中国重晶石开采遇到黑岩层什么原因
1. 非法开采重晶石是违法还是犯罪
非法开采当然是违法的啊,是否犯罪要看所造成严重后果、才能定下来的。
2. 重晶石开采需要什么手续
去国土资源部办理采矿证,然后还要去安全局办安全生产许可证。最重要的就这两样东西!具体的费用要看自身的情况而定了。
3. 重晶石矿床地质
一、成矿地质条件
重晶石是钡的硫酸盐,钡元素在地壳中的丰度值为390×10-6(黎彤,1976)。在岩浆作用阶段,钡的富集程度很低,在岩浆岩中,钡的平均含量为0.09%。只是在岩浆分异的晚期阶段,由于Ba2+与K+的离子半径相近,负电性相近,Ba—O与K—O键力类似,它们易于产生类质同像,因而钡在富钾造岩矿物黑云母、钾长石中含量较高。但在岩浆岩中未发现钡的独立矿物,更不能形成钡矿床。
在热液阶段,热液可从富钾造岩矿物的围岩中获取钡,岩浆期后热液中的钡可呈卤化物搬运,在热液脉中富集形成重晶石等独立钡矿物。因此,重晶石作为常见的脉石矿物,广泛见于多种金属热液矿床中。钡矿物的大量聚集,是在氧化-还原电位较高而温度不太高的环境中,形成硫酸钡和碳酸钡的工业性堆积。多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。成矿地质条件与多金属矿床十分相似,重晶石常常作为多金属矿石的副产品开采。热液成因的重晶石矿床,其围岩可以是酸性和碱性侵入岩、火山岩,以及其他硅酸盐岩石。矿体有交代成因的,也有充填结晶的矿脉。美国学者认为这种类型的重晶石,是含BaCl2和BaS的热液与含SO2-4的渗流水作用而形成的。重晶石矿床的围岩也可以是石灰岩,如四川酉阳一带的重晶石-萤石矿床。这是因为Ba易于被含F的气体和溶液转移,在有利场所聚集而形成重晶石矿脉。也有产于碳酸盐岩区层控铅锌矿床中共生的重晶石-萤石矿床。
在表生作用阶段,钾长石、黑云母等含钡矿物易于风化、分解,使钡能很快参加表生循环作用,呈可溶性的钡重碳酸盐或氯化物、硫酸盐形式被搬运。BaSO4的溶解度很低,但当水体中有K、Mg等电解质存在时,可大大提高溶解度。含有BaSO4的水体被蒸发,或者受到石灰岩的中和作用,尤其是在水体中SO2-4浓度增加时,可促使BaSO4发生沉淀。因此沉积重晶石,常赋存在沿岸带的碎屑及泥质物或硅质沉积物中。近年来,在国内外发现了不少大型沉积成因的重晶石矿床。例如,在一些地区的暗色硅质岩层中,常有巨大的、有臭味的黑色重晶石矿层。有时因其与暗色的不纯灰岩相似而被忽视。因此,在富含硫酸盐的古代和现代湖泊、沼泽及海盆地区,都有可能找到沉积型重晶石矿床。
深海粘土中也可富集重晶石。深循环的加热海水,可以从下伏洋壳淋滤金属和钡,以氯化物形式搬运,在含矿质的热海水对流系统相对较差的环境中发生沉淀。
在意大利Rome省的第四纪碱性火山岩区火山中心间的大盆地中,发育有来自火山岩的河湖沉积。其中,重晶石、方解石及很细粒的萤石,在某些层位的含量可高达60%。
对不同成因的重晶石矿床研究表明,重晶石矿床的成矿温度区间一般介于73~273℃,成矿压力为(100~200)×105Pa,氧化-还原电位较高,pH为弱酸性—中性(表10-3)。
表10-3 重晶石(全岩样)Eh、pH测定值
(据李文炎等,1991)
二、矿床主要成因类型及地质特征
重晶石作为常见的脉石矿物,广泛见于多种金属热液矿床中。钡矿物的大量聚集,是在氧化-还原电位较高而温度不太高的环境中,形成硫酸钡和碳酸钡的堆积。多数重晶石矿床属于中—低温热液矿床。在表生作用阶段,含有BaSO4的水体被蒸发,或者受到石灰岩的中和作用,可促使BaSO4发生沉淀,形成沉积型的重晶石矿床。目前已知重晶石矿床的成因有三种类型,即热液型矿床、沉积型矿床和残积型矿床,均具有工业意义。
1.热液型重晶石矿床
这是分布最广的矿床类型,规模大小不等。矿体多呈脉状,产于各种围岩中,但多数大型矿床均产于硅酸岩中,矿体成群成带出现,其形态受断裂控制,呈简单的单脉、复杂的复脉和透镜体,有分支复合、尖灭再现现象;长数十米到2000余米,延深数十米到数百米,厚度一般数米。围岩蚀变不强烈,或者不明显,常见者有高岭石化(多见于火山岩系内)和硅化(多见于石灰岩内)。矿脉产状受断裂构造控制,有时也产于层理裂隙及各种洞穴构造中。主要矿物为灰—白色重晶石、萤石、石英。有时金属硫化物含量很高,重晶石反被当做副产品开采。矿石一般呈致密块状,有时在晶洞中有板状重晶石晶簇。在矿床风化带中,可见到白色、半透明—透明的钟乳状、纤维状或致密状的次生重晶石集合体。矿石中矿物组分较简单,有五种组合形式:重晶石单矿物组成、石英-重晶石组合、萤石-重晶石组合、多金属硫化物-重晶石组合、毒重石-斜钡钙石-重晶石组合。常有类质同像的锶元素存在,有时有铅、锌、铜、黄铁矿、萤石、毒重石等矿产共(伴)生。矿床规模一般是中、小型,也有较大工业价值的重晶石矿床,如广西象州潘村重晶石矿床、山东郯城房庄重晶石矿床。
这类矿床是含矿的中低温热液在有利的构造裂隙中充填结晶而成。一般以低温热液矿床的矿石质量较好。矿床多分布在构造-岩浆活动带的外带,主要受断裂构造控制。在热液型多金属成矿区,应注意作为共生矿种的重晶石的综合评价。
矿床实例:广西象州重晶石矿田
矿田位于广西象州东北约35km处,包括潘村、寺村、龙保、普和等几个大型重晶石矿床。象州矿田含矿岩系为泥盆系,以角度不整合覆于寒武系水口群浅变质碎屑岩系之上。泥盆系下统下部为红色砂砾岩,上部那高岭组、四排组、郁江组为海相细碎屑岩与台地碳酸盐岩。中统应堂组、东岗岭组为台地碳酸盐岩与碎屑岩互层。上统是南丹型盆地相榴江组,为硅质岩、条带状灰层。泥盆系厚度为2500m左右。象州大乐之东区域性的雷山-通挽断裂控制了区域岩相的分界。断裂之东上泥盆统为台地相,断裂之西上泥盆统为盆地相,与象州西部来宾洪江的上泥盆统组成统一的断陷盆地。矿脉较集中产于下泥盆统上部的四排组和郁江组中,岩性主要为灰岩、泥灰岩夹泥岩和泥岩夹灰岩。矿田中大部分矿床属脉型重晶石矿床,亦形成有堆积型重晶石矿床。
潘村矿区内矿体受北西向和南北向两组断裂控制,北西向断裂走向313°~355°,倾向北东,倾角52°~85°;南北向断裂走向350°~360°,倾向东,倾角70°~80°(图10-1)。
区内重晶石脉80余条,矿脉产状与断层产状基本一致。重晶石脉出露长30~1700m,厚1~10m,延深50~60m。矿脉围岩为灰岩、泥岩及泥质灰岩等。围岩蚀变有硅化、重晶石化、方解石化和角砾岩化等。重晶石化与硅化关系密切。重晶石与石英、方解石共生。矿脉厚度地表较大,向深部有变小的趋势;重晶石品位地表较富,BaSO4平均83.58%,向深部趋贫,BaSO4平均64.12%。
重晶石富矿石多为重晶石单矿物类型矿石,柱板状结构,块状构造,晶体粗大,重晶石含量85%~95%。贫矿石多属石英-重晶石型,粒状结构,角砾状构造,重晶石含量50%~60%,此类矿石经风化堆积可相对富集,手选后可达到高品位富矿石。为中—低温热液矿床。
图10-1 广西象州县潘村重晶石矿区7线剖面图据汤继新等,1983)
2.沉积型重晶石矿床
矿体呈层状、似层状、透镜状产出;重晶石以主要矿物或胶结物形式存在于湖相或海相细碎屑岩或泥质岩中,或者赋存在砂页岩和石灰岩层之间。矿体中心部位硫酸钡含量高,边部含量低;产状和围岩一致,围岩通常为黑色页岩。重晶石与FeS2等硫化物共生,因此,矿石一般为暗色—黑色带有硫化氢臭味的重晶石细粒集合体。矿石中矿物组分简单,有四种组合形式:重晶石单矿物组成、石英-重晶石组合、方解石-石英-重晶石组合、毒重石-斜钡钙石-重晶石组合。成矿后的变质作用常使矿石重结晶,矿物粒度增大。矿床规模一般大、中型,是最有工业价值的重晶石矿床,如陕西安康石梯、湖南新晃贡溪、贵州天柱大河边、镇宁乐纪、湖北柳林、安徽东至、浙江富阳、广西三江重晶石矿床。
德国的麦根矿床赋存于砂、页岩和石灰岩之间,厚6m,矿石中共生矿物有黄铁矿及沥青质。矿床的形成是在还原条件的水盆地中进行的,这种水盆地中富含H2S(有人认为H2S来自水下喷气和热泉)。当水溶液中含有Fe和Ba时,在水盆中心沉积大量黄铁矿,有时共生闪锌矿。水盆地边部因游离氧较多,H2S被氧化成H2SO4,生成重晶石沉积物(图10-2)。
图 10-2 沉积型重晶石矿床沉积环境示意图
近年来通过对贵州天柱、玉屏及湘西新晃贡溪等重晶石矿床的研究,发现含矿岩系中包含有大量类似现代太平洋海底热水生物群的藻类、海绵骨针、管状生物等化石组合;重晶石矿石中有机质碳含量较低,具有原生残留有机质的明显特征;与同期的海相碳酸盐87Sr/86Sr比值(约为0.7090)相比较,重晶石矿床的87Sr/86Sr比值要低,集中在0.708310~0.708967之间,表明在矿床的形成过程中有来源于海底火山或海底热液活动提供的具有低87Sr/86Sr比值的锶加入。从而提出了下寒武统重晶石矿床为热水沉积的观点,并总结提出了陆坡带上与沉积作用有关的(贡溪式)重晶石矿床模式(图10-3)。
图 10-3 陆坡带上与沉积作用有关的 ( 贡溪式) 重晶石矿床模式图( 据车勤建,1995)
贡溪式重晶石矿床模式:
(1)成矿构造背景
该类型矿床主要分布在湖南新晃-贵州天柱地区。该区新元古宙处于古陆边缘并发生由西南向东北方向的海侵。雪峰运动后,该区处于相对稳定状态,发育了一套以硅质岩、白云岩、炭质页岩为主的沉积建造,并伴有相应的沉积成矿作用。
(2)产出地质环境
主要控矿构造该区受北东向大断裂控制,在早寒武世,断裂的东盘发生沉陷,西盘继续上升,形成一边缘海盆。其陆坡地带的中下部发生了重晶石成矿作用,从而使该类型矿床沿着北东向继续分布。
含矿岩系特征主要含矿岩系为下寒武统牛蹄塘组下段,为一套炭质页岩夹硅质岩、含钙质磷块岩、沉凝灰岩或凝灰质硅质岩、白云岩组合,属于陆坡-边缘海盆沉积。其Ba元素丰度值极高,是其他地层的数倍至数十倍。矿层顶底板与矿层稀土元素配分曲线和微量元素组合基本相似。
(3)矿床地质特征
矿体赋存于下寒武统牛蹄塘组下段,钙质磷块岩、沉凝灰岩之上,炭质页岩之下。矿层与地层产状一致,形态简单,产状稳定,以层状、似层状为主,局部为透镜状。一般长度为2000~3000m,最长者达20km以上,厚度一般为2~3m。矿石矿物主要为重晶石;脉石矿物主要有方解石、石英,其次有黄铁矿、胶磷矿和高岭石。微量及偶见矿物有绢云母、白云母、斜长石、磷灰石、绿泥石、黄铜矿等。矿石中有用组分有Mo,Ni,V,U,Y,Pt,Pd,Ag,Au,Sn等。矿石的结构主要有镶嵌粒状变晶结构,其次为花岗变晶结构、放射状结构。主要构造为致密块状和条纹状构造,其次为条带状、层纹状构造,还有少量的结核状、晶洞状、脉状、透镜状、片状、梳状、缝合线构造等。
(4)矿床模式描述
模式简要说明:晚震旦世留茶坡期大规模的海侵从南往北席卷湘西、黔东地区,沉积了一套以硅质岩为主的建造。早寒武世初期,海侵持续扩大,新晃、天柱地区全部沦为海盆边缘,并带来了丰富的成矿物质,在盆地边缘陆坡地带发生大规模的重晶石沉积成矿作用。尔后海盆处于半封闭状态,沉积了一套以炭质页岩为主的地层,对含矿层位起着覆盖与保护作用。
成矿时空演化及成矿主要机制:①物质来源:该区基底岩石Ba的平均含量是地壳丰度的17.7倍;重晶石矿层与底部钙质磷块岩之间有一层厚约1.0m的沉凝灰岩或凝灰质硅质岩,其Ba平均含量是海水丰度的35倍,是震旦系上统富Ba岩石的1.69~5.76倍。因而基底岩石风化溶蚀、海底火山喷发是Ba的来源之一。②重晶石矿体中富含V,Mo,Ni及Au,Pt,Pd,Ag和稀土元素,是由水下含矿(Ba)热卤水沿深大断裂或火山喷发通道源源不断提供的。③重晶石矿石δ34S值变化于33.04‰~37.98‰之间,平均为36.14‰,说明硫的来源既不是蒸发岩,也不是岩浆岩中的硫酸盐,而是与有机质、厌氧细菌、生物有关的硫,从而造成34S的异常富集。④基底沉积物在成岩过程中,大量的Ba离子从硅胶团中解脱呈游离状态进入盆地,与水下含矿(Ba)热卤水带来的Ba汇聚一起,在适当的沉积环境(气候炎热干燥,处于氧化还原界面附近)和物理化学条件(Eh值小于0,pH值近于8)下与丰富的硫酸根化合形成BaSO4,并在一定的范围内快速堆积形成矿床。
(5)控矿因素及找矿标志
主要控矿因素:斜坡相沉积的含矿岩系,古构造、古地理环境和沉积相的变化部位。
找矿主要标志:①主要矿层产于下寒武统底部,具有广泛的区域性。②矿层顶、底板岩性主要有三种类型:顶、底板均为硅质岩类;顶板为结核状重晶石板状炭质页岩,底板为钙质磷块岩;顶板为硅质岩,底板为白云岩。③在矿层周围沟谷和河流中有重晶石重砂富集。④区域地层Ba元素丰度比地壳丰度高得多。
3.残积型重晶石矿床
矿体即为含重晶石的石灰岩和白云岩的风化壳。重晶石碎块和粘土相混杂,有少量燧石、石英及碳酸盐岩碎石。矿层厚度可达数米。矿床覆盖面积及矿石的质量,受原生矿脉的分布情况及矿物组合控制。美国密苏里州的这类矿床是典型实例。
该类矿床主要产于我国南方原生重晶石矿床附近的第四纪残坡积层中。矿体形态受原生矿和地形控制,呈复杂的扁豆状、透镜状;面积数千到数十万平方米,厚度数十厘米到3m;埋深数十厘米到2m;产状与围岩不一致。矿石中以重晶石、围岩碎屑、粘土为主,石英、方解石少量。矿床规模一般是小型,偶见中型,是有一定工业价值的矿床,如广西象州寺村重晶石矿床、海南儋州冰岭重晶石矿床。
三、资源分布及成矿规律
我国重晶石资源丰富,广泛分布于22个省(自治区、直辖市)(图10-4)。其中,储量以贵州最多,占全国总量的34.2%,其次是湖南(15.2%)、广西(10.6%)、甘肃(10.3%)、陕西(10.1%)、山东(5.9%)、福建(4.4%),以上7个省(自治区)储量合计占全国总储量的90.7%。截至2004年底,全国共查明资源储量的矿床103处,查明资源储量42597.14万t,居世界第一位。
图10-4 中国重晶石资源分布示意图
根据重晶石矿床的分布特点,我国可划分为8个成矿带(见表10-4)。
表10-4 我国重晶石矿床主要成矿带
我国主要的大型、特大型矿床常以单一的重晶石型为主要的矿石类型,属层状重晶石矿床,矿石具有明显的沉积构造和结构,矿物成分和化学成分比较简单,质纯。我国还有许多伴生重晶石矿床,虽然其没有单独开采或利用的价值,但可以综合利用或顺便开采,作为生产过程的副产品。例如,酒泉钢铁公司等单位已对甘肃镜铁山铁矿石中共生的重晶石做过选矿试验,开展综合利用研究。
我国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出,主要集中在寒武纪、泥盆纪、奥陶纪和中生代的地层中。层状重晶石矿床主要集中于寒武系,其次是泥盆系,其中以下寒武统层状矿床总规模十分巨大。层状矿床与同沉积的活动性大断裂空间关系亦很明显,说明矿床与构造关系密切。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系,充填于中-小型断裂、裂隙中,明显受构造控制。层状重晶石矿床主要产于构造活动褶皱带(区)和地台区的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中。
重晶石矿床的含矿岩系也各有特色,层状矿床的含矿岩石为含有机质的碎屑岩、硅质岩,并具有眼球状构造;脉状重晶石矿床的围岩常为含燧石的碳酸盐岩与沉积初期的碎屑岩,普遍有明显的硅化蚀变。层状与脉状重晶石均与SiO2有密切关系。
4. 我国重晶石矿资源
重晶石是我国重要的优势矿产之一,我国重晶石资源丰富,储量和产量均居世界首位,也是世界上最大的重晶石出口国,在国际市场上占有重要的地位。
一、储量、基础储量、查明资源量
截止到2011年底,全国总查明资源储量29021.05万吨,其中基础储量4194.84万吨(储量1899.58万吨),资源量24826.21万吨,储量、基础储量、资源量占总查明资源储量的相对密度分别为6.5%,14.5%,85.5%。
二、资源分布
截止到2011年底,全国共探明重晶石矿储量的矿区有220处,广泛分布于全国25个省(区)(图1-1)。重晶石矿查明资源储量以贵州省最多,占全国总量的32.1%,湖南(21.9%)、广西(10.5%)、甘肃(9.1%)、陕西(8.9%)、浙江(3.5%)等省(区)次之,以上六省(区)查明资源储量合计占全国总量的86%以上。
三、成因类型及成矿时代
重晶石矿床类型以沉积型为主(如贵州天柱、湖南贡溪、广西板必、湖北柳林重晶石矿等),占总储量的60%。此外,还有火山-沉积型(如甘肃镜铁山伴生重晶石矿)、层控内生型(湖北南庄坪)、热液型(广西象州县潘村)和残坡积型(广东水岭矿)(图1-2)。
成矿时代以古生代为主,震旦纪及中—新生代也有重晶石矿形成,主要集中在寒武纪、泥盆纪、奥陶纪和中生代的地层中。
四、规模、品位
中国重晶石矿床以大、中型为主,仅贵州天柱大河边与湖南新晃贡溪就占大中型产地储量的一半以上,而且共、伴生矿产储量多,利于综合利用。主要的大型矿床常以单一的重晶石型为主要的矿石类型,属层状重晶石矿床。
中国重晶石矿矿石质量较好,绝大部分矿区的矿石为中高品位,矿石品位小于50%的仅占15%。
五、矿体赋存特征
我国重晶石矿体以中厚度缓倾斜层状为主,脉状次之。以露天开采为主,地下开采比例不大。
六、重晶石矿石选矿利用特征
重晶石的选矿方法有手选、重选、磁选、浮选(表1-2)。
图1-1 中国重晶石矿矿产地分布图
图1-2 中国不同类型重晶石矿床所占比例
表1-2 重晶石的选矿方法表
总体来看,中国重晶石矿产有几个明显的特点,其一,中国重晶石矿主要分布在中部地区,约占70%;其二,几乎所有富矿主要集中在贵州、湖南、广西,矿床以大、中型为主,仅贵州天柱大河边与湖南新晃贡溪两矿产地就占大中型产地储量的一半以上;其三,共、伴生重晶石矿床较多,虽然许多没有单独开采的价值,但利于综合利用或顺便开采,作为生产过程的副产品。
5. 重晶石矿的矿山开采
开采分露天开采与地下开采,我国重晶石矿开采中乡镇企业土法开采占绝大多数,内以露天开采为主,主要开采残容坡积矿床,及矿体露头和浅部。如湖南衡南县谭子山重晶石矿,是1958年投产的国营老企业,原有四个采矿工区,一个露采,三个地下开采(斜井、平硐),80年代一个地下矿采完闭坑,另一个地下矿由于附近民采乱挖引起淹井而闭坑。露天矿也因剥离跟不上,采矿及边坡不稳而影响正常生产。地下开采用过留矿法、充填法、阶段崩落法等。地下开采中主要采矿设备为手推胶轮车,斜井用300kW卷扬机,通风用局部扇风机,井下支护有木支护、混凝土支护。露天开采主要装备为装载机、4t翻斗汽车。
6. 重晶石原矿石市场价格
重晶石简介
一、概述
1、矿床类型
全世界重晶石资源比较丰富,主要分布在美国、苏联、中国、秘鲁、印度等国,世界重晶石储量为20亿吨。
我国重晶石矿床可分为四种类型,即沉积型矿床、火山沉积型矿床、热液型矿床和残坡积型矿床。
我国重晶石资源丰富,全国26个省,市自治区均有分布,主要集中在南方,贵州省占全国总储量三分之一,湖南、广西分别居全国第二、第三位,我国重晶石不但储量大,而且品位高,BaSO4>92.8%。富矿储量占全国富矿总量的99.4%,大中型矿储量占全国总量88.4%,截止95年底,我国已探明重晶石储量4.6亿吨。
2、矿床主要工业指标
边界品位:硫酸钡(BaSO4)10%
工业品位:硫酸钡(BaSO4)30%
可采厚度:原生矿床0.25米,风化粘土质矿床1米。
3、重晶石的矿石类型和特点
矿石类型 矿石特点 主要矿物及伴生矿物
沉积型 块状或条纹和豆粒状构造 石英、黄铁矿等
热液型 致密、灰至白色 黄铁矿、方铅矿、闪锌矿
火山沉积型 菱铁矿、镜铁矿
残坡积型 易选、品位较高 萤石、方解石、石英
矿物名称 化学式 化学组成% 密度g/cm3 莫氏硬度 晶系 形状 颜色
重晶石 BaSO4 BaO,65.7 SO3,34.3 4.5 2.5~3.5 斜方板状状灰白。
二、重晶石工艺特性及主要用途
重晶石是一种重要的含钡矿物,具有比重大(4.3—4.7)、硬度低(3—3.5)化学性质稳定、不溶于水和酸,重晶石粉主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门,其中80%—90%用作石油钻井中的泥浆加重剂。
1、石油钻探— —油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂,冷却钻头,带走切削下来的碎屑物,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷。
2、化工— — 生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物。 这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等。
3、玻璃— —去氧剂、澄清剂、助熔剂 增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度。
4、橡胶、塑料油漆— —填料、增光剂、加重剂。
5、建筑— —混凝土骨料、铺路材料 重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施,原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命。
三、开发利用现状及发展趋势
1、美国是世界上最大的重晶石生产国和消费国,重晶石主要是作石油和天然气钻井泥浆的加重剂。我国重晶石开采量中,乡镇企业占绝对优势,由于均采用土法开采,技术落后,管理紊乱,资源浪费现象十分严重。据石油部门预测,到本世纪未每年用于陆上石油钻井用重晶石粉需要140—150万吨。国际市场预测,到2000年,世界对重晶石总的需求量为1300万吨,美国是利用重晶石的主要国家,目前有资源枯竭的趋势,而日本重晶石靠进口,我国应加强矿产开发过程中的综合回收利用问题,注意回收金属矿床中的重晶石伴生矿物,同时还要建立一批中、小型重晶石选矿厂,扩大粉矿出口比重,提高外贸出口竟争能力。
2、我国将限采供过于求矿产
国务院最近批准发布实施的《全国矿产资源规划》明确,我国政府调控矿产资源开采的总体原则是:保持矿产资源开采总量与社会、经济发展水平相适应。鼓励开采国内短缺的矿产资源;限制开采供过于求的矿产;对出口优势矿产实行限产保值。
在非金属矿产领域,要严格控制重晶石、萤石、菱镁矿等出口优势矿产的开采总量。限制开采石棉矿。暂不新建硫铁矿矿山。扩大钾盐开采规模,研究开发含钾岩石的农业应用技术。加强环保、节能、农用非金属矿产的开发利用。鼓励开采适应地区经济发展需要的建材非金属矿产。鼓励企业依靠科技进步,扩大非金属应用领域,研究开发新型非金属产品,提高装备水平,大力发展深加工。
四、安康重晶石
安康重晶石探明储量的有安康石梯大型矿床,储量108l万吨,平利水坪中型矿床626万吨,平利獐子坪中型矿床460万吨,另外在安康市茨沟等四、五处亦有发观,并有小量开采。全市重晶石探明储量2167万吨,远景储量超过4000万吨。探明储量位居全省首位,全国第五,远景储量潜在经济价值21.2亿元以上(储量排在我省之前的有贵州12374万吨,湖南5490万吨,广西3863万吨。甘肃3716万吨)。市内重品石平均品位76—92%(国家规定重晶石矿边界品位30%,工业品位50%)。我市重晶石矿以品位高、矿层厚、易于开采而受到国际权威人士称誉。
重晶石 500目白度93% 480 25kg50kg
重晶石 400目白度92% 450 25kg50kg
重晶石 325目白度92% 420 25kg50kg
重晶石 325目白度95% 450 25kg50kg
重晶石 50目白度95% 520 25kg50kg
参考资料: http://blog.china.alibaba.com/blog/qinniu/article/b-i1045949.html
7. 中国重晶石矿成矿规律
一、重晶石矿的空间分布规律
中国重晶石矿床在空间上的分布具有广泛而又相对集中的特点。截止到2011年底,探明储量的矿区有220余处,广泛分布于全国25个省(区),全国总共查明重晶石矿资源2.9亿t。就省(区)而论,以贵州省重晶石矿最多,占全国总量的32.1%,湖南、广西、甘肃、陕西、浙江等省(区)次之。以上六省查明资源储量合计占全国总量的86%以上。
沉积型重晶石矿床主要分布湖南、贵州、湖北、广西、甘肃、陕西和西藏等省(区),集中在扬子地块的南缘和北缘,多为大中型规模,是开采和计划开采重要矿床类型。层控型重晶石矿床多产于贵州、四川、广东、湖北、河南、山西等地,集中在扬子地块和华北地块的碳酸盐岩地台区,规模常为中到大型。热液型矿床主要分布在山东、湖南、贵州及广东等省,在我国西北也有少量矿床(点)产出,集中在深大断裂附近(如郯庐断裂),矿床规模多为中型和小型。火山-沉积型矿床出现在地槽处,重晶石常是共伴生矿,是综合利用产品,四川白玉呷村和甘肃肃南桦树沟镜铁山为重要产地,规模为大型。风化(残坡积)型矿床主要分布于我国南方地区,原生矿体的附近。
二、重晶石矿的时间分布规律
中国重晶石矿床主要有沉积型、层控(内生)型、热液型、火山-沉积型和风化型(残坡积型)五种。沉积型重晶石是中国最重要成因类型,主要产于寒武纪或震旦纪—早寒武世中,其次是奥陶纪、志留纪、泥盆纪和石炭纪,少数产于中生代白垩纪。层控型重晶石主要产于晚寒武世—早奥陶世的沉积地层中。热液型重晶石主要产于中生代白垩纪,以及古生代奥陶纪、泥盆纪等。火山-沉积型重晶石主要产于前寒武纪元古宙弧-盆中微型古陆和印支旋回三叠纪岛弧中。
由此可见,中国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出,主要集中在寒武纪、泥盆纪、中生代的地层中。从构造旋回上看,主要与加里东旋回、华力西旋回、印支旋回和燕山旋回有关。在重晶石成矿的演化时序上,大多出现于每一个旋回的底部或下部(图8-1)。
从图8-1明显看出加里东旋回的下部寒武纪是中国沉积型重晶石矿床的一个重要的成矿时代。已知产于下寒武统底部的沉积重晶石矿床的探明储量,占中国重晶石总探明储量的60%左右。
产于华力西旋回下部泥盆系的重晶石矿床有沉积型的(广西来宾、贵州镇宁)、热液型的(广西象州、山东安邱、湖南衡南)。产于印支旋回的主要是三叠系火山-沉积重晶石矿床(四川呷村)。产于燕山旋回的有白垩系沉积重晶石矿床(西藏类乌奇)。
上述各个旋回沉积重晶石矿床,多位于硅质岩、炭泥质岩和碎屑岩建造向碳酸盐岩建造的过渡地带。说明沉积重晶石矿床的形成、受控的实质不局限于具体的地层时代,而是取决于所处的地质构造旋回部位,既受控于不整合面或沉积间断面之上的陆相碎屑岩层与海相碳酸盐岩之间的过渡地带,或最大海侵的底部。
必须指出,多数层控型矿床,虽然控矿地层时代较老,如武陵-苗岭重晶石成矿带受控地层主要为上寒武统—下奥陶统;太行-中条重晶石成矿带受控主要地层亦为上寒武统—中奥陶统及更老的地层,但是它们的成矿时代,多集中于燕山期。
图8-1 我国重晶石矿床
(据李文炎等,1991)
从成矿时序看,沉积型重晶石矿床由寒武纪—白垩纪有逐渐减弱的趋势,热液型重晶石矿床多以印支期和燕山期为主要,如表8-1所示。
表8-1 各类重晶石矿床成矿时序
资料来源:中国重晶石矿床。
三、成矿控制
沉积型重晶石矿床产于一定的地质时代或地层序列中,受地层及岩性严格控制。矿体呈层状、似层状及透镜状整合产于沉积地层中,矿石具有明显的沉积构造和结构,矿石多为单一重晶石类型。层控型重晶石是明显受地层层位控制的呈层状或热液脉状产状的矿床。其沉积环境多为陆内裂谷的断陷盆地中碳酸盐台地,有的产于盆地的边缘,临近控制岩相突变带的同沉积断裂一侧。层状重晶石多数产于硅质岩中,脉状矿多数产于碎屑岩和碳酸盐岩中。矿床附近无明显岩浆活动。脉状矿在平面上有分带性。层状矿、脉状矿的矿物成分、矿石的结构构造、矿物的物理化学参数等,呈有规律性的系统演化关系,即有相互过渡,又有清楚的垂直分带性。垂直分带性与水平分带性的趋势一致。围岩蚀变多为硅化,矿体向上蚀变减弱。矿石类型多为单一重晶石,部分为多金属重晶石、白钨矿重晶石、萤石重晶石和硫化物重晶石。据分析成矿溶液性质为Na-K-SO4-Cl型,为混合源的地层水性质。热液型重晶石矿床形成与构造岩浆活动有关。火山-沉积型重晶石沉积相环境为海相火山喷发-沉积岩系,产于前寒武纪元古宙弧-盆中微型古陆重晶石与基性-超基性岩浆活动有关,重晶石矿产于铁矿之中,产于印支旋回三叠纪岛弧中重晶石与钙碱性岩浆活动有关,重晶石矿石类型为Ba-Pb-ZnCu-Ag-Au多金属重晶石,该类型矿层多呈条带状和似层状与围岩产状一致。
四、成矿系列
重晶石的形成与大地构造背景、沉积相带环境、地史旋回阶段和岩浆活动密切相关。因而,根据不同类型重晶石矿的成矿地质构造背景,成矿地质发展阶段和成矿地质作用特征等,划分了成矿系列。
1.沉积型重晶石成矿系列
(1)单元素系列
即重晶石单矿床,其他有用元素甚微或无,如寒武纪的永安李坊、晚泥盆世的来宾古潭、镇宁乐纪等矿床。
(2)多元素系列
扬子地块南缘沉积型重晶石矿床,在皖、赣、浙边应属裂谷带火山-气液喷溢沉积成因,在湘、黔等地可能属壳层重熔或裂谷带碱性-碱性超基性岩浆活动的气液上涌沉积成因。由于均位于海盆,可概括为海底喷气热液沉积成因或海底热泉(喷气)沉积成因。这种壳层重熔源或裂谷带的火山活动的气液直接上涌到海盆的观点,只是强调它的主导作用,并不排除有其他方面的物质来源。譬如火山-气液沿地壳裂隙上升,在路过基底层时,势必要捕获基底层的某些物质组分加入,只是量多量少的问题。这种气液直接上涌到海盆的沉积成因观点,只是根据有限地质学方面资料作出的推论。
形成于扬子地台北缘的沉积型重晶石矿为裂谷环境,受裂谷带构造和岩相古地理环境控制,属海底火山热泉(喷气)沉积成因,重晶石形成于酸性的地球化学环境,毒重石则形成于碱性的地球化学环境。本成矿带沉积型重晶石矿床受裂谷带或裂陷槽的深断裂、同断陷带和盆地斜坡为主的古构造、古地理岩相条件的综合控制。
扬子地台南缘、北缘成矿带是一个由P-Ba-U-Th-LREE-Ni-Mo-V-Pt族等组成的火山气液源成矿系列,位于
2.层控(内生)型重晶石成矿系列
常见多元系列,主要有①Ba-Pb-Zn-Cu系列(象州、武宣地区,太行-中条成矿带);②Ba-W-Sb系列(粤北韶关);③Ba-F-Cu-Pb-Zn-Hg系列(武陵-苗岭成矿带)。这些成矿系列在宏观上具有区域的水平分带和垂直分带特征。如象州、武宣地区,象州为重晶石单矿床,Cu,Pb,Zn仅见微弱矿化,但到武宣则变为铅锌-重晶石复矿床,具明显的水平分带;又如武陵-苗岭成矿带,重晶石-萤石矿产于下奥陶统红花园组—上寒武统,在下寒武统清虚洞组产汞矿和铅锌矿,在区域上由上到下构成一个Ba-F系列(上)和Hg-Pb-Zn系列(下)的垂直分带。
3.热液型重晶石成矿系列
主要有两个成矿系列:①Ba-Pb-Zn-Cu系列,如山东安邱、湖南衡南等地,已知与酸性岩浆岩有关;②Ba-Fe系列,如广西靖西一带,已知与基性岩浆岩有关。
8. 重晶石矿源特点是什么
不同地区的矿石特点不一样。
山东某重晶石矿属于热液型
矿石组成以重晶石为主, 含少量萤石、石英、长石。
矿石结构以半自形柱粒状晶体结构为主, 其余为残余结构。
矿石构造主要的见有条带状、斑杂状、块状, 其次为角砾状, 近矿围岩处偶见侵染状、晶洞状构造。
条带状构造由白色及粉红色重晶石集合体与无色至淡蓝色半自形、他形萤石集合
体相间呈条带状。在上述粗晶萤石与重晶石的条带间, 有顺条带充填的细粒石英, 紫色萤石、重晶石的集合体出现。
斑杂状构造半自形、他形淡蓝色萤石集合体呈聚斑晶状, 不均匀地出现在重晶石或细粒石英、萤石、重晶石中, 偶见重晶石聚斑晶在细粒石英、萤石、重晶石中出现。
块状构造由板柱状、柱状粉红色重晶石集合体构成。在板柱状及柱状晶间, 常有少量细粒硅化石英出现。
主要矿物特征
重晶石。白色及粉红色, 镜下无色透明,少量呈板柱状, 粒径较大, 约(4*6 mm)。由于成矿阶段不同, 柱状较大颗粒粒径在(0.2*1一0.5*4)mm之间。一群小柱状或残晶状的重晶石粒径在(0.05*0.2)mm左右。在条带构造中, 有较晚阶段生成的石英、淡紫色萤石、重晶石集合体充填交代。重晶石边缘呈不规则状, 少数颗粒呈残晶状, 局部粗粒重晶石中见有纤维状玉髓集合体, 呈放射状小球粒或它形的石英颗粒星散出现。
萤石。淡蓝色或淡绿色, 紫色较少, 见有立方体及立方体与八面体聚形, 镜下的淡蓝色或淡绿色萤石为无色透明。在条带状、斑杂状构造中为它形粒状构造, 粒径较大, 在(1.2一6)mm间, 集合体分别呈条带状及聚斑晶, 被重晶石包裹交代, 其边缘呈不规则状, 被石英交代则常呈残晶状。
石英。自形、半自形柱粒状, 在块状构造中重晶石颗粒间或出现在条带状构造粒径较粗的重晶石中, 充填的石英呈他形。粒径细小在(0.05一0.01)mm之间。与萤石、重晶石呈条带状出现, 或在角砾状及斑杂状构造中呈柱粒状出现。粒径多在(0.03*0.2一0.04*06)mm之间。内部常见萤石及重晶石的细小包体。
贵州天柱-湖南新晃超大型重晶石矿属于沉积型
深灰色厚层块状重晶石岩矿石,主要由重晶石组成,含其他成分很少。重晶石具有粒状镶嵌结构、粉晶一细晶结构、不等粒变晶结构。沿走向可变为灰黑色厚层块状重晶石岩, 含少量层纹状碳质。石英、方解石及微粒星点状黄铁矿, 常以化学成分层理形式出现, 极薄层状一层纹状, 当SiO2>5%时, 称为硅质重晶石岩。它们是重晶石主矿层的主要组成, 系由硫酸盐型(富BaSO4)热水同生沉积所形成, 整体成层状产出, 在矿区外围相变为重晶石硅质岩硅质岩层。
灰黑色条带条纹状含碳重晶石岩,主要由重晶石条带和少许层纹状一条纹状碳质组成。
灰黑色厚层块状重晶石菱铁矿岩,主要由菱铁矿(>50%)和重晶石(25%士)组成, 少量黄铁矿、闪锌矿、铁白云石及石英。细粒一粉晶结构、不等粒变晶结构, 硫化物呈极薄层状和层纹状。地表风化后以褐铁矿为主, 发育淋失孔构造。沿走向可相变为粘土质页岩夹磷灰岩结核体无矿地段, 向重晶石矿层方向, 沿走向可相变为厚层块状菱铁矿重晶石厚层块状重晶石铁白云岩硫化物重晶石岩重晶石岩。这种沿走向迅速相变成不同岩(矿)石类型是由不同成分的热水混合同生沉积作用所形成.
灰黑色厚层块状硅质岩,主要分布于重晶石矿层的下部或上盘围岩及重晶石矿层沿走向的尖灭部位。成分较纯的硅质岩由雏晶状石英组成, 贝壳状断口、岩石致密坚硬,受后期构造作用发生碎裂岩化。重晶石矿层下盘常为重晶石硅质岩、含碳重晶石硅质岩。沉积物软泥在没有完全固结时,由于同生断层活动而触发重力流沉积, 发育层间同生滑移褶皱构造及沉积物软变形构造。
9. 重晶石是什么
重晶石
一、资源状况
我国重晶石资源丰富,截止1996年底,全国保有储量矿石36152万t,广泛分布于21个省(区、市),其中,储量大于1000万t的省(区)有福建、山东、湖南、广西、贵州、陕西和甘肃(见表)。全国资源总量已超过6亿t,居世界首位。
中国重晶石储量表(矿石万t)
地 区 矿区数(个) 总 量
A+B+C D 合计
全国 103 6662 29490 36152
其中:福建 4 375 1211 1586
山东 9 503 1629 2132
湖南 4 1847 3643 5490
广西 15 1172 2691 3863
费州 12 664 11730 12374
陕西 6 1778 1872 3650
甘肃 3 3716 3716
其他 50 323 2998 3321
据美国矿业局《Mineral Commodity Summaries,1996》世界重晶石储量基础5亿t。以中
国A+B+C级保有储量6662万t与世界各国储量基础相比,中国居世界首位,美国和印度居世界第
2和第3位。
二、资源特点
我国重晶石矿产有几个明显的特点,在量的方面主要分布在中部地区;在品位方面几乎所有富矿主要集中在贵州、广西;矿床以大、中型为主,仅贵州天柱大河边与湖南新晃贡溪两矿产地就占大中型产地储量的一半以上,而且共、伴生矿产储量多,利于综合利用。
我国主要的大型、特大型矿床常以单一的重晶石型为主要的矿石类型,属层状重晶石矿床,矿石具有明显的沉积构造和结构。矿物成分和化学成分比较简单,质纯。如湖南新晃贡溪重晶石矿。矿体一般为层状、似层状,长几十米至几十公里,厚0.3~7m,一般1~2m。矿石主要由重晶石及方解石组成,重晶石含量55%~99%。
我国还有许多伴生重晶石矿床,虽然其没有单独开采或利用的价值,但可以综合利用或顺便开采,作为生产过程的副产品。例如,酒泉钢铁公司等单位已对甘肃肃南镜铁山铁矿石中共生的重晶石做过选矿试验,开展综合利用研究。
三、矿物性质
重晶石是最普通的富含钡矿物,其主要性质列于表1。
表1 重晶石矿物的主要性质
矿物名称 化学式 化学组成% 密度g/cm3 莫氏硬度 晶系 形状 颜色
重晶石 BaSO4 BaO,65.7 SO3,34.3 4.5 2.5~3.5 斜方 板状柱状 灰白
此外,重晶石难溶于水和酸、无毒、无磁性,能吸收X-射线和γ-射线。
四、矿石类型
根据矿床类型,我国重晶石矿石可分为四种类型,即沉积型、火山沉积型、热液型、残坡积型。矿石主要特点及伴生矿物等列于表2。
表2 重晶石的矿石类型和特点
矿石类型 矿石特点 主要矿物及伴生矿物
沉积型 块状或条纹和豆粒状构造 重晶石、石英、粘土矿物、黄铁矿等
热液型 致密、灰至白色 重晶石、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、赤铁矿、萤石、毒重石等
火山沉积型 重晶石、菱铁矿、镜铁矿等
残坡积型 易选、品位较高 重晶石、萤石、方解石、石英等
五、主要用途
重晶石主要用于石油、化工、油漆、填料等工业部门,其中80~90%用作石油钻井中的泥浆加重剂。表3列出了它的主要用途。
表3 重晶石的主要用途
应用领域 主 要 用 途 备 注
石油钻探 油气井旋转钻探中的环流泥浆加重剂 冷却钻头,带走切削下来的碎屑物,润滑钻杆,封闭孔壁,控制油气压力,防止油井自喷
化工 生产碳酸钡、氯化钡、硫酸钡、锌钡白、氢氧化钡、氧化钡等各种钡化合物 这些钡化合物广泛应用于试剂、催化剂、糖的精制、纺织、防火、各种焰火、合成橡胶的凝结剂、
塑料、杀虫剂、钢的表面淬火、荧光粉、荧光灯、焊药、油脂添加剂等
玻璃 去氧剂、澄清剂、助熔剂 增加玻璃的光学稳定性、光泽和强度
橡胶、塑料
油漆 填料、增光剂、加重剂
建筑 混凝土骨料
铺路材料 重压沼泽地区埋藏的管道,代替铅板用于核设施、原子能工厂、X光实验室等的屏蔽,延长路面的寿命
10. 如何开采重晶石矿
开矿是很麻烦的,只有去国土资源部门问清楚了办理采矿证的各项手续,因为办采矿证之前要提交很多报告,如地质报告、储量报告、环评报告、选矿报告等一系列必须的报告,要花很多钱的。