濱海砂礦作業(yè)

1、濱海砂礦報(bào)告姓名：陳璐學(xué)號(hào)：21130411045專業(yè)年級(jí)：地球探測(cè)與信息技術(shù)2013級(jí)指導(dǎo)老師：吳建政完成時(shí)間：2014年1月4日千萬年來，由各種途徑進(jìn)入海洋的泥沙和塵埃中包含有各種不同的元素。不同成分的塵埃顆粒，密度、比重不同，粒徑大小不同，扁、圓形狀也有差別。這些特征各異的礦物碎屑，在波浪、海流作用下，分別聚集沉積在一起，就形成了海濱砂礦床。海濱砂礦最為大宗的是建筑用砂和礫石。這是因?yàn)樗鼈兪怯沙Ｒ姷钠胀◣r石碎屑生成的。較為稀少而價(jià)值甚高的海濱砂礦有：金紅石、鉆石、獨(dú)居石、石榴石、鈦鐵砂、鈮鐵砂、鉭鐵砂、磁鐵砂、鉻鐵砂、錫砂、磷釔砂、金砂、鉑砂、琥珀砂、金剛砂、石英砂等等，真是琳瑯滿目，多

2、不勝數(shù)。大海就像一個(gè)粉碎機(jī)和分選機(jī)，日夜不停地加工制造富含各種金屬和非金屬的細(xì)砂，并把它們按種類聚集在一起，形成可供人類開發(fā)利用的礦體。一、濱海砂礦的成因?yàn)I海砂礦是富集于現(xiàn)代海岸帶和古海岸帶松散沉積物中的砂礦，多為表層沉積礦產(chǎn)。在定義上有別于集于淺海海底松散沉積物中的表層沉積礦產(chǎn)和埋藏于近代沉積物之下的古沉積砂礦的淺海砂礦。海濱砂礦的主要成礦過程可以分為5個(gè)階段：原生賦存階段、活化階段、搬運(yùn)階段、富集成礦階段和砂礦的后生變化階段。（1）原生賦存階段：該階段工業(yè)礦物呈分散的或富集的狀態(tài)賦存于巖漿巖、變質(zhì)巖和沉積巖等各大巖類或原生礦體中。巖石中所含工業(yè)礦物的豐度對(duì)砂礦物質(zhì)的供給至關(guān)重要，是工業(yè)砂礦

3、床形成的先決條件。巖石中含工業(yè)礦物的豐度越高，出露面積越大，則越有可能形成規(guī)模較大的砂礦床。（2）活化階段：由于巖石的風(fēng)化剝蝕，而形成不同厚度的風(fēng)化殼，從而使工業(yè)礦物松動(dòng)。風(fēng)化殼的厚度往往因巖性、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度的差異及所處的氣候不同而不同，風(fēng)化殼的形成即標(biāo)志著砂礦形成的開始，有時(shí)在巖石表面或斜坡上形成殘積和殘坡積砂礦，其形成往往需要足夠的切割深度，而構(gòu)造隆起是風(fēng)化殼形成的必要前提，氣候條件是這類砂礦形成的必要條件，基巖性質(zhì)決定著風(fēng)化作用的強(qiáng)度。（3）搬運(yùn)階段：物質(zhì)的搬運(yùn)和分異與地表水系作用密切相關(guān)。河流是向?yàn)I海地帶輸送風(fēng)化產(chǎn)物的主要途徑；而分異作用取決于動(dòng)力條件的強(qiáng)度；被搬運(yùn)的距離取決于地形

4、的坡度和重礦物的比重、硬度和水力學(xué)、粒徑等特性。比重較大的金和錫石等礦物在最初的搬運(yùn)階段首先析出和沉積，而較輕的重礦物如鋯石、獨(dú)居石等則可搬運(yùn)較遠(yuǎn)，而耐磨性很強(qiáng)的金則石則可搬運(yùn)數(shù)百公里，此階段可在濱海區(qū)形成一些沖積型砂礦床。（4）富集成礦階段：砂礦的原始碎屑經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的崩解和分異，使重礦物數(shù)量不斷增加，并由河流將其輸送入濱海地帶，因受海岸類型、地貌形態(tài)的制約，海洋水動(dòng)力條件和沉積機(jī)制的作用，當(dāng)其各種成礦因素相匹配時(shí)，即可形成有工業(yè)價(jià)值的堆積體。此時(shí)期對(duì)于比重較小的鈦鐵礦、鋯石、獨(dú)居石、金紅石、磷釔礦和磁鐵礦等的形成極為有利，它們一般富集于分選好的細(xì)(砂)粒級(jí)的沉積物中；對(duì)于那些比重較大的重礦物金

5、、錫石等則往往需要在較大的風(fēng)暴和平靜水動(dòng)力條件經(jīng)常交替的情況下才可成礦。（5）后生變化階段：該階段指砂礦形成之后的變化。這種變化表現(xiàn)在由于海岸變遷而使已成砂礦抬升或下降形成抬升和沉溺或埋藏砂礦；亦可因大風(fēng)暴潮作用破壞已成砂礦在新的水動(dòng)力平衡條件下再次富集成礦。 圖1 濱海砂礦成礦模式圖 當(dāng)然濱海砂礦的形成遠(yuǎn)沒有我們所說的那么簡(jiǎn)單，每個(gè)階段都在受到來自周圍環(huán)境的各種影響，母巖類型、氣候與水動(dòng)力條件、海岸類型和地貌特征、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和海平面變化、第四紀(jì)沉積作用其中每一個(gè)因素都至關(guān)重要稱為成礦控制因素，同蝴蝶效應(yīng)一般，就算是一個(gè)很小的變化會(huì)也許將改變它最后的成礦類型和分布規(guī)律。二、濱海砂礦的分布世界各國(guó)

6、的海岸帶均能見到砂礦靚麗的身影，濱海砂礦地理分布不僅范圍廣，而且具有顯著的地域性差別。如美國(guó)西北太平洋鈦鐵礦、鉻鐵礦和鋯石；澳大利亞和新西蘭金紅石、鋯石、獨(dú)居石和鈦鐵礦等；西南非洲金剛石砂礦床，伴生金、鉑、鉻鐵礦等；東南亞南部，印尼、泰國(guó)、馬來西亞砂錫礦床；印度、斯里蘭卡金紅石、鋯石、獨(dú)居石、鈦鐵礦等礦床，并伴生稀有金屬砂礦西北太平洋沿岸，特別是日本列島磁鐵礦砂礦床；我國(guó)以廣東沿海最多，集中了濱海金屬砂礦的90，非金屬砂礦的82.7，其次為臺(tái)灣、山東、福建、廣西。我國(guó)地處太平洋西岸,有漫長(zhǎng)的海岸線，寬闊的大陸架,島嶼眾多，發(fā)育了各種不同的海岸地貌類型,有著利于濱海砂礦的成礦條件，蘊(yùn)藏著豐富的濱

7、海砂礦資源。加強(qiáng)對(duì)這些礦產(chǎn)資源的調(diào)查,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,具有現(xiàn)實(shí)意義。我國(guó)濱海砂礦的分布如下：1.黃海、渤海濱海砂礦成礦區(qū)( 1 ) 遼東半島東海岸金、鈦鐵礦、鋯石成礦帶：該區(qū)出露巖石主要為前寒武系片麻巖和花崗巖,有較多石英脈、含金破碎帶, 是本區(qū)濱海砂礦物質(zhì)來源。砂金礦在旅順等處, 鋯英石分布在莊河至金縣沿海一帶。區(qū)內(nèi)還有金紅石、磁鐵礦、獨(dú)居石等砂礦。( 2 ) 遼東半島西海岸金剛石、金、金紅石成礦帶: 在離海岸線數(shù)十公里處分布著我國(guó)著名的原生金剛石礦床, 沿復(fù)州河和嵐崮河流域形成溝谷與河流階地砂礦, 在兩條河流入?？跁r(shí)有可能形成具有一定規(guī)模的金剛石濱海砂礦。該區(qū)成礦條件有利, 有找礦遠(yuǎn)

8、景。( 3 ) 三山島蓬萊砂金成礦帶: 主要分布于招遠(yuǎn)、液縣濱海地帶。目前已發(fā)現(xiàn)三山島、諸流河等砂金礦。砂金礦體賦存于河床、河漫灘、階地海灘中。( 4 ) 成山角嵐山頭鋯英石、金紅石、磁鐵礦成礦帶: 在山東半島南部濱海帶有濱海砂礦幾十處。如榮成大型鉛英石礦床、石臼所鐵砂礦等。重砂礦物源于燕山期正長(zhǎng)巖、花崗巖以及膠東群花崗片麻巖、變粒巖。( 5 ) 紀(jì)姆角成山角石英砂成礦帶:分布于山東半島東北部濱海帶。2.東海濱海砂礦成礦區(qū)( 1 ) 閩中閩南沿海獨(dú)居石、鋯英石、石英砂成礦帶, 濱海砂礦多分布于濱海平原一級(jí)階地、潮間帶及海島附近。砂礦母巖為花崗巖、閃長(zhǎng)巖和混合花崗巖等。( 2 ) 閩北沿岸鈦鐵礦

9、、獨(dú)居石砂礦成礦帶: 區(qū)內(nèi)濱海砂礦以鈦鐵礦為主, 次為獨(dú)居石, 分布在南鎮(zhèn)到廈門沿海地帶。也可見鋯英石砂礦, 但規(guī)模小。( 3 ) 臺(tái)灣沿岸鈦鐵礦、磁鐵礦、鋯英石、獨(dú)居石成礦帶: 分布在臺(tái)灣的北部、西部和西南部沿岸的海灘中。重砂礦物來源于更新世臺(tái)東火山巖組的安山巖、安山凝灰集塊巖等。鈦鐵礦砂儲(chǔ)量4.4萬噸、鋯石2.4萬噸、磁鐵礦3.6萬噸、獨(dú)居石0.8萬噸。3.南海濱海砂礦成礦區(qū)( 1 ) 粵東沿岸鋯英石成礦帶: 從饒平至海豐一帶有以鋯英石為主的濱海砂礦, 伴生鈦鐵礦、獨(dú)居石。( 2 ) 粵中沿岸錫石成礦帶: 分布于珠江口以西至陽(yáng)江北津港。( 3 ) 粵西沿岸獨(dú)居石、磷釔礦、鈦鐵礦、金紅石成礦

10、帶:從北津港以西至吳陽(yáng)的濱海砂礦以獨(dú)居石、磷釔礦為主, 伴生鋯英石、鈦鐵礦, 是廣東省獨(dú)居石、磷釔礦的主要生地。湛江以西的濱海砂礦主要是鈦鐵礦、金紅石、次為鋯英石。( 4 ) 海南島沿岸鈦鐵礦、鋯英石、獨(dú)居石、石英砂成礦帶: 是我國(guó)主要濱海砂礦產(chǎn)地之一。分布于海南島東南岸和東岸。鈦鐵礦品位高、儲(chǔ)量大, 已發(fā)現(xiàn)了幾個(gè)大型砂礦床。三、典型濱海砂礦“原料巨人” 石英砂礦-濱海砂礦中含量最多的是石英礦物。它和說是唾手可得，取之不盡。石英可提取硅，硅是一種半導(dǎo)體材料，銀灰色，性脆，熔點(diǎn)高達(dá)1420，從20世紀(jì)60年代起，硅就被廣范應(yīng)用于無線電技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)和火箭導(dǎo)航方面，是整流元件和功率晶

11、體管的理想材料。用硅制成的太陽(yáng)能電池，能把13%15%的太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。這種電池，重量輕，供電時(shí)間長(zhǎng)。我國(guó)發(fā)射的人造衛(wèi)星就采用了這種電池。熔融石英則是制造紫外線燈管不可缺少的材料，因?yàn)橐话悴Ａ?huì)吸收紫外線，而石英卻能讓紫外線通行無阻。目前，石英正日益成為冶金、化工、電器部門的"原料巨人"。 “寶石之王”金剛石-濱海砂礦中的金剛石也很誘人，顆粒較大的金剛石又稱鉆石是當(dāng)之無愧的"寶石之王"。金剛石常被琢磨成寶石。晶瑩剔透的寶石，光華四射，燦爛奪目，非常珍貴。但是，金剛石最大的用途，是用于制造勘探和開采地下資源的鉆頭以及用于機(jī)械、光學(xué)儀器加工等方面，這與

12、它是最堅(jiān)硬的天然物質(zhì)密不可分。近年，人們還發(fā)現(xiàn)金剛石是一種半導(dǎo)體，并已應(yīng)用于電子工業(yè)和空間技術(shù)等方面。世界上產(chǎn)金剛石的濱海砂礦，主要分布在南非、納米比亞。納米比亞奧蘭治河口以北長(zhǎng)在千米海岸帶上，金曾被用做國(guó)際貨幣?！敖饘僦酢睘I海砂金-濱海砂金展現(xiàn)的前景也很引人注目。它具有分布廣、儲(chǔ)量大和開采方便等優(yōu)點(diǎn)。砂金常呈短片狀或顆粒狀，富集于海底的砂層中，常與釩鐵砂、磁鐵砂、鈦鐵砂、獨(dú)居石等礦物相伴產(chǎn)出，開采砂金時(shí)，還可以兼得這些寶藏。金是一種貴重金屬。有史以來，金礦已開采了6000多年。金被人們稱為"金屬之王"它通常不溶解于普通的化學(xué)藥品里，永不生銹，易于分成不等的重量、體積小而

13、價(jià)值大，因而被當(dāng)作貨幣的材料，社會(huì)財(cái)富的象征。金還是一種很好的導(dǎo)體，可以應(yīng)用在電工和無線電技術(shù)等方面?！翱臻g金屬”鈦礦床-從海砂里，還可以分選出金紅石、鈦鐵礦等物質(zhì)。金紅石是一種紅褐色的礦物，形狀好似四方的小柱子，又硬又脆，呈金剛光澤；鈦鐵礦則多呈黑色，粒狀，性脆，具有強(qiáng)烈的金屬光澤。它們是提取金屬鈦的重要原料。鈦是比鐵強(qiáng)韌得多的金屬，比重只有鐵的一半多一點(diǎn)，且不會(huì)生銹，熔點(diǎn)高達(dá)1725。鈦合金既能經(jīng)受住500以上高溫的鍛煉，又能抗得起-100低溫下的考驗(yàn)。因此，鈦和鈦合金已經(jīng)成為制造超音速飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈等現(xiàn)代武器不可缺少的材料，有"空間金屬"之稱。 在海砂中，還可以分選

14、出錫礦、鋯礦石、磁鐵礦、黑鎢砂、鈳鉭鐵礦、石榴石、磷灰石等礦物。錫是制作金、焊錫的重要工業(yè)原料，它的礦石來自濱海砂礦。印度尼西亞、馬來西亞、泰國(guó)在巽它陸架上的錫砂礦是世界上最重要的錫礦產(chǎn)地。從鋯石中取的鋯，是一種耐高溫、抗腐蝕、可用以制造原子反應(yīng)堆和核潛艇等到材料。從獨(dú)居石提取的釷，是原子能工業(yè)的原料。這幾種砂礦主要產(chǎn)于美國(guó)、澳大利亞、印度和獨(dú)聯(lián)體國(guó)家，其產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的。鉑則是優(yōu)良的耐高溫、抗腐蝕材料。美國(guó)俄勒岡州海岸的金和鉑砂礦已有多年的開采歷史。美國(guó)阿拉斯加諾姆砂金礦世界聞名，礦體長(zhǎng)千米，寬米，厚.米，品位高達(dá).克噸。四、濱海砂礦的地質(zhì)特征1.地貌:砂礦形成主要受地貌的制約。地貌形成與

15、地殼運(yùn)動(dòng)、巖性、氣候、水系等因素有關(guān)?？刂茷I海砂礦富集的主要地貌單元有:(1)折曲的海岸及弧形海灣,常形成巨大的富集砂礦體,平直海岸礦體窄狹零散；(2)海成平原。廣闊的海成平原是生成砂礦床前提之一。許多礦區(qū)普查結(jié)果表明,大型砂礦床所在地海成平原一般寬達(dá)數(shù)至十余公里,順海岸連續(xù)長(zhǎng)達(dá)百公里,窄狹長(zhǎng)條狀海岸線很少有工業(yè)砂礦存在。海成平原中控制砂礦生成的次一級(jí)地貌單元有。砂壩:主要發(fā)育一層砂壩,部份地段有2至3層者,長(zhǎng)一般在2000米,高一般2至3米,寬達(dá)數(shù)十米,均為黃色細(xì)沙層組成。砂礦體生成、富集、形狀均受砂壩的制約。有一層良好的砂壩,就可能相應(yīng)的有一個(gè)砂礦體存在。b.階地,沿海地帶普遍發(fā)育有二級(jí)階地,第一階地高出海平面2至3米,第二階地高出海平面7至8米,在階地上有古濱海砂礦體存在。2.地層與巖性:地層(巖性)分布與地貌新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)。礦體多暴露地表無剝離層。海岸狹窄或?yàn)a湖區(qū)沉積巖性主要是粘土相:下部是粘土夾薄層或扁豆?fàn)钌皩?上部蓋復(fù)巨厚粘土層,礦體多埋藏于深部,剝離層厚,礦體薄,少有工業(yè)礦體。有的地段地貌復(fù)雜,其巖性是砂層與粘土層交替頻繁,致使礦體分散零亂,工業(yè)價(jià)值不大。沉積巖性特征,標(biāo)志著地殼升降和海水的進(jìn)退。海退況積層序?qū)ι暗V生成是有利的,而海進(jìn)層序及升降頻繁地段對(duì)砂礦生成是不利的。3.水系:大