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乐平二手旧货市场(乐平金属回收)

一、乐平黑色金属矿产

1)铁

铁矿资源是手旧属回收钢铁工业的粮食和发展钢铁工业的物质基础。世界铁矿石资源极为丰富,货市据美国地质调查局1999年统计,场乐1998年铁矿石储量为1400×108t,平金储量基础3000×108t,乐平现有储量足以保证全球整个21世纪铁矿石的手旧属回收生产,若按年产铁矿石10×108t计,货市世界铁矿石储量足够开采到2140年。场乐

铁矿资源分布广泛,平金但地理分布却很不平衡。乐平原苏联、手旧属回收澳大利亚、货市巴西、场乐加拿大、平金美国、印度和南非等国共占有铁金属储量的84%,而其中的74%集中在前三个国家。铁矿工业类型多,当前勘查和开采的铁矿主要类型有:

(1)前寒武纪含铁石英岩型铁矿床(受变质沉积铁矿床)及风化壳型铁矿床。这类铁矿床(包括与其有关的风化淋滤型富铁矿床)在世界铁矿石储量和产量中均占有特别重要的地位,常构成储量多达几十至几百亿吨的巨大铁矿区。如俄罗斯的库尔斯克磁异常区,乌克兰的克里沃罗格铁矿盆地,澳大利亚的哈默斯利铁矿区和中国的鞍山铁矿等。在国外主要是贫铁矿经风化淋滤而成的优质富铁矿,而在中国则以条带状硅质贫铁矿为主,少量为热液型磁铁矿富矿。

含铁石英岩型矿床一般具有储量巨大、产地集中、矿石成分简单、易采易选等特点,早已成为现代铁矿工业的主要开采对象。随着该类型贫矿石利用水平的不断提高和澳大利亚、巴西、印度等国及西非地区这种类型铁矿区的深入勘查和开发,加之世界铁矿总资源的90%来自含铁石英岩,其风化淋滤后,形成的富铁矿石占世界富铁矿石总量的70%,因此从长远来看,这种矿床类型地位的重要性必然是有增无减。

(2)火山岩型铁矿床(包括火山沉积型矿床和产于火山岩体内外接触带的热液充填交代矿床)。火山成因铁矿床是指成矿物质全部或部分来源于火山作用的矿床,包括火山岩浆喷发、溢流、侵入及与其有关的火山期后气液活动过程中所形成的铁矿床。这类矿床在国外分布比较广,其中比较重要的有:原苏联土尔盖地区晚古生代磁铁矿矿床、阿尔泰-萨彦地区早古生代磁铁矿和赤铁矿矿床(这两个矿床的成因有争议,许多学者认为属夕卡岩型)、安加拉-伊利姆地区产在爆发角砾岩筒中的磁铁矿矿床、哈萨克斯坦阿塔苏地区泥盆纪的火山-沉积铁矿床和铁锰矿床,伊朗中部巴夫格区的元古宙磁铁矿矿床,智利晚新生代安第斯构造活化区的拉科磁铁矿矿床和德国西部泥盆纪兰-狄尔型赤铁矿矿床。在中国这类铁矿分布不普遍但不少为大型富铁矿,如海南石碌、云南大红山和宁芜地区一些与闪长玢岩有关的铁矿床等等。火山成因铁矿具有产地比较集中,单个矿床规模有时较大,矿石品位较高等特点,是比较重要的铁矿类型。

(3)岩浆型铁矿床。主要有3类:①钒钛磁铁矿矿床。这类矿床在西方又以瑞典南部的典型矿区命名,称为塔贝格型矿床。世界著名的钒钛磁铁矿矿床(区)有:原苏联中乌拉尔的卡奇卡纳尔-古谢沃戈尔矿区、南乌拉尔西坡的库萨矿床组、南非的布什维尔德矿床、加拿大的马格皮耶矿床、中国四川攀枝花和红格铁矿等。这类铁矿在国外探明储量中占的比重不到10%,是钒和钛的重要来源,因而在某些国家和地区具有比较重要的经济价值。②地台碱性岩建造中的磷灰石-磁铁矿矿床。这类矿床与褶皱带发育早期基性岩浆派生的碱性岩有关,属晚期岩浆矿床。在瑞典北部和中部、挪威、芬兰、原苏联等国家已知有这类矿床。其开采量约占世界开采量的5%,主要来自瑞典和原苏联。③超基性-碱性岩-碳酸岩建造中的磷灰石-磁铁矿矿床。这种矿床通常产在中心型超基性-碱性岩浆杂岩体的碳酸岩岩体中。在波罗的地盾、非洲地台及加拿大和巴西等国均有分布。这类矿床矿石易选,可综合利用磷灰石。

(4)接触交代-热液型(广义的夕卡岩型)铁矿床。这类矿床可细分为:①接触交代型铁矿床又称夕卡岩型铁矿床,大部属富铁矿和②热液型磁铁矿、赤铁矿和菱铁矿矿床与接触交代矿床相伴产出,由于矿石品位较高,矿石易选,这类矿床一直是比较重要的开采对象。

(5)沉积型铁矿床。这类矿床主要包括古生代到新生代形成的鲕状铁矿床,按形成环境分为浅海相和陆相两大类:①浅海相沉积矿床的矿体多呈层状,含矿层位比较稳定,规模也较大。国外这类矿床主要分布在欧洲及其邻区,矿石含铁量一般小于40%,个别可达50%,磷含量一般较高,不易分选。②陆相沉积铁矿广泛分布于中新生代河湖相沉积中,一般规模不大,品位也较低。在俄罗斯和哈萨克斯坦有此类典型矿床。目前,在阿拉伯国家、纽芬兰、英国、法国、德国、乌克兰和哈萨克斯坦等国和地区仍在开采这类矿石。

此外,还有一些矿床,如我国白云鄂博矿床,归属问题一直有争议,还有待进一步研究。

赵一鸣(1994)认为我国铁矿地质工作应采取以下对策:①受变质沉积铁矿床应作为最主要的找矿对象,因为这类铁矿无论在国外或国内均是最重要的铁矿类型;②接触交代-热液型铁矿床是我国富铁矿的主要来源,应进一步注意寻找;③要加强我国西部等边远地区铁矿资源的勘查工作;④加强对铁矿伴生元素的综合评价和综合利用研究。

2)锰

据美国地质调查局统计1998年世界陆地锰储量和储量基础分别为68000×104t和500000×104t,按近期产量计算,世界现有锰储量可保证开采80年以上。但我国钢铁工业的不断发展,锰资源尚不能满足需要,找富锰矿和优质锰矿已成为我国地质找矿工作的重要任务之一。锰是地壳上最丰富的元素之一,在各种地质作用中均可发生富集,因而在陆地上和洋底均分布有大量锰矿资源。

(1)产于陆地的锰矿。世界陆地锰矿床按成因可划分为沉积型、火山-沉积型、沉积-变质型、热液型和风化壳型五大类,其中热液型锰矿无多大工业价值,主要为海相沉积(含火山-沉积)型,而沉积变质型和风化壳型(硫化矿床氧化带锰帽除外)实质上是原生海相沉积或火山-沉积型锰矿床经区域变质或风化作用改造的产物。美国地质调查局D.H.德扬等人在1984年调查了世界已知29个具有重要经济价值锰矿床(包括了我国瓦房子、遵义、乐平和湘潭四个矿床),统计得出了世界95%以上已探明的可采储量是来自海相化学沉积型矿床的结论。该结论也适用于中国,这类矿床合计占总数的90%以上。因此在解决我国锰矿问题时,首先必须分析研究世界和我国海相沉积锰矿床形成和分布的主要特点。在世界范围内大陆上的锰矿床虽可出现在各个地质时期,但主要集中在元古宙和老第三纪。而且集中分布于南非和原苏联,占世界已查明资源量的80%以上。锰储量最多的国家有南非、乌克兰、加蓬、澳大利亚、巴西、格鲁吉亚、中国和印度等。如南非的锰储量的95%集中在卡拉哈里矿区和原苏联的尼科波尔和大托克马克等大型和超大型矿床中。国外锰矿石富矿的比率较大,除原苏联以贫矿为主外,一般矿石的含锰量均在30%以上,最富者可达48.5%。我国锰矿赋存的时代不一,主要集中在泥盆纪(占总储量的34.5%)、震旦纪(25.5%)、二叠纪(13.8%)、三叠纪(10.7%)和元古宙(9.9%)。我国有五大类含锰建造,以硅质岩建造和黑色碳质页岩建造的含矿性最好,大型锰矿床多与这两类建造有关。

(2)现代海底锰矿。世界海底的锰资源比陆地上要多几倍。按海底锰质沉积的特点可分为铁锰(多金属)结核和富钴铁锰结壳。结核一般分布在碳酸盐补偿深度以下的海盆中,并含有铜、镍、锌、钴等有用组分。结壳则生长在最低含氧层以下,碳酸盐补偿深度以上的海山区上,其基底一般为玄武岩。有关海洋结核和结壳资源量的报道很多,数值差异很大。据Archer在1976年的估计有结核资源750×108t(锰192×108t)。由于海底结核和结壳除含铁、锰之外,还含钴、镍、铜、铂等多种有用组分,因此从60年代末开始,许多国家陆续加入了海洋资源调查的行列。已查明深海海底资源丰富,具有商业开发的潜力。但即使在开采和加工技术允许的前提下,尚有许多因素(政治的、社会的、经济的)制约着有关的开采活动,商业开采的时间到2010年尚不可能实施。

70年代以来,锰矿床成因研究工作蓬勃开展,其中有代表性的是:①美国地质调查所Mosier和Page根据海洋环境中913个火山成因锰矿床的统计资料,从板块构造观点出发,于1988年提出了“海洋环境中火山成因锰矿床的描述性模式和品位-吨位模式”。该模式主要适合于太平洋沿岸带中—新生代的火山成因锰矿床。②美国地质调查局Force和Cannos从一些巨大锰矿床属浅海沉积这一事实出发,以锰和铁的海洋地球化学性质为理论依据,在1988年提出“黑色页岩盆地周围浅海锰矿床沉积模式”,又称“分层盆地边缘锰矿床沉积模式”。③原苏联学者姆斯季斯拉夫斯基提出的原生锰矿床主要产在地裂作用形成的陆缘海或洋壳扩张产生的裂谷区内,主要是海相火山-沉积型和热液-沉积型矿床。他把地史时期所有海相锰矿床的形成均纳入其所划分的各相对应的造海时期。还把传统上作为稳定地台边缘沉积型锰矿床典型代表的尼科波尔、恰图拉矿床、格鲁特岛锰矿床和我国的瓦房子锰矿床,均列为热液-沉积型矿床。由以上实例可见,从不同的成因观点或成矿模式出发,就需要在锰矿找矿工作的布置上采用与之相应的普查预测准则和方法。

1994年刘曼华对我国锰矿找矿突破的可能途径和对策提出了如下建议:①有计划、有步骤地加强对我国已知含锰层位的详细研究,如我国成锰高峰期(早震旦世,晚泥盆世,晚二叠世和中三叠世)的几个含锰层位以及元古宙含锰地层的研究;②风化型锰矿床应作为寻找富锰矿床的主攻对象;③热液改造型锰矿床在找富锰矿中需给予应有的重视;④以区域成矿预测研究为先导,以有利成矿区带为重点开展找矿工作;⑤应重视海底资源的调查和勘探工作。

3)铬

世界铬铁矿资源极为丰富,储量巨大。据美国地质调查局统计,1998年世界铬铁矿储量和储量基础各为37×108t和76×108t。现有储量几乎可供世界整个21世纪的生产,储量基础可供全球几百年的生产和需求。由于资源高度集中在南非、哈萨克斯坦、津巴布韦、芬兰、印度和巴西等国,美国早已把其列为战略物资,许多没有铬铁矿或铬铁矿储量很少的国家主要依靠进口,很难保证得到长期稳定的供应,同时也促使一些国家勘查和研究低品位铬铁矿的利用问题。

世界所有具有工业价值的铬铁矿矿床都产于基性-超基性岩及其派生的岩石中,其地理分布比较局限。原生铬铁矿矿床从成因上看属岩浆分凝矿床。按矿床的几何形态及含矿岩石的岩性特征和构造环境,通常可分为两类:①层状铬铁矿矿床。这类矿床主要分布于南非、津巴布韦、芬兰和美国等地,尽管层状侵入体中铬铁岩的垂直分布和岩石组合彼此相似,但不同地区的层状铬铁矿矿床仍有明显差异。②豆荚状(透镜状)铬铁矿矿床。这类矿床广泛分布于褶皱区中(乌拉尔、地中海带和太平洋带)或古老地台和地盾上(巴西地盾、波罗的地盾和印度地台)。大型矿床主要发育于原苏联、士耳其、印度和巴西等国。原苏联肯皮尔赛和中国西藏罗布萨铬铁矿矿床均属此类矿床。某些重要矿床兼有两类矿床的特点。层状铬铁矿矿床占世界铬铁矿储量的98%以上,但从目前产量来看,豆荚状铬铁矿矿床约占世界铬铁矿产量的55%以上。③残积-坡积铬铁矿砂矿。属次要类型,在世界铬铁矿储量和开采量中不起重要作用。

4)钒

世界钒储量充足,美国地质调查局1998年统计探明储量1000×104t和储量基础2700×104t,能满足世界长期(约135年)的需要。钒主要分布在俄罗斯、中国、南非和美国。

目前对钒矿床的分类尚无统一的认识。可供开发利用的钒资源一般产于钒钛磁铁矿矿床、磷块岩矿床、含铀砂岩和粉砂岩型矿床中,通常作为副产品大量存在于铝土矿和含钽物质(如原油、煤、油页岩和沥青砂)中,其中岩浆型钒钛磁铁矿是世界钒的最主要来源。

(1)岩浆型钒矿床。属于这一类型的主要是岩浆熔离和贯入成因的钒钛磁铁矿矿床,这类矿床规模巨大,是最主要的钒矿床类型,约占全球钒资源的67%。如南非德兰士瓦布什维尔德杂岩体上带的钒钛磁铁矿矿床、原苏联乌拉尔山东坡的卡奇卡纳尔和古谢诺戈尔钒钛磁铁矿矿床以及中国攀枝花钒钛磁铁矿矿床拥有巨大的钒资源,瑞典、印度和澳大利亚等国也有这一类型的矿床。

(2)同生沉积钒矿床。这类矿床可分为两个亚类:①富碳质同生沉积物容矿的钒矿床是钒的第二个重要来源。如委内瑞拉在原油中,美国在黑色页岩中提取钒。中国南方震旦系、寒武系、志留系中的石煤含有大量潜在钒资源,有些地方的石煤已被开采提取钒,但大部分因品位太低而难以回收。②非碳质同生沉积物容矿的钒矿床。这类矿床主要包括产于某些沉积铁矿和钛磁铁矿滨海砂矿中的钒矿床,如原苏联和新西兰均有此类矿床。

此外,还有后生(受变质)钒矿床和表生钒矿床,这两类矿床目前意义不大,是潜在的钒资源。

二、中国前寒武纪非金属矿床分述

1.硼矿床

(1)资源概况

中国硼矿资源较丰富,硼矿储量(B2O3)约占世界硼矿总储量的12%。

按成因类型划分中国现有的硼矿床可分为沉积变质型、变质热液型、盐湖沉积型、矽卡岩型、地下卤水型、海相沉积型等六种主要硼矿类型。其中,沉积变质型和变质热液型硼矿床主要产出在前寒武纪,是中国最主要的,也是最有工业价值的硼矿床类型,硼矿储量约占全国总储量的50%以上。前寒武纪硼矿床集中产出在辽宁东部-吉林南部地区的辽吉裂谷带内。沿裂谷带从西到东分布有大、中、小等规模不等的硼矿床,断续延伸达200km以上,构成硼矿成矿带。这些矿床主要有:辽宁营口县后仙峪硼矿床、凤城县翁泉沟硼矿床、凤城县二台子硼矿床、宽甸县牛皮扎硼矿床、宽甸县五道岭硼矿床、宽甸县杨木杆硼矿床、宽甸县砖庙沟硼矿床、吉林集安县高台沟硼矿床等。其中凤城县翁泉沟硼矿规模最大,属超大型硼矿床,储量占全区总储量的87.47%(表2-9)。

表2-9前寒武纪硼矿床

前寒武纪硼矿床主要赋存于镁质大理岩中。产出在古元古代辽河群下部层位的里尔峪组白云石大理岩、蛇纹石大理岩中,硼矿体与大理岩产状一致,具有明显的层控特征。矿体产出形态亦受原岩控制,呈大小不等的似层状、扁豆状产于白云质大理岩中或大理岩与其他岩石接触处。厚数米至数十米,长数十米至数百米。

赋矿围岩除大理岩外,主要还有变粒岩、浅粒岩、斜长角闪岩等含硼建造。含矿建造原岩为一套富钠的基性-酸性火山-沉积岩系。研究表明成矿物质来源与古元古代强烈的海底火山喷发有关,矿床属富硼火山沉积岩经受角闪岩相(中压相系)区域变质作用和岩浆热液改造形成。矿体围岩蚀变明显,主要有蛇纹石化、碳酸盐化、金云母化、透闪石化、电气石化等。

前寒武纪沉积变质型硼矿床B2O3平均品位为8.4%。矿石矿物成分复杂,硼酸盐矿物有硼镁石、遂安石、硼镁铁矿;金属矿物有磁铁矿、硫铁矿;非金属矿物有蛇纹石、滑石、水镁石、矽镁石、榍石、磷灰石,以及金云母、透闪石、镁橄榄石、绿泥石等硅酸盐矿物。按矿石中有用矿物成分的不同划分,基本可分为遂安石型、硼镁石型、硼镁铁矿(或硼镁铁矿—稀土元素)型等三种类型。硼镁石型和遂安石型品位相对较高,矿石易选,工业价值较大。如辽宁营口后仙峪、凤城二台子、宽甸杨木杆子和吉林高台沟等硼矿床;硼镁铁矿型品位相对较低,矿石难选,如五道岭子和牛皮扎硼矿床等。

(2)矿床类型与实例

实例1.辽宁营口后仙峪硼矿床(图2-52)赋存于古元古界辽河群里尔峪组蛇纹石大理岩中,该组地层自下而上为花岗岩、阳起石化浅粒岩夹黑云变粒岩和透闪石化浅粒岩、蛇纹石大理岩、黑云变粒岩和电气石变粒岩。矿区构造复杂,后仙峪“翻转”向斜控制着含矿层及矿体的空间分布(张秋生,1984)。该矿床共有6个矿体,呈似层状或透镜状赋存于蛇纹石大理岩中。产状与围岩一致。其中Ⅴ号矿体规模最大,呈似层状产出,该矿体地表出露长度为269m,最大延深为700m,最大厚度为61m,一般厚度在17m左右。储量占全区总储量的75%。其余矿体均为延长百米的小矿体。主要矿石矿物为遂安石、板硼镁石、纤维硼镁石,另有少量柱硼镁石及硼镁铁矿。遂安石是矿区最重要的工业矿物之一,有板状和长柱状两种晶体,晶体粗大,长可达5cm,宽可达3cm,脉石矿物主要为镁橄榄石、蛇纹石,次为金云母、滑石、透闪石、方解石、白云石和菱镁矿。矿石主要为板柱状变晶结构,纤维状变晶结构,交代残余结构,团块状、角砾状、网格状和花斑状构造。矿石类型有硼镁石型、遂安石型和硼镁铁矿型三种。

图2-52辽宁营口后仙峪硼矿床地质图

1—花岗岩;2—黑云变粒岩;3—已蚀变的大理岩;4—硼矿体;5—电气石变粒岩夹黑云母变粒岩;6—电气石伟晶岩;7—闪长岩;8—煌斑岩;9—闪长玢岩;10—晚期中细粒花岗岩;11—第四系

图2-53翁泉沟硼铁矿区地质图

(据中国矿床编委会,1994,有修改)

实例2.辽宁凤城翁泉沟铁硼矿床(图2-53),为变质沉积再造型硼矿床。矿床位于华北陆块辽吉裂谷翁泉沟向斜内。矿区地层为古元古界辽河群里尔峪组,蛇纹石大理岩和夹在金云透闪岩中的蛇纹岩。金云蛇纹岩为含矿层。矿区内断层规模较大,中酸性岩脉较发育。矿区分上下两层矿,九个矿体。矿体呈似层状、透镜状。长约 3000m,宽约1500m。最大延深600m,一般厚度30~50m,厚度变化较大。I号矿体规模最大,储量占全区的90%。矿石类型主要为硼镁铁矿-磁铁矿型。矿石B2O3含量,最高22.68%,一般4%~10%。矿石矿物主要为硼铁矿、硼镁铁矿,次为硼镁石、遂安石、晶质铀矿。脉石矿物为蛇纹石、硅镁石、金云母等。主要为变晶、交代残余结构,条带状、块状、斑杂状构造。

2.石墨矿床

(1)资源概况

石墨是中国的优势矿产之一,资源丰富,天然石墨储量居世界第一位。已知矿产地100多处,分布在20个省(区),已探明储量的矿床51个,其中晶质石墨矿床37个(大中型约占76%),储量占68%。晶质石墨矿物多产于前寒武纪中—深变质岩层中,储量1.5亿多吨。储量最多的省是黑龙江省,其储量约占全国的晶质石墨储量70%以上,其次是内蒙古、山东、河南和四川等四省(区)(表2-10)。

表2-10前寒武纪主要石墨矿床

(2)矿产资源基本特征

我国石墨资源分布虽广泛,但储量相对集中于几个主要成矿区(图2-54)。这与中国大地构造演化规律相关。我国石墨矿床主要为区域变质型矿床。此类矿床多产于前寒武纪中深变质片岩、片麻岩岩层中。区域变质作用形成的晶质石墨矿床赋存于陆块或褶皱带隆起区的变质地质体中。在佳木斯微陆块、华北陆块东缘、北缘及秦岭造山带北缘等形成主要成矿区。因此,黑龙江、山东、内蒙古、山西及河南集中了晶质石墨储量的90%以上。区域变质石墨的成矿期,可从新太古代延续到早寒武世。产于新太古代的内蒙古什报气,新太古代—古元古代中的有山西大同市弘赐堡,内蒙古兴和县黄土窑,古元古代的黑龙江萝北县云山、鸡西市柳毛、勃利县佛岭,山东平度县刘戈庄、莱西县南墅,河南西峡县横岭、镇平县小岔沟,湖北宜昌县三岔垭,云南牟定县戎街、元阳县宗皮寨等矿床。

图2-54中国前寒武纪石墨矿床分布示意图

中国前寒武纪石墨矿床成矿期以古元古代为主。一般产于古老深变质岩系中的矿床,虽然矿石品位较低,但石墨化程度较高,鳞片较大,质优易选。

(3)典型矿床

黑龙江省柳毛石墨矿床位于佳木斯微陆块南部、八面通台凸东端、密敦断裂之北西侧。矿床赋存于古元古界麻山岩群西麻山岩组地层中,该组地层总厚达3566m。石墨矿体呈层状、似层状和扁豆状、透镜状,矿石品位9%~10%。矿床分大西沟、站前和朗家沟三个矿段,石墨伴生有铀、钒、钛等。

山东南墅石墨矿床位于华北陆块胶北隆起南缘,矿床赋存于古元古界荆山群陡崖组地层中。矿体为层状、似层状,产状与围岩一致,多呈东西走向,陡-中等倾角。南墅石墨矿床可分成三个矿区,即家庄矿区,岳石矿区和北墅矿区。南墅石墨矿石墨质量最好、鳞片大,石墨鳞片一般为0.4~2mm。最大6mm,伴生有金红石和硫铁矿。

3.菱镁矿

(1)资源概况

中国菱镁矿资源丰富,但分布不均。前寒武纪晶质菱镁矿矿床是最重要的矿床类型,大部分集中在辽宁省,仅辽东菱镁矿储量即占全国的三分之二以上。另外,在山东、甘肃、河北及四川等地也有晶质菱镁矿床产出。这些矿床都产在元古宙白云质大理岩或白云岩中,与白云质沉积建造密切相关。隐晶质菱镁矿矿床大多产于蛇纹石化超基性岩及其风化壳中。中国从前寒武纪到第三纪均有超基性岩发育,其中又以前寒武纪、加里东期和海西期的超基性岩为多。在陕、甘、内蒙古一带的超基性岩体中已发现有隐晶质菱镁矿矿床。

我国探明菱镁矿产地24处,矿石保有储量近30亿吨。

(2)矿产资源基本特征

中国菱镁矿的产量主要集中在辽宁一带,全国有8个省(区)查明有菱镁矿储量,其中辽宁就占了总量的64.7%,其次为山东、内蒙古占10%。主要有辽宁海城、青山怀、铧子峪、圣水寺、小圣水寺和山东莱州优游山等菱镁矿床(图2-55),(表2-11)。

表2-11前寒武纪主要菱镁矿床

图2-55海城-大石桥滑石-菱镁矿矿带区域地质略图

(据朱国林,1982)

1—第四系;2—石英岩、泥质板岩;3—云母片岩、千枚岩(盖县组);4—白云石大理岩(含矿层);5—石榴矽线石白云母片岩夹条带状白云石大理岩;6—深灰色千枚岩,条带状大理岩;7—变粒岩、白云二长片麻岩,石英二云母片岩;8—菱镁矿矿体;9—滑石矿体;10—元古宙花岗岩类;11—燕山期花岗岩;12—元古宙变质角闪辉长岩;13—中、基性岩脉;14—地质界线;15—渐变地质界线;16—不整合地质界线;17—混合交代地质界线;18—侵入地质界线;19—断层;20—岩层产状

(3)主要的菱镁矿床的地质成矿特征

1)辽宁海城铧子峪菱镁矿矿床:该矿床是中国超大型菱镁矿床之一,累计探明菱镁矿近8亿吨。矿床产于古元古代辽河群变质岩层中段钙镁碳酸盐组的下部。矿床下盘围岩为黑云母片岩,上盘为厚层状白云岩,矿层之间则夹有千枚岩和白云岩层,矿床共分6层菱镁矿体,全长3000余米,其中以第三层矿体质量最好,成层状或似层状产出。

2)辽宁营口县青山怀菱镁矿床:矿床产于古元古代辽河群中部钙镁碳酸盐岩组硅质白云岩中。矿层上下盘多与硅质白云岩直接接触,部分与千枚岩接触,矿层中有大量的几毫米至几米宽的白云石脉,这些白云石脉对矿石质量影响极大。矿体有两层,下层矿矿体,长1750m,厚100m,为主要矿体。不同地段矿石品级变化较大。

3)山东掖县优游山菱镁矿:菱镁矿床产于古元古界粉子山群大理岩组中,主要岩石为大理岩、绿泥石滑石片岩、云母片岩、白云岩、菱镁矿等。矿体呈层状,共有五个矿层,其中第三层最重要,长1200m,厚0~80m。矿石为洁净之菱镁矿,粗、中、细粒结构均有,但以粗粒为主。

4.滑石

(1)资源概况

中国已知滑石矿产分布在15个省(市),滑石矿石保有储量2.3亿多吨,仅次于前苏联。储量最多的省是江西省,占全国总储量的30%。其次是辽宁、山东、青海和广西。这五个省(区)滑石储量之和占全国的95.5%。目前探明滑石产地39处,其中19个大、中型矿区的合计储量占全国总储量98%,储量最大的矿区是江西省广丰县溪滩(为黑色滑石),其储量占全国的28%(表2-12)。

表2-12前寒武纪主要滑石矿床

(2)矿产资源基本特征

我国的前寒武纪滑石矿床主要分为两种成因类型。

1)碳酸盐岩型:此类矿床分布广,储量大,占全国总储量的55%,矿石多属于低铝低铁质的块滑石型和碳酸盐-滑石型。矿石中滑石含量一般在50%~70%以上,很少含透闪石等石棉状矿物,白度为80~92,经手选的滑石产品质量优良。此类滑石矿床为区域变质热液交代型矿床,产于含镁质碳酸盐岩地层中。矿床的成矿时代为元古宙(吕梁期),包括辽宁和山东的该类矿床,如辽宁海城范家堡子、本溪连山关,吉林浑江遥林,山东掖县优游山、栖霞李博士夼、平度芝坊,广西龙胜等。尤以古元古代白云质大理岩中的滑石矿储量多(约占全国总储量的50%)、质量好。矿床成矿作用集中在向斜构造内侧,矿体呈巨大的似层状或透镜状,围岩为菱镁矿大理岩、结晶白云岩或白云大理岩,矿体产状与围岩一致。

海城范家堡子滑石矿床位于华北陆块北缘东段辽吉裂谷中复向斜北翼,矿区内地层属古元古界辽河群大石桥组第二和第三岩段。滑石矿床的围岩为含石英菱镁矿大理岩层,矿区共有六个滑石矿体,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体是主矿体。矿床成因类型为富镁碳酸盐岩中温热液交代型矿床。矿体走向近东西,倾向北北西,地层倾角54°~87°,深部变缓28°~45°,其中Ⅱ、Ⅲ号矿体为中、大型,呈大透镜状或大扁豆状,有分叉复合现象。矿体连续,厚度变化稳定,主要组分分布均匀,构造简单(刘绍斌等,1992)。

广西龙胜鸡爪-古坪滑石矿床(图2-56)产于新元古代板溪群合桐组白云质大理岩内。矿床顶板是白云质大理岩,底板是细碧角斑岩。矿床沿北东向走向断层展布,矿带长20km以上,被一组北西向断层切割成大小不等的断块。在断块中最大的矿体长1000m,宽280m,厚140m,呈巨大的似层状、透镜状分布;小矿体均呈大小不等的透镜体,沿断裂方向断续分布。矿石矿物成分简单,99%为滑石,含少量金红石、绿泥石;围岩蚀变以透闪石化、绿泥石化为主。矿体产状与围岩一致。矿石质量好,均为Ⅰ、Ⅱ级品。(刘绍斌等,1992)。

2)沉积-成岩型:为中国近几年新发现的一种类型,主要分布于江西、湖南、四川等省,储量约占全国的28%,如江西广丰县溪滩、乐平县牯牛岭、湖南石门县枫相坡(东山峰)。含矿层位属震旦系上统灯影组中、底部。以江西广丰县溪滩为例:矿体围岩顶板为夹鲕状白云质灰岩底板为假鲕状硅质岩、硅质灰岩和粘土白云质灰岩,与矿层为连续沉积。矿石为以硅钙质为主的黑色滑石。

图2-56广西龙胜鸡爪矿区8号勘探线地质剖面图

(据国家建材局广西地质队)

1—板溪群拱洞组千枚岩、变质砂岩;2—板溪群合桐组白云石大理岩;3—板溪群合桐组枕状细碧岩;4—滑石矿体;5—断层

在河北滦平县太古宇片麻岩中还发现有花岗岩化热液交代滑石矿床。

5.磷矿床

(1)资源概况

中国前寒武纪磷矿资源比较丰富,其保有储量约占全国磷矿总量的69.71%。(表2-13)前寒武纪磷矿床的分布比较广泛(图2-57),但以西南地区储量为最多,质量最佳,其次为中南地区。主要大型-超大型磷矿床集中分布在贵州开阳地区、瓮福地区、湖北的宜昌地区、胡集地区、保康地区和江苏连云港地区等六个区域。其中超大型矿床有湖北荆襄、湘鄂、白果坪,贵州开阳、瓮福等5处,大型矿床有内蒙古布龙土,湖北白竹、丁家河、晓峰,贵州用沙坝-牛赶村、小坝-英坪,四川唐坊等7处。

中国内生磷灰石矿床主要分布于北方的华北陆块。成矿时代多为元古宙,主要分布在辽宁、河北、山西、山东等省,有一些储量已达超大型规模的变质成因磷矿床,但因其品位低,难开采,尚未利用。此外,在新疆、内蒙古及黑龙江也分布有少许磷矿床。

(2)矿产资源基本特征

中国前寒武纪磷矿成因与世界上相一致,大致可分为以沉积为主的沉积磷块岩矿床、内生成因的磷灰石矿床和沉积变质成因的磷灰岩矿床三种类型。

1)沉积磷块岩矿床:中国前寒武纪沉积磷块岩矿床的成磷时代主要为震旦纪。矿床主要赋存在震旦系陡山沱组,这类矿床为稳定海相沉积型。具有矿层厚、品位高、储量大、层位稳定的特点。因为扬子陆块成矿环境相对稳定,成矿时间从新元古代一直延续到早寒武世。

磷矿床集中产出在扬子陆块西部、秦岭褶皱带之南,分布于陕西、湖北、湖南、贵州、四川等省,其中黔中聚磷区和鄂西聚磷区为两个主要磷矿生产基地。

鄂西聚磷区,扬子陆块东南缘中西段内。成磷时代为震旦纪陡山沱期。含磷岩系主要由白云岩、磷块岩、粘土岩等岩石组成,矿层产于粘土岩之上和白云岩之下的过渡部位,成层状、似层状产出,主要可分为上、下两矿层。主要矿石矿物为胶磷矿,常呈隐晶胶状,矿石类型以硅钙质磷块岩为主,P2O5平均品位大于20%。该聚磷区内的荆襄、湘鄂、白果坪等磷矿床均为超大型磷矿产地。该区探明储量的矿床约60个,储量约占全国总储量的20%。

表2-13前寒武纪主要磷矿床

黔中盆地位于贵州的开阳-瓮安一带,成磷时代为震旦纪陡山沱期,属于扬子陆块中的黔中台地北东缘的台盆凹地,分布面积达2万多平方公里。陡山沱期含磷岩系,主要为碳酸盐岩、磷块岩及粘土岩;多含磷质叠层是。主要可分为上下两个工业矿层,上矿层延伸稳定,多呈倾斜至缓倾斜产出,厚13~33m,P2O5平均品位约25%,矿石以胶磷矿为主。该成磷盆地已有探明储量的矿区约50个,保有储量十数亿吨,其中开阳、瓮福两个超大型磷矿产地以富矿多、品位高而闻名。

图2-57中国前寒武纪磷矿床分布示意图

2)沉积变质磷灰岩矿床:该类矿床主要由海相火山沉积的磷块岩经区域变质作用而形成,时代为新元古代。主要分布在江苏、安徽、湖北等省。含磷岩系从苏北经安徽肥东、宿松至湖北黄梅、大悟,构成大致呈北东-南西向断续分布的苏皖鄂成矿带。湖北大悟黄麦岭磷矿是该类型最具代表性磷矿的矿床。

湖北大悟黄麦岭磷矿产于新元古代,矿体呈层状,可分上下两层,矿层厚度可达40余米;原生带磷矿石含P2O5在10%左右,而在风化带中含量增值16%;矿石易选,并有伴生硫可综合回收利用。

3)内生磷灰石矿床:内生磷灰石矿床大多赋存在基性片麻岩、基性-超基性岩及碱性岩中。我国磷灰石矿床主要分布在河北、辽宁、山东、山西等省,属华北陆块范围。产出层位的时代多为元古宙,已探明储量的产地共有二十余处。内生磷灰石矿床在储量规模和矿床数量上均远不如磷块岩矿床,但由于该类矿床具有易选、综合利用价值高等特点,因而仍是磷的重要来源之一。其中最主要的有河北矾山磷灰石矿床(图2-58)。

图2-58河北矾山磷铁矿区纵剖面图

(据冶金516队、北京大学地质系,1980)

1—黄土;2—砂砾层;3—含砾亚粘土层;4—辉石岩;5—黑云母辉石岩;6—矿体及编号;7—磁铁矿磷灰石岩;8—矿体;9—斑杂状正长黑云辉石岩(似伟晶岩);10—似粗面状正长辉石岩;11—云斑状正长辉石岩

河北涿鹿矾山铁磷矿是我国北方内生磷灰石矿床中品位较高、选矿效果好的唯一大型内生磷矿。矿体产于偏碱性超基性-碱性杂岩体内,属晚期岩浆矿床,杂岩体呈椭球形侵入中元古代蓟县纪雾迷山组,面积超过20平方公里;矿体形态呈似层状,连续完整,厚度较大。矿石类型主要可分为黑云母辉石岩型、磁铁辉石岩型、磷灰石型和正长黑云辉石岩型;矿石矿物主要为磷灰石及磁铁矿,脉石矿物主要有次透辉石、黑云母及正长石;矿区内P2O5平均品位大于11%,全铁含量13%左右。

我国前寒武纪磷矿资源在总体上具有以下几个特点:①矿床类型齐全,但以沉积磷块岩矿床为主。②产磷时代较多,以震旦纪(部分矿床延续到早寒武纪梅树村期)为主。③矿石品位较低,以贫矿为主。全国磷矿P2O5平均品位为16.8%;四分之三左右的储量,品位在12%~24%之间。④难采矿多。我国磷矿床大部分成矿时代较早,尤其是北方地区,演化作用强,矿石胶结致密坚硬,且许多矿体呈倾斜,给矿山开采带来了一些列技术难题。⑤难选矿多,易选矿少。磷矿中大部分为中低品位的矿石,且以胶磷矿为主。这类矿石颗粒细微、嵌布紧密,属世界上至今尚未解决选矿问题的难选矿石。

从总体上看,我国磷矿资源分布极不平衡,探明储量南多北少,大型磷矿产地及富矿高度集中在中南部地区。

6.硫铁矿

硫铁矿通常指黄铁矿、白铁矿和磁黄铁矿三种含硫矿物。前寒武纪硫铁矿床的矿石储量约为全国总储量的15%以上。其中超大型矿床3个,特大型矿床1个(表2-14)。

表2-14前寒武纪主要硫铁矿床

前寒武纪硫铁矿矿床类型主要包括沉积变质型和多金属型两种硫铁矿矿床类型。

沉积变质硫铁矿矿床产于沉积变质岩系中,呈层状、似层状、透镜状。矿石矿物以黄铁矿为主,脉石矿物以石英为主。代表性矿床有广东大降坪矿床、辽宁大荒沟、六块地矿床等。

多金属型硫铁矿矿床产在中酸性侵入岩、火山沉积碎屑岩、碳酸盐岩、变质岩中。矿体多为似层状、透镜状。矿石矿物主要为黄铁矿,常伴生有Pb、Zn、Cu等多金属矿产。典型矿床有:内蒙古炭窑口、甲生盘矿床,浙江绍兴西裘矿床等。

广东大降坪矿床为沉积变质型硫铁矿矿床,硫铁矿储量1.93亿吨,属超大型硫铁矿床。该矿床的地质特征叙述见第五章。

7.蛭石

我国前寒武纪蛭石矿床类型较多。目前以位于塔里木陆块北缘库鲁克塔克地块中且干布拉克蛭石矿床最为著名,是超大型矿床。蛭石矿床产于超镁铁岩-碳酸岩杂岩体内。该杂岩体包括有超镁铁岩、碱性岩和岩浆碳酸岩,为多期次侵入形成。岩体侵入同位素年龄为900~862Ma(何国琦等,1994),属晋宁期。含矿岩体围岩为古元古代兴地塔格群。蛭石矿主要分布在蛇纹岩和黑云母次透辉岩中。矿带长3100m,平均宽400m,平均深度20m,最深50m。探明矿物储量达1839万吨,且富矿占总储量86%。在杂岩体的黑云母次透辉岩中,个别在碳酸岩中还产出磷灰石矿,规模达大型。

8.毒重石

毒重石又名碳酸钡矿,一般不易单独富集成矿。在重晶石矿床中有时有毒重石共生。据目前所知,四川城口巴山毒重石矿床是一个超大型矿床。含矿建造为海相硅质岩泥岩建造,矿体产在震旦系灯影组硅质岩、含碳质硅质板岩内。矿床成因类型为热水沉积型。

参考资料:磨矿专家系统