1. 鈉鉀等鹼金屬須貯存於
鈉鉀等鹼金屬須貯存於煤油中。
鹼金屬是指在元素周期表中ⅠA族除氫(H)外的六個金屬元素,即鋰(Li)、鈉(Na)、鉀(K)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr);鹼金屬均有一個屬於s軌道的最外層電子,因此這一族屬於元素周期表的s區。
(1)金屬礦存儲要注意哪些擴展閱讀:
鹼金屬中,鉀、鈉的豐度較大,為常量元素,鋰、銣、銫豐度很小,為微量元素。而海水中,鈉的質量克拉克為1.062%,鉀的質量克拉克為0.038%,鉀、鈉同樣是海水中的常量元素。
大多數鹼金屬有多種用途。銣或銫的原子鍾是純鹼金屬最著名的應用之一,其中以銫原子鍾最為精準。鈉化合物較為常見的一種用途是製作鈉燈,一種高效光源。鈉和鉀是生物體中的電解質,具有重要的生物學功能,屬於膳食礦物質。
2. 我國金屬礦產資源的儲存分布情況
中國金屬礦產資源品種齊全,儲量豐富,分布廣泛。已探明儲量的礦產有54種。其中,鐵礦資源已探明儲量的礦區有1834處,總保有儲量礦石463億噸,居世界第五位;錳礦資源有213處,總保有儲量礦石5.66億噸,居世界第三位;鉻礦資源比較貧乏,總保有儲量礦石1078萬噸;鈦礦資源中,鈦鐵礦的鈦保有儲量為3.57億噸,居世界首位;釩礦資源總保有儲量為2596萬噸,居世界第三位;銅礦資源有910處,總保有儲量為6243萬噸,居世界第七位;鉛鋅礦資源有700餘處,保有鉛儲量3572萬噸,鋅儲量9384萬噸,居世界第四位;鋁土礦資源有310處,總保有儲量22.7億噸,居世界第七位;鎳礦資源較少,共有產地近100處,總保有儲量鎳784萬噸,居世界第九位;鈷礦資源有150處,總保有儲量鈷47萬噸;鎢礦資源有252處,總保有儲量鎢2529萬噸,居世界第一位;錫礦資源有293處,總保有儲量錫407萬噸,居世界第二位;鉬礦資源有222處,總保有儲量鉬840萬噸,居世界第二位;汞礦資源有103處,總保有儲量汞8.14萬噸,居世界第三位;銻礦資源有111處,總保有儲量銻278萬噸,居世界第一位;鉑族金屬礦產資源有35處,總保有儲量鉑族金屬310噸。金礦資源有1265處,總保有儲量金4265噸,居世界第七位;銀礦資源有569處,總保有儲量銀11.65萬噸,居世界第六位;鍶礦資源有13處,總保有儲量鍶3290萬噸,居世界第二位;稀土資源有60餘處,總保有儲量約9000萬噸,居世界第一位。
3. 金礦選礦設備在選礦過程中要注意哪些方面
金礦選礦設備注意事項:
1、破碎階段:粗碎和中細碎。分別監控監測:送礦量、料倉中料位、粗碎後的礦粒粒度、金屬物含量、粗碎機是否堵料、中細碎破碎機的耗能消耗比等。
2、金礦選礦設備磨礦分級階段:入礦量、進球磨機礦石粒度、球磨機磨礦的細度、指定粒度的消費率、分級機的溢流情況度、球磨機的填充率、分級產品粒度、循環符合等。
3、攪拌浮選階段:浮選葯劑濃度和用量、攪拌桶對礦石和葯劑攪拌混合情況,浮選機的充氣量、礦漿攪拌速度、泡沫大小強度粘附情況、礦化情況、刮泡情況、PH值、礦漿溫度、精礦回收效率和品味情況等。
4、其他一些工藝的監控:精礦脫水、濃縮、過濾、烘乾等。
4. 礦產品存儲需要哪些條件
礦產品的大量儲存首先需要有。有合格的資質才可以。需要辦理一些儲存的證件。另外的話具有防止日曬和雨淋的設備。
5. 金屬礦山環境地質問題
西南地區金屬礦山企業有3003個,占礦山總數14.2%。其中雲南1076個,四川1210個,貴州506個,西藏89個,重慶122個。主要分布在滇中、滇東南、川西南、川北、黔中、黔東等地區。重要的礦山企業有攀枝花釩鈦磁鐵礦、個舊錫礦、遵義錳礦、羅布莎鉻鐵礦、合川鍶礦、瀘沽鐵礦、東川銅礦、務川汞礦、拉拉銅礦、里伍銅礦、天寶山鉛鋅礦、大梁子鉛鋅礦、氂牛坪稀土礦、騰沖錫礦、會澤鉛鋅礦、蘭坪鉛鋅礦、大紅山鐵礦、斗南錳礦、鶴慶錳礦、銅仁汞礦、萬山汞礦、丹寨汞礦、赫章鐵礦、大塘錳礦、清鎮鋁土礦、玉龍銅礦、藏南金礦等。小型礦山遍布各地。金屬礦山主要環境地質問題是重金屬元素污染和滑坡、泥石流等地質災害嚴重。
(一)金屬礦山環境污染
西南地區金屬礦山普遍存在重金屬污染問題,尤以有色金屬汞和鉈污染最為嚴重,特別是貴州省萬山汞礦、濫木廠汞礦、丹寨汞礦等礦山,汞元素、鉈元素已進入食物鏈,危及人體健康,成為無形的殺手。
礦山開采過程中大量礦渣以及選冶過程中的尾礦、爐渣,是經過破碎、磨礦和不同方法處理後被棄置的礦石成分。同時許多礦山尾礦,尤其是浮選尾礦,其中殘留的選礦葯劑有氯化物、氰化物、硫化物、松油、有機絮凝劑、表面活性劑等。這些物質在堆放過程中,受到陽光、雨水、空氣的作用以及它們的相互作用,會產生有害氣體、液體或酸性水,加劇了重金屬的流失,污染了地下水和土壤,使周圍及下游土壤中生長的作物受污染,有的農作物因此而使其中重金屬含量成倍或幾十倍地增加,從而進入人類的食物鏈中,破壞了生態平衡,產生了一系列環境地質問題。資料表明,肺癌的高發與大氣中As,Cd,Ni,Mn,Tl,Be等微小顆粒有明顯關系。Pb,Hg,As可導致人急性中毒死亡,Cd,Mn,Ni等還誘發心血管疾病。可以看出,不論是大氣、水體還是土壤中,這些重金屬物質,都可以通過各種渠道進入人體,成為人類可怕的殺手。
1.貴州萬山汞礦山汞污染
貴州萬山汞礦原屬中央大型礦山企業,開采時間始於明洪武元年,至今已有600餘年的歷史。目前,該礦資源已枯竭,礦山關閉,但數百年采冶造成汞金屬對環境的污染,破壞了該地區生物鏈的良性循環,由於礦山空氣污染、土壤污染、水體污染、農田污染、農作物污染,對礦區及周圍居民的身體健康和生存環境造成了嚴重損害。造成了嚴重的經濟社會問題。萬山鎮普通居民尿汞平均超標3.5倍,煉汞工人尿汞超標一個數量級。汞中毒患病率占冶煉工人的40%,鄉鎮企業煉汞人員超過50%。全區338km2的流域總面積中,有180km2不同程度受到了汞污染的危害。礦毒性稻田達433.29hm2,占水稻總面積的27%。玉米、水稻含汞量分別超標10.25倍和33.1倍,含汞量最高的小白菜超標達98.1倍。礦區采礦巷道總長達970km,形成大片采空區,造成地表水大量滲漏,地下水位大幅度下降且多被污染,致使許多地區人畜飲水困難。當地特區政府不惜高價從17km以外的湖南省新冕縣境內引水解決礦區飲水困難問題,但目前仍有3.5萬人還在飲用被汞金屬污染的水。由此可見,水資源和土壤一旦被污染,要恢復生態環境,治理難度很大,使當地人民的身體健康受到嚴重威脅,形成了礦山及其周圍地區經濟社會問題。貴州是汞礦大省,類似的情況在其他礦山亦復存在,問題相當嚴峻。
2.貴州濫木廠汞礦山鉈污染
鉈(Tl)在地殼中的賦存狀態是以同價類質同象、異價類質同象、膠體吸附和獨立礦物存在,在內生作用下主要以類質同象存在,在外生作用下以吸附狀態存在。
在貴州黔西南、黔東北少數汞、銻、硫鐵礦床及其附近的土壤里都含有鉈組分,鉈主要賦存於相關的礦床中,特別與汞礦床關系密切。貴州客寨含鉈硒汞礦床、貴州戈塘含鉈銻金礦床、貴州濫木廠汞鉈共生礦床就含有鉈的組分。尤以濫木廠汞鉈礦床中鉈的含量最高。
鉈污染屬於局部污染,但其毒性不亞於As,S,Hg等。在貴州興仁濫木廠的汞鉈礦區已形成鉈污染區,區內的土壤、泉水、蔬菜及動物體內含量超標。濫木廠開采汞鉈礦導致鉈中毒在世界上是首例(張天付等,2005),中毒症狀是頭痛、肚子痛、渾身痛、失明、脫發、致死。人體只要攝入T12SO41g就會致死。濫木廠附近的村民僅在1960年1年中就有87例具有上述中毒症狀,1961年至1962年間就有200多人有上述症狀,嚴重的致死。直至1986年至1987年的研究才知道上述患者可能是鉈中毒。濫木廠村民鉈中毒主要是飲用了受鉈污染的水和吃了含高鉈糧食和蔬菜所致。
貴州濫木廠汞鉈礦的開采始於明末清初。1957年至1960年,經地勘隊伍勘明為大型汞礦,因為貧礦又是隱伏礦體,進一步探采較困難,就將其擱置。1958年以來,當地村民采礦煉汞,將堆積如山的礦石、礦渣堆置於山野。由於原生礦石、礦渣暴露地表,長期受風化淋濾,鉈改變了賦存狀態,從鉈的硫化物、砷酸鹽中進入土壤、水體、農作物和人體,由於鉈的表生地球化學循環,污染了土壤、水體、糧食、蔬菜等,人們飲用鉈污染水,食用了鉈污染的糧食和蔬菜導致鉈中毒。但當時還不知道是鉈中毒,是1995年6月中央電視台和中國青年報道了清華大學21歲的女生朱令患急性鉈中毒病狀與濫木廠村民病狀極其相似,才肯定了濫木廠村民病狀為鉈中毒。
3.貴州丹寨汞礦山環境污染
貴州丹寨汞礦,每年形成煉汞渣、尾礦、采礦廢石等固體廢棄物約21000t,其中含Hg0.001%~0.06%;選冶尾礦水、洗汞水、沖渣水、爐氣凝結水等廢水中,汞濃度為0.008~0.07mg/L;每年排放廢氣約達3500×104dm3,其汞濃度為50mg/dm3(林齊維等,1998)。由於「三廢」排放,礦山周圍土壤中汞含量為5.91~327.5mg/kg,而通過水體、大氣攜帶的汞,其污染范圍達數百平方千米。
4.雲南省錫、鉛礦山環境污染
雲南都龍錫礦共有選廠11家,其中僅銅街、興發、曼家寨、共和集團等約6家建有尾礦庫,其餘5家未建尾礦庫。另外還有約10餘家個體非法作坊式的小洗選廠,更是隨意亂排廢水尾礦。據統計,都龍錫礦每年直接排入河流的選洗礦污水達120×104m3,其中含有尾礦渣約27.8×104t。據雲南省地質環境監測總站監測,污水中硫酸根離子含量高達1160mg/L,懸浮物>200mg/L,Zn為5.30mg/L,有8項指標超過GB8978—96《污水綜合排放標准》。雲南個舊錫礦火谷都尾礦庫1965年潰壩淹埋,污染的土地到2003年尚有8hm2「礦毒田」不能耕種。
雲南會澤鉛鋅礦冶煉廢水日排放總量7587m3,其中約1163m3的含酸廢水僅加石灰處理就排入石咀落水洞及水庫中。含酸廢水酸含量為30180mg/L,鋅4380mg/L,氟200.0mg/L,氮200.0mg/L,含大量有毒有害物質的廢水直接排入石咀落水洞中,從牛欄江黑魚洞排出,從而使深層地下水受到污染。另外,不含酸的冶煉廢水以882m3/d注入牛欄江中,不僅造成河水污染,還使河流兩岸砂礫層潛水受到污染。
(二)金屬礦山地質災害
西南地區金屬礦山環境地質災害比較突出,尤以雲南省最為嚴重。
1.金屬礦山滑坡地質災害
滑坡常發生於采空區,因塌陷引起地表陡坡失穩而致。大致有兩種類型:一是采空區位於山體下部,地下采空區面積過大,在重力、雨水或地震作用下產生冒頂,加之采空區地表山體坡度較陡,山體下部形成臨空面,山體上部拉裂,在雨水滲入作用下山體產生崩塌滑坡;二是采空區位於山體上部,采空區地表塌陷形成滑坡。
滑坡是常見的礦山地質災害,以雲南元陽老金山金礦曾發生過規模較大的滑坡。該礦具有600多年的采礦歷史,1992年群采活動劇烈,高峰期采礦人員達7000餘人。礦區岩體結構破碎,風化強烈,山坡陡峻,雨量豐富,滑坡災害發育。據雲南地質環境監測總站調查,在方圓27.6km2的范圍內就發育有體積大於500m3的滑坡、崩塌36個。其中以1996年發生的老金山「5.31」和「6.3」滑坡危害最嚴重,數天之內接連兩次滑坡共造成372人死亡或失蹤,直接經濟損失1.4億余元。滑坡發生於老金山礦區金子河南西岸老金山的北東坡群采區大木崗—柒合金礦段,3天內2次滑動,其崩滑過程和堆積體分布於老金山北東坡,直達金子河河道,全長1614.5m,寬120~300m,總面積26×104m2,堆積物厚0.5~7m不等,滑坡周界清晰,滑坡後壁呈東西走向的波狀陡立面,坡度70°~88°,長120m,高16~48m,標高1400~1210m;西側壁長180m,高7~10m,坡度55°,東側壁長120m,高10~15m,坡度55°,剪出口呈北西-南東向弧形展布,前緣為陡臨空面,寬200m(圖3-5,圖3-6),滑坡主滑方向20°~23°,前後2次滑動總體積約43×104m3。該滑坡啟動快,滑距短,崩解迅速,滑體離開剪出口解體後,具明顯的碎屑流運動特徵,滑面為中志留統硅質白雲岩中、強風化帶。目前滑坡後壁仍不穩定,在雨季常發生小規模的塌滑。
圖3-5 雲南元陽老金山滑坡平面圖
(據武軍等,2003)
1—滑體周界;2—滑坡-碎屑流邊界;3—剪出口;4—沖壁陡坎;5—滑坡分區界線;6—次生滑坡;7—次生堆積扇;8—裸露基岩;9—滑動方向;10—泉;11—危岩體邊界;12—采礦活動強烈區;13—滑坡分區代號;14—剖面及編號;15—斷層;16—地質界線;17—假整合地質界線;18—泥盆系中統老阱寨組灰岩;19—泥盆系中統宋家寨組頁岩夾灰岩;20—泥盆系中統馬鹿硐組灰岩;21—志留系中統白雲岩;22—閃長岩;23—輝長輝綠岩;24—河流
圖3-6 雲南元陽老金山滑坡縱剖面圖(Ⅰ-Ⅰ′剖面)
(據武軍等,2003)
1—白雲岩;2—灰岩;3—泥頁岩夾灰岩;4—閃長岩;5—滑坡巨塊石堆積物;6—滑坡碎石、粘土堆積物;7—中泥盆統宋家寨組;8—中泥盆統馬鹿硐組;9—中志留志統;10—閃長岩;11—泉;12—斷層;13—地層界線;14—岩層產狀;15—滑源區原地形線;16—滑坡分區代號:Ⅰ—滑源區線,Ⅱ—滑體崩解分離區,Ⅲ—平台阻容消能塊石堆積區,Ⅳ—剝蝕溝槽壠崗堆積區,Ⅴ—表皮鏟舌碎屑流堆積區,Ⅵ—金子河河道碎屑流扇堆積區
2.金屬礦山泥石流地質災害
西南地區金屬礦山的泥石流以小型為主,中、大型較少,類型主要有暴雨型泥石流(四川瀘沽鐵礦山泥石流)和尾礦庫潰壩型泥石流(雲南富民鈦礦和個舊火谷都泥石流)。其中暴雨型泥石流按物源又可分為以滑坡、崩塌、水土流失等鬆散堆積物為主和以采礦棄石土為主的兩種類型。因采礦棄石土堆放不當引起的泥石流較常見,約占總數的90%以上;以滑坡、崩塌等鬆散堆積物為主引發的泥石流所佔比例較少,約占總數的5%左右;尾礦庫潰壩型泥石流約占總數的4%左右。
(1)采礦棄土棄石堆放不當引起的泥石流
以四川省冕寧縣瀘沽鐵礦山泥石流地質災害為例,瀘沽鐵礦山位於四川涼山州冕寧縣瀘沽鎮,屬中山區。該礦為20世紀60年代建設、70年代投產的中型國有礦山。由於建礦以來,大量的廢渣堆積於鐵礦山礦區和大頂山礦區之間的鹽井溝內,致使1970~1984年間溝內暴發多次泥石流,直接經濟損失達1000萬元。其中1970年5月26日的泥石流就有104人死亡(劉希林等,2004),同時由於大量泥沙向下游輸送,使成昆鐵路、瀘(沽)—越(西)公路中斷運行,經濟損失巨大。
四川省政府對此非常重視,於1982年投資30萬元進行了應急治理,1986年開始進行全面治理,1990年5月治理工程完成。具體工程有:①修建3號攔渣壩一座(照片3-7);②修建5號攔渣壩一座;③修建排導堤一段;④鹽井溝兩側山坡進行植樹造林;⑤鹽井溝鐵路大橋加「魚咀」工程;工程費用約500多萬元。工程投入運行後,又修建了2號攔渣壩、大頂山支溝壩等工程。該治理工程效果顯著,經過多年暴雨考驗,特別是1987年7月10 日92.9mm降雨及1989年1月8日110.4mm暴雨,雖然溝內發生泥石流,但各大壩成功攔截,工程運行正常,壩體安然無恙,起到了防災減災作用,達到了「固床穩坡、攔排兼施」的目的。具體成效為:①鐵礦山排土場坡腳趨於穩定;②溝床固體鬆散物質下運受到控制;3 號、5 號壩、大頂山支溝壩等攔蓄上游物質,回淤線大大上移,流失物減少,塊石搬動能力降低;③溝床縱坡得到新的調整,坡度降低,流速減弱;④溝床中下游兩側的擴寬逐步減弱(姜建軍等,2000)。
照片3-7 四川冕寧縣瀘沽鐵礦鹽井溝泥石流治理工程之一
盡管如此,但由於當地老鄉在鐵礦排土場挖礦、選礦,破壞了排土場的穩定,加上各攔渣壩內沙石已快堆滿,攔渣壩即將失去作用,新的泥石流隱患又在形成中。
(2)潰壩型泥石流地質災害
潰壩型泥石流主要發生在一些民營礦山,由於尾礦庫未經正規設計、尾礦盲目堆放和管理不力所造成。如滇中地區的富民縣、武定縣近年來就發生兩起尾礦庫潰壩事件。一些國有礦山由於尾礦壩設計不合理,也曾發生過潰壩型泥石流事件,如滇南的個舊錫礦火都谷尾礦庫等。
雲南富民縣單單箐羅仕德鈦礦廠潰壩型泥石流:單單箐位於富民縣北東部,為一「U」形沖溝,匯水面積2.8km2,縱坡降8.5%。羅仕德鈦礦廠為民營企業,其尾礦庫位於單單箐上游,尾礦庫長150m,平均寬約70m。匯水面積0.2km2,壩體為機械碾壓土壩,壩高19m,頂寬12m,背水坡坡比1∶1。由於壩體未經設計,尾礦堆放不合理(壩前為清水區,無干灘)導致壩體浸潤線位置較高,加之庫容小,壩體增高過快,導致壓實度達不到要求而出現管涌,1999年7月壩體出現直徑約2m的管涌後造成潰壩。潰壩後庫中蓄積的尾礦和廢水藉助壩頂與壩底落差及較陡的溝谷縱坡,瞬間形成沖擊力巨大的泥石流,約4×104m3的泥沙尾礦和廢水急速下泄,沖入下游150m處的另一個民營企業的尾礦庫中,在壩上沖出一缺口後繼續下泄,最後沖出谷口,匯入散旦河,沿途掃盪溝中民房和農田。此次災害共8人死亡、4戶民房和下游兩個村莊的飲水工程被沖毀,溝谷兩岸長約3km的大片農田被淤埋,距壩體1km、庫容約12000m3的農灌水庫被淤滿決堤,局部溝床被抬高1~2m,直接經濟損失上百萬元。
雲南個舊錫礦火谷都尾礦庫潰壩型泥石流:1965年個舊錫礦火谷都尾礦壩發生壩前滑坡,造成潰壩,庫內約370×104m3尾礦泥漿形成泥石流,沖毀下游乍甸農場及12個村莊的房屋575間、耕地35.53hm2,因災死亡171人,傷92人,損失糧食67×104kg,傷耕牛37頭,沖壞公路、橋梁和水利、輸電設施多處,迫使雲錫公司及地方廠礦停產10天,經濟損失上千萬元。
3.金屬礦山地面塌陷地質災害
西南地區金屬礦山地面塌陷一般以小型規模為主,類型主要有岩溶地面塌陷和采空區地面塌陷兩類。岩溶地面塌陷主要發生於滇東和貴州碳酸鹽岩半裸露區的礦山企業,其成因主要是礦山利用岩溶漏斗或岩溶窪地堆放尾礦,在尾礦壓力及尾水侵蝕作用下,庫底產生岩溶塌陷。岩溶塌陷具有突發性,往往造成人員傷亡、財產損失和地下水污染。雲南個舊錫礦、玉溪上廠鐵礦和貴州遵義、松桃錳礦等都發生過地面塌陷。
(1)礦山岩溶地面塌陷地質災害
個舊錫礦岩溶地面塌陷:個舊錫礦先後使用過31個尾礦庫,設計總庫容達19550.7×104m3,尾礦庫大多位於岩溶漏斗或岩溶窪地中,其中有27個尾礦庫先後發生過規模不一的岩溶塌陷,火都谷、牛壩荒、老廠等尾礦庫岩溶塌陷危害較大。
玉溪上廠鐵礦岩溶地面塌陷:玉溪上廠鐵礦選擇用選廠附近的岩溶窪地作尾礦庫,岩溶窪地處於背斜軸部、地表分水嶺地帶,窪地西側發育一落水洞,地下岩溶管道發育。尾礦庫建成後,多次發生岩溶塌陷,其中危害最大的1次發生在1980年12月,這次塌陷使近10×104m3的礦泥和水沿落水洞灌入地下岩溶管道中,堵塞了地下暗河,使下游供應近萬畝農田灌溉和3個自然村人畜飲水的大龍潭泉水斷流,直接經濟損失140萬元。
(2)采空區地面塌陷地質災害
易門銅礦塌陷:礦山開採的4個礦段均發生塌陷,塌陷面積達530hm2,其中獅子山礦段塌陷面積達400hm2,塌陷影響和破壞山林21hm2、耕地16.7hm2,威脅3個村莊安全,部分生產生活設施搬遷,14人死亡。
東川銅礦塌陷:塌陷面積達111.5hm2,嚴重威脅礦區生產生活安全。
都龍錫礦塌陷:有花石頭等6個采空區地表發生塌陷,總面積大於50hm2,塌陷坑最大深度40m,有4人死亡,42戶民房損壞,28hm2耕地被毀。
個舊礦區塌陷:地面塌陷總面積約19.5×104m2,破壞建築物面積為4000m2,破壞森林、農田、耕地共約10hm2,僅老廠塌陷40餘棟8000餘m2房屋破壞,財產損失約2000萬元。現在仍有居民1000餘人和財產4000萬元受到威脅。
4.金屬礦山礦坑突水地質災害
西南地區金屬礦山礦坑突水地質災害相對於能源礦山要少,一般形成於斷裂破碎帶或不規范、無設計開採的坑道。如雲南省大理市鶴慶北衙金礦主斜井及通風井E211與E212接觸帶1789~1819m標高段發生的突水,其涌水量為80~120m3/h,瞬時最大突水量為150m3/h,造成1734m(1760m)中段車場及北沿脈和1774m(1800m)中段車場被淹,采場進水,部分坑段垮塌的嚴重後果,為處理事故停產達40天。該礦坑涌水的原因,主要是主斜井鄰近東山河,在掘進過程中遇斷裂破碎帶,由於支護不及時,導致頂板隔水層變形、冒落而引起河流漏水而造成。
5.金屬礦山地裂縫地質災害
地裂縫一般與采空區有關,常常是采空區塌陷造成地面開裂。地面開裂將損壞民房,破壞耕地,威脅礦區生產安全。如雲南省易門銅礦獅子山東南坡、鳳山西北坡、東坡、起步郎山頂等伴隨采空區塌陷,山體均發生開裂,裂縫長10~600m不等,寬0.5m至數米,最大的深不見底,裂縫發展主要在雨季,導致地表山體失穩,發生崩塌和滑坡。雲南都龍錫礦曼家寨采區主要是民采區,有曼家寨和大地村兩個相鄰的村寨,共110戶517 人,兩村附近有采礦坑道83個,由於采礦形成大面積的采空區,使地表發生不均勻沉降造成地面開裂,曼家寨和大地村共有42戶民房發生開裂變形,其中有16戶房屋牆體開裂、傾斜嚴重,曼家寨村後山坡開裂,形成一條長200m,寬20~30m的裂縫,使兩村寨村民生命安全受到嚴重威脅,目前村民已逐步搬遷。
西藏羅布莎鉻鐵礦區和朗縣鉻鐵礦都有地裂縫,前者有10條(照片3-8),後者有5條,長3~20m,寬0.1~0.5m,深0.4~1.0m(李震等,2005),形態上寬下窄,呈「V」字形,或漏斗形。其成因與采空區塌陷拉張應力有關。
(三)金屬礦山對資源的破壞
西南地區金屬礦山佔用和破壞土地資源面積較能源礦山和非金屬礦山為少。根據四川省統計的資料,四川礦山佔用土地面積為91720.72hm2,其中能源礦山佔用土地面積最大,達68251hm2,非金屬礦山佔用土地面積次之,為19386.2hm2,金屬礦山佔用土地面積最少,為4119.52hm2。金屬礦山一般是采場、固體廢棄物及尾礦庫佔用土地面積較大。如四川攀鋼集團礦業公司攀枝花鐵礦為全國有名的大型鐵礦山,采場和固體廢棄物堆放占壓土地面積1039hm2。
西藏自治區礦業開發比較滯後,礦山企業較少,共有253個,但由於露采礦山較多,特別是砂金礦的開采,仍占壓和破壞了大量土地。西藏自治區礦業開發共占壓、破壞土地9940.46hm2,其中50%以上為砂金礦山所佔壓,對礦區草場破壞造成了嚴重後果(照片3-9至3-12)。
照片3-8 西藏羅布莎鉻鐵礦區地裂縫
照片3-9 西藏達查砂金礦選礦場
照片3-10 西藏馬攸木砂金礦采礦場
照片3-11 西藏崩納藏布砂金礦選礦場
照片3-12 西藏崩納藏布砂金礦采礦場
6. 哪些貴金屬知識必須掌握
1.貴金屬礦產是什麼意思?
所謂貴金屬礦產(Precious-metallic mineral resources),指包括金、銀和鉑族(鋨、銥、鉑、釕、銠、鈀)的金屬礦產。
2.貴金屬礦產的特點有哪些?
通常,貴金屬礦產的特點主要包括三點,即:
(1)相對其它類別的礦產來說,貴金屬礦產占據地殼中的數量其實很少;
(2)具有良好的化學穩定性;
(3)具有很好的延展性。
3.貴金屬礦產有哪些用途?
貴金屬礦產,它在電子、宇航、原子能、電工材料、儀器儀表、感光材料等領域都有廣泛的用途。而且,它還有一個重要用途——長期被人們用作首飾和儲備,其中的金、銀還被用於製作貨幣,曾被認為是最高貴的金屬。
我們都不知道金和鐵等貴金屬都是從礦石當中提煉出來的,那麼什麼是黃金礦石?黃金礦石的含量是多少?
一:什麼是黃金礦石?
黃金礦石,指含有金元素或金化合物的礦石,能經過選礦成為含金品位較高的金精礦或者說是金礦砂,金精礦需要經過冶煉提成,才能成為精金及金製品。
二:金礦石種類:
1:極品金礦石——足金狗頭金
由於穿越大氣層時溫度很高,高於黃金的熔點1063℃,所以落地後成液體流動狀態。這種狗頭金含金量接近100%,世上極為罕見,或為民間私藏,或為鎮國之寶。
2:高品位金礦石——黃金雨狗頭金
含金量也各不相同,由於是天然極品,多藏於民間或博物館,所以也沒有冶煉的報告。
3:普通金礦石——礦床金礦石
大體上能代表早期殘存地殼組成的太古宙綠岩帶,尤其是鎂鐵質和超鎂鐵質火山岩組合,金豐度值高於地殼各類岩石,可能成為金礦床的最早的「礦源層」。
金具有耀眼的光澤,白光下反射率平均為74%,隨著含銀量的增加,反射率增高,金硬度增大,密度減小。金的揮發性極差,在熔點溫度之上至1300℃幾乎無揮發性,但在煤氣和CO氣氛中揮發性大大增加。
三:黃金礦石能提煉多少黃金?
南非是傳統產金大國。目前南非一噸金礦石平均可以提煉4克黃金。有些品位高的一噸可以提煉10克黃金,品位低的一噸可以提煉2克黃金,低於2克/噸的金庫開採的經濟價值就不高了
7. 貴金屬礦產
1)金
世界各國十分重視金礦的勘查和開發。世界黃金資源分布廣泛,但不平衡。美國地質調查局統計,到1998年底黃金儲量45000t和儲量基礎72000t(不包括中國和其他一些沒有公開數據的國家),儲量較大的國家有南非、原蘇聯、美國、加拿大、澳大利亞、巴西等資源大國。其中南非約佔世界黃金資源量的一半,佔世界黃金儲量基礎的48%,巴西、原蘇聯和美國各約占資源總量的12%。
金礦可形成於各個地質時期和各種地質構造環境及岩石類型中。原生金礦類型多,勘查和開采原生金礦的主要類型有:①前寒武紀地盾、地台區綠岩帶金礦,包括加拿大赫姆洛金礦、美國霍姆斯塔克金礦;②元古宙原始地槽坳陷區含金-鈾礫岩型金礦,包括南非維特瓦特斯蘭德金礦;③古生代褶皺區的美國卡林型金礦和烏茲別克穆龍套型金礦;④中、新生代與火山岩和次火山岩、小侵入體有關的金礦,包括巴布亞紐幾內亞的波爾蓋拉和利希爾島金礦、菲律賓阿庫潘-安塔莫凱金礦、日本菱刈金礦等;⑤現代砂金礦床和⑥伴生金礦。其中1和2類集中在前寒武紀,佔世界金儲量的70%;4類集中在中、新生代,約佔世界金儲量的25%;3類在古生代地層中的金礦約佔5%。可見,世界金儲量集中在「一老一新」是明顯的。
80年代以來全球性找金活動達到前所未有的熱度,發現了一大批大型和特大型金礦。尤其是美國、加拿大、澳大利亞、巴西、日本和巴布亞紐幾內亞等國在金礦的找礦和勘查中取得了重大突破和進展。如:①美國加利福尼亞州麥克勞林金礦床發現於1981年,金儲量100t,平均品位4.98g/t。礦床為產於火山岩和沉積岩中的網脈浸染型金礦床,礦體產於硅化凝灰岩中。②美國卡林金礦帶在72km范圍內有21個金礦床,截至1988年底總可采儲量達1026t,以金坑(319t)和波斯特-貝茨礦床(551t)為最大。卡林金礦帶原勘探深度在100~300m以內,均屬低品位沉積岩容礦的微細浸染型金礦。卡林金礦帶自1987年執行深鑽計劃以來找礦成果卓著,先後在礦區深部發現一系列高品位大型金礦床。近年來,又在深度450m以下發現了「高沙漠」金礦(60t,品位10.3~20.6g/t)和「綠松石」金礦(155t,品位12g/t)。可見,卡林金礦帶深部找礦仍有巨大的潛力。③加拿大安大略省赫姆洛金礦床於1982年發現,儲量597t,品位7.78g/t,屬太古宙綠岩帶中層控浸染型礦床。④加拿大西北地區通德拉金礦床位於耶洛奈夫東北240Km處,1982年發現,儲量150t,品位6.20g/t。礦床產於太古宙火山岩帶的陡傾長英質火山碎屑岩中,受剪切構造控制。⑤日本九州菱刈金礦床於1980年發現,儲量120t,品位80g/t,加上在其旁側發現的山田和山神金礦床,總儲量約260t,平均品位接近70g/t,屬第三紀淺成熱液石英脈型或熱泉型。近年在該礦區又發現一條舉世罕見的特大型含金礦脈,儲量40~50t,品位20~25g/t。⑥巴布亞紐幾內亞恩加省波爾蓋拉金礦床由70年代以前的一個小型金礦床(儲量僅幾噸)至90年代劇增為特大礦,儲量420t,品位3.7g/t,其礦化與中新世閃長岩成分的淺成斑岩侵入體有關。⑦巴布亞紐幾內亞火山岩型亞利希爾金礦床(573t,品位3.4g/t)。⑧前捷克斯洛伐克綠岩型塞利納-莫克爾金礦區。⑨巴西巴拉州砂金礦下部風化岩石中的佩達拉金礦床。80年代以來新發現的特大型金礦床還有:智利馬里昆加淺成熱液金礦-斑岩金礦帶的雷富希奧(可采儲量103t)、拉科伊帕(126t)等金礦床,整個礦帶金的地質儲量已超過四五百噸;美國阿拉斯加州諾克斯堡斑岩型銅金礦床(Au>124t);環太平洋火山岩區斑岩型銅金礦和火山岩型金礦的找礦也有巨大進展,如印度尼西亞的格拉斯貝格夕卡岩-斑岩型銅金礦床(1200t,品位1.8g/t)、巴圖希賈烏斑岩型金礦;菲律賓發現迪比迪奧斑岩型金礦;澳大利亞發現卡迪亞斑岩型金礦;智利發現塞羅卡塞爾和帕斯誇斑岩型金礦;秘魯和厄瓜多各發現了波里納和加比斑岩型金礦;美國發現了朱諾和諾克斯堡斑岩型金礦,還有麥克唐納火山岩型金礦等。目前,環太平洋火山岩區還在繼續工作和發展中。原蘇聯雅庫特的涅日達寧(475t,品位5g/t);馬丹加的邁斯科耶金礦(277t,品位12g/t);吉爾吉斯斯坦的庫姆托爾金礦(316t,品位4.4g/t),堪察加的阿梅季斯特金礦(96t,品位16g/t)等。另外,近年來有些著名老金礦區金儲量有明顯擴大,如南非蘭德金礦區新查明幾個儲量為幾百噸的金礦床,在該盆地深部發現了大型含金古礫岩型金礦床;多米尼加「老村莊」金礦儲量已擴大到600t以上。90年代以來,老地層中的金礦以及紅土型金礦也有大的發現,坦尚尼亞和委內瑞拉等在太古宙綠岩帶,馬里、尼日等在早元古代綠岩帶中均發現了大型金礦床;俄羅斯發現了特大型前寒武紀黑色頁岩型金(鉑)礦床;委內瑞拉1991年在綠岩帶地層分布區發現一大型紅土型金礦床(390t,品位1.25g/t)(古方,1994和何金祥,1998)。
此期間中國的金礦勘查工作發展迅速,取得了建國以來最輝煌的成就。發現和探明了一批大型金礦。值得注意的是,在黔西南的二疊系、三疊系中發現了很有前景的微細浸染型金礦,形成「黔西南金礦成礦遠景區」,被譽為滇黔桂「金三角」,成為中國新的黃金基地。此後,在四川、甘肅、陝西、寧夏等省(區)都相繼發現了該類型金礦,又找到一個陝甘川新的「金三角」區,進一步拓寬了找金領域。此外,膠東和小秦嶺地區老金礦區、帶,又發現一批新的礦床,如膠東台上超大型金礦,在廣東省雲開地區找到了焦家式破碎帶蝕變岩型金礦——河台金礦,在海南省找到抱板等一系列金礦,近來又找到石英脈型富金礦——抱倫金礦。還發現了一些新類型金礦,如:山東省發現花崗岩型(斑岩型?)金礦;內蒙古發現鉀長花崗岩脈型金礦;安徽省新橋發現鐵帽型金礦。近十多年的重大進展,在礦床類型上主要是繼續發現綠岩帶型金礦新礦床和擴大儲量;找到了一批剪切帶型大型金礦;微細浸染型(卡林型)金礦的找礦取得了重大突破。
從中國金礦類型看,應著重抓淺成低溫熱液型(火山-次火山岩型)、微細浸染型(卡林型)、蝕變岩型和綠岩型金礦的找礦。在強調尋找獨立金礦的同時,還需要重視尋找含金多金屬礦床,此外應特別重視構造的研究和分析。
世界黃金資源豐富,分布廣泛,其儲量和儲量基礎分別占總資源量的58%和80%,而儲量占儲量基礎的73%,說明金礦勘查程度較高。但儲量和儲量基礎靜態保證年限分別為21年和29年,只能保證21世紀頭20年的生產。不過70年代以來的找金熱還在繼續,80年代以來發現不少大金礦,全球金礦的資源潛力仍較大,尤其是西南太平洋地區和拉美各國,黃金勘查前景可觀,儲量將不斷增多,保證程度也會進一步提高。
2)銀
據美國地質調查局統計,1998年世界銀儲量和儲量基礎分別為28×104t和42×104t。銀礦分布廣泛,儲量主要集中在墨西哥、加拿大、美國、澳大利亞、秘魯等國,它們佔世界總儲量的57%。世界銀資源約有2/3來自銅、鉛-鋅、金等有色金屬和貴金屬礦床中,1/3以產銀為主的脈型礦床。雖然最新發現是原生金、銀礦床,但巨大的未來儲量和資源預計仍來自副產銀的賤金屬礦床的發現。世界銀資源主要分布在3個巨型含銀構造帶中,即環太平洋帶、地中海帶和蒙古-鄂霍次克帶。銀成礦區的分布具規律性,它們都產於大洋—大陸過渡型成礦系統中;中—新生代褶皺帶的主要銀成礦區也都與大洋和大陸含礦構造的結合部位有關。最大的過渡型成礦系統的銀礦化時代為漸新世—中新世。第二個過渡型成礦系統為在大西洋和北冰洋中脊裂谷帶及相鄰褶皺帶的白堊紀—老第三紀的銀多金屬成礦區。銀的主要礦床類型有:①與中—新生代火山岩、次火山岩有關的淺成熱液礦床;②中溫熱液銀-有色金屬礦床;③中溫熱液銀-鈷-鎳礦床;④碳酸鹽中的交代型銀礦床等。
根據容礦岩石和主要有用元素組合劃分的主要銀礦床類型有:①陸相火山岩、次火山岩容礦的銀礦床;②海相鈣-鹼性火山岩和火山沉積岩容礦的含銀硫化物礦床;③碳酸鹽岩、夕卡岩容礦的銀鉛鋅交代礦床;④變質岩、碎屑沉積岩容礦的銀鉛鋅礦床;⑤前寒武紀變質火山岩、沉積岩、輝綠岩容礦的銀鈷鎳鉍砷脈狀礦床;⑥砂頁岩容礦的同生沉積礦床。由於銀礦多與其他金屬礦床共生,所以各種金礦、鉛鋅礦、銅礦勘查的成礦理論、礦床模式以及地質和物化探方法均可用於相應類型的銀礦勘查。找礦應根據各地區的地質構造環境、容礦岩石、礦化類型特點綜合考慮,合理選擇相應的勘查方法。
按賦礦岩石不同及金屬組合的差異,白鴿等(1994)提出中國銀礦床可分為8大類29個亞類,以產於火山岩系接觸蝕變岩系和構造破碎蝕變岩系最為重要。主要分布在地台邊緣、褶皺系,特別是濱太平洋構造岩漿活化區。成礦時代以中生代和元古宙為主。獨立銀礦床和銀金共生礦床以陸相火山岩和構造破碎蝕變岩型居多。與成礦有關的海相火山岩系多屬細碧角斑岩系,陸相火山岩和侵入岩主要是中酸性鈣鹼性岩石。銀的礦源層及賦礦地層以元古宙和古生界為主。銀礦的遷移、就位多受構造控制,合理運用綜合找礦方法是多快好省找銀的有效手段。
中國近十多年來加速了銀礦的找礦、勘查和開發,已成為世界主要銀資源國,銀礦成礦地質條件良好,資源遠景可觀。世界銀資源雖然豐富,但以伴生礦床為主,其開采利用受限。現有儲量和儲量基礎靜態保證年限分別為20年和30年,可見,儲量的保證程度不高,因此必須加強勘查,尤其是加強尋找以銀為主產品的獨立銀礦床。
3)鉑族金屬
據美國地質調查局統計,1998年鉑族金屬儲量和儲量基礎為70600t和77500t,其分布高度集中在南非、俄羅斯、加拿大和美國,佔世界總儲量的98%。在鉑族金屬中,鉑和鈀的產量約佔90%,其餘金屬約佔10%。佔世界總儲量絕大部分的鉑族金屬勘探和開採的主要礦床類型有:
(1)與基性-超基性岩有關的硫化銅鎳礦型鉑族金屬礦床。這類礦床是世界鉑族金屬儲量和產量的最主要來源。當前世界三大產鉑國家的鉑族金屬主要來源於此類礦床,其代表性的礦床有:南非布希維爾德雜岩體銅鎳硫化物-鉑族金屬礦床(鉑族金屬是主產品,銅、鎳、鈷和其他金屬為副產品);原蘇聯諾里爾斯克含鉑族金屬銅-鎳硫化物礦床和加拿大薩德伯里含鉑族金屬銅鎳硫化物礦床。
(2)與基性-超基性岩有關的鉻鐵礦型鉑族金屬礦床。這類礦床的重要性日益增大,80年代初在南非布希維爾德雜岩體中查明了與UG-2鉻鐵礦層有關的鉑族金屬礦床,使南非鉑族金屬儲量幾乎增加了一倍。該含鉑層主產鉑族金屬,鉻鐵礦作為副產品回收。此外,原蘇聯烏拉爾、衣索比亞和美國阿拉斯加等地的鉑礦床亦屬此類型。
(3)砂鉑礦床。砂鉑礦床與其他礦產的砂礦床區別不大。有殘積、坡積和沖積砂鉑礦床。分布在哥倫比亞、美國、加拿大和原蘇聯。此類礦床屬次要類型,其儲量只佔世界總儲量的百分之幾,其作用逐漸減少。
(4)其他類型。除上述類型外,還發現下述6種類型含鉑族金屬的礦床:①含鉑黑色頁岩銅礦床(如波蘭蔡希斯坦銅礦床);②產於各種銅、金礦脈中的鉑礦床(如美國內華達州波斯礦床);③含鉑族金屬斑岩型(浸染型)銅鉬礦床(如美國的克萊梅克斯);④含鉑黃銅礦型銅礦床(如原蘇聯烏拉爾);⑤含鉑錫石-硫化物礦床(如原蘇聯遠東的一些礦床);⑥含鉑鈾-硫化物礦床(如加拿大安大略省)。
對鉑族金屬的勘查和研究重點是基性-超基性層狀侵入體,在侵入的岩漿岩體中前寒武紀層狀侵入體中的鉑族金屬具有極大的工業潛力。如南非布希維爾德、辛巴威大岩牆的大型層狀岩體、美國蒙大拿州的斯提爾沃特等。除了層狀岩體,鉑族金屬礦化還可能與屬於其他建造的基性-超基性侵入體有關,其特點是具有多種成礦專屬性(銅鎳硫化物、鉻鐵礦、鈦磁鐵礦等)。近年來積極研究蛇綠岩帶,特別是地中海的蛇綠岩帶。無論在侵入岩還是火山岩中都發現了鉑族元素的富集。在侵入的超基性岩石的硅酸鹽相中發現了鉑族金屬。與前寒武紀綠岩帶火山岩系中分異的超基性熔岩有關的科馬提岩型富銥硫化鎳礦床很有遠景。在加拿大薩斯喀徹溫省的元古宙沉積物中,發現了可作為鉑族金屬資源新來源地的鈾金鉑族金屬礦石,硒銻鉍是鉑族元素異常的指示標志,有大量的鉑族金屬硒化物。某些熱液型鈾礦脈也富有鉑族元素,故必須認真研究鈾礦石成分中的鉑族金屬;鉑族金屬砂礦普查也是一項極為迫切的任務;將來尤其應注意鉑族金屬的新類型,即古代和現代海盆中的沉積物(鎂質沉積物、鐵錳結殼、高碳質頁岩)和噴出岩(大陸區的橄欖粗玄岩和大洋區的玻質安山岩),例如要研究太平洋的鐵鎂沉積物,這種沉積物所含的鉑族金屬比類似的大陸沉積物高出100倍,鈷結殼普遍含有鉑。
值得強調的是,近幾年發現的含重要的鉑族金屬礦化,其分布大部分與金礦化重合,如俄羅斯西伯利亞產在新元古代與黑色頁岩有關的沉積岩系中的中溫熱液型特大型「干谷」金礦等,這種非傳統金鉑礦床在烏茲別克、吉爾吉斯斯坦和巴西等國均有出現。對於中國來說,也應注意與新元古代—早古生代黑色頁岩有關的多種金屬礦床,在原蘇聯東部地區發現了一些重要的甚至是世界級的大金礦床以及金鉑礦床,在中國應注意研究成礦環境和控礦條件,創造性地推進此類礦床的找礦工作。
總之,世界鉑族金屬資源豐富,儲量充足,保證程度高,按年產量平均283t計,鉑族金屬儲量和儲量基礎靜態保證年限分別為191年和223年。但由於鉑族金屬已有儲量高度集中,所以各國為保證供應,仍需進行不斷的勘查。