我国滨海砂矿分布

我国滨海砂矿分布第1页，共31页，2023年，2月20日，星期六中国滨海砂矿分布规律一、滨海砂矿沿滨海带富集的趋势1、滨海砂矿成矿带在中国滨海带上，存在一系列重矿物砂矿的成矿带。从南至北依次为，南华滨海成矿大带：Ⅰ—海南带，Ⅱ—雷州带，Ⅲ—粤西带，Ⅳ—闽粤带，Ⅴ—台湾带；北华滨海成矿大带：Ⅵ—鲁东带，Ⅶ—辽东带。2、从北向南砂矿密度呈不规则的剧增趋势沿中国滨海带从北向南，砂矿的富集程度显示出不规则的剧增趋势（图1，表1）所示第2页，共31页，2023年，2月20日，星期六Ⅰ—海南带Ⅱ—雷州带Ⅲ—粤西带Ⅳ—闽粤带Ⅴ—台湾带Ⅵ—鲁东带Ⅶ—辽东带沿中国滨海带从北向南，砂矿的富集程度显示出不规则的剧增趋势

实际资料表明，成矿带中单位空间的砂矿个数、重矿物及钛铁矿的单位空间重量与重量百分量以及单位空间价值指数值，都显示出从辽东带到海南带的急剧增长。第3页，共31页，2023年，2月20日，星期六如（表1）成矿带单位空间重矿物重量指数，辽东带为4，鲁东带为80，闽粤带为140，台湾带为460，粤西带为900，雷州带为2840，海南带为18000，从北到南增长了8600倍。锆石的密度指数，除鲁东带因有冲积型锆石参加计算略偏高外，也显示出从北到南的增长趋势。这种趋势说明，海南带是我国滨海砂矿最富集的成矿带。86％的滨海重矿物，92％的钛铁矿，79％的锆石，18％的独居石都富集在这个成矿带，每公里海岸线重矿物的潜在价值可达460万元，占整个成矿带总潜在价值的70％。因此，在开发我国滨海砂矿时，应特别重视海南带，在海南岛的经济建设中，应把滨海砂矿作为开发重点之一第4页，共31页，2023年，2月20日，星期六这种滨海砂矿富集趋势还说明，我国滨海带重矿物的分布极不均衡。99％的滨海重矿物，100％的滨海钛铁矿，95％的滨海锆石，100％的滨海独居石集中在南华滨海成矿大带。这种分布趋势，是由于地壳物质的不均匀性和外动力地质作用的不均衡性造成的。3、砂矿密度局部富集趋势稀土砂矿密度指数的空间变化比较特殊，独居石砂矿各指数的最高值都出现在粤西带，而唯一的磷钇矿砂矿密度指数值也重叠在该带上，从而显示出粤西带是稀土砂矿高度富集的滨海成矿带。自粤西带向两侧，稀土砂矿的富集程度不规则地锐减。第5页，共31页，2023年，2月20日，星期六由于稀土矿物价格较贵的缘故，价值百分量指数值的空间变化，把存在于我国滨海带上的前述两种富集趋势，都综合反映出来了，即在从北到南砂矿富集程度剧增的曲线上，重叠有粤西带稀土砂矿高度富集的峰。此外，金红石砂矿密度指数值还指明，雷州带有金红石富集的趋势，鲁东带西北段有自然金富集的趋势，辽东带西北段有金刚石出现的趋势。第6页，共31页，2023年，2月20日，星期六确定筛选组合成员的量比标准非常重要，确定方法是根据资料具体情况，选择能够突出资料规律性的量比值作为筛选成员的标准。这里选定的标准量比，钛铁矿为65，锆石为20，独居石为5，金红石为8。据此方法对各成矿带矿物组合确定如下（表2）

⑴只有能够构成矿体的重矿物，才可称有用重矿物⑵在成矿带中，按各有用重矿物的标准量比进行筛选，凡构成矿床机率大于20％的有用重矿物，才能加入有用重矿物组合成为组合的成员⑶组合中矿物成员的先后顺序，按在同一成矿带构成矿床的机率从小到大顺序排列，如两矿物机率相等时，可按价值定顺序，贱前贵后二、滨海带主要有用重矿物组合趋势

1、各成矿带的有用矿物组合为查明各成矿带有用重矿物组合特征，须先明确：第7页，共31页，2023年，2月20日，星期六第8页，共31页，2023年，2月20日，星期六海南带：锆石—钛铁矿，雷州带：独居石—钛铁矿—金红石—锆石，粤西带：锆石—独居石，闽粤带：钛铁矿—锆石，鲁东带：钛铁矿—锆石，辽东带：钛铁矿—锆石。这些有用重矿物组合，基本上如实反映了我国滨海砂矿矿床与矿山生产的实情况。例如海南岛的滨海砂矿都以“钛矿”命名矿场名称，粤西地区的滨海选矿场则称“稀土矿”，而粤东的滨海选矿场叫做“锆矿”等。辽东带的金及金刚石，鲁东带的金，虽目前未进入有用矿物组合，但它们的成矿条件是好的，是有找矿远景的。2、三矿物量比的变化趋势对滨海砂矿中普遍出现的钛铁矿、锆石、独居石三矿物的量比进行定量，可揭示重矿物沿中国滨海带富集演化的区域性规律（图2）
第9页，共31页，2023年，2月20日，星期六海南带钛铁矿65—96锆石4—35独居石0—3粤西带钛铁矿0—83锆石20—37独居石2—59窄条形高钛铁矿区宽广的富独居石区雷州带处于高钛铁矿区与富独居石区之间高钛铁矿区向富独居石区转变的过渡区闽粤带与高钛铁矿区重合有向锆石方向偏移的倾向说明有富锆石的趋势第10页，共31页，2023年，2月20日，星期六三矿物量比演化图表明，代表海南带砂矿的黑圆点集中出现在量比值钛铁矿为65—96、锆石为4—35、独居石为0—3范围内的三角图左下边部，构成一窄条形高钛铁矿区。以白三角为代表的粤西带砂矿，他们的量比值，钛铁矿在0—83之间，锆石在20—37之间，独居石在2—59之间，在三角图的中下部构成一个宽广的富独居石区。以圆圈代表雷州带的砂矿点群，处于高钛铁矿区与富独居石区之间，构成了一个由高钛铁矿区向富独居石区转变的过渡区。小方块代表闽粤带砂矿，大部分与高钛铁矿区重合，但有向锆石方向偏移的倾向，说明有富锆石的趋势。第11页，共31页，2023年，2月20日，星期六三矿物量比演化图显示出的分区性，特别是高钛铁矿区、富稀土矿物区及二者之间的过渡区，与海南带、粤西带及雷州带地理位置的相互关系不谋而合。这种关系说明，有用重矿物的组合量比能够很好阐明一个区域的成矿特征或富集趋势，它是揭示区域成矿规律的一种最佳指示器。能够显示地区富集趋势的矿物组合及量比的特征，主要是受成矿环境中供给砂矿物质的基岩岩石组合类型所决定的。也就是说，以印支期花岗岩为主的区域，即海南成矿带，形成高钛铁矿的矿物组合，以加里东混合花岗岩为主的区域，即粤西成矿带，出现富独居石的矿物组合多而在第四纪玄武岩质火山岩区域，即雷州成矿带，则产生钛铁矿量比降低、独居石量比增高的矿物组合。因此，在对砂矿进行预测、普查和勘探时，不能忽视对基岩岩石组合的仔细观察与认真研究第12页，共31页，2023年，2月20日，星期六三、滨海砂矿随层序富集的趋势1、滨海砂矿层在第四系中的层位在我国滨海带，出现在丘陵砂质呷湾中的滨海砂矿区，绝大多数矿区是由上更新统及全新统组成，少数仅由全新统构成。在第四系中，具有经济价值的砂矿层，主要出现在全新统。上更新统中蕴藏的砂矿层，不仅出现机率少，矿层规模小，重矿物含量低，埋藏较探，经济价值较低，而且成因也几乎均属冲积类型。许多滨海砂矿的勘探剖面，清楚地显示出在位于上更新统粘土层以上的全新统中的滨海砂矿层，呈单层或双层出现在全新统的中部与上部层位。这种状况在图3上反映得一目了然。因此，全新统中部和上部是我国滨海砂矿矿层赋存的主要层。第13页，共31页，2023年，2月20日，星期六2、滨海砂矿层的生成年代关于滨海砂矿层富集成矿的时代，根据矿区开采剖面观察及钻孔剖面对比，以及砂矿层附近贝屑木屑的碳-14测年数据(表3)可以进行判断。资料表明，所有矿区的滨海砂矿层均生成在全新世。全新世是我国滨海砂矿富集成矿的期。如甲子及铺前两矿区，滨海砂矿的假底岩—粘土层—顶部的泥炭质层及其中木屑的碳-14年龄(11295±120—>40000a)可以佐证。在全新世，重矿物富集成矿最早始于全新世早期末，这可从南山海矿区砂矿层底部贝屑的碳-14年龄(6410±100a)得以说明。全新世中期及晚期是我国山地丘陵滨海带重矿物富集成矿的极盛时期。这可从南山海、甲子、烟墩等矿区更多的碳-14年龄数据得到佐证。第14页，共31页，2023年，2月20日，星期六3、滨海重矿物随层序富集演化模式在组成含矿沙坝的中细砂层中，重矿物颗粒的分布状态具有四种形式；(1)均匀或不均匀星散状；(2)间距厚度不等的层理状；(3)形状不规则边界模糊的灰黑色团状；(4)边界清晰厚10cm左右的黑矿层。其中星散状最常见，是重矿物在硅砂层中存在的基本形式。层理状也常见，黑团状及黑单矿层较少见。南港、铺前、柳尾矿区地下4—5m深处，见有黑富矿层。黑富矿层厚10cm左右，顶底界线清晰平直，延伸也较长，还可见到黄细砂充填的生物潜穴。对含矿沙坝中格架系列样品含量数据进行研究，可获得有关重矿物随层序富集演化的资料。从表现得清楚、研究较深入的甲子沙坝可知以下情况。第15页，共31页，2023年，2月20日，星期六首先，沿单砂层及复砂层垂直方向，重矿物含量的变化形式(表4)虽然非常复杂，它们各自的主要变化形式和次要变化形式也略有差异，但从总体看，似乎在不规则的变化背景上，向上升高式以不同机率表现了自身存在，说明在全新世滨海沙坝漫长而多阶段的发育过程中，其中负载的重矿物微粒，经多次再侵蚀再分选，有不断趋于富集的倾向。其次，在横剖面重矿物含量等值线图上(图4)，砂矿层在全新统砂层中的层位，富矿层在砂矿层中的部位，都形象地表现出重矿物随层序的渐新而不断加富的趋势。

第16页，共31页，2023年，2月20日，星期六第三，在甲子沙坝各沉积层中，重矿物含量统计总体的众数级与平均值，从基岩到第四系，从上更新统到全新统，从全新统下部到上部，都具有明显的升级增高现象(表5)。作为第四系基岩的花岗岩，重矿物以锆石为例，含量很低，众数级位于最低等级，频率也高达68％，平均值仅0.05。从基岩到残坡积的粘土质角砾砂层，重矿物略有贫化，众数级仍处最低等级，但频率高达88％，平均值降为0.03。从基岩到上更新统冲积洪积粗砂层、湖积含木屑粘土层，重矿物含量有微弱升高，众数级虽无变动，频率也不低，但因有高含量样品出现，平均值升高达0.36。第17页，共31页，2023年，2月20日，星期六从基岩或上更新统到全新统，重矿物含量普遍明显加富，众数级提高了一或三个等级，平均值提高3—113倍。在全新统内，重矿物的富集程度随层序呈上升趋势，只是到了顶层才略有下降。底部的泥砂层，重矿物含量最低，众数级位于低等级，平均值为0.41；下部的灰白色中细砂层，重矿物增多，众数级与底部虽一致，频率也近似，但高含量样品增多，平均值增高为1.07；黄褐色细砂层，富集程度进一步增高，众数级开始跃居高等级，平均值升高为1.37，上部的深咖啡色细砂层，重矿物富集程度最高，众数级位于最高等级，频率也最高，达58％，平均值为4.04，居全区之冠，顶部的姜皮色细砂层，富集程度虽较前者略有降低，平均值1.73，为全区第二位。第18页，共31页，2023年，2月20日，星期六总之，甲子沙坝各地层重矿物含量资料统计表明，重矿物的富集程度，随第四系特别是全新统的层序递进，趋于富集的倾向。这说明重矿物微粒与石英碎屑等一起搬运，沉积，再搬运，再沉积，在循环过程中呈波浪式地逐渐富集成矿的。以锆石为例，与花岗岩比较，灰白色中细砂层加富了20倍，褐黄色细砂层加富了27倍，深咖啡色细砂层加富了80倍。以上资料指明，随地层层序的演替，重矿物微粒在硅质碎屑中，存在不断加富的趋势。这是因为在全新世海平面多次微幅升降，海岸线相应多次小距离变迁的漫长过程中，在每个具体滨海成矿环境中，在每个具体沙坝内，新沙堤是在老沙堤基础上发育起来的，年轻砂层是对老砂层改造和继承而成的，上层砂矿是下层砂矿的演化与浓缩。第19页，共31页，2023年，2月20日，星期六此外，还存在一些有利于重矿物微粒不断加富的因素:(1)进入滨海带碎屑物中的长石、黑云母继续风化，释放重矿物微粒，(2)入海短河流和海岸边坡残坡积物不断补给重矿物微粒，(3)在水流中极为活跃的片状重矿物载体黑云母，大大助长了重矿物微粒的迁移能力，使之趋向于向更远地带和更新层位富集。这些因素的具体表现错综复杂，因时因地而异，应具体分析。综上所述，在我国山地丘陵滨海带，重矿物的富集成矿作用，主要发生在全新统中期和晚期，而且随着地质历史的发展，重矿物的富集程度有趋于加富的倾向。这就是中国滨海重矿物砂矿随地层层序而富集的模式。这种模式与文献中曾提出的第四纪滨海砂矿多期多阶段富集模式，有着原则的区别。第20页，共31页，2023年，2月20日，星期六四、我国滨海砂矿合理开发要点滨海砂矿是一种用途广泛的宝贵资源，在搞活经济、民间采矿业大发展的今天，应特别注意砂矿资源的保护，避免浪费。要防止采浅弃深、采富弃贫、破坏矿体、破坏环境的现象发生。以锆石、独居石、金红石、钛铁矿为主的我国滨海砂矿，分布极不平衡，这在开发资源时应给予充分考虑。在总体布局上，应首先开发海南滨海砂矿，作为发展经济、积累资金的一个基地。在开发滨海砂矿亚中，大的精选场已趋饱和，不宜再建新场