金刚石矿产资源
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042地质勘探DI ZHI KAN TAN1 引言瓦房店地区是我国金刚石重要的矿产区,该区自1971年发现第一个金伯利岩体以后,已发现100多个金伯利岩体,辽宁省第六地质大队在此区评价并提交了4个大型金伯利岩型原生金刚石矿床及3个小型金刚石砂矿,已探明的资源[1]/储量占全国金刚石资源总量的52%。
该区的金刚石找矿工作一直在进行,但是近年来找矿进展不大。
区内主要的资源/储量基本上是20世纪70-80年代提交的。
明确本区的找矿方向,为今后的金刚石找矿工作坚定信心。
逆冲推覆构造与瓦房店地区金伯利岩体影响关系,使得该区深部金刚石找矿有着巨大的潜力。
2 42号、50号、30号岩管三维模型的对比42号岩管、50号岩管、30号岩管是辽宁省第六地质大队在瓦房店地区提交的3个大型金刚石原生矿床。
通过以往资料的钻孔数据,分别建立了42号岩管、50号岩管、30号岩[2]管的三维模型。
通过对30、42、50号岩管三维矿体模型对比,在30号被逆冲推覆构造错断的部位与50号消失部位在同一水平标高上,30号岩管延伸1000m 以下,推测50号下部是存在推覆体。
通过50号岩管矿体三维形态研究,50号岩管底部在东侧有一个拖尾,推测是推覆构造把矿体错断而残留部分。
本区逆冲推覆构造方向是北西西,50号岩管到30号岩管距离为13km,30号岩管到42号岩管距离为6km。
通过三维模型发现42号岩管深部未发生位移,30号岩管埋深200m 处位移了124m(见图1),50号岩管应该位移更大。
根据2019年50号岩管的钻孔数据,虽然深部未发现金伯利岩体。
但孔内地层有叠加,并且桥头组一段及南芬组三段地辽宁省瓦房店地区金刚石深部找矿潜力分析12杨 磊,崔 鑫(1.2.辽宁省第六地质大队有限责任公司,辽宁 大连 116200)摘要:瓦房店地区是我国金刚石重要矿产地,自1971年发现金伯利岩体以来,已发现113个金伯利岩体。
逆冲推覆构造与瓦房店地区金伯利岩体影响关系,使得该区深部金刚石找矿有着巨大的潜力。
世界金刚石矿产分布概况金刚石,这一璀璨夺目的宝石,不仅因其美丽而备受珍视,更因其在工业领域的重要应用而具有极高的经济价值。
了解世界金刚石矿产的分布情况,对于地质研究、资源开发以及全球经济发展都具有重要意义。
在广袤的地球上,金刚石的矿床分布并非均匀。
其中,非洲大陆是金刚石的重要产地之一。
南非的金刚石矿历史悠久,早在 19 世纪就已经开始大规模开采。
这里产出的金刚石不仅数量众多,而且品质上乘,不少著名的大颗粒金刚石都产自南非。
博茨瓦纳也是非洲重要的金刚石生产国,其金刚石产业在国家经济中占据着重要地位。
澳大利亚同样拥有丰富的金刚石资源。
西澳大利亚地区的金刚石矿床为该国的金刚石产业提供了坚实的基础。
澳大利亚产出的金刚石在国际市场上也具有一定的竞争力。
俄罗斯是世界上另一个金刚石资源丰富的国家。
位于西伯利亚地区的金刚石矿储量可观,其开采和加工技术也在不断发展。
俄罗斯的金刚石产业对国家的经济增长起到了积极的推动作用。
在南美洲,巴西曾经是金刚石的重要产地之一。
虽然近年来其产量有所下降,但在金刚石的开采历史上仍具有重要地位。
北美洲的加拿大,近年来在金刚石领域也崭露头角。
其北部地区发现了一些大型的金刚石矿床,使得加拿大成为了金刚石生产的新兴力量。
亚洲地区,印度在历史上曾是金刚石的重要产地,但如今其产量相对较少。
而中国也在部分地区发现了金刚石矿床,虽然规模和产量不及上述国家,但也为国内的工业需求提供了一定的支持。
金刚石矿床的形成与地质环境密切相关。
通常,它们形成于特定的地质条件下,如古老的克拉通地区。
这些地区的岩石经过长期的地质作用,为金刚石的形成和储存提供了有利条件。
在开采金刚石的过程中,技术和设备的不断进步也对产量和质量产生了重要影响。
从传统的露天开采到现代的地下开采,以及选矿和加工技术的提升,都使得金刚石的开采更加高效和可持续。
然而,金刚石的开采也带来了一些环境和社会问题。
大规模的开采可能导致土地破坏、水资源污染等环境问题。
世界金刚石矿产分布概况金刚石,作为自然界中最坚硬的物质,不仅在工业领域有着广泛的应用,也是珠宝界备受珍视的宝石。
其珍贵性不仅在于其璀璨的光芒和独特的物理性质,还在于其稀缺性以及在地质形成过程中的复杂性。
而了解金刚石的矿产分布,对于相关产业的发展以及地质研究都具有重要意义。
从全球范围来看,金刚石的产地分布较为广泛,但又相对集中。
其中,非洲是世界上最重要的金刚石产地之一。
南部非洲的一些国家,如南非、博茨瓦纳、纳米比亚等,拥有丰富的金刚石资源。
南非是世界上最早发现金刚石的国家之一,其金刚石矿历史悠久,产量曾经位居世界前列。
博茨瓦纳则以其高品质的金刚石矿床而闻名,是目前世界上按价值计算最大的金刚石生产国。
纳米比亚的金刚石资源也不容小觑,为该国的经济发展做出了重要贡献。
在非洲大陆,金刚石矿床主要有两种类型,即原生金伯利岩型和次生砂矿型。
原生矿通常深埋地下,需要通过大规模的开采和选矿工艺才能获取金刚石。
而次生砂矿则是由原生矿经过风化、侵蚀和搬运等地质作用形成的,开采相对较为容易。
澳大利亚也是金刚石的重要产区之一。
西澳大利亚地区拥有多个大型金刚石矿山,其产出的金刚石在品质和产量上都具有一定的竞争力。
澳大利亚的金刚石矿床类型多样,包括金伯利岩型、钾镁煌斑岩型等。
此外,澳大利亚在金刚石的勘探和开采技术方面也处于世界领先水平。
俄罗斯同样是金刚石生产大国,其主要产地位于西伯利亚地区。
俄罗斯的金刚石矿床规模较大,且资源潜力巨大。
该国的金刚石产业在国家经济中占有重要地位,并且在国际金刚石市场上具有较大的影响力。
除了上述地区,南美洲的巴西也有一定量的金刚石产出。
巴西的金刚石矿床分布较广,但单个矿床的规模相对较小。
在亚洲,印度曾经是世界上最早的金刚石产地之一,但如今其产量已经相对较少。
中国也有金刚石矿床分布,主要集中在辽宁、山东等地。
中国的金刚石产业虽然起步较晚,但近年来在勘探和开采技术方面取得了显著进展。
金刚石的分布不仅受到地质构造的影响,还与地球内部的热动力过程、岩石圈演化等因素密切相关。
辽宁省部分矿产资源(金刚石、硼矿、岫岩玉)辽宁是我国矿产资源较富集的省、区之一。
全省已发现各类矿产110多种,探明储量的矿产有72种,矿产地702处。
在辽宁省有全国最大的铁矿、金刚石、硼矿、滑石矿、菱镁矿、玉石矿。
辽宁是矿业大省,1998年,辽宁省年产矿石两亿多吨,矿业总产值近300亿元,矿业产量、产值、利润等经济指标,均位于全国前列。
辽宁省作为我国的老工业基地,能源消耗巨大,但能源资源人均占有量仅是全国平均水平的l/5;有色金属冶炼能力每年可达65万吨,居全国首位,但省内矿石供应能力不到l/l0。
矿产资源的短缺问题,给辽宁省的经济社会发展,带来巨大压力。
面对矿产资源短缺的严峻形势,辽宁省地矿厅把保护和合理开发矿产资源作为地矿行政管理工作的重点工作,依法行政,依法办矿,作了大量工作,并取得显著成效。
1、瓦房店地区的金刚石矿该地区的金刚石矿是目前我国探明储量最多、产量最高、质量最好的金刚石矿,特别是优质宝石级金刚石,名扬天下。
经过多次整顿,取缔无证开采,制止乱采滥挖、哄抢偷盗,矿区矿业秩序有了根本好转,目前该区金刚石由瓦房店金刚石总公司统一规划,负责开采,没有民采,没有乱采滥挖现象。
通过实地调查了解瓦房店金刚石总公司开发规划合理,开采正规,选矿工艺流程先进、合理,经历年检查,最近几年来,开采回来率为95—96%,采矿贫化率为4—5%,选矿回收率为85—86%,金刚石的机械次生破碎率小于4%,尚未发现宝石级金刚石被破碎、损坏的情况。
据我所知,瓦房店金刚石矿山目前在我国属于最正规、最先进的金刚石矿山。
目前存在的主要问题是,选矿回收率有持进一步提高。
2、辽东地区硼矿辽宁省是我国硼矿最富集的省、区,截止1998年底,全省硼矿保有储量2667万吨,占全国碉矿保有储量的57%。
辽宁硼矿主要集中分布在丹东、营口地区,九十年代中后期,这里共有硼矿山116家,其中五大硼矿山是,宽甸砖庙沟硼矿、宽甸五道岭硼矿、凤城二台子硼矿、凤城翁泉沟硼矿、营口50l硼矿,辽宁年产硼矿石110—120万吨。
金刚石金刚石是碳在高温高压条件下的结晶体,是自然界最硬的矿物。
其名称来源于希腊文“Adamas”,意为坚硬无敌。
金刚石是一种稀有、贵重的非金属矿产,在国民经济中具有重要的作用。
金刚石按用途分为两类:质优粒大可用作装饰品的称宝石级金刚石,质差粒细用于工业的称工业用金刚石。
宝石级金刚石,又称钻石,光泽灿烂,晶莹剔透,被誉为“宝石之王”,价值昂贵,是世界公认的第一货品,其占有程度和消费水平往往被视为是衡量个人和国家经济富裕程度的标志。
达不到宝石级的金刚石(工业用金刚石),以其超硬性广泛用于机电、光学、建筑、交通、冶金、地勘、国防等工业领域和现代高、新技术领域。
金刚石按所含微量元素可分为Ⅰ型金刚石和Ⅱ型金刚石两个类型。
Ⅰ型金刚石多为常见的普通金刚石。
Ⅱ型金刚石比较罕见,仅占金刚石总量的1%~2%。
Ⅱ型金刚石因常具有良好的导热性、解理性和半导体性等,多用于空间技术和尖端工业。
具微蓝色彩的优质大粒Ⅱ型金刚石视为钻石中之珍品,如重 3 106ct(Carat,克拉)世界著名的“库利南”钻石,即属此类。
人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。
早在公元前 3 世纪古印度就发现了金刚石。
自公元纪年起至今,钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。
世界金刚石矿产资源不丰富,1996年世界探明金刚石储量基础仅19 亿ct,远不能满足宝石与工业消费的需要。
20 世纪60 年代以来,人工合成金刚石技术兴起,至90 年代日臻完善,人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石,其用量占世界工业用金刚石消费量的90%以上(在中国已达99%以上)。
金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。
世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。
中国发现金刚石约在200~300 年前,在明清朝之际(约17 世纪),湖南省农民在河砂中淘到过金刚石。
金刚石的地质勘查工作始于20 世纪50 年代。
迄今,在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6 颗,如重约158 ct的“常林钻石”等。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
金刚石矿的资源特点
中国金刚石矿产资源具有资源贫乏、分布集中、原生矿为主、品位偏
低,质量较好等特点。
(一)资源贫乏、分布集中
中国金刚石矿床规模以中、小型为主,规模最大的山东蒙阴王村大型矿保有矿物储量仅65.79kg,与世界大型矿床无法对比。
中国保有金刚石矿物储量
总量仅相当于世界金刚石储量基础的0.1%,人均金刚石储量占有量甚微,探明储量只分布在辽宁、山东、湖南、江苏少数省份,大部分省(区)尚无探明储量。
长期以来,由于探明储量少,可供开发利用的产地不足,金刚石一直是中国的短缺矿产之一。
(二)矿床类型以金伯利岩型原生矿为主
在保有储量中,金伯利岩型金刚石原生矿床储量占总量的95%以上,金刚石砂矿仅占近5%。
(三)矿石品位偏低
中国金刚石砂矿产地矿石地质平均品位多在4~8mg/m3 区间内,唯辽宁省瓦房店市头道沟砂矿矿石平均品位达14.6~16.5mg/m3。
金刚石原生矿的金刚石品位山东产地较辽宁产地高,山东蒙阴金刚石矿产地矿石平均品位为
53.57~672.313mg/m3,其中王村矿平均品位最高;辽宁瓦房店金刚石原生矿产地保有矿石平均品位为29.8~462mg/m3,最高的为头道沟68 号岩管。
(四)产品质量较好
中国金刚石产品质量总体较好。
特别是辽宁所产金刚石质地优异,宝石级金刚石按地质品位统计,虽仅占30%,而对开采年度产量统计,宝石级金刚石最高占年度产量的70%以上,为世界称赞。
山东省金刚石产品中,宝石级约占。
金刚石矿产资源
人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。
早在公元前3世纪古印度就发现了金刚石。
自公元纪年起至今,钻石一直是国家与王宫贵族、达官显贵的财富、权势、地位的象征。
世界金刚石矿产资源不丰富,1996年世界探明金刚石储量基础仅19亿ct,远不能满足宝石与工业消费的需要。
20世纪60年代以来,人工合成金刚石技术兴起,至90年代日臻完善,人造金刚石几乎已完全取代工业用天然金刚石,其用量占世界工业用金刚石消费量的90%以上(在中国已达99%以上)。
金刚石主要生产国为澳大利亚、俄罗斯、南非、博茨瓦纳和扎伊尔等。
世界钻石的经销主要由迪比尔斯中央销售组织控制。
中国发现金刚石约在200~300年前,在明清朝之际(约17世纪),湖南省农民在河砂中淘到过金刚石。
金刚石的地质勘查工作始于20世纪50年代。
迄今,在中国发现的重量大于90 ct的著名金刚石有6颗,如重约158 ct的“常林钻石”等。
人类对金刚石的认识和开发具有悠久的历史。
早在公元第3世纪以前,印度人就发现了金刚石砂矿,于公元130年至18世纪发现了“光明之山”、“杉苏”、“大莫卧尔”、“希望”等名钻。
公元1726年,巴西发现金刚石砂矿床,世界金刚石生产中心逐渐从印度移向巴西。
1866年南非发现金刚石砂矿,1867年又发现含金刚石金伯利岩型原生矿床,这是金刚石矿业发
展的里程碑,世界金刚石生产中心又由巴西移至南非。
20世纪扎伊尔、俄罗斯,博茨瓦纳、澳大利亚前后发现了金刚石矿床。
生产中心亦不断更迭,从南非移至扎伊尔,又移至博茨瓦纳和澳大利亚等。
迄今世界已发现的500ct以上的钻石原石约40颗,以南非发现的最多,尤以1905年在南非特伦威尔省普列米尔金伯利岩管中发现的重3 106 ct名为“摩利南”的钻石最大,被誉为“金刚石之王”,被加工成12颗钻石,其中最大一颗重530.2 ct,称为“非洲之星”镶在英王权杖上。
中国金刚石矿产资源比较贫乏,通过近50年的地质工作,仅在辽宁、山东、湖南和江苏4省探明了储量。
截至1996年底,中国保有金刚石储量2 089.78万ct,在世界上不占重要地位。
在质量上,中国辽宁省所产金刚石质地优良,宝石级金刚石产量约占总产量的70%。
20世纪90年代以来,中国年产金刚石约10~15万ct,远不能满足本国消费的需要。
国家所需工业用金刚石99%以上依赖国产人造金刚石,1997年中国人造金刚石产量达4.4亿ct,天然工业用金刚石所占消费比重极为有限。
目前,生产金刚石的国家近20个,主要生产国有澳大利亚、博茨瓦纳、扎伊尔、南非、俄罗斯和巴西等。
中国在晋朝以前称金刚石为昆吾石。
《晋书》中曾有于咸宁三年(公元277年)敦煌上送金刚石,产自天竺(即古印度)的记载。
明朝(公元1596年)李时珍《本草纲目》中对金刚石的描述是可钻玉、补瓷、谓之钻。
明朝(公元1625年)有金刚石在山东出土记载。
17世纪末至18世纪初章鸿钊先生所著《古矿录》中提到在新疆、山东、黑龙江曾发现过金刚石。
清朝道光年间(公元1821~1850年)湖南常德、桃源等地农民在淘洗砂金时发现过金刚石。
1937年,山东郯城农民在翻种菜地时,拾到一颗重218.65 ct的金刚石,形似小鸡,色泽金黄,当地农民称之为“金鸡宝石”。
中国有计划地开展金刚石的地质勘查工作始于1952年。
50年代勘查的重点为金刚石砂矿。
1952~1953年地质部派专家并组成普查队对山东沂沭河流域进行踏勘和普查,1953年地质部组建湖南沅水地质队(后改名四一三队)开展湖南沅水流域金刚石砂矿的普查勘探工作,至1967年探明了湖南常德等4个金刚石砂矿。
1957年地质部组建山东沂沭河地质队(后改名八○九队)对山东沂沭河流域和胶东地区进行金刚石普查勘探,先后探明了于泉、陈家埠等5个金刚石砂矿床。
通过1964年全国第一次金刚石专业地质会议动员开展金刚石原生矿的普查找矿后,1965年贵州地质局一○一队在黔东镇远发现含金刚石的金伯利岩脉;同年8月山东地质局八○九队在蒙阴常马庄发现中国第一个具有工业价值金伯利岩型金刚石原
生矿床——“红旗1号”,此后数年内陆续发现60余个金伯利岩体,至1977年探明常马庄、王村、西峪、头村和红喜庄5个有工业价值的金刚石原生矿床;1971年6月辽宁省地质局区调队在辽宁复县发现含金刚石的金伯利岩管,至1980年探明了30号、42号、50号、57号、68号和74号6个具工业价值金刚石原生矿床。
辽宁、山东、湖南等省金刚石原生矿床与砂矿的发现和勘查,基本查明了目前中国金刚石矿产资源的格局。
其后自
1988年至今,地质矿产部一直坚持大力开展金刚石找矿,并与英国、澳大利亚、比利时、加拿大等国的矿业公司或专家合资或合作,在湖南、山东、贵州、广西、江苏、湖北、江西、山西、四川、新疆、西藏等地广泛开展工作,取得一定的进展。
中国金刚石的开采也始于50年代,1957年国家计划委员会确定由沅水地质队负责组建,在湖南常德建设中国第一个金刚石砂矿。
1958年8月湖南省常德专署动工建设桃源县车溪冲矿,当年生产金刚石428ct,填补了中国不生产天然金刚石的空白。
1958年金刚石矿划归建筑工程部管理,将1个矿区扩大为4个矿区,1959年更名为建工六○一矿,1974年以后年产量基本稳定在8 000ct以上。
山东郯城金刚石砂矿由郯城县工业局于1958年始建,1959年产金刚石247ct,1962年更名为建工八○三矿,1968年建成投产,规模为年产金刚石3 000ct。
1967年地质部、建筑材料工业部组织对山东蒙阴原生金刚石矿进行选矿试验。
随后建筑材料工业部组建七○一矿进行开采,宋家庄红旗一号矿是中国开采的第一个原生矿,1970年投产,规模为年产金刚石2万ct,1978年王家村矿区为中国第一个年产10万ct的原生金刚石矿建成投产。
1980年辽宁省地矿局第六地质队组建滨海金刚石矿,试采瓦房店(复县)50号岩管,1981年生产金刚石8 773ct,1985年产量12 240ct,1987年由辽宁省地质矿产局、辽宁省瓦房店市和沈阳有色金属公司联合组建瓦房店金刚石有限公司转入正规露天
开采。
40年来,上述4个金刚石矿为中国发展金刚石生产做出了重要贡献。
目前中国年产金刚石约10~15万ct。
据记载,中国发现重量大于90ct的6颗金刚石都是在山东境内发现的。
第一颗就是1937年郯城农民罗振邦发现重218.65 ct,命名为“金鸡宝石”的那颗,这是迄今中国发现的最大粒金刚石,但后被日本侵略者掠走;第二颗于1977年在临沭县常林由魏振芳发现,重158.786ct,命名“常林钻石”;第三颗于1981年在山东郯城“八○三”矿采出,重124.27ct,命名“陈埠1号”;第四颗于“八○三”矿采出,重96.94 ct,命名“陈埠2号”;第五颗于1983年于“八○三”矿采出,重92.86 ct,命名“陈埠3号”;第六颗于1983年在“七○一”矿的破碎矿石中发现,重119.01 ct,取名“蒙山1号”。
此外,重10~50 ct的大颗金刚石发现甚多,不胜枚举。