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铅锌资源还剩多少

发布时间: 2022-05-27 08:59:05

① 求~~~中国各省市铅锌矿资源分布!

中国铅锌矿产地,截至1996年底统计数据:铅732处,锌772处,有27个省、区、市发现并勘

查了储量。其中,铅矿保有储量在150万t以上的有10个省、区,依次为云南609.71万t、广

东412.97万t、内蒙古335.24万t、甘肃274.40万t、江西263.09万t、湖南246.75万t、四川

200.56万t、广西181.22万t、陕西175.78万t、青海171.30万t,这10省区的合计储量占全国

铅储量的80%。锌矿储量在200万t以上的有13个省、区,依次为云南2053.20万t、内蒙古

1274.63万t、甘肃848.09万t、广西697.58万t、广东664.35万t、湖南641.84万t、四川513.68万t、

河北383.27万t、江西367.30万t、陕西294.10万t、青海240.38万t、浙江238.46万t、福建

221.87万t,这13省区的合计储量占全国锌储量的90%。全国铅锌矿分布及主要矿产地储量、利

用情况见图3.8.1和表3.8.4。

铅锌矿储量在东部、中部、西部三大经济地带分布比例:东部沿海地区,铅占26.2%、锌

占25.2%;中部地区,铅占30.8%、锌占30.7%;西部地区,铅占43%、锌占44.1%。

② 国内外沉积铅锌矿研究现状

沉积岩型铅锌矿床是指赋存于碳酸盐岩和硅质碎屑岩中,且成因与岩浆活动无关的一类铅锌矿床,是世界上铅锌资源的主要来源(Leach et al.,2005)。根据赋矿围岩岩性和成矿元素组合的不同,可细分为砂岩型(Sandstone-type,SST)铅矿、砂岩型铅锌矿、密西西比河谷型(Mississippi Valley-type,MVT)铅锌矿、沉积岩容矿块状硫化物型(Sedimentaryexhalative,SEDEX)铅锌矿4类。其中SEDEX 型矿床主要形成于陆内裂谷-裂陷环境,是对流循环的中温(220~290℃)、中低盐度(3%~13%)流体(Basuki et al.,2004)发生喷流-沉积作用形成的同生块状Pb-Zn硫化物矿体,呈层状和透镜状赋存于碎屑岩建造中(Large,1988;Sangster,1990;Huston et al.,2005)。MVT铅锌矿是指赋存于台地碳酸盐岩中成因与岩浆活动无关的浅成后生层状铅锌矿床(Leach et al.,1993),因其代表地区位于美国中部密西西比河流域而得名(Leach et al.,2005)。MVT铅锌矿床提供了世界上约25%的铅锌资源,它们分布于全球,以北美和欧洲最为丰富(Leach et al.,2005)。MVT型矿床主要形成于陆内裂谷盆地(Clendenin et al.,1990;Sangster,1990)或造山带前陆盆地环境中(Bradley et al.,2003),是低温(80~220℃)、高盐度(>15%)、高氧逸度的盆地卤水长距离运移汇聚(Garven,1985,1986,1995;Leach et al.,1986;Chi et al.,1998;Nakai et al.,1990),并在未变形的台地型碳酸盐岩建造内部淀积Pb-Zn硫化物而形成的后生矿床(Sverjensky,1986,1987,1989;Sangster,1990;Leach et al.,1993)。SST型矿床以海相石英砂岩含矿建造及铅锌矿石高Pb/Zn值(Bjorlykke et al.,1981)区别于MVT型矿床。SSC型矿床又称砂岩型Cu矿,通常产于砂岩红层内部,与富含硫酸盐的膏盐建造和还原前锋密切相关(Misra,2000),主要含水层为红层本身(Bjor-lykke et al.,1981),盆地卤水具有中等盐度和中性pH值,成矿物质通过盆地卤水从红层萃取而来(Misra,2000)。近年来,对这4类矿床的深入研究,有效地指导了铅锌矿床的找矿勘查。

以沉积岩为容矿围岩的铅锌矿床种类繁多,储量巨大,是世界上铅、锌资源的主要来源(杨庆坤等,2010),一直受到广大矿床地质工作者的重视。由于这类铅锌矿床分布广泛,成因复杂,其成矿作用和成矿规律已经成为当前区域成矿学研究的前沿热点之一。

一、MVT矿床基本特点

MVT型铅锌矿是指赋存于台地碳酸盐岩中,提供了世界上约25%的铅锌资源,它们分布于全球,MVT型矿床主要形成于陆内裂谷盆地或造山带前陆盆地环境中,并在未变形的台地型碳酸盐建造内部淀积Pb-Zn硫化物而形成的后生矿床。

MVT矿床又具有以下基本特点(Leach et al.,2005):①矿床产出于造山带边缘前陆环境或靠近克拉通一侧的沉积盆地环境;②容矿围岩以白云岩为主,仅有少数矿床产于灰岩中;③矿床具有后生特征,其形成与岩浆活动无直接联系;④可发育层控的、断层控制及受喀斯特地形控制的矿体,矿体形态变化较大,可以为层状、筒状、透镜状、不规则状等;⑤矿物组合简单,主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿、白云石、方解石和石英,仅在少数矿床/矿区发育重晶石和萤石,个别矿区发育有含银或者含铜的矿物;⑥硫化物通常交代碳酸盐岩或充填开放孔隙空间,组构变化较大,矿石由粗粒到细粒,由块状到浸染状;⑦围岩蚀变主要有白云岩化、方解石化和硅化,主要涉及围岩的溶解作用和重结晶作用等;⑧最重要的控矿因素为断层、破碎带和溶解坍塌角砾岩等;⑨成矿流体为低温中高盐度盆地流体,温度一般为50~250℃,盐度一般为10%~30%;⑩金属和硫具有壳源特征。

二、MVT矿床研究方法

1.MVT型铅锌矿流体包裹体

流体包裹体:对于MVT这类低温热液矿床而言,流体包裹体的温压数据是研究成矿系统的基础,也是地球化学分析的基本方法。对不透明矿物流体包裹体观察的红外显微技术在矿床学研究中也有重要意义(张本仁,2005)。

Leach等(1993)和Basuki等(2004)对MVT矿床统计,包裹体均一温度为50~250℃,但多在90~150℃之间,这一温度通常比矿化时正常的地温梯度或估算的地层埋藏温度要高,可能与盆地下部存在热对流或者矿床下部基底岩石中有深部循环流体上升影响正常地温梯度有关(Leach et al.,2005)。包裹体的盐度在10%~30%之间(Leach et al.,2005),许多MVT矿区,如爱尔兰Midland地区、密苏里地区、上西里西亚地区和Cevennes山脉地区,矿床的形成温度超过由地温梯度推算的温度(据埋藏的地层厚度估算),故推断MVT矿床可能形成于高地温梯度的环境中,或与盆地深部对流热传递(密苏里地区)或基底岩石中深部循环的上升流体(波兰U per Silesia和爱尔兰Midland地区)有关(Leach et al.,2005)。包裹体的盐度在10%~30%之间(Leach et al.,2005),与油田水组分相似,反映了MVT铅锌矿成矿流体为盆地卤水起源(Hanor et al.,1979)。Hanor等(1979)认为主要是蒸发盐溶解、同源盐卤水混入或者发生过蒸发作用的地表水渗入导致了卤水的形成。Kharaka等(1987)及kesler等(1996)利用现代盆地卤水中离子含量判断源区,基本支持Hanor等(1979)的观点。

2.MVT型矿床同位素测年

氧、碳同位素:碳酸盐岩是MVT铅-锌矿的赋矿围岩,用δ18O,δ13C值可以指示碳酸盐类矿物的形成背景。应用共生矿物对的氧同位素来反演成矿温度是其重要的应用之一。在川滇黔地区从含矿方解石、白云石到近矿的碳酸盐岩围岩δ18O和δ13C值有升高的趋势,表明成矿流体应该含有富集轻18O 和13C 等同位素的大气降水,而作为围岩的沉积碳酸盐岩(灰岩、白云岩等)则富集重同位素(周朝宪,1997;张长青,2005)。

铅同位素:MVT铅-锌矿床多数情况下呈现混合型铅同位素演化。利用铅同位素的演化线可分析成矿物质的来源,铅同位素组成则可探讨其成矿物质的多源性。青藏高原东北部多数贱金属矿床的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,类似于MVT型矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石(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同位素定年法是近几年才开始应用的,某些陆壳中的热液矿床的形成过程中稀土元素内部会发生分馏,致使一些热液矿物的Sm/Nd值变化很大,甚至远高出地壳岩石的正常值(李华芹,1992;彭建堂,2003)。

3.控矿因素

MVT地区铅锌矿主要控矿因素为断层破碎带、溶解坍塌角砾岩、生物礁-生物碎屑碳酸盐组合及基底隆起等(Repetski,1996)。其中断层和破碎带是MVT地区重要的控矿因素,许多矿体集中产于张性断层带内及其附近,如爱尔兰Midland(Hitzman,1999)和Upper Silesia地区矿石集中于正断层中(Kibitlewski,1991);Viburnum Trend矿体集中产于与扭性断层有关的张性空间中(Clendenin,1993;Clendenin et al.,1994);密苏里地区矿体集中于张性断层内(Hudson,2000);在Cevennes山脉地区,走滑断层之间的张裂带对矿石起着重要控制作用(Bradley et al.,2003)。矿体沉淀均与碳酸盐礁杂岩有关,如Pine Point矿体位于溶解坍塌角砾岩中,角砾岩发育于生物礁-生物碎屑碳酸盐组合中(Rhodes et al.,1984)。

4.MVT型铅锌矿成矿流体运移

目前,MVT型铅锌矿成矿流体运移主要存在3 种模式,即沉积和压实作用模式、地形或重力驱动模式及热-盐对流循环模式。

沉积和压实作用模式:驱使流体发生运移的原动力为沉积压实作用和成岩过程中孔隙度变化引起的压力梯度。Cathles等(1983)认为沉积盆地发生快速沉积和压实作用,在上覆地层压力和侧向应力存在的情况下,流体迅速转移,在矿集区内形成异常高压,因此流体包裹体温度通常超过正常压力梯度下的温度。

地形或重力驱动模式:其过程为流体在重力的驱动下,在盆地边缘造山隆起区,在页岩地层的阻隔下,沿碳酸盐岩或砂岩等透水层运移。该模式可以很好地解释北美地区的Pine Point矿床流体沿Slave 湖剪切带运移的过程(Hitchon,1993)。Bethke 等(1988)模拟了Ouachita造山带流体从Arkorma盆地边缘隆起部位流动的过程,很好地解释了浅部地层经历高温和岩石中具有较高水岩比值的特征。

热-盐对流循环模式:热-盐对流循环形成于伸展环境下的流体温度和盐度的增高,裂谷盆地形成阶段是重力驱动流体系统向热-盐对流循环系统转化的开始。长时间的小规模对流循环可以形成大面积的碳酸盐化作用(Morrow,1998)。Russell(1986)提出密度驱动是爱尔兰Midland地区主要的流体运移机制,最终导致矿体主要沿后期活化的加里东构造带分布。

三、特提斯成矿域与沉积岩有关的铅锌矿床成矿特征

特提斯成矿域中与沉积岩有关的铅锌矿床分布广泛、延伸稳定,从土耳其的西南部沿Taurus带向东经伊朗的铅锌矿带,至巴基斯坦,再从青藏高原东部向南至中南半岛泰国等地。这条铅锌矿带中包含有不同成因类型、不同成矿背景的众多矿床,显示出特提斯演化的复杂性和成矿的多样性。

现有资料表明,伊朗、土耳其等地的铅锌矿床都受白垩纪末—中新世大陆碰撞挤压的影响,流体大规模运移形成。土耳其的Taurus成矿带,代表矿床有Bayindir层控铅锌矿床位于西安那托利亚的曼德列斯地块北部,含矿层位出露于南北走向的平卧褶皱的核部及两翼。铅锌成矿年龄为早奥陶世,与奥陶纪—早志留世的Sb-Hg-W组合具有相似的成因,铅锌成矿与同期海相火山活动有关(O.ÖDora.,1977)。位于土耳其中部Yahyali地区,产出有9个铅锌矿床,均为碳酸盐岩容矿,层控、构造控矿特征明显,其围岩为破碎结构及岩溶包含结构。这些矿床大多经历了风化和表生过程,矿石品位为18%~34%锌,2%~10%铅。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、白铁矿、黄铁矿及表生矿物针铁矿、菱锌矿、铜蓝及铅矾等;脉石矿物有白云石、方解石和石英。原生矿床(如Goynuk和Celaldagi Desandre)形成于晚三叠世—早白垩世的稳定大陆边缘,而再生矿床则发生于大陆边缘块状断层的形成过程中(Osman Koptagel et al.,2005)。

伊朗Zagros造山带中的Kuh-e-Surmeh矿床、Sanandaj—Sirjan构造带中的Irankuh矿床(Ohazban et a1.,1994)、Anjireh-Vejin矿床,与Emarat及Irankuh同在Malayer-Esfahan成矿带,萨南达-锡尔詹缝合带(Sanandaj-Sirjan zone)中部。为着名的四大矿山(Reichert,2007):Irankuh(储量20mt,品位2.5%Pb和11.0%Zn),Emarat(储量10Mt,品位2.2%Pb及6.0%Zn),Ahangaran(储量1.52Mt,品位3.7%Pb)及 Takiyeh(Rajabi A et al.,2012)。此外,还有很多矿床正在勘探,前景十分广阔(如Anjireh-Tiran铅锌储量1.2Mt,品位8.3%;Robat和Kuhkolangeh铅锌储量0.9Mt,品位8.6%)。萨南达-锡尔詹缝合带的演化主要与二叠纪新特提斯洋的形成有关,而后者在白垩纪到第三纪(古近-新近纪)随着阿拉伯板块和伊朗板块的汇聚及陆陆碰撞而消亡(Mohajjel et al.,2003;Agard et al.,2005;Ghasemi et al.,2005)。Malayer-Esfahan成矿带内发育巨量铅锌矿床,均为白垩纪碳酸盐岩容矿。虽然硫化物矿石是该带的主要矿石类型,次生非硫化物矿石也是很常见的(如Irankuh矿区)。Irankuh Zn-Pb-Ba矿床产于早白垩世碳酸盐岩地层,成矿流体沿Irankuh断裂运移、汇聚沉淀。该矿床具层控特征,矿体为透镜状,矿石主要为开放空间的充填类型,矿物组合主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和白铁矿,非硫化矿物有重晶石、白云石、菱锌矿和少量石英。其成矿过程可解释为晚石炭世造山环境中的卤水运移到断裂引起的扩张区,与海相成因的富硫酸盐的流体混合而形成的矿床(Ghazban F et al.,1994)。

伊朗的Kuh-e-Surmeh矿床是赋存于晚二叠世层状灰岩、白云岩中,位于伊朗西南部Zagms造山带Simply前陆褶皱冲断带中,是与造山有关的MVT矿床。矿化主要充填于开放空间条件下的角砾碳酸盐岩中(Liaghat et a1.,2000),平均含Zn 12%,Pb 5.4%,可采达矿石990000 t。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿及少量黄铁矿、白铅矿、铅矾;脉石矿物有白云石、重晶石、石膏和方解石。矿床成因可以解释为区域构造压实作用使Zard-Kuh盆地脱水,驱使盆地源流体进入多孔的Dalan组角砾状白云岩岩石中,在高盐度(15%)低温条件下(重晶石、方解石包裹体均一温度为50~150℃)沉淀成矿(Liaghat et a1.,2000)。该类矿床的形成是由于晚白垩世—古近纪弧后盆地关闭,挤压作用导致盆地卤水长距离运移,并在成矿条件好的早白垩世地台型碳酸盐岩建造内沉积成矿(Farhad Ehya et al.,2010)。

在巴基斯坦和印度地段主要表现为伸展成矿,具同生层控的特点,赋存有巴基斯坦Lasbela-Khuzdar喷流-沉积型(SEDEX)铅锌矿带。大地构造上属印度古老陆块西北缘,在侏罗纪新特提斯洋盆扩张时,该区为新特提斯洋盆南部的被动陆缘,沉积有杜达(Duddar)、苏迈(Surmai)、贡嘎(Gunga)、顿格(Dhungei)4个矿床,构成着名的巴基斯坦Lasbel Khuzdar铅锌矿带(Silitoe,1978;Turner,1992;Jankovic,2001;Leach et al.,2005b)。

进入青藏高原东部,为挤压驱动流体、后生成矿模式,但含矿建造时代、矿体赋存方式等也不尽相同。卡兰古铅锌矿床位于塔里木板块西南缘的晚古生代碳酸盐台地环境中。该矿床受卡兰古向斜控制,矿体主要产于向斜两翼的白云岩或白云岩化灰岩中,矿体形态复杂,富矿段往往赋存于多组断裂构造交汇部位。矿石根据其结构大体可分两类:一类呈角砾状构造,硫化物呈浸染状,共(伴)生赤铁矿和磁铁矿;另一类矿石中硫化物以胶状、草莓状结构为主。矿物成分主要为方铅矿;其次有黄铜矿、黄铁矿及一些次生矿物;脉石矿物主要为白云石、方解石等。在成矿作用过程中,成矿金属(铅锌)以硫氢配合物形式迁移,喜马拉雅期逆冲推覆褶皱作用所引发的大规模热卤水运移、循环,导致了矿物质的进一步富集、沉淀(匡文龙等,2002)。

青藏高原东北部许多重要的喜马拉雅期硫化物矿床,如滇西金顶巨型铅锌矿床、白秧坪超大型Ag-Cu-Pb-Zn矿集区和金满中型Cu矿床及青南莫海拉亨、东莫扎抓大型铅锌矿床和茶曲帕查铅锌矿床(超大型远景)等,均产于碰撞造山带环境。这些MVT型矿床、矿点的时空分布和矿化特征表明,在青藏高原东北部形成了一个长达1000km、受大规模逆冲推覆构造系统控制的铅锌多金属矿带(侯增谦,2008)。作者研究认为东莫扎抓铅锌矿赋存于上三叠统结扎群波里拉组灰岩中,矿体呈层状、似层状产于角砾发育灰岩中,矿石矿物以闪锌矿、方铅矿为主,脉石矿物主要为黄铁矿、白云石、方解石、石英等,矿石呈角砾状、脉状构造,胶状、粒状结构,受层间断裂控制赋存于碳酸盐岩组矿床。

赋存于由碳酸盐岩组中Pb,Zn矿床向南延续至中南半岛,泰国等地的铅锌矿床是白垩纪末—中新世受大陆碰撞挤压的影响,流体大规模运移形成。泰国的Padaeng矿床,位于泰国西部Mae Sod附近,是世界上第一个次生的非硫化物型铅锌矿(Reynolds et al.,2003),目前的资源数量为5.14亿t,Zn品位为12.0%。由于多雨潮湿,该矿床大部分已氧化成为非硫化物型Zn矿。该矿床产于中侏罗统碳酸盐-碎屑岩岩系中,位于NW向Padaeng断裂上盘,层控特征明显,产于NW倾向、高度风化的中侏罗世白云质砂岩。非硫化物型Zn矿石主要为菱亚铅矿,含少量菱锌矿和水锌矿,硫化物型铅锌矿化广泛发育在Padaeng矿床附近,如Pha De和Hua Lon矿床,富闪锌矿,含少量方铅矿和黄铁矿,矿体属层控型,填充于小规模的开放空间中。非硫化物型矿床形成于中新世的Mae Sod山间盆地边缘,由于硫化物矿体抬升、氧化而成。

③ 广西境内锡铅锌银锑资源总量预测

4.6.1.1 德尔菲法

德尔菲法是一种客观地综合多数地质学家经验与主观判断的技巧,选聘若干名对评价区矿产与地质情况相当熟悉的专家作为咨询人员,每位专家在收到意见征询表后应在规定时间内做出回答,如得到的答案基本一致或相近,德尔菲班长将每位专家的答复用统计方法得出一个综合结果,并重新提请每位专家考虑,要求重新答复,如此一轮一轮地进行,直到收到的回答与前次结果相同为止。专家的水平和他们做出回答的一致性,是德尔菲法成败的关键。

具体操作中,作者按大地构造分区(图4.16)作为预测单元。预测量包括已探明和未知矿产储量在内。预测深度限于地表以下1km。选聘10名专家作为咨询人员,实际受聘有6人,基本上满足统计要求。

详细制定各种“意见征询表”及回答问题的格式,每个参数按概率形式回答,即“最少”代表着按95%的可靠性估计,“最多”代表5%的可靠性估计,“最可能”值代表着出现概率最大的值。每位专家收到征询表后独立地依据他对当地地质情况的分析和判断做出回答。班长收到的征询表均符合要求,共进行了两轮咨询,至第二轮时收到的回答基本一致。

用统计方法综合各位专家的答复,以锡资源总量预测为示范,表4.6是一个有关锡的意见征询和统计表。

4.6.1.2 蒙特卡洛法

蒙特卡洛法是一种模拟方法,这种方法所依据的资料,一是已有矿床的统计结果,二是某些参数需由专家主观估计。首先将各位专家关于区内矿床数分布概率的意见综合起来,然后根据实际的矿石吨数-品位分布资料,模拟“找矿”过程,最终获取全区的矿产资源总量,由这一途径获得的数据,在地质上的可靠性当然会超过单凭专家经验做出的估计。这种方法的整个过程可分为如下步骤:

图4.16 广西构造分区示意图

Ⅰ.桂中加里东地槽褶皱带;Ⅱ.桂南海西地槽褶皱带;Ⅲ.桂西印支地槽褶皱带;Ⅰ1.桂北隆起;Ⅰ2.柳州坳陷;Ⅰ3.桂东北过渡带;Ⅰ4.大瑶山隆起;Ⅰ5.云开隆起;Ⅲ1.都阳山隆起;Ⅲ2.右江坳陷;Ⅲ3.西大明山隆起;Ⅲ4.十万大山坳陷

表4.6 广西锡资源总量预测意见征询表

1)矿床的某些数字特征,如矿体数目、矿体规模、金属平均品位、矿体中的矿石吨数及金属吨数等,反映了成矿作用重要的自然特征。收集区内已有矿床、金属吨数及其品位,其结果整理成表4.7形式的关联表,并分别求出品位与吨数的边缘累计相对频率,后者被当作边缘累计概率的一种估计。

表4.7 矿床数分布关联表

2)由聘请的地质专家对全区可能存在的矿床数做出主观估计(利用德尔菲法得出全区矿床数的最大值、最可能值和最小值)。

3)进行蒙特卡洛模拟,并整理所获得的结果。

例如,研究中采用了71个锡矿床作为该区最可能存在的全部矿床的估计值。根据实际资料得到的金属吨数-品位关联表,计算了相对频率与累计相对频率。用蒙特卡洛抽样,在[0,1]中的每个随机数,视其落入哪一个品位级别内,就表示在这个级别“有一个矿床”,至于这个矿床属于哪一个级别,则由另一个[0,1]上的随机数确定。抽样71次得出的模拟结果见表4.8。由这个结果可以计算出不同品级与不同储量级别产出的金属锡储量分布关联表(表4.9),从这些结果可估算出该矿带的潜在金属资源量为165.85万吨。

表4.8 广西锡矿床数分布抽样模拟关联表

续表

表4.9 蒙特卡洛法模拟广西锡矿资源量分布关联表

4.6.1.3 蒙特卡洛法模拟结果

根据广西已知锡、铅、锌、银、锑矿床的金属资源量及相应金属的平均品位,按资源量及品位分组建立广西锡、铅、锌、银、锑矿床数分布关联表。根据专家矿床数估计值(用最可能值)和累计频率,通过蒙特卡洛模拟,得出新的矿床数关联表,最后根据资源量分组和品位分组的矿床个数乘以相应的资源量分组的组中值,即为该品位分组的资源量,然后累加求和,就是资源量总合式估计值。模拟结果如下:

1)总合式锡金属资源量为165.85万吨,而区内已探明锡金属资源量(表内+表外)为150多万吨,未探明的资源量剩余不多。区内锡矿资源的特点是金属顿数低于2万吨的矿床数占了78%,而其累计资源量占29%,大型、特大型矿床资源量占了绝大部分。

2)总合式铅金属资源总量为374.9万吨,而已探明的金属资源总量为200万吨,还有170万吨金属资源尚待发现,找矿潜力大。平均品位低于1%的矿床占了43%,以低品位矿床居多。

3)总合式锌金属资源总量为1375.3万吨,而已探明的金属资源总量为750万吨,还有600万吨金属资源尚待发现,找矿潜力大。

4)总合式银金属资源总量为19265吨,已探明的金属资源总量为7000吨,还有12000吨金属资源有待发现,找矿潜力巨大。

5)总合式锑金属资源总量为156.6万吨,已探明的金属资源总量为100万吨,还有三分之一资源量有待发现。

④ 铅锌矿的矿产分布

我国铅锌矿产分布广泛,但查明资源储量主要相对集中几个省区。已有 27个省、区、市发现并勘查了铅锌资源,但从富集程度和现保有储量来看,主要集中于云南、内蒙、甘肃、广东、湖南、广西等6个省区,铅锌合计储量大于800万吨的省区依次为云南2662.91万吨、内蒙古1609.87万吨、甘肃1122.49万吨、广东1077.32万吨、湖南888.59万吨、广西878.80万吨,合计为8239.98万吨,占全国铅合计储量12956.92万吨的64%。从三大经济地区分布来看,主要集中于中西部地区,其中铅资源储量占73.8%,锌资源储量占74.8%。

⑤ (四)我国铅锌矿评价和资源质量的一些问题

我国铅锌矿普查勘探工作,从20世纪50~60年代的就矿找矿,已发展到今日运用新的成矿理论开展成矿远景区划和成矿预测,利用地、物、化、遥感综合手段和现代找矿技术,发现和探明了一批大、中型铅锌矿床,使我国铅锌资源量始终保持增长势头。在探明的大、中型矿床中,有58%已开发利用。凡经勘探并获国家储委批准的铅锌矿区,探采验证表明基本上满足了矿山建设和生产要求,矿山经济效益较好,只有个别矿区探明储量减少较多,影响了矿山建设和生产。但是,在过去勘探工作中存在的主要问题是忽视了地质技术经济评价研究,使探明的铅锌储量中,近期不能利用的“呆矿”较多。暂难利用的原因主要有:①氧化矿,选冶技术不过关;②铁、金等矿产伴生,铅锌选冶工艺复杂或成本高,企业经济上不合算;③因水文工程地质条件,开采困难;④交通运输或能源困难;⑤可采工业品位低,矿山亏损等等。随着我国经济体制改革,对普查勘探工作中技术经济评价日益受到重视,使矿床评价周期缩短,单位矿量勘查成本不断降低,提高了未来矿山的经济效益。

凡是提供矿山做设计依据的地质勘探报告所采用的具体工作指标,一般均由矿山设计部门进行经济核算和比较研究后,由省级以上工业主管部门确定。这样的工业指标通常与当前开采、选冶技术和管理水平、各省(自治区)工业发展基础,以及矿山的交通运输、水、电等外部条件相适应,使未来矿山能正常生产和有利可图。但是,许多铅锌矿床在评价时,常采用一般参考工业指标,铅锌累计最低开采品位在2%左右,部分在3%左右,显得偏低,实际上都是一些中、低品位矿。世界上大多数国家铅锌最低开采品位在4%以上。我国东部铅锌矿床的最低开采品位也应在4%以上,才能使矿山有赢利,只是在伴有综合利用的矿产资源时,如湖南桃林,通过经济核算最低开采品位才可适当放低。就我国西北、西南偏远地区交通不便的矿山而言,即使铅+锌含量达到6%,甚至8%,也是无利可图的。我国铅锌储量表中,这样低品位的矿床虽然绝大多数是小型矿床或矿点,但是它们实际上是“呆矿”,甚至地方乡镇企业都不愿问津。特别是金矿、金银矿或铜矿中伴生的铅锌矿,平均品位不到0.5%(Pb+Zn),甚至不到0.1%(Pb+Zn),矿石利用时铅锌常常也不顺便回收,这部分铅锌储量实际上已无意义,不应列入全国储量表中。

铅锌氧化矿,特别是锌氧化矿,常被划为表外矿或不进入储量表内。近年来,国外应用湿法选冶技术,对锌氧化矿取得了成本低、回收率高、矿山经济效益好的效果,越来越重视氧化矿的勘查、开发和利用,甚至是中、低品位矿石。随着我国选冶技术的发展,铅锌氧化矿就可能变活,对我国南方许多铅锌矿床来说有着重要意义。

⑥ 铅锌矿在中国分布

矿产地分布广泛,但储量主要相对集中几个省区。目前,已有 27个省、区、市发现并勘查了铅锌资源,但从富集程度和现保有储量来看,主要集中于6个省区,铅锌合计储量大于800万吨的省区依次为云南2662.91万吨、内蒙古1609.87万吨、甘肃1122.49万吨、广东1077.32万吨、湖南888.59万吨、广西878.80万吨,合计为8239.98万吨,占全国铅锌合计储量12956.92万吨的64%。从三大经济地区分布来看,主要集中于中西部地区,铅储量占73.8%,锌储量占74.8%。

⑦ 主要矿种勘查成果——铅锌

新发现矿产地92处(图21),完成阶段性勘查矿产地167处(图22)。

图22 2007年铅锌矿完成阶段性勘查矿产地个数及勘查程度结构图

广西南丹县铜坑锡矿接替资源勘查,新增(333)资源量锌77.14吨,铜3.70万吨,银309吨,同时在铜坑深部区新增锡(333)资源量10486吨。

青海省杂多县东莫扎抓铅锌矿普查,新增铅锌资源储量(333)20万吨,累计控制(333+334)资源量80.6万吨。

鄂西神农架冰洞山铅锌矿已初步控制资源量180万吨。

湘西龙山—保靖铅锌矿已初步控制资源量200万吨左右。

陕西马元新发现铅锌矿产地3处,获得铅锌资源量134.89万吨,马元全区可获得铅锌资源量300万吨。

河北省张北县石头囫囵锌矿地质普查,可新增锌资源量92.7万吨,铅资源量11.26万吨。

⑧ 利用分形法对金铅锌矿资源总量预测

7.2.1.1 金矿资源总量预测

(1)西秦岭成矿带中东段金资源现状

据收集的资料统计,目前西秦岭成矿带中东段金矿床共202个,资源总量1100042.78kg,其中超大型金矿1个(阳山金矿),资源量300000kg,占矿床(点)个数0.5%,占资源总量的27.3%;特大型矿床3个,资源量243668kg,占矿床(点)个数的1.49%,占资源总量的22.15%;大型金矿床10个,资源量290015kg,占矿床(点)个数的4.95%,占总资源量的26.37%;中型金矿床(点)22个,资源量209187kg,占矿床(点)个数的10.9%,占总资源量的19%;小型金矿床28个,资源量57137kg,占矿床(点)个数的13.9%,占总资源量的5.2%。

(2)分形法对金矿资源总量预测

Mandelbrot(1982)在其着作《自然分形几何》中引入了分形的概念;分形几何的主要概念是分维(FractalDimension),它是描述分形的定量表征参数。分维又称为分形维或分数维,在一般情况下是一个分数(可以是整数,也可以是非整数),为表征自然界普遍存在的不规则性、复杂性提供了科学方法。

分维有许多不同的表达式,人们常谈的分维是立足于自相似性的,可用下式表达:

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

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

式7.1提供了测定分维的方法,即只要测出一系列的r与相应的N(r),在双对数坐标下,N(r)-r直线部分的斜率就是研究对象的分维D。需要指出,从理论上讲r的变化是无限量的,但在实际应用中却是有限量的,且存在着标度区。

1983年,Mandelbrot首先将分形分布理论应用于建立矿体的空间分布模型。近年来,分形理论的研究与应用发展相当迅速,地质学家已经将分形理论引入到地质学的许多方面,在矿床学领域有很多应用实例,如Carlson(1991)用分形理论研究美国西南成矿省,金-银矿床的空间分布,Blenkinsop研究非洲津巴布韦金矿床的空间分布,沈步明等(1993)研究了新疆某金矿的分维数特征,张哲儒等(1993)研究了贵州紫木凼金矿的钻孔品位分形分布,DavidJ.Sanderson等(1994)总结了西班牙LaCodosera金矿石英脉厚度与品位之间的分形关系,K.J.W.McCaffrey等(1996)研究了西班牙Curraghinalt金矿床的分形分布特征,Monecke等(2001)研究了澳大利亚Hellyer矿区VHMS型铅锌矿床的分形分布。宋保昌(2002)研究了山西堡子湾金矿分形分布,许顺山(1999)研究了紫金金矿的分形特征。李长江(1999)研究了世界大于50t的金矿的储量分布和中国大于2t的金矿的储量分布,以及对中国总的资源量进行了预测。

矿床数量与资源量的分形关系式为

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

式中:N0为具有某一确定资源量M0的矿床数目;N为资源量M大于M0的矿床数目;D为分维数。

如果以Nc表示资源量大于M的矿床累积数;则式7.2转换为

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

式中:Nc为资源量大于M的矿床累积数;k为比例系数。

引入Barton和Scholz(1985)结果,对式7.3定义一密度函数(频目作为资源量的一个函数):

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

则分布函数:

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

则根据金矿资源量大于M的矿床数目Nc与M的关系的分形统计参数,由式7.6对潜在的规模大于金矿床的总量进行估算。

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

式中:n为一个区域内资源量为Mi(i=1,2,3…,n)的矿床数目;Mcacl为矿床的总资源量;k为资源量-数量分形关系式中的比例常数;D为分维数。

据收集的资料不完全统计,西秦岭成矿带中东段大于1t的金矿床数目62个,大于2t的金矿床数目51个,大于5t的金矿床数目36个,大于20t的金矿床数目14个,大于50t的金矿床数目4个,大于100t的金矿床数目1个(表7.13)。

表7.13 金矿床规模大于M的矿床数目

图7.18 金矿资源量大于M的矿床数Nc与M的关系

投在双对数坐标图上(图7.18),可以看出资源量大于1t的金矿床资源量-数量分布线中,资源量从50t开始明显变化,数据点下偏,小于2t的金矿床数据点也下偏。这是矿床勘查过程中的“记不全”和“没查全”所造成。

取2~50t的矿床利用最小二乘法进行拟合,则与分形数D=1.22的直线吻合较好,无标度区间在2个数量级,表明西秦岭成矿带中东段金矿床资源量-数量是分形分布。图7.18暗示在西秦岭成矿带中东段还有相当数量的潜在的大型、超大型金矿。

目前西秦岭成矿带中东段已知20~50t的金矿床有10个,取平均资源量为35t代入式7.2得相关线是

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

由式7.7预测西秦岭成矿带中东段还可以找一批50~500t的大型、超大型、特大型金矿。

另外,目前西秦岭成矿带中东段金矿资源大于100t的特大型金矿为阳山金矿(300t)一个矿床,由图7.18分析得出阳山金矿资源量至少可达350t。

利用式7.6进行西秦岭成矿带中东段金资源规模大于50t的资源总量进行估算,设Mmax=1000t,由图7.18及式7.7得Mmin=50t,k=52.9,D=1.22,求得ΣMcacl=1756.8t,减去已发现的大于50t的金资源量543.668t,则西秦岭成矿带中东段潜在的大于50t的金矿床的资源量为1213.132t。

7.2.1.2 利用分形法对铅锌矿资源总量预测

(1)西秦岭成矿带中东段铅锌矿资源现状

西秦岭地区铅锌矿主要产于西成盆地,凤太盆地,近几年在卓尼县发现产于石炭系中的铅锌矿;矿围岩是海相碳酸盐岩、泥岩。

据收集的资料统计,目前西秦岭成矿带中东段铅锌矿床(点)共85个,资源总量2922.4万t;其中特大型矿床1个,资源量800万t,占矿床(点)个数的0.99%,占资源总量的27.4%;大型矿床12个,资源量2139.216万t,占矿床(点)个数的11.9%,占总资源量的73.2%;中型矿床(点)11个,资源量370.6092万t,占矿床(点)个数的10.9%,占总资源量的12.7%;小型矿床14个,资源量70万t,占矿床(点)个数的13.9%,占总资源量的2.4%。

(2)分形法对铅锌矿资源总量预测

西秦岭成矿带中东段铅锌矿据收集的资料不完全统计,西秦岭成矿带中东段大于5万t的铅锌矿床数目38个,大于10万t的铅锌矿床数目24个,大于30万t的铅锌矿床数目16个,大于50万t的铅锌矿床数目13个,大于100万t的铅锌矿床数目7个,大于200万t的铅锌矿床数目4个,大于300万t的铅锌矿床1个(表7.14)。投在双对数坐标图上(图7.19),可以看出资源量大于1万t的铅锌矿床资源量-数量分布线中,资源量从200万t开始明显变化,数据点下偏,小于1万t的铅锌矿床数据点也下偏。这是矿床勘查过程中的“记不全”和“没查全”所造成。

表7.14 铅锌矿床规模大于M的矿床数目

图7.19 铅锌矿资源量大于M的矿床数Nc与M的关系

取1~200万t的矿床利用最小二乘法进行拟合,则与分形数D=1.8的直线吻合较好,无标度区间在2个数量级,表明西秦岭成矿带中东段铅锌矿床资源量-数量是分形分布。图7.19暗示在西秦岭成矿带中东段还有相当数量的潜在的大型、超大型铅锌矿。

目前西秦岭成矿带中东段已知100~500万t的铅锌矿床有7个,取中间值资源量为275万t代入式(1)得相关线是:

西秦岭成矿带中东段金(铅锌)多金属矿成矿规律及资源潜力评价

由式7.8预测西秦岭成矿带中东段还可以找一批100~500万t的大型、超大型特大型铅锌矿。

利用式7.6进行西秦岭成矿带中东段铅锌资源规模大于100万t的资源总量进行估算,设Mmax=500万t,由图7.19及式7.8得Mmin=100万t,k=546.97,D=1.8,求得ΣMcacl=4668.36t,减去已发现的大于100万t的铅锌资源量1428.143t,则西秦岭成矿带中东段潜在的大于100万t的铅锌矿床的资源量为3240.22万t。

⑨ (三)我国铅锌资源增长速率和资源潜力问题

20世纪20年代初,我国铅锌矿地质工作仅限于几个生产矿山的地质调查,截止1949年时,全国累计探明的铅、锌金属储量分别为8万吨和20万吨。新中国成立后,为了适应国民经济飞速发展的需要,地质工作有了很大发展,铅锌探明金属储量迅速增长。到1997年底,全国探明的和保有的铅、锌金属储量均是1949年前的500多倍。

与1980年全国铅、锌保有储量相比,1997年底全国铅、锌保有储量分别净增1257.8万吨和3567.4万吨,17年来平均年增长率为3.3%和3.7%。铅锌资源的不断增长,一方面是部分生产矿山资源有所扩大,新的矿段(区)不断发现和探明,如湖南水口山矿田的康家湾矿区,另一方面是不断探明了新的大、中型铅锌矿床,如云南金顶和白牛厂、甘肃厂坝、江西冷水坑、四川呷村、河北蔡家营、内蒙古白音诺等。但是,有些生产矿山目前尚未找到新的铅锌资源,矿山铅锌保有储量显得紧张或非常紧张,甚至到了闭坑的状况,如辽宁柴河等,显示出局部的不平衡现象。在总体上,我国铅、锌资源量保持一定速度不断增长的势头未减,暗示资源还有较大发展潜力。

我国主要铅锌成矿区(带)成矿远景区划和全国各省、市、自治区第二轮成矿远景区划已完成,圈出各类铅锌成矿远景区151处,筛选出首批18个铅锌银矿后备勘查远景区(陈毓川等,1999),并进行了资源总量预测,表明了各成矿单元中铅锌资源的潜力还比较大。

⑩ 铅矿和锌矿

1991~1999年俄罗斯已探明的铅储量实际上没有多大变化,2000年年初已探明铅储量为1399.91万吨,在国家的储量统计表中共有96处铅矿床,其中66处属于铅锌矿,占总储量的93%和开采铅矿的80%。剩下的储量属于综合型矿床,其中铅的含量很低实际上很难开采。俄罗斯主要的铅矿原料基地为8个铅锌矿区,占国家全部已探明储量的77.6%,在已探明的铅矿资源中有61%取得了开发许可证。俄罗斯的铅储量在独联体国家中占36%,但从1991年开始铅储量增长速度降至原先的1/3,而且大部分矿床的品位比国外矿区低。

俄罗斯已探明锌矿储量居世界首位,独联体国家中有50%左右的锌矿储量分布在俄罗斯,到2000年年初储量达4620万吨。它们集中在136个矿区,其中38个已开采,有26个准备开采,1个仍在详勘中,71个矿区作为国家储备。俄罗斯联邦的锌矿主要原料基地是8个特大型矿区,它们的已探明储量占到国家总储量的65%。截至2000年年初,有32%的已探明储量取得了锌矿开发许可证,其中包括所有在产矿区。还有68%的已探明储量(包括所有大型铅锌矿区)没有发给开发许可证。

图4.12给出了1991~1999年俄罗斯铜、镍、铅、锌矿的开采量动态曲线。俄罗斯的铅开采量在独联体国家中占23.6%,铅金属制品的产量占10.7%,其中有56%是从原始铅矿石中提炼,36%从副产品中提炼,而5%来自于含锡的多金属矿体。尽管俄罗斯拥有大型已探明的铅-锌矿储量,但国内相关企业的采矿、选矿和冶炼技术都不够发达。1995年只有48%的精选铅矿石是在俄罗斯工厂生产的,而其余的都要运到哈萨克斯坦去加工(27%),甚至运到国外去加工。1991年以来俄罗斯铅矿的开采量从7.31万吨下降为2.61万吨,精炼铅的产量从3.1万吨降至2万吨。曾进口约18万吨铅矿来弥补国内的不足,其中从哈萨克斯坦进口量就达16万吨。

图4.12 1991~1999年铜、镍、铅、锌矿开采量的动态曲线

俄罗斯的锌矿开采量在独联体国家中占38%,而金属锌的产量约占30%。自1991年以来锌矿的开采量降至原先的30%以下,铸造锌锭的产量降为原先的35%。俄罗斯的锌需求量占独联体国家的69%。每年靠进口来弥补锌原料的赤字,主要来自哈萨克斯坦。

今后国内的铅、锌矿业及其原料基地的形势将更加严峻。除了乌拉尔矿区锌的开采能力已基本丧失外,到2000年其他已开采铅锌矿区的储量都减少了30%~35%,而到2010年又要下降80%~85%。分析表明,到2005年北高加索、西伯利亚和东西伯利亚地区又有一批矿山将出现资源枯竭。只有阿尔泰的两个矿山,戈列伏斯克露天采场和远东的三个多金属矿山还有可采储量维持生产。

为了解决国家铅、锌原料短缺的问题必须采取措施鼓励建立私有采矿、选矿和冶炼公司,同时要加强并改进与哈萨克斯坦的长期友好关系。当前和近期内的任务是,开发乌拉尔地区的备用铜-锌矿区,加速阿尔泰地区一批在建矿山的建设,尽快投产并达到设计生产能力180万吨。采取上述方针可明显缓解俄罗斯的铅、锌矿短缺局面。首要的任务仍然是加强在役矿山所在地区的地质工作,力求在涅尔琴斯克、萨多依斯克和阿尔泰矿业联合企业生产矿区的侧翼和深部进行补充勘探,同时要力图在其他有前景的地区找到新的铅锌富矿床。

发展俄罗斯铅-锌工业和加强矿物原料基地建设的迫切性,不仅在于解决我国产量与需求量之间的巨大差距,提高我国矿物原料品质的竞争力,而且是针对初步形成的国际铅锌矿需求量逐年增长的大趋势。

据全俄矿物原料和资源利用研究所提供的数据,全球铅的需求量正在稳步增长,随着蓄电池产量的增长世界市场上铅的需求量持续上升,发达工业国家中有55%~67%(德国、意大利、澳大利亚)到70%~88%(法国、日本、加拿大、美国)的金属铅用于生产蓄电池。全世界1998年铅的需求量为146万吨。主要的出口国是中国、加拿大、澳大利亚。世界精炼铅的总进口量超过110万吨。预计今后全球精炼铅的价格可能还会适度上涨。

世界锌市场的特点是自1996年起由于镀锌防腐金属制品的需求量猛增而整体呈上升趋势,尤其是美国、中国、韩国、中国台湾和其他国家或地区汽车制造企业和建筑公司对镀锌制品的需求量很大。全世界1998年锌的需求量为780万吨,几乎70%消耗在发达国家美国、日本和德国及发展速度很快的中国。精炼锌的平均价格1998年为1029美元/吨,到1999年7月涨至1148美元/吨。预计近期内这个价格水平将基本保持不变。