矿物学性质合集12篇

时间:2024-01-05 17:00:20

矿物学性质

矿物学性质篇1

矿物的光学性质主要是指矿物对光线的吸收、反射和折射时所表现的各种性质,以及由矿物引起的光线干涉和散射等现象。如矿物的颜色、条痕、光泽和透明度等。用肉眼能观察到的物质的光学性质有物质的颜色、条痕、光泽和透明度,这些性质相互之间有着密切的内在联系。

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矿物学性质篇2

中图分类号:N93 文献标识码:A 文章编号:

岩石矿物分析鉴定是地质工作的一个重要内容,它对整个地质工作起着基础性和指导性作用。我国幅员辽阔,拥有着极其丰富的矿产资源。这些矿产资源是实现我国国民经济飞速发展的雄厚物质基础,没有它们就无法建立完整的工业体系。

1、岩石矿物的种类和特征

岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。岩石矿物种类是多种多样的,这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式,同时复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。

1.1矿物的种类划分

矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。

有机矿物的化学成分是碳氢氧化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫元素周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是由一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成SiO2,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。

1.2矿物的形成

形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。

1.3矿物的物理性质与形状特征

各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等。

1.4岩石与矿物的区别

岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。

2、岩矿分析鉴定的基本程序

2.1试样的加工

通常送到实验室进行鉴定的原始岩矿样品重量,以及矿物种类的不同,从几公斤到几十公斤不等,但是实际上用于分析的试样一般只是需要几克。所以,在岩矿鉴定工作中首先遇到的问题就是试样的加工获取。加工试样的目的,一方面是将岩矿粉碎到一定的细度,以便于分解;另一方面是用最有效、最经济的方法获得一定重量(一般为100g)的能代表原始样品组成的均匀的试样。

2.2进行定性和半定量分析

岩矿试样加工好后,必须先进行定性和半定量分析,主要是为了了解试样中含有哪些元素以及这些元素的大致含量和比率等。

2.3选择测定方法

对岩石矿物中的各种元素的测定均有多种测定方法可供选择。这就需要根据上面定性和半定量的分析结果,选择最合适的分析方法。一般从两个方面进行选择:一是根据待测定元素的含量进行选择;一般来说,对岩矿试样中含量较高(一般为1%以上)的待测元素,应采用容量法、重量法等方法进行测定,而对于含量相对较低(一般为1%以下)的待测元素,则使用比色法或是其他仪器分析方法进行测定。二是根据共存元素的情况进行选择。

2.4拟定鉴定分析方案

拟定鉴定分析方案是一个十分重要而又复杂的环节。它涉及到各个元素的测定方法和分离方法间的相互影响和配合的问题,需要较全面的岩矿鉴定理论知识和丰富的实践经验。因此,在拟定鉴定分析方案时,应同时考虑岩矿试样的分解方法、干扰元素的消除方法和具体的测定方法三个方面。

2.5分析鉴定

在具体的鉴定分析方案确定之后,就应当严格遵守有关的操作规程进行分析鉴定。

2.6审查分析结果

审查分析结果是整个岩矿分析鉴定工作的重要一环,它是在于进一步发现问题,以确保鉴定结果的准确性和正确性。这一环节也应严格遵照质量检查制度进行检查,分析结果必须符合国家规定的要求。

3、地质工作中对岩矿分析鉴定的评价

地质工作就是为矿产勘查开发规划和工程建设、以及相关的环境保护和地质灾害的预报防治工作提供基础的地质资料和信息。而岩矿分析鉴定被认为是地质工作中最基础的一项工作,它对查明认识全国的基本地质状况、获取相关地质数据信息具有基础性、超前性、公益性和指导性意义。

3.1矿物普查中对岩矿分析鉴定的评价

每种岩矿都是在一定的地质作用和物理化学条件性形成的,它们包含有一种或多种矿物,探明其中的化学元素,矿物种类,以确定岩矿的使用价值、经济价值,都需要基础的岩石矿物鉴定工作。岩石矿物分析鉴定特别是对开采和普查找矿有着极其重要意义。它能够确定岩矿的种类,分析矿床的开采量,以及开采的可能性与经济性,并能有效的提高地质勘探工作的效率。具体来说,就是在普查找矿阶段,需要进行大量的简项分析,以确定岩矿的有无和矿产的种类;在勘探阶段,更要求进行大量的简项分析和全分析,以便了解其共生元素的情况及其赋存状态,确定矿石品位以及开采的价值,从而为拟定相关的开采方案做准备。

3.2工程地质中对岩矿分析鉴定的评价

岩矿分析鉴定在工程地质勘查中也起着非常重要的作用,能够为工程建设的设计和施工,以及合理利用自然地质资源、正确改造不良地质、最大限度的避免自然灾害,提供基础的地质学资料。在工程地质中的岩矿鉴定包括对岩体的特征、化学元素和性质等进行分析,同时,水分析也是找矿工作的重要标志之一,也属于岩石矿物分析工作的一部分。

因此,岩石矿物分析鉴定工作在地质工作中占据十分重要的地位,对整个地质工作具有基础性和指导性意义。

矿物学性质篇3

1、矿产资源勘查工程的主体专业

矿产资源勘查工程包括地质矿产勘查、地球物理探矿、地球化学探矿三个主体专业。下面叙述这三个专业的主要内容。

1.1 地质矿产勘查的主要内容

地质矿产勘查(矿产地质勘查)过程中,通过地质勘查工程(槽探、井探、硐探、坑探、钻探)的布置和实施来确定矿床的地质特征及矿产资源储量;需要研究区域及矿区地层、构造、岩浆岩、变质岩、围岩蚀变等,特别是要研究确定矿体的产状、形态、规模、矿石特征及矿床成因类型等。地质矿产勘查专业也可称为地质找矿专业。

根据矿产地质勘查规范,勘查工作可分为预查、普查、详查、勘查四个阶段。各阶段的任务如下:

(1)预查阶段是通过对区内资料的综合研究、类比及初步野外调查、极少工程验证提出可供普查的矿化潜力较大地区,有足够依据可估算预测的矿产资源量。

(2)普查阶段是对矿化潜力较大地区进行一定数量的各项野外工作以及概略研究,确定是否有进一步详查的价值,并圈出详查区范围,估算推断的矿产资源量。

(3)详查阶段是进行系统的勘查工作,基本查明矿床地质特征以及控制或破坏矿体的因素,基本确定矿体的连续性,并通过预可行性研究,做出是否具有工业价值的评价,圈出勘探区范围,估算控制的矿产资源/储量。

(4)勘探阶段是运行各项系统的加密工作,详细查明矿床地质特征以及控制或破坏矿体的因素,确定矿体的连续性,估算探明的矿产资源/储量,并通过预可行性或可行性研究为矿山建设投资决策和设计确定生产方案等提供必要的依据。

1.2 地球物理探矿的主要内容

地球物理探矿(简称物探)是以各种岩石和矿石的密度、磁性、电性、弹性和放射性等物理性质的差异为基础,用不同的物理方法和物探仪器,探测天然的或人工的地球物理场的变化,发现物探异常,通过解释评价物探异常来进行找矿。

1.3 地球化学探矿的主要内容

地球化学探矿(简称化探)是从各种天然物质(如岩石、土壤、水系沉积物、植物和水等)中系统地采集样品,分析测试某些地球化学特征值(如指示元素的含量、元素比值、PH值等),对获得的数据进行处理,发现化探异常,通过解释评价化探异常来进行找矿。

2、地质矿产研究专业(学科)的建立

经过刻苦钻研,笔者建立了地质矿产研究专业(学科)及地质矿产研究事业基本管理制度。主要表现在如下三个方面:

(1)2010年7月,笔者撰写的论文《地质矿产研究事业管理制度探讨》获得第三届中国管理科学大会优秀论文二等奖(相当于省部级学术成果二等奖)。

(2)笔者撰写的三篇论文2011年发表于部级科技类期刊。《地质矿产研究的主要内容及职业定位》发表于期刊《科技与生活》,《地质矿产研究专业(学科的建立》发表于期刊《中国科技博览》,《地质矿产调查评价主要内容探讨》发表于期刊《科技与生活》。

(3)2012年元月,笔者撰写的论文《地质矿产研究事业管理制度探讨》发表于部级期刊《中国城市经济》。

笔者对地质矿产研究专业(学科)主要内容及职业定位的论述,标志着地质矿产研究专业(学科)的建立,阐述了地质矿产矿研究事业基本管理制度。建立管理制度,通过制度进行管理,是重要的管理方式。

3、地质矿产研究的主要内容及职业定位

矿物学性质篇4

硫化矿是自然界中非常常见的含金属矿物,如是有色金属铜、铅、锌等常见和常用金属的矿石来源。矿石一般必须经过选矿过程以使其达到冶炼的品位,才能获得最终的金属材质,而浮选电化学理论是迄今为止硫化矿浮选最重要、最为成熟的选矿理论,因此对于矿物加工专业的学生掌握和学习该理论甚为重要。加强和提升矿物浮选电化学的教学质量和水平,培养能适应未来社会发展需要的学生,对人才培养和社会发展非常重要。本文对浮选电化学的教学实践进行了探索与思考,针对教学过程提出了几点教学体会。

1 浮选电化学课程特点

浮选电化学理论对矿物加工工程学生而言是一门非常实用的课程,熟悉和掌握该理论对于理解和解释硫化矿物的浮选现象非常有用,并且对解决实际问题非常有帮助。对于浮选电化学课程来说,其涉及的面和知识点很广,包括物理、物理化学等方面的内容,因此在教学过程中就要适时地将这些知识引入教学过程中,将所学知识与本课程内容结合起来,真正掌握并在将来将其熟练地应用于实践并对实践进行指导。下面将就浮选电化学涉及的几方面知识进行介绍,并在教学过程中将其引入,这样进行教学会更能使学生明白和理解浮选电化学的理论知识,将所学知识结合起来用于指导实践。

2 物理化学知识在浮选电化学中的作用

物理化学课程是矿物加工工程专业的学生需要学习的一门课程,因此对于学生来说并不陌生,但如何将在物理化学中学到的知识用于浮选电化学中却值得注意。在物理化学课程中,有一部分涉及的是电化学基础知识,包括电解质导电、电极、电动势、金属腐蚀等,了解这些内容对于学习浮选电化学非常有帮助。在浮选电化学中,矿浆电位非常重要,根据在物理化学课程中学到的知识,学生可以很容易理解这一概念,并能进行实际计算和测量。

3 大学物理知识在浮选电化学中的作用

硫化矿普遍都为半导体矿物,其半导体的能隙随矿物的不同而不同,如黄铁矿是一种能隙较窄的半导体,而闪锌矿的能隙则较宽。由于硫化矿具有这种性质,那么它就具有一些固体物理性质,如固体能带性质等。固体是由众多的原子所组成,原子处在孤立状态时,内部的电子按能量分层排布并不断地绕核运动,原子的能量是不连续的即量子化的能级,而由于各电子间的相互作用以及核对电子的作用电子热运动能量的起伏,能级要发生变化,每一个能级将分裂成彼此相差很小的一组能级称为能带。

矿物性质决定其浮选行为,不同的性质导致不同的浮选行为,因此硫化矿的半导体性质决定了其浮选行为将不同于其它矿物,如氧化矿等,因此要研究硫化矿的浮选行为,必须了解其固体物理性质。固体的宏观性质取决于原子的微观结构及其运动,也就是说,固体的宏观性质是由其微观粒子的结构和性质决定的,因此,对于硫化矿物性质方面的研究,就要研究其微观粒子(电子)的结构和性质。在这里,前面提及的大学物理课知识就显得尤为重要。

同一种硫化矿物来自不同地方可能浮选行为存在非常大的差异,有的可浮性非常好,而有的可浮性非常差,而究其原因就是矿物性质发生了改变,如晶体结构性质、半导体性质等。是什么导致了矿物性质发生了变化呢?我们知道,自然界很少有非常纯净即没有一点杂质和缺陷的矿物晶体存在,而正是由于这些杂质和缺陷的存在,导致了矿物的性质发生了巨大的变化,从而使矿物的浮选行为发生了显著改变。而这些杂质和缺陷是如何影响矿物的微观性质的呢?从前面提到的大学物理知识中,我们可以采用理论计算的方法,获得这些杂质和缺陷对硫化矿半导体类型、电子能带结构、态密度、成键等性质的影响细节,并根据计算的结果获解用于指导和解释矿物浮选行为产生差异影响的可能原因。

4 浮选电化学

在引入前面有关物理化学和大学物理的知识,让学生对硫化矿的浮选电化学的相关知识有所了解后,教学正式进入学习硫化矿浮选电化学学习过程。要系统讲述硫化矿浮选电化学过程,必须对整个课程进行整理和总结,帮助学生整理出学习的思路。按照我的教学经验,对硫化矿浮选电化学知识进行了梳理并依次对学生进行讲解,发现学习的效果比较理想。

4.1介绍硫化矿浮选体系的特点。首先浮选电化学理论涉及的目的矿物是硫化矿物,这是由于硫化矿物具有电化学性质,如半导体性质、酸碱条件下的氧化还原性质等。其次,矿物必须加入浮选药剂才能进行有效浮选,而硫化矿的浮选捕收剂具有电化学性质,能在矿物表面进行氧化还原反应生成不同的捕收剂产物对矿物实现捕收。如还原在黄铁矿表面被氧化后生成双黄药对黄铁矿起捕收作用,而在方铅矿表面则生成金属黄原酸铅对方铅矿起捕收作用。另外,还有抑制剂的电化学作用。具有氧化性和还原性的抑制剂可以对硫化矿产生有效的抑制作用,如还原性较强的硫化钠,可以有效实现铜钼分离,因为硫化钠的强还原作用可以将黄铜矿表面起捕收作用的双黄药还原并解析下来,而不能将辉钼矿表面的双黄药还原解析下来,从而就实现了抑铜浮钼的目的。最后,矿浆的电化学性质。硫化矿浮选矿浆为氧化还原气氛,硫化矿的浮选行为受矿浆电位的影响,通过调整矿浆电位可以改变矿物的浮选行为,而不同的矿物在同一矿浆电位下具有不同的浮选行为,那么,可以通过调整矿浆电位这一途径,实现不同矿物的浮选分离。矿浆的电位可以根据热力学数据计算得到,即前面提到的能斯特方程,但由于浮选体系很复杂,药剂组分非常多,要进行理论计算非常困难,因此,实际当中一般都是通过测量获得,即用电极进行测量,在这里可以跟学生详细讲述。

4.2黄药捕收剂与硫化矿作用的浮选电化学理论。首先是混合电位模型介绍。捕收剂的生成对浮选非常重要,电化学中一个主要的研究内容就是在复杂的浮选氛围中,阳极捕收剂的反应过程是怎样的,而混合电位模型解决了这一问题。通过研究硫化矿残余电位与阳极捕收剂氧化还原平衡电位之间的大小关系,可以获得捕收剂的阳极反应过程。其次是黄药与硫化矿反应的电化学研究。黄药在硫化矿作用表面的产物有两种:金属黄原酸盐和双黄药。生成金属黄原酸盐的典型的代表为方铅矿,而生成双黄药的典型代表为黄铁矿。在这里应跟学生具体讲解有关反应过程的细节。

矿物学性质篇5

我国1996年对《矿产资源法》进行修订后确立了矿业权的流转制度,但是该法实质上仍然是一部以管理为主导的立法,其立法目的是为了维护和保障矿产资源的管理秩序,而不是以确认和规范权利的行使为目的的法律。明确界定矿业权的性质有助于解决相关纠纷、进一步完善《矿产资源法》。

一、矿业权概念

理解矿业权的性质首先要界定其概念,矿业权是探采人依法在已登记的特定矿区或工作区勘探、开采一定的矿产资源,取得矿产品,排除他人干涉的权利。⑴

目前各国对矿业权有不同的分法,主要表现为一分法和二分法。一分法不区分探矿权和采矿权,申请人通过申请即可同时获得探矿和采矿的权利;二分法则是对探矿权与采矿权进行了区分。不同的分类方法反应了不同的管理方式,我国采取二分法,即将矿业权分为探矿权和采矿权。探矿权是指在依法取得勘查许可证规定的范围内,勘查矿产资源的权利;采矿权是指在依法取得的采矿许可证规定的范围内,开采矿产资源和获得所开采的矿产品的权利。

二、矿业权性质各学说及其评析

我国学者从八十年代起注重对于矿业权性质的研究,至今形成了诸多有代表性的学说,笔者通过下文对理论界各学说的分析论证矿业权的准物权性质。

(一) 理论界各学说

其一,用益物权说,用益物权是指以一定范围内的使用、收益为目的而在他人之物上设立的定限物权,⑵包括土地承包经营权、建设用地使用权、宅基地使用权、地役权。多数学者赞同用益物权说。⑶一方面,我国《物权法》第123条"依法取得的探矿权、采矿权受法律保护"规定在用益物权编;另一方面,赞成用益物权说的学者认为矿业权人的权利建立在国家矿产资源所有权的基础之上,通过对矿产资源的占有、使用、收益依法取得经济利益,这符合用益物权的特征。

其二,特许物权说,特许物权是指经过特别的行政许可而产生的物权,权利的行使受到较多的行政干预。"特许物权说"学者的出发点是基于我国《行政许可法》的规定,矿业权、水权、渔业权和狩猎权等是通过行政许可的方式获得的,是由矿业权与行政权力之间的关系出发,强调了矿业权的公权力性质。⑷

其三,债权说,债权是指在债的关系中,一方得请求对方为特定给付的权利。提倡"债权说"的学者认为,矿山资源属于国家所有,矿业权人的矿业权通过和国家签订矿产资源勘探、开发合同而取得,即作为不动产的矿产资源在开发利用时,开发利用者要给付相应的对价,矿业权是一种物化了的债权。⑸

其四,准物权说,依据《物权法》第2条第3款规定"物权是指权利人依法对特定的物享有的直接支配和排他的权利",准物权则是指某些性质和要件类似于物权、准用物权法的相关规定的财产权。⑹

准物权说的主要观点是,矿业权是在矿产资源国家所有权的基础上派生出来的权利,矿业权人对矿产品可以自行销售(国务院规定由指定的单位统一收购的矿产品除外),矿业权具有物权的特征和效力。但是,矿业权的取得方式需要国家的行政审批,与物权的客体、构成相对特定性相比矿业权的客体、构成、内容具有复合性,因此将矿业权视为"物权",即是一种准物权。

(二) 对理论界各学说分析

对于以上理论界各学说,笔者进行以下分析:

其一,用益物权说,笔者不赞同用益物权说,因为用益物权的产生是基于所有权的绝对性和弹力性,侧重于支配物的使用价值,通过对物的使用和收益以获取最大的经济利益。用益物权为独立的物权,不以主体享有的其他民事权利为前提而能够独立存在,但是,矿业权的取得受到一定的行政干预,由行政机关对矿业权人的申请进行审批,并非纯粹独立的用益物权。同时,矿产资源是一种可消耗物,即具有耗竭性和不可再生性,它的使用价值在于其作为可使用的矿产品后的价值,而且在探矿权的场合并不存在利用矿产资源的使用价值获取收益的问题。

其二,特许物权说,笔者不赞同特许物权说。特许物权强调的是开发自然资源活动须经特别许可。矿业权的取得、转让与一般民事权利相比较受行政权力的干预较多,但是不能因此就将矿业权定性为特许物权,而否定了矿业权的财产权属性,尤其是在《矿产资源法》修改之后肯定了矿业权流转制度,其目的就是放宽矿业权流转市场,减少国家公权力的干预。

其三,债权说,笔者对债权说也持反对意见。债权具有请求权的特点,但是,债权人只能请求债务人为一定的行为而不能对债务人的人身、行为进行支配,债权请求权并不具备排他性、优先性和追及效力。根据《矿产资源法》的规定和相关解释矿业权具备排他性、优先性和追及效力此三方面的效力,如矿业权人直接支配特定矿区或者工作区内矿产资源并排除他人干涉。因此,若将矿业权界定为债权则否定了矿业权的物权方面的属性。

其四,准物权说,如前所述,准物权是一种类物权,在法律适用上准用物权法的相关规定。笔者赞同准物权说。

判断一种权利是否为准物权,既要看其与物权的相似之处,又要区分其不同之处。矿业权一方面具有物权的对世性、支配性、排他性等特征,另一方面矿业权在客体、内容构成等方面又有不同于物权的地方。因此,将矿业权界定为准物权更合理。

三、矿业权的准物权性分析

笔者之所以赞同矿业权的准物权性就在于其与物权既有相同之处又有一定的区别,以下通过对二者相关特征的分析肯定矿业权的准物权性。

(一) 矿业权与物权的相同之处

矿业权与物权的相同之处一方面表现在矿业权的物权属性上,另方面表现在其物权效力上。

第一,矿业权具有物权特征。

其一,矿业权具有对世性,物权的对世性强调权利人可以向任何侵害和妨碍其权利行使的人主张权利。⑺根据我国《矿产资源法》及相关法律的规定,探矿权和采矿权的取得、变更、注销都需要到办理相关的登记手续,不动产物权以登记作为其公示的方式,矿业权人可以将登记作为其公示的方式,任何机关、团体和个人不得侵犯其合法的权利和利益,其可以向任何侵犯其权利的行为主张权利。

其二,矿业权具有支配性,物权支配性指物权人可依自己的意志和行为对标的物进行处分,而无需他人的介入和干预。⑻采矿权中矿产资源进行开采获取矿产品并进行销售;在探矿权的勘查需要对特定矿区和可能存在的矿产资源的占有为前提。

其三,矿业权的排他性,物权的排他性强调的是物权在效力方面的特性,物权为直接支配标的物的权利,对外具有排除他人干涉的性质和效力,包括对债权的优先效力等。⑼矿业权的排他性与下文所述物权的排他效力。

第二,矿业权具有物权效力。

其一,矿业权的排他效力,物权的排他效力是指物权相互之间的对抗效力,同一物上不能成立两个相互对立的物权。

矿业权的排他性表现在:采矿权人可以在采矿许可证规定的期限内对规定矿区范围内的矿体进行开采并占有和支配采出的矿产品,他人不得干涉;采矿权的转让除了必经的法定程序外,他人无权干涉。同时,《矿产资源法》规定第19条第2款规定"禁止任何单位和个人进入他人依法设立的国有矿山企业和其他矿山企业矿区范围内采矿",《矿产资源勘查区块登记管理办法》第9条第1款规定"禁止任何单位和个人进入他人依法取得探矿权的勘查作业区内进行勘查或采矿活动"。即同一矿区范围内不允许有其他采矿权的存在,对于该范围的矿产资源只有一个采矿人。

其二,矿业权的追及效力,矿业权领域中表现为相应矿区或者工作区被他人不法侵占的情况下,矿业权人有权要求予以返还,并可以追及第三人予以返还。这里必须区分侵占矿产资源与不法采掘并占有矿产品的不同。在不法采掘并占有矿产品的情况下,行为人不因其占有而取得矿产品的所有权,但矿产品也不归矿业权人所有,因为矿业权不是对矿产品的所有权,而是通过开采取得以矿产品所有权为内容的支配权。矿业权人未开采出矿产品,不能取得矿产品的所有权,所有损失只能请求侵权损害赔偿;对与侵占矿产资源的情形则可以依据物上请求权请求予以返还。⑽

其三,矿业权的优先效力,矿业权具有优先于债权的效力,后成立的采矿权可以对抗之前在矿区土地上设定的债权。此外,探矿权人有权优先取得勘查作业区内矿产资源的采矿权,并优先取得勘查作业区内新发现矿种的探矿权。

其四,矿业权请求权效力,矿业权的请求权效力表现在矿业权人对他人不法侵入矿区或工作区,破坏相关设备、不法设置物品或扰乱正常的矿业秩序的行为,矿业权人可要求排除妨害。当有损害矿业权的现实危险时,如滥采滥挖会使矿井有坍塌危险,并会危及矿区或工作区得地面建筑物的情况下,矿业权人可以主张消除危险的请求权。对于盗取丢放在矿区的已开采出的矿产资源者,矿业权人可以要求其返还原物。

(二) 矿业权与物权的不同之处

矿业权与物权的不同之处主要表现在客体、内容构成上的复合性、私权性上:

其一,矿业权客体的复合性,一般而言,物权的客体表现为单一性,但是矿业权的客体表现为一定的复合性:特定矿区或者工作区内的地下土壤及其所富含的矿产资源。针对探矿权,因存在矿产资源不存在的可能性,其客体主要是针对指特定矿区或者工作区内的地下土壤,对于采矿权其客体则是地下土壤和矿产资源。⑿

其二,矿业权内容构成上的复合性,矿业权构成上的复合性是准对物权的权能要素而言。物权包括占有、使用、收益、处分权能,矿业权除具有这些基本权能外还包括在特定矿区或者工作区勘探、开采矿产资源的权利以及对特定矿区或者工作区的地下使用权。如勘探作业权、临时用地权、通行权等。⒀

其三,矿业权是具有公权因素的私权,矿业权是一种财产权,矿业权人可以处分其获得的矿产品,矿业权是有偿取得并可以依法流转,这体现了矿业权的私权属性。但是,由于矿产资源战略属性及其社会公共利益性,法律对矿业权的监管规定相对较多,矿业权的取得需要经过申请、审核、审批等一系列程序,矿业权的灭失也要办理相关的注销登记。因而矿业权具有较多的公权性,是具有公权性质的私权。⒁

(三) 矿业权是一种准物权

通过对矿业权与物权的对比分析,可以确定矿业权与物权有很多契合支持,是一种准物权。

一方面,因为矿业权具有明显的物权特征。物权是作为对物的直接支配并排除他人干涉的权利,其客体是物,必须存在于人体之外,能够为人所支配且能满足人类某种需要的物。一般物权的客体具有特定性,矿业权的客体是存在于矿区或者工作区内的未具体特定的矿产资源,具有隐蔽性。矿业权的客体是非特定的主要是针对探矿权而言,因为在登记的矿区或者工作区勘探矿产资源时可能出现矿产资源并不存在的情形,而在采矿权的场合其客体是特定的。

另一方面,矿产资源作为物与民法上一般的物又有所不同。如作为采矿权客体的矿产资源,本属于国家所有,但采矿权人对于自己采出的矿产品拥有所有权,可以自行销售(国务院规定由指定的单位统一收购的矿产品除外)。矿业权不是一般意义上的他物权。矿业权作为一种财产权与债权相比,更接近物权的属性。

四、结语

确立矿业权对于实现矿产资源的国家所有权是一条有效途径,同时,矿业权是建立在矿产资源所有权基础之上的权利,明确矿业权的法律属性对于各类权利主体的保护至关重要。实务中,矿业权人的物权效力往往受到各方面的干预,如地方政府对矿业生产的干涉、为了地方收益统同一矿区存在几个矿业权人、对越界开采的默许态度等等。因此,确立了矿业权的准物权性,赋予矿业权人更多的物权效力,一方面,为矿业权的流转制度提供了理论基础,另一方面,对于维护矿业市场秩序、保护矿业权人的合法权益具有十分重要的作用。

注释:

⑴崔建远:《准物权研究》,法律出版社2003年版,第179页。

⑵江平:《民法学》,中国政法大学出版社2007版,第373页。

⑶余振国:"论矿业权的物权属性及其法律完善",《中国矿业大学学报(社会科学版),2004年第1期,第77页。

⑷李显冬:《中国矿业立法研究》,中国人民公安大学出版社2006版,第104页。

⑸江平主编:《中国矿业权法律制度研究》,中国政法大学出版社1991年版,第56页。

⑹张俊浩主编:《民法学原理》(上册),中国政法大学出版社2000年版,第397页。

⑺陈华彬:《物权法》,法律出版社2004年版,第79页。

⑻陈华彬:《物权法》,法律出版社2004年版,第80页。

⑼陈华彬:《物权法》,法律出版社2004年版,第81页。

⑽李显冬:《中国矿业立法研究》,中国人民公安大学出版社2006版,第94页。

⑾杨兴辉:"矿业权法律性质及其立法定位研究",中国政法大学硕士学位论文,2006年,第31页。

⑿崔建远:《准物权研究》,法律出版社2003年版,第286页。

⒀李显冬:《中国矿业立法研究》,中国人民公安大学出版社2006版,第151页。

⒁崔建远、晓坤:"矿业权基本问题探讨",载《法学研究》1998年第4 期,第83页。

参考文献:

[1]崔建远:《准物权研究》,法律出版社2003年版。

[2]江平:《民法学》,中国政法大学出版社2007年版。

[3]余振国:《论矿业权的物权属性及其法律完善》,中国矿业大学学报(社会科学版),2004年第1期。

[4]李显冬:《中国矿业立法研究》,中国人民公安大学出版社2006版。

[5]江平主编:《中国矿业权法律制度研究》,中国政法大学出版社1991年版。

[6]张俊浩主编:《民法学原理》(上册),中国政法大学出版社2000年版。

[7]肖国兴、肖乾刚主编:《自然资源法》,法律出版社1999年版。

[8]高富平:《土地使用权和用益物权--我国不动产物权体系研究》,法律出版社2001年版。

[9]王泽鉴:《民法物权(通则・所有权)》,中国政法大学出版社2001年版。

[10]陈华彬:《物权法》,法律出版社2004年版。

[11]杨兴辉:《矿业权法律性质及其立法定位研究》,中国政法大学硕士学位论文,2006年。

[12]刘欣:"物权法背景下矿业权法律制度探析",中国人民大学博士学位论文,2008年。

[13]崔建远、晓坤:"矿业权基本问题探讨",载《法学研究》1998年第4 期。

矿物学性质篇6

途径

[中图分类号] P57

[文献码] C

[文章编号] 1000-405X(2012)-10-10-2

矿产资源作为整个国民经济和社会发展的重要物质基础,其重要性越来越突出。对我国经济建设、国防建设和现代化发展提供强大的能源支撑。随着矿产勘查工作程度的逐年提高,地表露头矿和浅部矿愈来愈少,但由于国民经济的高速发展,对矿产资源需求进一步增加,现阶段探明矿床的资源储量已满足不了经济社会日益增长的需求,深部找矿(地表以下500米至地表以下1500米)逐渐成为今后地质找矿的必然之路。那么是什么因素制约了深部找矿呢?主要就是成矿理论、矿化信息提取、地质人才这三大因素。

1 矿产资源的成矿条件及其过程

矿产资源是地壳在其长期形成、发展与演变过程中的产物,是自然界矿物质在一定的地质条件下,经一定地质作用而聚集形成的。不同的地质作用可以形成不同类型的矿产。依据形成矿产资源的地质作用和能量、物质来源的不同,一般将形成矿产资源的地质作用,即成矿作用分为内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用与叠生成矿作用。内生成矿作用是指由地球内部热能的影响导致矿床形成的各种地质作用。外生成矿作用是指在太阳能的直接作用下,在地球外应力导致的岩石圈上部、水圈、生物圈和气圈的相互作用过程中,在地壳表层形成矿床的各种地质作用。变质成矿作用是指由于地质环境的改变,特别是经过深埋或其他热动力事件,使已由内生成矿作用和外生成矿作用形成的矿床或含矿岩石的矿物组合、化学成分、物理性质以及结构构造发生改变而形成另一类性质不同、质量不同矿床的地质作用。叠生成矿作用是一种复合成矿作用,是指因多种成矿作用复合叠加而形成矿床的一种地质作用。这四种不同的成矿作用形成四类不同的矿床,即内生矿床、外生矿床和叠生矿床。一个地区范围内矿产能否形成、形成多少与优劣均与该地区的成矿地质条件的好坏直接相关。

2制约深部找矿的因素

2.1成矿理论是基础因素

世界上成矿理论研究日渐深入和丰富,新的矿床成因理论和认识不断出现,如深部流体(成矿)作用理论、矿床成矿系列理论、矿床模式理论、地质力学理论、地质异常理论、成矿系统理论、地球化学块体理论等,它们的出现及发展对深部找矿突破具有指导性作用。没有运用成矿理论进行深部找矿,就会失去深部找矿的底层基础,找矿工作进入乱找、难找、找不到的局面。成矿理论是制约深部找矿的基础性因素。

2.1.1深部流体(成矿)作用理论

近十年来的地壳流体研究成果表明,地壳深部存在着大规模的流体活动。有流体活动特别是有大规模流体活动的地方就有形成矿床的可能,对那些与流体运动密切相关的Au、Ag、Zn、Cu、Sb、Hg、Sn等矿床来说尤为如此。因此,地壳深部,特别是地壳深部较浅处3~5km范围内,在一定的构造岩性条件下发生矿化富集、形成矿体应是不可避免的现象,这就为地质人员从已知矿田、矿带、矿床开展深部探矿工作提供了基础性理论依据。

2.1.2矿床成矿系列理论

矿床成矿系列是指在一定的地质历史时期,在一定的地质构造单元,与一定的地质成矿作用有关,在不同地质构造部位形成的不同矿种、不同类型并具有成因联系的矿床自然组合。属于这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系。按层次可将成矿系列分为:成矿系列组合、成矿系列类型、成矿系列、成矿亚系列、矿床式和矿床共六个序次。成矿系列的概念,采用成矿分析理论基础,对促进成矿预测起到了很好作用。近年,陈毓川院士又进一步提出成矿谱系的概念:认为成矿系列是一定地质历史时期的产物,与一定的构造旋回有关。地质演化具有多旋回性,成矿系列也必然有多旋回的特点,而且特点是有变化的。可以把特定区域成矿作用的演化历史与分布规律称为成矿谱系。通过建立成矿谱系,从整个地质历史时期审视特定区域内成矿分布的时空规律,评价找矿的战略意义。在此基础上,也有人提出"全位成矿"与"缺位找矿"等观点。这一理论为深部找矿工作起到了很好的指导作用。

2.2矿化信息提取是关键性因素

矿化信息的提取任何一种矿都赋存于一定的地质环境中,有其特定的成矿地质条件,这是地质找矿的前提。一个矿床和它所处的区域地质条件,又有物性差异,并通过不同的岩石建造所形成的不同磁性、电性、密度等等表现出来,从而造成了不同的地球物理场。不同的岩石建造产生不同的化学性质,这种差异又形成了不同的地球化学场。在找矿勘查中,人们通过地质、物探、化探、遥感等技术手段对认为成矿有利地段的物理场、化学场提取信息,从而判断是否有矿体存在及矿体存在的形态分布,然后实施工程验证。能直接指示矿体存在的信息及矿体存在形态分布的信息称为"直接矿化信息"。直接矿化信息成功提取与否关系到找矿重大突破。在出露矿、浅表矿找矿时期,地质找矿的基础是浅表、地表露头,矿化信息取得相对简单。上世纪50~70年代,地质人员采用直接找矿方法,发扬艰苦奋斗的精神,勤跑野外,用双脚去发现地表露头,凭着丰富的经验,提取各种找矿矿化信息等。把辨认矿化直接信息的能力从人类肉眼的百分之几提高到百万分之几,根据地球化学方法圈出的异常是一种矿化"微露头",是地质找矿直接信息"朴真"特性的延续,起着直接信息的独特作用。直接信息是提取矿化信息中的最可靠信息,所以地球化学方法在浅表找矿期起到先导作用,形成现在的找矿技术体系:"区域化探扫面作为先导,地质填图为基础,地质地化综合剖面横切异常,针对异常采用物探追索其延伸,地表浅部工程揭露、再实施少量钻探工程深部验证。"化探、地质、物探、探矿工程等学科只要按照科学规范行事,大多数情况都能提取到较多直接矿化信息,然后依据直接矿化信息找到矿床。用单学科技术进行矿化信息提取,进行深部找矿存在很大局限性,因此应看到多学科之间存在着良好的互补性。地质学需要地球化学、地球物理提取的深部间接信息;地球物理需要地质学与地球化学的帮助,将物理场信息转化为地质、矿产等信息;地球化学同样需要地质学帮助解决异常的成因,需要地球物理确定异常深部的定位等。多学科之间这种相互依赖、彼此互补关系,决定了进行深部找矿在矿化信息提取方面,要建立新一代具有"多学科技术合作融合"特性的找矿技术体系。要取得深部找矿的好成果,必须依靠科技,发展新技术,建立新一代"矿化信息提取"的找矿技术体系。至于新一代"矿化信息提取"的找矿技术体系,应具有以下特点:①大探测深度:具有灵敏度高、分辨率好、抗干扰能力强等特性,能取得深部直接矿化的信息,探测深度达1000m以上。②集成性和综合性:强调以信息技术为核心的多学科技术融合与集成。以地质理论为基础,以信息技术为核心,促进地质、物探、化探和遥感等资料的融合。③快捷有效:能够在野外快速推广,方便应用,成本相对较低,并能获得良好的实际找矿效果。

2.3地质人才是重要性因素

地质人才成矿理论预测的不确定性很大,深部找矿中的成矿理论只是在宏观上指导地质人员选择大范围攻深区域,在新一代找矿技术体系尚未建立情况下,如何迅速逐步缩小攻深靶区,需要地质人才来解决。只有地质人才才能从控矿地质因素入手,地质技术不管如何先进,最终必须通过地质人才去操作和识别其探测到的深部信息。地质人才是深部找矿过程中能动性最好的因素。中国工程院院士陈毓川在分析加强地质人才培养等问题时指出:地质人才的重要性是显而易见的,没有地质人才,再创新的成矿理论也只是理论,再尖端的找矿技术也只是技术,无法发挥其作用。只有通过地质人才掌握成矿理论、运用找矿技术,发挥了理论、技术的作用,深部找矿成果才会有所显现。应把人才、理论、技术形成一个很好的找矿整体。要取得深部找矿成果,必须建立健全鼓励创新的地质人才开发机制和管理体制,改善野外地质工作条件,提高野外津贴标准,完善收入分配政策,按参与深部找矿及开采项目贡献大小来进行分配的新机制。加强地质人才队伍培养和人才业务能力建设,把地质人才培养与深部找矿项目组织实施紧密结合,培育和造就地质类创新型人才,更好地开展深部找矿工作,取得更大的深部找矿成果。

3 结语

综上所述,制约深部找矿成果的三大因素是:成矿理论、矿化信息提取和地质人才。针对三大制约因素,提出深部找矿三大途径:①加强成矿理论的学习吸收、继承发展、科技创新;②发展新技术,建立新一代具"多学科技术融合"特性的找矿技术体系;③建立健全地质人才开发和管理体制。加强成矿理论的学习、吸收、发展和创新,开拓找矿新思路,建立新一代找矿技术体系,在健全地质人才管理体制下,通过脚踏实地的工作,科学严谨的工作态度,求真务实的工作作风,必定能取得找矿新突破、新成果,为社会主义现代化建设做出应有的贡献。

[参考文献]

矿物学性质篇7

野外地质工作是找矿突破的主要手段,一线人员不仅要按照工作程序要求,做好矿区路线踏勘、剖面测量、地质填图、工程编录、采样及化验等工作,还需要提高野外工作技能,尤其是提升野外矿化识别能力。在野外直接识别发现矿化信息,能够迅速圈定矿化异常区域,为下一步科学合理布置勘探工作打下基础,提高地质找矿效率[1]。

1通过矿体露头或者次生矿物识别矿化异常

1.1通过矿体露头识别矿化异常

矿体露出地表后通常受到物理化学作用,当矿体化学组成不稳定时,矿体中物质被氧化,可以形成色彩鲜艳的氧化物,这些氧化物就是俗称的“矿帽”,铜、铁、铅、锌等金属的硫化物矿体露出地表后被氧化都可以形成颜色各异的矿帽,是寻找金属硫化物矿床的最佳标志[2]。在所有矿帽里面,铁帽分布最广、最常见,铁帽是寻找金属硫化物矿床最重要的标志,金属硫化物矿床露出地表,被风化作用改造后,形成铁、锰氧化物和氢氧化物以及硅质、粘土矿物等,如菱铁矿露出地表可形成铁帽。当矿体出露规模大时,形成的矿帽规模也大,直接可以形成矿床,如铁帽型铁矿等。不同的金属矿床,形成的铁帽颜色有差别,找矿过程中发现铁帽后,需要对铁帽的矿物组成、颜色、分布特征、规模、氧化物和次生硫化物进行分析,还需要采集矿帽样本,送实验室进行化学成分分析。

1.2通过矿体形成氧化物和次生矿物识别矿化异常

金属硫化物矿床露出地表后,能够形成各种金属氧化物和次生矿物。代表性的金属硫化物有铜、铅、锌等,这些矿物受风化作用,能够形成颜色各异、色彩鲜艳的氧化物和次生矿物,如方铅矿被氧化后形成浅黄、褐色、白色的铅帆和白铅矿;黄铜矿被氧化后可以形成绿色的孔雀石和蓝色的蓝铜矿。这些色彩鲜艳的次生矿物和氧化物是发现矿化异常最好的标志,只有熟悉每种矿床形成的氧化物和次生矿物的种类和特征,才能在野外及时准确识别矿化异常。

1.3通过风化壳识别矿化异常

当矿床或者岩石受到风化作用时,岩石中的性质活泼的元素容易流失,而化学性质稳定的元素不易流失残留下来堆积成矿。这些风化壳是矿床的氧化物露头,通过识别风化壳可以发现矿化异常。常见的风化壳矿床有铁、锰、铝、镍、高岭土和稀土元素等,这些矿床形成受到了原始矿床影响,如酸性岩风化作用后可形成高岭土、稀土矿;基性、超基性岩风化后可形成镍矿、铝土矿等。

2通过原生矿石矿物或基岩识别矿化异常

原生矿石矿物在地表露头较少,当风化作用较弱或者原生矿石矿物化学性质比较稳定时才能得以保存下来,地表较常见的原生矿石矿物有:磁铁矿、钛铁矿、金刚石、铬铁矿、刚玉、锆石、金红石、自然金、自然铂等,这些矿石矿物化学性质比较稳定,不易被风化。当基岩中有矿石矿物时,由于基岩被表层土壤覆盖,为了详细观察基岩矿物组成,需要通过槽探、坑探或者钻探取心等方式打开基岩后,对基岩矿物组成、结构、构造、侵入岩、接触带等进行分析,寻找原生矿石矿物。在野外地质工作过程中,通常需要通过肉眼在可能发生矿化的地质体中寻找矿石矿物,一些金属矿物特征不明显,如金、铂、稀土金属元素等矿物在地质体中含量低,通过肉眼不易识别,需要采集岩石矿物样本,进行岩石矿物鉴定,在实验室进行化学分析或者光谱分析,确定岩石的矿物组成和化学成分,对矿化异常进行评价。

3通过岩体蚀变发现矿化异常

岩体发生蚀变时,依据岩体化学成分不同,会形成相应的矿石矿物。花岗岩类发生钠长石化时,依据原岩化学成分的不同,形成不同类型矿床。碱花岗岩发生钠长石化后形成锆、钍、铌等矿产,半碱性花岗发生钠长石化后形成锂、铷、铌等矿产,正常系列发生钠长石化后形成铍矿产。当花岗岩发生云英岩化后形成铌、铍、钨、锡、钒、铷、钍、铯、稀土元素等矿产。

4通过围岩蚀变发现矿化异常

在岩浆侵入过程中,围岩与高温的岩浆接触会发生蚀变,蚀变分布的范围较大,围岩发生蚀变通常出现一些特殊颜色,在野外识别起来比较方便,通过这些蚀变特征,能够指示矿化的存在。(1)钾长石化。钾长石化通常发生在高温条件下,锡、铍、铌、钨以及斑岩铜矿、钼矿床等接触高温岩浆后,通常发生大规模的钾长石化,蚀变通常分布在矿体的下部。(2)钠长石化。钠长石化分布范围广,蚀变温度由低到高,多种矿物岩石均可发生钠长石化。在交代蚀变的花岗岩中,钠长石化通常发生在钾长石化之后,在云英岩化之前,发生的矿化有铍、铌及稀土元素等。(3)云英岩化。当铝硅质围岩发生蚀变时,与花岗岩接触部分通常发生云英岩化,云英岩化产物多,主要有白云母、石英,同时还伴随有电气石、萤石、绿柱石、锂云母、锡石及辉钼矿、黑钨矿等。锡、铍、铌、钨、铋、锂等矿化通常与云英岩化有关。(4)矽卡岩化。矽卡岩化通常发生在碳酸盐岩与中酸入体接触过程中,产生的矿化异常有通常有铜、铁、铅、锌、钨、锡、钼等。(5)绢云母化。绢云母化通常是中、低温热液接触产生的蚀变。在富铝的岩石中绢云母化较常见,生成的矿物有石英和黄铁矿,低温热液蚀变生成石英称为绢英岩化,中温热液蚀变生成黄铁矿称为黄铁绢英岩化。(6)青盘岩化。青盘岩化一般是发生在地表中、低温条件下热液蚀变,玄武岩、安山岩、英安岩等围岩发生青盘岩化后,形成的矿物有钠长石、绿泥石、绿帘石等,还可有少量石英、绢云母、黄铁矿等。斑岩型铜矿、热液黄铁矿、多金属矿床等形成常与青盘岩化有关。(7)绿泥石化。富含铁、镁的硅酸盐矿物在中低、温条件下与热液接触易发生绿泥石化。绿泥石化常与铁、铜、铅、锌、金、银等矿化有关,绿泥石化单独出现的情况较少,常与其它热液蚀变作用共生。(8)碳酸盐化。碳酸盐化通常发生在中、低温液体条件下,形成的矿物通常有方解石、白云山等碳酸盐矿物,依据产物不同可分为方解石化、白云石化、菱铁矿化等。岩浆岩在中温热液条件发生碳酸盐化,可形成铜、铅、锌等矿产。

5结语

野外地质工作人员的矿化识别能力,直接关系到地质找矿的成效,因此,必须加强地质知识学习,了解不同类型矿床矿化特征,通过野外工作实践,不断积累找矿经验,进一步提升找矿成果。

作者:乌日根 单位:黑龙江省地质调查研究总院

矿物学性质篇8

1 矿产勘查中的物探技术与化探技术

分析矿产勘查中的物化探技术应用,需要明确物化探技术的概念和原理,当前矿产勘查中的地质勘查被称为现代地质勘探工作。从广义上讲,地质勘探通常可以理解为地质工作的同义词或近义词,针对地质勘探工作的开展,根据发展的需要,国防建设和社会经济的发展以及国家科学技术都对地质勘探工作提出了很高的要求。地质勘探技术的原理主要是针对某些地区的岩石地层结构和矿物分布情况进行合理勘探,也可以进一步对地下水和地形地貌等地质条件进行合理分析,进而可以探讨和研究地质状况中的重点和研究地质地貌的差异。

在地质勘探工作的找矿过程中可以按照勘探目标的不同而将勘探过程分为不同的地质找矿工作模式,并且可以针对具体的地形条件,依据勘探矿产地质状况和不同的矿产评价主要目的,合理进行矿产地质调查,实现确定地质勘探的主要目的,进而合理掌握矿产勘探地区的水文地质和地下矿产分布情况,或者结合矿产勘查区域内的地质条件合理进行矿产勘查,进而实现地质勘查工程建设目标。

矿产勘查中的物化探技术应用包括各种地形区域的地质调查或者海洋地质调查,通过地质调查可以对地质区域内的具体矿产分布状况进行合理的勘探,了解其矿产形成地质条件与环境地质状况等。然而,矿产勘查中的物化探技术的应用目前总体情况还存在着一些严重的问题。因此,为了进一步提高矿产勘查中的物化探技术应用水平,在矿产勘查中,具体的物化探技术应用需要加强对地质勘探物理化学勘探技术的研究,增加地质勘探技术的研究开发这是特别重要的工作。

从原则和方法的角度来考虑,加强矿产地质调查和地质勘查,也需要对物化探技术进行分析和应用性研究。本文着重对地质勘查物化探技术的应用进行了详细的描述,对于促进矿产勘查中的物化探技术应用会起到积极的作用,对我国今后的地质勘探工作有一定的参考作用。

1.1 化探技术分析

在矿产勘查中的物化探技术应用过程中,矿产勘查物化探技术比其他地质矿产物理勘探技术更有效,比如在传统的天然气勘探过程中,地球化学勘查方法中最重要的方法是使用金属矿物来进行气态物质的勘探,这在很大程度上是由其具体的勘探方法所决定,其勘探效果相对就更加有效。所有的天然气勘探技术中最有效的方法是广泛使用的汞气勘探。

随着表面矿产开发越来越多,地质开采过程中更多的开始关注地下埋藏的矿物资源,并且随着地质勘探科学技术的进步,勘探工作也推动可精密仪器的使用创新,也促进了地球化学技术的研究发展。针对地球化学勘查方法技术的研究,通过使用地球物理化学勘查技术可以扩大寻找矿物的分布范围,因为它减少了许多勘探检测环节,其直接效果明显优于物探技术。

随着勘探化学技术的发展,矿产物化探测技术是对传统地球化学方法为代表的技术的一项新的发展,并且这项技术正越来越成熟,走向定量解释方法的发展进程中,是促进矿产勘探技术全面快速发展的有效新模式和新方法。随着地质勘探技术的不断深入发展,矿山近表面的矿物被发现,隐伏矿的发现成为未来矿产勘查的发展趋势。

近年来,一些高灵敏度的仪器,可以进行精密的化学分析,结合地球物质的特殊存在形式和运行机制,促进勘查地球化学方法的发展取得了明显的进步,进而提出了新理论和新技术,有利于加强许多隐伏矿床的地球化学勘查。

1.2 物探技术分析

物探技术在地球物理勘探过程中常用的物探技术方法是指通过重力,磁,电等来进行矿产探测的方法,通过这些方法寻找和扩大能源矿产的勘探范围,可以有效加强对黑色金属、有色金属矿产、非金属矿产等矿物的勘探。矿产勘查中的物化探技术应用对矿产勘查有着积极作用,该类技术主要有地震法、电磁法等类型。其中通过地震法测量矿产资源,需要通过采集地震波技术,获得所需的数据,然后根据这些信息来推断地下物质的性质,并逐层分析图像,其中一种比较常用的技术是浅层地震勘探应用技术,其原理主要是利用岩石中弹性波传播的过程,通过人工激发弹性波来探测地下地质构造和岩性信息的方法,利用弹性波的传播原理,通过弹性波在地下地质结构和岩石性质内的反射过程时间等具体信息来获得矿物勘探的信息,进而实现对矿物分布状况的研究和分析。该类技术的优点是探测深度较大,精度较高。

对于诸多矿物勘探技术而言,浅层地震技术是一种创新性的地震勘探方法,该方法首先应用在油气勘探中,仍然是这一领域中重要的勘探技术,该方法比一般方法的探测深度要深,并且经图像处理后,可使地下结构精细、形态分布有利于进行地质评价。另一种方式是电磁法。大地电磁测深是被动源电磁测深法,以天然交变电磁场为场源,通过合理改变磁场强度进行地质勘探的方法,观察到在电磁源的条件下的分布图像,进而研究地下岩石和矿产分布的方法。电磁法广泛应用于矿产勘查,其中常用的方法主要是低频电磁法,其工作原理是在整个地质空间中通过发射电磁波或者低频无线电作为场源,合理测量其分布,如果局部遇到矿物就会发生异常进而起到找矿的目的。这种方法的优点是无线电源简单方便,并且处理速度快,但是缺点是探测深度较浅,并且还需要注意外部磁场的干扰。

2 矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果分析

针对矿产勘查中的物化探技术应用问题分析,需要结合地球物理勘探技术在实际应用中的问题和现状进行分析和探究,当前我国矿产勘查中的地球物理勘探技术还很不完善,并且在实际勘探工作中会发现很多问题。

首先,利用地球物理、地球化学方法所获得一些信息,但是这种方法仍然存在一些不确定性,对于指导矿产勘探具有一定的影响,而且对数据的解释和分析方法也不够科学合理,导致通过该方法所获得数据不能很好地指导矿产勘查工作的顺利进行和开展。通常情况下,矿产勘查中的物化探技术应用往往会根据工作人员的经验,结合许多种类方法的经验进行分析与解释,导致整体的矿产勘查中的物化探技术应用不够科学合理。并在这种情况下所得到的解决方案只是以勘探工程的观测参数进行控制为目的,对于实际使用不能起到很好的指导作用,也就是说在勘探工程中需要采用综合方法来降低勘探过程中存在的误差。同时在勘探过程中由于收集大量数据,这在一定程度上往往会因为勘探所得数据的分析难度而增加勘探整体结果的多解性。最后导致对这些数据无法进行深入科学的研究,对于寻找异常情况和提高数据准确度会造成一定的影响。

地质勘探包括对各类区域的地质调查,当然也涵盖海洋地质调查的内容,所以需要加强对地震地质与环境地质的调查分析,同时结合地质勘查地球化学找矿技术的应用总体情况,对地质勘查物化探技术的应用进行了详细的描述。虽然当前地质勘探技术应用过程中存在着一些严重的问题,但是为了进一步提高地质勘探水平,加强对地质勘探地球化学勘探技术的研究工作是特别重要的,并且对于加强物化探技术的提高有着积极的作用。矿产资源在我国经济发展中扮演着重要的角色,因此,加强对矿产资源勘查工作的控制,加强对矿产物化探技术的深入研究,可以促使其在矿产勘查中发挥更重要的作用。

在矿产勘查中的物化探技术应用过程中,需要使用合理科学的检测方法来减少因为物化探技术误差所产生的问题,并且还有几点事项需要注意,以便确保取得良好的物探效果。

一是需要遵守矿产勘查中的物化探技术应用原则,让有经验的工作人员进行数据的分析和解释,并推断矿区周围环境条件的可能来源。即使在一个完全相同环境的地区,也会产生同样的矿物,所以需要结合具体的实际状况进行合理的分析和总结。

二是在采矿区域内通过运用矿产勘查中的物化探技术也有可能发现新矿物的存在。

三是适当增加对成矿地质条件的研究。

由于矿产形成的原因是十分复杂的,所以在对数据进行分析和解释过程中,相关工作人员需要提高对地质情况的关注和研究,综合考虑地质条件的复杂性。并且要结合复杂的地质条件进行仔细研究和分析,减少外部因素的影响,合理对地区的地质条件做出准确的解释。当发现异常状况进行解释的时候,需要注意对地质条件进行综合的考察和研究,排除矿产分布区域内不良地面环境条件的影响,因为在很深的地下往往也会有大矿体的存在,甚至在一些地方会出现成地质曲面的状况。所以如果该地区矿体的总体形状复杂,就可能在矿产分布地区的许多位置处可能会存在矿产等,针对这一特殊情况就需要及时排除其他物质的干扰与地质因素的影响,防止因为环境的影响而导致异常复杂状况的增加,确保增加矿产勘查中的物化探技术应用精度,防止出现错误的误判,从而提高矿产勘查中的物化探技术应用重视程度、合理改善地区的复杂地质条件。

为了提高矿产勘查中的物化探技术应用效果和质量,需要针对矿产资源进行合理的地球物理技术原理分析和按照科学合理的方法进行地球化学勘查。经过几年来的工作实践检验,对矿源搜索需要结合具体的原理进行分析和总结,首先需要依据找矿原则,结合矿产勘查的最基本方法,合理进行矿产分布地质普查,对矿床或矿体进行细致分析之后得出评价报告。在勘探工作过程中同时进行数据的收集和分析,在对矿产勘探物化探技术的支持下,使用探测技术探索矿产分布区域的各个地点,结合具体的地质分析工作,同时还要结合具体的信息资源进行合理的分析和总结。针对地球物理和地球化学找矿勘探技术的重要性和作用大的特性,需要在整个阶段应用地球物理和地球化学勘探技术来实现对矿产的分析和寻找。在矿产普查工作中,可以通过合理的措施来寻找隐伏矿,根据矿体的生产条件,对矿产情况进行深化筛选,可以利用矿产资源勘探技术,有可能在勘探过程中实现一个新发现。至于勘探过程中的优化原则,可以根据具体勘探数据进行数据分析和总结,寻找到许多贴合不同情况的解决方案。在这种情况下,应该使用各种灵活的矿产材料化学勘探技术,根据地形特征和矿物特征,结合具体的交通条件,综合考虑各种方法的优点和缺点,合理优化勘探方法进行矿产探索和分析总结。

针对直接和间接寻找矿源的工作,在矿产资源勘探和开发的早期阶段其主要任务是直接对矿产分布区域进行勘探,然后在很深的地下区域内进行矿产勘查,逐渐从直接开采进入到间接开采的阶段,所以在矿产勘探过程中需要将直接法和间接法相结合,进而促进矿产勘查工作的顺利开展。综合勘探技术在找矿预测中的应用是矿产勘查的趋势发展的必要要求,这就需要加强勘探过程中各个环节的密切合作,采取各种协同作战的勘探方法,以消除勘探过程中存在的问题和不足,采取合理的地球物理方法进行隐伏矿预测。同时合理实行勘探方法必须基于成矿区域地质背景为基础,地球物理和地球化学资料必须结合成矿地质条件,结合地区地质条件进行合理的解释。在对矿产资源进行勘探过程中,需要始终坚持以地质条件的具体分析进行解释和勘探,才能对地区的地质条件进行合理的分析和总结,而不能脱离成矿地质条件,采用一些方法分离,这也是解决地质勘探实际问题的唯一方法。

3 结语

随着矿产勘探行业的快速发展,现代地质勘探工作的应用需要一系列高新技术来支持其发展,同时这些新的高新技术使目前的地质勘探质量和效率有了很大地改善,使地勘业得到了长足的发展。通过对地质勘查物化探技术的深入分析,有了更加深刻的认识。

矿产资源的勘探和开采工作的现代化需要技术人员采用地球物理技术来进行矿产资源的开发和利用,矿产勘查中的物化探技术的发展适应现代社会对矿产勘探过程的要求,地球物理技术与其他技术相比,在寻找矿产资源过程中具有许多优点,因而被广泛地应用于矿产勘探实际生产活动中。所以本文首先介绍了地球物理勘探和地球化学勘查方法技术,并介绍了在矿产资源勘探开发中的应用问题及遵守的原则,同时本文简单讨论了矿产勘查地球物理和地球化学技术的发展要求,并对物化检测研究矿产资源的地质勘查工作技术进行了总结,能够满足矿产物探技术过程中高水平技能的需要。

地质勘探工作的开展需要根据发展的需要,结合具体勘探地区的岩石地层结构和矿物分布情况,才能进一步对矿产分布地区的地形地貌等地质条件进行分析和总结,也可以探讨和研究矿产分布差异。按照勘探目标不同需要采取不同的地质找矿工作模式。结合地质勘探地球物理勘探技术的重要性,需要进一步提高地质勘探水平,也要加强分析和研究工作,为中国的经济发展奠定坚实的基础,对我国今后的地质找矿工作有一定的参考作用。

参考文献:

[1]高云升.关于地质勘查中物化探勘查技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013(15).

[2]谢景华.矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果[J].黑龙江科技信息,2014(04).

[3]周圣华,鄢云飞,李艳军.矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果[J].地质与勘探,2007(06).

[4]赵安顺.浅析物化探技术在矿产勘查中的应用[J].环境与生活,2014(06).

矿物学性质篇9

岩矿的分析鉴定是地质工作的一个重要内容,它对整个地质工作起着基础性和指导性作用。我国幅员辽阔,拥有极其丰富的矿产资源。这些矿产资源是实现我国经济高速发展的重要物质基础,矿产资源是建立完整工业体系的保障。因此如何发现岩矿并对它进行准确的分析和鉴定,是所有地质及化学分析人员的首要任务。

一、岩石矿物的种类划分

岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。岩矿的种类非常丰富,这是由于自然界中多种多样的化学元素,及它们之间的多样组合方式,复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。在自然界中,目前被人类探明的岩矿种类达到三千多种,而被人们所熟悉的不过百余种。自然界中常见的岩石矿物通常是几种元素的化合物,如石英、磁铁矿、红铁矿等含氧矿物;碳酸盐类矿物包括方解石、白云石等;硅酸盐类矿物包括云母、长石、角闪石等;硫酸盐类矿物包括重晶石、石膏等;此外,硫化矿物还有铜、铁、锌等。

1.矿物的种类划分

矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。有机矿物的化学成分是碳氢氧化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫元素周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是由一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成SiO2,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。

2.矿物的形成

形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。另一种途径是通过水和大气,有时还有生物的作用,使已经形成的矿物发生化学变化,或者使溶解在水中的元素或化合物之间互相作用并沉淀堆积起来,造成各种次生的矿物。例如高岭石是长石、云母等与水作用,风化变成的。

3.矿物的物理性质与形状特征

各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是一些不规则的块状。

4.岩石与矿物的区别

岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。煤、石油、天然气属于可燃性有机岩,而不是矿物。

二、岩石矿物分析的主要程序

1.加工试验样品

通常需要进行鉴定的原始岩矿被送到实验室,样品的重量从几公斤到几十公斤不等,岩矿的种类也多种多样,但进行分析时所需要的试样只有几克。因此,在岩矿分析鉴定过程中首先要解决的问题就是对试样的加工获取。对试样进行加工的目的,一方面是将岩矿粉碎到一定的细度,便于岩矿的分解;另一方面是用最经济有效的方法获取一定重量(一般为100g)的能体现原

始样品组成的均匀的试样。

2.对样品进行半定量与定性分析

岩矿试样加工完成后,首先进行半定量与定性分析,主要为了鉴定试样所含元素的种类及这些元素的含量和大致比例等。根据这些分析,结合地质工作所要求的准确度和实验室的工作条件,确定适合检测各待测元素所应采取的方法,采取有效措施来消除其他干扰。化学分析法和发射光谱分析法是进行定性与半定量分析常用的方法。

3.测定方法的选择

我们需要对岩石矿物中所含的各种元素进行测定,可供选择的测定方法有很多种。这就需要根据以上半定量和定性的分析结果,选择最适合的测定方法。通常可以从两个方面进行选择:一是根据待测元素的含量进行选择;一般来说,对于待测元素含量较高的岩矿试样,应采取重量法、容量法等进行检测。而对于待测元素含量较低时,则采用比色法或使用其他仪器分析的方法测定。二是根据共存元素的情况来选择。例如,在测定镁、钙含量较高的试样时使用六偏磷酸钠碘法。在镁、钙含量较低的试样中则运用碘氟法和氨分离碘量法。所以,为了得到正确的结果,一定要选择合适的测定方法。

4.确定岩矿分析方案

岩矿鉴定分析方案的拟定是一个十分复杂而又重要的环节。它涉及到很多方面,包括待测元素的测定方法、待测元素的分离方法及它们之间的相互影响与配合。这就要求检测人员具有丰富的鉴定岩矿的理论知识以及足够的实践经验。因此,在选择分析鉴定方案时,应具体考虑三个方面,分析岩矿试样采用的方法、消除干扰元素的方法和测定方法。对于简项分析和全分析,所拟定的方案最好是一个综合的分析方案,既在分解试样后就能对溶液的数个组分进行测定,可以采用化学法和仪器分析法测定。必须注意,任何鉴定分析方案都有其使用的局限性。当条件发生变化时,方案也应做相应的改变。

三、结论

随着国民经济的不断发展,矿产资源的利用和消耗也大大增加,在我国辽阔的土地上加强矿产资源的勘探与普查显得日益重要,探明储量也关系着我国经济的高速发展。由于矿物的鉴定在地质工作中是极其重要的一环,因此,我们要不断发现新的分析方法,不断更新旧的分析方法。总之,在我国经济快速发展的今天,矿业在国民经济发展中占有重要地位,研究使用更准确、更先进的矿物分析方法和手段,合理的开发和利用岩石矿物,在资源日益缺乏的今天显得尤为重要。

参考文献

矿物学性质篇10

地质界面的概念作用于两物态之间的转换面,注重对两侧物态之间起支配作用而形成的一种具有多种属性和特殊性状的物质形态。在地质形态当中,这种界面成矿的现象普遍存在,而且大部分的矿产资源通常会在多种形式的地质界面处出现超常富集的现象。与此同时,具有相类似条件的地质界面可能没有大量矿产的存储。这时,在找矿的过程中就需要以地质界面控矿原理为基础,将含矿界面与不含矿界面予以区分,这对于地质找矿与控矿具有重要作用。

1 地质界面控矿原理

1.1 异相差异因素的作用原理

不同状态的化学物理场在界面的作用下被分块,保证了两种不同状态之间存在的差异性,为成矿形成了动力保障。首先,根据流体成矿理论,界面形成了地球物理障、地球化学障、围岩物理化学性质的突变层等,使得界面处由于流体的混合、沸腾等作用,在流体不混溶、流体温度骤降等因素的影响之下,在成矿界面处出现矿质沉淀、结晶、析出、富集、成矿等现象。以俄罗斯的Lukkulais-vaara侵入岩区为例,温度、压力的突变导致硫化物和硫化物矿床在辉长苏长岩体和围岩当中的接触带中得以形成。与此同时,由于界面两者物态、化学性质差异性的存在,使得两者界面之间发生了强烈的物理化学作用。为了实现两者物理与化学性质差异性的趋同与平衡,这种作用将更加剧烈,而且成矿的概率也就越大。在实际的成矿过程中,氧化―还原界面以及酸―碱界面就属于典型的成矿作用过程。当含与含的溶液在含的气体作用下,将发生氧化还原反应以及酸碱中和反应,最终生成黄铁矿、铜蓝。

1.2 地质界面附近存在的特殊过渡态的作用

界面直接由于过渡态的存在为成矿形成了一个极不稳定的成矿条件和区间,而且也给成矿形成了一个相对比较独立的成矿环境。该过渡区域在界面两侧不同物态的作用下,形成的了一个相对独立的自身系统。它不仅受到附近物态的支配、惯性等作用,导致在过渡区域形成一个相对稳定的缓冲区域。同时,该部分还容易受到外界的作用力影响,其微小的变化都会在该区域造成巨大的变化。在这两种作用力的影响之下,两者通过协同和配合,为成矿形成了一个“微妙”而“精确”的成矿环境。自然界成矿条件的形成多是由于这种具有复杂多种因素在演化、相互耦合的作用下形成的。过渡区域内由于动力体制的转换作用,使得系统的物理、化学性状极不稳定,但是系统内部则表现出较强的稳定性,稳定和不稳定使得整个系统在内部存在多层循环,为矿床的形成提供了基本条件。

1.3 地质界面处的物理化学作用促进成矿作用

1.3.1 地质界面处的吸附交替作用

由于物态的不同,界面之间必然存在对应的物理、化学以及生物吸附交替作用,这种作用的存在对矿物的形成是有利的。这首先是由于通过吸附作用能够实现矿物质的聚集,为成矿创造条件;其次,通过吸附、成矿等作用,尤其是在生物化学以及催化反应的作用下,可以为界面吸附自催化模型的形成创造条件。以广西的北山铅锌矿、大厂锡矿等,这种吸附交替作用在成矿的过程中发挥着重要的作用。

1.3.2 地质界面处的胶体化学作用

由于地质界面处的凝聚作用、电化学作用以及胶体吸附作用都极为活跃,这些作用可以促进矿质的聚集、富集,为成矿创造条件。例如,在岩石圈和地壳的尺度内,存在着一些异常的地质,在整个胶体化学作用当中可以作为整个电解反应的电极,使得整个成矿化学反应变得非常的活跃,进而使得在整个反应中充当负极的大量金属阳离子(、、等)通过还原反应而被析出。

2 运用地质界面成矿理论找矿的注意事项

2.1 科学识别地质界面

地质界面之间的作用必然会在界面附近形成各种显著的标志,这些标志是用来分析地质界面作用的重要信息,为地质界面找矿提供参考。在地质界面识别过程中,几种显著的标志包括:

(1)地质结构中存在的异常标志,包括构造地质标志、矿物标型标志、围岩蚀变标志、岩相古地理标志等;(2)地球物理异常标志,主要是地电异常标志、地磁异常标志、地温异常标志等;(3)地球化学异常标志,主要是地球化学标志、同位素地球化学标志以及成矿物理化学标志等。在找矿之前可以通过地质、地球化学、地球物理以及实验模拟等方式来确定这些标记从而合理的识别地质界面。

2.2 划分地质界面级别,认识控矿作用

在识别控矿界面之后,应该对地质界面的级别和类型予以划分,然后对其控矿特征进行分析、研究。对不同类型、级别以及作用方式的地质界面,通过建立起对应的结构模型将之组织起来,确定模型中各个系统要素之间的作用方式和结构关系。在此基础上,对同级别界面的控矿作用予以综合考虑,确定对应的权重赋值、选择及排序,确定上级界面对下级界面的影响,同时利用下级界面控矿因素对最终的勘察目标作用及影响来确定最终的权重度量。对地质界面对成矿的作用和影响进行分析,建立起对应的数量关系求解得到界面内的成矿有利程度。

2.3 结合其他成矿理论实施界面控矿

在利用界面控矿理论进行分析时,应该注意将之与其他成矿理论相结合起来进行成矿分析。由于成矿理论不同,其对应的分析对象也有差异,以便解释不同方向的成矿问题。但是,对同一个问题而言,通常可以从不同的理论和角度对之给出解释。例如,在分析界面成矿问题时,岩浆成矿理论、地洼区的过渡间成矿理论以及边缘成矿理论等对可以给出对应的解释,为找矿提供参考。但是,对于这些理论及其分析结果,那些更加合理、哪些更加有效,还需要根据各个理论在具体的实践中所表现出的效果进行分析。以此为基础,将适应界面成矿原理的理论与之相融合。在使用的过程中通过求同存异的方式充分挖掘各个理论的本质,通过相互融合的方式提高界面控矿的精度。

3 结语

界面控矿原理在分析界面矿床成矿过程中有重要作用,随着地质化学以及地球物理学科的不断发展,界面控矿理论必将得到进一步发展,为找矿提供更加精确的定位信息。

矿物学性质篇11

摘要: 目前工程地质勘察工作存在很多问题,传统的找矿方法已不能满足现在的找矿需求,因此现代找矿方法应运而生。现代找矿方法是将传统的地质、物探、化探与现代电子计算机相结合的产物,目的是全面研究和解决传统地质科学问题。现代找矿方法可以有效地提高找矿效率和降低找矿风险,取得更好的经济效益和社会效益。

关键词 : 新地质观念找矿方法;综合找矿方法; 实际应用

中图分类号:TD11 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)26-0100-03

作者简介:李治刚(1978-),男,湖北咸宁人,项目负责人,助理工程师,研究方向为新的找矿方法。

0 引言

从2003年起至今,在前任总理温家宝同志的要求下,为响应国家战略矿产储备、矿产资源缺乏及国际形式资源垄断的形式下,全国地质找矿开始又一轮新的找矿热潮。

在通过这几年全国各省找矿成绩看,在2010年前突破不大,未发现几处中大型矿床。在发现矿床中,都是利用前人的资料,通过传统地质工作方法(地质、物探、化探,上大量工程地质、钻探等)。虽取得相应成果。但导致人力、财力、时间、资源的浪费及矿种遗漏。加上近年很多地质单位因任务紧,很多老同志退休,导致人员缺乏,只有引进新地质员。从而导致运用传统方法,无法有新的突破,停留在“何种地层找何种类型的矿”的思想,发现此地层没有找到设计理想的矿就放弃了下步工作。

如何将理论与实际结合,避免矿种的遗失,就需要一种相对简单、有效、实用的新工作方法。叫“现代找矿法”。利用现代新地质员的认识及计算机的运用,将前人找到各种矿的方法、过程、经验等各种找矿方法有效的结合进行数据入库,后期在将野外收集的资料、数据输入电脑,让电脑分析每种矿种的概率,这样对工作区异常可以更全面的分析及利用。要想有新的突破必须有新的工作方法来代替传统工作方法与思路,才能在特定区域快速、简单、成果明显的开展工作达到预期的目的,将那些只用一种方法而不能找出的矿产给找出来,充分将意义最大化。

1 传统找矿方法

传统找矿方法分为三大类,分别为地质、化探和物探。野外地质工作方法包括地质填图法、地质剖面测量、地质工程等;地球化学方法包括岩石、水系沉积物、生物、土壤、同位素、水化学和气体测量等地球化学测量等;地球物理方法包括磁法、电法、地震法、重力法、放射性法等。

①地质填图法(传统运用至今)。

地质填图法是基于地质基本理论对地质矿产资源进行系统性的调查分析的地质勘探方法。运用地质填图法,可以综合调研分析作业区内的岩石、地层等地理特征与成矿所需地质特征之间的内在联系,从中总结出成矿规律,同时结合已有信息来勘探矿产资源。找矿开始前必须在地形图上先描绘作业区的地质特征,所以地质填图法因此而得名。

②重砂找矿法。

早在公元前2000年前古人就用重砂法淘取砂金,发展至今已有上千年的历史。该方法工序较少,操作流程简单,经济实用,是找矿作业常用的一种找矿方法。

③地球化学探矿。

简称化探,是指系统地测量天然物质(如岩石、水、空气或生物)中的地球化学性质(如某些元素的微迹含量),发现与矿化或矿床有关的地球化学异常。目前地质勘探中常用的化探方法主要包括土壤地球化学测量、岩石地球化学测量、植物地球化学测量、气体地球化学测量、水系地球化学测量、水地地球化学测量等等。

④地球物理探矿方法。

地球物理探矿方法俗称物探,其目的是运用物理学理论对地质构造进行调查分析,解决找矿阶段遇到的各类问题。它是通过研究各类岩石及矿石的物理性质(如密度、弹性、电性、放射性、磁性等等)的差异,借助物探仪,运用多种物理方法来探测地球物理场的变化,并收集现场的数据、资料展开进一步的分析和调研,据此掌握地质构造及矿产分布特征。

2 地质勘查工作现状分析

工程地质勘察已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分[2],现在我国对地质找矿勘查日渐重视,投入也是快速增多,在煤、铁两大矿种的勘探中表现尤为突出。现阶段铁矿勘探工作其实存在一些问题,比如勘探工具和专业技术落后,勘查手段单一,地勘活动所消耗的资金代价非常大,却收效甚微。地勘找矿工作本身存在不小的风险,这就需要地勘队伍加强技术设备和勘察手段的更新,使现有资源能够被充分利用起来,争取以最小的代价获得最高的收益。

我国在铁矿地质勘查中,充分利用现有钻探成果综合分析磁异常(包括地磁和航磁)的行业资料,因为磁异常的扫面属于地勘中的基础工作,在大部分地区都进行过。而地球物理异常目前主要是地下地质体物性差异与地质构造共同作用的结果,它具有局限性和多解性,只能进行间接的、非实物性的勘探,它只是对铁矿的探测有一定的意义,在寻找其它类型的矿就显得有些不太适用,这时就要用到其它的方法。因此在找矿时要同时利用几种找矿方法,充分发挥各种找矿方法的优势,有机地结合起来综合运用,才能有效地提高找矿效率和降低找矿风险。

3 现代找矿方法

现代找矿方法是将传统的地质、物探、化探与现代电子计算机相结合的产物,目的是全方面研究和解决传统地质科学问题。运用计算机的存储及快速分析的优势,将典型成矿带、矿山、矿床、成矿模式及西方成功找矿方法等,将这些关键数据分类编程录入电脑,对野外收集的数据进行快速分析,圈定范围,指引方向。这种方法节约时间、人力、财力。现代科技早已渗透到各个领域,地质找矿将会以新一代的地质找矿法进入地质学的各个领域。

4 传统与现代的综合探讨

矿床的发现和勘探,传统上是利用地质理论及借鉴其它矿床的成矿模式的方法找矿。而“现代地质找矿”,运用理论及科技的帮组下,可用多种方法取得。而仅用一种找矿方法进行找矿效率非常低,且每一种找矿方法都有特定的适用范围和矿产类型,因而所获取的地质资料比较片面。“现代地质找矿”在找矿和地质勘探中应用是现代矿采行业中一个必然趋势。“现代地质找矿”,以地质作为基础,地质起着枢纽和综合的作用。采用“现代地质找矿”可以慎重及全面分析、选择好找矿方法,从而在节约成本的前提下提高找矿结果的精准度。在选择找矿方法时,运用计算机多对矿体产出的地质环境、矿床类型(矿床成因、结构、构造、矿石物质成分)、矿体的形态与产状进行分析,并充分考虑地球物理特征、地球化学特征以及自然地理景观,选择适合本区地质特征的综合找矿方法。

5 实例引证

湖北崇阳铜金钨铅锌深部矿体,就是运用“现代找矿方法”,经过3年的工作,最终在地矿层露头线以下360-650m深度上发现了富银铅锌原生矿体,成功地证实了找矿预测结果。现将该区的地质特征介绍如下:

5.1 地层

矿体赋存于石炭系上统黄龙组(C2hn)上部,F4断层上盘破碎蚀变体的中等铁锰质蚀变带中。矿化蚀变带地表延伸3520m,由北向南依次划分为四大矿段:卧龙硐、白羊硐、黄龙硐、宏发硐。矿体倾向与地层基本一致,长轴方向100°-130°,呈透镜状、似层状产出,浅表倾角为40°-50°,向深部变陡,并向南东侧伏,平面投影呈左行雁行排列(如图1所示)。

5.2 构造

断裂带为深源成矿流体形成提供了成矿所需的地质条件,NNE向大规模逆冲断裂为含矿流体的贯人提供了通道及可能的构造热一成矿热源,上石炭统黄龙组中NE向层间张扭性断裂为矿质提供了储存空问,与之配套的NW、SW 向剪切——左行扭性构造——次级箱状背斜控制了矿体的形态和分布,同时顶板的梁山组细碎屑岩层为其屏蔽构造。

5.3 岩浆岩

区内出露地层由老到新有上元古界震旦系,古生界寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系,中生界三叠系、侏罗系等地层。奥陶系及志留系地层缺失。岩浆岩主要为峨眉山玄武岩。

5.4 磁异常

瞬变电磁(TEM)测量在地质构造预测部位上发现了产状、规模与预测一致的物探异常,其中靠北I号物探异常规模最大,在较浅的4#剖面上呈现两个次级峰值,与原生晕测量所获I、Ⅱ号异常高度吻合,其中靠南的一个次级峰值(化探Ⅱ号异常部位)已证明为矿体所致,因此I号物探异常推测为矿致异常,其平均宽约600m,沿走向长800m,中心埋深在4、5线大致500—600m,6、8线600-700m,异常带走向南东130°,金属量最少为50万t。Ⅱ号物探异常源分布在矿段尾部,异常弱,地表有较厚煤层出露,初步推测为非矿致异常(详见图2)。

5.5 成矿条件分析

根据前面几项地质条件分析,矿体并未尖灭,很有可能向深部延伸,2125m中段(最底层中段)上有一大一小两个头晕异常,其中小的是矿致异常,而北部较大一个则有可能是在2125m以下有一个大的异常源。

5.6 勘查结果

物探与化探测量所收集的异常源与地质、构造所预测的潜在矿体特征十分相似,最终决定验证一个钻孔。实际钻探结果初步可估算铅锌资源量47万t,银资源量118t。

6 结论

中国虽然矿产资源丰富,地表及浅部矿床资源调查简单,但寻找隐覆矿床是找矿工作的难点,也是今后找矿工作的重点,如果只采用传统找矿方式,很可能会出现一些问题,如果找矿结果不准确,还会误导某一地区的地质勘探朝着错误的方向开展,既浪费人力又浪费资金。

鉴于此,地质找矿单位应该高度重视地质勘探工作,准确把握各类找矿方法,综合运用“现代找矿方法”,在科学技术高速发展的今天,应当利用新技术、新方法,同时结合以往各种勘查方法,来提高发现矿床能力,取得更好的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]张原庆,宋炳忠,王玉福,许亚明,李学斌,曹冉.矿山找矿方法探讨[J].地质找矿论丛,2009年6月.

矿物学性质篇12

中图分类号:TD923 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0259-01

一、磁选概述

1、磁选简介

磁选通常将根据X比矿物大小的易感性分为四类中选择:①强磁性矿物中,x>3000×10-9m3/公斤,主要是磁铁矿,磁铁矿和磁黄铁矿等; ②中度磁性矿物,X =(600?3000)×10-9m3/公斤,有钛铁矿,文物和半假象赤铁矿等; ③弱磁性矿物,X =(15?600)×10-9m3/公斤,主要是赤铁矿,赤铁矿,菱铁矿,褐铁矿,锰矿,锰矿石和硬质钨矿等; ④非磁性矿物中,x

2、磁选原理

磁遭受磁性矿物颗粒的磁性矿物的有关自身的规模;非磁性矿物颗粒主要是由机械力的作用。随后,沿不同的路径每一个动作,得到整理。在磁场比磁力的大小通常遭受磁性粒子是正比于磁场强度和梯度。 分离器品种繁多,通常可从磁场强度,聚磁介质类型和结构特征来进行分类。最基本的分类是根据该磁场的强度分有三类:①弱磁性分离器,工作间隙(0.6?1.6)×105A/ m时,用于排序的强磁性矿物的磁场强度; ②在磁性分离器中,磁场强度(1.6?4.8)×105A/ m时,用于排序中等磁性矿物的工作间隙; ③强磁场强磁选机,为(4.8?20.8)×105A/ M的工作空间,为竞选做弱磁性矿物。自20世纪70年代出现超导磁选机,磁场强度可达(28?40)×105A/ m时,可以选弱磁性矿物。根据工作介质,磁性分离器有(空气)和湿(水)除以干。分离器的结构和选择其他矿物的磁性强度和粒度有关。除了用于排序散装材料,可以由几个毫米,一般被处理到几微米的材料尺寸的磁性滑轮。

二、磁选在斑岩型铜矿山选矿厂尾矿槽中的应用研究

1、斑岩型铜矿床特征

斑岩型铜矿床特征斑岩铜矿(斑岩铜矿),通常指的是具有传播的共生结构,细脉斑状花岗岩侵入和传播的铜和钼的细脉 - 铜丰富的集体成分。 И.Г.帕夫洛娃取得10斑岩铜矿和其他功能可从内生矿床加以区分: 网状细脉浸染矿化特征;主要金属矿物(黄铁矿,磁铁矿,黄铜矿,辉铜矿,斑铜矿中,硫砷铜矿和挥发性铜的某些沉积物)和其相关联的非金属矿物(石英,绢云母,钾长石,黑云母,高岭土矿物等)的组合物和稳定性;在原矿石的平均铜含量相对较低(0.3-0.8%),而在氧化矿石显著更高??(高达1.5%),而自然氧化钼矿石的分布也比较均匀(0.005-0.05 %),在这种情况下,在铜的矿石和钼很大的变化的比率,形成了一系列重要的铜和铜 - 金,铜 - 钼矿床;矿化斑岩中立的基于组件的入侵(花岗闪长斑岩,石英二长斑岩),和一些酸性(花岗斑岩,和偏基性岩体(在闪长玢)空间接触;或直接矿化发生于斑岩侵入体内,或境外发生的入侵与周围的岩石亲密接触 - 火山岩侵入岩变质岩和;矿体的发展出现大范围热液蚀变带岩石,绢云母蚀变岩 - 石英,黑云母 - 长石的质量,泥浆和账户磐岩型,金属元素共生出现最大①及主要非金属矿产②,按以下顺序来写围岩稳定性和热液成矿区划可用; ①Fe3 +离子的Mo(铜)铜(钼)铜(银)一个Fe2 +的(金)不含铅的锌A(金,银);②黑云母 - 钾长石,绢云母,石英,蒙脱土,高岭土,磐;矿床储量巨大,可以保护矿石,成本低,露天开采的可能性较大规模的发掘,出现与氧化有关的富矿,形成硫化矿的比较差的主要次生富集带;斑岩铜矿形成于发展不同阶段的褶皱区沟槽。与主相前两种岩浆弯折槽(在岛弧段)的形成,而且在造山阶段和斑岩侵入岩和火山岩阶段的后续激活。现阶段在对斑岩铜矿进行分类时,使用下面的一些功能不仅要考虑个人的特点,同时也考虑到性能的各种组合:(1)其中的古建筑和构造; (2)含有岩浆生成和矿化斑岩阶段(3)含矿岩浆侵入地壳厚度和组成的建筑组成成分的矿石; (4)相对湿度米利托分斑岩铜矿系统生产矿体含有岩浆岩层矿石(5)的深度,角砾岩简(6)的存在; (7)矿石的主要成分,该站已纳入分区特性(8)金属矿石,(9))的组成和区划热液蚀变岩,(10)的矿石和侵入体的矿体的形态特征;矿石成分。

2、斑岩型铜矿山选矿厂尾矿有价元素分析

尾矿成分包括化学组成和矿物组成,尾矿的物理性质,包括建材生产相关的物理和化学性质的性质。在一般情况下,岩浆蓄积型,火山喷发的类型,相同类型的生尾矿沉积,区域变质矿床,其化学成分和基本近似的主岩组合物;接触交代型和热液型,优雅矿床尾矿砂,主要取决于矿化围岩蚀变类型。此外,回收率,而且还具有对尾矿成分有一定的影响。不管是什么类型的尾矿,其主要内容,不外乎O,硅,钛,铝,铁,锰,镁,钙,钠,钾,P,H等多种类型,但它们是不同类型的尾矿石,它的内容广泛地变化,并且具有不同的结晶化学行为。

3、 斑岩型铜矿山选矿厂尾矿槽磁选机的选择

分离器广泛的被应用与资源回收,木材业,矿业,陶瓷,化工,食品工业,煤炭,建材及其他适用于除铁磁性作业中。根据功能不同分为:干式磁选机,湿式磁性分离器,磁性分离,弱磁性分离器等,随着技术的进步,磁性分离器磁性颗粒尺寸可能已经达到4mm以下,而且从1500T的磁场强度上升30000T,这样的磁选机广泛和极大的应用提高了排序几次的效率。

三、斑岩型铜矿山选矿厂尾矿槽磁选工艺

磁选工艺流程,是一种磁铁矿的干湿联合选矿磁选工艺流程方法,磁选工艺流程主要是对矿粉进行三级磁选处理,再经湿料磁选,磁选所选用的磁场强度为400~1200GS,磁力滚筒转速为60~320转/分,湿料经脱水制成成品铁精矿粉,一般铁含量在35%的矿石,经此法磁选后铁精矿粉铁含量可达68~70%,该联合工艺方法,矿石利用率可达90%,工艺过程中用水量少,节省水,降低成本,减少污染,磁选中的粉尘由除尘装置捕集,不会造成空气污染,本方法是一种生产效率高,产品质量好,无环境污染的具有创造性的工艺方法。矿物颗粒通过磁选机磁场时,同时受到磁力和机械力(重力、离心力,介质阻力、摩擦力等)的共同作用。磁性较强的矿粒所受的磁力大于其所受的机械力,而非磁性矿粒所受磁力很小,则以机械力占优势。由于作用在各种矿粒上的磁力和机械力的合力不同,它们的运动轨迹也不同,从而实现矿物质的最终分选。想要顺利的分离出磁性矿粒,其必要条件是:磁性矿粒所受磁力必须大于与它方向相反的机械力的合力。

四、总结

磁选是利用磁力清除物料中磁性金属杂质的方法。磁选的应用则是利用各种矿石或物料的磁性差异,在磁力及其他力作用下进行选别的过程。 我们只要从选矿加工技术、工艺操作和设施上想办法,处理好精矿品位与回收率的关系,努力提高回收率;加强试验研究和工艺研究工作,开展矿点样、稳定指标;三是加强与矿生产技术部的沟通与交流,掌握矿山供矿情况,根据每周的供矿计划提出了周指标预测预报和校核,用于指导现场操作,才能使得指标的稳定和提高效率。

参考文献

[1] 张汉泉,余永富,陈雯.大冶铁矿强磁选精矿磁化焙烧热力学研究[J]. 钢铁. 2007(04).

[2] 郭小飞,袁致涛,冯泉,韩跃新.高梯度磁选机永磁化的研究与进展[J]. 现代矿业.2009(04).