建材秒知道
登录
建材号 > 基础建材 > 正文

冲积砂矿

周敏

冲积砂矿基本信息

中文名称 冲积砂矿 外文名称 Alluvial placer
成    分 常含有自然金锡石磁铁矿 性    质 化学稳定性强的比重大有用矿物

冲积砂矿矿物分类

1河成砂矿床,原生矿石被搬到河流的中下游,因水流速度变缓沉积而成。比重大的有用矿物分布在粗砂层或砾石层中。并常在砂砾层的床部形成富集带。这类矿床经历的自然淘洗过短还不够强烈。冲积砂矿专用选矿设备?冲积砂矿的类型矿中多夹杂有砾石和黏土,并且分布不均匀。我国黑龙江,吉林,内蒙古等省区的砂金矿多属这类矿床,具有相当大的工业价值,在南方一些省区还形成有褐矿,稀土矿(主要矿物为独居石),铌钽矿以及砂锡矿矿床。

2海成砂矿床:俗称海滨砂矿,并也包括湖滨砂矿,这类矿床系在海(湖)岸上经潮汐及风浪作用。将河流中带来的碎屑物质,或海岸上岩石崩解的物质加以淘洗富集而成。砂砾经过波浪的反复冲刷推移,分选程度较高。颗粒圆度也较大,含泥很少。但在被侵蚀的海岸或湖岸上常有不同粒度的砂,砾堆积。实际生产中冲积砂矿的开采及要用的选矿设备? 冲积砂矿是矿物的重要来源.目前世界上有80%以上的锆英石和大部分含钛矿物,独居石是从砂矿中获得的。尤其是海滨砂矿更为重要。我国有着漫长的海岸线,在广东,广西,福建等省区沿海,台湾和海南岛海岸以及山东半岛,辽东湾等海岸线上赋存有大量海滨砂矿,是我国重要的稀有金属矿产资源,目前己在不少地区建立了选矿厂

包括河成和海成砂矿,一般采用水枪一砂泵,电铲推土机或采砂船开采,原矿中的有用矿物基本已是单位分离状态,故不需破碎磨碎。采出后的矿石先经筛分除去不含矿的砾石,含泥多的矿石则需进行脱泥,然后送去选别。砂矿中的重矿物含量一般是不多的。故首先需应用处理能力的设备粗选,常用者有大型跳汰机,圆锥选矿机和螺旋选矿机等。它们需随采扬的推进而搬迁,故除了安装在采砂船上者外,必须考虑到拆装方便.经过粗选得到的重砂精矿要送到精选车间或中央粗选厂处理。精选厂中装有重,浮以太电选设备,将各种有用矿物分别富集出来成为最终精矿,达到综合回收的目的。?

冲积砂矿造价信息

市场价 信息价 询价

冲积砂矿矿物简介

原生矿床中化学稳定性强的,比重大的有用矿物,在搬运过程中受到淘洗,因而更为集中。常含有自然,铂和石,磁铁矿钛铁矿铬铁矿金红石,锆英石,独居石,铌钽铁矿,褐钆铌矿以及金刚石等矿物。各种有用矿物的含量比例变化很大。因而矿床类型也多种多样。但矿床中总是有多种成分共生。脉石矿物以耐风化的石英最多,其他还有石榴子石,电气石重晶石角闪石云母等.

冲积砂矿常见问题

喷砂矿棉板哪个品牌

品牌矿棉板厂家   品牌矿棉板价格品牌矿棉板,龙盛主营品牌矿棉板,专业   品牌矿棉板咨询:13383319157

全风化与区分坡积物,冲积物问题

如果有残余结构,不应该就是全风化吗(如果要区分全风化这一层),下伏地层为基岩(感觉残积物准确些,但残积物一般颗粒大。)

砂岩规格有哪些

1.黄砂岩荒料一般是指直接从矿体上开采下来的料,它包括用风钻等设备钻孔直接开裂、用切割机切割开采的,开采的规格尺寸是根据地形、矿体分布形状来确定的。有纹理的黄砂岩一般开采尺寸比较乱,纯色的一般用切割...

那里产的铬矿好砂、宝珠砂比较

铬铁矿砂还是南非的最好;宝珠砂最早产于三门峡渑池县。二者都可用于树脂砂铸造、水玻璃砂铸造等面层砂或者砂芯。其优缺点如下:1、宝珠砂堆积密度小于矿砂,降低高质量型砂的使用成本2、宝珠砂粒型极似球形,...

金矿尾砂多少钱一吨

你好,我是采矿专业,研究的方向是尾砂充填,对你这个问题,不能具体怎么回答你的,金矿尾砂里面金矿品位以及里面还存在的伴生矿品位,据我知道的一个矿,别人用矿里的金矿尾砂制砖,矿里还会给制砖厂的老板一块砖补...

海砂矿概述

海砂基础知识

在地球的很多沿海地带,和海岛上较为 常见,印尼海砂原矿的品位在42%到51%之间,经过磁选后生产出来的海砂矿的典型指标如下:Fe:55%-58%,SiO2小于5%,Al2O3小于5%,S小于0.1%,P小于0.1%,TiO2在7%到13%之间,粒度在0到2mm之间,水分在5%左右。成品仅仅是经过两级磁选后得到的,没有经过球磨这道工序,球磨后,再选一次,品位能够达到60%到61%之间,主要供应选矿厂。

砂矿露天水力开采正文

中国很久前即开始人工淘采砂矿,1673年曾用附近高山天然水源,开凿明沟,引水冲淘砂矿。1929年在广西水岩坝砂锡矿用水枪砂开采,在望高砂锡矿用自然水压,装备水力提升器开采,节省了电源,经济效果良好。1949年后,砂矿露天水力开采由开采砂锡、砂金发展到开采锰矿、铌铁矿、锆英石、金刚石等,甚至用水力开采粘土。使用水力开采的矿山、基建时间短、投资少、设备简单、生产率高、成本低、投资见效快、技术经济效果良好。 砂矿床开拓基坑开拓法 采场内开掘长约40~50m、宽10m的基坑,坑内布置砂泵扬送。视矿体厚薄,基坑可一次或分段掘到矿床底板,坑内矿浆池深度一般为1.5m左右。

堑沟开拓法 开掘堑沟,在沟内设输矿沟道,自流运输砂矿。如越过凹地,可与自流倒虹管配合,不用动力,经济可靠(图1)。 平硐溜井开拓法 开掘平硐和溜井通向矿体。在溜井中安设溜浆管,平硐底板镶砌冲矿沟。本法适用于喀斯特山坡地区的低凹分散矿块,为节约动力,应尽量采用自流运输,避免砂泵扬送。目前使用的平硐长度已达2.6Km。溜井分垂直和倾斜两种,前者应用较多。溜井用密集支柱支护。溜浆管的管径通常为350mm,矿浆通过该管送入平硐中的冲矿沟。冲矿沟布置方式有两种:①砌筑于平硐底板上,适用于服务年限短的矿山;②在平硐底板下面开掘。管道与冲矿沟的连结处设有缓冲池,以减少冲击力,防止矿浆从管内流出时飞溅。管道上部入口处应设格筛,以防大块和泥团阻塞管道。

采矿方法主要是冲采,有时要进行残矿回收,在有些砂土中需预先松动和清理废石。冲采水枪的进水管直径为150~200mm,喷嘴直径常用38~65mm,压头为50~150m;耗水量为采砂量的1.7~14倍,在高山缺水地区,控制在3倍以下。水枪距工作面的最小距离,通常与阶段高度值相近。水枪移动步距为4~6m,砂泵移动步距为50~200m;或先将矿浆池前移,当砂泵吸入管加长至50~90m后,再移动砂泵。

水力开采一般不适用于严寒地区。在气温低于 5℃的地区,应有防寒措施,如对水泵、砂泵和水管等进行防冻;在水管较低点设放水闸门,工作停止时注意放水;设置备用水管;采用高阶段时,采取减少水量的措施,将水压提高50~60%;采场底板坡度比夏季加大25~30%等。

冲采法 有逆向、侧向、顺向及联合冲采法,以逆向冲采法应用较多(图2)。该法系将水枪对准工作面,用射流在台阶底部掏槽,使砂土坍陷,与水混合成矿浆,逆向流往矿浆池和冲矿沟,可充分利用射流冲击力,减少耗水量。由于部分残矿不能回收,采场底板有裂隙或溶洞时,又有部分矿石沉积,矿石损失率一般为5~10%。冲采时表土和夹层混入,使出矿品位降低;但同时有部分废石被筛出,又可使出矿品位相对提高,一般实际贫化率为5~10%。 砂矿的预松动 可提高水枪效率,降低水电消耗和采矿成本。松动方法有爆破法和水压法。前者使用较多,经济效果良好,在高山缺水地区更为显著,每吨砂矿的耗水量可降至1.7t。后者适用于具有渗透性的砂矿,在距阶段坡顶线2~3m处插入一排钢管,插深约2m,管距约3m,压入高压水。经数小时可使土岩塌落,采一吨砂矿耗水0.5~0.7t。此法与底部掏槽相结合,效果良好。

残矿回收 有的残矿是由于工作面底板坡度而形成,有的则为残留于喀斯特溶洞中的砂矿。前者一般先用爆破法松动残矿,然后用水枪逆向冲采,再调整喷嘴直径,用顺向冲采法清扫底板残矿,并用小型移动砂泵扬送矿浆至主砂泵的矿浆池内或冲矿沟中;不能冲走的废石,可用人工或机械清理。后者可用胶管小水枪冲采,配合小型移动砂泵;如溶洞狭小,可用水力射流提升器回收。

水力运输分自流和加压两类,前者不耗费电力,生产成本低,又分沟道运输和管道运输两种方式。沟道运输可就地取材,基建投资少,中国广泛采用。在地形条件限制时,往往辅以自流管和倒虹管。

沟管线路选择应满足:①基建工程量小,架空部分少,施工方便,利于维修;②线路尽可能取直,线路转角不小于120°;③使大部分砂矿或剥离物能自流运输,少用辅助砂泵;④自流运输的沟道坡度大于砂矿流动的临界水力坡度,线路转角处最好有100mm的落差;⑤沟道坡度过大时,用跌水落差调整,以减少磨损;⑥在地形有起伏时,可用自流管和倒虹管,在最低处设排矿阀。

自流运输 ①沟道断面 有半圆形、矩形和梯形。后两种在生产中广泛被采用。矩形断面的开挖工程量小,流深较大,砌筑方便,但更换沟底衬板不方便,大泥团较多时易阻塞沟道,水力半径小。梯形断面与之相反。取二者之长,可以上半部为矩形,下半部为梯形。冲矿沟的深度应为矿浆流深的2倍以上。

② 沟道坡度 矿浆自流沟道的最小坡度,与浆中的土岩粒度、矿浆浓度和衬砌材料有关,平均粒径愈大,要求的坡度也愈大。一般应比临界坡度大10%以上。当矿浆浓度为20~30%时,冲矿沟最小坡度约4~6%。

③ 衬砌材料 常用的有石灰岩、大理岩、花岗岩、耐磨铸铁和辉绿岩制品等。各种主要衬砌材料的优缺点和通过万吨矿石的实际材料磨损率见表。 沟帮和沟底的磨损比约为1:3;距沟底5cm以上的部位磨损很少。

④ 泥团处理 冲矿沟内矿浆流动时,常有泥块粘裹石块而成的大量泥团,阻塞冲矿沟,造成事故;含泥率高的矿区尤甚。泥团呈球状,较坚韧,必须冲压打击,才能破碎。处理泥团的主要设施有六面条筛和电动圆筒筛。

⑤ 倒虹管运输 通过宽阔较深的洼地,可用倒虹管自流输送砂矿。倒虹管由管与铸铁管组成;用辉绿岩铸石衬里的倒虹管,使用效果更好。用倒虹管时流量愈大,矿浆浓度愈大,所需的静压头就越高。为减少水力坡度,降低静力压头,必须合理选择管径。管径必须由大到小,逐渐减小,并用渐缩管相互连接。入口段矿浆的流速须大于1.4m/s,扬送段流速不低于3m/s,矿浆在管道中流速为临界流速的 1.1倍。矿浆入口处设置间距25mm的条筛,在谷底平缓段安装球形阀,以清洗和排放阻塞管道的干结矿石;矿浆入口处还应设清水池,以调节矿浆浓度和流量,并在突然停电时用来冲尽管内矿砂。条筛前的矿浆沟应安设闸门和储矿池,以便控制和调节砂矿量。平缓段的弯管角度应大于120°~160°,以避免转弯处所形成的涡流区。

加压运输 地形条件不允许自流运输时,用砂泵加压水力运输。砂泵一般均采用吸入式。如果需要串联作业时,中间升压泵可采用注入式。但一般不采用并联作业。矿浆在管道内呈紊流状态。固体颗粒在矿浆中的运动状态相当复杂,有高流速状态、临界流速状态和低流速状态。矿浆在管道内流速与矿浆浓度、管径、矿石粒度和管道阻力系数有关。临界流速状态最经济。正确选定流速数值,可降低电耗和生产成本,减小压头损失和管道磨损。为防止管道阻塞,最小流速应为最大粒径砾石自由沉降速度的1.5~2倍。

矿浆在管道内运动的压头损失,在清水运动压头损失的基础上,考虑到矿浆比重和附加能量的影响来确定。压头损失与流速关系极大:流速低于临界流速时,将有固体颗粒沉降于管道底部而增大阻力;流速过大时,由于管道内的摩擦,消耗能量,也增大压头损失。正确选择临界流速,才能保证压头损失最小。选择最有利的矿水比(单位时间内运出的干矿重量与耗水量之比),可降低水、电消耗和生产成本,提高砂泵与管道的运输能力。

砂浆管道磨损很大,选用管道要注意管壁的厚度,尤其要选择适宜于临界流速的管径以减小磨损。使用的钢管每季应翻转一次,每次转60°~120°,以延长使用年限。如使用200mm的无缝钢管,管壁厚8mm时,通过35~40万米3的砂矿后即完全磨坏,不能再用。

供水水力开采需大量用水,供水方法有自流、机械加压和联合法。为节约用水,采场用水主要取自选厂尾矿池(或水力排土场)。将用过的水澄清回收,循环使用,水源来水作为生产过程耗损水量的补充,仅占总用水量15%左右。旱季耗损多,占20~25%,雨季只占5~10%。加压泵站的位置定在矿区中央的高地为宜,以便充分利用静水压头和缩短管道长度,减少压头损失。泵站贮水池的容积,应能贮备4~5小时的用水量。

紫砂矿和陶土矿有什么区别?

陶土矿是埋藏于地表之下的粉砂岩

  宜兴人把陶土矿统称为“泥”,他们将“泥”又分为三大类:

  1.灰白色为主、颜色单纯的粗沙土质黏土陈“白泥”。原矿呈灰白、桃红、象牙白等色,经淘漂压滤后,表面细腻光亮,烧成以后呈象牙色泽。多用于制作砂锅、煨罐和彩釉工艺陶器。

  2.浅灰、淡黄和黄红色为主的杂色黏土称“嫩泥”,其接近地层表面者,亦称“黄泥”,原矿材质在风化前软、嫩、细。

  3.紫红、紫青、浅紫和棕红色为主的杂色粉沙质黏土称“甲泥”,俗称“石骨”。原矿是深藏在地层里的一种页岩(未经风化),位于坚如铁甲的黄石岩板(宜兴人称为甲泥)下,材质在风化前硬、脆、粗。

  甲泥和嫩泥矿,均富含氧化铁,少者不低于2%,多者可达8%以上。经适当炼制,这两种泥均可烧制深浅不一的黑、褐、赤、紫、黄、绿等色的陶器。

  紫砂矿和陶土矿有什么区别?

  在夹泥、嫩泥陶土矿中,夹杂有一些特种泥矿,宜兴人把这些泥矿称“紫砂泥”。他们将“紫砂泥”又分为三大类:民间俗称紫泥为“龙肌”,称绿泥为“龙肋”,称红泥为“龙皮”。

  1、在夹泥矿层中“藏”有一个透镜状的夹层矿体,矿层厚度一般在几十厘米到一米左右,外观颜色呈紫色或紫红色,有的带有浅绿色斑点,主要成份为水云母,并含有不等量的高岭土、石英、云屑及铁质等,这就是“紫砂矿”,古称“青泥”,可加工为紫泥料。紫泥料具有理想的可塑性,成坯强度高,干燥收缩率小。

  2、在“紫泥矿”中,有时会含有“夹脂”,俗称“泥中泥”。这种“夹脂”有俩种状况:一是单纯的绿泥料,可加工为绿泥料。其产量不多,泥质较嫩,耐火力比紫泥低;一是紫泥和绿泥混杂共生的“团泥矿”,可加工为团泥料。

  3、在嫩泥矿层的底部,存续着一些琐碎的、需经手工挑选的矿料,这就是“红泥矿”,可加工为红泥料。古人把红泥称为“石黄泥”。其含铁量多寡不等,烧成后有朱砂、朱砂紫和海棠红等色。

  皖之寿县,鲁之博山,粤之潮邑,浙之长兴,晋之安泽、乡宁、平定……我国多地亦有瑰丽朴雅,质地的优良沉稳,均难与宜兴紫砂矿比肩。

分享到:微信腾讯新浪更多

马来西亚的锡矿石

马来西亚锡矿储量100万吨(2005年资料 ),仅次于中国,居世界第二位。马来半岛11个州中有9个有锡矿,但以霹雳州和雪兰莪州最多。矿石类型以砂矿为主,主要为冲积砂矿,如世界著名的坚打谷锡矿区和吉隆坡锡矿区,矿石矿物为锡石,伴有独居石、钛铁矿和磷钇矿等,大多来自印支期花岗岩与志留-二叠纪碎屑岩和灰岩内外接触带附近的锡石一石英脉。原生锡矿占次要地位,其成因类型有:(1)热液型矿床。多为锡石一石英脉型矿床,矿石分布在泥质岩层的裂隙中。主要矿石矿物为锡石,伴生有黄铁矿、黄铜矿、毒砂、黄玉、黄锡矿、闪锌矿、石英和铬铁矿等。有的伴有强烈石英岩化。代表性矿床如双溪林明锡矿。(2)接触交代(矿卡岩)型矿床。其特征是锡石发育在花岗岩体与碳酸岩接触处的矿卡岩带中,锡矿化集中在断裂交叉部位及交汇入,如马樟萨塔洪、武吉伯西等矿体。(3)伟晶岩型矿床。规模一般较小,产于各类伟晶岩中,除锡石外,主要伴生矿物有电气石、白云母、黄玉、萤石和绿柱石等,如柔佛州的巴克里矿床。 马来西亚铁矿 Perwaja Steel Sdn Bhd Perwaja Steel Sdn Bhd 印尼锡矿 印尼锡矿 马来西亚煤炭 马来西亚煤炭 马来西亚金矿 马来西亚金矿 泰国锡矿 泰国锡矿 玻利维亚锡矿 玻利维亚锡矿 马来西亚铝土矿 马来西亚铝土矿 马来西亚锡 马来西亚锡 尼日利亚锡矿 尼日利亚锡矿 尼日尔锡矿 尼日尔锡矿 马来西亚钛矿 马来西亚钛矿 老挝锡矿 老挝锡矿

东南亚矿产资源分布

一、概述

金伯利岩曾是原生金刚石的唯一来源。碳酸岩是铌-稀土等稀有金属的重要来源之一。这是两类与碱性超基性岩和碱性岩浆岩有关的较为特殊的岩浆矿床。

金伯利岩由其最早的产地南非金伯利而得名,这种岩石因主要组成矿物为金云母、橄榄石,并多具特征的角砾状构造也曾叫角砾云母橄榄岩,被认为是一种分异差的偏碱性超基性岩。经过长期研究,已肯定金伯利岩岩浆起源于地幔,具有特殊演化和复杂的成岩条件,与发现较晚的含金刚石钾镁煌斑岩实际上可能构成一个渐变系列 ( 梅厚钧,2000) 。

金伯利岩岩体呈岩筒状、岩脉状或小岩席状,常成群产出。典型的岩筒是岩浆及碎屑物质充填火山管道形成的。金伯利岩中常有来自上地幔和上覆盖层岩石的包体或角砾,还有早期金伯利岩岩球、岩屑,岩石结构很不均一。主要组成矿物可有斑状、粗粒和细粒基质的不同世代。金伯利岩的主要矿物成分有橄榄石和金云母,还有镁铝榴石、镁钛铁尖晶石、蛇纹石、碳酸盐矿物,有些还有铬透辉石。岩石化学成分以硅低、铝低、镁和钾高为特征。金刚石在金伯利岩中含量低且不均匀,具有开采价值的岩体含量在一立方米岩石中不过 0 5 克拉 ( 1 克拉 =0 2 g) 。

碳酸岩是一种较少见的岩浆岩,主要由碳酸盐类矿物组成的侵入岩。主要矿物可以是粗粒或细粒方解石,也可以是白云石或铁白云石,还可以有少量的钠、钾、钙碳酸盐以及一些钠长石、钾长石、钠辉石、角闪石、硅灰石、磁铁矿、重晶石等。碳酸岩岩体的最典型产状是呈环状杂岩体,与碱性岩共生或与超基性岩及碱性岩共生。此外也有呈岩墙、岩床以及在近火山口呈岩流与霞石岩岩流、凝灰岩一起产出的。有的研究者认为由方辉橄榄岩组成的局部地幔岩部分熔融产生初始金伯利岩浆,当其受地幔热柱驱动上升时,富含CO2饱和熔液的岩浆经过液态不混溶可分异形成碳酸盐岩浆。碳酸岩中可以含有多种不同矿产,主要含稀土类矿产和铁矿床,有含磷灰石的,有含烧绿石等富铌矿物及含稀土元素矿物的,个别岩体还产铜和铀。

金伯利岩和碳酸岩在时空分布上有一定伴生关系,产出的地质环境和构造控制很相似。两类岩石均产于古老的地盾和稳定地台中,岩体成群分布在大陆板块内地幔隆起的热点,特别是已发育为裂堑及裂谷的地带,受深断裂系统的控制。根据金伯利岩和碳酸岩产状的特点,特别是有的岩筒明显为火山颈,有的碳酸岩与某些碱性岩一起呈岩流产出,近期研究中也特别强调了这类岩浆矿床形成于同火山环境的性质。世界上金伯利岩体和碳酸岩形成于不同的时代,有前寒武纪、古生代和中生代的,一个地区也有不止一个时代的。最重要的含金刚石金伯利岩体形成时代是元古宙和白垩纪。世界是上最重要的金刚石矿床是南非金伯利,其次有俄罗斯西伯利亚雅库特。澳大利亚是最先发现含金刚石钾镁煌斑岩的地区,碳酸岩在东非洲很多地区、巴西、加拿大、美国等都有分布,东非裂谷系广大地区内有众多的碳酸岩产地,并与含或不含金刚石的金伯利岩一起产出。我国先是在湘西探明金刚石砂矿,20 世纪 60 年代在山东蒙阴找到第一个具工业价值的金伯利岩型金刚石原生矿,并进一步扩展到辽宁南部地区。近年来还在贵州镇远、湖北大洪山等地区发现钾镁煌斑岩,进行了找矿地质研究工作。

二、重要矿床

1 南非金伯利岩中的金刚石矿床

在南非已发现 200 多个金伯利岩体,它们侵入于古老的结晶片岩、花岗岩及石炭纪至侏罗纪的砂岩和粗玄岩中。含金刚石的金伯利岩、无矿的金伯利岩和碳酸岩、碱性岩的分布大致呈两条交叉的带,一条呈北东向从桑斯兰起经金伯利地区一直延至东北勒陀利亚。另一条近东西向,由莱索托起在金伯利穿过前一个带延至西北面的波斯特马斯堡。岩筒的分布受太古宙地盾与几个台向斜带交界的隐伏断裂及其交叉处控制。在金伯利地区8 5 km2面积内有 15 个岩筒组成岩筒群,它们常几个集中在一起或分布在一条线上,富金刚石的岩筒位于主干断裂交会部位。

金伯利岩筒平面上多呈不规则椭圆形,直径从 250 ~ 850 m,在剖面上呈陡立的漏斗状,主要岩筒 ( 图 3-13) 开采深度早已超过 1000 m。有些呈岩脉产出的岩体延伸达数十公里。根据重要岩筒采矿和研究资料复原了一个岩筒模式 ( 图3-14) 。上部火山口,常被角砾物质充填,中心有凝灰质沉积,可有金伯利岩脉穿入,中部火山颈,呈圆—椭圆形,四壁直立或向中心倾斜。角砾状金伯利岩为凝灰物质胶结,向下变为无角砾有同源包体的斑状、隐晶斑状金伯利岩,有的岩筒向下变为岩脉。

图3-13 南非金伯利岩的构造环境( 引自米契尔·加森)( 波浪线表示纳米比亚和 Bushmanland 基底中的走向)

金伯利岩原生矿物有橄榄石、金云母、少量铬铁矿、锆石和石墨,次生矿物有蛇纹石、石棉、伊丁石、滑石、绿泥石、方解石、石髓等。金伯利地区的岩筒上部常受到强烈风化,在深数十米的风化蚀变产物 “黄土”和 “蓝土”中都采出金刚石。在岩筒中金刚石分布很不均匀,有的地方可集中到每立方米内含 0 6 ~0 8 克拉。可采地段平均含量为0 000036% ~ 0 00009% 。金刚石有不同的变种,常见的是一种具平滑的或阶梯状层状晶面的八面体,透明无色或。晶体直径从极微小到 8 ~10 cm。

2 鲁中、辽南金伯利岩中金刚石矿床

20 世纪 60 ~ 70 年代,先后在山东蒙阴地区和辽南复县地区发现含金刚石的金伯利岩,是我国重要的原生金刚石矿床。蒙阴有 3 个金伯利岩带,50 多个含金刚石金伯利岩体,辽南有规模更大、质量更好一些的金刚石原生矿和砂矿。

鲁中、辽南地区位于中朝地台上,并且这些地区以分布着太古宙的灰色片麻岩和科马提岩组合的花岗岩绿岩带为特征。更明显的是含矿金伯利岩体局限在郯庐断裂带两侧40 ~70 km 范围内的次级断裂带中。已知原生矿橄榄岩组合具有 3100 Ma 的年龄值,而含矿金伯利岩则为 450 ~490 Ma,大致相当于晚奥陶世,与这一地区当时整体抬升的构造运动时间一致。

图3-14 金伯利岩岩浆系统综合模型( 引自梅厚钧,1989)

含金刚石金伯利岩呈岩管和岩墙状产出,并集合成岩群,3 个以上岩群构成金伯利岩田,岩管直径几十米,少数几百米,出露面积一般不超过 1 km2( 图 3-15) ,岩墙长十几米至几千米不等,宽 0 3 ~0 7 m,局部到 20 m,向下延伸达数百米。一个金伯利岩田内常常有个别岩体达工业品位。研究认为这些岩体大部分应属根部带或浅成相。

金伯利岩结构、成分非常不均匀,岩体边缘相中有震旦系、寒武系和奥陶系灰岩、砂岩、页岩捕虏体,更多的捕虏体是基底的片麻岩和麻粒岩,此外还有纯橄榄岩、石榴子石方辉橄榄岩、石榴子石和铬尖晶石二辉橄榄岩、金云母辉石橄榄岩等地幔岩捕虏体,其大小多为 1 ~10 cm,浅成相岩石具块状构造,多数橄榄石粗晶假象嵌布在由橄榄石、金云母、蛇纹石、方解石、钙钛矿组成的细粒基质中,有时有富金云母的金伯利岩。岩墙中的岩石含粗晶,少具细粒隐晶结构。两个地区金伯利岩中普遍含铬镁铝石榴子石和铬尖晶石。还有少量铬透辉石、镁钛铁矿、碳硅石等,其中铬镁铝石榴子石、铬尖晶石具找矿指示意义。两地区金刚石的晶形、颜色、粒级特征各不相同,如山东胜利 1 号岩管中以曲面菱形十二面体最多,八面体次之,多为褐灰等色,无色至浅黄少于 30%。品位一般为80 ~ 120 ct /100 t。辽宁 50 号岩管中金刚石八面体最多,另有三角薄片双晶和立方体等,颜色以无色为主,褐色次之,不到 10%。所获的大钻石近 60 余克拉,岩体品位在200 ct /100 t 左右。两地原生矿床一定距离内都发现冲积砂矿,金刚石质量优于原生矿床。

图3-15 山东蒙阴红旗六号岩管岩体形态及岩性分布图 ( 地表)( 据国土资源部 613 矿科研队)

3 东非及南非碳酸岩型稀有金属矿床

东非广大地区内都有碱性岩和碳酸岩分布,主要是与东非裂谷系有关,产在裂谷系及与之有关的隆起区内部或附近。岩体形成的时代由南向北逐渐由老变新。津巴布韦的碳酸岩是三叠纪的,赞比亚和马拉维南部的杂岩是早白垩世的,到坦桑尼亚北部沿东非隆起的东部边缘,在南段的碳酸岩是白垩纪的,而北段到现在仍然是间歇活动着的地区。南非的前寒武纪碳酸岩所处的位置认为是此裂谷系南端的延伸部位。

东非大多数碳酸岩呈环状杂岩体。碳酸岩与碱性岩共生,较深部位也有超基性岩。碳酸岩常产在岩体核心,即所谓中心式,如津巴布韦和马拉维、肯尼亚、乌干达等地的岩体。另外也有一些岩体无碱性岩伴生或成岩墙、岩席状分布于主干断裂中,如坦桑尼亚有延伸达 25 km 的例子。

碳酸岩体含有不同类型的矿产,如津巴布韦、南非的碳酸岩含中等品位的原生磷灰石矿,马拉维的奇尔瓦岛上有含磷灰石的白云石、透闪石碳酸岩,有高达百分之几的烧绿石。马拉维还有产稀土的碳酸岩,赞比亚、坦桑尼亚和肯尼亚也有高含量稀土矿物碳酸岩。马拉维南部主干裂谷内的 Kangankunde 火山口有三个铁白云石-菱锶矿碳酸岩构成的矿体含4% ~7%独居石、14%菱锶矿、少量重晶石,是世界上最大稀土-菱锶矿之一。

南非 Palabora 是一少见的含铜碳酸岩碱性岩超基性岩杂岩体。岩体主体为辉石岩,边缘有正长霓长岩,近南北向延长 6 5 km,宽 2 5 km,侵入于较老的花岗岩中。岩体中部有一个中心式碳酸岩株,碳酸岩周围发育的是磷灰石磁铁矿橄榄岩和蛇纹石化的蛭石-辉石-橄榄石似伟晶岩。这种蛇纹石化蛭石辉石橄榄石似伟晶岩在辉石岩大岩体轴部近北端还形成另外两个中心,以橄榄石-蛭石似伟晶岩构成其核心,整个岩体被一系列北东向岩墙切穿 ( 图 3-16) 。这一地区有三个露天矿场,一个开采碳酸岩、磷灰石磁铁矿橄榄岩中的铜矿,另两个开采由金云母风化成的蛭石-橄榄石似伟晶岩中的蛭石和辉石岩中富集的磷灰石。杂岩体中心的碳酸岩体有黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿,岩体含铜平均为 0 69%,副产品有金、银、铂族元素、斜锆石和铀方钍石。

图3-16 南非 Palabora 杂岩体地质略图( 引自梅厚钧,1989)

4 鄂陕秦岭碱性岩带中的碳酸岩矿床

秦岭的碱性岩类分布在华北地块南缘和扬子地块北缘的深切断裂地带,按岩石组合分为两个系列,一个是碱性岩-碱性花岗岩系列,包括霞石正长岩、正长岩-粗面岩、石英正长岩、碳酸岩、碱性花岗岩等; 另一个是碱性基性岩、碱性超基性岩系列,包括霓霞岩、霓辉岩、钛铁霓辉岩、辉石碱长岩、金伯利岩及晚期的碳酸岩等。形成时代从新元古代、古生代到中生代,均属地壳拉张环境下产物。已知代表性矿床属于晚古生代碱性岩,分布于安康—武当—随州一带,如湖北竹山庙垭岩体。属早中生代深源碱性岩建造的在嵩县-卢氏-华县地区,如陕西华县华阳川碳酸岩碱性岩带。

竹山庙垭岩体由正长岩、正长斑岩、方解石碳酸岩和铁白云石碳酸岩组成,产于新元古代和早志留纪地层中,岩体长 2 95 km,宽 580 m,岩体几乎全部矿化,已圈定 40 多个矿体,多为层状、不规则层状透镜状,主矿体长大于 1000 m,宽数十米至 200 m。正长岩、正长斑岩、方解石碳酸岩都含铌与稀土金属,黑云母方解石碳酸岩较富铌,铁白云石碳酸岩和方解石碳酸岩较富稀土,主要矿石矿物有铌铁矿、铌铁金红石、独居石、氟碳铈矿,共生矿物有烧绿石、铌钛铀矿、铌钽铁矿、铌易解石、铌钇矿、磷灰石、黄铁矿等,矿石平均含 Nb2O50 118% ,TR2O30 168% ,稀土元素以铈族为主。

华县华阳川矿床产于太古宙大华群中,碳酸岩由方解石碳酸岩、金云母方解石碳酸岩、磷灰石方解石碳酸岩及后期的白云石碳酸岩脉组成。沿断裂裂隙充填呈脉群产出。围岩为花岗伟晶岩、花岗斑岩、碱性岩脉及其蚀变岩。矿体呈不规则透镜状、似板状,长500 ~ 900 m,宽 5 ~ 20 m,部分为隐伏矿体,矿石矿物包括含铌、铀 ( 钍) 矿物、含钡的天青石、方铅矿、磁铁矿、黄铁矿等,是铀、铅、铌、稀土、锶的大型综合矿床。

三、成矿条件和成因问题

研究金刚石矿床成因有一些特殊的问题,首先是在什么情况下能提供金刚石生成所需的高温高压条件,以及又如何在岩浆温度压力降低时金刚石能不被熔融或分解而稳定存在。现在已有根据的认为含金刚石的金伯利岩浆起源于地下深处,是由地幔岩经部分熔融运移而形成的。这种岩浆的最大特点是富镁、富碱、尤其是富钾。金伯利岩中有方辉橄榄岩、榴辉岩包体。与金刚石共生的矿物除橄榄石、金云母外,常有镁铝铬铁矿、镁铝榴石,都是很好的证明。据实验资料,金刚石形成最适宜的温度为 1200 ~ 1800℃,压力为45 ~ 60 kPa。而且多次实验获得一条近似的金刚石-石墨平衡曲线,当压力不变,温度迅速降低时金刚石可处于稳定状态,但当温度不变压力迅速变化时,则金刚石会由稳定态转化为石墨稳定区内的亚稳定态,最后转化为石墨。所以金伯利岩不是在地下深处缓慢冷却,而是在巨大内压力下,通过爆发侵位于近地表浅处迅速冷却,在这种情况下,金刚石就有利于保持稳定或保持亚稳定态而得以保存。

有关金刚石中碳的来源、金刚石生成时间、生成方式存在不同认识。有一种观点认为金刚石是金伯利岩浆从地下深部捕获的,即金刚石和榴辉岩等一样是事先存在于地幔岩中的组分,一些研究者指出世界许多地区金刚石的年龄都是前寒武纪的,从 3300 Ma 至2700 Ma,而容矿的金伯利岩或钾镁煌班岩的侵位年龄则从元古宙到第三纪都有。还有一种观点认为金刚石是金伯利岩从被同化的含碳岩石中得到碳而生成的,但碳同位素资料不能证明这种解释,而且现在知道地幔的去气作用中,CO2是一种重要的成分。多数人目前持有的看法还是认为金刚石和其他造岩矿物一样是从金伯利岩浆中结晶出来的。并把它归入早期岩浆矿床,认为金刚石是较早从岩浆中分结出来形成的非常分散的浸染体。也有人推测金刚石的形成只能是在深度很大 ( 可能超过 100 km) 压力很高的环境下,碳或碳化物渗移到岩浆结晶作用发生的地方生成的。金伯利岩中的金刚石按其种类、结晶外貌,颜色和粒度都是多种多样的,除了完整的金刚石晶体外,还可见到晶体碎屑,橄榄石、石榴子石中有金刚石的包裹体,金刚石中也有橄榄石、石榴子石等的包裹体,可见金刚石不仅与这些矿物生成时间互相接近,而且也同样受到金伯利岩浆结晶喷发这些急剧变化过程的影响。但现在对于金刚石有多少是在金伯利岩来源的地方生成,在岩浆上升过程中又有多少金刚石晶出以及当岩浆发生气体爆炸时是否也有金刚石结晶这些问题,还很难作出明确回答。

碳酸岩及有关矿床研究较晚,加速开展调查研究是近 40 ~50 年的事情。对碳酸岩的成因也曾有过岩浆、热流交代、捕虏体改造和气体加注等不同认识。有人曾根据方解石有很高的熔点而怀疑可能没有碳酸岩岩浆存在,但到后来实验观察到在由 H2O-CO2联合产生压力为 5 MPa 和 900℃时方解石即开始熔融,特别是到 1960 年观察到喷出的碳酸岩岩浆。综合碳酸岩岩体的野外产状和岩石学、岩石化学诸方面的研究,碳酸岩岩浆成因已不容再有怀疑。特别是碳酸岩含有岩浆岩、特别是碱性岩中所共有的稀有元素,尤其富 Zr、Nb、La、Ce 等微量元素。还有碳酸岩岩石中的锶同位素特点87Sr /86Sr 与沉积成因的碳酸盐岩石明显不同而与伴生的碱性岩相同,它们的87Sr /86Sr 比上地壳物质低,这就说明它们起源地区不是地壳而是下地壳或上地幔。

金伯利岩和碳酸岩有关矿床的成因联系现在已得到很多研究者的肯定。一是不仅在如东非裂谷已知典型地区,而且在一些新的地方都可看到两类矿床在同一岩区内产出。二是岩石学研究确定了它们作为偏碱性超镁铁质岩区岩石在岩石成分上的一些共同之处,可以有根据地推测它们是起源于地下深处,且可能有共同的地幔岩源岩。此外这些岩石都是岩浆通过深断裂带上升到近地表,侵位在同火山环境中,从而受到区域构造的控制。

四、勘查评价要点

含金刚石金伯利岩岩筒和碳酸岩稀有金属矿床已有了根据世界典型地区矿床资料建立起来的矿床模式。

这两类矿床生成和产出的构造背景是大陆内古老地盾及元古宙就已稳定下来的地台。大多是在区域性深断裂带包括时代较新的裂谷带中。也产在克拉通边缘已变形的盖层岩石中,最直接的找矿前提和勘查对象是有关的碱性超镁铁质岩,包括金伯利岩角砾岩筒、富钾镁煌斑岩、碳酸岩及伴生的其他超基性岩、碱性岩以及发生碱交代作用的岩石。大的碱性岩区 ( 带) 及特殊的暗色岩区是找矿有利的方向。金伯利岩和碳酸岩形成的时间从早元古代以来各时代都可以有,但世界范围内重要的形成时代是中元古代和中生代的白垩纪。

金伯利岩特征的产状是岩筒或岩管,碳酸岩的典型产状是环状岩体,此外也呈岩脉及不规则形态,岩体成群分布。金伯利岩体一般都很小,岩筒直径一般几十米,少数几百米,但深度大。在这些岩体分布区内常常有多种其他脉岩分布。有的研究者认为: 碳酸岩中稀有金属和其他矿产产出的深度位置及组合关系可能存在一定规律 ( 图 3-17) 。

据称,现在世界上已发现金伯利岩体近 5000 个,但含金刚石的仅约 500 个,有工业价值的仅是其中十分之一。金刚石在岩体中很不集中,也很不均匀。但人们已掌握了一些判别岩体含矿性的标志特征,如金伯利岩中含橄榄石多并且呈斑晶出现时成矿有利,镁铝榴石含量高含矿性好,铬尖晶石中 Cr2O3含量高含矿性好,微量元素中 Cr/V、Ni/V、Cr / Ti、Th / U 比值高时成矿有利,岩石化学成分 ( Cr2O3+ NiO) / TiO2较高者含矿性好,此外岩体中含纯橄岩、橄辉岩等包体多的成矿也有利。在一些较大的区域中可能先有金刚石砂矿发现,可进一步找寻原生矿床。此外 Cr、Ti、Mn、Ni、Co、PGE、Ba 等异常,碳酸岩矿床还有稀土、U、Th 等异常也都是成矿的标志。

图3-17 超基性-碱性岩垂直截面中含矿碳酸岩的矿物类型( 引自 V I 斯米尔诺夫)

澳大利亚金刚石/钻石的宝石矿物学特征

东南亚地区位于我国东南面,包括印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、越南、老挝、柬埔寨、缅甸、泰国、文莱、新加坡、东帝汶11个国家。人口约55亿,面积约450万平方公里。该地区矿产资源比较丰富,特别是铜、镍、铝、钛,钾盐、石油、天然气,与我国有较强的互补性,受到我国矿业界的较多关注。

一、矿产资源

由于历史和经济等方面的原因,东南亚地区的地质工作程度总体较低。但就目前所掌握的资料,该地区矿产资源丰富,主要矿产包括:石油、天然气、煤、铜、金、镍、铝、锡、钛,锑、银、钾盐、石膏、重晶石和磷,以及铁、锌、铅、铬、锰、钴、高岭土和膨润土等。

1油气资源

东南亚的油气资源主要集中在印尼、马来西亚、文莱和越南,其他分布缅甸、泰国、菲律宾和东帝汶等国。印度尼西亚是世界重要的油气资源国,全国约有60个大小不等的沉积盆地,具有油气远景的陆上盆地面积为80万平方公里,海上盆地面积150万平方公里。已经发现340多个油田和54个气田,其中大油田5个,储量占总储量的57%。2007年印度尼西亚石油储量6亿吨,天然气储量26589亿立方米。石油主要分布在苏门答腊、爪哇、加里曼丹、斯兰等岛和巴布亚。几乎全部赋存在第三纪地层中。较大的油田有中苏门答腊的Minas, Duri, 和Bangko油田,苏门答腊东南海上的Cinta 和 Rama油田、东加里曼丹的Bunyu,Handi 和 Bakapai油田,西爪哇海上的Arjuna 和Arimbi油田等。印度尼西亚的大部分天然气资源位于北苏门答腊省的Aceh和Arun天然气田、东加里曼丹陆上和海上气田、东爪哇Kangean海洋区块、巴布亚的一些区块。印度尼西亚的石油最终可采总资源量为477亿吨,天然气最终可采总资源量为54万亿立方米。

马来西亚2007年石油储量548亿吨,天然气储量23503亿立方米。主要分布在近海的三个储油盆地:(1)马来盆地,面积约224 万平方公里,主要油田包括杜兰(Dulang)油田,塞利基油田(Seligi)等。(2)沙捞越盆地,面积22 万平方公里,(3)沙巴盆地,面积约34 万平方公里,呈北东方向延伸。

2008年统计,越南的石油剩余探明储量为82200万吨,天然气剩余探明储量为192556亿立方米。主要分布在南部海区,北部红河盆地也有少量分布。南部海区的油气田主要分布在头顿—昆仑岛海域,产在九龙盆地、Malay-Tho Chu盆地和Nam Con Son盆地。越南最重要的油田是“白虎”油田,原始可采储量达5 亿桶,其他还有“大熊”(3 —6 亿桶)、Rong油田、Ruby、Rang Dong等油田。

泰国近两年石油储量增长较快,2007年石油剩余探明储量为3973万吨,比上一年增长586%,天然气储量为3312亿立方米,比上一年下降207%。目前已发现油气田超过19个,主要分布在泰国湾、安达曼海、南部平原、中部平原、呵叻高原和北部山间盆地6个含油气区。其中泰国湾盆地最为集中。

缅甸石油和天然气主要分布在若开山脉与掸邦高原之间缅甸中部沉积盆地区和沿海大陆架,目前已经发现陆上油田或油气田19个,海上气田3个。由于过去在沿海大陆架上做的工作不多,所以是缅甸油气发展最有潜力的地区。近些年来,缅甸加强了在大陆架上的找油气工作,并发现了一些油气田。

2铜

主要分布在印度尼西亚、巴基斯坦、菲律宾、老挝、缅甸等。印尼是世界铜资源大国,其官方报告的铜资源量为66206万吨。另据美国地质调查局的资料,2007年铜储量为3500万吨,占世界总量的71%,列世界第三位。铜矿床大多分布在巴布亚省的艾斯伯格山和格拉斯贝格,少量分布在苏拉威西、苏门答腊和爪哇,以斑岩型为主。主要矿床有巴布亚省的艾斯伯格、格拉斯贝格,松巴哇岛的巴图希贾乌等铜、金矿床,还有北苏拉威西和巴占岛上的一些铜矿。

菲律宾铜矿资源非常丰富,1998年铜储量为700万吨,储量基础为1100万吨。另有资料报道,菲律宾铜的资源量达到4020万吨。菲律宾铜矿以斑岩铜矿为主,全国各地均有分布。主要的铜矿床颁布在北部吕宋山区的三描礼士省(Zambales)、本格特省(Benguet)、新比斯开省和南部棉兰老岛的北苏里高、北三宝颜省、东达沃(Davao Oriental)省、南可打巴托(South Cotabato)省,以及中部地区的宿务省等地。地质勘探工作显示,菲律宾仍存在大量的铜矿床和铜矿远景点。

1995年新的矿业法颁布以来,菲律宾在铜矿方面有一些新的发现。例如,HINOBAAN(铜金属储量1806万吨)、Kingking、Maricalum(铜金属储量200万吨)和Tampakan等一些铜矿床被先后发现。其中澳大利亚西部矿业公司在位于棉兰老岛南部南可打巴托省发现的Tampakan铜金矿是世界级的矿床,估计铜储量10442万吨,金储量227-369吨,总价值至少100-200 亿美元。

3金

东南亚金矿资源颁布广泛,大多数国家都有金矿分布,其中印尼最为集中,其次是菲律宾,印尼是世界金矿资源大国,印尼官方报道的金的资源量为5297吨,金储量为3156吨,居亚洲地区首位。金矿床类型多为与第三纪火山岩有关的浅成热液型金矿床和矽卡岩—斑岩型铜金矿床。几乎在所有的岛屿都有金矿的分布。巴布亚省的格拉斯贝格铜-金矿是印尼最大的金矿,也是世界最大金矿之一。

4镍

东南亚的镍矿资源主要集中在印尼、菲律宾和缅甸。印尼也是世界镍矿资源大国,2007年己探明镍储量320万吨,约占世界总量的48%,居世界第8位。平均矿石品位15—25%。主要为基性和超基性岩体风化壳中的红土镍矿,分布在群岛的东部,矿带可以从中苏拉威西追踪到哈尔马赫拉、奥比、格贝、加格、瓦伊格奥群岛,以及巴布亚的鸟头半岛和塔纳梅拉地区等。菲律宾2007年镍储量为94万吨(金属量),储量基础520万吨,列世界第10位。菲律宾镍矿多为红土带(占99%)。由于大部分镍矿处在浅土层,易于开采且成本低。从地区分布看,集中在东达沃省和巴拉旺省(Palawan),矿石储量分别为4757亿吨(占总储量4369%)和4071亿吨(占总储量3738%)。其它有较大规模镍矿资源的省还有北苏里高和三描礼士。近年新发现的费尔尼科(Philnico)镍钴矿已知镍资源量158万吨,钴158万吨。

5铝土矿

主要分布在印尼、越南、老挝、马来西亚和菲律宾等国,印尼已知铝土矿资源量约2亿多吨,储量2400万吨,其中85%分布在西加里曼丹,其余15%分布在廖内群岛中的宾坦岛及其周围小岛上。属红土型铝土矿,为含铝的硅酸盐类岩石在潮湿炎热气候条件下风化形成。主要分布在廖内群岛、宾坦岛、苏拉威西和加里曼丹岛。由于西加里曼丹地理位置偏远,基础设施又不足,所以那里的铝土矿到现在还没有开发。目前只有宾坦岛及周围岛屿上的铝土矿得到开发。

铝土矿是越南优势矿产之一,据越南地质机构的资料,全国铝土矿总资源量约80亿吨(USGS, Minerals Yearbook , 2005),主要分布在越南中南部的多乐(Dak Lak)、达农(Dak Nong)、昆嵩(Kon Tum)、林同(Lam Dong)几省,北部地区也有一定分布。矿床类型主要有两种:红土型和沉积型。其中红土型最为重要,主要分布在越南南方新第三纪—早第四纪高原玄武岩风化岩中。面积超过2 万k ,风化带深可达60m,原矿平均品位Al2O336 —39%,共有405 亿吨储量。主要矿床有达农省的Quang Son, the Gia Nghia等7 个矿床(储量约27 亿吨),林同省保禄矿床(储量约14 亿吨),林同省新濑矿床(储量约18 亿吨)等。沉积型铝土矿产在晚二叠世灰岩中,分布在北方的河江、高平、谅山等省内,一般品位( )39 —65%,总资源量估计有数亿吨。总的矿石质量欠佳,矿床规模较小。

6锡

主要分布在马来西亚、印尼、泰国、越南、老挝等国。马来西亚锡储量100 万吨(2007年资料),占世界总量的164%,仅次于中国,居世界第二位。马来半岛11 个州中有9 个有锡矿,但以霹雳州和雪兰莪州最多。矿石类型以砂矿为主,主要为冲积砂矿,如世界著名的坚打谷锡矿区和吉隆坡锡矿区,矿石矿物为锡石,伴有独居石、钛铁矿和磷钇矿等,大多来自印支期花岗岩与志留-二叠纪碎屑岩和灰岩内外接触带附近的锡石一石英脉。原生锡矿占次要地位,其成因类型有:(1)热液型矿床。多为锡石一石英脉型矿床,矿石分布在泥质岩层的裂隙中。主要矿石矿物为锡石,伴生有黄铁矿、黄铜矿、毒砂、黄玉、黄锡矿、闪锌矿、石英和铬铁矿等。有的伴有强烈石英岩化。代表性矿床如双溪林明锡矿。(2)接触交代(矿卡岩)型矿床。其特征是锡石发育在花岗岩体与碳酸岩接触处的矿卡岩带中,锡矿化集中在断裂交叉部位及交汇入,如马樟萨塔洪、武吉伯西等矿体。(3)伟晶岩型矿床。规模一般较小,产于各类伟晶岩中,除锡石外,主要伴生矿物有电气石、白云母、黄玉、萤石和绿柱石等,如柔佛州的巴克里矿床。

印尼也是世界锡矿资源大国,据美国地质调查局的资料,2007年锡储量约80万吨,占世界总量的131%,列世界第三位。主要分布在苏门答腊东海岸外的廖内群岛,特别是邦加岛、勿里洞岛和新格乌,与我国滇西锡矿和缅甸、泰国、马来西亚同属一个锡成矿带。该矿带长达2500公里以上,其中印尼境内锡矿带长约750公里 。

锡是泰国最重要的矿产之一,2007年储量为17万吨(储量基础为20万吨),占世界总储量的28%,列世界第八位。矿床主要分布在南部地区,包括攀牙、普吉、那空是贪玛叻和拉廊等府。在北部和中部地区也有少量分布。

7钛铁矿

主要分布在越南,马来西亚有少量分布。越南是世界第10大钛铁矿资源国,2007年储量160吨,储量基础1400吨( )。产地30 余处,其中大型矿床2 个,中型10 个,小型11 个。有原生矿,风化残积矿和滨海砂矿。其中滨海砂矿分布最广,储量最大,几乎纵贯越南全境,北起芒街经清化、荣市、顺化、归仁直至头顿和河仙。两个大型钛矿均为海岸砂矿,分别为荣市锦化和归仁吉庆。原生钛铁矿为位于太原城西北的盖占矿床,属中型规模。矿体赋存于辉长岩体中富矿品位可达30 —40%。原生矿体在地表风化后也形成一些残积型矿砂。

8铁

铁矿主要分布在越南,老挝、缅甸、印尼、菲律宾和马来西亚有少量分布。根据越南政府的报告,越南已知铁矿床约200个,13个储量超过100万吨,全国铁矿石总储量超过12亿吨(USGS, Minerals Yearbook , 2005)。已发现的铁矿主要分布在越北及越中地区,平均品位50%。其中河静省的石溪铁矿储量最大,证实储量为544 亿吨,平均铁含量在61%以上,产在矽卡岩中,可露采,正在准备开发。第二大铁矿是黄连山省的贵乡矿床,系风化淋滤型,探明储量118 亿吨,平均含铁56 —57%,也开始露采富矿。老街省的Quy Xa大型铁矿,为火山沉积变质型,储量为112亿吨。

9锑

主要集中在泰国和缅甸,泰国也是世界上锑矿资源最丰富的国家之一,2007年储量为35万吨,占世界总量167%,仅次于中国居世界第二第三位;储量基础为37万吨,占世界总量的86%,也居世界第三位。锑矿资源主要分布于泰国北部地区,包括南邦府、帕府、清迈府等,中部的春武里府以及南部的素叻他尼府等。

10银

主要分布在印尼,菲律宾、缅甸、老挝有少量分布。2005年印尼银资源量为36万吨,储量为114万吨,银矿床主要分布在巴布亚省的艾斯伯格、格拉斯贝格和西爪哇的芝格托克等地。

11其他矿产

煤主要分布在印尼、泰国、越南、缅甸等国;钨主要分布在泰国、缅甸;铅锌主要分布在越南、老挝、缅甸、泰国;铬铁矿分布在越南、菲律宾、缅甸;锰矿主要分布在印尼、缅甸和越南;钴主要分布在印尼和菲律宾;钾盐主要分布在泰国和老挝;磷矿资源主要分布在越南;重晶石分布在泰国、越南和缅甸,2007年泰国的重晶石储量为900万吨,居世界第5位;石膏主要分布在泰国;高岭土主要分布在越南、泰国、马来西亚;膨润土主要分布在缅甸、印度尼西亚和菲律宾。

矿床类型的变化

8541 澳大利亚金刚石/钻石的颜色及类型

西澳大利亚阿盖尔金刚石中大约72%为棕色(亦称“香槟色”“干邑色”),其余大部分则是到近无色和无色,不超过1%的金刚石是非常稀有的粉色、灰蓝色和绿色,特征见图831,图832和表88 (Shigley et al,2001)。目前,阿盖尔的棕色金刚石/钻石和粉色金刚石/钻石已经享誉全球。

表88 Argyle金刚石/钻石的颜色特征及类型 Table 88 Argyle diamond colors and diamond types

a 根据 Chapmen et al,1996 整理,数据有更新;b 同样发现比例 <1%的蓝色和绿色金刚石 / 钻石

西澳大利亚Ellendale具有商业价值的金刚石(>1mm)常呈(图834),1mm以下的金刚石呈无色或浅褐色(Taylor et al,1990)。

南澳大利亚Springfield Basin砂矿和Eurelia原生矿的金刚石/钻石具有相似的颜色特征,据Tappert等(2009a)的统计结果,约40%为淡棕色,20%为深棕色,另外还有无色、和灰色。两个产地金刚石/钻石的氮赋存状态相似,低氮者(<100×10-6)占绝大多数,包括了各种氮集合体状态(Tappert et al,2009a)。

新南威尔士冲积砂矿产出的A组金刚石/钻石包括了稻草黄至浅黄、白色和褐色,B组金刚石/钻石包括50%的褐色或白色(B1组)和50%的(B2组)。A组金刚石/钻石可进一步划分,其中A1组占90%,N含量为(250~2500)×10-6,6%~42%为IaB型;A2组占10%,N含量为(140~900)×10-6,44%~95%为IaB型。B组金刚石/钻石中,B1组N含量小于400×10-6,不到12%为IaB型;N含量为(900~2800)×10-6,33%~65%为IaB型(Davies et al,2002;Taylor et al,1990;Davies et al,2003;Barron et al,2008)。

8542 澳大利亚金刚石/钻石的晶体形态、生长结构及微量元素

西澳大利亚阿盖尔金刚石/钻石很重要的一个特征,就是大部分金刚石/钻石都经历了晶格的变形。不规则形态者的比例小于60%,八面体双晶约占25%,晶体集合体约占10%,强烈熔蚀的十二面体及正八面体-十二面体约占5%,立方体少见。通常,金刚石/钻石的内部和表面常经过了蚀刻,有凹蚀管、六边形蚀坑,以及霜化的表面等特征(Chapman et al,1996)。阿盖尔金刚石常见条带状、交叉阴影线、榻榻米等异常消光式样(Shigley et al,2001)。粉钻常见不规则的内部断裂,互相平行或呈60°/120°交角;可见内部位错;阴极发光具同心圆或六边形的发光式样,证实了晶格缺陷的存在(Rolandi et al,2008)。

西澳大利亚艾伦代尔金刚石/钻石中,粒径在1mm以上者由于经历熔蚀作用而呈晶形圆化的十二面体,表面光滑,光泽较好;粒径在1mm以下者形态主要为平面的、有台阶状生长纹,外皮磨砂感强的八面体(Taylor et al,1990)。通常显示为八面体的内部生长习性,与低碳超饱和的生长条件一致;也有一些金刚石显示出复杂的生长区,指示有几个微生长中心(Smit et al,2010)。

阿盖尔金刚石和艾伦代尔4号岩筒、9号岩筒金刚石在微量元素上特征相似,都亏损Mn,Ni,Cr而富集Na,K,Ti,Zn,Cu,Ga,Rb,Sr。其中,绿辉石包裹体具有很高的K质量分数且高的K/Rb比值,可能指示了金刚石形成源区的地幔富集K和Rb(Griffin et al,1988)。

南澳大利亚Springfield Basin砂矿金刚石/钻石的晶体形态和表面特征与Eurelia原生矿金刚石/钻石相似。Tappert等(2009a,b)对122颗Springfield金刚石/钻石和43颗Eurelia金刚石/钻石进行统计,结果表明:八面体晶形的金刚石/钻石在两个产地中的比例相似,约为20%;十二面体晶形分别为23%和40%;不规则晶形(即金刚石/钻石只有不到一半的晶面发育)分别为36%和26%;假异极像晶形分别为21%和12%;Eurelia金刚石/钻石中还出现了立方体晶形(2%)。两个产地的金刚石/钻石都有双晶以及单晶组成集合体。金刚石/钻石表面纹理多出现在八面体或十二面体晶面上,包括较深的凹坑、蚀坑和较少见的微圆盘,变形壳层只出现于十二面体晶面上。不过由于样本容量较小,上述归纳不能完全代表这两个产地的金刚石/钻石形态特征(Tappert et al,2009a,b)。

新南威尔士冲积砂矿产出的金刚石/钻石经历了强烈的熔蚀,只保留了原重量的50%或更少的比例,呈圆化的十二面体形态。A组金刚石/钻石常见四六面体、十二面体,其中35%为双晶,而极少碎片状;B组金刚石/钻石常见扁平状、拉长状或不规则的十二面体,少见双晶,有15%的金刚石/钻石为碎片状。A组和B组金刚石/钻石的表面磨蚀及放射性破坏的程度有差异:A组金刚石/钻石具浅浮雕似的表面,有扇形条纹、楔形微坑、微形盘刻纹;40%的A组金刚石/钻石有滑动平面,粒状表皮上有碰击痕和细微冻裂,30%有绿色和褐色的斑点。B组金刚石/钻石具浅浮雕似的光亮表面,有半球形凹坑、环形坑;95%的B组金刚石/钻石有脆性形变纹,表面有变形小丘和细小新冻裂,少见绿色和褐色的斑点。

新南威尔士冲积砂矿产出的A组金刚石包括了稻草至浅、白色和褐色,B组金刚石包括50%的褐色或白色(B1组)和50%的(B2组)。A组金刚石可进一步划分,其中A1组的占90%,N的质量分数为 0025%~025%,其中6%~42%为IaB型;A2组的占10%,N的质量分数为 0014%~009%,其中44%~95%为IaB型。B组金刚石中,B1组中N的质量分数小于 004%,不到12%为IaB型;B2组中N的质量分数为009~028%,其33%~65%为IaB型(Davies et al,2002;Taylor et al,1990;Davies et al,2003;Barron et al,2008)。

从生长结构上看,A组金刚石中,75%的为十二面体(包括25%的多元生长),20%的生长结构均匀,5%的呈区块状;B组金刚石中,50%的为不规则脆性形变(B1),50%的生长结构均匀 (B2)(Davies et al,2002)。此外,B组金刚石的矿物包裹体成分特别:石榴石富Ca,单斜辉石亏K,Na,一些透辉石富Ni,Cr,橄榄石含较少的镁橄榄石、Ni和Cr(Davies et al,2003)。

8543 澳大利亚金刚石/钻石的包裹体特征

西澳大利亚Argyle金刚石/钻石的包裹体,包括75%的榴辉岩型包裹体,10%的橄榄岩型包裹体,以及10%不能确定的硫化物。其中,榴辉岩型的原生/同生包裹体包括橙色的石榴子石(57%),石榴子石与单斜辉石(16%),绿辉石(6%),蓝晶石(3%),金红石(2%),柯石英(1%),混合物如金红石-石榴子石,石榴子石-硫化物,石榴子石-单斜辉石-硫化物,石榴子石-蓝晶石,蓝晶石-硫化物(15%)。橄榄岩型的原生/同生包裹体包括橄榄石(45%)、镁铝榴石(9%)、顽火辉石(9%),混合物如橄榄石–透辉石,橄榄石-石榴子石,橄榄石-石榴子石-顽火辉石,顽火辉石-石榴子石(37%)。后生包裹体石墨沿解理和裂隙分布,是Argyle金刚石/钻石最常见的内含物(Chapman,et al,1996;Jaques et al,1989;Griffin et al,1988)。Argyle金刚石/钻石的晶体形态和矿物包裹体类型之间有一定联系,榴辉岩型金刚石/钻石的外皮磨砂感强,有明显的凹蚀管,表面见六边形的蚀坑,而橄榄岩型金刚石/钻石的熔蚀和变形特征不明显(Jaques et al,1989;Taylor et al,1990)。

西澳大利亚Ellendale金刚石/钻石的内含物有榴辉岩型和橄榄岩型两种共生序列。其中榴辉岩型内含物包括石榴子石、绿辉石、柯石英和金红石。而橄榄岩型内含物包括橄榄石、顽火辉石、铬透辉石以及少量的铬镁铝榴石和硫化物(Griffin et al,1988)。Ellendale4号和9号岩筒产出的金刚石/钻石中,橄榄岩型与榴辉岩型的内含物约占相等的比例(Jaques et al,1989)。

南澳大利亚Springfield basin砂矿金刚石/钻石和Eurelia原生矿金刚石/钻石中最常见的包裹体为石墨,常沿裂隙呈絮状分布。Eurelia原生矿金刚石/钻石的一个重要特征就是包裹体组合中含低铁方镁石,指示这类金刚石/钻石是超深部、次岩石圈来源(Scott-Smith et al,1984;Tappert et al,2009a)。Springfield Basin砂矿金刚石/钻石中也有含低铁方镁石的包裹体组合,两个产地的金刚石/钻石成因来源相似(Tappert et al,2009b)。

图836 金刚石/钻石中柯石英包裹体及其Raman散乱光谱

(据 Barron et al,2011)

Figure 836 Coesite inclusion in diamond and its Raman spectra

(Barron et al,2011)

新南威尔士冲积砂矿产出的A组金刚石/钻石主要含橄榄岩型包裹体,橄榄石最常见(具方辉橄榄岩的特征),其次为镍黄铁矿、铬铁矿和自然铁;也有极少数榴辉岩型的石榴子石和辉石类包裹体出现(Davies et al,1999)。B组金刚石/钻石中最多的为透辉石包裹体,其次有绿辉石、单斜辉石、SiO2、钙铝榴石、橄榄石、辉钼矿和榍石,同时还发现了黄长石和自然铜,但不确定是否为同生。除了出现橄榄石这一例外特征,B组金刚石/钻石应归类为榴辉岩型。因为尽管石榴子石、透辉石和单斜辉石的组成很独特,但是它们与金刚石/钻石中的其他榴辉岩型包裹体具有成分上的连续性,表明金刚石/钻石可能是在消减环境中生长的(Davies et al,2002)。

在一定地质条件下,矿床经受改造后,可以一部分或全部地改变为其他的矿床类型。其已知和可能的(从逻辑上分析)转化方式和结果有下列几种:

原生矿→砂矿,如锡、钨、金、金刚石等(图5-14)。

原生矿→氧化矿(风化壳型矿),如铁、铜、锰的原生矿→铁帽。

石墨矿→无烟煤。

成矿系统论

能被转化为其他类型的矿产(矿床)需要有一定的条件,从已知实例看,有以下几种情况:

图5-14 云南山寨盆地砂锡矿成矿模式(据陈华慧等,1991)

1)矿产(元素或化合物)具有同质多像性质,如碳可生成煤、石墨、金刚石等,存在着转化为多种类型矿产的物质基础。

2)一些变价元素,如Fe,U,Mn等,因氧化还原条件的差异,可以形成多种矿物类型和矿物组合类型,因而存在矿床类型转化的可能。

3)一些化学元素具有可产在多种物理化学条件下的性质,即所谓“广谱性”、“广泛性”、“多种亲合力”等,因而可形成多种矿床类型,如铜、铁、金矿床等。有些矿种则缺乏“多种亲和力”,如铬铁矿,它只存在很少数的矿床成因类型,即原生岩浆型和次生残积或冲积砂矿型。

某矿床类型是否由另一类矿床转化而来,还是由分散物质逐步富集起来,这需要做周密的研究,如条件具备,有可能弄清其来龙去脉。参见下图5-15。

图5-15 矿床类型转变的不同情况

当原来矿床类型尚被部分保留而产出位置又毗邻新衍生的矿床类型时,则有可能查清它们之间的亲缘关系。

要着重指出的是,矿床类型的变化还有一种特殊情况,即原有矿床被后来的另一类矿床叠加时(叠加成矿作用),原有的单一矿床类型转变为多种类型共存的多成因矿床,这种情况并不少见,详见第十章“成矿系统叠加与多成因矿床”。

相关内容