菱镁矿
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菱镁矿概况
菱镁矿最初是作为耐火材料使用的,现在仍然是冶炼工业必不可少的耐火辅助原料之一。随着科学技术的发展,其用途越来越广,需要量亦日趋增大,已成为国民经济不可缺少的一种矿物原料。
就菱镁矿来说,我国不仅是个资源大国,而且也是生产大国。世界菱镁矿储量的2/3集中在中国,产量的1/2由我国提供,在世界菱镁矿市场上,中国具有举足轻重的地位。
我国菱镁矿资源丰富、质地优良,是优势矿产之一,在世界上占有重要的地位。截至1996年,全国共探明菱镁矿矿区27个,保有菱镁矿储量30.01亿t,其中A+B+C级储量13.12亿t,占总储量的43.72%。1996年与1960年相比,我国菱镁矿保有储量增长了2倍多。
据美国矿业局《MineralCommoditySummaries,1996》报道,全世界菱镁矿储量为25亿t,储量基础34亿t,资源量约为120亿t。除了储量占首位的中国外,菱镁矿比较丰富的国家还有:俄罗斯(储量基础7.3亿t、储量6.5亿t)、朝鲜(储量基础7.5亿t、储量4.5亿t)、土耳其(储量基础1.6亿t、储量0.65亿t)。
我国菱镁矿储量主要分布在河北、辽宁、安徽、山东、四川、西藏、甘肃、青海、新疆等9个省(区),其中以辽宁为储量最大,占全国总储量的85.62%,其次是山东,占全国总储量的9.54%。储量稍大的还有西藏、新疆和甘肃等省区。
从大地构造位置来看,我国菱镁矿储量主要分布在五个一级构造单元,即:中朝准地台(占探明储量的95.62%)、扬子准地台(占探明储量的0.32%)、祁连褶皱系(占探明储量的0.94%)、冈底斯-念青唐古拉褶皱系(占探明储量的1.95%)、天山褶皱系(占探明储量的1.08%)。中朝准地台胶辽台隆元古宇巨厚的镁质碳酸盐岩建造,是我国菱镁矿的主要成矿远景区。
如上所述,我国菱镁矿储量主要集中在辽宁和山东两省,储量合计占全国总储量的95.16%。在全国27处菱镁矿产地中,大型(储量>0.5亿t)产地11处,保有储量占全国总储量的95.11%,中型(储量0.1亿~0.5亿t)产地5处,保有储量占全国总储量的4.05%。这些大中型产地,开采条件一般较好,适合露采、机械化作业和规模经营。
我国菱镁矿储量中,含MgO≥43%的一、二级品占总储量的53%,其中一级品以上(含特级品)菱镁矿储量11.7亿t,占总保有储量的37.58%,二级品储量4.8亿t,占总保有储量的15.42%。由于质量好,价格低,因此每年大量出口,在国际市场上占有重要地位。
全国27个菱镁矿矿床,有21个属镁质碳酸盐地层中层控晶质菱镁矿,这种矿床规模大、质量优良,具有重大工业价值,其保有储量29.88亿t,占总保有储量的95.99%。属于超基性岩中热液交代与风化淋滤型的菱镁矿2处,保有储量仅0.01亿t,占全国总储量的0.03%。第四系湖相型水菱镁矿1处,保有储量0.99亿t,占全国总储量的3.18%。另外还有3处与铁矿和滑石矿共生的菱镁矿矿床,保有储量0.25亿t,占全国总储量的0.8%。
在全国27处菱镁矿矿床中,达到勘探程度的有12处,保有储量26.07万t,占全国总保有储量的86.8%;达到详查程度的10处,保有储量2.13亿t,占全国总保有储量的7.1%;属于普查阶段的5处,保有储量0.18亿t,占全国总保有储量的0.6%。27处菱镁矿矿床中,已开发利用的有18处,占用储量25.28亿t,占全国总储量的84.2%。
中国层控晶质菱镁矿矿床产出的地层时代较多,主要有太古宙、元古宙、泥盆纪和三叠纪,其中又以元古宙的菱镁矿最为重要,储量占全国总储量的95.34%。各个时代的层
控菱镁矿矿床,矿层多产于各地层单元的中上层位,如太古宇粉子山群的明村埠大理岩组(山东)、太古宇赞皇群上部的红鹤组(河北)、元古宇辽河群上部的大石桥组(辽宁)、元古宇野马山群(甘肃)、震旦系上统灯影组(四川)、泥盆系中统上部的萨阿尔明组(新疆)、三叠系上统波里拉里组(西藏)。
从大地构造位置上看,中国层控菱镁矿矿床主要分布于中朝准地台的胶辽台隆(辽宁省营口大石桥至海城一带、山东省掖县一带),其余为山西隆起(河北省邢台县)、华北断坳(安徽省霍丘县)、祁连山褶皱祁连山间隆起带(甘肃省肃北县)、扬子准地台四川台坳(四川省甘洛汉源地区)、冈底斯-念青唐古拉褶皱系那曲褶皱带(西藏自治区类乌齐县)和天山褶皱系南天山冒地槽褶皱带(新疆维吾尔自治区和靖县)。
菱镁矿矿床在区域上的分布主要受白云岩、区域地质构造、区域变质作用和岩浆作用等综合因素控制。白云岩是层控菱镁矿矿床形成的矿源层,对矿层定位起着重要作用。辽宁省营口大石桥至海城一带,含镁碳酸盐岩建造东西向延长50km,厚度稳定,最厚约3000m,为菱镁矿的形成奠定了丰富的物质基础。区域地质构造控制了矿床的分布和规模,尤其是褶皱构造。区域变质作用和岩浆作用有利于菱镁矿成矿作用的进行,如胶辽台隆元古宙发生了绿片岩相至角闪岩相区域变质作用,同时产生了近东西向的复向斜和走向断裂,以及出现混合岩化作用和(或)花岗岩侵位,这为菱镁矿矿床的形成创造了有利的条件。
《中国矿床》将中国菱镁矿矿床按产出地质条件分为:层控晶质菱镁矿矿床、超基性岩中的风化淋滤隐晶质菱镁矿矿床和第四纪湖相水菱镁矿矿床三大类。
层控晶质菱镁矿矿床,如前所说有多个成矿时代,其中以元古宙层控菱镁矿最为重要。它们产于厚大的镁质碳酸盐岩建造中(厚度为404~2946m),矿体围岩大多数为白云石大理岩,少数为滑石绿泥片岩、绢云母片岩、黑云母片岩和千枚岩。区域性控制构造有复向斜(辽宁省营口大石桥至海城一带)、复背斜同斜褶皱(山东掖县粉子山一带)。区域性变质为绿片岩相至铁铝石榴石角闪岩相。有的矿床,如粉子山矿床有退化变质。近矿围岩蚀变有:菱镁矿化、硅化、滑石化、白云石化。矿体多呈似层状、透镜状、不规则似层状,有的有分支。矿体产状大体与围岩一致。有的矿体沿走向变为白云石大理岩。矿体规模一般较大,走向延长1000至5000多米,含矿带厚数十米至数百米。常见矿石构造有:薄层状、放射状(菊花状)、斑点状、花斑状、蠕虫状、块状等。矿石主要矿物为菱镁矿,次要矿物有白云石、滑石、蛋白石、石英、斜绿泥石、透闪石和方柱石等,微量矿物有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿等。
超基性岩中的风化淋滤型隐晶质菱镁矿矿床,见于内蒙古达尔罕茂明安联合旗乌珠尔和乌拉特中后联合旗索伦山地区察汉奴鲁。为铬铁矿的共生矿产,均为小型矿床。矿床与超基性岩面型风化壳有关。矿体产状水平,或裸露于地表,或距地表下10~30m。菱镁矿呈网脉状。矿体呈矿巢状、透镜状或不规则状。含矿带分布面积很大,但厚度不大。矿石以隐晶质菱镁矿为主,含有蛋白石、玉髓、石英、方解石和褐铁矿等。矿石质量不好。
第四纪湖相水菱镁矿矿床,产于西藏班戈错、杜佳里湖及奇林湖,以班戈错矿床为最大。水菱镁矿矿体产于:Ⅰ1次级阶地(一级阶地第一次级阶地)、Ⅱ2-Ⅲ3次级阶地(二级阶地第二次级阶地至三级阶地第三次级阶地),以及近代水下湖滨和湖底。水菱镁矿矿石构造主要有:角砾状-砾状致密层状和粉面状。矿石结构主要有:含粗晶-细粉晶、鲕状和粉晶泥晶。水菱镁矿砂砾和其他成分的扁圆砂砾构成梯形砂砾层。该层的水菱镁矿砂是经短期湖水搬运再沉积的产物。鲕粒水菱镁矿在湖相或温泉相沉积中均有可能形成,它的存在表明是动荡和较暖和的水体中沉积的。
典型矿床:
(一)海城菱镁矿
辽宁省营口大石桥至海城不仅是我国,而且也是世界著名的菱镁矿产地。区内有太古宙