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中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨❶

2010-09-07邵世宁熊先孝

化工矿产地质 2010年2期
关键词:矿集区盐湖卤水

邵世宁熊先孝

中化地质矿山总局地质研究院,河北涿州,072754

中国硼矿主要矿集区及其资源潜力探讨❶

邵世宁*熊先孝

中化地质矿山总局地质研究院,河北涿州,072754

在分析中国硼矿床成因类型的基础上,将中国硼矿床划分沉积变质、现代盐湖沉积、矽卡岩和地下卤水4个矿床类型8个矿床式,最为重要的矿床类型为沉积变质型硼矿和现代盐湖型沉积硼矿床。在硼矿成矿区带划分方案的基础上,综合成矿规律、地质构造背景等因素划分出辽-吉沉积变质型、川-鄂地下卤水型、湘-桂矽卡岩型、西藏现代盐湖型和青海柴达木现代盐湖型5个硼矿矿集区。其中辽-吉老矿区深部和外围、川鄂区的地下卤水及盐湖硼矿的综合利用等方向尚有较大潜力。

中国 硼矿 矿集区 资源远景

1 概述

硼矿是重要的化工矿产。中国硼矿资源集中分布在辽宁、吉林、青海、西藏以及四川、湖南、广东等省(区),辽、吉二省硼矿资源储量占全国的40%以上,青、藏二省(区)占50%±,其余多为小矿,零星分布在其它地区。

综合考虑硼矿床的成因类型和工业类型,将中国硼矿床划分为4个矿床类型8个矿床式(表1)。在中国,具工业意义的硼矿床只有沉积变质型硼矿、现代盐湖沉积型硼矿、矽卡岩型硼矿,开发利用的主要为前两个类型,而矽卡岩型硼矿和地下卤水型硼矿规模较小(图1)。当前在中国海相沉积型硼矿、热液型硼矿、火山沉积型硼矿只具有矿床成因学的意义【1】。

表1 中国硼矿床类型划分方案Table 1 Classification plan of China boron deposit types

图1 中国硼矿矿集区分布图Fig.1 Distribution map of fboron-concentrating area in China

2 矿集区的圈定

2.1 矿集区圈定原则

全国硼矿床矿集区的划分圈定原则是按空间分布、矿床成因、成矿时代、矿床规模及密度、大地构造单元、成矿省(Ⅲ级)划分原则等诸多因素综合考虑而圈定的。

按矿床成因、成矿时代、划分为元古宇沉积变质型硼矿矿集区、三叠纪地下卤水型硼矿矿集区、燕山期矽卡岩型硼矿矿集区、第四纪现代盐湖型硼矿矿集区,共4种成因及时代划分圈定。

按此划分,可使每一矿集区至少有一大型以上硼矿床,且在某一区域内硼矿床相对集中的原则划分圈定矿集区。

2.2 矿集区划分方案

依据矿集区划分原则,考虑到空间分布和某一区域内硼矿床相对集中的原则上,将现代盐湖矿床分为2个矿集区。这样硼矿共划分5个矿集区(图1)。

分别是:辽-吉沉积变质型硼矿矿集区;川-鄂地下卤水型硼矿矿集区;湘-桂矽卡岩型硼矿矿集区;西藏三江现代盐湖型硼矿矿集区;青海柴达木现代盐湖型硼矿矿集区。代表了不同时代;不同成因;不同类型硼矿的分布特点。

2.3 各硼矿矿集区简况

2.3.1 辽-吉沉积变质型硼矿矿集区 本矿集区位于西起辽宁营口-吉林省集安,止于中朝边境。其矿床成因为沉积变质再造类型;成矿时代:为古元古界辽河群里尔峪组同位素年龄为2200~1900Ma±,详见 3.1。

2.3.2 川-鄂地下卤水型硼矿矿集区 本矿集区位于四川盆地和湖北江汉盆地。赋矿地层为三叠纪的嘉陵江、雷口坡、须家河岩组。以四川地下卤水型硼矿为例,含矿岩系为一套三叠系下统嘉陵江组1、3、5段;中统雷口坡组1、3段;上统须家河组2、4段,地下油(气)田水含硼建造。控矿构造多为相对独立的与控油构造密切相关的褶皱构造核部,整个矿集区含硼卤水层层位稳定。矿体呈近椭圆形分带展布:中心为浓卤水-超浓卤水(Cl-Na·Ca或 Cl-Ca·Na型)的内带;中部为淡卤水(Cl-Na型)的中带;外部为盐水、咸水及淡水(Cl-Ca盐水、咸水型)的外带。卤水的物质组分:为 B、Li、K、I、Br、KCl等。卤水中硼的矿化度:Ⅰ级1000~6000 mg/L多分布于内带;Ⅱ级 400~1000mg/L多分布于中带;Ⅲ级200~400mg/L 多分布于外带【2~5】。

2.3.3 湘-桂矽卡岩型硼矿矿集区 本矿集区位于湘桂粤苏等省,其中湖南南部—广西东北部,呈北东东—南西西向分布的矿集区最大,其它地区(如华东片区)因矿床规模,数量均小且分布零散,故未能圈出。本区位于上扬子陆块区与武夷-云开弧盆之交界部位的来阳-江华褶冲带—文家市-郴州结合带上。属于华南成矿省南岭西段(湘粤桂坳陷)Sn、W、Pb、Zn、Mn、Nb、Ta、REE、Ag、Au、B、Sb成矿区。矿床产于燕山期花岗岩与二叠系下统之栖霞组灰岩、大理岩接触蚀变带内,呈近东—西走向。整个矿集区含矿岩系层位较为稳定,但硼矿床分布较为零散,规模相对较小,有时呈集中的富矿密集产出(如七里坪硼矿山)。蚀变类型和矿化类型有矽卡岩化、方解石化、硼镁石化、绿泥石化等;矿石自然类型为镁硼石型、硼镁石-镁硼石型、氟硼镁石-硼镁石型、硼镁石-硼镁铁矿型。矿物的共生组合为:①矽卡岩期,镁硼石-硼镁铁矿-透辉石-石榴石-符山石组合,以及氟硼镁石-刹哈石-镁石-角闪石-透闪石组合;②后矽卡岩热液期,硼镁石-符硼镁石-硼镁石-白硼钨石组合。矿石品位平均7.46%,最高 9.58%,最低 6.45%。矿床成因类型为:接触交代矽卡岩型硼矿床。

2.3.4 西藏三江现代盐湖硼矿矿集区 本矿集区位于东起西藏班戈县,西至革吉县。为第四纪全新世现代盐湖(Qh),同位素年龄为 28000~30000a之间。地处西藏-三江造山系之冈底斯弧盆系的狮泉河-申扎-嘉黎混杂岩带;革吉-则弄火山弧;班戈-伯舒拉岭-高黎贡山岩浆弧,三个三级构造带中的山间构造盆地中。可归为改则-那曲-腾冲(造山系)成矿省中狮泉河-申扎(岩浆弧)W、Mo(Cu、Fe)硼,砂金成矿带。含矿岩系为第四纪全新世盐湖含硼沉积建造。控矿构造为近E-W向多级断陷凹地的湖盆构造。整个矿集区含矿岩系严格受到湖盆、气象、水文、地貌等外部环境限制和影响,呈近似串珠样分布。矿区矿体多呈层状,透镜状产出。矿石自然类型为盐类淤泥硼矿、芒硝硼矿和砂土-复盐硼矿。矿石矿物有:库水硼镁石、柱硼镁石、硼砂等。脉石矿物有粘土矿物、芒硝、石盐、石膏、重碳酸钠石、苏打等。矿石品位最高25%;最低3.33%;平均16%±(硫酸盐型硼矿)。而碳酸盐型硼矿品位较低,平均仅为0.76%~0.78%。矿床成因为:盐湖沉积型硼矿床。

2.3.5 青海柴达木现代盐湖硼矿矿集区 本矿集区位于柴达木盆地,共有大、中、小型矿床(点)14处,均为现代盐湖沉积型硼矿床。详见3.2。

3 重要矿集区特征

3.1 辽-吉沉积变质型硼矿矿集区

辽-吉沉积变质型硼矿矿集区产出大中型硼矿十几处。硼矿资源量约占到中国全部硼资源量的40%以上。

3.1.1 区域地质特征 硼矿床产于华北陆块区胶辽陆块中的辽东裂谷。太古宙末期的鞍山运动(2500Ma)使辽东-吉南地区褶皱隆起成为克拉通。尔后,于2300Ma前的五台运动产生了裂谷。形成向北东方向突出的弧形盆地。在鞍山-通化以南,盖县-丹东以北的裂谷盆地中沉积了古元古界以富硼的变粒岩,浅粒岩为主,原岩为一套海底火山喷发岩,粘土岩夹镁质碳酸盐建造(图2)。该裂谷盆地长400余 km,宽百余公里。鞍山地区出露太古宇基底,向南逐渐加深。沉积一套所谓优地槽建造,其中含硼变质火山岩中的硼含量高出同类火山岩硼含量数十倍至数百倍,为硼矿的形成提供了物质来源。宽甸群含硼岩系主要分布在营口-宽甸一带。到了1900Ma前,吕梁运动,使宽甸群(集安群)褶皱隆起。这是该地区由地槽演变成准地台的一次划时代的构造运动,硼的矿源层物质也在这次产生的区域变质-混合岩化过程中,发生物理的和化学的变化、迁移,并在构造有利部位富集成矿。

3.1.2 含硼岩系特征 含硼岩系宽甸群共分七个岩组:由下向上:双塔组(Kn1),炒铁河组(Kn2),刘家河组(Kn3),高小岭组(Kn4),林家台组(Kn5),老营沟组(Kn6),砖庙组(Kn7),其中高小岭组、老营沟组、砖庙组为含硼岩组。

将其重新组合归纳为三套含硼变质岩系(表2):

表2 宽甸群三套含硼岩系Table 2 Three sets of boron-bearing rock series of Kuandian group

通过原岩恢复可以得出如下结论

(1)每个含硼岩系下部为酸性熔岩,上部为海相蒸发岩沉积,构成地层的二元结构模式。下部由火山喷发带来成矿物质,是硼矿床形成的物质基础;上部为蒸发岩形成环境,是硼矿形成的必要条件。

(2)以上建立的三个含硼岩系,实质上是建立了三个完整的海相火山-沉积旋回。这三个旋回有其相似性,也有差异性。酸性火山岩从第一旋回到第三旋回逐渐加厚,即从 300m加厚到800m~1190m,随着酸性火山岩的加厚,形成硼矿床的品位逐渐增高。第一旋回中硼矿床是含有一定量硼镁铁矿的磁铁矿-硼镁石矿床,铁的含量25%~30%,B2O3平均含量7.23%;第二旋回中是含有少量硼镁铁矿的磁铁矿-硼镁石矿床,铁的平均含量10%~15%,含B2O37%~10%;第三旋回中为硼镁石矿床,不含磁铁矿、硼镁铁矿或含极少量磁铁矿和硼镁铁矿,平均B2O3含量一般都大于12%。MgO含量也从下向上逐渐增高,到第三旋回硼矿床的围岩出现菱镁矿岩。在三个旋回的硼矿床中,普遍存在菱镁矿、白云石、石膏组成有序的蒸发岩沉积,证明了硼矿床形成是经历过蒸发岩环境的过程。

(3)物质沉积的统一性 含硼岩系中均以富硼为主要特征。从条痕状角闪混合岩到各种变粒岩、浅粒岩、镁质大理岩中的微量元素及稀土配分模式都表现了相似性和统一性,反映了这些物质成分是同一物源所提供的【6】。

3.1.3 矿床地质特征

(1)矿床类型 按有用矿物的不同将矿床划分为不同的亚型。①遂安石-硼镁石亚型,②硼镁石-遂安石亚型。以上两种矿床类型属“白硼”,产于第三含硼岩系中。③含磁铁矿、硼镁铁矿-硼镁石亚型;④含铀磁铁矿、硼镁铁矿-硼镁石亚型(或含铀硼铁矿床)。

(2)矿体形态和产状特征 各类硼矿体基本顺层产出,可分为:鞍状矿体、透镜状矿体、台阶状、“S”状及反“S”状矿体、羽状矿体、条带状矿体、层状、似层状矿体等。

(3)矿石矿物组合及化学成分 ①区域变质阶段在镁质大理岩中形成高温矿物组合:镁橄栏石、透辉石、粒硅镁石、磁铁矿、硼镁铁矿、遂安石、板状硼镁石等。②混合岩化阶段叠加在区域变质作用之上形成新的矿物组合:蛇纹石、透闪石、金云母、方解石、纤维硼镁石等。硼矿床矿石矿物组成可以分成为硼酸盐、硅酸盐、铝硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物、硫化物等。其中矿石矿物为硼镁石类和硼镁铁矿类,其它则为脉石矿物。

(4)矿石的结构和构造特点 矿石结构有板状-柱状变晶结构、纤维状变晶结构、交代残余结构、交代假向结构。

矿石构造有挤压-剪切带中的矿石构造、张裂带中的矿石构造、角砾状构造、反角砾构造、花斑状构造、围块状构造(是由遂安石-硼镁石组成的矿石构造),它分布在矿体的中心部位。

3.1.4区域成矿模式 本矿集区硼矿床产于古元古界下部,构成近东西向著名的元古宙硼矿带。硼的原始沉积盆地是一个大陆型-陆间型古元古坳拉槽裂谷,形成了一张裂性构造环境,在2500~1900Ma的发展历史中,沉积了巨厚的含硼岩系和具特征性的岩组与建造。硼的初始富集(2500~2000Ma),当裂陷盆中海水咸化程度增高海底热泉活动频繁,海水中游离的硼离子及其化合浓度增加,硼矿物质以热水沉积和粘土吸附开始富集,整个含硼岩系和类变质岩中硼含量均有较高的富集值,富集系数为250以上。硼矿的热液交代(二次富集),在吕梁运动旋回中(1900Ma±)区域变质过程,硅铝质矿物熔融,含水矿物脱水形成变质热液,作为不相容元素的硼优先进入熔融相或变质热液中被迁移,与铁镁质矿物分解释放出的活性镁结合或交代镁质岩石及磁铁矿,最终形成铁、镁质硼酸盐矿床【6,7】。

3.2 青海柴达木现代盐湖硼矿矿集区

其资源量占现代盐湖型硼资源的 60%±,同时研究利用程度比较高。区内硼矿有二种可利用的工业类型,既固体硼矿和液体硼矿。

3.2.1 地质背景 矿集区地处秦祁昆造山系(Ⅰ级),柴达木地块(Ⅱ级)中的柴达木盆地。本矿集区地层和岩浆岩较为简单,盆地基底由前震旦变质岩系及年青的中酸性侵入岩组成,中生代(白垩系)陆源碎屑,含煤岩系及中基性火山岩系分布于盆地北缘。而盆地及盆地南缘为巨厚的新近纪上新统陆源碎屑岩系和第四纪的各种沉积层,盆地的北缘及西缘主要分布有加里东期-海西期酸性岩浆岩和同期次超基性岩,且分布广泛,中生代以来,为印支-燕山期酸性岩浆岩;新生代为喜山期花岗岩及一些中基性岩浆岩。柴达木盆地初始为海西期的海槽,经多次构造运动,于印支期形成了以大柴旦、小柴旦等诸多的山间坳陷皱型,新近纪新构造运动造成盆地抬升冰川发育,气候干旱,形成了一套以上更新统淡水-咸水为主封闭式的湖相沉积,在上更新世末,盆地补给充沛,沉积了砂质粘土含盐粘土层,随后,整个盆地再度抬升,气候二次变迁,干旱严寒造成盆地内湖泊大量蒸发浓缩,盐类矿物重组析出。总体而言柴达木盆地现代盐湖是:盆地皱形-(形成)封闭湖泊-(抬升)一期蒸发-(补给)稀释再分布-(再抬升)二期蒸发浓缩的过程。

本矿集区构造主要为北西-北西西向祁连山山前断裂,其控制了盆地的北部边缘,为一新构造运动的逆冲断层,至今该断裂带仍有活动,至第四纪更新世晚期仍有含硼热水(深部含硼热水)从深部溢出。而北东向一组平移断层斜切盆地中间,是造成整个柴达木盆被分割形成一系列阻隔式密闭山前次级断陷(湖盆)的主要构造。

3.2.2 矿床特征 内含硼岩系沉积序列主要分为底部第四纪湖相沉积;上部为含盐沉积,顶部为含硼钠解石和石膏沉积。各湖盆分布厚度不均从数十米至百米以上。

本矿集区含硼岩系中共有二种工业类型一为固体硼矿,一为液体硼矿(包括晶间卤水)各具特色,分述如下:

固体硼矿:(以大柴旦硼矿为例),(图3)底部为粘土硼矿化层,主要由粘土和部分粉砂构成,该层实际上是湖底(固体)硼矿的直接底板,上部为含矿层。由下至上可分为:盐类硼矿层(主要为石盐,石膏、芒硝,中部见有呈大透镜体及似层状的钠硼解石矿体,B2O30.79%~2.21%)、含盐粘土硼矿(主要为水云母、绿泥石、少量石膏、石盐和芒硝,硼矿物为钠硼解石和硼镁石B2O30.82%~2.45%呈不规则小透镜体产出)、泥灰(淤泥)石膏硼矿(主矿体B2O39.14%,最高31%,主要由石膏和粘土碳酸盐,硼矿物为柱硼镁石,钠硼镁石,矿体似层状,厚约1~2m,本层分布于现代湖区范围内,埋深7m±,主要含矿层位)、芒硝硼矿(以芒硝为主,硼矿物以柱硼镁石为主,含少量钠硼解石。B2O3含量 0.8%~2.24%)、石盐硼矿(主要为石盐含少量芒硝、石膏、泻利盐,硼矿物主要为钠硼解石、柱硼镁石,B2O3含量0.83%~2.92%。)

湖滨硼矿:是分布于湖滨阶地和缓坡地的由近岸湖底上部矿层局部上升或受湖水切割而裸露地表,在表生作用下发生次生变化或富集的固体硼矿。矿层与上述湖底硼底之淤泥石膏硼矿相当,矿石矿物主要为柱硼镁石,次为钠硼解石,水方硼石,B2O3含量0.75%~9.2%,富集部位达30%以上。

图3 大柴旦湖硼矿床地质略图(引自郑绵平,1985,据柴达木盆地地质队资料修编)Fig.3 Geological Scheme of boron deposits of Dachaidan lake

液体硼矿:包括地表卤水和晶间卤水,其所含B、Li、K均达到工业指标,是综合性高价值的资源。

地表卤水:地表卤水即湖水,水深0.2~0.4m,矿化度300~350g/L,有益元素为:K、Na、Ca、Mg、Li、Cl、SO4、HCO3、CO3、B2O3、Br、I等,其中B2O3和LiCl达到综合利用程度,地表卤水分布为现代湖区,具季节性含量变化。

晶间卤水:共有两层,一层为埋深6~7m左右,赋存于石盐、芒硝和淤泥含矿层中[相当于泥灰(淤泥)石膏硼矿在矿体和其上、下层位],卤水矿化度300~340g/L,B2O32000~2100mg/L,LiCl 1100~1800mg/L。另一层为埋深14~16m左右,赋存于石盐,芒硝及石膏含矿层中(相当于盐类硼矿区底层和其以上层位),卤水矿化度220~390g/L,B2O3、LiCl在 1300~2000mg/L。晶间卤水具有有益组分含量高,品位基本稳定,综合利用价值高【4】。

控矿因素:一是有一相对长期稳定的物源补给,二是稳定的地理环境和气象因素,才能成矿。

物源:本区硼矿的物源补给与西藏茶卡(扎仓茶卡)现代盐湖硼矿物源补给方式极为相似。均以潜水、泉水、地表水(河水)的形式由蚀源岩石区向盐湖提供含一定矿化度的物源补给卤水,其组分有B、Li、K、Na、Ca、Mg、HCo、等离子,本区(盆地)基底系由前震旦变质岩及年青的中酸性侵入岩组成,位于盆地北部的与祁连山断裂至今仍有活动并构成温泉—泥火山活动带,至少自第四纪更新世晚期有含硼热水从深部溢出(区内泉总数达4000多个),通过地表,潜水等方式汇入湖盆中。且水化学组分以富B、Li而贫Br、I,与地壳∑Ce/∑y比值(2.78)接近,说明本区物源补给有部分来自壳层。

地理环境和气象因素:整个柴达木盆地为一北西高,东南偏低的封闭式凹地,相对高差(与湖盆)有1000~2000m以上。盆地内部多间格式隆起,将原已封闭的湖盆凹地进一步密闭,形成了一系列大小不等密闭式泄水闭流盐湖。由于柴达木盆地地处海找3000m以上的高原区,气候高寒干燥降水稀少,蒸发量是降水量的25.7倍以上,为盐湖现代化学沉积提供良好的外部环境。3.2.3 区域成矿模式 现代盐湖矿集区成矿模式可归纳为3期2抬升1淡化补给的成矿模式。

(Ⅰ)盆地皱形封闭湖泊形成期(一期),本区初始原为海西期的海槽,经多次构造运动后,于印支期形成了诸多山间凹陷型封闭式湖泊。

(Ⅱ)第一次抬升(一抬升),在第三纪的新构造运动作用下,盆地整体抬升,冰川发育,气旱寒冷干燥。

(Ⅲ)一期蒸发成矿期(二期)在上述抬升作用下盆地内形成了一套以上更新统的淡水——咸水为在陆源湖泊机械、化学沉积。

(Ⅳ)一淡化补给:在上更新世末,由于气候变化,盆地补给充沛,沉积了以机械沉积为主的砂质粘土和含盐粘土层。

(Ⅴ)第二次抬升(二抬升),经过短暂的淡化补给,整个盆地再度抬升,气候二次变迁。

(Ⅵ)二期蒸发成矿物(3期)随着二次抬升,区内干旱、严寒,盆内湖泊大量蒸发、浓缩,盐类矿物重组析出,湖泊内化学沉积作用明显。

4 近年来硼矿找矿新进展

近年,通过危机矿山深部找矿,地质大调查,和商业性勘查,全国硼矿在找矿和理论研究工作均取得了一些成果和进展:

(1)20世纪90年代辽宁化工队在营口后仙峪地区,通过危机矿山深部找矿发现,勘探并提交了新增沉积变质型硼矿资源量约 50万 t以上(333+3341)(辽宁营口地区硼矿资源评价,2006)。

(2)刘敬党、肖荣阁等对辽东硼矿的研究,建立了该区成矿类型和成矿模型,提出了沉积变质型硼矿找矿方向的理论基础【2】。

(3)21世纪初,通过商业性勘查,在广东连平(南岭山脉西南翼)发现,勘探并提交了矽卡岩型大型硼矿床一处。

(4)近来通过地质大调查及成矿规律的研究,圈定了以四川盆地为主的地下卤水型(油田水)多元素硼矿矿集区,初步予估资源量占中国总硼矿资源量的2%~3%±,且Li、K、Br、I等可综合利用【4】。

(5)随着西部大开发,青藏铁路的建成通车,中国西部占总硼矿资源量近一半的现代盐湖硼矿床将迎来难得的开发,发展机遇【8,9】。

5 矿集区潜力评述

全国硼矿共有不同成矿类型矿集区四个,初步预测中国硼矿总体资源量约有 1亿 t,其中一半在西藏和青海,其余在辽宁和吉林,盐湖沉积型硼矿资源比沉积变质硼矿更有潜力。由于各类型硼矿的成矿条件、构造环境及成因的不同,预测结果均不尽相同,现简要分述如下:

(1)辽—吉沉积变质型硼矿集区潜力评述了本矿集区是中国最重要的硼矿资源矿集区,也是研究和工作最多最好的区域,根据成矿模式理论、成矿条件,实际深部找矿成果等理论、实践认为:本矿集区尚有进一步工作的必要,(白硼型)宽甸式硼矿主要是深部找矿。如90年代辽宁化工队在营口后仙峪地区,通过物化遥及危机矿山深部找矿发现,勘探并提交了新增同类型硼矿资源量约50万t以上(333+3341)。而(黑硼型翁泉沟式)硼铁型硼矿床因有效利用还不充分,如能解决选冶问题,进一步扩大硼资源量的前景是乐观的(深部找矿;选冶问题)【7,10,11】。

(2)青—藏现代盐湖型硼矿矿集区潜力评述本类型矿集区硼资源量约占全国总量的近50%是中国以硼为主同时富集Li、I、K等资源的重要矿产地区,在青海柴达木盆地各盐湖中、硼、钾、锂均有富集,且固、液态等工业类型齐全,西藏的情况基本相同,本矿集区成矿条件为现代盐湖沉积,其分布特点为青藏两省区的盐湖自然分布区,地理位置偏远。遥感映像解译是青—藏现代盐湖圈定的最好方法之一。随着青藏铁路建成通车,硼矿资源将得到进一步的开发利用(资金、运输问题)【8,9】。

(3)川—鄂地下卤水型硼矿矿集区潜力评述本类型硼矿资源是随石油天然气的逐步勘探开发而渐渐显露出来的,是一新型的硼矿资源类型,通过本次地质大调查、成矿条件、预测等研究,初步评估了四川盆地地下卤水型硼矿资源,约占全国硼资源总量的2%~3%±。是一潜力巨大,综合利用价值可观的新型硼矿类型。因本区地下卤水埋深较大,物探方法和油气找矿理论、深孔勘探是寻找、圈定本类型硼矿的有效方法(深孔勘探、综合利用问题)【2~5】。

(4)湘—桂矽卡岩型硼矿矿集区潜力评述本矿集区位于南岭燕山花岗岩造山带西南偶,矿床成因为矽卡岩热液交代型硼矿,纵观南岭花岗岩之南北两翼,北翼东段零星分布有小型或矿点硼矿,中西段多为钨、锡、铋、钼、铜等多金属矽卡岩型或斑岩型矿床,南翼中东段多为放射性铀、钍矿床,西段则以中—小型矽卡岩热液交代型非金属矿床为主,加以其它金属矿床及硫化物矿床。近年来的商业勘查,在本矿集区内又找到广东连平大型矽卡岩型硼矿。通过上述分析认为,在本矿集区通过遥感、物探、化探等手段找到新的硼矿资源是较为乐观的(物探、化探及危机矿山找矿问题)【11,12,13】。

6 硼矿资源探讨

硼矿总资源量:中国硼矿资源量虽然不小,仅次于土耳其、美国、俄罗斯,排世界第4位,但绝大多数品位较低,B2O3含量低于12%的矿石约占全国硼矿保有储量的90%。可充分开采利用的硼镁石型富矿只占全国总量的8.54%,属可利用硼资源匮乏型国家。从硼矿类型上讲中国硼矿恰恰缺少像土耳其、美国、俄罗斯等国那种大型-超大型火山沉积型的富矿,多的是中-低品位的沉积变质型、现代盐湖型、地下卤水型和矽卡岩型等类型硼矿,其中固体硼矿占65%(相对组分较为单一),液体硼矿占 35%(且多为混合组分的综合矿山),因此,依据现有客观条件,做好自家的事是唯一办法。根据此次硼矿成矿规律、成矿条件、资源预测的研究,我们认为中国硼矿资源尚有较大潜力。在东北老矿区外围和深部找矿;积极评价、圈定川-鄂地区的地下卤水;综合利用青、藏盐湖硼矿;对其它成矿区带加强成矿条件研究【1】。

7 结论

(1)确立了全国硼矿矿集区划分原则,以及硼矿成矿模式基本规则。

(2)讨论了占全国硼矿总资源量近 90%的两个最主要硼矿矿集区(辽—吉沉积变质型硼矿,资源量占40%;青—藏现代盐湖型硼矿,资源量占50%;其中青海现代盐湖矿集区又占现代盐湖硼资源总量的60%)的地质特征成矿规律,并建立了区域成矿模型。

(3)初步对全国四种成矿类型的硼矿矿集区进行了资源潜力评述,并指出了下步工作的方式和方法。

1 陈毓川,刘德权,唐延龄,等. 中国新疆战略性固体矿产大型矿集区研究[M]. 北京:地质出版社,2007

2 林耀庭,唐庆. 四川盆地卤水分布及开发前景展望[J]. 化工矿产地质,1999, 21(4)

3 林耀庭. 四川盆地三叠纪卤水成藏条件[J]. 化工矿产地质,2007,23(1)

4 林耀庭,何金权,王田丁,等. 四川盆地中三叠统成都盐盆钾卤水地球化学特征及其勘查开发前景研究[J]. 化工矿产地质,2002, 24(2)

5 王东升,田荣和,候远之,等. 四川盆地盐卤水及其中溴碘硼锂钾的形成和富集规律[R]. 中国地质科学院水文所,1982

6 刘敬党,肖荣阁,王文武,等. 辽东硼矿区域成矿模型[M]. 北京:地质出版社,2007

7 刘敬党,王文武,杨晓明,等. 辽东营口地区硼矿资源评价[J]. 化工矿产地质,2006, 28(增刊)

8 中国地质科学院矿床所. 西藏盐湖硼矿研究报告[R]. 中国地质科学院矿床所,1974

9 魏纯武. 青海大柴旦湖硼矿矿区资源概况及其开采利用现状[R].青海海西川工业局,1980

10 夏学惠,赵玉海,闫飞. 辽东—吉南地区硼矿床地质特征及成矿远景[J] . 化工矿产地质,2007,29(3)

11 姜春潮,郑绵平,王培君,等.中国硼矿床[A].见:《中国矿床》编委会.中国矿床(下册)[C]. 北京:地质出版社,1994.60~107

12《中国化工矿产地质概论》编写组. 中国化工矿产地质概论[R]. 化工地质研究院 ,2001

13 云连涛. 全国硼矿资源调查报告[R]. 化工地质研究院,1984

DISCUSSION ON CHINA BORON-CONCENTRATING AREA AND THE RESOURCE POTENTIAL

Shao Shining Xiong Xianxiao
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ,Zhuozhou, Hebei, 072754, China

The paper divides China boron deposits into four types and eight styles according to the analysis on their cause of formation, those are sedimentary metamorphic type, modern saline sedimentary type, skarn and underground brine type, the most important ones of which are sedimentary metamorphic and modern saline types. On the basis of boron-forming zone classification plan, as well as the forming regularity and geological structure background, we also classify five sedimentary metamorphic, modern saline sedimentary, skarn and underground brine boron-concentrating areas, including Liaoning-Jilin sedimentary metamorphic type,Sichuan-Hubei underground brine type, Hunan-Guangxi skarn type, Tibet modern saline and Qinghai Chaidamu modern saline type. The underground brine and saline boron in depth and periphery part of Liaoning-Jilin, Sichuan-Hubei district, have more potential for comprehensive utilization.

China, boron, boron-concentrating area, resource potential

P619.219

:A

:1006-5296(2010)02-0065-10

❶全国化工矿产资源潜力预测项目之一,项目编号:1212010633909

* 第一作者简介:邵世宁(1954~),男,主要从事地质及区域地质调查工作,高级工程师

2010-03-11

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