當前位置:首頁 » 股票資訊 » 鉻礦
擴展閱讀
開盤後還可以買股票嗎 2025-05-01 10:25:51
股票價格低好嗎 2025-05-01 10:25:42

鉻礦

發布時間: 2023-01-30 06:21:17

1. 鉻礦工業類型及成因類型簡述

一、鉻礦的工業類型

鉻的工業礦物高度集中於鉻尖晶石亞族礦物中,化學通式為(RO·R2O3)即(Mg,Fe2+)(Cr,A1,Fe3+2O4或(Mg,Fe2+)O·(Cr,A1,Fe3+2O3,統稱鉻尖晶石。有工業價值的鉻礦,Cr2O3含量一般都在30%以上,主要由以下幾種含鉻礦物組成,鉻鐵礦[(Mg,Fe)Cr2O4]Cr2O3含量50%~60%;鋁鉻鐵礦[(Mg,Fe)(Cr,A1)2O4]Cr2O3含量32%~50%;富鉻尖晶石[(Mg,Fe)(Cr,A1)2O4]Cr2O3含量32%~38%。

根據不同的工業用途,鉻礦石可以劃分為冶金級、耐火級、化工級及鑄石級4種工業類型,各種類型工業標准也有所不同:

1)冶金級鉻礦石:主要用於冶煉各種鉻鐵合金,進而作為冶煉鉻鋼、鉻合金鋼及不銹鋼的重要原料。冶金級鉻礦石,還可用來冶煉金屬鉻,金屬鉻含鉻可達98%以上。

目前我國冶煉鉻鐵合金的方法主要是電爐法和真空碳還原法。鉻礦石需要選用富礦或精礦。工業指標見表2-1(姚培慧等,1996)。

表2-1 冶煉鉻鐵合金用富礦(或精礦)的工業指標

2)耐火級鉻礦石:鉻礦石主要用來製造鎂鉻磚、鉻磚、鉻鋁磚等;此外,還可用來製造各種不定型的耐火材料。製造方法,主要有燒結法和電熔法兩種。

此種礦石可分兩個品級:

一級品:Cr2O3含量≥35%,SiO2≤8%,CaO≤2%。可用作天然耐火材料。

二級品:Cr2O3含量≥30%,SiO2≤11%,CaO≤3%。可用來製造鉻磚、鉻鎂磚等。

3)化工級鉻礦石:鉻礦石主要用來生產重鉻酸鹽,並以此為原料生產其他鉻化合物產品,常用方法為硫酸法和碳化法。此種用途的鉻礦石,其化學成分要求Cr2O3≥30%,Cr2O3/(FeO)≥2~2.5,SiO2少量。

4)鑄石級鉻礦石:可用來製造輝綠岩鑄石及鉻菱鎂礦製品。其化學成分要求 Cr2O3≥10%~20%,SiO2≤10%。

二、鉻礦床成因類型

世界鉻礦以原生鉻礦為主,且無一例外地產於基性-超基性岩體中,一般呈獨立礦種產出,顯示了極強的成礦專屬性。現將兩種成因類型特徵簡述如下:

層狀基性-超基性侵入體中的岩漿結晶分異鉻礦,一般規模和儲量都比較大,是世界主要的鉻礦類型,儲量約佔世界鉻礦儲量的70%以上(楊經綏,2010),但產量卻不及50%。世界豆莢型鉻礦由於質優、易選冶,頗受青睞。據施俊法(2010)統計,產量達到55%。層狀鉻礦一般產於古老的穩定克拉通內部具張性大陸裂谷環境或大陸邊緣,賦礦岩層為基性-超基性層狀雜岩體,具有多旋迴特點,最著名的有南非布希維爾德、美國斯蒂爾沃特、辛巴威大岩牆等典型礦床。鉻礦呈層狀產於基性程度最高或較高的岩層中(圖2-1)。

圖2-1 斯蒂爾沃特、辛巴威大岩牆鉻礦層位示意圖

(轉引自施俊法,2010,略作修改)

蛇綠岩型豆莢狀鉻礦的成因類型比較復雜,國內外學者曾進行過大量研究,有代表性的如:歐美學者創立的早期岩漿結晶堆積說;隨後興起的晚期岩漿分異-殘漿成礦說;我國學者王恆升等提出的熔離成礦說(20世紀70年代鉻礦會戰)等。Thayer首次於1964年將形成於阿爾卑斯山的鉻礦命名為「豆莢型鉻礦」,20 世紀70年代後,板塊構造理論興起,特別是1972年美國彭羅斯(Penrose)會議確定了蛇綠岩定義以來,由於其與板塊構造間的密切關系,引起了各國岩石學家和構造地質學家的重視。在1979~1990年間,國際上就蛇綠岩與大洋岩石圈問題召開過4 次學術討論會。我國也於1996,1997年連續召開兩次蛇綠岩學術討論會,並出版了相應的論文集。由於蛇綠岩研究的進展,為鉻礦的成因理論研究開辟了新的思路,不少學者認識到產於特定環境的豆莢狀鉻礦與蛇綠岩關系密切,提出了一些成因解釋,但缺乏系統的分析和總結。20 世紀80年代,我國學者王希斌、鮑佩聲等(1999)通過具體礦區工作,與第一線地質入員一起,在對羅布莎、東巧、薩爾托海、大道爾吉等鉻礦床深入研究的基礎上,提出了蛇綠岩建造中豆莢型鉻礦為原始地幔岩高度熔融再造的觀點,並對中國豆莢型鉻礦床作了系統總結,闡明豆莢型鉻礦多產於顯生宙以來代錶板塊縫合帶的蛇綠岩帶(蛇綠混雜岩)中,是大洋地幔岩高度熔融再造的產物。在蛇綠岩理想剖面中(圖2-2),由地幔岩局部熔融形成的豆莢型鉻礦,產於岩石莫霍面(I.G.Gass&j.D.Smewing,1973)之下的變質地幔橄欖岩中(即以斜輝輝橄岩為主夾純橄岩透鏡體),部分地區莫霍面上部岩漿房中可能出現具岩漿分異特徵的似層狀鉻礦(礦石圍岩主要為純橄岩)。蛇綠岩通過板塊運動的俯沖和碰撞作用,以隨機截取的斷塊(岩片)形式進入大陸地殼。由於構造運動強烈而復雜,導致蛇綠岩原位特徵受到破壞,層序完整保存者十分少見,故而判別鉻礦產出的層位比較困難。變質地幔橄欖岩(即圖2-2中地幔構造岩)中鉻礦礦體宏觀上常具有塑性變形特徵,形態不規則,具有成群出現、成帶分布、分段集中特點,一個礦區常由數十至數百個小礦體組成,雖大型礦床不多,但因質優、品位高而具有良好的工業價值。

圖2-2 蛇綠岩剖面中鉻礦產出位置示意圖

(轉引自陳征等,2004,略作修改)

我國鉻礦也不例外,一類是產於古老陸塊區或裂谷帶附近基性-超基性岩體中的「似層狀」鉻礦床,其特徵不同於國外巨型層狀鉻礦床,韻律層往往不明顯,規模也小得多。主要產於我國東部陸塊區及陸塊深斷裂附近,含礦岩體多呈條帶狀分布,面積較廣,礦體與圍岩呈過渡關系,代表礦床有北京平頂山、放馬峪等鉻礦床;另一類鉻礦產於深斷裂附近小基性-超基性岩體中,岩體具有明顯的環狀結構,由邊緣到中央基性程度增高,往往形成中央純橄岩岩相帶,鉻礦多分布於基性程度最高的岩相帶中,以河北高寺台、四川大槽鉻礦為代表。此類鉻礦,造礦鉻尖晶石化學成分往往以高鐵(高鈦)為特徵,推測鉻礦可能屬於由大陸地幔派生岩漿經結晶分異作用而成,具有正常的岩漿岩結構,並可與Fe、Cu、Ni、Pt族元素等伴生,工業價值不高。

蛇綠岩型鉻礦是我國的主要鉻礦類型,如西藏的羅布莎大型鉻礦床、新疆薩爾托海中型鉻礦床、內蒙古赫格敖拉中型鉻礦床。有工業價值的礦體主要產於局部熔融後的地幔橄欖岩中(斜輝輝橄岩夾純橄岩);少數礦床的礦體賦存於代表岩漿房的堆晶岩底部(基性程度最高的岩相)中。關於蛇綠岩型鉻礦的成礦機制,將結合第三章典型礦床成因詳述之。

2. 中國的鉻礦資源豐富嗎

相較其他金屬礦資源,我國的鉻礦資源是很貧乏的,按其能滿足需求的程度看,屬短缺資源。總保有儲量礦石1078萬噸,其中富礦佔53.6%。鉻礦產地有56處,分布於西藏、新疆、內蒙古、甘肅等13個省(區),以西藏為最主要,保有儲量約佔全國的一半。中國鉻礦床是典型的與超基性岩有關的岩漿型礦床,絕大多數屬蛇綠岩型,礦床賦存於蛇綠岩帶中。西藏羅布莎鉻礦和新疆薩爾托海鉻礦等皆屬此類。從形成時代分析,中國鉻礦的形成時代主要是中、新生代。

3. 鉻礦的特性

內生作用條件下鉻一般呈三價。六次酸位的Cr3+和Al3+Fe3+的離子半徑相接近,故它們之間可以呈廣泛的類質同象。此外,可與鉻類質同象代替的元素還有Mn、Mg、Ni、Co、Zn等,所以在鎂鐵硅酸鹽礦物和副礦物中有鉻的廣泛分布。在表生帶強烈氧化條件下(鹼性介質),Cr3+氧化成Cr6+形式的鉻酸根離子,使不活動的鉻離子變成易溶的鉻陰離子發生遷移。遇極化性很強的離子(如Cu、Pb等),則形成難溶的鉻酸性礦物。在自然界中已發現的含鉻礦物約有50餘種,分別屬於氧化物類、鉻酸鹽類和硅酸鹽類。此外還有少數氫氧化物、碘酸鹽、氮化物和硫化物。其中氮化鉻和硫化鉻礦物只見於隕石中。

4. 賀根山式蛇綠岩型鉻礦

賀根山式鉻礦:產於二連浩特-賀根山-黑河蛇綠岩帶,即西伯利亞板塊與錫林浩特-松嫩微陸塊(屬廣義的中朝板塊)碰撞帶,蛇綠岩形成時間為晚泥盆世,侵位時間大約為晚石炭世—早二疊世。岩體由高鋁地幔橄欖岩和堆晶岩組成,局熔改造型豆莢狀鉻礦賦存於中部純橄岩-斜輝輝橄岩雜岩相中,礦石工業類型以耐火級為主,礦床規模達到中型。堆晶岩相中的結晶分異鉻礦,工業價值不大。

一、內蒙古錫林浩特市賀根山鉻礦床

(一)概況

賀根山鉻礦床位於內蒙古錫林浩特市潮克烏拉蘇木鄉北西9km,地理坐標:東經116°18'00〞,北緯45°50'00〞。該礦床包括3756、620和733三個礦區,其中以赫格敖拉3756礦區規模最大,由186個礦體群組成,截止1993年底,累計探明C+D級儲量129.9萬噸,屬中型鉻礦礦床,也是華北地區最大的鉻礦床。礦石Cr2O3含量平均為23.63%~27.26%,鉻鐵比值Cr2O3/<FeO>=2.18~2.5。礦體主要為富鋁型耐火級鉻礦,僅有個別礦體為富鉻型冶金級鉻礦。

1954年東北地質局126隊在該區普查找礦發現超基性岩體及鉻、鎳等多處礦點,1956年該隊在3756探井中首次見礦,1963年提交了《內蒙錫林郭勒盟赫格敖拉3756鉻礦床最終勘探報告》,提交鉻礦儲量125.5萬噸。此後,1964~1985年不少單位對該礦床進行了不同程度的普查勘探和科學研究,大大加深了對該區鉻礦成礦作用的認識,但找礦方面沒有新的突破。

1958年,內蒙古錫林格勒盟成立582廠,開始建廠生產。至1962年,共采礦石2萬噸,地表礦體已采盡。1971年,由國家投資,計劃開采深部礦體,後因一些技術和經濟問題,於1986年停止施工。1988年,重新投產,以采富礦石為主,1995年另外開井,採集深部富礦,年產能力3萬噸,市區建有鉻鐵合金廠,目前一期單台爐投產,日產60鉻鐵合金25 t。銷往河南、山西、遼寧等地,後精礦粉因價格問題虧損而停產。

(二)、區域地質概況

二連浩特-賀根山-黑河蛇綠岩帶,大地構造位置處於西伯利亞克拉通與華北克拉通之間的天山-興蒙造山系(任紀舜等,1999),即徐志剛等(2008)在《中國成礦區帶劃分方案》中劃分的東烏珠穆沁旗-博克圖Fe-Mo-Sn-W-Cu-Pb-Zn-Ag-Au-CrⅢ級成礦帶(Ⅲ-48)(Ⅴm-Ⅰ)。該蛇綠岩帶是西伯利亞板塊與錫林浩特-松嫩微陸塊(屬廣義的中朝板塊)碰撞的標志,碰撞作用始於晚泥盆世,延續至早石炭世,並由此造成沿該線兩側早石炭世維憲期之前生物群有明顯差異(郭勝哲,1986),在晚泥盆世出現最早的生物混生(唐克東和張允平,1991)。並由此形成了賀根山蛇綠岩帶及蛇綠岩型鉻礦(圖3-37)。

圖3-37 內蒙古中東部蛇綠岩分布示意圖

1—第四系;2—侏羅系;3—石炭-二疊系;4—泥盆系;5—寒武-志留系;6—中元古界;7—太古界;8—蛇綠岩帶;9—花崗岩

(引自寶音烏力吉等,2009,略作修改)

賀根山蛇綠岩帶是內蒙古東北部保存較完整的一個蛇綠岩帶,它不僅為我們追溯和反演已消亡的古蒙古洋盆歷史提供了寶貴信息,而且也是內蒙古乃至整個華北最重要的鉻礦產地。該蛇綠岩帶出露長約120km,寬20km左右,面積約2158km2。蛇綠岩岩石組合較為齊全:有最接近原始地幔的二輝橄欖岩,代表虧損上地幔的斜輝輝橄岩-純橄岩;岩漿房底部的鎂鐵質堆積雜岩;岩漿房主體的層狀-塊狀輝長岩;以及岩漿房的最終分異物斜長花崗岩以及輝綠岩席狀岩牆群、變質基性火山岩和硅質岩及深海沉積物蓋層,完全可以和國內外典型蛇綠岩剖面對比。現已查明該蛇綠岩帶中有20多個超基性岩體,自西向東包括阿尤拉海、奧約庭格勒、朝格烏得爾、赫格敖拉、赫白、白音敖拉、小壩梁、崇根敖拉、烏斯尼黑等岩體,呈S形分布。除朝格烏得爾、崇根熬拉有較大面積的超基性岩出露外,其餘均為隱伏於中、新生代沉積物之下的盲岩體。據物探資料推測阿尤拉海岩體埋深最大,達900m左右,其他岩體埋深不一。其中以赫格敖拉岩體最為重要。

區內最老地層是中泥盆統,出露於岩體的西南端,為一套變基性火山岩、火山碎屑岩、凝灰岩、綠片岩夾薄層燧石、結晶灰岩。岩體東端與上石炭統地層接觸,主要為酸性火山碎屑岩、凝灰岩。岩體的北、西、南三面均為下白堊統的泥礫岩、砂礫岩、粉砂岩所不整合覆蓋。采自堆晶岩的放射蟲硅質岩,經王乃文鑒定為晚泥盆世(鮑佩聲等,1999),其形成時間應早於泥盆世,而其侵位時間大約為晚石炭世—早二疊世(內蒙古地質局,1984)。

褶皺構造僅見於中泥盆統和上石炭統地層中。中泥盆統地層組成單斜構造,上石炭統地層呈軸向近南北(區外),向北仰起的向斜。主要斷裂構造以正斷層為主,其次為性質不明斷層。斷層走向北東和近東西向,分別向北西和南傾斜,傾角中等。賀根山蛇綠岩侵位受成岩前的近東西向與北北東向兩組斷裂帶控制。

(三)赫格敖拉岩體特徵

赫格敖拉基性-超基性岩體主要由堆晶雜岩和局熔(虧損)地幔岩組成。該岩體分布於阿尤拉海赫格敖拉-烏斯尼黑S形岩體群的中段,地表呈橢圓形,東西長約9km、南北寬6km,面積大約50km2(圖3-38),岩體走向北東30°,傾向120°,傾角67°~78°,據華北油田鑽孔資料,曾於3000多米深處見超基性岩。物探資料推算,最深厚度可達5800 米(與內蒙古地調院會議交流,2011)。岩體四周被廣厚的中、新生界地層覆蓋,露頭極為少見。向東與赫白岩體相連。

出露地表的堆晶岩由強蝕變的斜長石、橄欖石(鎂貴橄欖石)及單斜輝石(透輝石)組成;而局熔地幔岩則由約90%的變形變質斜輝輝橄岩和10%的純橄岩及基性岩脈組成,純橄岩透鏡體成群分布,與斜輝輝橄岩呈迅變或過渡接觸關系。主要造岩礦物為橄欖石(鎂橄欖石)、斜方輝石(頑火輝石),各類岩石中副礦物鉻尖晶石成分變化不大(鮑佩聲等,1999)。

根據岩石組合劃分出4個岩相帶:

1)堆晶雜岩岩相帶(Ⅰ帶):分布於岩體東北緣,延長數千米,最寬 570餘米,面積約0.6km2,占岩體總面積的2%。底部為含長純橄岩、純橄岩和淺色橄長岩,三者常互相過渡,含長純橄岩中普遍有鉻礦化。上部為橄欖輝長岩,總厚約40餘米。

2)斜輝輝橄岩-純橄岩-層狀基性岩岩相帶(Ⅱ帶):分布於岩體東側,呈北東向延伸,寬度變化較大1000~2200m不等,

(斜輝輝橄岩)、φ1(純橄岩)、v(輝長岩)3種岩石類型頻繁交替出現,相當於殼-幔過渡帶。該帶產出一些小型鉻礦床,如基東礦、620礦、820礦等及若干礦化點。

3)斜輝輝橄岩岩相帶(Ⅲ帶):分布於Ⅱ帶西側,主要由斜輝輝橄岩和零星純橄岩組成。有少量鉻礦化,如B265礦化點。

4)純橄岩-斜輝輝橄岩雜岩岩相帶(Ⅳ帶,赫格敖拉3756):為岩體最主要岩相帶,分布於岩體近中部,走向北東,主要由斜輝輝橄岩及拉長(具塑性變形)的純橄岩透鏡體組成,二者交互呈條帶狀雜岩出現,斜輝輝橄岩中輝石含量一般<17%,構成低輝石帶;兩側斜輝輝橄岩中輝石含量一般為20%~25%左右。純橄岩異離體較為密集,呈北東向展布。帶內脈岩數量少並蝕變強。這些特徵顯示該地段的地幔岩具有較高的部分熔融程度及較強的塑性變形,為典型的局熔地幔殘渣相岩石。該帶賦存了3756等主要有工業價值的中型鉻礦床(圖3-38)。

岩石普遍具強烈蛇紋石化,並伴有硅化和碳酸鹽化,少見礦物殘晶。

據內蒙古地調院資料,斜輝輝橄岩平均岩石化學成分為SiO2:35.5%~37.8%,TiO2:0~0.3%,A12O3:0.27%~0.5%,Cr2O3:0.05%~0.17%,Fe2O3:0.71%~3.18%,FeO:1.63%~4.29%,MgO:56.85%~59.28%,CaO:0~0.13%,K2O:0~0.01%,Na2O:0~0.2%。由此表明斜輝輝橄岩鎂高,低鈦,鉀、鈉極低。其中3756地段m/f比值為10.56,基性程度最高。41地段m/f比值為9.4,基性程度低。基東地段m/f比值為10.08,介於上述兩者之間。斜輝輝橄岩MgO/SiO2比值與輝石含量呈反比,與橄欖石含量成正比。

圖3-38 賀根山岩體地質圖及剖面圖

(據內蒙古地質礦產局109地質隊,1980,改編)

1—第四系;2—下白堊統泥礫岩-粉砂岩;3—上石炭統火山碎屑岩-凝灰岩;4—下—中泥盆統變基性火山岩-凝灰岩夾燧石結晶灰岩;5—流紋斑岩;6—花崗斑岩;7—純橄岩;8—斜輝輝橄岩(低輝方輝輝橄岩);9—含長純橄岩;10—橄長岩;11—輝長岩;12—岩石莫霍面;13—岩相帶界限及編號;14—實測-推測地質界線;15—實測不整合地質界線;16—接觸界線或地質產狀;17—流面及產狀;18—大-小型鉻礦床;19—鉻礦點;20—鉻礦范圍;21—向斜軸

純橄岩岩石化學特徵:3756地段m/f、MgO/SiO2值為9.73和2.76;41 地段這兩比值最低。含礦純橄岩與一般純橄岩相比,Mg含量高,鎂硅比值高,表明鉻礦形成與富鎂純橄岩關系最為密切。

堆晶岩表現為具有輕稀土虧損和強烈的Eu正異常特點;而局熔地幔岩則具有以REE總量相對較低的Ⅴ形(或U形)(3756礦體的斜輝輝橄岩)或煙斗狀(基東礦體的純橄岩)分配形式及Eu負異常的特徵。基本與我國蛇綠岩型鉻礦床的岩石稀土特徵相同(圖3-39、賀根山各類岩石的REE分配形式)。

圖3-39 岩體各類岩石的REE分配型式

(據鮑佩聲等,1999)

(a)地幔岩的REE型式:1、2、3為3756區斜輝輝橄岩;4、5為3756礦區純橄岩;6為基東礦區斜輝輝橄岩;7為基東礦區純橄岩;

(b)堆晶岩的REE型式:8為含長純橄岩;9為橄長岩;10為層紋狀輝長岩;11為基東礦區橄長岩;12為3756礦區輝長岩

(四)礦床特徵

赫格敖拉鉻礦床有兩種類型鉻礦:一是產於蛇綠岩套剖面之岩石莫霍面下方,局熔程度較高的地幔橄欖岩(斜輝輝橄岩-透鏡狀純橄岩)中的局熔型富鋁鉻礦床;二是產於超鎂鐵質-鎂鐵質堆積雜岩底部的岩漿堆晶型鉻礦化(點)。前者以3756中型鉻礦床為代表,此外,還有基東、620、820等小型礦床,具有較大的經濟價值。後者以D2三角點礦化為代表,工業意義不大。現以3756 鉻礦床為例,簡述其礦床特徵。

赫格敖拉3756鉻礦床:地表長830m,寬110~300m,面積約0.13km2,向北東東方向側伏至垂深440m(4線以北),沿軸向最大延伸已控制930m,沿傾斜最大延深280m。主要礦體群在西南部(25~27線),總體上形成一個北東走向的含礦帶。由186個礦體群組成,地表出露僅有20餘個,其餘全部為盲礦體(圖3-40、圖3-41)。礦體幾乎全部產於Ⅳ岩相帶的透鏡狀純橄岩中。礦群總體軸向50°~60°,傾向南東,傾角20°~70°。礦體形態較復雜,以透鏡體居多,似脈狀礦體較穩定。

礦石自然類型,以稠密浸染狀為主,佔62.04%;中等浸染狀礦石佔29.69%;緻密塊狀礦石佔4.1%;稀疏浸染狀礦石佔3.67%。礦體呈透鏡狀、豆莢狀,似脈狀和囊狀等產出。礦體有急劇變薄,尖滅再現的現象,而且產狀陡緩變化大,從而造成復雜的礦體形態。

礦體主要以純橄岩為直接圍岩,少數為斜輝輝橄岩。礦體與圍岩接觸關系呈清晰的迅速漸變或突變關系。近礦圍岩蝕變強烈,通常為緻密隱晶質-微晶質的綠泥石集合體,多數鉻礦體四周發育有幾厘米至幾十厘米的蛇紋石-綠泥石薄殼,與純橄岩呈漸變過渡關系。

圖3-40 赫格敖拉3756鉻礦床地質圖

(據張國維等,1996)

Ⅴ—輝長岩及蝕變輝長岩;Mg—菱鎂岩;φ2—斜輝輝橄岩;φ1—純橄岩;1—剖面線;2—鉻礦體及編號;3—鉻礦點;4—產狀;5—實測斷層;6—推測斷層

圖3-41 赫格敖拉3756鉻礦床B線縱剖面圖

(據內蒙古地礦局109地質隊,1976,簡縮)

1—第四系;2—古近系—新近繫上新統紅粘土;3—純橄岩;4—斜輝輝橄岩;5—斜輝橄欖岩;6—輝長岩;7—鉻礦體;8—勘探線編號

鉻尖晶石多呈半自形晶、他形粒狀集合體散布於蛇紋石、綠泥石等脈石礦物中。粒度多大於1mm。塵點狀磁鐵礦常呈微粒集合體,沿鉻尖晶石邊緣、裂隙或與脈石礦物一起交代鉻尖晶石,形成殘余結構和網狀結構。礦石構造包括豆斑狀或瘤狀構造,大部分屬稠密浸染狀礦石,少部分為塊狀礦石;浸染斑點狀構造,稠密浸染狀及細粒-中粒浸染狀礦石具此類構造,為礦床的主要構造類型;條帶狀構造,條帶寬2~5mm,與純橄岩相間排列,條帶為密集程度不同的鉻尖晶石集合體;含塊狀礦石的浸染狀構造,多出現在深部礦體中。

礦石礦物:金屬礦物以鉻尖晶石為主,塵點狀磁鐵礦為次,極少量黃鐵礦、黃銅礦和赤鐵礦。脈石礦物以葉蛇紋石為主,綠泥石次之。

鉻尖晶石主要為鎂質鋁鉻鐵礦,次為富鉻尖晶石和富鐵鉻鐵礦。在不同礦石類型中,鉻尖晶石化學成分變化規律為:由稀疏浸染狀→緻密塊狀礦石,鋁鎂及Mg/(FeO)、A12O3比值遞增。礦石平均化學成分:Cr2O3:23.62%、Fe2O3:1.4%、A12O3:13.27%、SiO2:16.52%、FeO:9.48%、MgO:25.92%、CaO:0.57%、K2O:0.011%、Na2O:0.076%。

成礦物化條件:據白文吉(1986)研究,在海底環境的低壓條件下,大約800℃形成堆晶岩中的鉻礦體,鉻礦形成的氧逸度(ƒo2)為10-6

(五)礦床成因與成礦模式

1.成礦期次及成礦時代

賀根山鉻礦床存在兩種成因亞型鉻礦:一種是產於蛇綠岩剖面岩石莫霍面下方,局熔-改造型富鋁鉻礦床(簡稱「局熔型」)。另一種是產於岩石莫霍面上方,超鎂鐵質-鎂鐵質堆積雜岩底部的岩漿結晶-分凝型鉻礦化(點)(簡稱「堆晶型」)。

成礦時代:目前尚未見到鉻尖晶石成礦年齡的報道,一般借用蛇綠岩套中基性-超基性岩石測年數據,代表鉻礦形成時代,對於「堆晶型」鉻礦而言,成岩-成礦時間比較接近。而「局熔型」鉻礦,礦石的形成可能會較圍岩(母岩)更早。本區采自礦區的放射蟲硅質岩,經王乃文鑒定為晚泥盆世(鮑佩聲等,1996)。包志偉、陳森煌等在賀根山用超基性岩全岩,獲得Sm-Nd 等時線年齡403±27Ma、在烏斯尼黑斜輝橄欖岩全岩的K-Ar法年齡為430Ma和285Ma(包志偉,1994)。苗來成等(2005)在賀根山取得3個鋯石同位素年齡,分別為:輝長岩295Ma、基性脈岩298ma、基性熔岩293ma,相當於晚石炭世。因此岩帶的形成時間應定為晚泥盆世—晚石炭世早期較適宜。

2.礦床成因及成礦要素

賀根山鉻礦床兩類鉻礦的成礦物質,均來源於地幔深部局部熔融的尖晶石二輝橄欖岩。其形成過程可概括如下:①當上地幔熔融程度高時,可形成鎂質基性-超基性岩漿(例如玄武岩漿-苦橄岩漿),沿合適通道進入地殼,匯聚成「殼下岩漿房」分異冷凝,岩漿中晶出的鉻尖晶石,因重力下沉到岩漿房的底部,在溫度不迅速下降的條件下,隨著晶體堆積的增多,最終可以形成具有岩漿礦床特徵的堆積層狀鉻礦;②殘留在地幔中的物質則在「對流」運動中,通過部分熔融作用,經歷了逐區「分餾-精練-萃取」過程,被除去低熔點組分,從而形成以斜輝橄欖岩-斜輝輝橄岩-純橄岩組合為代表的「地幔殘渣」(虧損地幔岩)。這個過程,可視為是一種藉助於「熱擾動」或「動力擾動」形式出現的殼-幔分異作用。在此過程中,地幔岩中的含鉻輝石及副礦物鉻尖晶石發生相變,形成富鉻礦漿,礦漿在熔體中最初為分散的小熔滴,受地幔塑性流動和重力作用運移並逐漸變大,從而進一步聚集形成鉻礦,即「局熔型」鉻礦礦石。鮑佩聲等(1999)通過對礦物變形研究,賀根山岩體古應力差和應變速率均較低。對鉻礦漿熔滴的匯聚是不利的。

(六)找礦模型及預測要素

1)尋找鎂質超基性岩是最重要的找礦前提。斷裂活動對岩體的侵位有重要的作用,它既是岩體侵位的基本原因,也可能破壞原始殼-幔過渡帶的結構。應注意那些可能標志早期洋殼主要遺跡的消減帶或縫合帶構造帶,其次是經過次級擴張又有褶縮關閉的弧後盆地褶皺地帶,特別是其邊緣的一些斷裂帶,往往有利於成礦;

2)通過對蛇綠岩套火山岩性質的研究,對「殘片」所代表的原始洋底構造部位和性質做出分析和判斷,這將有利於尋找曾有過高熱流活動構造部位的「遺跡」——成礦有利地區;

3)岩體侵位是一種隨機截取,因此,岩體的形態、規模、產狀都不是決定因素。岩體的含礦性,取決於早期「殼-幔分異」作用的程度和性質。分異好的,具有以下兩個特點:一是保存良好分異的「殼下岩漿房」(堆晶岩發育),二是岩相分帶清楚。在查清岩相分帶特徵的基礎上,盡可能恢復原始殼-幔過渡帶,進而尋找新的鉻礦體。

4)鑒於3756礦床大部分為盲礦體,經實踐證明磁法圈定岩體邊界效果較好,重力、扭秤僅在幾個已知鉻礦體上有反映,而電法、化探效果不佳。如5號礦體近南北向重、磁異常綜合剖面(圖342)所示,重力、扭秤均有明顯的異常反映,∆g=0.16×10-5m/s2,Ⅴxz=60×10-91/s2,Ⅴ=116×10-91/s2。∆g曲線基本對稱,礦體上顯示重力高、磁異常由低到高的過渡帶。

圖3-42 3756鉻礦體上重、磁異常綜合剖面圖

(據廖昌慶等,1996)

Q—第四系;φδ—純橄岩;φω—斜輝輝橄岩

如圖3-43 所示,620礦體走向北東30°,由3個較大的透鏡狀鉻礦體組成,走向40m,延伸25m,傾向東南,傾角較陡。礦頂埋深4~5m,礦石以細粒稠密浸染狀為主。在礦體上反映為重力異常,而磁異常特徵不明顯。然而在地形條件較復雜的地區,以上方法會受到一定限制。因此,有必要進一步探索新方法,以期取得尋找盲礦體的更好效果。

二、內蒙古烏拉特中旗索倫山鉻礦床

索倫山式鉻礦床產於西伯利亞古板塊與中朝古板塊的縫合帶西段——索倫山蛇綠岩帶。其形成時間應早於泥盆世,而其侵位時間大約為晚石炭世—早二疊世。岩體由虧損地幔橄欖岩和堆晶岩組成。鉻礦毫無例外地賦存於各類岩相的純橄岩中。其中,地幔岩局熔改造型豆莢狀鉻礦具工業價值,礦石類型因不同岩體而異,總體而論仍為高鋁型鉻礦,礦床規模屬小型。

(一)概況

索倫山鉻礦,產於內蒙古巴彥淖爾市烏拉特中旗北東90km處,地理坐標:東經117°18'00〞,北緯49°26'00〞。該地區產出索倫山(察汗胡勒、阿布鉻、烏珠爾)等鉻礦床(點)。有工業價值的礦體主要分布於索倫山岩體西段的察汗胡勒礦區、中段的察汗奴魯礦區及東段的土格木礦區。多數為耐火級鉻礦礦石,少為冶金級鉻礦石。累計探明C級儲量10.0萬噸,D級39.2萬噸,共計49.2萬噸;截止1993年,保有C級儲量7.7萬噸,D級38.3萬噸,共計46.0萬噸,為小型鉻礦床。

圖3-43 620礦體重磁綜合剖面圖

(引自廖昌慶等,1996)

TCr—倒塌的鉻礦;1—第四系;2—斜輝輝橄岩;3—輝長岩;4—斷層;5—鑽孔;6—淺井

該礦床於1957年由內蒙古地質局區調隊發現,1958年航磁及地幔磁測圈定超基性岩體。1958~1963年內蒙古地質局組織普查勘探,提交儲量報告。期間,北京、天津部分科研單位進行了相關科學研究工作。1962年開始零星開采,1982年由烏特拉中旗計委投資建廠,至1994年采出礦石12萬噸,精礦粉送天津、河北化工廠,部分富礦銷往太鋼。

(二)區域地質概況

索倫山蛇綠岩帶西起哈布特蓋,向東經索倫敖包、阿不蓋敖包(即阿布格)、烏珠爾到哈爾陶勒蓋等,為一個東西長約100多千米的狹長地帶,已查明岩帶中有5個較大的超基性岩體:索倫山、阿布格、烏珠兒、平頂山、哈也(圖3-44),分布於索倫敖包-滿都拉大斷裂北側,與圍岩均為斷層接觸。多數學者認為該岩帶東延可與西拉木倫蛇綠岩帶連接(李錦軼等,1987,1998);陸松年等指出,興蒙造山系中的二連-賀根山洋盆到早泥盆世已閉合,額爾古納、松遼、佳木斯等地塊已拼貼聯合,此時,古亞洲洋東段僅保存西拉木倫洋盆。到石炭紀中期至早二疊世,洋殼消減和大陸增生已近尾聲,最重要的地質事件是西伯利亞與華北全面碰撞對接,索倫山-西拉木倫是西伯利亞古板塊與中朝古板塊的分界線,也是古亞洲洋最終消亡的地帶。一系列新的研究成果表明,古亞洲洋最終封閉的時間為二疊紀末(248±4ma)(陸松年,2010,內部資料)。據《中國成礦區帶劃分方案》(徐志剛等,2008),索倫山鉻礦床地處白乃廟-錫林浩特Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Mn-CrⅢ級成礦帶(Ⅲ-49)(Ⅴm-Ⅰ)。

蛇綠岩帶形成時代為志留—泥盆紀,據陶繼雄等(2004)取岩體中橄欖輝長岩,測得單顆粒鋯石U-Pb年齡值為(433.6±3.6)Ma,侵位於石炭—二疊紀。

(三)岩體特徵

索倫山、阿布格(即阿布蓋敖包)和烏珠兒岩體是索倫山蛇綠岩帶中較大且礦化較好的3個構造岩塊。

索倫山岩體東西長32km,南北寬2~6km,面積72km2,向北進入蒙古境內,由斜輝輝橄岩和純橄岩組成,局部含少量二輝橄欖岩。純橄岩以復雜多變的透鏡狀、條帶狀、似脈狀體廣泛分布於斜輝輝橄岩中,含量約佔10%,主體為斜輝輝橄岩,二者界線截然。岩體岩相分帶不明顯,僅在索倫山主峰以北見少量斜輝輝橄岩-二輝橄欖岩,其他均為斜輝輝橄岩-純橄岩岩相。

阿布格岩體位於索倫山岩體東28km,岩體東西長9.5km,寬0.18~3.5km,主要由純橄岩、斜輝輝橄岩組成,含少量異剝橄欖岩、輝石岩、輝長岩等透鏡體。純橄岩出露占岩體總面積30%,從南到北,以純橄岩-斜輝輝橄岩岩相帶、純橄岩岩相帶交替出現。岩體地表風化甚強,主要為硅化和碳酸鹽化,蝕變深度可達數十米。

烏珠兒岩體位於阿布格岩體東18km,東西長3.5km,寬0.7~1.5km,岩體由純橄岩-斜輝輝橄岩、輝長岩及枕狀熔岩組成,為該區出露較完整的蛇綠岩組合,但缺少岩牆群。可分為純橄岩岩相帶、純橄岩-斜輝輝橄岩雜岩岩相帶及二輝橄欖岩3個岩相帶。

3個岩體岩石化學成分差別不大,相比較而言,索倫山岩體鉻含量較阿布格和烏珠兒略高。岩體蛇紋石化均較強,特別是阿布格岩體,除蛇紋石化外還具有強烈的硅化和碳酸鹽化。

(四)礦床地質特徵

索倫山岩體中絕大部分工業礦體,無例外地產於斜輝輝橄岩-純橄岩雜岩帶之純橄岩透鏡體中,並有成群出現、成帶分布特點,且以北部居多,往南減少。自西向東包括察汗胡勒、察汗奴魯和土克木3個礦區(圖3-44,圖3-45),共發現100多個礦體,其中近80%為盲礦體。礦體形態復雜多樣,以透鏡狀、豆莢狀、脈狀、網脈狀、囊狀、巢狀、筒狀及不規則狀等為主。規模可由數十至300m。礦石類型以浸染狀為主,造礦鉻尖晶石為鉻礦(富鉻型),Cr2O3變化較大,可由10.68%~31.59%,個別可大於 40%~50%;Cr2O3/<FeO>可達 3.03~3.06。探明儲量佔全區(索倫山全岩體)73.45%。

圖3-44 索倫山岩體察汗胡勒礦區地質圖

(據內蒙古地礦局地質研究隊,1984)

1—斜輝輝橄岩;2—純橄岩;3—鉻礦體;4—斷層;5—礦體產狀;6—勘探剖面線

阿布格岩體礦化較為普遍,主要有兩個礦群Cr209、Cr207,共發現37個礦體,地表僅出露4個,礦體一般長數十至百餘米,厚數米。探明儲量佔全區9.8%。

烏珠兒岩體有Ⅰ、Ⅲ兩個礦群,由18個礦體組成,僅有2個礦體出露地表,其他均為盲礦體。探明儲量佔全區16.9%。

礦石礦物成分主要為鋁鉻鐵礦,較之賀根山鉻礦含鐵略高,可能與蝕變作用較強有關。此外,含少量磁鐵礦、赤鐵礦、磁黃鐵礦和鎳黃鐵礦。脈石礦物以葉蛇紋石為主,綠泥石、菱鎂礦次之。

礦石呈他形-半自形晶結構、碎裂結構、碎斑結構、交代結構、網脈狀結構及塑性變形結構。礦石構造復雜,主要為浸染狀礦石,其次為緻密塊狀、條帶狀、巢狀、囊狀、斑雜狀、反斑雜狀構造。

圖3-45 索倫山察汗奴魯礦區Ⅱ礦群4勘探線剖面圖

(據內蒙古地礦局地質研究隊,1984)

1—斜輝輝橄岩;2—純橄岩;3—碳酸鹽化超基性岩;4—輝綠岩;5—鉻礦體;6—推測斷層;7—岩相界線;8—鑽孔

(五)找礦建議

內蒙古地區是我國較早開展鉻礦找礦工作地區之一,並在賀根山—索倫山一帶找到了中型礦床一處;小型礦床2處;礦點、礦化點36處,其中近80%為盲礦體。足以證明該地段具有良好的找礦潛力。提出以下幾點找礦建議:

1)內蒙古具工業價值的鉻礦均為蛇綠岩型鉻礦。索倫山蛇綠岩帶又是西伯利亞古板塊與中朝古板塊的縫合帶。因此,應加強區域蛇綠岩帶的研究,尋找成礦有利地段,加大找礦勘查力度,有希望取得新進展。

2)加強方法研究。找礦方法的成功,往往可以帶動找礦突破。鑒於內蒙古第四系覆蓋面積較大,以往找到的礦體,大部分為盲礦體,積累了一定的經驗,很有必要進一步加強研究物探綜合方法在尋找鉻礦方面的應用研究,力爭有所突破。

3)關注國內外新的成礦理論,深入研究中國鉻礦成礦規律,並結合深部找礦的趨勢,重點研究深部找礦的技術方法,以點帶面。

5. 長治有鉻礦嗎

有。山西萬斯特實業貿易有限公司創始於2000年3月9日。根據查詢得知,長治市有鉻礦位於山西萬斯特實業貿易有限公司。該公司主要經營:鉻礦,錳礦等產品,我們始終堅持誠信和讓利於客戶,堅持用自己的服務去讓客戶滿意。

6. 鉻鐵礦和鉻礦的區別

你剛好理解反了!
鉻礦應該是指含鉻(Cr2O3)達到一定數值的礦石,理解成含鉻礦物的統稱也行。
自然界含鉻礦物約30種,但具有工業價值的只有鉻鐵礦,中國常見的有鉻鐵礦、鋁鉻鐵礦和富鉻尖晶石。
鉻礦一般含Cr2O3 4~20%(能經濟開發的工業品位要達到8~10%),需通過重選、磁選等選礦方法提純出較純的鉻鐵礦,當Cr2O3 含量達到32%以上就可以當鉻鐵礦精礦買了。
用於火法煉鉻鐵合金的鉻鐵礦精礦品級按Cr2O3含量分成四級(不小於)32%、40%、45%、50%。
用於耐火材料的鉻鐵礦按Cr2O3含量分成不小於35%、不小於32%。
另外,鉻鐵礦精礦品級除了Cr2O3 達到要求外,對Cr2O3/FeO(鉻鐵比)和SiO2還有要求,一般Cr2O3/FeO在2.4~3;SiO2小於10%,50%品級的高級精礦SiO2 要小於1.2%
了解更多專業知識請登錄鐵合金現貨網

7. 鉻礦的介紹

在冶金工業上,鉻鐵礦主要用來生產鉻鐵合金和金屬鉻。 鉻礦鉻鐵合金作為鋼的添加料生產多種高強度、抗腐蝕、耐磨、耐高溫、耐氧化的特種鋼,如不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼、滾珠軸承鋼、彈簧鋼、工具鋼等。

8. 世界鉻礦資源概況

世界范圍內鉻礦,以原生鉻礦床為主,主要有兩種類型:一類是基性-超基性岩型層狀鉻礦床,它主要產於古老陸塊(克拉通)層狀鎂鐵-超鎂鐵雜岩內,以南非布希維爾德(圖1-1中的1)、美國斯提爾沃特(圖1-1中的46)以及辛巴威大岩牆(圖1-1中的2)等鉻礦為代表;另一類為蛇綠岩型豆莢狀鉻礦,它多產於顯生宙以來各造山帶的蛇綠岩(蛇綠混雜岩)中,著名的有哈薩克肯皮爾賽(圖1-1中的9)、俄羅斯薩拉諾夫(圖1-1中的8)、阿爾巴尼亞布爾其澤(圖1-1中的5)、土耳其古里曼(圖1-1中的6)、菲律賓三描禮士(圖1-1中的11)等。

據郝梓國等(2011,尚未出版)研究,世界五大洲共有76個國家和地區有鉻礦床或礦化點,資源量並不緊缺,但分布極不均勻,世界鉻礦資源總量超過120億噸,大型-超大型鉻礦床集中在南非、哈薩克、印度等少數國家,其鉻礦資源量佔世界探明資源量的98%(馬建明,2013,世界礦產資源年評)。2012年世界探明儲量約為4.6億噸,足以滿足世界數百年的需求。除南非、哈薩克、印度鉻礦資源豐富外,芬蘭、巴西、土耳其、阿爾巴尼亞以及伊朗的鉻礦資源也較為豐富,中國、日本、越南、菲律賓、伊拉克、巴基斯坦、阿富汗、緬甸、美國、加拿大、古巴、澳大利亞等40多個國家也擁有鉻礦資源(圖1-1;表1-1)。

圖1-1 全球重要鉻礦分布概圖

(據熊發揮等,2013)

1—南非布希維爾德鉻鐵礦;2—辛巴威大岩牆鉻鐵礦;3—芬蘭鉻鐵礦;4—巴西鉻鐵礦;5—阿爾巴利亞鉻鐵礦;6—古勒曼區鉻鐵礦;7—俄羅斯拉依茲鉻鐵礦;8—烏拉爾薩拉諾夫鉻鐵礦;9—烏拉爾肯皮爾賽鐵鐵礦;11—菲律賓鉻鐵礦;12—馬達加斯加鉻鐵礦;13—塔桑尼亞鉻鐵礦;14—蘇丹鉻鐵礦;15—埃及鉻鐵礦;16—多哥鉻鐵礦;17—迦納鉻鐵礦;18—獅子山鉻鐵礦;19—挪威鉻鐵礦;20—英國設得蘭島鉻鐵礦;21—前蘇聯烏克蘭鉻鐵礦;22—前蘇聯外高加索鉻鐵礦;23—南斯拉大鉻鐵礦;24—希臘鉻鐵礦;25—土耳其其他各區鉻鐵礦;26—塞普勒斯鉻鐵礦;27—伊朗北部鉻鐵礦;28—伊朗南部鉻鐵礦;29—阿富汗鉻鐵礦;31—印度邁索爾幫鉻鐵礦;32—緬甸北部鉻鐵礦;33—緬甸南部鉻鐵礦;34—中國西藏羅布莎鉻鐵礦;35—中國西藏東巧鉻鐵礦;36—中國新疆薩爾托海鉻鐵礦;37—中國甘肅肅北鉻鐵礦;38 —中國青海祁連鉻鐵礦;39—中國內蒙古烏盟鉻鐵礦;40—中國內蒙古錫盟鉻鐵礦;40—日本本州、北海道鉻鐵礦;42—澳大利亞鉻鐵礦;43—紐西蘭鉻鐵礦;44—新喀里多尼亞鉻鐵礦;45—新幾內亞鉻鐵礦;46—美國(Sti11water)鉻鐵礦;47—加拿大鉻鐵礦;48—越南鉻鐵礦;49—古巴鉻鐵礦;50—瓜地馬拉鉻鐵礦;51—阿曼鉻鐵礦

表1-1 世界鉻礦儲量、基礎儲量(商品級礦石)、產量一覽表

儲量單位:萬噸(礦石);產量單位:萬噸。

數據來源:2007~2008年,帶*號者及2013年世界礦產資源年評(國土資源部信息中心)。

2012年世界鉻礦的產量為2491.4萬噸,比2011年下降了6.0%,鉻礦生產國格局變化不大,南非、哈薩克、印度3國鉻礦產量為1825.6萬噸,佔世界鉻礦總產量的73.3%,但消費格局發生了巨大變化。世界鉻礦主要用於冶金工業,生產不銹鋼(不銹鋼平均含鉻10.5%)和抗高溫鋼材,且消費的重心逐漸向東亞地區轉移,日本、中國、韓國、印度等是主要鉻礦消費國家。目前,中國已成為世界上最大的不銹鋼生產國,2012年中國不銹鋼產量約佔世界產量的45%(表1-2)。因而,從世界范圍而言,中國是一個鉻礦資源儲量及產量都較為貧乏而工業需求量卻非常大的國家。

出於對環境問題的擔憂,鉻作為化學工業級耐火材料的應用不斷減少。

表1-2 世界主要國家(地區)不銹鋼產量一覽表

儲量單位:萬噸。

數據來源:2013年世界礦產資源年評(國土資源部信息中心)。

圖1-2 世界主要鉻礦生產國基礎儲量柱狀圖

9. 中國鉻礦資源現狀

我國是一個鉻礦資源較為貧乏的國家。從20世紀50年代起,鑒於國家對鉻礦資源的迫切需求,為保證國家基本鋼材和尖端工業的需要,我國鉻礦地質工作者在全國開展了大規模的地質勘查和科學研究工作。特別是,1964年原地質部組織了「新疆鉻礦會戰指揮部」以新疆鉻礦為重點,掀起了全國鉻礦找礦熱潮,隨著一批鉻礦產地的發現和勘探,結束了我國無鉻礦的歷史。至大會戰結束(1980年底),鉻礦勘查區已達49處,探明資源量1053.1萬噸,積累了大量鉻礦和基性-超基性岩資料,基本查明了我國鉻礦分布的總體格局。在此階段,我國共投入鉻礦找礦地質勘查事業費約4.28億元,完成鑽探工程量約292.6萬米,坑探5.8萬米;提交科研報告約223份,發表論文約278 篇;查明我國基性-超基性岩岩體總數約11443個,出露面積11147km2,其中超基性岩體8635個,總面積4516km2(姚培慧等,1993)。此外,對鉻礦的找礦勘查方法也作了一些探索。80年代後,鉻礦勘查資金逐年減少,找礦規模不斷縮小,資源量僅有少量增加,鉻礦工作的重點也由找礦勘查轉向鉻礦地質科學研究。不少學者對超基性岩及鉻礦的成岩成礦理論進行了探索和研究,發表了大量論文和專著,對進一步找礦、勘查工作起到了積極作用。

一、我國鉻礦資源家底

我國鉻礦勘查工作始於20世紀50年代。60~70年代是我國鉻礦勘查的黃金時期,先後發現了羅布莎、薩爾托海、大道爾吉等中型以上的鉻礦床,在檢查物探異常時發現了薩爾托海東南6km處隱伏的鯨魚礦床。此時,鉻礦資源量快速上升。歷年獲得的資源量見表1-3。

表1-3 中國鉻礦歷年儲量、資源量一覽表

儲量單位:萬噸、礦石。

從上表可以看出:

1)我國鉻礦資源量增長主要在20世紀60年代至70年代鉻礦大會戰時期,至1980年累計探明儲量已達1053.1萬噸,此後至1993年僅增加252.2萬噸,達1305.3萬噸,保有儲量為1121.8萬噸,而此時期,鉻礦的消耗量逐年遞增。

2)1999年至2000年,鉻礦保有儲量有所下降,至2000年,僅有978.2萬噸。

3)2001年後,全國進行礦產儲量套改,以與「國際標准接軌」。使用中發現新舊資料對比仍有一定困難,僅過去的保有儲量與現在的查明資源儲量較為接近,可作為對比參數。可以看出從2000年到2005年,查明資源儲量逐年下降,2006年後,新增資源量較多,累計221.72萬噸。而這些新增資源量絕大部分為西藏羅布莎礦區貢獻(後文還將詳述)。

二、我國鉻礦資源特徵

據2012年國土資源部發布的儲量通報,全國已開展勘查工作的鉻礦礦區64處,查明鉻礦資源儲量僅有1149.87萬噸(表1-3,應為當年查明保有資源儲量),不及世界基礎儲量的百分之一。我國鉻礦具有礦床規模小、區域分布差異明顯、礦床成因類型單一以及冶金級富礦石所佔比例不高等特點。且礦石生產水平較低,年產量一直徘徊在10~20萬噸之間,而我國鉻礦年消耗量,近幾年則一直維持在百萬噸以上,產量遠遠不能滿足國內的需求,主要依靠進口來緩解國內鉻礦供不應求的局面,資源緊缺程度極為突出。

我國鉻礦資源特徵:

1)小型礦床居多。通過本次資源潛力評價工作查明,全國已發現鉻礦床,礦點、礦化點達350個,主要分布於全國12個省(市、自治區)(圖1-3a、1-3b),但成型礦床並未增加,絕大多數仍為礦點、礦化點。全國僅有1個大型礦床,4個中型礦床,分別是西藏的羅布莎鉻礦床(據西藏地礦局2013年統計,羅布莎礦區已探獲資源儲量超過500萬噸,為大型礦床。香卡山礦區資源量超過100萬噸可達中型規模);內蒙古赫格敖拉礦區(累計資源儲量約288.6萬噸)、新疆薩爾托海礦區(累計資源儲量約219.5萬噸)、甘肅大道爾吉礦區(累計資源儲量200.5萬噸)(表1-4)。上述的5個(包括1個大型、4個中型)鉻礦床都由數百個大小不一的礦體組成,具有成群出現、呈帶分布、分段集中的特點。

圖1-3a 各省(市、自治區)鉻礦查明資源儲量分布餅狀圖

圖1-3b 各省(市、自治區)鉻礦床(點)數量統計圖

2)礦床類型單一。世界原生鉻礦床有兩種類型:一類是層狀鉻礦床,它主要產於古老陸塊區層狀鎂鐵-超鎂鐵雜岩內,以布希維爾德、斯提爾沃特以及辛巴威大岩牆等鉻礦為代表;另一類為蛇綠岩型鉻礦,多產於顯生宙以來各造山帶中蛇綠岩(蛇綠混雜岩)中。我國鉻礦的成因類型較為單一,具工業價值的鉻礦以蛇綠岩型鉻礦為主,至今尚未發現典型層狀基性-超基性岩型鉻礦(圖1-4)。

圖1-4 中國鉻礦分布圖

表1-4 全國有關省(市、自治區)鉻礦產地數量與源量儲量一覽表

註:表中探明資源量均為累計查明資源量(其中包括部分未上表資源量),數據引自各省(市、自治區)成礦規律組報告;預測資源量由預測組提供。

3)優質礦石量少。高品位冶金級礦石主要分布於西藏、青海等地,其資源量僅占總保有資源儲量的38.6%;耐火級礦石主要分布於新疆薩爾托海等地區;化工級礦石主要分布於內蒙古、甘肅等地(圖1-5)。

圖1-5 各省不分類型鉻礦查明富礦與總資源儲量直方圖

(數據來自2012年儲量通報)

三、我國鉻礦資源形勢

1)鉻礦是發展優質鋼鐵的重要原料。我國鉻礦資源短缺,國內鉻礦產量不足消費需求的3%(中國礦產資源年報,2011),對外進口逐年增加。從1980年到2012年,我國鉻礦資源量(表1-3,2000年前用保有資源儲量,2000年後為查明資源儲量)僅增加了107.63萬噸。基礎儲量由2000年595.2萬噸,到2005年僅為520.9萬噸,2012年下降為405萬噸,逐年下降趨勢明顯(圖1-6)。如不能找到新的接替資源,不遠的將來,我國的鉻鐵礦資源可能枯竭。

圖1-6 1963~2012年中國鉻礦基礎儲量變化情況(單位:萬噸)

註:1963~1970年數據出自張建博士論文「新疆西准噶爾地區鉻鐵礦資源潛力評價研究」,其中基礎儲量為保有儲量,2000~2012年數據據國土資源部公報。

2)我國鉻鐵礦開采、生產水平一直較低。1970年,鉻礦年產量僅為3萬噸,2007年產量最高,總產量達28.2萬噸,此後,鉻礦產量略有下降(圖1-7)。鉻礦主要產區有西藏,新疆、甘肅以及內蒙古。據馬建明(2007)統計,全國共有鉻礦礦山23處,無大型礦山,僅有中型礦山1處,小型礦山12處,小型鉻礦采礦點11處,從業入員1842入,工業總產值7.66億元。其中,西藏2007年鉻鐵礦石產量為14.3萬噸,采礦實際回收率平均為77.5%,礦產品銷售收入5.39億元,年利潤總額約2.65億元。

圖1-7 1970~2010年中國鉻鐵礦產量變化情況(單位:萬噸)

數據來源:張建(2009);國土資源部信息中心(2011),《中國礦產資源年報》(內部)

1957~1996年數據來源於中國礦業網;1999~2005年數據來源於USGS Minera1yearbook2000,2003,2005,2006

3)由於我國工業的高速發展,近年煉制不銹鋼的鉻鐵合金產量呈上升趨勢,2005年,世界鉻鐵合金生產總量約為657萬噸,主要的生產國有南非(258萬噸)、哈薩克(116萬噸)以及中國(75萬噸)。解決我國鉻礦資源供不應求的矛盾,主要依靠進口。1957年,我國進口鉻礦僅1.94萬噸,至2012年進口量達到929.3萬噸,主要來自:南非448.6萬噸、土耳其183.6萬噸、澳大利亞50.1萬噸、巴基斯坦47.4萬噸、伊朗44.8萬噸、阿曼42.5萬噸、印度31.7萬噸(馬建明,2013)。以上7國合計848.0萬噸,占我國進口總量的91.3%。中國已成為世界最大的鉻礦進口國。

雖然,從全球角度來看,鉻礦資源並不緊缺,但由於分布不均勻,價格容易受入為因素控制。目前世界主要的鉻合金產地,已逐步轉移到具有豐富鉻鐵礦資源的國家(南非、哈薩克、俄羅斯、印度等)(國土資源部信息中心,2013,《世界礦產資源年評》),這些國家可能會對鉻礦石的出口採取限制、提價等措施,從而對我國的經濟發展帶來負面影響。2007年,我國進口鉻礦平均到岸價為254.2美元/t,2008年則猛增至396.7美元/t,2011年有所回落,平均到岸價為282.1美元/t,價格變化的主動權不在我國。因此,我們應認真研究新的對策,立足國內,尋找新的鉻礦礦產地。同時也要協助國內企業尋找條件較好的國家、地區,走出去。通過兩個市場,兩種資源,解決我國鉻礦資源緊缺問題,從而可以較小的代價獲得較多的資源,以支撐我國國民經濟發展需要。

通過科技創新尋找鉻的替代品也是需要考慮的重要方向。