汞金属矿.doc

汞是在常温下唯一呈液态的金属，又名称水银，银白色，比重13.546，熔点-38.87℃，沸点357℃。汞能与许多金属形成合金，称为汞齐。 汞由于有特异的物理化学性能，因此广泛用于化学、电气、仪表及军事工业等。此外，还用作原子核反应堆的冷却剂和防原子辐射材料，也用于提取有色金属，用混汞法提取金和从炼铅的烟尘中提取铊以及用于提取铝，在医药方面也有一定的用途。 汞的产品主要是汞和辰砂。我国汞矿以产汞为主。辰砂用于化工、医药等方面。由于辰砂色泽艳红、美丽，粒度大者称珠宝砂，因此含辰砂的叶蜡石俗称“鸡血石”，均系珍品。 一、汞矿原料特点 汞在自然界分布广泛，不仅在地壳的各类岩石中有着广泛的分布，而且在地壳外部的水圈中、大气圈中、生物圈中也普遍存在，但与其他部分元素相比，其含量却是少量和微量的。汞在地壳中平均含量即克拉克值为8.310-6，在各类岩石中分布不均匀，沉积岩中相对较高，为410-5，中酸性岩浆岩中为810-6，超基性岩石中为110-6维诺格拉多夫，1962。地壳中99.8的汞均呈分散状态赋存于各类岩石之中，而仅有0.02的汞才集中富集成为矿床。 汞在自然界呈自然元素或Hg2的离子化合物存在，具有强烈的亲硫性和亲铜性。目前，已发现的汞矿物和含汞矿物约有20多种。其中，大部分是汞的硫化物，其次是少量的自然汞、硒化物、碲化物、硫盐、卤化物及氧化物等。常见的矿物主要有自然汞Hg，含Hg100、辰砂HgS，含Hg86.2、黑辰砂HgS为辰砂的同质多象变体，含Hg86.2、灰硒汞矿HgSe，含Hg71.7、辉汞矿HgS，Se，含Hg83.8、碲汞矿HgTe，含Hg61.5、甘汞Hg2Cl2，含Hg84.9氯汞矿Hg4Cl2O，含Hg90.2、黄氯汞矿Hg2ClO，含Hg88.65、橙红石HgO，含Hg92.87、硫汞锑矿HgSb4S7，含Hg22、汞黝铜矿Cu10Hg,Fe,Zn2Sb4S13，含Hg6～17、汞银矿AgHg为自然银富汞的变种。其中，作为工业矿物原料具有开采价值的主要是辰砂、黑辰砂。辰砂富矿石可直接入炉冶炼，但大多数汞矿床含汞量较低，矿石要用选矿方法富集成精矿才能冶炼。 二、矿石工业要求 根据矿石的工业技术要求，汞矿按有用矿物组分划分的矿石工业类型，主要单汞、汞铀、汞锑、汞硒、汞金及汞多金属等类型。供工业利用者，目前主要是单汞型矿石。 汞矿石一般工业要求边界品位0.04，工业品位0.08～0.10，可采厚度≥0.8～1.2m，夹石剔除厚度≥2～4m。 以上指标，用于圈定矿体。由于汞矿勘探一般只能圈定含矿体，上列指标则用于勘探工程中圈定见矿厚度，并据以计算含矿系数及矿体平均品位。评价含矿体时按含矿系数与品位乘积提出要求，即含矿系数矿体平均品位≥0.04。若矿体平均品位低于最低工业要求，则列为表外储量。 此指标只供汞矿床普查评价时参考的工业指标。凡是属于提供矿山建设设计使用的地质勘探报告采用的工业指标，应根据勘探的矿床具体情况和采选冶技术条件进行经济核算和比较研究，制定勘探的矿床工业指标，并由主管工业部门审批确定。 三、矿业简史 汞的主要矿物辰砂，在中国古代称丹砂、朱砂或石朱砂。宋代以后，因主要产销市场在湖南辰州现名为沅陵，故得名为辰砂。 中国是世界上发现和利用汞矿最早的国家，据考古资料，在仰韶文化层和龙山文化层里，均发现“涂朱”砂遗物，因此中国利用汞的历史，可以追溯至5000年前。从殷开始，丹砂被用作颜料；春秋战国以后，又在炼丹术和医药方面得到了应用，并开始用以提炼汞；有关汞同硫合成丹砂、汞同铅形成铅汞齐等记载，见于汉代魏伯阳参同契、晋代葛洪抱朴子等著作；宋代的金华冲碧丹经秘旨和明代的天工开物，均有记述了炼汞技术及其设备。由此可见，中国对汞的开采利用，比国外利用汞矿最早的希腊人和罗马人还要早1000多年。 近代中国汞矿的地质调查、勘探、开发利用，1919～1949年先后有翁文灏、乐森王寻、王曰伦、熊永先、吴希曾、田奇王隽、刘国昌、周德忠等20多位地质学家对贵州、湖南、云南、广西、四川、湖北、甘肃等地的汞矿进行了开创性的地质调查和研究，著有简报或论文。40年代，资源委员会对一些汞矿产地进行探采工作。新中国成立后，为适应国民经济建设的需要，于50年代开始了大规模的地质勘探和开发工作，如今中国已成为世界上的主要汞矿生产国之一。 一、资源状况 我国汞矿资源较丰富，现已探明有储量的矿区103处，分布于12个省区。累计探明汞储量金属，下同14.38万t，其中ABC级2.1万t1995年，截至1996年底保有储量8.14万t，其中ABC级2.03万t。如以我国ABC储量与世界汞储量基础相比，仅低于西班牙9万t，储量基础和意大利6.9万t，储量基础，而高于吉尔吉斯斯坦1.3万t，储量基础排居世界第3位。 二、储量分布 我国汞矿分布从大区来看，汞储量依次西南区占全国汞储量的56.9，居首位。其次是西北区占28.4、中南区占14.4，其他大区则很少，仅占0.3。就各省区来看，贵州储量最多，占全国汞储量的38.3，其次为陕西占19.8、四川占15.9、广东占6、湖南占5.8、青海占4.4、甘肃占3.7、云南占2.7。以上8个省区合计储量占全国汞储量的96.6，其中前3位的贵州、陕西、四川3省合计占74。表3.15.1和图3.15.1示出了我国汞矿的主要矿床储量及其开发利用情况和主要矿产地的分布。 表3.15.1中国汞矿主要产地一览表 t3-15-1.jpg t3-15-1-A.jpg 三、资源特点 中国汞矿资源有以下主要特点 一是矿产地和储量分布高度集中。从全国已探明有储量的103个矿区来看，主要集中分布在贵州、陕西、四川。这3个省探明有储量的矿区合计55处，占全国汞矿区总数的53.4；3省现保有汞储量合计6.02万t，占全国汞总储量的74。其次为广东、湖南、青海3省，探明有储量的矿区合计占21.4，储量占16.3。 二是储量组成，以单汞矿床的储量为主，与其他矿床共伴生的储量也有一定的比例。据统计共伴生汞储量约占全国保有汞储量的20左右，主要共伴生在铅锌矿床、锑汞矿床中，有的汞储量已达到大型矿床规模，如广东凡口铅锌矿床的伴生汞矿有3000t，陕西凤县铅硐山铅锌矿床伴生汞1069t、旬阳青铜沟汞锑矿床，共生汞7257t、旬阳公馆汞锑矿床南矿段共生汞5895t。虽然共伴生汞矿储量可观，但由于选冶分离技术尚未解决，因此一些矿床对这部分汞矿资源也未能充分利用或综合回收。 三是贫矿多，富矿少。我国大中型汞矿床的汞品位0.1～0.3居多，部分介于0.3～0.5，大于0.5～1的品位较少，大于1的品位仅是极个别的矿床。因此，我国汞矿工业指标，最低工业品位定为0.08～0.1。几个主要汞矿山开采品位一般为0.15，最高的也只有0.5～1，明显地低于国外汞矿床。国外一般都开富汞矿床，如世界著名的超大型汞矿床西班牙的阿尔马登汞矿床的汞品位为0.6～20，平均3，富矿石为8～10；斯洛文尼亚的伊德里亚汞矿床的汞品位贫矿为0.2～2，富矿石为6～7。 四是矿石工业类虽多，但以单汞型为主。我国汞矿石工业类型有单汞、汞锑、汞金、汞硒、汞铀以及汞多金属等类型，其中以单汞型矿石为主，而且矿石易采易选易炼，工艺流程简单，因此作为主要开采对象，宜在坑口附近建设采-选或采-选-冶联合企业。 图3.15.1 中国汞矿分布图 m3-15-1.jpg 一、矿床时空分布及成矿规律 中国汞矿时空分布，从已知汞矿床点分布来看，多数矿床成矿时代主要是中生代晚期。据中国内生金属成矿图说明书1987统计的汞矿成矿期燕山期占91，滇西、西藏、台湾等地也有喜马拉雅期的矿化存在。空间分布，主要有4个成矿区带 上扬子成矿区是中国汞矿最重要的成矿区，已知汞矿床主要分布在扬子准地台中西部，即黔东北、川东南、湘西和黔中、黔西南地区，是探明汞储量最多的成矿区，占全国汞储量的75以上。 昆仑-秦岭成矿带也是汞矿最重要的成矿区带之一。已知矿床点分布在昆仑-秦岭地槽褶皱区中段南缘，主要在陕、甘、青三省南部。在陕南和青南已探明有特大型和大型汞矿床，是一个很有远景的成矿带。 三江成矿带也是汞矿较有远景的成矿区带之一。已知矿床分布在滇藏地槽褶皱区东南段，主要在川西和滇西。现已探明了几个大中型矿床。 华南成矿区是一个以汞、锑、金矿为主的多种金属成矿区，主要分布在华南褶皱系中西部，即广西、广东、湘东地区。目前已发现并勘查的多为中、小型矿床和矿点。 中国汞矿从所处于大地构造环境和控矿构造、容矿岩石类型来看，有以下基本成矿规律和特点 1中国汞矿分布，是处于全球性的两大汞矿成矿带环太平洋成矿带和地中海成矿带交接的有利部位，在地台区和地槽区虽均有产出，但主要分布于地台区。全国已知的特大型和许多大型汞矿床主要分布在扬子准地台上，并集中于黔、湘、川接壤地区。除个别矿床外，大多数矿床产于中、下寒武统地层中，具有区域层控特点，矿床规模巨大，多呈层带状或层状产出，探明储量占全国汞储量的80以上，而且矿床分布密集，成群成带出现。 2构造控矿作用，是汞矿富集和分布的重要因素。中国汞矿分布主要分布在中生代构造带内，与中生代构造有关，而国外汞矿主要分布在第三纪褶皱带内，与新生代构造有关。构造控矿作用，中国汞矿受背斜复背斜控矿具有普遍性。在上述的4个成矿区带中，上扬子成矿区中的汞矿带，基本都受背斜复背斜构造控制，汞矿床沿背斜轴或其两翼分布。其他3个成矿区带中的汞矿带也多数受被同向断裂破坏了的背斜复背斜褶皱带控制。 3我国汞矿化地层虽然在前震旦系至三叠系均有产出，但主要产于古生代地层中，其中以寒武纪地层中赋存的汞矿床最多，次为泥盆纪地层，中生代的三叠系也赋存一些汞矿床。 4我国汞矿容矿岩石主要是沉积岩，而岩浆岩和变质岩则很少。据何立贤等1989统计，产在沉积岩中的汞矿床点占97，其中已探明的储量有91产于碳酸盐岩中，只有3的汞矿产在各类岩浆岩和变质岩中。大多数矿床点都远离岩浆岩体，与岩浆活动未见明显的成矿关系。 二、矿床类型 目前，我国对汞矿床类型划分 有3种分类方案 一是，按含矿地层、控矿构造和含矿体的产状，划分为层控型汞矿床、断裂型汞矿床、复合型综合型汞矿床。这3种类型汞矿已探明的汞储量分别占65、13、22。 二是，根据矿床物质成分的差别，划分7种工业类型，即单汞矿床、汞铀矿床、汞砷矿床、汞锑矿床、汞铜矿床、汞锑铜矿床、砂汞矿床。 三是，按含矿岩系含矿建造划分为碳酸盐岩型汞矿床、碎屑岩型汞矿床、岩浆岩型汞矿床3个类型何立贤等，1989。含矿岩系是无可置疑的地质体，标志明确，并能够反映出地质背景、成矿环境和形成方式，也便于找矿。这3种类型矿床的基本地质特征 碳酸盐岩型汞矿床是中国最重要的汞矿床类型，已探明的汞储量占各类矿床总和的90以上，所有特大型汞矿均属于此类型，如贵州的万山、丹寨水银厂，四川的羊石坑，陕西公馆等。这类矿床主要分布在扬子地台上，矿床层控明显，背斜构造是主要控矿构造，矿体含矿体多沿层呈层状产出，少数呈脉状及其他形态产出。 碎屑岩型汞矿床主要分布在昆仑-秦岭地槽褶皱带中段和滇藏地槽褶皱南段。其基本特征矿床点均属多金属成矿区带的一个组成部分，常伴生其他金属，形成以汞为主的汞钨如青海穆黑汞矿床、汞铜如云南温水河汞矿床；矿床附近有强烈的岩浆活动，常见各类小侵入体；含矿岩系中常夹有火山沉积物，含汞量较高，极可能是成矿物质直接来源。 岩浆岩型汞矿床很少，而且规模也不大。一种产于花岗岩类中的汞矿床点，主要分布在东北地区，如吉林敦化迎风沟汞矿床。另一类产于基性侵入岩脉及相邻围岩中的汞矿床。如滇西保山-施甸汞矿带见有此汞矿床。 三、典型矿区 一 贵州万山汞矿 万山汞矿位于贵州省东部的铜仁地区万山特区，在铜仁市南，直距25km处，为超大型汞矿田，其范围北起锦江，南至氵无水。南北长35km，东西宽15km，面积约为525km2，累计探明汞金属储量3.7万多t。新中国成立后，在这里兴建了贵州汞矿厂采选冶联合企业，成为国内规模最大的汞生产基地，生产能力占全国一半以上，也是世界上大型汞矿山之一，驰名中外，称为“汞都”。 万山汞矿早在古代就有开采，明、清及民国时期成为贵州汞矿主要产区。新中国成立后，对万山地区的汞矿开展了大规模的地质勘探工作。1956年由贵州省冶金局第一勘探队现为贵州有色地质勘查局一总队在西南地质局五○五队于1954～1955年普查勘探工作基础上开展了全面地质勘探工作。经30多年来探明了超大型汞矿床1个，大型汞矿床5个，中小型汞矿16个。 万山汞矿位于湘黔汞矿带南段，呈北北东向展布，由岩屋坪、万山及龙田冲等3个主要矿田组成图3.15.2，已查明22个汞矿床。区内地层主要为寒武系，未见岩浆岩出露。含矿地层，主要是中寒武统第三、五、七分层及下寒武统第三分层内，其中以中寒武统第三、第五分层产出的汞矿床最多、规模最大，具有层控性、多层性。矿体沿层位呈整合、似整合型产出，形态多为层状、似层状、透镜状、扁豆状、囊状等。含矿围岩主要有细粒条带状白云岩和石灰岩。围岩蚀变强烈，与矿化最密切的为硅化、白云石化。矿区构造，万山半背斜、龙田冲半向斜、岩屋坪半背斜控制矿田的分布和范围。矿石成分单一少数矿床共生硒，主要矿石矿物有辰砂、次为黑辰砂、自然汞、辉硒汞矿，伴生矿物有辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿等。矿床平均汞品位一般都高于0.25，最高的块段可达2～5，最高品位可达30左右。矿床类型，以含矿岩系划分属碳酸盐岩型的层控整合类型汞矿床。 图3.15.2万山汞矿地质图① 1.白垩系；2.上寒武统；3.中寒武统；4.下寒武统；5.震旦系；6.地层界线；7.正断层； 8.逆断层；9.向斜；10.半背斜；11.半向斜；12.矿体；13.背斜；① 据花永丰等，1995 m3-15-2.jpg 在万山地区已探明的22个矿床中，以杉木董、张家湾、岩屋坪、客寨等4个矿床规模最大，并具有代表性。 杉木董超大型汞矿床，1959年完成勘探，同年提交勘探报告，探明汞储量1.39万t。矿床由杉木董-冲脚、尖坡-蓑衣坑、核桃树-穿岩垅、洞湾4个矿段组成。其中，前两个规模巨大。杉木董-冲脚矿体呈层状、似层状，长1250m，宽40～130m，厚平均5.8m，最厚22.7m，汞品位0.28；尖坡-蓑衣坑矿体为似层状，长1000m，宽40～280m，厚平均3.7m，最厚10.8m。矿床汞平均品位0.37。 张家湾大型汞矿床，1965年完成勘探，同年底提交了勘探报告，探明汞储量6226t。矿床由22个汞矿体组成，主要汞矿体位于矿床中心，长840m，宽50～130m，平均厚5m；其他小矿体环绕其四周分布，规模大小等，一般长30～90m，个别长180m，宽10～30m，个别达52m，厚0.84～3.54m。矿体形态呈似层状、透镜状、扁豆状和不规则状。矿床平均品位汞0.136、硒0.0012，可综合利用。 岩屋坪大型汞矿床，1961年完成勘探，同年12月提交了勘探报告。勘探队和矿山共累计探明汞储量3337t。矿床由13个汞矿体组成。主矿体长220m，宽10～20m，厚0.5～2.75m。矿体多呈似层状整合形式产出。 客寨大型汞硒矿床，1992年完成详查，1993年提交了万山汞矿区龙田冲矿田汞矿总结报告，探明汞储量3318t，硒金属量200t。矿床由上下两层矿组成，上层中寒武统第七分层矿体规模最大，长大于700m，宽80～132m，平均厚1.1m，最大厚度1.65m，以似层状整合形式产出，平均品位汞0.72，硒0.056；下层中寒武统第五分层矿体较小，长大于500m，宽30～80m，最大厚度3.98m，以似层状整合形式产出，平均品位汞0.4，硒0.02。 二 贵州务川木油厂汞矿 木油厂汞矿位于贵州省务川县城东北直距11km处，是我国汞矿超大型矿田床之一，矿田南北长5.4km，东西宽0.6～1.0km。面积4.3km2，累计探明汞储量1.613万t。 务川汞矿发现历史悠久。贵州古代史记载隋唐五代时，就有“思州产朱砂”的记载思州即今日之务川。而今老窿硐和矿渣处处可见。新中国成立后，50～60年代贵州省地质局一○六队，经过14年普查勘探而扩大发现的。1966年提交了务川汞矿带木油厂矿田北段储量报告，探明汞储量1.037万t；1970年提交了务川汞矿带木油厂矿田南段储量报告，探明储量5726t。 矿田位于务川汞矿带的中部，受北北东向木油厂背斜构造的控制。矿田由南北两段的矿床所组成北段包括蓬岩、岭旗山、白洋面和水幅4个矿床；南段包括三家田、小岬口及茅坪头3个矿床。 矿田范围内出露地层为寒武系图3.15.3，汞矿化见于寒武系中、下统，矿化厚度达800多m，但较稳定的矿化和工业矿体只见于由C1q2-2到C2g3厚300余m的碳酸盐岩岩中。矿体沿背斜轴分布、富集。主矿层产于C1q3-2顶部，矿层连续而稳定，矿层沿轴长达4000多m，宽几百m，严格地受背斜轴部控制。在平面上随轴向弯曲而弯曲图3.15.3。围岩蚀变以方解石化为特点、硅化次之。矿石组成较简单，矿石矿物主要是辰砂，有少量辉锑矿、闪锌矿，偶见雄黄、方铅矿、辉铜矿等。矿石工业类型以碳酸岩单汞辰砂矿石为主。矿石平均品位含汞0.147。矿床类型属碳酸盐岩型层控层状汞矿床。 图3.15.3木油厂汞矿含矿体及蚀变带分布图① 1.中寒武统平井组；2.中寒武统石冷水组；3.中寒武统高台组；4.下寒武统清虚涧组；5.下寒武统金顶山组；6.断层；7.背斜；8.矿体；9.方解石化边界；①据何立贤等，1994 m3-15-3.jpg 图3.15.4羊石坑汞矿床地质略图① 1.中寒武统高台组；2.下寒武统清虚洞组；3.正断层；4.逆断层；5.平推断层；6.地质界线；①据四川地质局川东南地质大队1978年资料 m3-15-4.jpg 三 四川羊石坑汞矿 羊石坑汞矿位于四川省秀山县城西北17km处，是四川省地矿局一○七队于80年代勘探的特大型汞矿床，1985年结束矿床勘探，1986年提交四川省秀山县羊石坑汞矿详查地质报告，探获汞储量11560t，其中工业储量1538t。 矿床位于上扬子台褶带的印江褶断束中部的桐麻岭大背斜南段东翼向东南突出部分，即背斜轴线的转折翼地段。含矿地层为下寒武统清虚洞组，上覆地层为中寒武统高台组图3.15.4。矿床以沿层矿化稳定，具多层性，随着岩性及控矿构造变化，汞矿有两种产出形式 1层带状网脉型主要产于C1q5和C1q6的微晶白云岩中，是矿床的主要类型。这种层带网脉型矿化，在陈山崖断裂带南侧发育，矿化连续，矿体规模极大。其中，1号矿体产于C1q5的中下部白云岩中，由2个至几个矿条组成，矿条最长1240m，最小580m，厚度从0.83～24.94m，平均9.94m；2号矿体产在C1q6层中，矿体呈似层状、扁豆状，由1～3个矿条组成，矿体连续，矿条长者1170m，短者500m，厚度从0.67～6.97m，平均4.71m。 2层状型产在含有膏溶角砾岩夹层的C1q4、C1q3及C1q7的岩段中，具次要工业意义。 矿床围岩蚀变主要是方解石化、白云石化、硅化，其次是重晶化，主要发育在陈山崖断裂带北侧。主要矿石矿物为辰砂，伴有少量辉锑矿、黄铁矿、闪锌矿、雄黄等。矿床型属碳酸盐岩型的层带状网脉型汞矿床。 四 陕西旬阳汞锑矿 旬阳汞锑矿位于陕西南部旬阳县境内。50年代秦岭区调队认为旬阳地区的汞锑矿很有找矿远景。1959年陕西省第一地质队在这里开展地质工作，1967年探明了旬阳公馆南矿带汞矿，探获汞储量5895t，1980年又探明了公馆北矿带汞锑矿，探获汞储量1639t。同时，在公馆矿床之东7km处还发现并勘探了比公馆汞锑矿床更大的青铜沟汞锑矿床，探明汞储量7257t。目前，在旬阳地区已累计探明汞储量达1.47多万t，还有一些矿床点可供进一步勘查探获储量，已构成超大型汞锑矿田规模。 旬阳汞锑矿田位于秦岭褶皱系南秦岭印支冒地槽褶皱带东段南部。矿田范围，西起小岭，东至竹筒沟，长达26km，北自洛河，南抵高花沟，宽10km，总面积260km2。矿田由2个特大型汞锑矿床公馆和青铜沟矿床，汞为特大型，锑为中型和6个小型汞锑矿床落驾、大寨子、青竹沟、石庙沟、大槽、砂铜沟矿床以及10多个矿点所组成图3.15.5。含矿岩系以下泥盆统公馆组为主，中泥盆统石家沟组次之。含矿层以白云岩为主，灰岩中亦见矿化。矿田成矿受公馆-回龙背斜、罗家沟-柳树沟断裂、竹筒河-马家沟断裂的控制。矿体成群产于主断裂交汇地段的羽毛状裂隙之中，矿化呈充填状、细脉状产出。 公馆汞锑矿床位于旬阳县城北北西30km处，赋存于下泥盆统公馆组白云岩中，其次是中泥盆统石家沟组生物灰岩夹白云岩里。矿体呈脉状分布于罗家沟-柳树沟断裂与竹筒河断裂夹持区内。主要矿化充填于南北向羽状裂隙中，矿体成群出现，构成东西向聚矿带。在公馆-落驾背斜北翼为汞矿，南翼以锑汞为主，陈家湾-塌洞沟、板凳坡-大青沟构造之间变形强烈区以锑矿为主。矿床以盲矿体居多，小矿体有数百个。其中较大的矿体有58个，矿体长数米～800m，厚度0.5～5m，一般延深大于延长2～3倍。矿石以单汞型为主，汞锑混合型次之，锑矿较为少见。主要矿石矿物有辰砂、辉锑矿和少量闪锌矿、方铅矿等。矿床品位汞0.3～0.4，锑1.44～1.62，金0.14～10g/t。矿床围岩蚀变主要有硅化、碳酸盐化、重晶石化。矿床类型属碳酸盐岩型“沉积再造”矿床，但也有认为属“多源热液”型矿床。 图3.15.5旬阳汞锑矿田地质图① P.二叠系；C.石炭系；D3.上泥盆统；D2.中泥盆统；D1.下泥盆统；S2.中志留统；S1.下志留统；1.地质界线；2.断裂系统；3.锑汞矿床点1公馆；2青铜沟；3落驾；4青竹沟；5石庙沟；6大槽；7大寨子；8砂铜沟；9小岭；10寨子沟；11洛河；12许家湾；13文家沟；14圣驾；15回龙；16桂花树；17高台子；18马鞍寨；19竹筒沟；20马家沟；21高花沟；①据朱俊亭改编 m3-15-5.jpg 青铜沟汞锑矿床位于旬阳县城北北东30km，在公馆矿床的东边7km处，赋存于下泥盆统公馆组白云岩中，受罗家沟-柳树沟断裂制约。矿化充填在断裂上、下盘的次级裂隙及层间裂隙里。矿体呈细脉带产出，成群分带，近东西延伸，以盲矿体为多数，共有大小矿体122个。其中主矿体3个，长19.86～400m，厚0.29～6.58m，延深大于延长。主要矿石矿物为辰砂，其次为辉锑矿，矿石类型以单汞型为主，局部有汞锑混合型。平均品位汞0.48，锑1.67。围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、重晶石化。矿床类型属碳酸盐岩型“沉积再造”矿床，成矿期为燕山期。 五 广西玉兰汞矿 玉兰汞矿亦称益兰汞矿位于广西南丹县城西25km处。矿床的发现，首先由广西地质局四三五地质队于1960年在丹池成矿带进行1∶20万汞矿重砂测量时在益兰村后山坡圈定辰砂异常，进而找到原生汞矿，四二八地质队于1964年进行勘探，1966年提交了广西南丹益兰矿床储量报告，探明汞储量1429t和伴生铊、镓等矿产。 该矿床一经地质队发现，南丹县政府于1961年就组建玉兰汞矿进行开采，1965年矿山划归大厂矿务局，在开采期间，矿山继续进行开发勘探，新增汞储量552t，故矿床累计探明汞储量达1981t，至1991年闭坑，所探明的储量几乎全部采尽。 矿床位于华南褶皱系的西部，丹池褶断带罗富背斜南西翼，出露地层为中、上泥盆统。汞矿产于上泥盆统榴江组碎屑岩、泥质岩、硅质岩、泥质碳酸盐岩的层间断裂破碎带中和同车江组薄层粉砂层、泥岩、碳质泥岩夹硅质岩，见图3.15.6。矿床构造基本上为斜构造。 图3.15.6南丹玉兰汞矿床地质图① D3t.同车江组；D3l榴江组；D2d东岗岭组；1.地层界线；2.逆断层；3.正断层；4.汞矿体及其编号；①据广西地质局四队 m3-15-6.jpg 该矿床已发现较大矿体14个，均与断裂破碎带密切相关。矿体延深大于水平延长其比值为10到十几倍，是该矿床的一个显著特点。在垂向和斜向上呈管状或“条状”，水平断面则呈“饼”状或小透镜体。走向长数m至30余m，一般10余m。个别达60～70m；水平宽3～8m，最大宽度10余m。沿走向和倾向均有分支复合现象。矿石组成简单，矿石矿物以辰砂为主，次为黑辰砂、黄铁矿、白铁矿和少量的黄铜矿、闪锌矿、方铅矿。矿石平均品位汞0.2～2，最高达10～20，伴生元素铊0.01～0.19，镓0.0022～0.009。围岩蚀变主要有黄白铁矿化、方解石化、硅化、沥青化、高岭石化和重晶石化等。矿化与黄铁矿化、沥青化、硅化关系密切。矿床类型，按含矿岩系划分属碎屑岩型汞矿床。 六 云南水银厂汞矿 水银厂汞矿位于云南省保山县城之西南，矿区南北长13km，东西宽2km，面积26km2，由老厂、李家厂、木家园、巴朗山、新厂坪、马鹿塘、下拉堡、麦浪坪、大田头等矿段组成，共有20余条矿体，为一中型汞矿床，品位较富，现已基本采尽。 矿区地质勘探始于50年代中期。1955～1967年，先后由滇西地质队、德宏州地质局一○二队、云南省地质局第十九地质队、第二十地质队等进行普查勘探工作，累计探明汞储量1212t。 矿床位于保山复背斜西翼次级区域性大背斜-水银厂-茅草坡背斜之北段水银厂背斜西翼。出露地层有上志留统S3、下泥盆统D1、中泥盆统D2、上泥盆统D3、下石碳统C1、下二叠统P1、下侏罗统J1，其中D2上部和D3下部为主要赋矿层位，各地层分布及岩性见图3.15.7。区内断裂以近南北向及北西向两组最为发育，矿床内辉绿岩脉墙、床十分发育。与汞矿化空间关系极为密切，特别是闪长岩岩体与灰岩接触带蚀变矿化均较强。 矿化变化趋势，以老厂为中心，向南北两端变弱，老厂矿段含矿体规模较大，长80～200m，宽延深20～80m，汞平均品位0.31～1.62，个别最高可达30.27。向北，巴朗山、马鹿塘、下拉堡，含矿体一般长50余m，宽11～30m，厚＜1m，汞平均品位＜1；向南到李家厂、木家园、麦浪坪等，含矿体长100～200m，宽10～90m，厚仅几m，汞平均品位0.22～0.87。单个矿体主要呈陡倾或缓倾的扁豆状、透镜状、脉状，一般与含矿体产状一致，矿体大小与含矿体规模有关。一般长5～50m，宽5～40m，厚0.3～1.5m。围岩蚀变较强烈，有铁化、硅化、方解石化、白云石化、绿泥石化、高岭石化、黄铁矿化、大理岩化等。 该矿床为单汞矿床，矿石矿物主要是辰砂，在矿床南段伴生矿物以雌黄、雄黄为主，北段则出现黄铜矿、闪锌矿、辉锑矿。矿床类型，按含矿岩系划分，属岩浆岩型汞矿床。 图3.15.7水银厂汞矿区地质图① 1.第四系坡积残积、洪积层；2.下侏罗统泥灰岩夹砂岩；3.下二叠统白云质灰岩；4.下石炭统灰岩、燧石灰岩；5.上泥盆统灰岩夹泥质灰岩；6.中泥盆统灰岩；7.下泥盆统粉砂质灰岩、泥质灰岩；8.上志留统粉砂质灰岩；9.辉绿岩；10.闪长岩；11.汞矿含矿体；12.断层；13.逆断层；14.地质界线；15.背斜；16.向斜；①据云南地质局20地质队资料 m3-15-7.jpg 一、地质勘查 我国汞矿地质勘查现已探明有储量的矿区有103处，其中大部分的汞矿床和矿点是50～60年代发现、评价和勘探的。当时地质勘探工作基本上在前人开采过的汞矿产区进行“就矿找矿”或“就矿勘探”。工作重点地区，在贵州开展了大规模汞矿地质勘查，勘探出一批特大型和大中型汞矿床。在湘西、滇西、滇东南、川东南等地区也相继开展了地质勘查工作，探明了一些汞矿床。这一时期的汞矿地质勘探是我国汞矿地质工作的蓬勃发展时期，探明的汞储量占全国迄今累计探明储量一半以上，为矿山建设提供了可靠的地质资料，为我国汞业的发展做出了重要贡献。 70年代以来，汞矿地质勘查在一些新区通过1∶20万区测、普查发现和勘探不少新类型的汞或汞锑矿床，如青海同德-河南汞矿带，四川白玉汞矿床，吉林迎风沟汞矿床，陕西旬阳公馆-回龙汞锑矿田等。特别是在秦地区的汞矿地质勘查取得重大进展，已成为我国第二个规模很大的汞矿成矿带。 80年代中期至今，汞矿地质工作的特点是，一方面重视和加强汞矿地质科研和汞矿成矿远景区划工作，进行了全国汞矿地质资料综合分析研究，探讨我国汞矿成矿环境和成矿规律，总结了中国汞矿成矿地质特点和普查勘探方法，出版了如中国矿床上册第七章中国汞矿床1989，1994、汞矿地质与普查勘探1996增订版、贵州汞矿地质1989、贵州万山汞矿1995等专著，以及发表了许多研究报告和论文等；另一方面为生产矿山勘查接续资源，在矿山深部、周边及其附近开展以探查隐伏矿为目标的第二轮找矿工作，不少矿山已取得显著的找矿效果，有的取得突破性的进展。如万山汞矿南区在近几年发现和扩大的小客寨、猫坡、龙田冲、梓木坪等矿床，探明汞远景储量在3000t以上，并对矿床进行了技术评价，可以开发利用。 我国汞矿地质勘查工作阶段划分，有的地区是按普查找矿、详查评价和矿床勘探3个阶段进行的；有的地区是按普查、详查、初勘、详勘4个阶段进行的。这些阶段的划分，实际上从普查找矿、详查评价直到勘探和开采，是一个逐渐过渡的过程，其间没有确切的界限，应视矿区具体情况而定，甚至对一个开采过的矿山，又有勘查前景，或是地表露头好的矿区，没有经过普查、详查阶段，即转入“就矿勘探”，如50年代有些汞矿就是这样勘探的，在大比例尺地形地质测量基础上，按矿床勘探类型布置探矿工程，探明矿区储量。还有的矿区是边探边采。 根据我国地质条件，汞矿勘查技术方法主要采用化探、地质填图、槽井探、钻探、坑探等，并按勘查阶段提交各级别的储量。对一个具体矿床的勘探工作，要按汞矿地质勘探规范的要求进行，以提供矿山开采设计所必须的各项地质和技术经济评价资料。 汞矿勘探类型的划分，是根据我国汞矿地质条件，按影响勘探程度的主要地质因素划分，即含矿体的规模、形态、矿化连续性及内部结构，并适当考虑矿床规模。其中，含矿体规模是按长、短轴划分巨大型，长轴≥1000m、短轴≥200m；大型，长轴≥600～＜1000m、短轴≥100～＜200m；中型，长轴≥200～＜600m、短轴≥40～＜100m；小型，长轴＜200m，短轴＜40m。内部结构，按含矿体与其矿体产状是否一致，矿化富集规律明显与否，划分复杂程度简单、较复杂、复杂和极复杂。矿床规模，按汞金属储量划分大小巨型＞5000t、大型≥2000～＜5000t、中型≥500～＜2000t、小型＜500t。据此，全国矿产储量委员会于1985年颁发的汞矿地质勘探规范将我国汞矿床的勘探类型分为四类 第Ⅰ类含矿体规模巨大，形态简单，矿化连续，内部结构简单，矿床规模巨型。属于本类型有贵州务川木油厂矿床449号矿体及贵州万山杉木董矿床。 第Ⅱ类含矿体规模大，形态较复杂，矿化基本连续，内部结构较复杂，矿床规模属巨、大中型。属于本类型的有贵州铜仁沙落湾-回龙溪矿床。 第Ⅲ类含矿体规模中等，形态复杂，矿化不连续，内部结构复杂，矿床规模属巨、大中型。属于本类型的有贵州丹寨宏发厂矿床及贵州铜仁路腊矿床。 第Ⅳ类含矿体规模小，形态复杂，矿化不连续至极不连续，内部结构复杂，矿床规模属大、中小型。属于本类型的有贵州万山冷风洞矿床。 各勘探类型参考使用的勘探工程间距，见表3.15.2。 表3.15.2勘探工程间距 t3-15-2.jpg 二、矿山开采 汞矿开采有露天和地下两种方式。我国主要是地下开采，目前主要开采埋藏较浅的矿床，并采用平窿、斜井和平窿盲斜井联合开拓的工程较多。使用正规竖井的矿山，只有贵州汞矿和铜仁汞矿。汞矿山的采矿方法，根据我国汞矿床赋存情况及矿体形态、产状等不同特点，采用留矿采矿法和有底部结构的中深孔崩落采矿法。采用风动凿岩、浅孔凿岩一般用气支式YT-30或7655等型凿岩机，中深孔采矿则用YGZ-90凿岩机。采场出矿一般是用电耙，也有用气动胶轮T2G装运机。集矿能力，前者为60～150t/台班，后者在运距不超过30m时，为100～180/台班。全国矿山作业量1996年基本代表90年代情况采掘剥总量8.4万t，其中采矿量6.3万t坑采、掘进量2.1万t、掘进0.3m；出矿量7.2万t。 典型汞矿山的开拓和采矿方法及设计规模、能力 贵州汞矿，位于贵州省东部铜仁万山特区。汞矿为超大型矿田。现开采的矿床主要有杉木董、张家湾、黑峒子、冷风峒、岩山坝、岩屋坪等。各开采地段矿体不深，各坑口有平窿、斜井及竖井开拓，主要采用空场采矿法。采出矿量33万t/a，选矿能力18万t/a。 务川汞矿，位于贵州省务川县大坪区境内，特大型汞矿床，已开采两个坑口。一、二坑口均为平窿溜井开拓。采矿方法为房柱法、全面法、中孔分段一次崩矿法。采出矿量6.4万t/a，选矿能力6.6万t/a。 新晃汞矿，分为老、新两区。老区指新晃酒店塘矿区1978年已闭坑，位于湖南新晃县城以西6km处；新区指湖南凤凰茶田矿区，位于凤凰县城西39km处，与贵州接壤。老区为中型矿床，新区茶田矿区为大型矿床。老区为斜井开拓，茶田新区为平窿开拓，冷水湾区为斜井开拓。采矿方法采用空场法。采出矿量4万t/a，选矿能力4万t/a。 玉兰汞矿，属广西大厂矿务局，位于广西南丹县西，距大厂矿务局约81km，中型矿床。采用单一平窿开拓和平窿-盲斜井联合开拓，采矿方法用普通留矿法和分层崩落法，少数矿块应用全面法。采出矿量50t/d，选矿能力1.5万t/a。 三、选矿与加工 汞矿石较其他有色金属矿石易选、易冶，工艺流程简单，特别是单汞矿石。因而汞矿石通常是在矿山就地进行处理，常在坑口或其附近建成采-冶或采-选-冶联合企业，但一般规模不大，服务年限较短。高品位的汞矿石破碎后可直接冶炼，低品位矿石要经过选矿富集后，再冶炼。 1.汞矿选矿方法 有手选、重选和浮选，其中以浮选应用广泛也最有效。我国大多数汞矿山企业均建有汞矿选厂，且多以重-浮联合工艺为特点，用摇床回收部分药用朱砂。90年代，全国已形成汞选矿厂处理矿石能力42万t/ａ，规模大的为贵州汞矿选厂，日处理量为500t。我国汞矿选厂处理的矿石品位较低，如1996年全国平均入选原矿汞品位0.18，精矿品位通常低于