矿产资源

 矿产资源,第1张

目前,丽水市境内发现各类矿产57种,其中金属矿有:金、银、铜、铅、锌、钨、锡、钼、铁、锰、钴、铀、铍、钇、锆、镉、铟、铼、锗、镓、铋、铈、镧等25种;非金属矿有:萤石、叶蜡石、沸石、花岗岩、高岭土、凝灰岩、伊利石、珍珠岩、白云母、冰洲石、水晶、明矾石、钾长石、重晶石、石墨、玛瑙、石英岩、大理石、方解石、透辉石、石灰岩、紫砂土、黄铁矿、硼矿、瓷土、膨润土、油页岩、煤、泥炭、矿泉水、地热及砂石料等32种。发现矿产地(包括矿床、矿点、矿化点)近千处,其中可供开发利用的矿床(点)460余处,经地勘部门地质勘查,金、银、钼、萤石、沸石、叶蜡石、高岭土、凝灰岩、珍珠岩等矿产蕴藏量较大,尤其非金属萤石、叶蜡石、沸石矿产资源最为丰富,萤石有龙泉八都、遂昌湖山等5处大、中型矿床,叶蜡石有青田山口、丰门、岭头及景宁缪坑等5处大、中型矿床,沸石有缙云老虎头、天井山等大中型矿床两处,高岭土有松阳峰洞岩等中型矿床两处,其探明储量均居全省前列,闻名全国,特别是叶蜡石矿产更是驰名中外。详见下列各类矿床统计表(表1)和矿产储量一览表(表2)。

一、金属矿产

丽水市境内发现的25种金属矿产中,目前有开采价值和已开采利用的有:金、银、钼、铁、铜、铅锌及稀土元素等。金银、铅锌矿床点多,分布较广,主要分布在遂昌、龙泉及青田、庆元、景宁、松阳等县(市)。

1金和银

丽水市是华东地区贵金属较为富集区之一,发现并探明金银矿床(点)21处,其中探明有中型矿床1处,小型矿床8处,探明黄金金属量219吨、银(包括伴生银)1081吨,主要分布在龙泉八宝山遂昌治岭头一带。

表1 各类矿床统计表

表2 矿产储量一览表

(1)遂昌银坑山金银矿:矿区位于遂昌县城北东16公里处,面积35平方公里,行政区划上隶属廉竹乡,矿区有公路直通县城,交通便利。

银坑山金银矿区,出露新老两套地层,盖层为大面积出露的上侏罗统磨石山群火山碎屑岩、熔岩,厚300米以上,最厚达700米;基底为前寒武系八都群变质岩,主要有黑云斜长片麻岩等,为赋矿围岩。片理倾向南西,断裂发育,北西向断裂多为花岗岩、花岗斑岩、霏细斑岩等酸性岩脉充填,切穿矿化带。银坑山金银矿属变质热液叠加型矿床。金银矿体为半隐状—隐伏矿体,呈带状产出于变质岩中,受近东西转为北东向的断裂控制,呈向南突出的弧形,由Ⅲ、Ⅳ号两矿带组成。Ⅳ号为主矿带,长1850米,宽1~25米,延深大于400米,被F1、F42两条近南北向断裂错开,分成西、中、东三个块段。金银矿体集中分布在中块段,共有5个工业矿体,总长达1058米,平均品位金121克/吨、银30585克/吨。矿床中金银为共生矿,还伴生铜、铅、锌、硫等,均达到综合利用指标。

金银矿石以银金矿、金银矿为主,矿石矿物有辉银矿、自然银,伴有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等。脉石矿物有石英、绢云母等。矿石以他形粒状结构和块状构造为主,矿石类型有石英脉型、交代石英岩型及石英网脉带型3类。矿区水文地质条件简单,矿体顶底板岩石稳固性好,属易采、易选,经济价值高的矿床。

西块段现为重点找矿地段,经多年勘查证实,该块段发现有工业矿体,远景金金属量达8吨,目前正在勘测规划开采中。

(2)遂昌县金田寺银钴矿:矿区位于遂昌县城西北20公里处,面积4平方公里,行政区划上隶属应村乡,交通尚方便。

矿区主要出露大面积燕山期石英二长岩体,侵入于前寒武系八都群变质岩和上侏罗统磨石山群火山岩中,矿带赋存于石英二长岩体南部边缘的北北西、北西向断裂构造中,属中—低温热液充填交代型银、钴多金属硫化矿床。矿区有矿带4条,间距100~200米,矿带长270~800米,宽1~30米,其中圈定银矿体4个,钴矿体6个,金矿体1个。

银矿体呈脉状、复脉状,主要富集在I号矿带中,长约270米,平均厚5米,最大延深265米,平均银品位1798克/吨。矿石主要由黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及少量辉银矿、自然银等和脉石矿物石英、绢云母、绿泥石等组成。

钴矿体主要富集在Ⅱ号矿带中,由多条密集平行展布的钴矿体构成,长100~210米,厚2~1337米,最大延深295米,钴平均品位0038%。矿石矿物主要由黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、硫砷钴矿等和脉石矿物石英、绢云母、绿帘石等组成。

金矿体为隐伏矿体,赋存在Ⅱ号矿带中。探明储量为:银×××吨、钴536吨。伴生矿产储量为:金1256千克、铜2085吨、铅3222吨、锌2429吨。该矿属易选型硫化矿石,可选性良好。

2铜

全市铜矿资源比较少,以铜为主的矿床仅1处,即松阳板桥铜银多金属矿,铜储量9800吨;以伴生状态赋存的铜矿床主要有龙泉乌岙铅锌矿、遂昌银坑山金银矿等多金属矿床。全市累计铜储量16万吨。

3铅和锌

铅和锌在自然界中常共生在一起,往往形成铅锌矿床。铅锌矿是丽水市有色金属矿产中比较有前景的矿种,铅锌矿点多,分布广,发现并探明铅锌矿产地137处,其中中型矿床2处,小型矿床(点)125处,主要有龙泉铅锌矿、遂昌银坑山金银矿、庆元老鹰岩铅锌矿、景宁小粗铅锌矿、遂昌葛坪铅锌矿、青田孙坑铅锌矿。此外,庆元桉树坳、松阳大岭头、丽水丽阳坑、银场等矿点经普查证实亦有一定地质储量。全市累计探明储量金属量铅181万吨、锌277万吨,据地勘资料,全市远景储量预测在150万吨以上。

(1)龙泉市乌岙多金属矿:矿区位于龙泉市城区正西10公里处,面积26平方公里,交通方便。

在构造上,矿区位于锦溪-竹洋背斜构造北东倾伏端。出露地层主要为前寒武系八都群片麻岩类,矿化蚀变为硅化、绿泥石化等,断裂和脉岩发育,对矿体的连续性具明显的破坏作用。矿体呈似层状赋存于黑云斜长片麻岩内的矿化蚀变岩中,矿体长700米,平均厚10米,延深650米;倾角平缓呈弓形;平均品位:铅268%、锌206%;伴生组分平均:铜018%、银4522克/吨、硫534%、镉0023%、铟00016%,累计探明铅、锌金属储量296万吨,铜4736吨,银远景储量278吨。该矿床是一个以锌为主,伴生银、铜、硫及镉、铟等稀散元素的中型多金属矿床,成因属区域变质-混合岩化热液型层控多金属矿床。

近矿围岩蚀变有绿泥石化、绿帘石化及硅化、碳酸盐化等。矿石自然类型有条带状、浸染状铅锌矿石、块状铅锌多金属矿石、脉状铜铅矿石,矿石可选性能良好,属易选一较易选矿石,矿体顶底板围岩稳固,破碎带不发育,开采技术条件和水文地质条件均属简单型。

(2)松阳县大岭头铅锌矿:矿区位于城东南约12公里处,面积1平方公里,行政区划上隶属大东坝镇。

矿体赋存在变质岩系和酸性斑岩内,铅锌矿体呈似层状或透镜状,共有6个矿体,其中5、6号矿体规模最大。5号矿体长235米,厚083~552米(平均厚206米);6号矿体长187米,平均厚285米,探明储量:铅2991万吨、锌2313万吨、银1016吨。

4钼

钼矿是丽水市最有特色的金属矿产之一,发现并探明中型钼矿床1处,小型矿点12处,主要分布在青田石平川(中型)、松阳象溪、景宁三枝树、东坑,莲都仙渡等地。青田石平川和景宁三枝树两处探明储量钼28万吨,其他矿点均未投入地勘工作。

青田县石平川钼矿:矿区位于青田县城东北18公里处,面积8平方公里,行政区划上隶属黄垟乡。

矿区出露地层主要为上侏罗统磨石山群流纹质晶屑凝灰岩,矿区中部为一早期花岗斑岩穹窿构造,在花岗岩体的内、外接触带发育一系列环形构造,是矿区的主要容矿和控矿构造。矿床属脉状中-高温热液充填型交代矿床。

矿区共有大小矿体50余条,大都产于花岗岩体的内外接触带,以1、2、5、9、13、14、19、25、48、69号等10条矿脉为主,尤以5、25号两条工业意义最大,其储量占总储量的916%。各矿脉出露长90~1020米,平均厚137~390米,延深93~700米。主矿脉平均品位0244%,伴生有益组分主要为铼,平均含量00003%,可以综合利用。累计探明储量钼金属量18万吨,属易采易选矿石,矿区水文地质和工程地质简单。

5铁

铁矿仅在景宁包山、赤木山和庆元山丘等地发现,并探明储量约200万吨,建有景宁包山铁矿。

景宁畲族自治县包山铁矿:矿区位于景宁县城西南2公里处,行政区划上隶属鹤溪镇,交通便利。矿区有五个矿体,呈似层状、透镜状及薄层状,长100~574米,厚03~1301米,延深100~356米。矿石矿物以磁铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿为主,矿石类型有磁铁矿石、铅锌矿石、铁铅锌矿石,矿石平均品位:全铁3607%、铅169%、锌482%、铜062%。探明储量:铁矿石量1713万吨、铅锌金属量213万吨,铜金属量89吨。

此外,赤木山铁矿的矿石性质与包山铁矿相似,全铁平均品位3167%,探明铁矿石储量1435万吨。

6稀土

本市稀土矿的找矿工作主要在20世纪90年代才开始,工作程度较低。从已掌握的资料,遂昌湖山盆地、庆元荷地、松阳板桥等地,稀土矿远景均可观,可达到中型以上矿山的储量要求。随着科技水平的发展,稀土矿的开发利用为期不远。

庆元县荷地稀土矿:矿区位于庆元县城,面积约15平方公里,行政区划上隶属荷地镇,交通尚便利。

经地勘部门初步勘查证实,荷地稀土矿矿体厚度大、品位高、质量好、埋藏浅,矿体厚度5~6米,综合平均品位1%。,选矿试验回收率可达90%以上。据有关人士称,稀土含矿面积达68平方公里,地质构造简单,成矿条件好,可望达到大型规模。

二、非金属矿产

全市非金属矿产有萤石、叶蜡石、沸石、花岗岩、高岭土、凝灰岩、珍珠岩、紫砂土(红泥)、大理石、石英石、膨润土、瓷土、石灰岩、钾长石、透辉石、方解石、重晶石等三十余种,其中萤石、叶蜡石、沸石、高岭土、花岗岩、凝灰岩等矿产储量(简称“五块石头一把土”)居浙江省前列,是丽水市最主要最有特色的优势非金属矿产,主要分布在青田、龙泉、遂昌、缙云、松阳、景宁等县市。

1萤石

丽水市萤石资源极为丰富,是最有发展潜力的优势非金属矿产之一,目前发现并探明的萤石矿床有:大中型矿床5处,小型矿床15处,矿(化)点110余处,累计探明储量1519万吨。截止目前为止,保有储量1358万吨。据地勘部门预测:全市远景储量达5000万吨,主要分布在龙泉八都、小梅,遂昌湖山、金竹、黄沙腰及莲都、缙云、云和等县(市)境内。

(1)遂昌县湖山萤石矿田:位于遂昌城西23公里处,面积约140平方公里,行政区划上隶属金竹、湖山等乡镇,交通较方便,各矿区间均有公路相通,并与遂(昌)龙(游)、遂(昌)丽(水)等主干公路相接。

湖山萤石矿田位于中生代早白垩世形成的火山断陷盆地中,属于与火山作用有关的热液矿床。矿田主要由Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ、Ⅳ矿区和凹背、翁村、毛竹坑、玉皇尖等矿点组成。矿区断裂构造发育,显然地是萤石矿的主要控矿因素,围岩蚀变主要是硅化,各矿区(块段)由2~3个矿体组成,矿体形态简单,大多为脉状、透镜状,少数复脉状。主矿体长400~800米,厚2~8米,延深200~550米。产状稳定,大多呈北西向展布,倾向北东,倾角陡,局部反倾。Ⅲ号矿带(矿区)是矿田中最大矿区,由两个矿体组成,其储量占整个矿田已探明储量的45%,矿石矿物组分简单,以萤石为主,次为石英。矿石结构、构造有块状、条带状、角砾状、梳状、碎粒状。平均品位氟化钙(CaF2)5153%,有害杂质硫、磷含量甚微,矿石质量较佳。矿石类型属石英-萤石型,个别属方解石-萤石型。矿石选矿加工性能良好,属易选矿石。全矿田探明矿石量852万吨。矿体及其顶底板围岩岩性属坚固-半坚固型,抗压强度大,水文、工程地质条件属简单型,开采条件良好。

(2)龙泉市八都萤石矿:矿区位于龙泉市城西南21公里处,行政区划上隶属八都镇,面积2平方公里,丽(水)浦(城)公路通过矿区,交通尚方便。

矿区出露地层为下前寒武系八都群变质岩类。矿体呈脉状产于片麻岩、混合岩、变粒岩、花岗闪长岩中,受断裂构造控制,矿床成因类型属与岩浆作用有关的低温热液裂隙充填型。共有四条矿体,Ⅰ号矿体为主矿体,储量占全矿区总储量的781%,矿体倾向南西,倾角较陡,长1275米,最大斜深375米,平均厚517米,属较稳定型,平均品位氟化钙(CaF2)5080%,属均匀型,矿石矿物组分简单,主要为萤石、石英。探明总储量矿石量515万吨。矿区水文、工程地质条件属简单型,矿石易采易选。

2叶蜡石

丽水市叶蜡石资源极为丰富,是最有发展潜力的优势非金属矿产,也是浙江省优势非金属矿产之一,已探明和发现叶蜡石大中型矿床5处,小型矿床10处,累计探明储量3280万吨,占全省总量的56%,占第一位。主要分布青田县山口至北山、景宁县缪坑及龙泉市小岩、云和县寨下一带,据地勘部门最近预测,远景储量在1亿吨以上。丽水市叶蜡石储量大,质量优,闻名全国,特别是青田石(叶蜡石)是我国四大著名的印章石之一,更是驰名中外。

(1)青田县山口叶蜡石矿:该矿为我国目前最大的叶蜡石矿床,矿区位于青田县城东南约9公里处,行政区划上隶属山口、方山等乡镇,面积33平方公里,矿区离新建铁路青田站仅12公里,交通便利。

山口叶蜡石矿位于晚侏罗世方岩背破火山口的东南侧,由北而南分为尧士、丰门(旦洪)—白洋、老鼠坪等三个矿段,共有四条矿化带,6个矿体,顺层赋存于上侏罗统西山头组第二段中上部的酸性熔岩及火山碎屑岩中。矿体属火山喷发晚期气成-热液交代(充填)蚀变矿床,围岩蚀变主要有硅化、叶蜡石化、绢云母化、刚玉化,矿体呈似层状、透镜状,产状与围岩基本一致,倾向北西西、倾角较缓。矿带长150~2100米,延深150~700米,厚05~4811米,其中V号矿体规模最大,分布在丰门(旦洪)—白洋矿段,已控制工业矿体长1160米,延深250~700米,厚度变化较大,平均厚888米,该矿体探明的储量占矿区已探明储量的721%,矿石主要化学成分:w(Al2O3)1718%~2084%,w(Fe2O3)036%~099%,w(K2O)+w(Na2O)023%~168%。矿石耐火度1625~1730℃,白度一般为75%~90%,可塑性指数72~76。矿区探明储量1415万吨,矿区水文地质条件简单,工程地质条件中等,矿体及围岩稳定。

(2)景宁县缪坑叶蜡石矿:矿区位于景宁畲族自治县城西南24公里处,行政区划上隶属景南乡,面积1平方公里,矿山公路直通景宁县城,交通尚便利。

矿区地层主要出露上侏罗统磨石山组陆相火山碎屑岩,矿体赋存于流纹质凝灰岩中,局部赋存于流纹岩与含砾玻屑凝灰岩之接触部位。矿体呈似层状,倾向西,倾角缓,产状与流纹岩的流面产状近于一致。次生石英岩化与成矿关系密切,矿床成因类型属于潜火山热液交代型。矿区共有两个矿体,I号矿体为主矿体,长670米,平均厚464米,最厚1044米,平均品位w(Al2O3)18%,w(SiO2)7236%。叶蜡石矿品级为低-中铝型,局部为高铝型,其储量占总储量的936%;Ⅱ号矿体长220米,平均厚193米,平均品位w(Al2O3)2509%,w(SiO2)6492%,叶蜡石品级为中-高铝型。叶蜡石矿石主要由叶蜡石和硬水铝石组成。有叶蜡石型、叶蜡石-石英型、石英-叶蜡石型三种矿石类型。

矿体出露于当地侵蚀基准面以上,水文地质条件简单。I号矿体顶板为坚硬且致密的次生石英岩。Ⅱ号矿体已裸露于地表,工程地质条件及开采条件良好,适于露采和硐采。

(3)青田县北山叶蜡石矿:矿区位于青田县城南西30公里处,行政区划上隶属山口镇,交通便利。

矿体赋存于矿化带的中、上部,呈扁平透镜体一似层状,厚2~1130米,平均厚567米,矿石平均组分含量:w(SiO2)6866%、w(Al2O3)2242%、w(Fe2O3)032%、w(K20)004%、w(Na20)015%、w(TiO2)074%、w(TsO3)029%。矿石呈灰白—浅绿色,以显微鳞片变晶结构和块状构造为主,主要矿物成分为高岭土、叶蜡石,其次为石英、少量黄铁矿。矿区水文地质简单,开采条件好。

(4)龙泉市小岩叶蜡石矿:矿区位于龙泉市城北东约22公里处,行政区划上隶属城北乡,交通尚便利。

矿山位于东畲火山穹窿南侧,矿体是呈脉状,似层状,有3条,I号矿体长250米,厚80米;Ⅱ号矿体长150米,厚15米;Ⅲ号矿体长200米,厚4米,矿石矿物以叶蜡石为主,矿石矿物主要为石英,矿石组分:w(Al2O3)186%~2234%、w(SiO2)7122%~7557%、w(Fe203)027%~036%、w(TiO2)006%~007%、w(CaO)018%~021%、w(MgO)011%~019%、w(K2O)010%~036%、w(Na20)012%~016%,估算储量在60万吨以上。水文地质工程地质条件属简单型。

3沸石

我国于1972年首次在浙江省缙云县老虎头发现沸石矿。缙云县沸石矿已成为全国三大沸石矿之一,尤其是大口径丝光沸石,资源得天独厚,全国仅产此处,为浙江省重点开发矿种。

沸石矿资源极为丰富,是丽水市最有发展潜力的优势非金属矿产,也是浙江省优势非金属矿产之一。发现和探明储量的沸石矿:大中型矿床3处,矿点16处,累计探明储量107亿吨;据地勘部门资料,远景储量在3亿吨以上。目前保有储量在105亿吨左右,主要分布在缙云县东方镇至壶镇镇一带。

缙云县老虎头沸石矿:该矿属我国首次发现的大型沸石矿床。矿区位于缙云县城东北约6公里处,行政区划上隶属缙云县东方镇,面积566平方公里。缙(云)至台(州)公路通过矿区,离新建铁路缙云站仅8公里,交通极为便利。

矿床受马鞍山火山构造控制,矿体赋存于上白垩统塘上组火山岩中,由富含火山玻璃质的角砾、集块岩经蚀变脱玻而成。成因属近火山机构的喷发—蚀变矿床。矿区包括老虎头、岱石、保华山3个块段,以老虎头块段为主,每个块段含沸石矿3~4层,呈似层状,透镜状产出,单层长200~1500米,厚6~35米,钾离子交换量10~16毫克/克;氨离子总交换容量144~177毫升/100克。矿石矿物组分以斜发沸石和丝光沸石为主,两者占矿物总量的60%~80%,其他为石英、蒙脱石等。矿石类型按不同沸石矿物含量可分为斜发沸石型、丝光沸石型和混合型3类;按原岩性质和结构特征可分为集块矿石、角砾型矿石、凝灰型矿石、珍珠—球泡型矿石等。矿区水文地质、工程地质条件属简单型。

4高岭土、瓷土

本市高岭土(瓷土)资源较为丰富,是丽水市主要的优势非金属矿产之一。发现并探明高岭土(瓷土)中型矿床两处,小型及矿点16处,累计探明储量2000多万吨,主要分布在松阳县峰洞岩、后岱山及龙泉市上洋、青田县王母地、乌坦后等地。

松阳县峰洞高岭土矿:矿区位于松阳县城西南约15公里处,矿区面积25平方公里,行政区划上隶属松阳县大东坝镇,矿山有盘山公路直接相通,交通较方便。

矿体受层位控制,赋存于上侏罗统磨石山群酸性晶屑凝灰岩中,由酸性火山岩经火山气液交代、改造而成,属火山热液改造矿床。围岩普遍硅化、叶蜡石化、绿泥石化。矿体呈似层状,透镜状,与围岩呈渐变过渡。矿体有两个,呈北西-南东方向展布,倾向北东,倾角较缓,工号矿体长161米、宽130米、厚12米;Ⅱ矿体为半隐状矿体,形态比较复杂,由四条平行小矿体分叉复合而成,总体长278米,厚37~369米,矿石主要由地开石、高岭石、石英组成,平均品位:w(Al2O3)1573%~3416%,w(Fe203)015%~030%,w(TiO2)007%~009%。探明储量383万吨。一般优质矿石(Ⅰ级品)分布Ⅰ号矿体,并夹于Ⅱ、Ⅲ级品之中,三者无明显的界线。本矿区水文地质、工程地质条件简单,顶、底板围岩稳定性好。

5花岗岩

花岗岩又称花岗石,是火成岩类岩石。狭义的花岗岩类w(SiO2)含量70%以上,石英含量一般超过20%,主要矿物由长石、石英和少量黑色矿物等组成,颜色灰的、肉红色较常见。广义的花岗岩类包括花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩、石英二长岩的总称。

丽水市花岗岩资源较丰富,出露面积达1700平方公里,主要分布青田、缙云、龙泉、景宁、丽水、遂昌等县(市),且品种繁多。据不完全统计,不同花色品种的花岗岩有40余种,可作石材矿山考虑的品种有12种,如龙泉红、青田灰、遂昌红等。

(1)龙泉市碧龙“龙泉红”花岗岩:矿区位于龙泉市西北约25公里处,行政区划上隶属龙泉市住龙镇,公路直通矿区,交通便利。

碧龙花岗岩株大面积出露地表,面积约25平方公里,经国家建材局浙江总队对该矿进行详查,控制矿体长为500米,提交矿石量797万立方米,荒料量29648万立方米。矿石结构比较简单,仅为肉红色中粗粒结构的花岗岩一种。肉红色条纹长石构成矿石的基本色调,颜色均一,色泽度变化小,矿石结晶程度好,中粗粒结构,分布排列均匀,花纹和谐。矿石中基本不含杂质,也无色斑和色线,具有良好的并接和装饰效果。

该矿“龙泉红”花岗岩在首届中国名特石材品种评审会上被评为首批全国石材名特品种,有关石材专家认为,“龙泉红”花岗岩是目前浙江省范围内红色系列花岗岩饰面石材的佼佼者,可望成为全省最大的花岗岩荒料生产基地。

(2)青田县青田花岗岩:该岩体出露于青田县城周围,呈等轴圆形岩株状产出,地貌上呈负地形,出露面积约23平方公里。岩性主要为浅肉红—灰白色中粒花岗岩,中粒花岗结构,块状构造,局部可见晶洞构造。矿物成分:钾长石40%~63%、斜长石12%~30%、石英20%~28%、黑云母2%~5%,微量铁矿物,粒径2~5毫米,局部可见文象花岗结构。经地勘部门估算储量约800万立方米。

该岩体岩石物理化学性能适合耐酸、耐碱、饰面板材及工艺雕刻用途,放射性符合卫生标准。岩体成荒率普遍较高,岩石块度大,利于荒料开采,加上浮土覆盖较浅,山体坡度角较小,开采条件较好。

6凝灰岩

广义的凝灰岩包括了晶玻屑凝灰岩、流纹质凝灰岩、熔结凝灰岩等等,常为灰白色、浅红色,质地坚硬、抗压性强,易采,是一种理想的建筑材料。丽水市凝灰岩资源极为丰富,据地勘部门资料,发现并查明大中型矿床4处,小型的矿点22处,储量达416万立方米,远景储量在10亿立方米以上,主要集中在缙云县外堰—壶镇一带。

缙云县凝灰岩(又称条石):凝灰岩矿区位于缙云县城东北一带,离县城8~20公里处,行政区划上隶属五云、东方、壶镇、东渡、舒洪等乡镇,面积达106平方公里。各矿点均分布公路沿线,交通便利。

建材用凝灰岩矿当地称之为条石(以下简称条石),产于晚白垩世形成的断陷盆地内,主要分布在仙都、外堰、岩腰三个块段内,条石岩性主要为上白垩统塘上组中部的流纹质含砾玻屑凝灰岩,凝灰结构,厚层-块状构造。条石层在岩腰一带走向呈近东西向展布,仙都、外堰一带走向皆呈北北东向长条带状展布,呈厚-巨厚层状,缓倾斜产出,单层厚10~447米,出露较全地段总厚达250米左右。已探明条石储量41575万立方米。条石分布区构造简单。矿床成因类型为陆相细火山碎屑沉积型。条石化学特征为富硅、富钾、贫铁,具有抗冻性好,抗风化能力强,抗压强度大,耐酸碱性能良好,低硬度,易于切割取材等特点,是优良的建筑石材。此外,还具有天然的果绿、玫瑰、淡黄等多色彩、可雕刻强等特点,是工艺石雕的优良材料。

矿床出露于当地侵蚀基准面以上,直接裸露地表易凿切成条石用材。水文地质、工程地质和开采技术条件简单。

7珍珠岩

珍珠岩是指火山喷发的酸性火山玻璃质熔岩。在破碎成一定粒度后,在快速加热条件下,珍珠岩体积可膨胀数倍至几十倍,具多孔、质轻的特点,是良好的隔热、吸音、轻质的建筑材料。

丽水市珍珠岩资源主要产地在缙云县老虎山、天景山一带,珍珠岩与沸石分布区大体一致,但地质层位不同,矿床(点)20余处,探明储量2915吨。

8钾长石

丽水市钾长石矿产主要分布在庆元县黄真、遂昌县按口、景宁县渤海一带。遂昌按口钾长石矿经地勘部门初步调查,发现矿体12条,呈脉状,透镜状,长10~15条,厚1~15米,一般为2~3米,钾长石含量达60%,估算地质储量在50万吨以上,是目前浙江省发现质量最好、储量最大的矿床之一。

9透辉石

透辉石是含钙镁链状结构硅酸盐矿物。是当今一种新型节能陶瓷原料。丽水市透辉石矿目前仅在遂昌按口发现,并做了初步地质工作,初步估算地质储量在900万吨以上。该矿赋存于侏罗系火山岩中,以脉状产出,查明具有开采价值的矿体21条,长一般大于300米,厚3~5米。据地勘部门资料,是浙江省迄今发现开采条件较好、品位最高、储量最大的矿床之一。

10大理石

丽水市大理石仅分布于庆元、龙泉等地,矿点3处,主要用于水泥配料。质量最好为庆元黄坑大理石矿,探明储量264万吨,含w(CaCO3)85%以上,局部可达96%以上。

11石英

丽水市石英矿主要分布在丽水、云和、松阳、龙泉等县(市),主要产地有丽水蔡坑、太平,云和仙眠床、岗庵、梅源,松阳靖居等地,估算储量在240万吨以上,主要供冶金铸造和磨具磨料等行业使用。

三、地下水资源

丽水市矿泉水较为丰富,主要分布在青田、丽水、缙云及龙泉等地。青田矿泉水于1987年经国家级鉴定,矿泉水含游离二氧化碳、偏硅酸、锶三种成分,其含量均达到国家GB37标准,锌含量接近国家标准,被命名为珍贵优质型天然矿泉水,成为全国五大名矿泉水之一。

青田县水南碳酸矿泉水:矿泉位于青田县城南1公里处,面积约8平方公里,交通便利。

矿泉水赋存于全新世松散层及花岗二长岩裂隙带中,相互间有水力联系,是单一含水层的两个富水段。河谷松散沉积层和花岗二长岩是该矿泉水的主要储存层。含水段总厚50~80米,矿泉水中含有益组分20余种,CO2、偏硅酸、锶的含量达到饮用天然矿泉水标准,尚有锂、锌、碘、硒等多种有益于人体的微量元素,限量组分含量均低于规定界线。

中国已探明储量的金属矿产有54种,即:铁矿、锰矿、铬矿、钛矿、钒矿、铜矿、铅矿、锌矿、铝土矿、镁矿、镍矿、钴矿、钨矿、锡矿、铋矿、钼矿、汞矿、锑矿、铂族金属(铂矿、钯矿、铱矿、铑矿、锇矿、钌矿)、金矿、银矿、铌矿、钽矿、铍矿、锂矿、锆矿、锶矿、铷矿、铯矿、稀土元素(钇矿、钆矿、铽矿、镝矿、铈矿、镧矿、镨矿、钕矿、钐矿、铕矿)、锗矿、镓矿、铟矿、铊矿、铪矿、铼矿、镉矿、钪矿、硒矿、蹄矿。现就主要金属矿产分布简介如下。

铁矿:全国已探明的铁矿区有1834处。大型和超大型铁矿区主要有:辽宁鞍山一本溪铁矿区、冀东一北京铁矿区、河北邯郸一刑台铁矿区、山西灵丘平型关铁矿、山西五台一岚县铁矿区、内蒙古包头一白云鄂博铁锈稀土矿、山东鲁中铁矿区、宁芜一庐纵铁矿区、安徽霍丘铁矿、湖北鄂东铁矿区、江西新余一吉安铁矿区、福建闽南铁矿区、海南石碌铁矿、四川攀枝花一西昌钒钛磁铁矿、云南滇中铁矿区、云南大勐龙铁矿、陕西略阳鱼洞子铁矿、甘肃红山铁矿、甘肃镜铁山铁矿、新疆哈密天湖铁矿,等等。

锰矿:全国已探明的锰矿区共有213处,主要有:辽宁瓦房子锰矿;福建连城锰矿;湖南湘潭、民乐、玛瑙山、响涛园等锰矿;广东有小带、新椿等锰矿;广西八一、下雷、荔浦等锰矿;四川高燕和轿顶山锰矿;贵州遵义锰矿。

铬铁矿:有56处产地,主要是新疆萨尔托海、西藏罗布莎、内蒙古贺根山、甘肃大道尔吉等铬矿。

铜矿:已探明矿区910处,主要为:黑龙江省多宝山;内蒙古自治区乌奴格吐山、霍各气;辽宁省红透山;安徽省铜陵铜矿集中区;江西省德兴、城门山、武山、水平;湖北省大冶一阳新铜矿集中区;广东省石菉;山西省中条山地区;云南省东川、易门、大红山;西藏自治区玉龙、马拉松多、多霞松多;新疆维吾尔自治区阿舍勒等铜矿。

铝土矿:有310处产地,主要为:山西省的克俄、石公、相王、西河底、太湖石、郭偏梁一雷家苏、宽草坪;河南省的曹窑、马行沟、贾沟、石寺、竹林沟、夹沟、支建;山东省的淄博;广西壮族自治区的平果那豆;贵州省的遵义(团溪)、林歹、小山坝等铝土矿区。

铅锌矿:有产地700多处,主要为:黑龙江省的西林;辽宁省的红透山、青城子;河北省的蔡家营子;内蒙古自治区的白音诺、东升庙、甲生盘、炭窑口;甘肃省的西成(厂坝);陕西省铅硐山;青海省的锡铁山;湖南省的水口山、黄沙坪;广东省的凡口;浙江省的五部;江西省的冷水坑;江苏省的栖霞山;广西壮族自治区的大厂;云南省的兰坪、会泽、都龙;四川省的大梁子、呷村等铅锌矿。

镍矿:有产地近百处。主要是吉林省的红旗岭、赤柏松;甘肃省的金川;新疆维吾尔自治区的喀拉通克、黄山;四川省的冷水菁、杨坪;云南省的白马寨、墨江等镍矿。

钼矿:有产地222处,主要是吉林大黑山;辽宁省杨家杖子、兰家沟;陕西省金堆城;河南省栾川等钼矿。

钨矿:探明产地252处,主要是江西省西华山、漂塘、大吉山、盘古山、画眉坳、浒坑、下桐岭、岿美山;福建省行洛坑;湖南省柿竹园、新田岭、瑶岗仙;广东省锯板坑、莲花山;广西壮族自治区大明山、珊瑚;甘肃省塔儿沟等钨矿。

锡矿:探明产地293处,主要是广西壮族自治区大厂、珊瑚、水岩坝;云南省东川;湖南省香花岭、红旗岭、野鸡尾等锡矿。

汞、锑矿:探明汞产地103处、锑产地111处。主要是贵州万山、务川、丹寨、铜仁;湖南省新晃等汞矿,湖南省锡矿山、板溪;广西壮族自治区大厂;甘肃省崖湾等锑矿。陕西省旬阳汞锑矿。

金矿:探明矿区1265处,主要有黑龙江省乌拉嘎、大安河、老柞山、呼玛;吉林省夹皮沟、珲春;辽宁省五龙;河北省张家口、迁西;山东省玲珑、焦家、新城、三家岛、尹格庄;河南省文峪、桐沟、金渠、秦岭、上宫;广东省河台;湖南省湘西;云南省墨江;四川省东北寨;青海省斑玛;新疆维吾尔自治区阿希、哈密等金矿。

银矿:探明产地569处,主要有陕西省银硐子;河南省破山;湖北省银洞沟、白果园;四川省砷村;江西省贵溪;吉林省山门;广东省庞西洞等银矿。

稀土、稀有金属:主要分布在内蒙古自治区(白云鄂博、801)、山东省(微山)、江西省(赣南、宜春)、广东省(粤北)、新疆维吾尔自治区(富蕴)等地。

土壤矿物质是岩石经风化作用形成的,占土壤固相部分总重量90%以上,是土壤的骨骼和植物营养元素的重要供给来源。按成因分为原生矿物和次生矿物。

原生矿物:是直接来源于岩石受到不同程度的物理风化作用的碎屑,其化学成分和结晶构造未有改变。土壤原生矿物主要种类有:硅酸岩和铝酸盐类、氧化物类、硫化物和磷酸盐类,以及某些特别稳定的原生矿物(如石英、石膏、方解石等)

次生矿物:岩石风化和成土过程新生成的矿物,包括各种简单盐类,次生氧化物和铝硅酸盐类矿物等统称次生矿物。次生矿物中的简单盐类属水溶性盐,易淋失,一般土壤中较少,多存在于盐渍土中。三氧化物类和次生铝硅酸盐是土壤矿物质中最细小的部分,一般称之为次生粘土矿物。土壤很多物理、化学性质,如吸收性、膨胀收缩性、粘着性等都和土壤所含的粘土矿物,特别是次生铝硅酸盐的种类和数量有关。

简单盐类:它们都是原生矿物经化学风化后的最终产物,结晶构造也较简单,常见于干旱和半干旱地区的土壤中。

在固体地球表面,岩石是构成地貌、形成土壤的物质基础,也是地球上生命赖以生存的物质基础。根据成因不同,可将岩石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。在野外,可以根据岩石的外观特征如颜色、结构(组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及矿物之间结合关系等)、构造(组成岩石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等)以及粒度(指碎屑颗粒的大小)、圆度(指碎屑颗粒的棱角被磨蚀圆化的程度)、球度(碎屑颗粒接近球体的程度)等用肉眼判断是哪一类岩石。

一、岩浆岩岩浆岩是岩浆活动的产物。地下深处的岩浆,在巨大内压力的作用下,沿着地壳薄弱地带侵入地壳上部或直接喷出地表冷凝而成的岩石。其主要识别标志有。

(一)、岩浆岩中喷出岩附近保存有明显的火山活动痕迹,如,火山口、火山锥、熔岩流和柱状节理等;侵入岩常被其它岩石所包围。

(二)、岩浆岩的结构反映了岩浆结晶的特点。侵入岩中的各种矿物结晶良好,属全晶质结构,如花岗岩等;喷出岩是隐晶质或玻璃质,有的似煤渣状,用肉眼分不出其中的矿物成分。

(三)、岩浆岩中的矿物或矿物集合体在空间排列及填充方式上有如下特点:

1、岩石中矿物颗粒的排列不显示方向性,而呈均匀分布。

2、岩石无论在颜色上还是在粒度上,都是不均匀的,从整块岩石来看,显得斑斑块块,杂乱无章。

3、有熔岩流动的痕迹,例如,不同颜色的条纹和拉长的气孔。

4、有由挥发成分逸散后留下的孔洞。这种构造往往为喷出岩所具有。

5、有气孔被后来的次生矿物所充填而形成的杏仁状构造。

(四)、除火山碎屑外,岩浆岩不具备层理构造,不含化石。

二、沉积岩沉积岩是在地壳表面常温常压下,由风化、侵蚀、搬运、沉积和固结成岩等作用形成。主要识别标志如下。

(一)、沉积岩的颜色、成分和结构表现出明显的层状结构,不同的岩层叠置在一起好像一部巨厚的书。因此,层理构造是沉积岩最重要的构造特征之一,也是区别于岩浆岩和变质岩的最重要的标志。

(二)沉积岩除层理构造外,它的层面上经常保留有自然作用产生的一些痕迹,它经常标志着岩层的特性,并反映沉积岩的形成环境。

1、波痕:是由风、流水和波浪作用在层面上留下的一种波状起伏痕迹。

2、泥裂:又叫龟裂,指在粘土质或砂质沉积岩表面,由于干燥收缩而形成的不规则的多边形裂纹。

3、雨痕:雨滴打击未固结的细粒沉积物表面所留下的痕迹。但比较少见。

(三)、沉积岩的结构:

1、碎屑岩结构。特点是岩石可分为碎屑和胶结物两部分。

2、泥质结构。多为粘土矿物形成的结构。

3、化学结构。是通过化学溶液沉淀结晶而成。

4、生物结构。由生物遗体或碎片组成,如介壳结构等。

(四)、生物遗迹:指岩层中含有古代动物和植物的遗迹或遗骸,即化石。这是沉积岩的重要特征。但不是所有的沉积岩都具有的特征。

三、变质岩 地壳中已生成的岩石,在岩浆活动、地壳运动产生的高温、高压条件下,使得原来岩石的成分、性质发生改变,由此形成的岩石称为变质岩。变质岩以其特有的变质矿物、结构和构造区别于岩浆岩和沉积岩地理。 (一)变质岩的矿物 变质岩中含有仅在变质作用下才能形成的变质矿物。最常见的具有特征性的变质矿物有:滑石、石墨、红柱石、石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、阳起石等。 (二)变质岩的结构 1、变晶结构。在变质过程中矿物重新结晶所形成的结构。最常见的变晶结构有:①等粒变晶结构:矿物晶粒大小大致相等,多呈它形,互相镶嵌很紧,不具定向排列。如大理岩、石英岩等。 ②斑状变晶结构:与岩浆岩的斑状结构相似,在细粒的基质上分布着一些大的晶体——变斑晶。如某些片麻岩和片岩常具有这种结构。③鳞片状变晶结构:片状矿物(云母、绿泥石等)定向排列,如各种片岩。 2、变余结构。由于重结晶作用不彻底,原岩的矿物成分和结构特征可以被保留下来,称为变余结构,也称残余结构。 此外,还有压碎结构、交代结构等。 (三)变质岩的构造 变质岩中最常见的片理构造也是鉴别某些变质岩的重要根据。岩石中片状、板状和柱状矿物,在压力作用下呈平行排列的现象叫片理构造。具体可分为如下几类: 1、 板状构造:岩石易剥成板状,破裂面光滑平整,肉眼难以分辨矿物颗粒。 2、 千枚状构造:在岩石的破裂面上可看到强烈的丝绢光泽和皱纹。 3、 片状构造:岩石中大量片状矿物和粒状矿物都呈平行排列,构成较薄而清晰的片理。 综上所述,在野外用肉眼识别三大类岩石,必须从理论上熟练掌握三大类岩石的基本特征。与此同时,要在老师的指导下深入研究三大类岩石的标本。在此基础上,广泛开展对学校及居住区周边环境中岩石类型的调查。实践出真知,实践长才干。

中国矿产资源丰富已探明的矿产资源约占世界总量的12%,居世界第3位但人均占有量较少,仅为世界人均占有量的58%,居世界第53位迄今为止,共发现矿产171种,其中探明储量的矿产158种(能源矿产10种、黑色金属矿产5种、有色金属矿产41种、贵重金属矿产8种、非金属矿产91种、其他水气矿产3种)中国已成为世界上矿产资源总量丰富、矿种比较齐全、配套程度较高的少数国家之一按探明储量计算,中国45种主要矿产中有25种居世界前三位,其中稀土、石膏、钒、钛、钽、钨、膨润土、石墨、芒硝、重晶石、菱镁矿、锑等12种居世界第一位

中国矿产资源分布情况如下:石油、天然气主要分布在东北、华北和西北煤主要分布在华北和西北铁主要分布在东北、华北和西南铜主要分布在西南、西北、华东铅锌矿遍布全国钨、锡、钼、锑、稀土矿主要分布在华南、华北金银矿分布在全国,台湾也有重要产地磷矿以华南为主

主要矿产资源介绍:

◆煤炭资源:

1、山西省:大同、西山、平塑、晋城、潞安、汾西

2、河北省:峰峰、开滦

3、内蒙古自治区:霍林河、伊敏、准格尔、元宝山、乌海

4、东北:鸡西、 鹤岗、抚顺、阜新、铁法、七台河

5、华东:徐州、兖州、淮南、淮北

6、中南:四川、贵州

7、西北;陕西、宁夏

◆金属矿产:金属矿产资源的特点是分布广泛,但又相对集中于几个地区

◆黑色金属:探明储量的有铁、锰、钒、钛等,其中铁矿储量近500亿吨,主要分布在辽 宁、

河北、山西和四川等省

◆铁矿资源(九大钢铁基地)

1、鞍本地区:鞍钢、本钢

2、上海地区:宝山,铁矿来源:南京梅山铁矿、马钢的铁矿

3、武钢: 铁矿来源:大治,黄山、鄂城

4、京津唐: 首钢、唐钢、承钢,铁矿来源主要是迁安、迁西、承德

5、攀枝花: 攀钢本地铁矿,是世界上有名的钡钛基地

6、马钢: 马鞍山本地铁矿

7、包钢: 铁矿白云

8、太钢: 本地铁矿主要在尖山,生产不锈钢

9、重钢: 重庆钢铁公司

◆有色金属:凡是在世界上已发现的有色金属矿在中国均有分布其中,稀土的储量占世界的80%左右,锑矿的储量占世界的40%,钨矿的储量则为世界其他国家储量总和的4倍

截止2000年底,中国已经发现矿产171种,其中有探明有储量的矿产157种,矿产地2万多处

◆铝矿资源

1、山西:山西铝厂、晋北铝厂、阳泉铝矿主要在河津、阳泉等

2、山东:铝矿在淄博

3、河南:焦作、郑州、三门峡

4、广西:苹果

5、贵州:贵阳

◆铜矿资源

1、云南:易门、大姚、东川

2、湖北:大冶、安徽铜陵

3、山西:中条山

4、甘肃:白银

5、江西:德兴

◆锡矿资源

1、云南:云锡

2、广西:南丹、大厂、平桂矿务局

湖南及广东也有分布

◆ 钨矿资源

钨矿主要分布于江西、湖南、广东三省交界处

◆ 金矿资源

主要分布在辽宁、山东等

◆ 非金属矿产资源

中国是世界上非金属矿产品种比较齐全的少数国家之一,全国现有探明储量的非金属矿产产地5000多处大多数非金属矿产资源探明储量丰富,其中菱镁矿、石墨、萤石、滑石、石棉、石膏、重晶石、硅灰石、明矾石、膨润土、岩盐等矿产的探明储量居世界前列;磷、高岭土、硫铁矿、芒硝、硅藻土、沸石、珍珠岩、水泥灰岩等矿产的探明储量在世界上占有重要地位;大理石、花岗石等天然石材,品质优良,蕴藏量丰富;钾盐、硼矿资源短缺但是,一些非金属矿产分布不平衡,特别在沿海和经济发达地区,探明储量尚不能满足本地区经济发展和出口创汇资源的需求

(一)尖晶石基础宝石学性质

尖晶石(Spinel)在矿物学中属尖晶石族(基础宝石学性质见表6-8)。化学分子式为MgAl2O4,可含有铝、铬、铁、锌、锰等微量元素,这些微量元素可与镁、铝发生完全或不完全类质同象替代。其中Mg2+-Fe2+、Mg2+-Zn2+、Al3+-Cr3+之间可发生完全类质同相替代。等轴晶系,常呈八面体晶形(图6-36),有时八面体与菱形十二面体、立方体成聚形。

表6-8 尖晶石基础宝石学性质表

续表

图6-36 尖晶石的晶体结构图及八面体晶形

(二)尖晶石的主要品种

尖晶石常以颜色及特殊光学效应来划分为各个品种,常见的有下列几种:

(1)红色尖晶石:主要含微量致色元素Cr3+而呈各种色调的红色。其中纯正红色的尖晶石最为珍贵。

(2)橙色尖晶石:橙红色至橙色的尖晶石品种。

(3)蓝色尖晶石:含有Fe2+和Zn2+而呈蓝色。多数蓝色尖晶石是从灰暗蓝到紫蓝,或带绿的蓝色。

(4)绿色尖晶石:一般是含Fe2+所致,颜色发暗,有的基本呈黑色。

(5)无色尖晶石:很稀少,多数无色尖晶石或多或少带有粉色色调。

(6)变色尖晶石:比较稀少,变色种类有:①日光下深蓝色日光灯下呈紫蓝色;②粉紫—紫粉;③紫罗兰色—紫色;④紫棕色—奶粉色。

(7)星光尖晶石:暗棕红色、紫红色、中灰至黑色尖晶石内部可具有多组针状包体,使其具有四射或六射星光,针状包体平行于八面体边棱方向分布时,可使尖晶石的八面体晶面方向形成六射星光,而八面体角顶方向形成四射星光。若加工成球形则能同时观察到8组六射星光及6组四射星光。星光尖晶石主要发现于斯里兰卡和缅甸(图6-37)。

图6-37 星光尖晶石(1486ct,由郑州安得工艺品有限公司提供)

(三)不同颜色尖晶石的宝石学性质差异

图6-38 各种颜色的尖晶石

尖晶石可有红色、橙红色、粉红色、紫红、无色、**、橙黄、褐色、蓝色、绿色、紫色等多种颜色(图6-38)。红色含Cr3+,蓝色含Fe2+,绿色含少量Fe2+,含Zn2+时常呈蓝色,褐色含Cr3+、Fe3+、Fe2+。宝石级的尖晶石一般指镁铝尖晶石,最受人们喜爱的尖晶石是粉色、红色尖晶石。不同颜色的尖晶石由于所含微量元素不同而在宝石学性质上存在一些差异。

1折射率

尖晶石的折射率与所含微量元素有直接关系,富铬的红尖晶石可达174,镁尖晶石可达177~180,锌尖晶石可达180,铁尖晶石可达183。

2发光性

红色、橙色、粉红色尖晶石在长波紫外光下,发弱至强的红色、橙色荧光;短波紫外光下,发无至弱的红色、橙色荧光。**尖晶石在长波紫外光下,发弱至中的褐**荧光;短波紫外光下,发无至褐**荧光。绿色尖晶石在长波紫外光下,发无至中的橙—橙红色荧光。无色尖晶石无荧光。

3吸收光谱

红色、粉色的尖晶石是由铬元素致色的,其吸收光谱在黄绿区有595~490nm强吸收带;红区有685nm、684nm强吸收线及656nm弱吸收带。在荧光光谱中红色尖晶石红区的吸收线为亮荧光线,与红宝石的一组细线不同,尖晶石有10条以上亮荧光线,以686nm、675nm处的吸收线为最强。蓝色、紫色尖晶石的致色元素为Be或少量Co,其主要的吸收线在蓝区,460nm强吸收带,430~435nm、480nm、550nm、565~575nm、590nm、625nm为弱或极弱的吸收线或带。锌尖晶石的吸收光谱与蓝色尖晶石的吸收光谱相似,只是弱些。合成蓝色尖晶石中没有460nm吸收带。

图6-39 尖晶石内部密集平行排列的八面体负晶

图6-40 尖晶石内部刀片状榍石包体

(四)尖晶石内部包体特征

宝石内部包体对进行产地鉴定有着十分重要的意义,如抹谷地区所产尖晶石最主要的包体特征是矿物包体(常见磷灰石和方解石),伴随一些八面体负晶。位错和榍石包体的出现有重要的越南尖晶石指示性作用。来自塔吉克斯坦Kuh-iL-al矿区的玫瑰色尖晶石一般所含包体较少。

1固态包体

尖晶石内部最普遍存在的包体是一些小的负晶(中空,呈晶体轮廓)或八面体固体包体,可能是尖晶石包体或其他尖晶石族中的其他晶体成员如磁铁矿。这些八面体晶体可能成群地密集平行排列或呈指纹状分布(图6-39),并在主石中沿特定的结晶方向定向排列。其内局部被方解石、白云石充填,其次可见片状石墨、柱状磷灰石、钠长石、硬石膏、钛铁矿、橄榄石、金云母、磁黄铁矿、石英、金红石、矽线石、榍石和锆石等包体。在缅甸产的尖晶石中发现有细小雾状包体,刀片状榍石包体,密集时可形成星光效应(图6-40)。

图6-41 尖晶石内部愈合裂隙(30×)

图6-42 缅甸抹谷尖晶石内的尖晶石包体,周围伴有裂隙(30×)

2液态包体

开放裂隙中常见液态包体。八面体晶体包体周围可有张力裂隙形成的指纹状包体(图6-41,图6-42)。

斯里兰卡尖晶石内所含的锆石晶体包体外围有褐色斑点,这曾被认为是锆石的辐照斑点,新观点认为是由中间矿物晶体和主晶之间不均匀热膨胀产生的张性裂隙。

3生长特征

可见沿八面体晶面发育的生长带及双晶纹。

(五)主要尖晶石产地所产尖晶石的宝石学特征

1缅甸

(1)颜色:缅甸抹谷矿区产出的尖晶石颜色明亮且反光好,加工时可依据灵感切磨而不受限制。颜色色调丰富,饱和度好,有红色、橙红色、粉红色、紫红色、蓝色、绿色等,不具“丝绒状”外观。高档的亮红色缅甸抹谷尖晶石被称做“火焰尖晶石”,可见其明亮与鲜艳的程度。育瓦迪矿区出产尖晶石的颜色以粉色、红色和橙色为主,色带明显。

(2)折射率:1715~1719。折射率值的大小随颜色饱和度及色调的不同而有变化,紫色—绿色与橙色—棕色尖晶石的折射率最低,粉红色、艳红色尖晶石折射率可以达到1719。

(3)相对密度:361~369。

(4)内部包体特征:大量的方解石和磷灰石矿物包体和八面体负晶是缅甸抹谷尖晶石显著的产地包体特征。透明到乳白色的八面体负晶伴有裂隙,形成光环围绕负晶的外观,这也是抹谷尖晶石的典型包体特征。有时可见附着在晶体的底轴面上、外观呈轻微的浑圆状—球状的磷灰石晶体,且伴随有黑色板状石墨或钛铁矿。除此之外,还可出现孤立的片状石墨晶体。偶尔可见硬石膏、菱镁矿、长石和粒硅镁石。育瓦迪地区尖晶石中最常见的包体为愈合裂隙和黑色云状物,有时还有串珠状排列的小晶体、客晶和伴有应力纹的管状物等(图6-43)。

图6-43 缅甸尖晶石内部包体特征

(5)发光性:不同颜色的尖晶石紫外荧光下差异较大,育瓦迪矿区的尖晶石在紫外长波下呈惰性。

(6)紫外可见吸收光谱及化学成分特征:缅甸尖晶石的吸收光谱可分三种颜色来描述(图6-44)。

图6-44 不同颜色缅甸尖晶石的紫外可见吸收光谱(a-粉色尖晶石;b-红色尖晶石;c-褐色尖晶石;d-蓝色尖晶石;e-浅蓝色尖晶石;f-蓝紫色尖石)

紫色—绿色(不同饱和度的紫色、紫罗兰色、蓝色和蓝绿色)。吸收光谱显示630~650nm、550~565nm、460nm、387nm和373nm处的吸收带或吸收线,300~350nm也有特征吸收峰。

根据颜色的不同,460nm和650nm处的吸收带、387nm和373nm吸收带、550nm吸收带强度也不同。在带绿色调的样品中,以374nm吸收带为主导。随绿色调增加,紫外吸收峰在295~350nm之间变化。化学成分含微量铬、铁及锌。

棕色或橙红(红或粉红色是由橙和/或棕色尖晶石经过人工改善形成)。吸收光谱显示550nm的主要吸收带。化学成分除了含铬之外,钒的浓度也很高。

粉红色—红色。吸收光谱可见以540nm和390nm为中心的主要吸收带,在光谱的红色区域范围也可见吸收线。化学成分特征是占主导的铬和低浓度的铁。除此之外,还发现有轻元素锂和铍的存在。

2越南

(1)颜色:越南尖晶石的颜色丰富,有粉色—红色、橙色红色、红棕色、紫色、浅到深的蓝色。部分越南尖晶石以变色效应著称(荧光灯下为紫蓝色,白炽灯下为紫色或浅蓝紫色)。

(2)折射率:1712~1719。

(3)相对密度:358~373。

(4)内部包体特征:来自越南陆安地区的尖晶石最典型的包体特征即位错。它以交叉带或彼此定向排列的闪光通道的形式出现,有时,通道显示三维放射网格状。部分尖晶石含有针状包体(很可能为黑铝镁铁矿)。常见的矿物包体有锆石、磷灰石、方解石、白云石、榍石、石墨和长石,其中锆石晶体轻微浑圆状密集分布,愈合裂隙少见。部分样品中包含有指纹状包体和矿物包体如赤铁矿和针铁矿,以及金红石(单晶和针状聚集)等。环状晕围绕负晶的外观被认为是抹谷尖晶石的典型特征,但在越南的尖晶石中也出现过(图6-45)。

图6-45 越南尖晶石内部包体特征

(5)发光性:紫外荧光下,随颜色变化差异较大。粉色到红色的尖晶石在紫外长波或短波下呈红色,浅紫色和蓝色的尖晶石紫外光下呈现惰性。

(6)紫外可见吸收光谱特征:红色—粉尖晶石显示540nm和388nm两个主要吸收带,以及位于694nm、685nm、665nm和640nm的一系列吸收峰,主要归因于铬的吸收。

所有紫色—蓝色的尖晶石显示CO2+和Fe2+的吸收光谱,与CO2+有关的吸收主要位于625nm、585nm和550nm,与Fe2+有关的吸收主要位于555nm、477nm、455nm、385nm和370nm。

3塔吉克斯坦

(1)颜色:以粉红色、红粉色为主(图6-46)

(2)折射率:1712~1713。

(3)相对密度:359~362。

(4)包体特征:塔吉克斯坦尖晶石内部常见八面体负晶,针状和彗星状(由白色微粒状物质组成)包体。常见包体有:在八面体的顶尖部可见针状包体,或黑色片状石墨伴有拉长状的负晶;自形锆石晶体和扁平状无色矿物包体(很可能是金云母);大量的不规则透明白色细粒矿物,外观像方解石;无色到白色的似云母的晶体;不透明灰白色半金属光泽的石墨或赤铁矿。有时可见发育不完全的愈合裂隙,外观粗糙。云母、碳酸盐和石墨是每个产地的尖晶石中都有可能出现的包体(图6-47)。

图6-46 塔吉克斯坦尖晶石

(5)发光性:塔吉克斯坦尖晶石长波下呈强红色荧光,短波下为弱红色到中等橙色(有时带有白垩绿色调)荧光。短波紫外荧光下,在塔吉克斯坦尖晶石样品中观察到了**荧光,这种特殊荧光现象只在紫色—粉红色塔吉克斯坦尖晶石中被观测到。

图6-47 塔吉克斯坦尖晶石内部包体特征

4坦桑尼亚

(1)颜色:紫色、粉红色、橙粉色、红橙色和橙红色。

(2)折射率:1710~1718。马亨盖尖晶石折射率相对较低,为1710~1712。在十字偏光镜下所有马亨盖尖晶石都显示微弱的异常双折射现象。其他产区尖晶石折射率在1713~1718之间。

(3)相对密度:354~389。马亨盖尖晶石相对密度为360~363。

(4)包体特征:常见包体有细小的八面体晶体或负晶,伴有“应力晕”和平行排列的圆盘状裂隙;透明无色浑圆状磷灰石晶体;无色透明多晶面的未知包体或空洞;透明无色到浅棕色板状云母晶体、彗星状包体等。部分尖晶石显示出不规则或笔直的生长结构。灰色、脉状生长带,内部包含一些小的、灰色的针状包体。显微测试表明多数的尖晶石包含有串状颗粒,部分尖晶石内有云状物。其他包体如裂隙、“指纹状包体”则很少见(图6-48)。

图6-84 坦桑尼亚尖晶石内部包体特征

(5)发光性:紫外长波下呈现红色荧光;紫外短波下,橙红到红橙色的尖晶石无荧光,粉色尖晶石有弱橙红色荧光。

(6)紫外可见吸收光谱:紫色和粉色尖晶石可观察到Fe2+吸收,红色尖晶石可观察到Fe2+和Cr2+吸收。

(六)不同产地尖晶石的化学成分特征

另一个重要的尖晶石产地鉴定特征是化学指纹特征。尖晶石可含有铬、铁、锌、锰等微量元素,这些微量元素可与镁、铝发生完全或不完全类质同象替换,使尖晶石呈现各种丰富的颜色。本书主要以缅甸抹谷、越南陆安和塔吉克斯坦Kuh-i-Lal这3个矿区产出的尖晶石为研究对象。

化学成分分析(激光烧蚀—电感耦合等离子体质谱仪LA-ICP-MS和X荧光能谱仪EDXRF)显示尖晶石中的微量元素元素钒、铬、铁和锌的含量普遍较高,钛、镓和锰的含量相对偏低,锂、铍、钴、镍、铜、锆和锡含量也较低,其他微量元素更低于检测范围。

缅甸抹谷尖晶石的颜色变化主要取决于致色元素铬的含量,其次取决于铁和钒的浓度。尖晶石中铬含量存在显著变化,从浅橙色的0001%到红色的26%w(Cr2O3)。铁的含量可从0002%到12%w(Fe2O3)。红—带粉色调的红色尖晶石中铬的含量普遍高于铁;紫色尖晶石中铁含量明显高于铬;橙色尖晶石样品中钒的浓度高于铬。缅甸抹谷尖晶石以含有高浓度的锌元素和较高浓度的钛、钒、铬、镓和锡为特征,由于抹谷地区复杂的地质区域跨度比较广,尖晶石微量元素具有较大的变化。其微量元素浓度变化最为显著,总体不具一致性(图6-49)。

越南陆安地区的尖晶石除了主要成分铝(71%Al2O3)和镁(27%MgO)之外,不同颜色尖晶石的致色元素含量存在一定差异,主要致色元素有铬、铁、钒、锰、钛、钴。铬的含量从浅粉色的005%w(Cr2O3)到红色的13%w(Cr2O3),铁的浓度变化为018%~22%w(Fe2O3)。红色尖晶石含有高达13%w(Cr2O3)和047%w(FeO),在粉红、橙红和其他颜色的尖晶石中铬的含量降低。橙红色尖晶石中钒的含量高达061%w(V2O3)。红棕色尖晶石含有105%w(FeO)、017%w(V2O3)和017%w(Cr2O3)。紫色及深蓝色尖晶石中铁含量可达184%w(FeO)。紫色尖晶石与深蓝色尖晶石相比,含有更高含量的w(Cr2O3)和w(TiO2)。钴蓝色尖晶石含有071%w(FeO)、014%w(Cr2O3)和009%w(CoO)。越南陆安尖晶石有最高的铁浓度(高达22%w(Fe2O3)以及低浓度的钛和锡(<05μg/g),尖晶石中致色元素铬和铁的浓度相对抹谷尖晶石存在较小的变化(图6-50)。与缅甸抹谷尖晶石相比,越南陆安尖晶石具有典型的高铁低锡的特征,此外再参考微量元素钒、钛、锆的含量基本可以区分这两个产地的尖晶石(图6-51)。

图6-49 缅甸抹谷尖晶石中铬、铁含量分布相图

塔吉克斯坦尖晶石具中等浓度的钛、钒、铬、铁、锌和镓。在塔吉克斯坦尖晶石中,镍和锆含量接近或低于检测范围;尖晶石中致色元素铬和铁的浓度存在较小的变化,微量元素含量具一致性w(Cr2O3):004%~013%;w(Fe2O3):013%~052%(图6-50)。

图6-50 相对于缅甸抹谷的尖晶石

微量元素分析(EDXRF和LA-ICP-MS数据)还可用于区分天然和合成尖晶石。天然尖晶石和合成尖晶石在微量元素浓度上有一些差异。在助溶剂合成尖晶石中,EDXRF数据显示铬和铁为主要的微量元素,而镍、钒、锌和镓为次要的微量元素。相反,所有的天然尖晶石分析结果则不然,锌的浓度明显高于助溶剂合成尖晶石,而钛则为次要的微量元素。LA-ICP-MS分析数据显示在天然尖晶石(超过100块样品)中含有一定浓度的锂、铍、锌和镓。这些元素在合成尖晶石中部分元素缺失或者含量较低。

图6-51 根据Ni(g/g)与Fe/Sn比的相图可区分缅甸抹谷和越南陆安这两个产地的尖晶石

1金属矿产

可提取某种金属元素的矿产资源称为金属矿产。按工业用途可分为:

1)黑色金属矿产,如铁、锰、铬、钒、钛等;

2)有色金属矿产,如铜、铅、锌、铝、镁、镍、钴、钨、锡、钼、铋、锑、汞等;

3)贵金属矿产,如金、银、铂、钯、锇、铱、钌、铑等;

4)稀有、稀土和分散金属矿产,如钽、铌、锂、铍、锆、铯、铷、锶、镧、钕、钐、钇、锗、镓、镉、硒、碲等。

金属矿产是现代工业的重要支柱。黑色金属矿产中的铁矿石是钢铁工业最基本的原料;有色金属矿产中的铜、铅、锌广泛用于电气工业、机器制造、化学工业及国防工业的各个方面;贵金属矿产中的金是货币的代表,在工业上也有很广泛的用途。

金属矿产提供工业使用的主要是金属元素。这些元素的克拉克值通常都比较低,必须通过成矿作用才能富集成具有工业开采价值的矿产。许多矿物都含有金属元素,但只有某些矿物具有工业价值。如铁的矿石矿物只有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿4种;金的矿石矿物主要是自然金、银金矿和碲金矿3种。

目前世界上已探明的金属矿产有59种,工业上应用最广泛的有铁、铜、铅、锌、金和钨等。金属矿产资源在地理上的分布是不均衡的。如铁矿主要分布在前苏联、巴西、澳大利亚和美国;铜矿主要分布在智利、美国、前苏联、赞比亚和加拿大;金矿主要分布在南非、前苏联、美国和澳大利亚。

我国已探明的金属矿产有54种之多,其中钨矿和锡矿的储量分别列世界的第一和第二位。我国金属矿产在分布上不均衡。如铁矿主要分布在辽宁、冀东、川西等地;铜矿主要分布在川滇、西藏昌都、山西中条山和长江中下游等地区;铅锌矿主要分布在南岭、川滇和秦岭—祁连山一线;金矿主要分布在山东、青海等地;钨矿主要分布在南岭地区(图5-4)。

图5-4 中国金属及能源矿产资源分布图

2非金属矿产

可以提取非金属元素及其化合物或可以直接利用的非金属矿产及其集合体的矿产资源,称为非金属矿产。工业上除少数非金属元素(如硫和磷等)之外,大多数非金属矿产是直接利用矿物或集合体的某些物理、化学性质和工艺特性。如金刚石大多数是利用它的硬度和光泽;云母是利用其透明度和绝缘性;水晶是利用它的光学和压电性能等等。非金属矿产按工业用途可分为:

图5-5 非金属矿产冰洲石

1)冶金辅助原料,如萤石、菱镁矿、耐火黏土、白云岩和石灰岩等;

2)化学工业及化肥工业原料,如磷灰石、磷块岩、黄铁矿、钾盐、岩盐、明矾石和石灰岩等;

3)工业制造业原料,如石墨、金刚石、云母、石棉、重金石和刚玉等;

4)压电及光学原料,如压电石英、光学石英、冰洲石(图5-5)和萤石等;

5)陶瓷及玻璃工业原料,如长石、石英砂、石英岩、高岭土和黏土等;

6)建筑材料及水泥原料,如石灰岩、大理岩、石膏、花岗岩、珍珠岩等;

7)宝石及工艺美术材料,如硬玉、软玉、刚玉、玛瑙、水晶、石榴子石、绿松石、琥珀、叶蜡石、蛇纹石、孔雀石、电气石、绿柱石和橄榄石等。

非金属矿产是人类最早利用的一种矿产,石器时代的石刀、石斧,新石器时代仰韶文化的彩陶,都充分说明了这一点。按照分类,可以看出非金属矿产用途很广。实际上,现在人类对非金属矿产的需求量已远远超过对金属矿产的需求量。

非金属矿产具有与金属矿产不同的特点,表现为:①组成非金属矿产的主要元素O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等的克拉克值高,因而矿种多、分布广、储量大。②利用方式多,除少数矿种用来提取非金属元素或化合物外,大多数矿种可以直接利用矿物、矿物集合体和岩石的某些物理、化学性质和工艺特性。③可一矿多用,如膨润土、高岭土等黏性矿物,既可作耐火材料和陶瓷原料,又可作填充料、涂料等;石灰岩可依据其不同性能,用作电石、水泥、化工、熔剂、建材等原料。

尽管非金属矿产的矿种多、分布广,但某些开采、生产技术要求较高、工艺性质特殊的矿种在世界上的分布是有局限性的,如金刚石主要分布在扎伊尔、博茨瓦纳、澳大利亚,重金石主要分布在美国、印度和加拿大。

我国是世界上非金属矿产种类比较齐全的国家之一。目前,已探明储量的非金属矿产约80种,产地4500多处,其中硫铁矿、石墨、重晶石、高岭土、叶蜡石、石膏、硅藻土、玻璃原料、大理岩和花岗岩等20多种在国际上占优势。沸石、珍珠岩、硅灰石、黏土等几十种非金属矿产可望成为国际优势矿产。金刚石、蓝宝石、天然碱和钾盐也有较好的发展前景(图5-6)。

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