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文檔簡介
PAGEPAGE1金屬礦找礦方法2012-
目錄金礦 6一、金礦地質(zhì)概述 6二、如何尋找金礦 7砂金的找礦方法 8一、自然重砂法 8二工程重砂法 9三、砂金舊采跡與民采調(diào)查 10四、地質(zhì)地貌調(diào)查 10五、民間尋找砂金礦的某些經(jīng)驗(yàn) 10(一)根據(jù)地貌和砂金富集規(guī)律確定遠(yuǎn)景區(qū)段 10(二)河流重砂取樣找金 11銀礦 12一、銀礦地質(zhì)概述 12二、找銀礦標(biāo)志 13注意以下兩點(diǎn) 13銅礦 14一、銅礦地質(zhì)概述 14二、找礦標(biāo)志 15鉛鋅礦 16一、鉛鋅礦基本特征 16二、找鉛鋅標(biāo)志 161、鐵帽及氧化礦 162、蝕變標(biāo)志 173、物化探異常 174、褶皺軸部的斷裂破碎帶 175、鍺、鎵、銦、銀等微量元素異常 17鐵閃鋅礦 19鎢礦 23一、鎢礦地質(zhì)概述 23二、找鎢礦標(biāo)志 24錫礦 25一、錫礦地質(zhì)概述 25二、錫礦找礦標(biāo)志 26銻礦 27一、銻礦地質(zhì)概述 27二、找銻礦標(biāo)志 28釩礦 29一、釩的地質(zhì)地球化學(xué)特征 291、釩鈦磁鐵礦型: 302、黑色頁巖(石煤)型: 30二、找礦標(biāo)志 31(一)、釩鈦磁鐵礦型 31(二)、黑色頁巖(石煤)型 31汞礦 32一、汞礦地質(zhì)概述 32二、找汞礦標(biāo)志 33鋁礦 34鋁土礦的找礦標(biāo)志: 36鎂礦 38一、鎂礦資源概述 38二、鎂礦生產(chǎn)工藝 381、菱鎂礦和白云石礦的生產(chǎn)工藝 382、鹽湖水和油田鹵水的生產(chǎn)工藝 40三、找礦標(biāo)志 411、菱鎂礦: 412、白云石礦: 41錳礦 42一、地質(zhì)標(biāo)志 42二、直接找礦標(biāo)志 42三、間接找礦標(biāo)志 431、土壤標(biāo)志 432、巖性標(biāo)志 433、構(gòu)造標(biāo)志 434、地貌標(biāo)志 43鉬礦 45一、鉬礦地質(zhì)概述 45二、鉬礦找礦標(biāo)志 461、斑巖型鉬礦(細(xì)脈浸染型鉬礦): 462、矽卡巖型鉬礦: 463、脈狀鉬礦: 464、沉積型鉬礦床征: 475、鉬的次生礦物: 47鎳礦 48鎳礦的找礦標(biāo)志有: 49鈦礦 50一、鈦礦地質(zhì)概述 50二、找鈦礦標(biāo)志 51高雅輕盈話鈦金 52鈾礦 54一、鈾礦地質(zhì)概述 54礦床類型: 551)不整合型: 552)砂巖型: 553)石英卵石礫巖型: 554)脈型: 555)角礫雜巖型: 556)侵入巖型:(斑巖型) 557)磷灰?guī)r型: 558)破火山口型: 569)火山巖型: 5610)鈣結(jié)礫巖型: 5611)交代型: 5612)變質(zhì)型: 5613)褐煤型: 5614)黑色頁巖型: 5615)其他類型礦床: 56二、找鈾礦標(biāo)志 57成礦構(gòu)造的識別 59怎樣閱讀地質(zhì)圖 61一、不同巖層產(chǎn)狀在地質(zhì)圖上的表現(xiàn) 61(一)水平巖層 61(二)直立巖層 61(三)傾斜巖層 62二、褶曲和斷層等在地質(zhì)圖上的表現(xiàn) 62(一)褶曲 621.背斜和向斜 622.兩翼產(chǎn)狀和褶曲種類 633.褶曲軸 634.樞紐產(chǎn)狀 63(二)斷層 631.縱斷層和橫斷層 632.上升盤和下降盤 633.斷層時代 64(三)巖層接觸關(guān)系 641.整合 642.平行不整合 643.角度不整合 64(四)火成巖體 641.巖基或巖株 642.巖盤 653.巖床 654.巖墻 65三、讀地質(zhì)圖的步驟和方法 651.看圖名、圖幅代號、比例尺等 652.看圖例 653.剖面線 654.分析圖內(nèi)的地形特征 665.分析地質(zhì)內(nèi)容 666.在掌握全區(qū)地質(zhì)輪廓的基礎(chǔ)上,再對每一個局部構(gòu)造進(jìn)行分析: 66地質(zhì)羅盤的使用 67一、地質(zhì)羅盤的結(jié)構(gòu): 67二、地質(zhì)羅盤的使用方法 68(一)在使用前必須進(jìn)行磁偏角的校正。 68(二)目的物方位的測量 68(三)巖層產(chǎn)狀要素的測量 681.巖層走向的測定 692.巖層傾向的測定 693.巖層傾角的測定 69地質(zhì)年代名稱的由來 71地質(zhì)年代表 73金礦一、金礦地質(zhì)概述金的原子序數(shù)79,元素符號Au,它源自拉丁文Aurnm,意為曙光,喻意燦爛的太陽。金只有一個天然穩(wěn)定同位素197,常溫下為等軸晶系晶體,立方面心晶格。天然良好晶形極為罕見,常呈不規(guī)則粒狀、團(tuán)塊狀、片狀、網(wǎng)狀、樹枝狀、纖維狀及海綿狀集合體。純金為金黃色,含雜質(zhì)時,顏色發(fā)生系列變化,含銀或鉑時顏色變淡,含銅時顏色變深。試金板上金的條痕為赤黃色時,成色高;含10%的銀時條痕為悅目的金黃色;含銀20~30%時為草黃色;銀含量超過30%則具有黃中帶綠的色調(diào);含銀超過50%則顯銀白色。金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性,從常溫到高溫一般均不氧化。金不溶于一般的酸和堿,但可溶于王水、堿金屬、氰化物、酸性的硫脲溶液、溴溶液、沸騰的氯化鐵溶液、有氧存在的鉀、鈉、鈣、鎂的硫代硫酸鹽溶液等。堿金屬的硫化物會腐蝕金,生成可溶性的硫化金。土壤中的腐殖酸和某些細(xì)菌的代謝物也能溶解微量金。金具有親硫性,常與硫化物如黃鐵礦、毒砂、方鉛礦、輝銻礦等密切共生;易與親硫的銀、鈀、鉑、銅、鎳、汞、鉍、銻、銠、銥形成金屬互化物。金具有親鐵性,隕鐵中含金比一般巖石高3個數(shù)量級。銅、銀多富集于硫化物相內(nèi);而金鉑多集中于金屬相。金在地核中的豐度為2.6ppm,地幔為5ppb,地殼為1.8ppb。地球上99%以上的金進(jìn)入地核。故地球發(fā)展早期階段形成的地殼其金的豐度較高,因而太古宙綠巖帶,尤其是鎂鐵質(zhì)和超鎂鐵質(zhì)火山巖組合,金的豐度高于地殼各類巖石。由于金在地殼中豐度很低,又具有親硫性、親銅性,親鐵性、高熔點(diǎn)等特性,而要形成工業(yè)礦床需要成千上萬倍的富集才可,規(guī)模巨大的金礦一般要經(jīng)歷相當(dāng)長的地質(zhì)時期,多次成礦作用疊加才可能形成。金在自然界中可呈0、+1和+3三種價態(tài)存在,可以獨(dú)立礦物、類質(zhì)同像及膠體吸附形式產(chǎn)出。迄今世界上已發(fā)現(xiàn)98種金礦物和含金礦物,但常見的只有47種,而工業(yè)直接利用的礦物僅10多種。按晶體化學(xué)原則可將金礦物和含金礦物分為:(1)自然元素類及與銀、鈀、鉑、銅、鎳、汞、鉍、銻、銠、銥呈合金類礦物自然金(Au),含Au>80%;銀金礦(Au;Ag),含Au80%~50%,Ag20%~50%;金銀礦(Au;Ag),含Au50%~20%,Ag50%~80%、含鉑鈀自然金、銀銅金礦、圍山礦、四方銅金礦、黑鉍金礦Au2Bi。(2)金-銀碲化物類礦物有碲金礦、碲金銀礦、針碲金銀礦。(3)金銀硒化物類礦物有硒金銀礦。(4)金銀硫化物類礦物有硫金銀礦。自然金(銀金礦等)按其粒度可分為明金(>0.1mm),顯微金(0.1mm-0.25μm)、次顯微金(0.25μm-2nm)、次電子衍射金(2-0.288nm)。有一種自然金令人矚目,那就是狗頭金。狗頭金是天然產(chǎn)出的,質(zhì)地不純的,顆粒大而形態(tài)不規(guī)則的塊金。它通常由自然金、石英和其他礦物集合體組成。因形似狗頭,故稱之為狗頭金;形似馬蹄,則稱之為馬蹄金。19世紀(jì)中葉,一位木匠在美國西海岸路旁揀到一塊狗頭金,重32kg,從此開啟了加里福尼亞的淘金熱潮。澳大利亞一輛大篷車路過金礦區(qū)時被石頭顛翻,下車檢查竟是一巨大的狗頭金,重77.6kg。迄今世界上已發(fā)現(xiàn)大于10kg的狗頭金約有八千至一萬塊,尤以澳大利亞居多,占狗頭金總量的80%,其中最大的一塊重達(dá)235.87kg。我國發(fā)現(xiàn)的狗頭金,總計(jì)約有千余塊。1909年四川鹽源采金工人在井下作業(yè)時不幸被頂上掉下來“石塊”砸傷了腳,將“石頭”搬到坑口一看,竟是一塊金子,重達(dá)31kg。1982年黑龍江省呼瑪興隆鄉(xiāng)淘金工岳書臣,刨地時碰到了一塊重3325g的金子。1983年陜西南鄭武當(dāng)橋村農(nóng)民王伯禹,揀到一塊810g的狗頭金。四川省白玉縣孔隆溝,1987年又找到重達(dá)4800.8g和6136.15g的大金塊。1997年6月7日晚6時30分,青海門源寺溝金礦第13采金隊(duì)工人在砂金溜槽上發(fā)現(xiàn)了重達(dá)6577g的特大石包金金塊。石包金是狗頭金的一種形態(tài)。從已發(fā)現(xiàn)的狗頭金來看,一般有三種形態(tài),即金包石、石包金和金包水三種。不管在標(biāo)本界,個人收藏界里,這種自然金的估價都是極高的。金礦床幾乎可產(chǎn)于任何巖石類型及任何時代的地層中,但以前寒武紀(jì)綠巖帶最為重要。金的礦化類型有:綠巖帶型(含基性、超基性巖)、火山巖型、斑巖型(含堿性巖、花崗巖)、濁積巖型、黑色巖系型、砂礫巖型、河流沉積物型;按成因類型分有石英脈型、硫化物脈型、微細(xì)浸染型、構(gòu)造蝕變巖型、鐵錳帽型、紅土型等。二、如何尋找金礦1、首先應(yīng)關(guān)注硅化帶、石英脈、次生石英巖。這是因?yàn)榻鸬V化均與硅化關(guān)系密切,可以說無硅不成金。當(dāng)然不是所有的硅質(zhì)體都產(chǎn)金,但含金的硅質(zhì)體大多為煙灰色,水色好。這是因?yàn)楹鸬墓栀|(zhì)體均含有或多或少的硫化物,因硫化物極細(xì),故使石英呈煙灰色。特別是頁片狀石英脈(其內(nèi)可含多條黑色條帶如炭質(zhì)與細(xì)粒硫化物的混合物)含金性好。即便是少硫化物的明金型石英脈,在出現(xiàn)金礦包時,往往都有硫化物如輝銻礦、輝鉍礦、車輪礦、毒砂、魚子狀鉛鋅礦等存在。2、再次關(guān)注斷裂構(gòu)造帶,特別是韌性剪切帶。金礦化無一不與斷裂有關(guān),可以說無構(gòu)不成金。尤其是要關(guān)注超糜棱巖、糜棱巖、微砂糖狀似石英巖、滑石菱鎂片巖,它們往往是富金礦體所在。巨型至大型斷裂帶本身的含金性往往不佳,而旁側(cè)的次級斷裂帶往往是金礦體產(chǎn)出部位。3、第三要注意鐵帽、褐紅色、褐黃色殘坡積物及碳酸鹽的溶溝溶槽堆積物的含金性查定。它們不但本身可成為鐵帽型、紅土型金礦,而且可以指示原生金礦的尋找。4、第四要注意在銻礦、汞礦、砷礦(特別是雄黃礦、雌黃礦)區(qū)找金,就銻礦而言,它既可與金共生構(gòu)成銻金礦床;也可分離,但相距不遠(yuǎn),故有“不在其中,不離其蹤”之說。部分鉛鋅礦的外圍也可找金,如青城子鉛鋅礦外圍;銅礦床的下部。銅鎳硫化物礦床蝕變帶也是找金的好去處。5、與金礦化有關(guān)的蝕變除硅化外,還有鐵白云石化、鐵方解石化、鉻白云母化、黃鐵絹英巖化、冰長石化、細(xì)粒黃鐵礦化、砷、銻、汞、鉍、鉈礦化等低溫蝕變組合。6、關(guān)注基性巖、超基性巖、煌斑巖、堿性巖、偏堿性花崗質(zhì)巖石、碳硅泥質(zhì)巖、不純碳酸鹽巖內(nèi)的斷裂破碎帶及其構(gòu)造蝕變帶。7、開展河流重砂、溝系次生暈及各種化探方法工作,以金找金,是目前最主要的找金方法。8、根據(jù)找金的指示元素找金,如汞、銻、鉍、砷、鉈、硒、鉛、鋅、銅、銀的元素組合異常找金。9、以物探方法查明斷裂構(gòu)造及硫化物分布規(guī)律來間接尋找金礦。砂金的找礦方法砂金的找礦方法很多,常用的方法有5種:①自然重砂法,②工程重砂法,③舊采調(diào)查,④地質(zhì)地貌分析,⑤物探與航空新技術(shù)方法。其中前3種方法是通過取樣調(diào)查,了解是否有砂金的存在,并直接確定是否成礦,屬于直接的找礦方法;后2種方法主要是通過成礦條件分析及評價、研究環(huán)境及沉積物某些特點(diǎn),來推斷是否可能成礦,屬于間接找礦方法,其中地質(zhì)地貌調(diào)查,是砂金找礦分析的基礎(chǔ)。通常在確定到哪里去找砂金礦和在何處何部位布置取樣工程方面,主要是由地質(zhì)地貌分析提供依據(jù)。以下分別介紹砂金找礦的具體方法。一、自然重砂法自然重砂法是根據(jù)砂金顆粒密度(比重)很大,用淘洗盤就能直接選別出來的特點(diǎn),在松散碎屑沉積的表層或不深處挖坑取樣,在野外淘洗直接確定是否有砂金存在的一種方法。取樣包括水系沉積的河流重砂取樣、階地砂礫層沉積露頭取樣和山坡的殘坡積層重砂取樣。前二種取樣,可以了解水系沉積物的含金性、砂金的大致分布范圍、階地含金層的品位及厚度。山坡殘坡積層中的取樣,是在已知有砂金的小溝山地范圍內(nèi),用于追尋砂金來源,通過在山坡和坡腳,按一定間距挖掘淺坑取樣淘洗,根據(jù)見金結(jié)果圈定分布范圍,縮小巖金找礦靶區(qū)。這三種取樣中,應(yīng)用最廣的是河流自然重砂法。河流自然重砂法取樣工作,一般是沿水系上游或沿含金的中小支谷由下而上進(jìn)行。其優(yōu)點(diǎn)是:工具簡單(只要一把鍬、一個淘洗盤),取樣工作量?。ㄍ跍\坑0.3-0.5m深,樣重20-40kg),簡便易行,一個人也可以干,很快就可以直接獲得近地表處的砂金信息。缺點(diǎn)是:由于樣品取在淺近地表處,不能反映深處的砂礫層含金情況,而砂金通常主要富集于砂礫層下部靠近基巖處,因此近地表處的河流重砂測量結(jié)果,在找礦中一般只有定性意義。自然重砂取樣效果取決于取樣點(diǎn)位和層位的選擇。在平面范圍內(nèi),取樣點(diǎn)應(yīng)布于有利于砂金富集的地方,如河流突然變寬處,河流轉(zhuǎn)彎凸岸處,河床淺灘的砂礫沉積區(qū),近主、支流交匯處,河床中巖坎石灘卞方,巖釁的上方,邊灘或心灘處,水流中大障礙物前面,河床坡降由陡變緩處,“關(guān)門山,河谷上方或“迎門山”前方堆積區(qū)等處。在垂直剖面方向上,以靠近底巖的砂礫層底部位置為最好。在砂礫巖區(qū),應(yīng)取在切割砂礫巖層的支溝細(xì)谷的下方河床沉積中。在有多級溝網(wǎng)發(fā)育的山區(qū),應(yīng)優(yōu)先在支谷中取樣。取階地沉積露頭樣品時,應(yīng)盡可能取在砂礫層的底部或近基巖面處。每個樣品樣長0.2-0.5m。樣品重量最少不小于20kg或按體積取0.01m3。(約相當(dāng)于1標(biāo)準(zhǔn)船形淘洗盤滿盤砂樣)。沿河流取樣時,間距視溝谷規(guī)模決定,不必機(jī)械固定。確定取樣點(diǎn),應(yīng)以地質(zhì)地貌條件有利為原則。三五公里長的小溝,可大致按800m間距取樣,十公里左右長的溝谷可按1600m間距取樣。取殘坡積樣時,按平行山坡等高線布置取樣點(diǎn),點(diǎn)距80-40m。所有取樣層位都盡量取在砂礫層或含粘土砂碎石層中,避開純粘土層。舊采尾砂堆應(yīng)從近上部表層直接取樣,采坑深0.3—0.5m。各種重砂采樣都要計(jì)算祥品的重量或體積,以便計(jì)箕品位。樣品在野外淘洗后送實(shí)驗(yàn)室。二工程重砂法是使用砂鉆或探井工程穿透松散沉積層并系統(tǒng)采樣,了解松散沉積含金情況和直接確定含金層品位的一種有效方法。由于砂金及工業(yè)砂金層主要賦存于松散沉積層的底部,所以工程重砂法可以查明深部砂金富集情況,提供直接找礦信息。采用此法的基本要點(diǎn)是布置取樣工程點(diǎn)要有較充分的依據(jù)和具備施工可行性,其次不論何種取樣主程一律要打穿含金層并控制基巖面以下至少0.2m深。使用取樣工程進(jìn)行砂金找礦,必須以地質(zhì)地貌條件分析為基礎(chǔ),根據(jù)找礦標(biāo)志和線索,在成礦有利區(qū)段內(nèi)選定有利部位,按一定工程網(wǎng)度布置工程。有利部位應(yīng)根據(jù)砂金富集與成礦規(guī)律確定。三、砂金舊采跡與民采調(diào)查很多砂金區(qū)的河流上游或支溝細(xì)谷內(nèi)都常見有砂金手工舊采跡,它們是砂金找礦的有效標(biāo)志。根據(jù)舊采跡,進(jìn)一步開展外圍找礦,常常能收到良好效果。較大規(guī)模的手工舊采區(qū)尾砂堆,也常常是具有工業(yè)價值的礦體。另外,通過民采調(diào)查,可以獲得許多有關(guān)本這內(nèi)砂金成礦地質(zhì)特征、規(guī)律及找礦線索等方面的寶貴資料,所以砂金民采調(diào)查具有重要的找礦意義。四、地質(zhì)地貌調(diào)查是砂金找礦的基本方法,主要用于砂金成礦條件分析和成礦有利地段的預(yù)測上。在找礦階段,主要是進(jìn)行河谷路線調(diào)查。其中地質(zhì)調(diào)查可采用自然露頭法,河流碎屑觀察法,用區(qū)內(nèi)已知的產(chǎn)金溝的巖石作對照類比,同時采一些自然重砂樣,了解含金性。間接或直接地確定有否砂金補(bǔ)給以及補(bǔ)給的貧富程度。在調(diào)查中,要注意了解溝谷的構(gòu)造背景和與金礦化有關(guān)的地質(zhì)現(xiàn)象。地貌觀察主要劃分河谷類型各種地貌單元并確定其分布,了解其規(guī)模、成因,沉積物特征及其含金性等,并在1:50000或1:25000比例尺地形圖上勾繪地貌第四紀(jì)地質(zhì)草圖,繪出主要地貌單元的邊界線,為布置取樣工程和以后圈定礦體提供參考依據(jù)。五、民間尋找砂金礦的某些經(jīng)驗(yàn)黑龍江省是我國砂金主要產(chǎn)區(qū),開采歷史悠久,民間尋找砂金礦積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。(一)根據(jù)地貌和砂金富集規(guī)律確定遠(yuǎn)景區(qū)段1.看“三山”、“四不露”,一即“座山”、“關(guān)門山”、“迎門山”、“溝前不露口”“溝后不露堵”、‘溝中不露風(fēng)”和“全溝不露骨”?!白健睘楹庸壬嫌蔚漠a(chǎn)金山。它以高大(不露堵”)和“馬牙石”脈(石英)多為特征。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,有座山存在在河谷中形成砂金金礦的可能性就越大。“關(guān)山門”即河谷鉗形山,又稱“關(guān)門嘴子”?!坝T山”為河谷轉(zhuǎn)彎處河流的迎面山,又稱“不露嘴”,“不露口”。這種地貌都是砂金成礦的有利標(biāo)志。在“關(guān)門山”的上方或“迎門山”前方的河谷內(nèi),都是砂金富集的地段?!安宦讹L(fēng)”又稱“不露腰”,產(chǎn)砂金的河各兩側(cè)山要比較高些,“風(fēng)”好似刮不出去?!安宦豆恰敝负哟驳装宓膸r石不出露,表明河谷處于堆積階段。2.“小溝出嘴”、“大溝有腿”、“不大不小在肚里”。小溝指長度在3km以下的小溝谷。“小溝出嘴”是講要注意在小溝出口處尋找砂金礦。長度在lOkm以上時為大溝。“大溝有腿”即在較大的河谷中發(fā)現(xiàn)了砂金礦,那么在其上游的某些支谷里也有可能找到砂金礦。反之,如支谷有砂金礦,在主谷里也可能有砂金礦存在。不大不?。ㄖ袦希╅L度3-10km,主要成礦在本谷內(nèi)。3.“金出陰坡”。據(jù)寒凍地區(qū)民間經(jīng)驗(yàn),沖積砂金礦,特別是階地礦,多分布于河谷陰坡一側(cè)。即東西走向的河谷,在河谷南側(cè)谷坡的階地上砂金礦多,而在北側(cè)很少,對南北走向的河谷,礦金礦多分自于西側(cè)階地上,東側(cè)成礦很少。(二)河流重砂取樣找金沿河流采取重砂樣品進(jìn)行砂金找礦,是民間最常用的方法之一。其主要經(jīng)驗(yàn)是:1.取樣點(diǎn)要合理,并具一定的代表性,通常取樣線間距以200-300m為宜。2.取樣位置要選擇河流改變流向(轉(zhuǎn)彎)的內(nèi)側(cè)部位;河水流速顯著變緩地段;河床中大障礙物體的前方;主支流匯合的旁側(cè)。3.注意取樣層位。當(dāng)泥(粘土),砂和礫石都有的情況下才可以取,三者缺一時效果不好。4.在老探坑或舊采尾砂堆上取樣時,應(yīng)先剝?nèi)ケ硗敛糠?,但不要挖探過大,最好找有基巖碎塊的砂礫取樣,對單純的水洗砂礫部位不能取。5.不能水中撈樣。銀礦一、銀礦地質(zhì)概述銀的原子序數(shù)為47,元素符號為Ag,它的拉丁文名字來自梵文,意思是淺色的。古人稱自然銀為“生銀”,在銀礦坑道石縫中狀如“老翁須”。銀呈金屬光澤,條痕銀白色,故又稱白銀。銀表面氧化后具灰黑的錆色被膜。銀屬親銅元素,親硫,極化能力強(qiáng)。在自然界中常以自然銀、硫化物、硫鹽等形式存在,因其離子半徑較大,又能與巨大的陰離子硒和碲形成硒化物和碲化物。但它通常最喜歡潛藏在方鉛礦中,或作機(jī)械混入,或作類質(zhì)同象潛晶。其次是賦存于自然金、黝銅礦、黃銅礦、閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂等礦物中。目前已知的銀礦物和含銀礦物有200多種,主要的有60余種,但具有重要經(jīng)濟(jì)價值,作為白銀生產(chǎn)的主要原料有12種:自然銀、銀金礦、輝銀礦、深紅銀礦、角銀礦、脆銀礦、銻銀礦、硒銀礦、碲銀礦、鋅銻方輝銀礦、硫銻銅銀礦、黝銅銀礦等。其它較重要的有:硫砷銀礦、硫銻銀礦、含銀方鉛礦、含銀軟錳礦、針碲金銀礦、含鈀銥銀金礦、含鎳鉍碲銀金礦、硫砷銅銀礦、黝銻銀礦、銀鋅砷黝銅礦等。在內(nèi)生作用中,銀在熱液階段才趨于高度集中,富集成銀(金)或各種含銀的多金屬硫化物礦床;在表生條件下,銀的硫化物可形成具有一定溶解性、易溶于水的Ag2SO4,在氧化帶下部形成次生富集體;在沉積作用中,銀常與銅、金、鈾、鉛、鋅或釩、磷等一起遷移,沉淀于砂巖、粘土頁巖和碳酸鹽巖類巖石中,當(dāng)其達(dá)到一定程度的富集,可形成沉積型或?qū)涌匦豌y礦床;在變質(zhì)作用過程中,原巖中呈細(xì)分散狀態(tài)的銀,經(jīng)變質(zhì)熱液的萃取與活化遷移,在適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)條件下可富集形成具有經(jīng)濟(jì)價值的新礦床,或者使原礦體疊加富化。銀的礦床類型有:陸相火山巖型(即淺成低溫的冰長石-絹云母型低硫化物熱液礦床),如墨西哥瓜那華托銀礦(3.3萬噸銀金屬儲量,品位350g/t);斑巖型,如玻利維亞波托西銀錫礦床(19.56萬噸銀金屬,品位150-250g/t);海相火山-沉積型(塊狀硫化物型),如加拿大基德克里克礦床(1.96萬噸銀金屬,品位163g/t);沉積巖容礦的Sedex型,如加拿大布羅肯希爾鉛鋅銀礦床(3.15萬噸銀金屬,品位175g/t);接觸交代型(矽卡巖型),如秘魯塞羅德帕斯科礦床(4.8萬噸銀金屬,品位142g/t);沉積變質(zhì)巖型,如美國克爾達(dá)蘭礦床(3萬噸銀金屬,品位155g/t);五元素建造(黑色頁巖型)礦床,與鎳、鈷、鉍、鈾、釩、鉑族元素共生,如加拿大科博爾特(1.56萬噸銀金屬)。世界上銀礦資源主要分布在環(huán)太平洋帶、古亞成礦帶、特提斯-喜馬拉雅成礦帶及前寒武紀(jì)綠巖-花崗地體中。全球約有60個國家和地區(qū)探明有工業(yè)礦床,但儲量集中在南、北美洲,尤其是加拿大、美國、墨西哥、秘魯和玻利維亞,占有世界一半以上的銀儲量。銀礦石種類復(fù)雜,以銀為主的銀-金礦、銀-鉛礦、銀-鋅礦、銀-錫礦、銀-銅礦較少。絕大多數(shù)為多元素礦石,如鉛鋅銀礦、銅金銀礦、鉛鉛鋅金銀礦、銅鎳鈷鈾銀礦、銀鈷鎳鉍釩砷礦(五元素建造)、錫鎢硫化物銀礦、銀錳鐵礦等。銀礦的品位高者可達(dá)數(shù)千克噸,低者僅幾十克噸,甚至1-2克噸,一般為幾百克噸,如美國科姆斯托克銀礦品位高達(dá)3000g/t。銀的獨(dú)立礦床較少,主要分布在美國、墨西哥和秘魯,我國有廣東高明富灣、廣西隆安鳳凰山、四川巴塘夏塞和云南魯?shù)闃否R廠。按安東諾夫的儲量分類,>1萬噸為特大型銀礦、1萬噸至大于2千噸為大型銀礦、2千噸至大于5百噸為中型銀礦、小于5百噸為小型銀礦。而我國將銀礦床平均品位大于150克噸稱為獨(dú)立銀礦,大于1千噸的稱為大型銀礦、1千噸至大于200噸為中型銀礦、小于200噸的為小型銀礦。二、找銀礦標(biāo)志1、低溫蝕變及礦化帶,如次生石英巖化、黃鐵絹英巖化、重晶石化、冰長石化、蒙脫石化、硅化、鐵碳酸鹽化、鐵錳粘土巖化、構(gòu)造蝕變巖化等;2、砷銻鉍汞硫化物及硫鹽礦物帶;3、鐵錳氧化帶;4、銅、鉛、鋅、錫、鎢、錳礦區(qū)及外圍;5、黑色巖系區(qū);6、銀化探異常區(qū)。注意以下兩點(diǎn)1、利用銀的化探異常來找銀礦時,要注意區(qū)分人工降雨或人工降雪而引起的人工大面積的銀異常,以免誤導(dǎo)。因?yàn)槿斯そ涤辏ㄑ┦抢酶吲凇⒒鸺龔牡孛嫔习l(fā)射炮彈,炮彈在云中爆炸后,使炮彈中的碘化銀等催化劑燃成煙劑撒在云中,急速使云中水霧降溫凝聚。2、除了在銅、鉛、鋅、錫、鎢、錳礦區(qū)尋找共伴生銀礦外,要注意尋找少硫化物的獨(dú)立銀礦床,如少硫化物的斷裂構(gòu)造蝕變帶常可賦存獨(dú)立銀礦床。銅礦一、銅礦地質(zhì)概述銅系典型的親硫元素,在自然界中主要形成硫化物,只有在強(qiáng)氧化條件下形成氧化物,在還原條件下可形成自然銅。目前,在地殼上已發(fā)現(xiàn)銅礦物和含銅礦物約計(jì)250多種,主要是硫化物及其類似的化合物和銅的氧化物、自然銅以及銅的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽類等礦物。其中,能夠適合目前選冶條件可作為工業(yè)礦物原料的有16種:自然元素:自然銅(含銅近100%),一般見于硫化礦床的氧化帶。在陸相玄武巖的氣孔或裂隙中常見到自然銅的產(chǎn)出,但能構(gòu)成工業(yè)規(guī)模的自然銅礦床卻極其罕見。不過,美國元古代變質(zhì)的玄武質(zhì)火山巖系中,卻產(chǎn)有以自然銅為主的基韋諾超大型銅礦,成為了銅礦床的特例。在我國,湖南麻陽銅礦也是一個以自然銅為主的銅礦床,只是其類型為砂巖型,規(guī)模為中型。銅的硫化物:黃銅礦(含銅34.6%,括號指銅含量,下同)、斑銅礦(63.3%)、輝銅礦(79.9%)、銅藍(lán)(66.5%)、方黃銅礦(23.4%)、黝銅礦(46.7%)、砷黝銅礦(52.7%)、硫砷銅礦(48.4%)。但輝銅礦和斑銅礦可以是原生成礦作用的產(chǎn)物,亦可為氧化次生富集的產(chǎn)物。若為次生氧化作用的產(chǎn)物,則輝銅礦可為煙灰狀,且多與孔雀石等礦物共生。銅的氧化物:赤銅礦(88.8%)、黑銅礦(79.9%);銅的硫酸鹽、碳酸鹽和硅酸鹽礦物:孔雀石(57.5%)、藍(lán)銅礦(55.3%)、硅孔雀石(36.2%)、水膽礬(56.2%)、氯銅礦(59.5%)。它們均為原生銅礦物或含銅高的巖石經(jīng)氧化作用形成的。目前選冶銅礦物的原料主要是黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、孔雀石等。按選冶技術(shù)條件,將銅礦石以氧化銅和硫化銅的比例劃出三個自然類型。即硫化礦石,含氧化銅小于10%;氧化礦石,含氧化銅大于30%;混合礦石,含氧化銅10%--30%。銅礦床的類型主要有:斑巖型銅礦、銅鎳硫化物型銅礦、塊狀硫化物型銅礦、層狀銅礦(火山巖型銅礦、砂、頁、礫巖型銅礦、碳酸鹽型銅礦)、矽卡巖型銅礦和熱液脈型銅礦。二、找礦標(biāo)志1、氧化銅礦物。由于原生銅礦物、含銅高的蝕變巖石、古煉銅渣易于氧化,形成格外醒目的翠綠色孔雀石(俗稱銅綠)、天藍(lán)色的藍(lán)銅礦(俗稱石青)、赤紅的赤銅礦、煙灰狀的輝銅礦、靚藍(lán)色的斑銅礦等,它們是很好的找銅礦標(biāo)志。2、特征植物。如長江中下游地區(qū)的牙刷草和云南開紫花具紫紅莖的葡匐草,是很好的找銅礦植物。3、蝕變組合。如青盤巖化-黃鐵絹英巖化-泥化-鉀化-硅化、紅層(火山紅層或砂頁巖紅層)中的退色化等都是很好的找銅標(biāo)志。4、火山機(jī)構(gòu)、細(xì)碧-角斑質(zhì)火山凝灰?guī)r、噴流沉積巖(鐵錳硅質(zhì)巖、鐵碧玉巖、層紋狀硅質(zhì)巖)、紅層中的淺色砂(礫)巖、矽卡巖、超基性巖、中-中酸性斑巖、迭層石硅質(zhì)細(xì)膩白云巖、含炭的火山凝灰?guī)r層等都是找銅的最好對象。5、對于斑巖銅礦,一般它是大噸位低品位的礦床,一直是人們尋找的主要對象。特別值得一提的是:尋找斑巖銅礦一要看其是否具備露采條件,二要關(guān)注其是否具有次生富集帶,三要看其是否伴生有較高的金、銀、鉬元素。如果不便露采又不具高品位的次生富集帶,且金、銀、鉬含量低的話,則因其品位過低而成為呆礦,暫難為人們所利用,因其占用大量的勘查資金,可使礦業(yè)公司陷入困境。6、銅元素的化探異常及其與鉬、金、銀、鉛、鋅、鐵、錳等綜合異常。7、物探異常。激電(高極化)、電阻率(低電阻)、重力(高重力)可直接反映出銅礦體的存在,磁法異??扇Τ龌鹕綑C(jī)構(gòu)、中-中酸性巖體接觸帶、超基性巖帶來,重力低可圈出隱伏花崗質(zhì)巖體。8、注意成礦系列找礦。如上有鐵礦下有銅礦(如鐵帽??芍甘菊毅~,磁鐵礦床之下通常有銅礦床存在)。9、注意綜合找礦。銅礦床中往往可共生或伴生如下元素:鉛、鋅、鎢、鉬、錫、金、銀、鐵等。鉛鋅礦一、鉛鋅礦基本特征在自然界,特別是原生礦床中,鉛鋅具有密切的共生關(guān)系,可說是似影隨形。它們具有極為相似的地球化學(xué)行為,均具有強(qiáng)烈的親硫性,能形成相同類型的易溶絡(luò)合物,能被鐵錳質(zhì)、粘土或有機(jī)質(zhì)所吸附。鉛在地殼中平均含量約為15×10-6,其中,砂巖7×10-6、碳酸鹽巖9×10-6、頁巖20×10-6。鋅在地殼中平均含量約為80×10-6,其中,玄武巖105×10-6、花崗巖中60×10-6、砂巖16×10-6、碳酸鹽巖20×10-6、頁巖95×10-6。在自然界,業(yè)已發(fā)現(xiàn)的鉛鋅礦物約有250種,其中約有1/3的礦物為硫化物和硫酸鹽類,而以方鉛礦和閃鋅礦最為重要。目前可供工業(yè)利用的礦物有:鉛工業(yè)礦物—方鉛礦(含鉛86.6%),硫銻鉛礦(含鉛55.2%),脆硫銻鉛礦(含鉛40.1%),白鉛礦(含鉛77.6%),鉛礬(含鉛68.3%),鉻鉛礦(含鉛64.1%),磷氯鉛礦(含鉛76.38%),砷鉛礦(含鉛69.3%),釩鉛礦(含鉛73.1%),鉬鉛礦(含鉛56.4%),車輪礦;鋅工業(yè)礦物—閃鋅礦(含鋅67.1%)、纖維鋅礦(含鋅67.1%),菱鋅礦(含鋅67.1%),異極礦(含鋅54.3%),硅鋅礦(含鋅58.6%),水鋅礦(含鋅59.6%)。礦石工業(yè)類型,按氧化程度可分為硫化礦石(鉛或鋅氧化率<10%)、氧化礦石(鉛或鋅氧化率>30%)、混合礦石(鉛或鋅氧化率10%--30%);按主要有用組分可分為:鉛礦石、鋅礦石、鉛鋅礦石、鉛鋅銅礦石、鉛鋅硫礦石、鉛鋅銅硫礦石、鉛錫礦石、鉛銻礦石、鋅銅礦石等;按結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為:浸染狀礦石、致密塊狀礦石、角礫狀礦石、條帶狀礦石、細(xì)脈浸染狀礦石等;按成因類型分主要有:塊狀硫化物型、密西西比河谷型、接觸交代型,熱液脈型;按容礦巖石分主要有:花崗巖型、夕卡巖型、斑巖型、海相火山巖型、陸相火山巖型、碳酸鹽巖型、泥巖-細(xì)碎屑巖型、砂礫巖型。二、找鉛鋅標(biāo)志1、鐵帽及氧化礦因鉛鋅礦常含有黃鐵礦、菱鐵礦、鐵白云石、鐵方解石或鐵閃鋅礦,在氧化條件下,它們易于分解,形成褐鐵礦等堆積物。通常對鐵帽取樣化驗(yàn),就可知區(qū)內(nèi)是否具有鉛鋅礦的找礦前景。如果鐵帽及氧化帶內(nèi)鉛鋅含量很高,則其本身就構(gòu)成了鉛鋅的氧化礦。鉛鋅地球化學(xué)行為存在著微小的差別,這就使得鉛鋅在氧化條件下可以分離。鉛的氧化物有白鉛礦、黑鉛礦、塊黑鉛礦、鉛鐵礬、鉛礬,因硫酸鉛一般不可溶,故分散殘留于氧化帶中,遷移距離較小,離原生礦體較近,有時在殘坡積物中能富集成礦;鋅的氧化物有菱鋅礦、異極礦、水鋅礦、硅鋅礦等,因硫酸鋅易溶,可遷移相當(dāng)大的距離,故氧化鋅分布的范圍較鉛的氧化物廣,且易于淋積富集成礦,因此氧化鋅礦常較氧化鉛礦更有價值。鉛鋅氧化礦可具咖啡色、土黃色、炭黑色、白粉色、淡黃綠色等的不同色調(diào),以塊狀、土狀、蜂窩狀、粉狀、皮殼狀、豆?fàn)?、葡萄狀、腎狀、爐渣狀等產(chǎn)出。對氧化的砂巖型鉛鋅礦而言,有時肉眼難以識別。本人的經(jīng)驗(yàn)是:黃褐色砂(礫)巖中有黑芝麻點(diǎn)物質(zhì)便是。2、蝕變標(biāo)志碳酸鹽型礦床往往與硅化白云巖有關(guān),肉紅色白云巖所包圍的灰白色白云質(zhì)巖石往往就是工業(yè)礦體所在。砂(礫)巖礦床往往具有多孔隙、顆粒支撐、仿佛被水浸泡過或具“鳥眼”構(gòu)造、“雪頂”構(gòu)造等特征。近礦圍巖蝕變有碎裂化、硅化、重晶石化、天青石化、黃鐵礦化、鐵碳酸鹽化和螢石化等,地瀝青和黑色條帶往往也是找鉛鋅礦的標(biāo)志。熱液型礦床的蝕變還有矽卡巖化、角巖化、黃鐵絹英巖化等。3、物化探異常一般鉛鋅礦具有低阻高極化物探異常特征,但塊狀閃鋅礦體卻具有高阻特征,這在解釋物探異常時應(yīng)該引起高度注意。4、褶皺軸部的斷裂破碎帶特別是逆沖推覆構(gòu)造帶或大型滑脫構(gòu)造帶往往大型至超大型鉛鋅礦有關(guān)。5、鍺、鎵、銦、銀等微量元素異常這些元素異常不僅可以指示尋找鉛鋅礦,而且在特定條件下,可與鉛鋅礦構(gòu)成共生礦或伴生礦,而大大提高礦石的噸礦價值。密陀僧(上圖),成分為PbO,系鉛的氧化物礦物。呈紅色,屬四方晶系,比重大但較軟,顯油脂光澤。產(chǎn)于鉛礦床的氧化地帶。密陀僧常與鉛黃(黃色,正交晶系,鉛的氧化礦物)產(chǎn)在一起,相映成趣。鐵閃鋅礦鐵閃鋅礦是閃鋅礦家族中的重要成員。它具有閃鋅礦的一般共性,又具有鮮明的個性,屬于難選礦物。ZnS有兩個同質(zhì)多像變體,常見的為等軸晶系的閃鋅礦B-ZnS,偶見三方或六方晶系的纖維鋅礦A-ZnS。纖維鋅礦(Wurtzite),三方或六方晶系,常見纖維狀、放射狀、柱狀、皮殼狀集合體,單晶體有板狀、短柱狀、錐狀,晶面有水平聚形紋,硬度3.5-4,比重4.0-4.1,非均質(zhì)性。其顏色和條痕與閃鋅礦相同。形成于低溫條件下,與閃鋅礦和白鐵礦共生。閃鋅礦(Sphalerite),等軸晶系,單晶為四面體、立方體、菱形十二面體,有時有三角形蝕象和聚形紋。可見接觸雙晶和聚片雙晶。高溫閃鋅礦呈四面體和立方體,中低溫閃鋅礦多為菱形十二面體。硬度3.5-4,比重3.9-4.2。因其與方鉛礦共生且不易識別,故古代德國的礦工稱它為Blende,意指盲目(Blind)或欺騙(Deceiving)的意思。sphalerite來自希臘語sphaleros,意思是背信棄義,因?yàn)樗伾嘧儯ㄨF含量增加時,它的顏色變深)。因含鐵量不同導(dǎo)致閃鋅礦的顏色多變,隨含鐵量的增加,顏色由淺變深,即從淡黃色、棕褐色直到黑色(鐵閃鋅礦),條痕也隨之從白色變到褐色、紅棕色,但總體上條痕色較其顏色為淺。透明到半透明,金剛光澤到半金屬光澤,發(fā)熒光和摩擦磷光,不導(dǎo)電。閃鋅礦常含有Fe、Mn、Cd、Ga、In、Ge、Tl、Ag等雜質(zhì)元素,特別地,當(dāng)閃鋅礦含鐵6%以上時,被稱為鐵閃鋅礦;含鐵12%時,被稱為高鐵閃鋅礦;鐵含量達(dá)18%以上時,可稱為超高鐵閃鋅礦。鐵閃鋅礦呈暗黑色時,被稱為黑閃鋅礦(BlackJack)。一般與磁黃鐵礦等較高溫的礦物共生。一般地,鐵閃鋅礦不含鍺,而富集銦、銀、鎘、鎵等。鐵閃鋅礦因含鐵高,導(dǎo)致其物理性質(zhì)與閃鋅礦有很大的不同,主要表現(xiàn)在浮選性上,較閃鋅礦要差得多。這是因?yàn)殚W鋅礦晶格上的鋅原子被Fe3+取代,使其化合價和電荷狀態(tài)失去平衡,并導(dǎo)致2個Zn2+變?yōu)閆n+,降低了空穴濃度、增加了電子密度,使閃鋅礦成為N型半導(dǎo)體礦物鐵閃鋅礦,從而影響其可浮性、吸附性、氧化還原狀態(tài)和界面電化學(xué)反應(yīng)。由于電子密度增加,鐵閃鋅礦形成了對黃原酸陰離子較強(qiáng)的排斥作用,不利于捕收劑的吸附。因此,鐵閃鋅礦的可浮性比閃鋅礦的可浮性降低。含鐵量越高,晶格參數(shù)增加和晶體表面能降低得就越多,晶格中的離子鍵、半導(dǎo)性等發(fā)生的變化就越大,因而可浮性就越差。鐵閃鋅礦含鐵的多少,除影響其可浮性外,還影響其磁性強(qiáng)弱。鐵閃鋅礦的磁性強(qiáng)弱與鐵含量成正比,含鐵愈高,磁性愈強(qiáng)。一般當(dāng)磁選的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.2-0.3T時,鐵閃鋅礦可進(jìn)入到磁性產(chǎn)品中。因此,在有些情況下,為了提高鋅精礦品位而對鋅精礦進(jìn)行磁選,脫除部分含鐵高的鐵閃鋅礦。如放牛溝鉛鋅礦的選礦試驗(yàn)中,鐵閃鋅礦含鐵6.81%-15.09%(平均含鐵10.61%),對已獲得的含鋅43.86%的鋅精礦進(jìn)行磁選,可分選出部分含鐵高的鐵閃鋅礦和其它的磁性物,鋅精礦鋅品位達(dá)到47.75%,提高3.89個百分點(diǎn),鋅作業(yè)回收率98.8%。鐵閃鋅礦的粒度對其浮選性關(guān)系也很大。鐵閃鋅礦的活化決定于以下因素:1、硫酸銅活化鐵閃鋅礦的缺陷;2、硫酸銅的活化時間;3、銨鹽和X-1的活化作用;4、石灰和pH值對鐵閃鋅礦浮選的影響;5、捕收劑對鐵閃鋅礦浮選的影響;6、磁黃鐵礦或黃鐵礦的抑制。中國一些含銅錫銻多金屬的鉛鋅礦山不同程度地含有鐵閃鋅礦,如廣西的大廠、河三鉛鋅礦,湖南的黃沙坪、潘家沖、野雞尾鉛鋅礦,貴州的赫章鉛鋅礦,青海的錫鐵山鉛鋅礦,黑龍江的西林鉛鋅礦,吉林的放牛溝、故牛淘鉛鋅礦,廣東的厚婆坳鉛鋅礦,云南的白牛廠和都龍多金屬礦和瀾滄鉛鋅礦等。這些礦山的鐵閃鋅礦含鐵一般為8%-12%,有的高達(dá)26%。它們是銦資源的重要產(chǎn)地。閃鋅礦鐵閃鋅礦閃鋅礦鎢礦一、鎢礦地質(zhì)概述鎢在地殼中的含量較低,豐度為1.3ppm。自然界中的鎢,主要呈六價陽離子存在。因六價陽離子半徑小,電價高,具有強(qiáng)極化能力,易形成絡(luò)陰離子,故鎢主要以[WO4]2-,與溶液中的Fe2+、Mn2+、Ca2+等陽離子結(jié)合形成鎢酸鹽-黑鎢礦或白鎢礦沉淀。在表生作用中,由于含鎢礦物較穩(wěn)定,常形成砂礦。但在酸性條件下,含鎢礦物可被分解,并以WO3形式溶于地表水中,有時形成鎢的次生礦物。有時以礦物微?;螂x子形式被粘土或鐵錳氧化物吸附而集聚于頁巖、泥質(zhì)細(xì)砂巖及鐵錳礦層中。在成礦作用過程中能與[WO4]2-結(jié)合的陽離子僅有幾個,主要有Ca、Fe、Mn、Pb二價離子,其次為Cu、Zn、Al、Fe、Y等三價離子,故礦物種類有限。目前已發(fā)現(xiàn)的鎢礦物和含鎢礦物有20余種:鎢錳礦、鎢鐵礦、黑鎢礦、白鎢礦、鉬白鎢礦、銅白鎢礦、鎢華、水鎢華、高鐵鎢華、釔鎢華、銅鎢華、水鎢鋁礦。不常見的鎢礦物有鎢鉛礦、斜鎢鉛礦、鉬鎢鉛礦、鎢鋅礦、鎢鉍礦、銻鎢燒綠石、鈦釔釷礦(含鎢)、硫鎢礦等。盡管已發(fā)現(xiàn)的鎢礦物和含鎢礦物有20余種,但具開發(fā)利用價值的只有黑鎢礦和白鎢礦。黑鎢礦(Fe、Mn)WO4,含WO376%,結(jié)晶溫度為320-240℃。晶體呈板狀,顏色為褐黑至黑色,半金屬光澤或樹脂狀光澤。硬度與小刀差不多,比重7.5,它常與白色石英一起形成黑鎢礦石英脈。白鎢礦又稱鈣鎢礦、鎢酸鈣礦CaWO4,含WO380.6%,白鎢礦的結(jié)晶溫度為300-200℃?;野咨?,油脂光澤,小刀可以刻動,與石英有些相似。但白鎢礦比石英軟,而比石英重兩倍多,比重6。用熒光燈照射,白鎢礦會發(fā)出美麗的淺藍(lán)色熒光,這是簡便檢驗(yàn)白鎢礦的有效手段。鎢的礦床類型,若按礦物元素組合劃分,則有W-(Sn、Bi、Mo),W-Be,W-(Cu、Pb、Zn、Ag)、W-Nb-Ta,W-Au-Sb,W-Li,W-Cu-Fe,W-REE等類型。其工業(yè)類型有石英脈型黑鎢礦床(廣東鋸板坑、江西大吉山等)、斑巖型鎢礦(細(xì)脈浸染型、云英巖型)(廣東蓮花山和江西陽儲嶺)、爆破角礫巖型鎢礦床(江西大湖塘)、矽卡巖型白鎢礦床(湖南瑤崗仙、江西香爐山、甘肅小柳溝)、以矽夕卡巖為主的層控多因疊加型(湖南柿竹園)、層控型(廣西大明山)和砂礦型等。鎢礦的工業(yè)類型與圍巖的物理化學(xué)性質(zhì)有關(guān),如含鎢花崗質(zhì)巖體與碳酸鹽巖建造接觸時,形成矽卡巖型或似矽夕卡巖型白鎢礦床;而與砂泥質(zhì)巖石接觸時則形成巖體浸染型、細(xì)脈浸染型、脈型、角礫巖筒型黑鎢礦床。鎢成礦區(qū)往往具有分帶現(xiàn)象,在水平方向上,由內(nèi)往外依次出現(xiàn)Ⅰ—鎢錫礦帶,Ⅱ—鎢礦帶,Ⅲ—鎢多金屬礦帶。在垂直方向上,礦體形態(tài)具有“五層樓”的演變規(guī)律。鎢礦的工業(yè)指標(biāo):1)石英大脈型,邊界品位WO30.08-0.10%,最低工業(yè)品位WO30.12-0.15%;2)石英細(xì)-網(wǎng)脈型、層控型、矽卡巖型,邊界品位WO30.10%,最低工業(yè)品位WO30.15-0.20%,夾石剔除2-3米,可采厚度1-2米。鎢礦床伴生有益組分通常有錫、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、銻、金、銀、鈷、鈹、鋰、鈮、鉭、稀土、硫、磷、砷、壓電水晶、熔煉水晶、螢石等。其中,硫、磷、砷、鋁、鈣、錳、銅、錫、硅、鐵、銻、錫、鉛、鋅等為有害元素。中國已探明的鎢礦床主要分布在南嶺地區(qū),其中以贛湘粵最為重要。近年,在北祁連-北山地區(qū)發(fā)現(xiàn)了大型的鎢礦床,改變了中國工業(yè)鎢礦床的分布格局。目前,中國鎢礦儲量居世界首位,為國外30多個國家總儲量(130萬噸)的3倍多。但中國富鎢礦床(含WO3大于0.5%或1%)不多,大多為貧的難選礦床。另外的主要產(chǎn)鎢國是加拿大和美國。我國湖南省郴縣柿竹園是個“世界有色金屬博物館”,擁有140多種礦物,其中鎢礦儲量就占了當(dāng)前世界總儲量的四分之一。因此,我國左右了世界鎢市場的價格。目前鎢礦資源的開發(fā)嚴(yán)格地受到國家的嚴(yán)格控制。二、找鎢礦標(biāo)志1、水系重砂測量和土壤重砂測量。這是因?yàn)榘祖u礦和黑鎢礦,在風(fēng)化剝蝕時不易被氧化分解,而作為重物聚集在松軟沉積物或土壤的底部。2、由深大斷裂從深部帶來的殼?;煸葱蛶r脈,可以形成斑巖型、角礫巖筒型鎢礦;而來自殼源型的巖脈則形成脈型或夕卡巖型鎢礦。3、鎢礦區(qū)的含鎢石英脈常成群成帶的產(chǎn)出,且多具等距產(chǎn)出特征。根據(jù)鎢成礦的水平與垂向分帶分布規(guī)律及液壓致裂裂隙產(chǎn)出規(guī)律,便能夠準(zhǔn)確地預(yù)測出隱伏礦脈的存在。4、花崗質(zhì)巖體的內(nèi)外接觸帶、巖體頂蓋相圍巖,具有云英巖化、硅化、鉀化、絹云母化、螢石化、矽卡巖化等部位是尋找鎢礦的好場所。5、在矽卡巖-斑巖型的銅礦、鉬礦、鉛鋅礦、稀土礦、鈮鉭礦區(qū)及似層狀類矽卡巖分布區(qū),應(yīng)注意尋找鎢礦。6、由于細(xì)粒白鎢礦易于與石英相混淆,但白鎢礦發(fā)淡藍(lán)色熒光,而石英不發(fā)熒光。因此,用熒光照射便是區(qū)別石英與白鎢礦的最有效快速的手段。7、注意在淺變質(zhì)巖的銻金建造中尋找鎢銻金礦床,如湖南沃溪金礦。錫礦一、錫礦地質(zhì)概述錫具有親氧和親硫特性。錫與硫合時能形成兩種化合物:一硫化錫和二硫化錫,它們在高溫下均具有較強(qiáng)的揮發(fā)性。錫也能與氧結(jié)合,形成一氧化錫和二氧化錫。錫具有+2和+4兩種價態(tài),但在自然條件下,四價錫化合物較為穩(wěn)定,尤其是二氧化錫(SnO2),它是地殼上最穩(wěn)定的化合物之一。錫離子可以在普通礦物內(nèi)置換Ca、Cd、Fe、Mg二價離子、Sc、Fe、Al三價離子、四價的Ti、Nb和Ta五價離子,從而可分散于含鐵、鈦、鈣的礦物中,如金紅石、榍石、磁鐵礦、石榴子石、尖晶石、鈮鉭礦中。錫的地殼豐度大約為2ppm,一般富硅巖石比富鐵鎂巖石,錫的含量要高。自然界已知的含錫礦物有50多種,主要錫礦物大約有20多種。具有經(jīng)濟(jì)意義的主要是錫石,其次為黃錫礦。某些礦床中,硫錫鉛礦、輝銻錫鉛礦、圓柱錫礦,有時黑硫銀錫礦、黑硼錫礦、馬來亞石、水錫石、水鎂錫礦等也可以相對富集,從而形成工業(yè)礦床。錫石(含錫78.8%),四方晶系,晶體呈雙錐狀、錐柱狀,有時呈針狀,偶見膝狀雙晶,集合體呈不規(guī)則粒狀。一般呈櫻桃紅褐色、巧克力褐色、金黃色、檸檬黃色、灰色,無色和綠色者極為少見。條痕粉末呈淡黃色。金剛光澤,斷口油脂光澤。半透明至不透明。硬度6~7(小刀刻不動)。性脆,貝殼狀斷口,比重6.8~7.0。常含混入物鐵、鈮、鉭,此外尚可含錳、鈧、鈦、鋯、鎢及分散元素銥、鎵等。Fe3+的存在,常影響錫石的磁性、顏色、比重。黝錫礦又名黃錫礦(含Cu29.58%、Sn21.61%)。四方晶系,晶體少見,呈假四面體、假八面體、板狀等形態(tài),常為粒狀或致密塊狀集合體。一般呈鋼灰色,新鮮斷口呈橄欖綠色調(diào),如有較多黃銅礦包體時則呈明顯的黃色。條痕粉末呈黑色,金屬光澤,不透明,性脆,不具延展性。硬度3—4,比重4.3—4.5。黃錫礦在廣西含錫硫化物交代礦床和充填型鎢錫礦床、湖南高中溫?zé)嵋盒豌U鋅礦床中較常見。輝銻錫鉛礦(含Pb49.71%、含Sb11.64%、含Sn17.04%)。晶體薄板狀,常彎曲,雙晶復(fù)雜。集合體為塊狀、放射狀或球狀。與輝銻鉛礦和黃錫礦一起產(chǎn)出,亦產(chǎn)于錫礦礦脈中。硫錫鉛礦(含Pb53.05%、含Sn30.51%)。晶體呈板狀,外形近于四方形。通常為塊狀集合體。常與錫石、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦一起產(chǎn)于錫礦礦脈中。圓柱錫礦(含錫26.63%)。成圓筒狀或塊狀和球形的集合體。鉛灰色,解理發(fā)育。與輝銻錫鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦一起產(chǎn)在錫礦脈中。硬度2.5,比重5.46。錫礦的品位很低,如脈狀礦含錫0.2%,砂礦含錫0.04%即有開采價值。錫礦床一般可分為三大類,錫石—石英脈型(包括偉晶巖型、云英巖型、斑巖型)、錫石—硫化物型(矽卡巖型、碳酸鹽巖型)和錫石氧化物型,即砂礦(原地氧化而成的砂礦殘坡積砂礦和溶巖漏斗砂礦及異地搬運(yùn)過的砂礦—湖濱砂礦、海濱砂礦、沖積砂礦)。一些超基性巖中有時也產(chǎn)出錫礦,如廣西九毛錫礦。在礦石成分上,有錫、鎢錫鉍、鎢錫鉬鉍、銅錫、錫鉛鋅銀等類型。至1995年,全球探明的錫金屬儲量為700萬噸,主要分布在巴西、馬來西亞、印尼、秘魯、尼日利亞、玻利維亞、澳大利亞等國家。馬來西亞錫產(chǎn)量居世界第一位,中國的錫礦主要集中在云南、廣西、廣東、湖南、內(nèi)蒙古和江西,其中以云南個舊和廣西南丹的錫最為有名。目前,錫礦是中國控制開采的礦種。二、錫礦找礦標(biāo)志1、花崗巖區(qū)或隱伏花崗巖區(qū);2、大理巖、角巖、矽卡巖、云英巖、電英巖區(qū);3、流紋巖、花崗巖、花崗質(zhì)斑巖內(nèi)及其接觸帶附近,個別富錫地區(qū)的超基性巖、輝長巖;4、重砂測量。因錫石硬度大,不溶于一般的酸堿,在自然風(fēng)化狀態(tài)下相當(dāng)穩(wěn)定,因此常以重礦物產(chǎn)于水系沉積物的底部。從風(fēng)化土層和水溝沉積物中取樣,淘洗,看有否錫石或木錫存在。木錫是Sn4+的鹽類水解,分凝出Sn(OH)4的溶膠和凝膠,脫水后而形成的,形似木頭狀物質(zhì);5、硅化帶、石英脈、硫化物石英脈;6、斷裂破碎帶、鐵帽、巧克力土(含錫矽卡巖、大理巖風(fēng)化而成的土壤);7、富氟巖石及蝕變巖。錫易與氟形成絡(luò)合物遷移,當(dāng)錫沉淀后,氟就滯留在附近的巖石內(nèi)。因此,氟、硼、錫、砷、銻、銅等異常可指示錫的成礦遠(yuǎn)景區(qū),且可預(yù)測錫的儲量的大小。銻礦一、銻礦地質(zhì)概述銻的地殼豐度為0.5×10-6,其在巖漿巖中的豐度低于地殼豐度,只是酸性巖中的豐度接近地殼豐度。在沉積巖中銻明顯地聚集于泥質(zhì)巖石中,富集于鋁土礦(1.9×10-6~2.3×10-6)、磷灰?guī)r(1.2×10-6)、黑色頁巖(300×10-6)、煤(30×10-6)及煤灰(200×10-6)中。銻屬親銅元素,但亦具有一定的親氧性,系典型的兩性元素。其價態(tài)有+3和+5+。在自然界里,銻主要以硫化物(如Sb2S3)產(chǎn)出,次為氧化物和含硫鹽類(如Sb2O3、[SbS3]3-等)。銻與鉍的地球化學(xué)性質(zhì)相似,故Sb2S3與Bi2S3能進(jìn)行廣泛的類質(zhì)同象替換。輝銻礦常與辰砂密切共伴生,構(gòu)成銻汞礦床。在表生條件下,銻易與氧結(jié)合,形成溶解度極低的銻華、銻鍺石和黃銻華等,故銻在表生作用下活動性不強(qiáng),難以發(fā)生顯著的遷移。在自然界中,銻礦物和含銻礦物約有120種,其存在形式有:①單質(zhì)與金屬互化物,如自然銻、砷銻礦;②硫化物及硫鹽類,如輝銻礦、硫銅銻礦、硫銻鐵礦、輝銻鐵礦、黝銅礦、車輪礦、硫銻鉛礦、脆硫銻鉛礦、斜硫銻鉛礦、硫銻銀礦、輝銻銀礦、輝銻鉛銀礦、硫汞銻礦、硫氧銻礦等;③鹵化物或含鹵化物,如氯氧銻鉛礦等;④氧化物,如銻華、黃銻華、銻赭石、銻鈣石、水銻鈣石、方銻礦等。但具工業(yè)利用價值的礦物僅有十種:輝銻礦(含Sb71.4%)、方銻礦(含Sb83.3%)、銻華(含Sb83.3%)、銻赭石(含Sb74%~79%)、黃銻華(含Sb74.5%)、硫氧銻礦(含Sb75.2%)、自然銻(含Sb100%)、硫汞銻礦(含Sb51.6%)、脆硫銻鉛礦(含Sb35.5%)、黝銅礦(含Sb25%)。其中輝銻礦是銻的選冶最主要的礦物原料。輝銻礦(Sb2S3),含銻71.4%,雜質(zhì)元素有As,Pb,Ag,Cu,F(xiàn)e。呈鉛灰色,晶面常帶暗藍(lán)錆色,條痕為鉛灰色。柱狀或針狀晶形,硬度2;比重4.6g/cm3,(010)解理完全,解理面上常有橫的聚片雙晶紋,貝殼狀斷口,不透明,金屬光澤,具脆性,遇冷膨脹,用蠟燭加熱可熔,不導(dǎo)電。對于細(xì)粒的塊體,滴KOH于其上,立刻呈現(xiàn)黃色,隨后變成橘紅色,以此區(qū)別與其類似的氧化物。它和方鉛礦有時看來頗為類似,但是比方鉛礦輕,晶形亦不相同。銻礦的自然類型有氧化礦石(氧化率>50%)、混合礦石(氧化率30%~50%),原生礦石(氧化率<30%)。就物質(zhì)成分而言,銻礦石的工業(yè)類型有:單一銻、銻金、銻汞、銻金鎢、銻鎢等類型。就容礦主巖而言,銻的礦床類型有碳酸鹽巖型、碎屑巖型、淺變質(zhì)巖型、海相火山巖型、陸相火山巖型和殘坡積物7類,其中以碳酸鹽巖型銻礦最為重要。全世界銻的儲量約450萬噸,年產(chǎn)量在15萬噸左右。中國卻占世界儲量的一半,居全球首位,已探明的銻礦產(chǎn)地有111處,分布于全國18個省(區(qū)),其中以湖南、廣西、廣東、貴州、吉林、云南為主產(chǎn)地。因此,銻礦是中國限制開采的優(yōu)勢礦種。二、找銻礦標(biāo)志1、產(chǎn)于中低溫?zé)嵋撼傻V域內(nèi),如花崗質(zhì)巖體外緣、遠(yuǎn)離板塊俯沖帶、碰撞帶和巖漿巖帶的沉積盆地或淺變質(zhì)巖帶。2、常見共生礦物為石英、方解石、雌黃、雄黃、辰砂、低溫毒砂。3、圍巖蝕變主要為硅化,其次為黃鐵礦化、重晶石化和碳酸鹽化。4、具黃銻華、銻華、銻赭石、方銻礦、紅銻、褐鐵礦等組成的氧化帶等。銻華呈無色或白色,有時帶淡灰、淡黃、黃褐或紅色色調(diào),金剛光澤,解理面顯珍珠光澤,解理{110}完全,{010}不完全,比重大,硬度低,皮殼狀、溶于10%發(fā)酒石酸和鹽酸,在鹽酸中加水產(chǎn)生白色沉淀。在硫化氨溶液中染成棕色并漫漫溶解。硝酸難溶。黃銻華則呈淺黃色或棕色,土狀光澤,硬度4-5,可呈輝銻礦晶形(長柱狀、針狀)之假象。5、金、銀、砷、汞、銻或鎢化探異常區(qū)。6、因輝銻礦不導(dǎo)電,且銻礦化與硅化關(guān)系密切,故在電法勘探方面常表現(xiàn)為高阻異常。釩礦湖南花垣、重慶秀山、貴州松桃三縣號稱“錳釩鉬”金三角區(qū)。自上世紀(jì)90年代末起,無序開發(fā)石煤層中的錳釩鉬資源,造成了清水江流域嚴(yán)重的環(huán)境污染。當(dāng)?shù)卮迕裨覐S、上訪不斷,政府部門亦曾多次整頓礦業(yè)開發(fā)秩序,但因釩礦資源開發(fā)所帶來的暴利極為誘人,致使這類整頓收效甚微。2005年5月14日,清水江沿岸遠(yuǎn)近20余個行政村干部齊聚花垣茶峒鎮(zhèn),簽署了《清水江沿江兩岸基層干部辭職報告》,作為“兩省一市邊區(qū)拯救母親河行動代表小組”重大行動的一部分。為什么釩礦開發(fā)有如此暴利呢?請聽我細(xì)細(xì)道來。一、釩的地質(zhì)地球化學(xué)特征釩在元素周期表上排行23,原子量為50.9415,在自然界有+3+5兩價,熔點(diǎn)1902℃,沸點(diǎn)3409℃,密度6.11g/cc。釩的地殼豐度(0.016%)雖然較高,但卻屬于分散的黑色金屬,常呈分散態(tài)以混入物的方式存在于鐵鈦礦物、云母、粘土礦物中,獨(dú)立礦物少見。目前所發(fā)現(xiàn)的含釩礦物在70種左右,其中的綠硫釩礦、釩云母礦和釩鉛鋅礦等含釩氧化物高達(dá)8-20%,釩鈦磁鐵礦含釩品位低,一般含V2O5為0.2-1.4%。主要有:釩鉛礦Pb5[VO4]3Cl,PbO78.3%,V2O519.3%,Cl2.4%.空心柱狀,集合體在巖石洞穴中成晶簇出現(xiàn),有時成放射狀構(gòu)造的小球體。黃色或綠色,條痕白或極淡黃色,金剛或油脂光澤,硬度2.5-3,比重6.88,無解理。釩鉀鈾礦K2[UO2]2[VO4]23H2O。,K2O10.44%,UO363.42%,VO520.16%,H2O5.98%。片狀晶少見,常為隱晶質(zhì)集合體,檸檬黃色,條痕淡黃色,光澤暗淡,硬度2,解理完全,比重4.5,具強(qiáng)放射性,不發(fā)螢光,在鹽酸下變成鮮紅色(釩的反應(yīng)),常見富有機(jī)質(zhì)巖的風(fēng)化帶。其它含釩礦物有:釩磁鐵礦、釩鈦礦、釩簾石、釩鈦磁鐵礦、釩赤鐵礦、綠硫釩礦、釩鈣鈾礦、磷鈣釩礦、綠水釩鈣礦、釩云母、釩銅礦、釩鎳礦、釩鋁鐵石等。由于自然界的釩多呈分散狀態(tài)與其他元素伴生產(chǎn)出,富集成工業(yè)礦床的很少。大多作為伴生元素產(chǎn)于釩鈦磁鐵礦礦床和黑色頁巖、磷塊巖、原油和瀝青砂中,約占世界總儲量的90%,其中63%在釩鈦磁鐵礦礦床中。在目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的含釩伴生礦中,因釩的含量低,大多數(shù)釩礦物沒有開采價值。目前能夠開采和利用的含釩礦物主要有以下幾種。1、釩鈦磁鐵礦型:與基性、基性-超基性巖漿作用有關(guān),其鐵礦物中富含釩和鈦,可細(xì)分為巖漿晚期分異型鐵礦床如攀枝花和巖漿晚期貫入型鐵礦床如河北省大廟。這種類型的釩礦是目前開發(fā)和利用的主要資源。由于目前提煉釩的資源已向廢催化劑、石煤等領(lǐng)域擴(kuò)展,故釩鈦磁鐵礦所占比例在下降。釩鈦磁鐵礦是典型的多元素共生礦,我國的釩鈦磁鐵礦資源主要集中在四川的攀枝花、河北的承德、安徽的馬鞍山和新疆哈密地區(qū),資源比較豐富,尤其是攀枝花地區(qū),釩鈦磁鐵礦資源十分豐富,其中五氧化二釩儲量為1578萬噸,約占國內(nèi)全部釩儲量的62%,世界儲量的11%。承德地區(qū)釩鈦磁鐵礦中的五氧化二釩儲量約有57.89萬噸,馬鞍山為65.16萬噸。我國釩鈦磁鐵礦中釩品位較低,攀枝花的釩鈦磁鐵礦的平均品位為0.26%左右。釩鈦磁鐵礦不能直接用于提煉釩,原始的方法是將釩鈦磁鐵礦加工成精礦,然后生產(chǎn)釩鐵。目前主要轉(zhuǎn)向冶煉釩渣中提煉釩。在今后若干年內(nèi),釩渣仍然在我國釩生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。2、黑色頁巖(石煤)型:黑色頁巖(石煤)從上震旦統(tǒng)到泥盆系均有發(fā)育,其中含有微量的釩,有時可達(dá)1%以上。我國南方各省都有,尤其是浙江、江西、廣西、安徽、湖南、湖北、貴州、陜西、甘肅、山西等省的黑色頁巖(石煤)資源極為豐富。僅下寒武統(tǒng)石煤,在我國南方十省區(qū)總儲量約618億噸,其中已經(jīng)探明的儲量大約有39億噸。黑色頁巖(石煤)中含有微量的釩,同時還含有鉬、銅、鎵、銀等20多種有色金屬。一般含釩品位在0.4-0.6%之間,品位大于1%的很少。就我國目前提煉釩的技術(shù)而言,一般含釩量大于0.8%的黑色頁巖(石煤)才具有開發(fā)利用價值。由于這類礦均可露天開采,冶煉時若以土法焙燒,廢氣、廢水、廢渣(含有鈾、鎘、磷、鈷等重金屬有毒、放射性物質(zhì)),造成的環(huán)境污染是極其嚴(yán)重的。此外,美國科羅拉多高原的釩鉀鈾礦床也是釩的較重要來源。目前全世界釩的探明儲量為1578萬噸。釩的生產(chǎn)是先由礦石中提取釩的氧化物(或其他化合物),繼而用其生產(chǎn)釩鐵合金或金屬釩。1907年全世界釩的產(chǎn)量僅3噸,目前年產(chǎn)量約3萬噸。五氧化二釩的價格是:2002年5萬元/噸,2005年達(dá)45萬元/噸,歐洲達(dá)102萬元(人民幣)/噸,2006年國內(nèi)市場價格基本上在13-16萬元/噸之間,而生產(chǎn)1噸五氧化二釩的成本為4-7萬元。隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,釩的用量將越來越大。因此,目前開發(fā)釩礦資源能夠獲得暴利。二、找礦標(biāo)志(一)、釩鈦磁鐵礦型1、產(chǎn)于輝長巖-橄欖巖等基性-超基性巖體中。而巖體多分布于古陸隆起帶的邊緣,受深大斷裂的控制。2、基性-超基性巖體分異良好。3、釩、鈦、稀土元素異常區(qū)。4、高磁異常區(qū)。(二)、黑色頁巖(石煤)型1、含炭硅泥質(zhì)巖系,溥層狀。常與錳礦層、磷結(jié)核、頁巖(板巖)、硅質(zhì)層呈互層狀產(chǎn)出。2、釩、鉬、錳、銀、鎳、鈾、鈷、鋇等化探綜合異常。3、有機(jī)炭含量高,可作為低產(chǎn)熱煤利用。4、產(chǎn)于邊緣海斜坡區(qū)。5、磷礦、錳礦、重晶石、石煤層常是很好的找礦標(biāo)志。汞礦一、汞礦地質(zhì)概述汞是稀有金屬,在地殼中的平均含量(即元素豐度)為8.3ppm。沉積巖中,汞相對較高,為40ppm,中酸性巖漿巖中為8ppm,超基性巖石中為1ppm。地殼中99.8%的汞均呈分散狀態(tài)賦存于各類巖石之中,而只有0.02%的汞,可聚集成為礦床。自然界中,汞呈自然元素或Hg2+的離子化合物存在,具強(qiáng)烈的親硫性和親銅性。目前業(yè)已發(fā)現(xiàn)20余種汞礦物和含汞礦物。其中大部分為汞的硫化物,次為少量的自然汞、硒化物、碲化物、硫鹽、鹵化物及氧化物等。常見的礦物主要有:自然汞(Hg,含Hg100%)、辰砂(HgS,含Hg86.2%)、黑辰砂(HgS為辰砂的同質(zhì)多象變體,含Hg86.2%)、灰硒汞礦(HgSe,含Hg71.7%)、輝汞礦(Hg(S,Se),含Hg83.8%)、碲汞礦(HgTe,含Hg61.5%)、甘汞(Hg2Cl2,含Hg84.9%)氯汞礦(Hg4Cl2O,含Hg90.2%)、黃氯汞礦(Hg2ClO,含Hg88.65%)、橙紅石HgO,含Hg92.87%)、硫汞銻礦(HgSb4S7,含Hg22%)、汞黝銅礦(Cu10(Hg,Fe,Zn)2Sb4S13,含Hg6%~17%)、汞銀礦(AgHg)。作為工業(yè)礦物原料具有開采價值的,只有辰砂和黑辰砂。辰砂富礦石可直接入爐冶煉,但大多數(shù)汞礦床含汞量較低,礦石要用選礦方法富集成精礦才能冶煉。辰砂(丹砂、朱砂),以產(chǎn)于辰州(今湖南沅陵等地)的品質(zhì)最佳而得名。晶體屬三方晶系,與等軸晶系的黑辰砂成同質(zhì)多象。常呈菱面體板狀或短柱形;常見貫穿雙晶。具平行柱面的完全解理。集合體呈粒狀、塊狀或皮膜狀。摩氏硬度2.5,比重8.10。純凈辰砂為金剛光澤,朱紅色。含雜質(zhì)時光澤暗淡,顯褐紅色。有時因表面氧化而呈鉛灰色。晶體表面具有金剛光澤,條痕紅色,半透明。其以比重大,色澤艷,朱紅色,與低溫礦物如雄黃、雌黃、輝銻礦共伴生為最大鑒定特征。汞礦的工業(yè)要求是:邊界品位0.04%,工業(yè)品位0.08%~0.10%,可采厚度≥0.8~1.2m,夾石剔除厚度≥2~4m。按有用礦物組分,可將汞礦劃分為單汞型、汞鈾型、汞銻型、汞硒型、汞金型及汞多金屬型。目前為工業(yè)利用者,主要是單汞型礦石。按容礦巖石,可將汞礦劃分為碳酸鹽型、碎屑巖型、火山巖型等。我國金屬汞的總保有儲量8.14萬噸,居世界第3位,僅次于西班牙(9萬t,儲量基礎(chǔ))和意大利(6.9萬t,儲量基礎(chǔ)),而高于吉爾吉斯斯坦(1.3萬t,儲量基礎(chǔ))?,F(xiàn)已探明儲量的礦區(qū)103處,分布于13個省(區(qū)),其中以貴州居多,占全國汞儲量的40%,次為陜西和四川,以上3省汞儲量占全國的74%。著名汞礦有貴州萬山汞礦、務(wù)川汞礦、丹寨汞礦、銅仁汞礦以及湖南的新晃汞礦。我國汞礦以碳酸鹽巖型為主(占90%以上),貴州萬山等特大型汞礦皆屬此類型。其次為碎屑巖型。我國已知大多數(shù)汞礦床產(chǎn)于中、下寒武紀(jì)地層之中(占儲量80%以上),遠(yuǎn)離巖漿活動區(qū)。在前寒武紀(jì)、中生代、新生代也有汞礦形成,但不占重要地位。國外汞礦主要分布在第三紀(jì)褶皺帶中,產(chǎn)在各類火山巖、侵入巖和變質(zhì)巖中(占87%),與巖漿活動聯(lián)系緊密。全球汞用量的三分之一用于小規(guī)模金礦生產(chǎn)。當(dāng)汞齊集中燃燒提金時,汞會釋放到空氣中,損傷人體的腎臟和肺。因此,在發(fā)達(dá)國家,汞法提金是禁用的。其它用汞的產(chǎn)業(yè)紛紛改用代用品,致使汞價在1980年左右低至280美元/瓶。由于環(huán)境問題,西班牙的汞礦已經(jīng)關(guān)閉,目前只有一個汞礦在吉爾吉斯斯坦還在開采。目前,全球汞需求量大約為3400噸,吉爾吉斯斯坦、中國、阿爾及利亞和北美的年供應(yīng)量大約為600到700噸。由于目前金價高企,導(dǎo)致汞價飚升,2007年已達(dá)650美元/瓶。注:每瓶為34.5公斤。二、找汞礦標(biāo)志我國是最早利用辰砂作為尋找金礦的標(biāo)志,在《管子》的“地?cái)?shù)篇”中,記載著“上有丹砂者,下有黃金”。汞礦的找礦標(biāo)志有:1、遠(yuǎn)離巖漿活動的地臺型碳酸鹽地層分布區(qū),如湘、黔、川交界地帶;2、新生代火山及地?zé)峄顒訁^(qū);3、背斜(復(fù)背斜)的軸部及其兩翼,特別是背斜軸部斷層帶;4、與汞礦化最密切的為低溫蝕變,主要有硅化、白云石化、方解石化,其次為重晶石化;5、雄黃化、雌黃化、輝銻礦化等低溫礦化區(qū);6、砷、銻、汞異常區(qū);7、測汞儀異常區(qū)。鋁礦鋁元素發(fā)現(xiàn)于1825年。其時,丹麥物理學(xué)家H.C.奧爾斯德(H.C.Oersted)利用鉀汞齊與氯化鋁反應(yīng),得到鋁汞齊,再用蒸餾法除去汞,第一次制得了金屬鋁。1854年法國科學(xué)家H.SainteClaireDiwill創(chuàng)立了鈉法化學(xué)法,1865年俄國物理化學(xué)家H.H.別凱托夫創(chuàng)立了鎂法化學(xué)法,用于金屬鋁的生產(chǎn)。1855年法國便用化學(xué)法開始了鋁的工業(yè)生產(chǎn)。鋁土礦(又名鋁礬土礦)的發(fā)現(xiàn)于1821年,明顯早于鋁元素的發(fā)現(xiàn)。當(dāng)時誤將鋁土礦認(rèn)為一種新礦物。1873年,法國率先開采鋁土礦,且于1894年采用拜耳法,由鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁,生產(chǎn)規(guī)模僅1噸/日。到1900年,法意美等國有少量鋁土礦開采,年產(chǎn)量不過9萬噸。1950年,全世界金屬鋁的產(chǎn)量已達(dá)151萬噸,1996年增至2092萬噸。至今鋁已成為僅次于鋼鐵的第二重要金屬。鋁屬親石親氧元素,系地殼中分布最廣的元素之一,在自然界中以氧化物、氫氧化物和含氧的硅酸鹽存在。自然鋁罕見,僅在俄羅斯西伯利亞暗色巖中見及。已知的含鋁礦物有258種,常見的約43種。自然界,不存在單礦物組成的鋁礦床。鋁礦床都是復(fù)礦物礦床,且混有雜質(zhì)。用于提取金屬鋁的原料主要是由一水硬鋁石、一水軟鋁石或三水鋁石組成的鋁土礦,也有用霞石、明礬石、硫磷鋁鍶礦回收氧化鋁的。一水硬鋁石又名水鋁石,結(jié)構(gòu)式AlO(OH),分子式為Al2O3·H2O。斜方晶系,結(jié)晶完好者呈柱狀、板狀、鱗片狀、針狀、棱狀等。礦石中的水鋁石一般均含有TiO2、SiO2、Fe2O3、Ga2O3、Nb2O5、Ta2O5、TR2O3等不同量類質(zhì)同象混入物。水鋁石溶于酸和堿,但在常溫常壓下溶解甚弱,需在高溫高壓和強(qiáng)酸或強(qiáng)堿下才能完全分解。一水硬鋁石形成于酸性介質(zhì),與一水軟鋁石、赤鐵礦、針鐵礦、高嶺石、綠泥石、黃鐵礦等共生。其水化可變成三水鋁石,脫水可變成α剛玉,可被高嶺石、黃鐵礦、菱鐵礦、綠泥石等交代。一水軟鋁石又名勃姆石、軟水鋁石,結(jié)構(gòu)式為AlO(OH),分子式為Al2O3·H2O。斜方晶系,結(jié)晶完好者呈菱形體、棱面狀、棱狀、針狀、纖維狀和六角板狀。礦石中的一水軟鋁石常含F(xiàn)e2O3、TiO2、Cr2O、Ga2O3等類質(zhì)同象。一水軟鋁石可溶于酸和堿。該礦物形成于酸性介質(zhì),主要產(chǎn)在沉積鋁土礦中,其特征是與菱鐵礦共生。它可被一水硬鋁石、三水鋁石、高嶺石等交代,脫水可轉(zhuǎn)變成一水硬鋁石和α剛玉,水化可變成三水鋁石。三水鋁石又名水鋁氧石、氫氧鋁石,結(jié)構(gòu)式Al(OH),分子式為Al2O3·3H2O。單斜晶系,結(jié)晶完好者呈六角板狀、棱鏡狀,常有呈細(xì)晶狀集合體或雙晶,礦石中三水鋁石多呈不規(guī)則狀集合體,均含有不同量的TiO2、SiO2、Fe2O3、Nb2O5、Ta2O5、Ga2O3等類質(zhì)同象或機(jī)械混入物。三水鋁石溶于酸和堿,其粉末加熱到100℃經(jīng)2小時即可完全溶解。該礦物形成于酸性介質(zhì),在風(fēng)化殼礦床中三水鋁石是原生礦物,也是主要礦石礦物,與高嶺石、針鐵礦、赤鐵礦、伊利石等共生。三水鋁石脫水可變成一水軟鋁石、一水硬鋁石和α剛玉,可被高嶺石、多水高嶺石等交代。鋁土礦主要由Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2和H2O+所組成,其總量占成分的95%以上,一般>98%,次為S、CaO、MgO、K2O、Na2O、CO2、MnO2、有機(jī)質(zhì)、碳質(zhì)等,Ga、Ge、Nb、Ta、REE、Co、Zr、V、P、Cr、Ni等量微。Al2O3主要賦存于鋁礦物—水鋁石、一水軟鋁石、三水鋁石中,其次賦存于硅酸鹽礦物中(高嶺石類礦物)。在內(nèi)生條件下,因SiO2廣泛存在,Al2O3與SiO2常緊密結(jié)合,形成各類鋁硅酸礦物,這些礦物一般鋁硅比小于1,而工業(yè)上對鋁礦石一般要求Al2O3≥40%,Al/Si>1.8~2.6,因此內(nèi)生條件下很少形成工業(yè)鋁礦床。已發(fā)現(xiàn)的鋁土礦床均是在表生條件下形成的,有風(fēng)化-殘積型(紅土型鋁土礦)、堆積型和沉積型鋁土礦。紅土型鋁土礦是含鋁母巖在濕熱氣候條件下,具排泄良好的有利地形(如殘丘、低山和臺地),在水、CO2和生物等作用下,風(fēng)化分解,母巖中易溶物質(zhì)K、Na、Ca、Mg和SiO2等被淋失排出,活動性小的物質(zhì)Al、Fe、Ti殘留于原地,形成紅土型鋁土礦。堆積型鋁土礦是含鋁巖石、紅土風(fēng)化殼或已形成的紅土礦床,在重力、水和自然酸(硫酸、碳酸、有機(jī)酸)等作用下,經(jīng)機(jī)械的或化學(xué)的風(fēng)化、剝蝕、搬運(yùn)等作用,于山坡凹地、谷地、近海湖盆地或?yàn)I海瀉湖、局限海盆內(nèi)堆積而成,在水介質(zhì)環(huán)境中則形成沉積鋁土礦。鋁土礦礦石常含有鎵、釩、鉭、鈦、鈰用放射性元素等有有組分,這些有價值的伴生組分可綜合回收。而礦石中的硫、CO2、MgO、P2O5則為有害組分,不利于鋁的冶煉回收。根據(jù)含鋁礦物的種類和數(shù)量,可將鋁土礦劃分為:三水鋁石型、一水軟鋁石型和一水硬鋁石型。國外鋁土礦礦石大多為三水鋁石型,次為一水軟鋁石型,而一水硬鋁石型鋁土礦極少。中國則以一水硬鋁石型鋁土礦為主,三水鋁石型鋁土礦極少。三水鋁石型鋁土礦具高鋁、低硅、高鐵的特點(diǎn),礦石質(zhì)量好,適合耗能低的拜耳法處理。一水硬鋁石型鋁土礦,總體特征是高鋁、高硅、低硫低鐵、中低鋁硅比,礦石質(zhì)量差,加工難度大,氧化鋁生產(chǎn)多用耗能高的聯(lián)合法。不同氧化鋁生產(chǎn)方法對礦石質(zhì)量的要求有所不同:1)燒結(jié)法:要求Al2O3/SiO2為3~5(或3.5左右),F(xiàn)e2O3<10%。水分不得大于7%,礦石的粒度不得大于150mm,不得混入泥土、石灰?guī)r等高鈣高鐵等雜物。2)拜耳法:一般要求Al2O3>65%,Al2O3/SiO2>7。氧化鐵在拜耳法流程中不與堿起反應(yīng),只是鐵高赤泥量大,赤泥洗滌復(fù)雜,易造成堿和氧化鋁的機(jī)械損失,但不宜有鋁針鐵礦。3)聯(lián)合法:混聯(lián)法,即在拜耳法的赤泥中添加部分低品級礦石提高燒結(jié)法的鋁硅比,一般要求Al2O3>60%,Al2O3/SiO2為5~7,F(xiàn)e2O3<10%。對氧化鋁生產(chǎn)而言,硫是很有害的雜質(zhì)。用作研磨材料的鋁土礦,要求含Al2O3高、鐵和鈦低,一般要求Al2O3≥70%,F(xiàn)e2O3≤5%,TiO2≤4.5%,CaO+MgO≤1.0%,Al2O3/SiO2≥12。作高鋁水泥原料的鋁土礦石必須:Fe2O3<2.5%,TiO2<3.5%,R2O(一價金屬氧化物)<1.0%,MgO<1.0%。作耐火材料的鋁土礦是指煅燒后Al2O3>=48%、而含F(xiàn)e2O3較低的鋁土礦。高鋁鋁土礦熟料是經(jīng)煅燒的鋁土礦,熟料應(yīng)為灰白淺黃及深灰色,主要用于高鋁質(zhì)耐火材料,也可用來制作電熔棕剛玉。高鋁鋁土礦熟料是按AL2O3含量及Fe2O3、TiO2、CaO+MgO、K2O+Na2O等雜質(zhì)含量和熟料體積密度與吸水等項(xiàng)指標(biāo)來分級的。鋁土礦的找礦標(biāo)志:1、外貌與粘土巖相似,但與粘土巖相比,巖性致密,硬度較大(一水硬鋁石6.5-7,一水軟鋁石3.5,三水鋁石2.5-3.5),密度較大(一水硬鋁石3.2-3.5,一水軟鋁石3.01-3.46,三水鋁石2.3-2.43),無可塑性。2、顏色為白色、灰白色、微黃的白色,黃褐色、灰綠色、淺紅或無色,顏色與所含雜質(zhì)有關(guān)。3、玻璃光澤,解理面珍珠光澤,貝殼狀斷口,性脆,條痕白色。4、隱晶質(zhì)塊狀,鱗片狀,膠狀,放射纖維狀,皮殼狀,鐘乳狀,鮞狀,豆?fàn)睿蛄罱Y(jié)核。5、三水鋁石具泥土臭味。6、常與現(xiàn)代巖溶面或古巖溶面有關(guān)。7、紅土型鋁土礦主要分布于赤道附近的熱帶、亞熱帶地區(qū),與近代紅土風(fēng)化殼有關(guān),時代主要為第三紀(jì),次為中生代。風(fēng)化母巖主要為1)玄武巖;2)花崗巖,閃長巖,霞石正長巖;3)古老變質(zhì)巖中的片麻巖,片巖,千枚巖和變質(zhì)玄武巖,花崗巖;4)各類碎屑巖;5)碳酸鹽巖。8、沉積型鋁土礦往往發(fā)育在海相碳酸鹽巖區(qū),產(chǎn)于碳酸鹽巖系中,具有一定的層位,含鋁層位從泥盆紀(jì)至新生代均有,但主要產(chǎn)于石炭系、白堊系和第三系中。亦見于新生代陸相沉積巖中,分布在古風(fēng)化殼紅土中,與下伏圍巖不整合接觸,而與上覆的湖相粘土巖、河流相砂巖整合接觸。鎂礦一、鎂礦資源概述鎂是10種常用有色金屬之一,其蘊(yùn)藏量豐富,在地殼中的含量達(dá)到2.1%-2.7%,在所有元素中排第8位,是僅次于鋁、鐵、鈣居第四位的金屬元素。鎂礦資源主要來自海水、天然鹽湖水、油田鹵水、白云巖、菱鎂礦、水鎂石和橄欖石等。菱鎂礦MgCO3,全世界的資源量約為130億噸,而我國到1995年保有儲量為30億噸,預(yù)測資源量800億噸,居世界第一位。我國菱鎂礦大部分可以露采,且雜質(zhì)少,MgO的含量在46-47.6%之間。一級品(MgO的含量大于46%)
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