金属矿物是指具有明显的
金属性的矿物。如呈金属或
半金属光泽,具各种金属色(如
铅灰、铁黑、金黄等),
不透明,不导电,
导热性良好的矿物。它们绝大多数是
重金属元素的化合物,主要是
硫化物和部分
氧化物,如
方铅矿(Pbs)、
磁铁矿(
Fe3O4);个别的本身就是
金属单质,如
自然金(Au)。少数不具典型金属性者如
闪锌矿(
ZnS)、
辰砂(HgS)、
锡石(SnO2)等亦属金属矿物。石墨(C)虽具明显的金属性,但它不是金属矿物。
分类
金属矿物包括
黑色金属和有色金属。其中有色金属又分为
有色重金属、
有色轻金属、
稀有金属、贵金属及
半金属5类。所谓黑色金属是指铁和
铁基合金(有时也包括铬和锰)。有色金属是指
除铁和铁基合金(有时包括铬和锰)以外的一切金属的通称。有色重金属是指比重大于4.5的有色金属,有铜、铅、锌、镍、钴、锡、锑、汞、镉、铋等。有色轻金属是指比重小于4.5的有色金属,有铝、
镁、钠、钙、锶、钡等。稀有金属是指在地壳中含量少又比较分散的有色金属,又可分为①
高熔点的:如钛、锆、钒、铌、钽、钼、钨等;②轻的:如锂、铷、铯、铍等;③分散的:如镓、锢、铊、锗、铪、铼等;④稀土的:如钪、钇、镧及
镧系元素等;⑤
放射性的:如
锕系元素(钍、钋、铀等)等。贵金属是指在地壳中含量少、比重大(10.4—22.4)、熔点高、价格贵的有色金属,如金、银、
铂族元素(铂、铱、锇、钯)等。半金属是指介于金属和非金属之间的有色金属,如硅、硒、碲、硼等。
金属矿
一般指经冶炼可以从中提取
金属元素的矿产。如
黑色金属矿产:铁、锰、铬、钒、钛等是用做
钢铁工业原料的矿产。有色
金属矿产包括:铜、锡、锌、镍、钴、钨、钼、汞等。贵金属包括:铂、铑、金、银等。
轻金属矿产包括:铝、镁等。
稀有金属矿产包括:锂、铍、稀土等。多数金属矿产的共同特点主要表现在质地比较坚硬、有光泽等方面。
金属矿产按其物质成份、性质和用途可分为5种:
黑色金属矿产、
有色金属矿产、
贵金属矿产、称有
分散元素矿产、半金属矿产。
地球勘探
根据金属矿与其围岩
物理性质的差异,在地面、地下或空中测量物理场的变化,以直接或间接寻找金属矿藏的方法。勘探程序 金属矿物探按所承担的地质任务分为区测、普查、勘探3个阶段。区测阶段 是研究深部和表层地质构造,进行构造分区和成矿远景的预测。通常采用小于1:200000的
比例尺作图。区测中采用的物探方法,一般包括
地震法(天然地震、
人工地震)、磁法、重力法、
大地电磁法和热流法等。
地震测深是取得
深部构造信息的主要方法。 根据地震测深和大地电磁以及重力、热流等资料,可获得地壳分层厚度、界面构造、断裂和
地层剖面的某些物理特性。
航空磁测和可用于研究基底的性质、深度,圈定断裂和
岩浆岩体,从而提供有关基地起伏、
岩浆活动等信息。
普查阶段 在根据地质和物探方法划出的
成矿远景区,用物探直接或间接地寻找和发现
金属矿床。最常用的作图比例尺为 1:50000、1:25000和1:10000。金属矿普查常用的物探方法包括
航空物探和地面磁法、电法、重力法、地震法等。
航空磁测辅以
地面查证,对发现磁性矿体(特别是
磁铁矿)或与铬、镍等成矿有关的基性、超基性岩体具有重要意义。航空放射性方法主要用于圈定铀、钍、钾矿等放射性矿床,以及间接寻找铝土、
金、钼、锡、钛和其他非放射性矿床,例如钾异常,常同浅成热液金属矿有关,钍、钾异常有时同
锡矿有关,而有的铝土矿中,铝含量同钍、钾比几乎呈
线性关系。
航空电磁法最适于寻找致密
块状含铜黄铁矿、
磁黄铁矿、
硫化铜镍矿等。
地面磁法主要用于
航磁异常查证,以进一步确定异常的位置,并配合其他
方法研究异常体的性质、
空间位置、
几何形状等。地面磁法有时也用于未经航测地区的
大比例尺测量,进行
矿产普查。重力法常用于寻找
铬铁矿,或同磁法配合圈定和研究侵入岩体。
电法勘探中的
激发极化法用于寻找浸染状导电矿体是有效的;也常用地面
电阻率法和各种
电磁法寻找良导性矿体。
地震勘探用于确定疏松沉积的厚度,进行基岩填图,圈定侵入岩体和构造
破碎带。在有利条件下,也可用于直接寻找矿体。
勘探阶段 此阶段的物探任务是,探查矿体的产状和规模,追索已知矿体沿走向的延伸和向下延深,研究矿体间是否相连,圈定和发现钻孔打漏的矿体,探明钻孔或坑道间的
隐伏矿体等。常用的作图比例尺为1:5000、1:2000或更大。物探工作可以在地面、坑道或钻孔中进行,在地下或矿井中进行的物探工作通称和金属矿测井。
展望
金属矿物探中存在的主要问题,是如何加大
勘探深度和提高区分异常的能力。确切了解引起物理异常的原因,才能正确区分矿和
非矿异常。物探的工作成果,必须结合地质和化探进行
综合解释推断,才能提高物探找金属矿的效果。
金属矿物
在发展的趋势是,利用物探方法解决找矿过程中的地质问题,进行间接找矿。某种金属矿在一定类型
地质构造中形成,就利用物探方法寻找这种构造。此外,引用新的科学技术成果,利用新的
地球物理参数,是扩大金属矿物探
应用范围和提高其地质效果的一个重要方面。
有色金属是重要基础材料,广泛应用于
国民经济和
国家安全的各个领域。随着国民经济持续稳定发展和西部大开发战略的实施,
国内市场对有色金属产品的需求已呈
上升趋势。自治区境内现已发现
有色金属矿产品种129个,其中居全国前十位的有 :铍、铌(第一)、镍、钽(第二)铯(第五)、锂(第六)、钴(第九),储量极为丰富。
矿床种类
铝主要用于
航空工业和
军事工业﹐以及日用品生产和建筑材料。铝的
工业矿物主要有
一水硬铝石﹑
一水软铝石和
三水铝石。一水硬铝石的
工业指标﹕
边界品位﹐露采与
坑采的铝硅比值均为1.8~2.6﹐
Al2O3≧40%﹔最低
工业品位﹐铝硅比值露采≧3.5﹐坑采≧3.8﹐Al2O3≧55%。 铝土矿床主要有 3种类型﹕①沉积型铝土矿床。
多产于
碳酸盐岩侵蚀面上。矿体呈层状﹑透镜状或
扁豆状。如华北G层
铝土矿﹐产于
本溪组下部﹐
不整合于下伏的经过长期风化剥蚀的中奥陶统碳酸盐岩之上。矿石组分以一水硬铝石为主﹐其次有
高岭石﹑
水云母﹑
一水软铝石等。铝硅比值3~12﹐属中-富矿石﹐以低铁﹑低硫型为主。②堆积型铝土矿床。系由原生沉积的铝土矿经风化
淋滤作用﹐就地残积于
岩溶洼地而成。
矿体形态复杂﹐
含矿率一般为0.4~1.2吨/立方米。矿床规模多为中﹑小型。矿石组分以一水硬铝石为主﹐次为高岭石﹑三水铝石等。铝硅比值4~15﹐以高铁型铝土矿为主﹐须经选矿才能利用。如广西
平果铝土矿矿床。③红土型铝土矿床。由
玄武岩等风化淋滤而成。含矿
富集带由红土与块砾状铝土矿组成﹐含矿率0.1~0.6吨/立方米。矿石组分以三水铝石为主﹐次为高岭石﹑一水软铝石等。铝硅比值4~6﹐属高铁低硫型。国外多为大型矿床﹐
中国仅发现小型矿床。如福建
漳浦铝土矿矿床。
铜广泛用于电气﹑机械﹑车辆﹑船舶﹑建筑工业和民用器具。铜的工业矿物有﹕
自然铜﹑
黄铜矿﹑
辉铜矿﹑
黝铜矿﹑
蓝铜矿﹑
孔雀石等。铜的工业指标﹕边界品位﹐
硫化矿石坑采0.2~0.3%﹐露采0.2%﹐
氧化矿石0.5%(不分坑采﹑露采)﹔最低工业品位﹐硫化矿石坑采0.4~0.5%﹐露采0.4%﹐氧化矿石0.7%。
铜矿床主要有 6种类型﹕①海相火山岩黄
铁矿型铜矿床。产于下
古生代石英角斑岩和
细碧岩中。呈透镜状﹑似层状。
矿石矿物以黄铜矿﹑
黄铁矿为主。铜品位一般大于 1%。如中国甘肃白银厂﹑青海红沟等矿床。②
超基性岩铜
镍矿床。产于下古生代
纯橄岩﹑
辉橄岩﹑
橄辉岩岩体的中﹑下部。呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿﹑
镍黄铁矿为主。铜品位一般小于 1%。如中国
甘肃金川﹑新疆喀拉通克等矿。③
变质岩层状铜矿床。产于
中元古代白云岩﹑
大理岩﹑
片岩片麻岩中﹐沿层产出。矿体呈层状﹑似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿﹑
斑铜矿为主。铜品位一般大于1%。如
云南东川汤丹﹑
山西中条山胡家峪等矿。④夕卡岩铜矿床。产于中酸性侵入岩体和碳酸盐岩的
接触带内外。矿体以似层状﹑透镜状﹑扁豆状为主。矿石矿物主要为黄铜矿﹑黄铁矿。铜品位一般大于1%。如安徽铜官山﹑江西
城门山等矿。⑤
斑岩铜矿床。产于
中生代﹑新生代
花岗闪长斑岩﹑
二长斑岩﹑
闪长斑岩等及其围岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿为主。铜品位一般小于 1%。矿床常为大﹑中型。如
江西铜厂﹑
黑龙江多宝山﹑西藏王龙等矿。⑥
砂岩铜矿床。产于中生代陆相砂岩与
砂页岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以辉铜矿为主﹐其次为斑铜矿﹑黄铜矿等。铜品位多大于1%。如云南郝家河﹑
四川大铜厂等矿。
铅﹑锌矿床
铅﹑锌广泛应用于电气﹑机构﹑军事﹑化工﹑轻工和医药等工业。铅﹑锌\u5de5业矿物有17种之多﹐主要是
方铅矿﹑
脆硫锑铅矿﹑
白铅矿﹑
闪锌矿﹑
菱锌矿等。铅﹑锌工业指标﹕硫化
矿石铅的边界品位0.3~0.5%﹐最低工业品位0.7~1.0%﹐锌的边界品位0.5~1.0%﹐最低工业品位1.0~2.0%﹔混合矿石铅的边界品位0.5~0.7%﹐最低工业品位1.0~1.5%﹐锌的边界品位0.8~1
.5%﹐最低工业品位2.0~3.0%﹔氧化矿石铅的边界品位0.5~1.0%﹐最低工业品位1.5~2.0%﹐锌的边界品位1.5~2.0%﹐最低工业品位3.0~6.0%。
铅﹑锌矿床主要有 5种类型﹕①花岗岩型。产于花岗岩及其碎屑质围岩中。矿床
有用组分除铅﹑锌外﹐尚有钨﹑锡或铜。矿体呈脉状﹑浸染状。铅﹑锌\u54c1位较高。如湖南东坡﹑广东锯板坑等矿。②夕卡岩型。产于
花岗岩类和碳酸盐岩接触带及其内外。矿石组分除铅﹑锌外﹐可含铜﹑钨﹑锡等。矿体呈脉状﹑透镜状﹑扁豆状。铅锌\u54c1位中等。如湖南水口山﹑
辽宁桓仁等矿。③
海相火山岩型。产于优地槽
凝灰岩﹑熔岩及
次火山岩中。矿石组分主要为铅﹑锌﹐常含黄铁矿。矿体呈似层状﹑透镜状﹑扁豆状。铅﹑锌\u54c1位高至中等﹐矿床为大﹑中型。如青海
锡铁山﹑甘肃小铁山等矿。④
陆相火山岩型。产于火山盆地分布的凝灰岩﹑熔岩及次火山岩中。矿石组分主要为铅﹑锌﹐部分含铜。矿体呈似层状﹑透镜状﹑脉状。铅﹑锌\u54c1位贫﹑富均有。矿床多为中型。如浙江五部﹑大岭口银山等矿。⑤
碳酸盐岩型。产于
地台或
浅海相白云岩﹑石灰岩﹑不纯碳酸盐岩中。矿石组分除铅﹑锌外﹐部分含铜。矿体呈层状﹑似层状﹑透镜状。铅﹑锌\u54c1位高。矿床常为大﹑中型。如
广东凡口﹑广西泗顶等矿。
镍矿床
镍主要用于电子﹑
原子能工业﹑通讯器材和超声工艺等领域。镍的工业矿物约16种﹐常见的有镍
黄铁矿﹑
紫硫镍铁矿﹑
针镍矿﹑
红砷镍矿﹑
绿高岭石等。镍的工业指标﹕
硫化镍矿石边界品位为0.2~0.3%﹐
硅酸镍矿石0.5%﹔硫化镍矿石最低工业品位为0.3~0.5%﹐硅酸镍矿石1.0%。
镍矿床主要有两种类型﹕①
岩浆熔离硫化镍矿床。是产出镍的主要矿床类型。一般产于与
前寒武纪绿岩带及
深断裂有关的
基性-超基性岩体中。镁铁比值一般小于6.5。矿石矿物为镍黄铁矿﹑紫硫镍铁矿和黄铜矿等。
矿体产状因
成矿方式不同而有差别。岩浆就地分异形成的矿体主要产于
岩盆等缓倾斜岩体的底部﹐矿体形态受岩体
底部形态和
岩相带的控制﹐呈似层状﹑透镜状。矿床规模多为大﹑中型。如甘肃白家嘴子一矿区。由岩浆深部
熔离-贯入形成的矿体﹐产出特徵与围岩构造条件关系密切﹐直接贯入地层中者﹐受原生
断裂构造控制﹐贯入未完全凝固的早期侵入体中者﹐则受其软弱部位的控制。矿体呈脉状﹑透镜状。矿床规模以中型居多。如
吉林红旗岭矿。②
风化壳氧化镍-
硅酸镍矿床。这类矿床是由超基性岩风化淋滤沉积而成。一般上部为红土氧化镍矿层﹐下部为
硅酸镍矿层。矿体多呈层状﹐产于
蛇纹岩体风化壳中。其中蛇纹岩残馀
结构层和
绿高岭石化蛇纹岩层为矿体。镍品位稳定﹐一般为0.8~1.8%﹐部分可达2~3%。中国的这类矿床规模较小﹐如
云南墨江矿。
钨主要用于生产
硬质合金﹐金属切削加工﹐拉伸
冲压模具﹐耐磨耐酸耐腐零件。钨的工业矿物有
黑钨矿及
白钨矿。钨的工业指标﹕边界品位(
WO3)﹐石英大脉型0.08~0.10%﹐
石英细脉带型0.10%﹐石英浸染型0.10%﹐夕卡岩型0.08~0.10%﹔最低工业品位﹐石英大脉型0.12~0.15%﹐其他3种类型均为 0.15~0.20%。
中国
钨矿资源丰富﹐常见的主要有 4种类型﹕①
石英大脉型钨矿床。产于花岗岩及其围岩──浅变质砂页岩的接触带内外。矿体为
大脉﹐但往往有分支复合﹑
尖灭再现的现象。含钨品位多数中等的
富矿。金属矿物主要有﹕黑钨矿﹑白钨矿﹑
锡石﹑
辉钼矿等。如
江西西华山和
大吉山等矿。②
石英细脉带型钨矿床。这类矿床由比较密集的石英细脉或网脉组成脉带﹐其中并有个别大脉。沿垂直方向﹐上部的石英细脉带向下往往递变为大脉。它们的产状和
矿物成分与石英大脉型矿床相似。矿床规模多为大﹑中型。如江西漂塘和上坪等矿。③
石英细脉浸染型钨矿床。产于
花岗斑岩﹑花岗闪长斑岩﹑
石英斑岩及其附近围岩中。矿体为密集分布的含钨石英细脉﹐相互交织穿插﹐
形成规则或不规则的网络﹐有时夹有石英大脉。矿石普遍含白钨矿﹐大多数也含黑钨矿﹐伴生辉钼矿等﹐
矿石品位中等到较贫﹐矿床规模多为大﹑中型﹐或特大型。如福建行洛坑﹑广东莲花山﹑江西大吉山69矿床。④夕卡岩型钨矿床。产于花岗岩类岩体与碳酸盐岩或部分含钙
碎屑岩的接触带及其附近。矿体呈透镜状﹑条带状。一般品位中等。矿石矿物主要为
白钨矿﹑黑钨矿﹑辉钼矿。如
湖南柿竹园﹑江西宝山等矿。
锡广泛用于
冶金﹑机械﹑轻工﹑化工﹑食品﹑电子﹑国防等工业。锡矿物已知近50种﹐具工业意义的主要为锡石﹐少量
黄锡矿﹑
圆柱锡矿﹑
辉锑锡铅矿等。原生锡矿工业指标﹕边界品位0.1~0.2%﹐最低工业品位0.2~0.4%﹔
砂锡矿边界品位100~150克/立方米﹐最低工业品位200~300克/立方米。
常见的原生
锡矿床有 4类6型﹕①锡石-长石类。蚀变花岗岩型﹕产于花岗岩顶部的
钠长石化﹑
云英岩化(见
围岩蚀变)蚀变带中﹐矿体为似层状﹐锡品位较贫﹐矿石矿物主要为锡石﹑黑钨矿﹑
钽铌铁矿﹑钽
金红石等﹐如广西
栗木老虎头矿。花岗斑岩型﹕产于花岗斑岩顶部或岩筒云英岩化﹑
锡矿
钾化﹑硅化﹑青盘岩化蚀变带中﹐矿体为透镜状﹑扁豆状﹑脉状﹐锡品位贫﹐矿石矿物以锡石﹑黑钨矿﹑辉钼矿为主﹐如广东锡坪﹑银岩等矿。②锡石-石英类。电气石型﹕产于花岗岩体外接触带的砂页岩﹑
碳酸盐岩及混合花岗岩体的
构造裂隙中﹐矿体呈透镜状﹑脉状﹑细脉状﹐锡品位较高至中等﹐矿石矿物为锡石﹑
绿柱石﹑黑钨矿等﹐矿床规模为大﹑中型﹐如云南箇旧
老厂﹑卡房等矿。③锡石-
夕卡岩类。
硫化物夕卡岩型﹕产于花岗岩和碳酸盐岩的正接触带及外接触带和层间裂隙中﹐矿体呈似层状﹑透镜状﹑脉状﹐锡品位贫至中等﹐矿石矿物主要有锡石﹑黄锡矿﹑黄铜矿等。矿床规模为大﹑中型﹐如
云南都龙及箇旧﹑江西
曾家垄等矿。④锡石-硫化物类。硫化物型﹕产于花岗岩类岩体外接触带的裂隙构造﹑层间裂隙和
节理发育的碳酸盐岩地层中﹐矿体呈似层状﹑透镜状﹑脉状﹐矿石中硫化物占70%以上﹐锡品位中等至富矿﹐矿石矿物以锡石﹑黄锡矿为主。如云南箇旧﹑广西九毛﹑
广东厚婆坳等矿。硫化物-硫盐型﹕产于远离花岗岩类岩体外接触带的构造裂隙和层间挤压带中。围岩为
灰岩﹑灰页岩
互层﹑
礁灰岩。矿体呈层状﹑似层状﹑透镜状﹑脉状﹑网脉状。锡品位中等至富矿。矿石矿物以锡石﹑黄锡矿﹑辉锑锡铅矿﹑脆硫锑铅矿为主。矿床规模大至特大型。如广西大厂91﹑92﹑0﹑100号矿体。
砂锡矿包括﹕①
残积砂矿﹐如云南都
龙矿﹔②
坡积砂矿﹐如广西
珊瑚矿﹔③
洪积砂矿﹐如湖南白沙矿﹔④
冲积砂矿﹐如湖南
大义山矿。
钼大量用于
发热材料和
结构材料﹑
真空管﹑光电源及
半导体材料。钼矿物已知30种﹐但具工业意义的只有辉钼矿。钼的
工业矿石﹐按
氧化率不同有硫化矿石(氧化率<10%)﹑氧化矿石(氧化率≧10%)。钼的工业指标﹕硫化矿石(
Mo)的边界品位﹐露采0.03%﹑坑采0.03~0.05%﹔最低工业品位﹐露采0.06%﹐坑采0.06~0.08%。
钼矿床主要有内生与外生两大类﹐前者是当前的
工业矿床﹔後者则是
沉积矿床﹐尚属
潜在资源。常见的内生钼矿床﹐产于花岗岩类岩体内部及其附近的围岩中。其中主要有 3型﹕①
斑岩型钼矿床。产于花岗岩类岩体内部及其围岩中。矿体形态取决于岩体形态﹐呈似层状﹑透镜状﹑脉状。一般由浸染状细脉或细微网脉交织而成矿体。
斑岩中常有
爆破角砾岩筒浸染的钼矿体。按照成矿金属组合﹐斑岩型矿床有单钼矿床﹐如吉林大黑山矿﹔钼钨矿床﹐如河南南泥湾-三道庄矿﹔钼铜矿床﹐如河北小寺沟矿。②
夕卡岩型钼矿床。产于花岗岩类岩体与碳酸盐岩围岩的接触带﹐以及沿外接触带的层间发育。矿体形态复杂﹐多为似层状﹑透镜状﹑脉状。矿床类型一般为大﹑中型。夕卡岩矿床也有 3种
矿物组合﹕单钼矿床﹐如辽宁杨家杖子岭前矿﹔钼铜矿床﹐如
江苏铜山矿﹔钼钨
多金属矿床﹐如
湖南柿竹园矿。③脉型钼矿床。产于裂隙发育的花岗岩类岩体及其附近的碎屑岩﹑碳酸盐岩或
火山凝灰岩等围岩中。矿体呈脉状或细脉状。钼品位中等至较贫。矿床规模一般为中﹑小型。按矿物组合可分为单钼矿床﹐如
浙江青田石坪川矿﹔钼钨矿床﹐如
广东五华白石嶂矿﹔钼铜矿床﹐如安徽
怀宁铜牛井矿。
行业运行情况
(一)有色金属产量平稳增长
2013年1~6月,我国十种有色金属产量1946.8万吨,
同比增长10%。其中,精炼铜产量323.4万吨,同比增长12.9%;
原铝产量1058万吨,同比增长7.9%;铅产量227.2万吨,同比增长12.5%;锌产量257.1万吨,同比增长9.2%。
2013年1~6月,9078家规模以上
有色金属工业企业(含黄金、稀土)实现
主营业务收入24409.7亿元,同比增长14.1%;
实现利税1259.8亿元,
同比下降6.7%;
实现利润773.1亿元,同比下降12.45%。
2013年1~6月,有色金属价格呈现震荡下行态势,国内市场铜现货
平均价为55060元/吨,同比下降4.7%;铝现货平均价为14701元/吨,同比下降8%;铅现货平均价为14363元/吨,同比下降7.7%;锌现货平均价为15125元/吨,同比下降1.5%。
2013年1~6月,我国有色金属进出口贸易总额790.6亿美元,同比增长0.8%。其中:
进口额489.1亿美元,同比下降8.7%,出口额301.5亿美元,同比增长21.4%,但扣除
黄金首饰及零件出口额后,主要有色金属出口额为139.1亿美元,同比下降3.8%。
2013年1~6月,我国
有色金属工业(不包括独立黄金企业)完成
固定资产投资额2846.7亿元,同比增长19.3%。其中,有色金属矿采选完成
固定资产投资502.9亿元,同比增长0.9%;
有色金属冶炼完成固定资产投资929亿元,同比增长2.2%;有色
金属加工完成固定资产投资1414.8亿元,同比增长44.6%。开采、冶炼投资热缓解,压延加工
项目投资出现上升势头。
2013年1~6月,我国
铝锭综合
交流电耗下降到13762
千瓦时/吨,同比下降了114千瓦时/吨,节电12.1亿千瓦时;
铜冶炼综合能耗下降到327千克
标准煤/吨,同比下降了3.1%。