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鉛鋅資源還剩多少

發布時間: 2022-05-27 08:59:05

① 求~~~中國各省市鉛鋅礦資源分布!

中國鉛鋅礦產地,截至1996年底統計數據:鉛732處,鋅772處,有27個省、區、市發現並勘

查了儲量。其中,鉛礦保有儲量在150萬t以上的有10個省、區,依次為雲南609.71萬t、廣

東412.97萬t、內蒙古335.24萬t、甘肅274.40萬t、江西263.09萬t、湖南246.75萬t、四川

200.56萬t、廣西181.22萬t、陝西175.78萬t、青海171.30萬t,這10省區的合計儲量佔全國

鉛儲量的80%。鋅礦儲量在200萬t以上的有13個省、區,依次為雲南2053.20萬t、內蒙古

1274.63萬t、甘肅848.09萬t、廣西697.58萬t、廣東664.35萬t、湖南641.84萬t、四川513.68萬t、

河北383.27萬t、江西367.30萬t、陝西294.10萬t、青海240.38萬t、浙江238.46萬t、福建

221.87萬t,這13省區的合計儲量佔全國鋅儲量的90%。全國鉛鋅礦分布及主要礦產地儲量、利

用情況見圖3.8.1和表3.8.4。

鉛鋅礦儲量在東部、中部、西部三大經濟地帶分布比例:東部沿海地區,鉛佔26.2%、鋅

佔25.2%;中部地區,鉛佔30.8%、鋅佔30.7%;西部地區,鉛佔43%、鋅佔44.1%。

② 國內外沉積鉛鋅礦研究現狀

沉積岩型鉛鋅礦床是指賦存於碳酸鹽岩和硅質碎屑岩中,且成因與岩漿活動無關的一類鉛鋅礦床,是世界上鉛鋅資源的主要來源(Leach et al.,2005)。根據賦礦圍岩岩性和成礦元素組合的不同,可細分為砂岩型(Sandstone-type,SST)鉛礦、砂岩型鉛鋅礦、密西西比河谷型(Mississippi Valley-type,MVT)鉛鋅礦、沉積岩容礦塊狀硫化物型(Sedimentaryexhalative,SEDEX)鉛鋅礦4類。其中SEDEX 型礦床主要形成於陸內裂谷-裂陷環境,是對流循環的中溫(220~290℃)、中低鹽度(3%~13%)流體(Basuki et al.,2004)發生噴流-沉積作用形成的同生塊狀Pb-Zn硫化物礦體,呈層狀和透鏡狀賦存於碎屑岩建造中(Large,1988;Sangster,1990;Huston et al.,2005)。MVT鉛鋅礦是指賦存於台地碳酸鹽岩中成因與岩漿活動無關的淺成後生層狀鉛鋅礦床(Leach et al.,1993),因其代表地區位於美國中部密西西比河流域而得名(Leach et al.,2005)。MVT鉛鋅礦床提供了世界上約25%的鉛鋅資源,它們分布於全球,以北美和歐洲最為豐富(Leach et al.,2005)。MVT型礦床主要形成於陸內裂谷盆地(Clendenin et al.,1990;Sangster,1990)或造山帶前陸盆地環境中(Bradley et al.,2003),是低溫(80~220℃)、高鹽度(>15%)、高氧逸度的盆地鹵水長距離運移匯聚(Garven,1985,1986,1995;Leach et al.,1986;Chi et al.,1998;Nakai et al.,1990),並在未變形的台地型碳酸鹽岩建造內部淀積Pb-Zn硫化物而形成的後生礦床(Sverjensky,1986,1987,1989;Sangster,1990;Leach et al.,1993)。SST型礦床以海相石英砂岩含礦建造及鉛鋅礦石高Pb/Zn值(Bjorlykke et al.,1981)區別於MVT型礦床。SSC型礦床又稱砂岩型Cu礦,通常產於砂岩紅層內部,與富含硫酸鹽的膏鹽建造和還原前鋒密切相關(Misra,2000),主要含水層為紅層本身(Bjor-lykke et al.,1981),盆地鹵水具有中等鹽度和中性pH值,成礦物質通過盆地鹵水從紅層萃取而來(Misra,2000)。近年來,對這4類礦床的深入研究,有效地指導了鉛鋅礦床的找礦勘查。

以沉積岩為容礦圍岩的鉛鋅礦床種類繁多,儲量巨大,是世界上鉛、鋅資源的主要來源(楊慶坤等,2010),一直受到廣大礦床地質工作者的重視。由於這類鉛鋅礦床分布廣泛,成因復雜,其成礦作用和成礦規律已經成為當前區域成礦學研究的前沿熱點之一。

一、MVT礦床基本特點

MVT型鉛鋅礦是指賦存於台地碳酸鹽岩中,提供了世界上約25%的鉛鋅資源,它們分布於全球,MVT型礦床主要形成於陸內裂谷盆地或造山帶前陸盆地環境中,並在未變形的台地型碳酸鹽建造內部淀積Pb-Zn硫化物而形成的後生礦床。

MVT礦床又具有以下基本特點(Leach et al.,2005):①礦床產出於造山帶邊緣前陸環境或靠近克拉通一側的沉積盆地環境;②容礦圍岩以白雲岩為主,僅有少數礦床產於灰岩中;③礦床具有後生特徵,其形成與岩漿活動無直接聯系;④可發育層控的、斷層控制及受喀斯特地形控制的礦體,礦體形態變化較大,可以為層狀、筒狀、透鏡狀、不規則狀等;⑤礦物組合簡單,主要為閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦、白鐵礦、白雲石、方解石和石英,僅在少數礦床/礦區發育重晶石和螢石,個別礦區發育有含銀或者含銅的礦物;⑥硫化物通常交代碳酸鹽岩或充填開放孔隙空間,組構變化較大,礦石由粗粒到細粒,由塊狀到浸染狀;⑦圍岩蝕變主要有白雲岩化、方解石化和硅化,主要涉及圍岩的溶解作用和重結晶作用等;⑧最重要的控礦因素為斷層、破碎帶和溶解坍塌角礫岩等;⑨成礦流體為低溫中高鹽度盆地流體,溫度一般為50~250℃,鹽度一般為10%~30%;⑩金屬和硫具有殼源特徵。

二、MVT礦床研究方法

1.MVT型鉛鋅礦流體包裹體

流體包裹體:對於MVT這類低溫熱液礦床而言,流體包裹體的溫壓數據是研究成礦系統的基礎,也是地球化學分析的基本方法。對不透明礦物流體包裹體觀察的紅外顯微技術在礦床學研究中也有重要意義(張本仁,2005)。

Leach等(1993)和Basuki等(2004)對MVT礦床統計,包裹體均一溫度為50~250℃,但多在90~150℃之間,這一溫度通常比礦化時正常的地溫梯度或估算的地層埋藏溫度要高,可能與盆地下部存在熱對流或者礦床下部基底岩石中有深部循環流體上升影響正常地溫梯度有關(Leach et al.,2005)。包裹體的鹽度在10%~30%之間(Leach et al.,2005),許多MVT礦區,如愛爾蘭Midland地區、密蘇里地區、上西里西亞地區和Cevennes山脈地區,礦床的形成溫度超過由地溫梯度推算的溫度(據埋藏的地層厚度估算),故推斷MVT礦床可能形成於高地溫梯度的環境中,或與盆地深部對流熱傳遞(密蘇里地區)或基底岩石中深部循環的上升流體(波蘭U per Silesia和愛爾蘭Midland地區)有關(Leach et al.,2005)。包裹體的鹽度在10%~30%之間(Leach et al.,2005),與油田水組分相似,反映了MVT鉛鋅礦成礦流體為盆地鹵水起源(Hanor et al.,1979)。Hanor等(1979)認為主要是蒸發鹽溶解、同源鹽鹵水混入或者發生過蒸發作用的地表水滲入導致了鹵水的形成。Kharaka等(1987)及kesler等(1996)利用現代盆地鹵水中離子含量判斷源區,基本支持Hanor等(1979)的觀點。

2.MVT型礦床同位素測年

氧、碳同位素:碳酸鹽岩是MVT鉛-鋅礦的賦礦圍岩,用δ18O,δ13C值可以指示碳酸鹽類礦物的形成背景。應用共生礦物對的氧同位素來反演成礦溫度是其重要的應用之一。在川滇黔地區從含礦方解石、白雲石到近礦的碳酸鹽岩圍岩δ18O和δ13C值有升高的趨勢,表明成礦流體應該含有富集輕18O 和13C 等同位素的大氣降水,而作為圍岩的沉積碳酸鹽岩(灰岩、白雲岩等)則富集重同位素(周朝憲,1997;張長青,2005)。

鉛同位素:MVT鉛-鋅礦床多數情況下呈現混合型鉛同位素演化。利用鉛同位素的演化線可分析成礦物質的來源,鉛同位素組成則可探討其成礦物質的多源性。青藏高原東北部多數賤金屬礦床的Pb同位素組成介於區域上地殼Pb組成范圍內,類似於MVT型礦床,顯示Pb等金屬元素來源於上地殼岩石(Vaasjoki et al.,1986;Sangster,1990)。

同位素定年:目前主要的同位素定年有Rb-Sr,Sm-Nd,U-Th-Pb等。其中SmNd同位素定年法是近幾年才開始應用的,某些陸殼中的熱液礦床的形成過程中稀土元素內部會發生分餾,致使一些熱液礦物的Sm/Nd值變化很大,甚至遠高出地殼岩石的正常值(李華芹,1992;彭建堂,2003)。

3.控礦因素

MVT地區鉛鋅礦主要控礦因素為斷層破碎帶、溶解坍塌角礫岩、生物礁-生物碎屑碳酸鹽組合及基底隆起等(Repetski,1996)。其中斷層和破碎帶是MVT地區重要的控礦因素,許多礦體集中產於張性斷層帶內及其附近,如愛爾蘭Midland(Hitzman,1999)和Upper Silesia地區礦石集中於正斷層中(Kibitlewski,1991);Viburnum Trend礦體集中產於與扭性斷層有關的張性空間中(Clendenin,1993;Clendenin et al.,1994);密蘇里地區礦體集中於張性斷層內(Hudson,2000);在Cevennes山脈地區,走滑斷層之間的張裂帶對礦石起著重要控製作用(Bradley et al.,2003)。礦體沉澱均與碳酸鹽礁雜岩有關,如Pine Point礦體位於溶解坍塌角礫岩中,角礫岩發育於生物礁-生物碎屑碳酸鹽組合中(Rhodes et al.,1984)。

4.MVT型鉛鋅礦成礦流體運移

目前,MVT型鉛鋅礦成礦流體運移主要存在3 種模式,即沉積和壓實作用模式、地形或重力驅動模式及熱-鹽對流循環模式。

沉積和壓實作用模式:驅使流體發生運移的原動力為沉積壓實作用和成岩過程中孔隙度變化引起的壓力梯度。Cathles等(1983)認為沉積盆地發生快速沉積和壓實作用,在上覆地層壓力和側向應力存在的情況下,流體迅速轉移,在礦集區內形成異常高壓,因此流體包裹體溫度通常超過正常壓力梯度下的溫度。

地形或重力驅動模式:其過程為流體在重力的驅動下,在盆地邊緣造山隆起區,在頁岩地層的阻隔下,沿碳酸鹽岩或砂岩等透水層運移。該模式可以很好地解釋北美地區的Pine Point礦床流體沿Slave 湖剪切帶運移的過程(Hitchon,1993)。Bethke 等(1988)模擬了Ouachita造山帶流體從Arkorma盆地邊緣隆起部位流動的過程,很好地解釋了淺部地層經歷高溫和岩石中具有較高水岩比值的特徵。

熱-鹽對流循環模式:熱-鹽對流循環形成於伸展環境下的流體溫度和鹽度的增高,裂谷盆地形成階段是重力驅動流體系統向熱-鹽對流循環系統轉化的開始。長時間的小規模對流循環可以形成大面積的碳酸鹽化作用(Morrow,1998)。Russell(1986)提出密度驅動是愛爾蘭Midland地區主要的流體運移機制,最終導致礦體主要沿後期活化的加里東構造帶分布。

三、特提斯成礦域與沉積岩有關的鉛鋅礦床成礦特徵

特提斯成礦域中與沉積岩有關的鉛鋅礦床分布廣泛、延伸穩定,從土耳其的西南部沿Taurus帶向東經伊朗的鉛鋅礦帶,至巴基斯坦,再從青藏高原東部向南至中南半島泰國等地。這條鉛鋅礦帶中包含有不同成因類型、不同成礦背景的眾多礦床,顯示出特提斯演化的復雜性和成礦的多樣性。

現有資料表明,伊朗、土耳其等地的鉛鋅礦床都受白堊紀末—中新世大陸碰撞擠壓的影響,流體大規模運移形成。土耳其的Taurus成礦帶,代表礦床有Bayindir層控鉛鋅礦床位於西安那托利亞的曼德列斯地塊北部,含礦層位出露於南北走向的平卧褶皺的核部及兩翼。鉛鋅成礦年齡為早奧陶世,與奧陶紀—早志留世的Sb-Hg-W組合具有相似的成因,鉛鋅成礦與同期海相火山活動有關(O.ÖDora.,1977)。位於土耳其中部Yahyali地區,產出有9個鉛鋅礦床,均為碳酸鹽岩容礦,層控、構造控礦特徵明顯,其圍岩為破碎結構及岩溶包含結構。這些礦床大多經歷了風化和表生過程,礦石品位為18%~34%鋅,2%~10%鉛。礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦、白鐵礦、黃鐵礦及表生礦物針鐵礦、菱鋅礦、銅藍及鉛礬等;脈石礦物有白雲石、方解石和石英。原生礦床(如Goynuk和Celaldagi Desandre)形成於晚三疊世—早白堊世的穩定大陸邊緣,而再生礦床則發生於大陸邊緣塊狀斷層的形成過程中(Osman Koptagel et al.,2005)。

伊朗Zagros造山帶中的Kuh-e-Surmeh礦床、Sanandaj—Sirjan構造帶中的Irankuh礦床(Ohazban et a1.,1994)、Anjireh-Vejin礦床,與Emarat及Irankuh同在Malayer-Esfahan成礦帶,薩南達-錫爾詹縫合帶(Sanandaj-Sirjan zone)中部。為著名的四大礦山(Reichert,2007):Irankuh(儲量20mt,品位2.5%Pb和11.0%Zn),Emarat(儲量10Mt,品位2.2%Pb及6.0%Zn),Ahangaran(儲量1.52Mt,品位3.7%Pb)及 Takiyeh(Rajabi A et al.,2012)。此外,還有很多礦床正在勘探,前景十分廣闊(如Anjireh-Tiran鉛鋅儲量1.2Mt,品位8.3%;Robat和Kuhkolangeh鉛鋅儲量0.9Mt,品位8.6%)。薩南達-錫爾詹縫合帶的演化主要與二疊紀新特提斯洋的形成有關,而後者在白堊紀到第三紀(古近-新近紀)隨著阿拉伯板塊和伊朗板塊的匯聚及陸陸碰撞而消亡(Mohajjel et al.,2003;Agard et al.,2005;Ghasemi et al.,2005)。Malayer-Esfahan成礦帶內發育巨量鉛鋅礦床,均為白堊紀碳酸鹽岩容礦。雖然硫化物礦石是該帶的主要礦石類型,次生非硫化物礦石也是很常見的(如Irankuh礦區)。Irankuh Zn-Pb-Ba礦床產於早白堊世碳酸鹽岩地層,成礦流體沿Irankuh斷裂運移、匯聚沉澱。該礦床具層控特徵,礦體為透鏡狀,礦石主要為開放空間的充填類型,礦物組合主要有閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦和白鐵礦,非硫化礦物有重晶石、白雲石、菱鋅礦和少量石英。其成礦過程可解釋為晚石炭世造山環境中的鹵水運移到斷裂引起的擴張區,與海相成因的富硫酸鹽的流體混合而形成的礦床(Ghazban F et al.,1994)。

伊朗的Kuh-e-Surmeh礦床是賦存於晚二疊世層狀灰岩、白雲岩中,位於伊朗西南部Zagms造山帶Simply前陸褶皺沖斷帶中,是與造山有關的MVT礦床。礦化主要充填於開放空間條件下的角礫碳酸鹽岩中(Liaghat et a1.,2000),平均含Zn 12%,Pb 5.4%,可采達礦石990000 t。礦石礦物主要為閃鋅礦、方鉛礦及少量黃鐵礦、白鉛礦、鉛礬;脈石礦物有白雲石、重晶石、石膏和方解石。礦床成因可以解釋為區域構造壓實作用使Zard-Kuh盆地脫水,驅使盆地源流體進入多孔的Dalan組角礫狀白雲岩岩石中,在高鹽度(15%)低溫條件下(重晶石、方解石包裹體均一溫度為50~150℃)沉澱成礦(Liaghat et a1.,2000)。該類礦床的形成是由於晚白堊世—古近紀弧後盆地關閉,擠壓作用導致盆地鹵水長距離運移,並在成礦條件好的早白堊世地台型碳酸鹽岩建造內沉積成礦(Farhad Ehya et al.,2010)。

在巴基斯坦和印度地段主要表現為伸展成礦,具同生層控的特點,賦存有巴基斯坦Lasbela-Khuzdar噴流-沉積型(SEDEX)鉛鋅礦帶。大地構造上屬印度古老陸塊西北緣,在侏羅紀新特提斯洋盆擴張時,該區為新特提斯洋盆南部的被動陸緣,沉積有杜達(Duddar)、蘇邁(Surmai)、貢嘎(Gunga)、頓格(Dhungei)4個礦床,構成著名的巴基斯坦Lasbel Khuzdar鉛鋅礦帶(Silitoe,1978;Turner,1992;Jankovic,2001;Leach et al.,2005b)。

進入青藏高原東部,為擠壓驅動流體、後生成礦模式,但含礦建造時代、礦體賦存方式等也不盡相同。卡蘭古鉛鋅礦床位於塔里木板塊西南緣的晚古生代碳酸鹽台地環境中。該礦床受卡蘭古向斜控制,礦體主要產於向斜兩翼的白雲岩或白雲岩化灰岩中,礦體形態復雜,富礦段往往賦存於多組斷裂構造交匯部位。礦石根據其結構大體可分兩類:一類呈角礫狀構造,硫化物呈浸染狀,共(伴)生赤鐵礦和磁鐵礦;另一類礦石中硫化物以膠狀、草莓狀結構為主。礦物成分主要為方鉛礦;其次有黃銅礦、黃鐵礦及一些次生礦物;脈石礦物主要為白雲石、方解石等。在成礦作用過程中,成礦金屬(鉛鋅)以硫氫配合物形式遷移,喜馬拉雅期逆沖推覆褶皺作用所引發的大規模熱鹵水運移、循環,導致了礦物質的進一步富集、沉澱(匡文龍等,2002)。

青藏高原東北部許多重要的喜馬拉雅期硫化物礦床,如滇西金頂巨型鉛鋅礦床、白秧坪超大型Ag-Cu-Pb-Zn礦集區和金滿中型Cu礦床及青南莫海拉亨、東莫扎抓大型鉛鋅礦床和茶曲帕查鉛鋅礦床(超大型遠景)等,均產於碰撞造山帶環境。這些MVT型礦床、礦點的時空分布和礦化特徵表明,在青藏高原東北部形成了一個長達1000km、受大規模逆沖推覆構造系統控制的鉛鋅多金屬礦帶(侯增謙,2008)。作者研究認為東莫扎抓鉛鋅礦賦存於上三疊統結扎群波里拉組灰岩中,礦體呈層狀、似層狀產於角礫發育灰岩中,礦石礦物以閃鋅礦、方鉛礦為主,脈石礦物主要為黃鐵礦、白雲石、方解石、石英等,礦石呈角礫狀、脈狀構造,膠狀、粒狀結構,受層間斷裂控制賦存於碳酸鹽岩組礦床。

賦存於由碳酸鹽岩組中Pb,Zn礦床向南延續至中南半島,泰國等地的鉛鋅礦床是白堊紀末—中新世受大陸碰撞擠壓的影響,流體大規模運移形成。泰國的Padaeng礦床,位於泰國西部Mae Sod附近,是世界上第一個次生的非硫化物型鉛鋅礦(Reynolds et al.,2003),目前的資源數量為5.14億t,Zn品位為12.0%。由於多雨潮濕,該礦床大部分已氧化成為非硫化物型Zn礦。該礦床產於中侏羅統碳酸鹽-碎屑岩岩系中,位於NW向Padaeng斷裂上盤,層控特徵明顯,產於NW傾向、高度風化的中侏羅世白雲質砂岩。非硫化物型Zn礦石主要為菱亞鉛礦,含少量菱鋅礦和水鋅礦,硫化物型鉛鋅礦化廣泛發育在Padaeng礦床附近,如Pha De和Hua Lon礦床,富閃鋅礦,含少量方鉛礦和黃鐵礦,礦體屬層控型,填充於小規模的開放空間中。非硫化物型礦床形成於中新世的Mae Sod山間盆地邊緣,由於硫化物礦體抬升、氧化而成。

③ 廣西境內錫鉛鋅銀銻資源總量預測

4.6.1.1 德爾菲法

德爾菲法是一種客觀地綜合多數地質學家經驗與主觀判斷的技巧,選聘若干名對評價區礦產與地質情況相當熟悉的專家作為咨詢人員,每位專家在收到意見征詢表後應在規定時間內做出回答,如得到的答案基本一致或相近,德爾菲班長將每位專家的答復用統計方法得出一個綜合結果,並重新提請每位專家考慮,要求重新答復,如此一輪一輪地進行,直到收到的回答與前次結果相同為止。專家的水平和他們做出回答的一致性,是德爾菲法成敗的關鍵。

具體操作中,作者按大地構造分區(圖4.16)作為預測單元。預測量包括已探明和未知礦產儲量在內。預測深度限於地表以下1km。選聘10名專家作為咨詢人員,實際受聘有6人,基本上滿足統計要求。

詳細制定各種「意見征詢表」及回答問題的格式,每個參數按概率形式回答,即「最少」代表著按95%的可靠性估計,「最多」代表5%的可靠性估計,「最可能」值代表著出現概率最大的值。每位專家收到征詢表後獨立地依據他對當地地質情況的分析和判斷做出回答。班長收到的征詢表均符合要求,共進行了兩輪咨詢,至第二輪時收到的回答基本一致。

用統計方法綜合各位專家的答復,以錫資源總量預測為示範,表4.6是一個有關錫的意見征詢和統計表。

4.6.1.2 蒙特卡洛法

蒙特卡洛法是一種模擬方法,這種方法所依據的資料,一是已有礦床的統計結果,二是某些參數需由專家主觀估計。首先將各位專家關於區內礦床數分布概率的意見綜合起來,然後根據實際的礦石噸數-品位分布資料,模擬「找礦」過程,最終獲取全區的礦產資源總量,由這一途徑獲得的數據,在地質上的可靠性當然會超過單憑專家經驗做出的估計。這種方法的整個過程可分為如下步驟:

圖4.16 廣西構造分區示意圖

Ⅰ.桂中加里東地槽褶皺帶;Ⅱ.桂南海西地槽褶皺帶;Ⅲ.桂西印支地槽褶皺帶;Ⅰ1.桂北隆起;Ⅰ2.柳州坳陷;Ⅰ3.桂東北過渡帶;Ⅰ4.大瑤山隆起;Ⅰ5.雲開隆起;Ⅲ1.都陽山隆起;Ⅲ2.右江坳陷;Ⅲ3.西大明山隆起;Ⅲ4.十萬大山坳陷

表4.6 廣西錫資源總量預測意見征詢表

1)礦床的某些數字特徵,如礦體數目、礦體規模、金屬平均品位、礦體中的礦石噸數及金屬噸數等,反映了成礦作用重要的自然特徵。收集區內已有礦床、金屬噸數及其品位,其結果整理成表4.7形式的關聯表,並分別求出品位與噸數的邊緣累計相對頻率,後者被當作邊緣累計概率的一種估計。

表4.7 礦床數分布關聯表

2)由聘請的地質專家對全區可能存在的礦床數做出主觀估計(利用德爾菲法得出全區礦床數的最大值、最可能值和最小值)。

3)進行蒙特卡洛模擬,並整理所獲得的結果。

例如,研究中採用了71個錫礦床作為該區最可能存在的全部礦床的估計值。根據實際資料得到的金屬噸數-品位關聯表,計算了相對頻率與累計相對頻率。用蒙特卡洛抽樣,在[0,1]中的每個隨機數,視其落入哪一個品位級別內,就表示在這個級別「有一個礦床」,至於這個礦床屬於哪一個級別,則由另一個[0,1]上的隨機數確定。抽樣71次得出的模擬結果見表4.8。由這個結果可以計算出不同品級與不同儲量級別產出的金屬錫儲量分布關聯表(表4.9),從這些結果可估算出該礦帶的潛在金屬資源量為165.85萬噸。

表4.8 廣西錫礦床數分布抽樣模擬關聯表

續表

表4.9 蒙特卡洛法模擬廣西錫礦資源量分布關聯表

4.6.1.3 蒙特卡洛法模擬結果

根據廣西已知錫、鉛、鋅、銀、銻礦床的金屬資源量及相應金屬的平均品位,按資源量及品位分組建立廣西錫、鉛、鋅、銀、銻礦床數分布關聯表。根據專家礦床數估計值(用最可能值)和累計頻率,通過蒙特卡洛模擬,得出新的礦床數關聯表,最後根據資源量分組和品位分組的礦床個數乘以相應的資源量分組的組中值,即為該品位分組的資源量,然後累加求和,就是資源量總合式估計值。模擬結果如下:

1)總合式錫金屬資源量為165.85萬噸,而區內已探明錫金屬資源量(表內+表外)為150多萬噸,未探明的資源量剩餘不多。區內錫礦資源的特點是金屬頓數低於2萬噸的礦床數佔了78%,而其累計資源量佔29%,大型、特大型礦床資源量佔了絕大部分。

2)總合式鉛金屬資源總量為374.9萬噸,而已探明的金屬資源總量為200萬噸,還有170萬噸金屬資源尚待發現,找礦潛力大。平均品位低於1%的礦床佔了43%,以低品位礦床居多。

3)總合式鋅金屬資源總量為1375.3萬噸,而已探明的金屬資源總量為750萬噸,還有600萬噸金屬資源尚待發現,找礦潛力大。

4)總合式銀金屬資源總量為19265噸,已探明的金屬資源總量為7000噸,還有12000噸金屬資源有待發現,找礦潛力巨大。

5)總合式銻金屬資源總量為156.6萬噸,已探明的金屬資源總量為100萬噸,還有三分之一資源量有待發現。

④ 鉛鋅礦的礦產分布

我國鉛鋅礦產分布廣泛,但查明資源儲量主要相對集中幾個省區。已有 27個省、區、市發現並勘查了鉛鋅資源,但從富集程度和現保有儲量來看,主要集中於雲南、內蒙、甘肅、廣東、湖南、廣西等6個省區,鉛鋅合計儲量大於800萬噸的省區依次為雲南2662.91萬噸、內蒙古1609.87萬噸、甘肅1122.49萬噸、廣東1077.32萬噸、湖南888.59萬噸、廣西878.80萬噸,合計為8239.98萬噸,佔全國鉛合計儲量12956.92萬噸的64%。從三大經濟地區分布來看,主要集中於中西部地區,其中鉛資源儲量佔73.8%,鋅資源儲量佔74.8%。

⑤ (四)我國鉛鋅礦評價和資源質量的一些問題

我國鉛鋅礦普查勘探工作,從20世紀50~60年代的就礦找礦,已發展到今日運用新的成礦理論開展成礦遠景區劃和成礦預測,利用地、物、化、遙感綜合手段和現代找礦技術,發現和探明了一批大、中型鉛鋅礦床,使我國鉛鋅資源量始終保持增長勢頭。在探明的大、中型礦床中,有58%已開發利用。凡經勘探並獲國家儲委批準的鉛鋅礦區,探采驗證表明基本上滿足了礦山建設和生產要求,礦山經濟效益較好,只有個別礦區探明儲量減少較多,影響了礦山建設和生產。但是,在過去勘探工作中存在的主要問題是忽視了地質技術經濟評價研究,使探明的鉛鋅儲量中,近期不能利用的「呆礦」較多。暫難利用的原因主要有:①氧化礦,選冶技術不過關;②鐵、金等礦產伴生,鉛鋅選冶工藝復雜或成本高,企業經濟上不合算;③因水文工程地質條件,開采困難;④交通運輸或能源困難;⑤可采工業品位低,礦山虧損等等。隨著我國經濟體制改革,對普查勘探工作中技術經濟評價日益受到重視,使礦床評價周期縮短,單位礦量勘查成本不斷降低,提高了未來礦山的經濟效益。

凡是提供礦山做設計依據的地質勘探報告所採用的具體工作指標,一般均由礦山設計部門進行經濟核算和比較研究後,由省級以上工業主管部門確定。這樣的工業指標通常與當前開采、選冶技術和管理水平、各省(自治區)工業發展基礎,以及礦山的交通運輸、水、電等外部條件相適應,使未來礦山能正常生產和有利可圖。但是,許多鉛鋅礦床在評價時,常採用一般參考工業指標,鉛鋅累計最低開采品位在2%左右,部分在3%左右,顯得偏低,實際上都是一些中、低品位礦。世界上大多數國家鉛鋅最低開采品位在4%以上。我國東部鉛鋅礦床的最低開采品位也應在4%以上,才能使礦山有贏利,只是在伴有綜合利用的礦產資源時,如湖南桃林,通過經濟核算最低開采品位才可適當放低。就我國西北、西南偏遠地區交通不便的礦山而言,即使鉛+鋅含量達到6%,甚至8%,也是無利可圖的。我國鉛鋅儲量表中,這樣低品位的礦床雖然絕大多數是小型礦床或礦點,但是它們實際上是「呆礦」,甚至地方鄉鎮企業都不願問津。特別是金礦、金銀礦或銅礦中伴生的鉛鋅礦,平均品位不到0.5%(Pb+Zn),甚至不到0.1%(Pb+Zn),礦石利用時鉛鋅常常也不順便回收,這部分鉛鋅儲量實際上已無意義,不應列入全國儲量表中。

鉛鋅氧化礦,特別是鋅氧化礦,常被劃為表外礦或不進入儲量表內。近年來,國外應用濕法選冶技術,對鋅氧化礦取得了成本低、回收率高、礦山經濟效益好的效果,越來越重視氧化礦的勘查、開發和利用,甚至是中、低品位礦石。隨著我國選冶技術的發展,鉛鋅氧化礦就可能變活,對我國南方許多鉛鋅礦床來說有著重要意義。

⑥ 鉛鋅礦在中國分布

礦產地分布廣泛,但儲量主要相對集中幾個省區。目前,已有 27個省、區、市發現並勘查了鉛鋅資源,但從富集程度和現保有儲量來看,主要集中於6個省區,鉛鋅合計儲量大於800萬噸的省區依次為雲南2662.91萬噸、內蒙古1609.87萬噸、甘肅1122.49萬噸、廣東1077.32萬噸、湖南888.59萬噸、廣西878.80萬噸,合計為8239.98萬噸,佔全國鉛鋅合計儲量12956.92萬噸的64%。從三大經濟地區分布來看,主要集中於中西部地區,鉛儲量佔73.8%,鋅儲量佔74.8%。

⑦ 主要礦種勘查成果——鉛鋅

新發現礦產地92處(圖21),完成階段性勘查礦產地167處(圖22)。

圖22 2007年鉛鋅礦完成階段性勘查礦產地個數及勘查程度結構圖

廣西南丹縣銅坑錫礦接替資源勘查,新增(333)資源量鋅77.14噸,銅3.70萬噸,銀309噸,同時在銅坑深部區新增錫(333)資源量10486噸。

青海省雜多縣東莫扎抓鉛鋅礦普查,新增鉛鋅資源儲量(333)20萬噸,累計控制(333+334)資源量80.6萬噸。

鄂西神農架冰洞山鉛鋅礦已初步控制資源量180萬噸。

湘西龍山—保靖鉛鋅礦已初步控制資源量200萬噸左右。

陝西馬元新發現鉛鋅礦產地3處,獲得鉛鋅資源量134.89萬噸,馬元全區可獲得鉛鋅資源量300萬噸。

河北省張北縣石頭囫圇鋅礦地質普查,可新增鋅資源量92.7萬噸,鉛資源量11.26萬噸。

⑧ 利用分形法對金鉛鋅礦資源總量預測

7.2.1.1 金礦資源總量預測

(1)西秦嶺成礦帶中東段金資源現狀

據收集的資料統計,目前西秦嶺成礦帶中東段金礦床共202個,資源總量1100042.78kg,其中超大型金礦1個(陽山金礦),資源量300000kg,占礦床(點)個數0.5%,占資源總量的27.3%;特大型礦床3個,資源量243668kg,占礦床(點)個數的1.49%,占資源總量的22.15%;大型金礦床10個,資源量290015kg,占礦床(點)個數的4.95%,占總資源量的26.37%;中型金礦床(點)22個,資源量209187kg,占礦床(點)個數的10.9%,占總資源量的19%;小型金礦床28個,資源量57137kg,占礦床(點)個數的13.9%,占總資源量的5.2%。

(2)分形法對金礦資源總量預測

Mandelbrot(1982)在其著作《自然分形幾何》中引入了分形的概念;分形幾何的主要概念是分維(FractalDimension),它是描述分形的定量表徵參數。分維又稱為分形維或分數維,在一般情況下是一個分數(可以是整數,也可以是非整數),為表徵自然界普遍存在的不規則性、復雜性提供了科學方法。

分維有許多不同的表達式,人們常談的分維是立足於自相似性的,可用下式表達:

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

式中:D表示分維;r表示測量中所使用的尺度;N(r)表示用尺度r測量得到的集合。

式7.1提供了測定分維的方法,即只要測出一系列的r與相應的N(r),在雙對數坐標下,N(r)-r直線部分的斜率就是研究對象的分維D。需要指出,從理論上講r的變化是無限量的,但在實際應用中卻是有限量的,且存在著標度區。

1983年,Mandelbrot首先將分形分布理論應用於建立礦體的空間分布模型。近年來,分形理論的研究與應用發展相當迅速,地質學家已經將分形理論引入到地質學的許多方面,在礦床學領域有很多應用實例,如Carlson(1991)用分形理論研究美國西南成礦省,金-銀礦床的空間分布,Blenkinsop研究非洲辛巴威金礦床的空間分布,沈步明等(1993)研究了新疆某金礦的分維數特徵,張哲儒等(1993)研究了貴州紫木凼金礦的鑽孔品位分形分布,DavidJ.Sanderson等(1994)總結了西班牙LaCodosera金礦石英脈厚度與品位之間的分形關系,K.J.W.McCaffrey等(1996)研究了西班牙Curraghinalt金礦床的分形分布特徵,Monecke等(2001)研究了澳大利亞Hellyer礦區VHMS型鉛鋅礦床的分形分布。宋保昌(2002)研究了山西堡子灣金礦分形分布,許順山(1999)研究了紫金金礦的分形特徵。李長江(1999)研究了世界大於50t的金礦的儲量分布和中國大於2t的金礦的儲量分布,以及對中國總的資源量進行了預測。

礦床數量與資源量的分形關系式為

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

式中:N0為具有某一確定資源量M0的礦床數目;N為資源量M大於M0的礦床數目;D為分維數。

如果以Nc表示資源量大於M的礦床累積數;則式7.2轉換為

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

式中:Nc為資源量大於M的礦床累積數;k為比例系數。

引入Barton和Scholz(1985)結果,對式7.3定義一密度函數(頻目作為資源量的一個函數):

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

則分布函數:

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

則根據金礦資源量大於M的礦床數目Nc與M的關系的分形統計參數,由式7.6對潛在的規模大於金礦床的總量進行估算。

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

式中:n為一個區域內資源量為Mi(i=1,2,3…,n)的礦床數目;Mcacl為礦床的總資源量;k為資源量-數量分形關系式中的比例常數;D為分維數。

據收集的資料不完全統計,西秦嶺成礦帶中東段大於1t的金礦床數目62個,大於2t的金礦床數目51個,大於5t的金礦床數目36個,大於20t的金礦床數目14個,大於50t的金礦床數目4個,大於100t的金礦床數目1個(表7.13)。

表7.13 金礦床規模大於M的礦床數目

圖7.18 金礦資源量大於M的礦床數Nc與M的關系

投在雙對數坐標圖上(圖7.18),可以看出資源量大於1t的金礦床資源量-數量分布線中,資源量從50t開始明顯變化,數據點下偏,小於2t的金礦床數據點也下偏。這是礦床勘查過程中的「記不全」和「沒查全」所造成。

取2~50t的礦床利用最小二乘法進行擬合,則與分形數D=1.22的直線吻合較好,無標度區間在2個數量級,表明西秦嶺成礦帶中東段金礦床資源量-數量是分形分布。圖7.18暗示在西秦嶺成礦帶中東段還有相當數量的潛在的大型、超大型金礦。

目前西秦嶺成礦帶中東段已知20~50t的金礦床有10個,取平均資源量為35t代入式7.2得相關線是

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

由式7.7預測西秦嶺成礦帶中東段還可以找一批50~500t的大型、超大型、特大型金礦。

另外,目前西秦嶺成礦帶中東段金礦資源大於100t的特大型金礦為陽山金礦(300t)一個礦床,由圖7.18分析得出陽山金礦資源量至少可達350t。

利用式7.6進行西秦嶺成礦帶中東段金資源規模大於50t的資源總量進行估算,設Mmax=1000t,由圖7.18及式7.7得Mmin=50t,k=52.9,D=1.22,求得ΣMcacl=1756.8t,減去已發現的大於50t的金資源量543.668t,則西秦嶺成礦帶中東段潛在的大於50t的金礦床的資源量為1213.132t。

7.2.1.2 利用分形法對鉛鋅礦資源總量預測

(1)西秦嶺成礦帶中東段鉛鋅礦資源現狀

西秦嶺地區鉛鋅礦主要產於西成盆地,鳳太盆地,近幾年在卓尼縣發現產於石炭系中的鉛鋅礦;礦圍岩是海相碳酸鹽岩、泥岩。

據收集的資料統計,目前西秦嶺成礦帶中東段鉛鋅礦床(點)共85個,資源總量2922.4萬t;其中特大型礦床1個,資源量800萬t,占礦床(點)個數的0.99%,占資源總量的27.4%;大型礦床12個,資源量2139.216萬t,占礦床(點)個數的11.9%,占總資源量的73.2%;中型礦床(點)11個,資源量370.6092萬t,占礦床(點)個數的10.9%,占總資源量的12.7%;小型礦床14個,資源量70萬t,占礦床(點)個數的13.9%,占總資源量的2.4%。

(2)分形法對鉛鋅礦資源總量預測

西秦嶺成礦帶中東段鉛鋅礦據收集的資料不完全統計,西秦嶺成礦帶中東段大於5萬t的鉛鋅礦床數目38個,大於10萬t的鉛鋅礦床數目24個,大於30萬t的鉛鋅礦床數目16個,大於50萬t的鉛鋅礦床數目13個,大於100萬t的鉛鋅礦床數目7個,大於200萬t的鉛鋅礦床數目4個,大於300萬t的鉛鋅礦床1個(表7.14)。投在雙對數坐標圖上(圖7.19),可以看出資源量大於1萬t的鉛鋅礦床資源量-數量分布線中,資源量從200萬t開始明顯變化,數據點下偏,小於1萬t的鉛鋅礦床數據點也下偏。這是礦床勘查過程中的「記不全」和「沒查全」所造成。

表7.14 鉛鋅礦床規模大於M的礦床數目

圖7.19 鉛鋅礦資源量大於M的礦床數Nc與M的關系

取1~200萬t的礦床利用最小二乘法進行擬合,則與分形數D=1.8的直線吻合較好,無標度區間在2個數量級,表明西秦嶺成礦帶中東段鉛鋅礦床資源量-數量是分形分布。圖7.19暗示在西秦嶺成礦帶中東段還有相當數量的潛在的大型、超大型鉛鋅礦。

目前西秦嶺成礦帶中東段已知100~500萬t的鉛鋅礦床有7個,取中間值資源量為275萬t代入式(1)得相關線是:

西秦嶺成礦帶中東段金(鉛鋅)多金屬礦成礦規律及資源潛力評價

由式7.8預測西秦嶺成礦帶中東段還可以找一批100~500萬t的大型、超大型特大型鉛鋅礦。

利用式7.6進行西秦嶺成礦帶中東段鉛鋅資源規模大於100萬t的資源總量進行估算,設Mmax=500萬t,由圖7.19及式7.8得Mmin=100萬t,k=546.97,D=1.8,求得ΣMcacl=4668.36t,減去已發現的大於100萬t的鉛鋅資源量1428.143t,則西秦嶺成礦帶中東段潛在的大於100萬t的鉛鋅礦床的資源量為3240.22萬t。

⑨ (三)我國鉛鋅資源增長速率和資源潛力問題

20世紀20年代初,我國鉛鋅礦地質工作僅限於幾個生產礦山的地質調查,截止1949年時,全國累計探明的鉛、鋅金屬儲量分別為8萬噸和20萬噸。新中國成立後,為了適應國民經濟飛速發展的需要,地質工作有了很大發展,鉛鋅探明金屬儲量迅速增長。到1997年底,全國探明的和保有的鉛、鋅金屬儲量均是1949年前的500多倍。

與1980年全國鉛、鋅保有儲量相比,1997年底全國鉛、鋅保有儲量分別凈增1257.8萬噸和3567.4萬噸,17年來平均年增長率為3.3%和3.7%。鉛鋅資源的不斷增長,一方面是部分生產礦山資源有所擴大,新的礦段(區)不斷發現和探明,如湖南水口山礦田的康家灣礦區,另一方面是不斷探明了新的大、中型鉛鋅礦床,如雲南金頂和白牛廠、甘肅廠壩、江西冷水坑、四川呷村、河北蔡家營、內蒙古白音諾等。但是,有些生產礦山目前尚未找到新的鉛鋅資源,礦山鉛鋅保有儲量顯得緊張或非常緊張,甚至到了閉坑的狀況,如遼寧柴河等,顯示出局部的不平衡現象。在總體上,我國鉛、鋅資源量保持一定速度不斷增長的勢頭未減,暗示資源還有較大發展潛力。

我國主要鉛鋅成礦區(帶)成礦遠景區劃和全國各省、市、自治區第二輪成礦遠景區劃已完成,圈出各類鉛鋅成礦遠景區151處,篩選出首批18個鉛鋅銀礦後備勘查遠景區(陳毓川等,1999),並進行了資源總量預測,表明了各成礦單元中鉛鋅資源的潛力還比較大。

⑩ 鉛礦和鋅礦

1991~1999年俄羅斯已探明的鉛儲量實際上沒有多大變化,2000年年初已探明鉛儲量為1399.91萬噸,在國家的儲量統計表中共有96處鉛礦床,其中66處屬於鉛鋅礦,占總儲量的93%和開采鉛礦的80%。剩下的儲量屬於綜合型礦床,其中鉛的含量很低實際上很難開采。俄羅斯主要的鉛礦原料基地為8個鉛鋅礦區,占國家全部已探明儲量的77.6%,在已探明的鉛礦資源中有61%取得了開發許可證。俄羅斯的鉛儲量在獨聯體國家中佔36%,但從1991年開始鉛儲量增長速度降至原先的1/3,而且大部分礦床的品位比國外礦區低。

俄羅斯已探明鋅礦儲量居世界首位,獨聯體國家中有50%左右的鋅礦儲量分布在俄羅斯,到2000年年初儲量達4620萬噸。它們集中在136個礦區,其中38個已開采,有26個准備開采,1個仍在詳勘中,71個礦區作為國家儲備。俄羅斯聯邦的鋅礦主要原料基地是8個特大型礦區,它們的已探明儲量佔到國家總儲量的65%。截至2000年年初,有32%的已探明儲量取得了鋅礦開發許可證,其中包括所有在產礦區。還有68%的已探明儲量(包括所有大型鉛鋅礦區)沒有發給開發許可證。

圖4.12給出了1991~1999年俄羅斯銅、鎳、鉛、鋅礦的開采量動態曲線。俄羅斯的鉛開采量在獨聯體國家中佔23.6%,鉛金屬製品的產量佔10.7%,其中有56%是從原始鉛礦石中提煉,36%從副產品中提煉,而5%來自於含錫的多金屬礦體。盡管俄羅斯擁有大型已探明的鉛-鋅礦儲量,但國內相關企業的采礦、選礦和冶煉技術都不夠發達。1995年只有48%的精選鉛礦石是在俄羅斯工廠生產的,而其餘的都要運到哈薩克去加工(27%),甚至運到國外去加工。1991年以來俄羅斯鉛礦的開采量從7.31萬噸下降為2.61萬噸,精煉鉛的產量從3.1萬噸降至2萬噸。曾進口約18萬噸鉛礦來彌補國內的不足,其中從哈薩克進口量就達16萬噸。

圖4.12 1991~1999年銅、鎳、鉛、鋅礦開采量的動態曲線

俄羅斯的鋅礦開采量在獨聯體國家中佔38%,而金屬鋅的產量約佔30%。自1991年以來鋅礦的開采量降至原先的30%以下,鑄造鋅錠的產量降為原先的35%。俄羅斯的鋅需求量占獨聯體國家的69%。每年靠進口來彌補鋅原料的赤字,主要來自哈薩克。

今後國內的鉛、鋅礦業及其原料基地的形勢將更加嚴峻。除了烏拉爾礦區鋅的開采能力已基本喪失外,到2000年其他已開采鉛鋅礦區的儲量都減少了30%~35%,而到2010年又要下降80%~85%。分析表明,到2005年北高加索、西伯利亞和東西伯利亞地區又有一批礦山將出現資源枯竭。只有阿爾泰的兩個礦山,戈列伏斯克露天采場和遠東的三個多金屬礦山還有可采儲量維持生產。

為了解決國家鉛、鋅原料短缺的問題必須採取措施鼓勵建立私有采礦、選礦和冶煉公司,同時要加強並改進與哈薩克的長期友好關系。當前和近期內的任務是,開發烏拉爾地區的備用銅-鋅礦區,加速阿爾泰地區一批在建礦山的建設,盡快投產並達到設計生產能力180萬噸。採取上述方針可明顯緩解俄羅斯的鉛、鋅礦短缺局面。首要的任務仍然是加強在役礦山所在地區的地質工作,力求在涅爾琴斯克、薩多依斯克和阿爾泰礦業聯合企業生產礦區的側翼和深部進行補充勘探,同時要力圖在其他有前景的地區找到新的鉛鋅富礦床。

發展俄羅斯鉛-鋅工業和加強礦物原料基地建設的迫切性,不僅在於解決我國產量與需求量之間的巨大差距,提高我國礦物原料品質的競爭力,而且是針對初步形成的國際鉛鋅礦需求量逐年增長的大趨勢。

據全俄礦物原料和資源利用研究所提供的數據,全球鉛的需求量正在穩步增長,隨著蓄電池產量的增長世界市場上鉛的需求量持續上升,發達工業國家中有55%~67%(德國、義大利、澳大利亞)到70%~88%(法國、日本、加拿大、美國)的金屬鉛用於生產蓄電池。全世界1998年鉛的需求量為146萬噸。主要的出口國是中國、加拿大、澳大利亞。世界精煉鉛的總進口量超過110萬噸。預計今後全球精煉鉛的價格可能還會適度上漲。

世界鋅市場的特點是自1996年起由於鍍鋅防腐金屬製品的需求量猛增而整體呈上升趨勢,尤其是美國、中國、韓國、中國台灣和其他國家或地區汽車製造企業和建築公司對鍍鋅製品的需求量很大。全世界1998年鋅的需求量為780萬噸,幾乎70%消耗在發達國家美國、日本和德國及發展速度很快的中國。精煉鋅的平均價格1998年為1029美元/噸,到1999年7月漲至1148美元/噸。預計近期內這個價格水平將基本保持不變。