碲化物较少见。常见的金属矿物有:
硫化物及硫盐:黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉钼矿、辉铋矿、辉银矿、辉锑矿、辰砂、雌黄和雄黄等;
氧化物及含氧盐:磁铁矿、赤铁矿、软锰矿、锡石、黑钨矿、白钨矿以及稀土的复杂氧化物及含氧盐等;
自然金属:金、银、铜和铋等;
碲化物:碲金银矿、碲银矿、碲金矿等。
这类矿床的金属矿物种类很多,其围岩也可以是多种多样,但脉石矿物的种类却比较简单,矿石中几乎没有造岩硅酸盐矿物,除矽卡岩矿物外,常见的非金属矿物主要有石英、萤石、方解石、重晶石和绿泥石等。
根据成矿方式的不同,大致可分为充填矿石构造和交代矿石构造两个亚类。
1.充填矿石构造
本类构造是那些成矿方式以充填为主所成的矿石构造。它们多发育在化学性质不活泼的围岩中或地壳浅部较宽阔的裂隙中。
常见的矿石构造主要有:
(1)脉状、交错脉状及网脉状构造 含矿气水热液沿围岩或早期形成的矿体裂隙充填,构成各种脉状构造。脉状构造(图版5)通常出现于构造裂隙较简单的地段。交错脉状及网脉状构造常形成于构造裂隙交叉发育地段。若由两组细脉交错穿插,则呈交错脉状构造(图版6);而由很多细脉交织成不规则网状时,就构成网脉状构造(图版7)。
(2)角砾状和环状构造 围岩或早期形成的矿石碎块,被后期的矿物集合体所胶结而形成角砾状构造(图版8、9)。它与岩浆矿床中角砾状构造的区别在于胶结物与角砾的成分不同,岩浆成因者,其角砾与胶结物均为岩浆成分。此外,角砾间常伴随出现岩浆矿石角砾状构造极少见的晶洞或晶簇状构造。
环状构造是一种特殊的角砾状构造。系由后期矿物集合体呈同心环状,围绕早期破碎的角砾,由里向外呈多层环状分布所构成(图版10)。
(3)晶洞及晶簇状构造 含矿热液沿围岩或矿石的较大裂隙、空洞或角砾间的空隙充填,但空间未充满,矿物由洞壁向中间生长出较完好的晶形者,称晶洞构造(图版11);如果晶体由洞壁向中间丛生者,即为晶簇状构造(图版12)。当含矿热液沿较宽的裂隙充填,多组晶体垂直裂隙两壁,分别向中间作对称而有规律生长,其形似梳子,则称梳状构造(图版13)。
晶簇状构造及梳状构造中的矿物生成顺序是:靠裂隙壁一侧者生成得早,越向中间,生成越晚。
(4)胶状及变胶状构造 由非晶质矿物集合体构成复杂曲面的平行条带或同心圆状,即为胶状构造。各条带间的界限为渐变过渡,并常在条带上具有凝胶收缩的裂纹。胶状构造是浅成热液充填沉淀的一个重要标志,系含矿热液骤然快速冷却所造成的强烈过饱和所致(图版14)。
若胶状构造中矿物的胶体经再结晶,形成垂直于弯曲表面的针状、柱状、纤维状晶体等,则为变胶状构造。
(5)块状构造 矿石构造特点与岩浆成因块状构造基本相同,仅矿石矿物和脉石矿物有差异,并常在局部出现。
(6)浸染状、斑点状及斑杂状构造 矿石构造形态特点与岩浆成因者相同。 分为充填成因和交代成因两种类型,其区别在于基质。充填成因的基质多为与之伴生的脉石矿物,金属矿物与脉石矿物为同生关系;而交代成因的基质则常是围岩或早期矿石,即金属矿物为后生的,并具有明显的交代现象。至于岩浆成因的浸染状构造,其金属矿物与基质(脉石矿物)为同源同生关系,矿石与母岩为渐变过渡关系,即其成因和成矿方式与前二者不同。
(7)条带状构造 矿物集合体呈同一方向平行的条带出现,条带宽度不大,但较稳定。系由金属矿物或与脉石矿物的集合体充填一组平行的裂隙,依次沉淀而成(图版15)。
2.交代矿石构造
本类构造系指成矿方式以交代作用为主所形成的矿石构造。它们多发育在化学性质较活泼的围岩或早期矿体中。在含矿气水溶液温度较高、化学性质较活泼或者温度下降缓慢的条件下,有利于交代矿石构造的形成。
(1)脉状、细脉状和网脉状构造 是含矿气水热液沿裂隙交代围岩或早期形成的矿石所构成的矿石构造,其形态特点与充填成因者很相似,但脉的形状较复杂,脉与围岩的界线多呈犬牙交错状且较模糊(图版16、17)。一般脉宽在1 mm左右者称细脉状。
(2)条带状构造和透镜状构造 条带状构造是由含矿气水热液沿围岩的微细层理、化学成分有差异的互层带及一些近乎平行的小裂隙交代而成。金属矿物集合体与围岩相间构成条带,这些条带的连续性较好,但其宽度不很稳定,界线较模糊。
当含矿条带的宽度变化很大,呈现中间厚度大,两端逐渐减小甚至尖灭时,称为透镜状构造(指凸透镜状,下同)。
(3)浸染状、斑点状和斑杂状构造 其含意和形态特点与充填方式形成的此类构造相类似,但其基质常是围岩,形态也较复杂,界线不平整且模糊不清(图版18、19、20、21)。
(4)交代残余(留)构造 若含矿热液沿围岩裂隙交代,其中残留有围岩或早期形成的矿石块体,称为交代残余(留)构造。当含矿溶液交代生物,便可形成生物假象构造。
(5)块状构造 其含意和形态特点与充填成因者相似,是在成矿物质丰富的条件下,经强烈交代而成。这种构造在交代成因的矿体中普遍存在(图版22)。
总之,充填成因的矿石构造在形态上,与交代矿石构造有很多相似之处,但也有明显的差别,主要是:①充填矿石构造主要受构造裂隙控制,而交代者,虽也受构造裂隙控制,但多发育在化学性质活泼或孔隙度较大的岩石中,受岩性的控制更为明显;②充填矿石与围岩界线清楚,而且较平直,无交代现象或仅有极轻微的交代现象,角砾的棱角清楚;而交代成因的矿石与围岩界线往往模糊不清,边界曲折,复杂多变,常呈犬牙交错状,交代现象很明显,角砾或残留体的棱角常被交代成浑圆状;③充填矿石构造中,金属矿物和脉石矿物多为同生的,而交代矿石构造中的金属矿物常晚于围岩生成,因此,也常晚于主要来自围岩的脉石矿物。
(三)风化矿石构造
本类矿石构造类型,主要是原生矿石和岩石在地表条件下,经受机械破碎、剧烈氧化、溶解、淋滤和次生富集等作用而形成的各种矿石构造。组成风化矿石构造的金属矿物,常见的有褐铁矿、软锰矿、硬锰矿及铜、铅、锌等的碳酸盐矿物(如孔雀石、菱锌矿等),非金属矿物主要是二氧化硅和碳酸盐等成分的矿物。典型的矿石构造有:
1.多孔状和蜂窝状构造
原生矿石中星散分布的较小颗粒的金属矿物,当它受到风化作用后,易溶的矿物被淋失掉,留下许多小孔洞,即构成多孔状构造(图版23)。假如淋滤作用继续进行,甚至连一部分较难溶的矿物也被溶解迁移,只剩下硅酸盐或硅质骨架时,便形成蜂窝状构造(图版24、25)。因在骨架中常有粉末状的褐铁矿等,故蜂窝状构造常呈黄褐色或褐红色。
2.胶状及变胶状构造
在化学风化作用中形成的某些金属化合物的胶体溶液,当它沿围岩或原生矿体的裂隙下渗过程中,因某些因素的改变而促使这些胶体不断地凝聚沉淀,形成具有同心圆状或者多层互相平行弯曲外形的非晶质致密状集合体。其形态有肾状、葡萄状、钟乳状、结核状、同心圆状及皮壳状等。当它们重结晶后仍保留有胶体形态特征时,便形成变胶状构造(图版26、27)。
(1)肾状构造及葡萄状构造 胶体溶液在足够大的空间沉淀时,由于其表面张力的影响,使胶凝体形成不规则半球形或半椭球形表面,称肾状构造(图版28);如果成较规则的圆球形集合体,球径小于1cm者,则称葡萄状构造(图版29)。锰矿床或铅锌矿床的氧化带的下部常可见到这类构造。
(2)结核状构造 含矿胶体溶液围绕岩石碎屑或其他质点形成浑圆形的结核,多数呈球状体,少数呈椭球形。
构成结核的矿物成分,常见的有菱锰矿、菱铁矿、锰菱铁矿、白铁矿、黄铁矿、硬锰矿、软锰矿及褐铁矿等。
(3)钟乳状构造 含矿胶体溶液沿较大的空洞顶壁裂隙缓慢下滴,逐渐形成钟乳石状构造。我国湖南上五都、辽宁瓦房子、广西木圭等锰矿床均可见到这种构造(图版30)。
(4)同心圆状、皮壳状及条带状构造 当含矿胶体溶液围绕某一岩石或矿石碎块,逐圈沉淀成颜色或成分上略有变化者即为同心圆状构造(图版31)。若含矿胶体溶液逐层沉淀而形成较宽阔的曲面或不规则的壳层时,即为皮壳状构造。如广西泗顶厂的水锌矿在褐铁矿之上形成的皮壳状构造(图版32),又如某些硫化物矿床的氧化带形成的孔雀石皮壳状构造(图版33)。当含矿胶体溶液凝聚沉淀,形成彼此大致平行的条带时,即构成条带状构造。这三种矿石构造时常相伴出现。
3.粉末(土)状及散粒状构造
原生矿石或含矿围岩,经风化作用后,次生矿物形成松散的粉末(土)状者,称粉末(土)状构造。例如有些含铜的硫化物矿床的氧化次生富集带中,常可见到粉末状辉铜矿集合体。此外,铁、锰、镍矿床或含矿岩石经风化后,亦常有粉末状的褐铁矿、软锰矿、绿色含镍高岭土(硅酸镍)等。
如果原生矿石受到风化淋滤作用较轻时,则可呈疏松、胶结不坚固的散粒状构造。如甘肃白银厂黄铁矿型铜矿床氧化淋滤带中的黄铁矿呈散粒状。
4.角砾状构造
系原生矿石经风化破碎后,被粘土等表生矿物胶结起来,或破碎的岩块被次生的金属矿物(如硬锰矿、软锰矿、褐铁矿等)集合体胶结而成(图版34)。倘若破碎的角砾,在原地未经胶结物胶结,呈松散堆积,则称碎块状构造。
5.脉状和网脉状构造
由地表化学风化作用形成的含矿溶液,沿裂隙下渗,在氧化带的下部(多在淋滤亚带)、潜水面之下,原生矿体上部进行交代而成。其构造形态特点与气水热液矿石中同类型的矿石构造相类似,唯其矿物共生组合不同,例如次生硫化物(辉铜矿等)、氢氧化物(褐铁矿等)或含氧盐(硫酸盐、碳酸盐等)等组成的矿脉穿切原生矿石而构成脉状或网脉状构造。
6.晶洞状构造
化学风化作用形成的含矿溶液沿矿石或围岩较大的空洞充填沉淀而成。
(四)沉积矿石构造
沉积矿石构造与沉积岩成因密切相关,主要是由沉积作用——机械沉积、胶体化学和生物化学沉积以及火山沉积等作用形成的,故它同沉积岩的构造相似。组成的矿物主要是铁、锰、铝的氧化物、碳酸盐、磷酸盐和铜、铅、锌、铁等的硫化物、自然金、稀散元素及放射性元素矿物等。根据形成作用把沉积矿石构造划分为以下几类:
1.机械沉积矿石构造
本类构造主要是由那些化学性质稳定、不易风化、不易溶解、相对密度大、硬度或韧性均较大的矿物所组成。其主要矿物有磁铁矿、钛铁矿、自然金、自然铂、锡石、金红石和独居石等。
(1)松散状构造 有用矿物的颗粒或碎屑分散于未固结的砂屑中。
(2)星散状构造 主要见于已固结的矿石中,金属矿物呈星散状均匀地分布于沉积岩中。
(3)条带状构造及透镜状构造 矿石构造特点与其他成因的同类构造相似,但其野外产状及矿物成分等却有很大差别。
(4)层状构造 有用矿物与砂质或泥质等物质组分相间呈平行层状产出,各单层厚度及延长都较稳定。
(5)砾状构造 由围岩或早期矿石砾石,被金属矿物或围岩碎屑等所胶结而构成。
2.胶体及生物化学沉积矿石构造
本类型包括地表中形成的成矿物质胶体溶液,被地表水搬运至湖泊、浅海盆地中,以凝胶的方式沉淀而形成的矿石构造,也包括由生物化学作用富集而成的矿石构造。
(1)层状及层纹状构造 系由不同颜色、成分和结构的矿物集合体,分别平行于层理方向成层分布,有时可出现斜层理或交错层理,单层有厚有薄,层间有时有围岩或其他成分的夹层,矿石有明显的层理,单层厚度在0.5 mm以上者,称层状构造(图版35)。若单层厚度在0.5 mm以下者,则为层纹状构造(图版36、37、38)。
(2)条带状构造 矿石构造特征与前述同类构造相同,条带延长较大,但各条带间的厚度不甚一致,连续性和延长性均较层状者为差,时而尖灭,时而复现,有的过渡为浸染状或透镜状构造。沉积磷矿石等可具这种构造(图版39)。
(3)鲕状构造 以岩屑或晶屑、砂粒、化石碎片或凝胶体质点等为核心,金属矿物质胶凝体围绕它形成同心环状小圆粒,直径为1 mm~2 mm,状如鱼子故称鲕状构造。若粒径在2 mm~5 mm者,则称豆状构造。河北宣龙海相沉积铁矿床即有这类构造(图版40、41)。常呈鲕状的矿物有菱铁矿、赤铁矿、铝土矿、鲕绿泥石、褐铁矿等,少数情况下有黄铁矿、锰菱铁矿、锰方解石、磁铁矿、硬锰矿和软锰矿等。鲕粒间胶结物主要也是上述成分。一般认为鲕粒是由胶体溶液,在动荡的浅水中形成,但也有人认为是生物成因。
(4)肾状构造 以砂粒、鲕粒或化石碎屑为基底,含矿胶体溶液仍以凝胶的方式,以凸曲面朝上的半圆形同心圆状向上逐渐叠生形成肾体,很像倒扣的碗摞(叠层石状)。顶面多呈不规则圆形、椭圆形,直径常为1cm~2cm,“肾体”间的胶结物通常是与肾体成分相同,此外,还可有鲕粒、化石及化学沉积的围岩成分。其形成环境与鲕状构造者相似,但水体相对稳定些;近年来多被认为属藻类生物成因。河北宣龙海相沉积铁矿床、辽宁瓦房子锰矿床中可见到典型的肾状构造(图版42)。
(5)结核状构造 多数形成于较鲕粒、肾体更深的海或湖盆地中,含矿胶体溶液围绕碎屑凝聚成大小不等的球形、椭球形及不规则状的独立结核体。构成结核体壳层的胶体成分有黄铁矿、白铁矿、菱铁矿、硬锰矿及软锰矿等(图版43、44)。
近代发现大洋底部正进行着胶体溶液沉积,其中最有意义的是锰(并含铁、铜、钴、镍等多种金属)结核。
(6)草莓状构造 通常是指由黄铁矿组成的草莓状集合体而言,因其形如草莓而得名。其成因多认为是生物化学作用形成的,但也有人认为胶体和无机化学作用也可造成。总之,它是沉积作用形成的典型矿石构造。即使经受后期的改造作用(如浅变质或热液叠加作用),仍能被保存下来;草莓状构造在我国云南、四川、湖南等地的层状铜矿床和河北高板河多金属硫化物矿床、德国拉姆尔斯堡矿床中均有发现(图版45、46)。
此外,胶体及生物化学沉积作用,除形成上述矿石构造和其他各种生物状构造(如叠层藻状等,图版47)外,还有胶状(图版48)、块状、透镜状等构造。
3.火山沉积矿石构造
这类矿石构造是由与火山作用有关的成矿物质经沉积而成,成矿物质系来自火山喷气、火山热液以及火山碎屑。它们既可呈碎屑状,也可呈胶体溶液、真溶液等经再沉积而成。所以矿石构造既有碎屑沉积特点,又有化学沉积特点。
(1)角砾状构造 金属矿物集合体既可以呈角砾状出现,也可成胶结物,矿石多由与火山有关的物质,经搬运、沉积而成。角砾呈棱角状,大小相差悬殊,且常与碎屑混杂。
(2)层状、层纹状、条带状、透镜状、胶状及块状等矿石构造 其形态特点与其他沉积成因的同类型矿石构造相似,但矿石的物质成分和产出条件有所差异。
(五)变质矿石构造
本类矿石构造的成因与变质作用(区域、动力及热力变质作用)密切相关,其特点是因受压力和温度作用改造而成,故通常与区域动力及接触变质岩中的岩石构造特点相似。它多见于变质矿床中。组成矿物主要为金属氧化物和硫化物等。常见的重要类型如下。
(1)条带状构造 金属矿物集合体与脉石矿物集合体呈定向的相间排列,构成条带状构造。条带宽度略有变化,延长不大,条带内矿物颗粒多呈定向排列,常有弯曲现象,某些矿物可具有残余的变胶状或变晶结构,这些矿物在定向压力或热力下同时形成。在辽宁鞍山和甘肃镜铁山等变质铁矿床的矿体中多见这种矿石构造(图版49、50、51、52)。
(2)皱纹状构造 原生条带状或层状及层纹状构造的矿石,在变质作用过程中发生褶皱而形成皱纹状构造(图版53)。
(3)片状构造和片麻状构造 片状、板状和柱状、针状矿物呈定向排列形成片理,而构成片状构造。它是在区域变质作用过程中,受温度及定向压力作用而成。如山东烟台磁铁矿矿石中,石英和磁铁矿呈片状构造,此外,江苏海州变质磷矿矿石也常形成片状构造(图版54)。矿石矿物集合体成定向排列在矿石中,与脉石矿物呈相间断续分布称片麻状构造(图版55)。在北京太古宇密云群中的变质铁矿石中常见。
(4)变余构造 即变质矿石中仍残留有变质前的构造特征者称为变余构造。 研究此构造,对查明矿石的成因,具有极重要的意义。这类构造还可根据保留下来的变质前构造特征,冠以“变余”,而进一步分类,如变余层理构造、变余鲕状构造、变余胶状构造及变余流纹状构造等(图版56、57)。
此外,变质矿石中,常见的矿石构造还有块状、浸染状、角砾状、眼球状及脉状、肠状构造(图版58)。
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。
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1—2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。