重晶石矿资源幻灯片

1、一、资源概况一、资源概况 我国重晶石资源丰富，截止1996年底，全国保有储量矿石36 152万t，广泛分 布于21个省(区、市)，其中，储量大于1 000万t的省(区)有福建、山东、湖 南、广西、贵州、陕西和甘肃(表4.7.3)。全国资源总量已超过6亿t，居世界 首位。 据美国矿业局Mineral Commodity Summaries， 1996世界重晶石储量基 础5 亿t。以中国A+B+C级保有储量6 662万t与世界各国储量基础相比，中国 居世界首位，美国和印度居世界第2和第3位。 二、二、 地地 理理 分分 布布 中国重晶石矿产分布于全国21个省(市、自治区)，储量以贵州最多，占全国总

2、 量的34.2%，其次是湖南(15.2%)、广西(10.6%)、甘肃(10.3%)、陕西 (10.1%)、山东(5.9%)、福建(4.4%)，以上7个省(区)储量合计占全国总储量的 90.7%。优质富矿(BaSO4品位大于92.5%)主要集中在贵州和广西。若按地理 分布特点看，大部分储量分布在中部地区，约占70%，远离油气勘探开发区 (表4.7.4；图4.7.1)。图4.7.1中国重晶石矿分布图 三、三、资资源源特特点点 我国重晶石矿产有几个明显的特点， 在量的方面主要分布在中部地区； 在品 位方面几乎所有富矿主要集中在贵州、 广西； 矿床以大、 中型为主， 仅贵 州天柱大河边与湖南新晃贡溪两

3、矿产地就占大中型产地储量的一半以上， 而 且共、 伴生矿产储量多， 利于综合利用。 我国主要的大型、特大型矿床常以单一的重晶石型为主要的矿石类型，属层 状重晶石矿床，矿石具有明显的沉积构造和结构，矿物成分和化学成分比较 简单，质纯。如湖南新晃贡溪重晶石矿，矿体一般为层状、似层状，长几十 米至几十公里，厚0.37m，一般12m。矿石主要由重晶石及方解石组成， 重晶石含量55%99%。 我国还有许多伴生重晶石矿床，虽然其没有单独开采或利用的价值，但可以 综合利用或顺便开采，作为生产过程的副产品。例如，酒泉钢铁公司等单位 已对甘肃肃南镜铁山铁矿石中共生的重晶石做过选矿试验，开展综合利用研 究。 一、

4、一、矿床时空分布及成矿规律矿床时空分布及成矿规律 中国的重晶石矿床在各个地质时代都有产出，主要集中在寒武纪、泥盆纪、 奥陶纪和中生代的地层中。层状重晶石矿床主要集中于寒武系，其次是泥盆 系。脉状矿床多产在奥陶系、泥盆系和三叠系。层状重晶石矿床主要产于构 造活动褶皱带(区)和地台区的深水盆地中。脉状重晶石矿床主要产在地质构造 较稳定的碳酸盐岩地台区的碳酸盐岩台地中。 中国重晶石矿床中下寒武统层状矿床总规模十分巨大。层状矿床与同沉积的 活动性大断裂空间关系亦很明显，说明矿床与构造关系密切。脉状重晶石矿 充填于中、小型断裂、裂隙中，明显受构造控制。 形成重晶石的沉积盆地与成矿有着密切的关系，一类是较

5、深的还原性静水盆地，沉积物 颗粒细小，碳酸盐含量少，有机质含量高，形成层状矿床。另一种盆地为浅水、氧化、 动荡的盆地，以碎屑岩和浅水碳酸盐沉积为主。这种盆地在沉积时期形成含Ba高的矿 化层，但只有在后期地质作用改造下才能富集成脉状矿床。 重晶石矿床的含矿岩系也各有特色，层状矿床的含矿岩石为含有机质的碎屑岩、硅质 岩，并具有眼球状构造；脉状重晶石矿床的围岩常为含燧石的碳酸盐岩与沉积初期的 碎屑岩，普遍有明显的硅化蚀变。层状与脉状重晶石均与SiO2有密切关系 重晶石矿床的矿物组分相当一致，化学成分简单而稳定。层状重晶石 矿床矿物组合以重晶石、石英、粘土矿物为主，脉状重晶石矿床矿物 组合中主要矿物为

6、重晶石、石英和碳酸盐 二、二、矿矿床床类类型型 中国重晶石矿床分为层状型、层状脉状型、改造型脉状及堆积型四 种矿床类型。层状重晶石矿床受地层和岩相的控制非常明显，大多数 的脉状重晶石矿床在区域上大都与一定时期的地层有关。在一些地区， 层状重晶石矿床和脉状重晶石矿床都产在同一时代的地层中 。 (一一)层状型重晶石矿床层状型重晶石矿床 层状重晶石矿床产于一定的地质时代，受地层及岩性严格控制，矿体呈层状、层状重晶石矿床产于一定的地质时代，受地层及岩性严格控制，矿体呈层状、 似层状及透镜状整合产于沉积地层中，矿石具有明显的沉积构造和结构。似层状及透镜状整合产于沉积地层中，矿石具有明显的沉积构造和结构。

7、 我国主要的大型与特大型层状重晶石矿床主要集中在寒武系，其次是泥盆系，我国主要的大型与特大型层状重晶石矿床主要集中在寒武系，其次是泥盆系， 而且集中产于秦岭和华南地区。层状重晶石矿床沉积盆地可以是地壳活动性而且集中产于秦岭和华南地区。层状重晶石矿床沉积盆地可以是地壳活动性 很强的秦岭褶皱带和活动性较强的东南沿海褶皱带，也可以是较稳定的江南很强的秦岭褶皱带和活动性较强的东南沿海褶皱带，也可以是较稳定的江南 古陆两侧地台型凹陷，但都是深水、半深水停滞性的静水还原性盆地，有机古陆两侧地台型凹陷，但都是深水、半深水停滞性的静水还原性盆地，有机 质含量高。质含量高。 层状重晶石的含矿地层以细碎屑岩为主，

8、具有眼球状构造，核部为块状重晶层状重晶石的含矿地层以细碎屑岩为主，具有眼球状构造，核部为块状重晶 石，两侧为条纹状、条带状重晶石，再外侧为硅质岩，最外层为细碎屑岩。石，两侧为条纹状、条带状重晶石，再外侧为硅质岩，最外层为细碎屑岩。 层状重晶石矿床与深大断裂带关系密切，例如湖南新晃贡溪矿区就位于控层状重晶石矿床与深大断裂带关系密切，例如湖南新晃贡溪矿区就位于控 制岩相突变的活动性大断裂附近，有些矿区有明显的火山喷发和潜火山岩脉。制岩相突变的活动性大断裂附近，有些矿区有明显的火山喷发和潜火山岩脉。 层状重晶石矿床的矿石矿物大多为单一的重晶石。重晶石岩及与其关系密层状重晶石矿床的矿石矿物大多为单一的

9、重晶石。重晶石岩及与其关系密 切的硅质岩中微量元素的种类及含量均很少，而细碎屑岩中微量元素丰富，切的硅质岩中微量元素的种类及含量均很少，而细碎屑岩中微量元素丰富， 具有固定的元素组合如具有固定的元素组合如P、V、Mo、U等。重晶石及其围岩有机质含量高，主等。重晶石及其围岩有机质含量高，主 要由低等浮游生物所形成，这表明沉积环境为较深的、停滞的静水还原性盆要由低等浮游生物所形成，这表明沉积环境为较深的、停滞的静水还原性盆 地地 (二二)层状层状-脉状型重晶石矿床脉状型重晶石矿床 此类重晶石矿床指在矿区范围内同一时代地层中既有层状重晶石矿床， 也有脉状重晶石矿床，两种矿床都有工业意义，且具有密切的

10、成因和 空间联系，是同一成矿过程在不同环境的不同表现形式。如广西来宾 和广西象州重晶石矿田(床)等。 在一个矿区或同一沉积盆地范围内由若干矿床组成的矿田中，存在 同一地质时代的层状重晶石矿与脉状重晶石矿。空间上，层状矿层位 在上，脉状矿层位在下，脉状矿分布的地层范围基本上不超过层状矿 的层位。层状矿与脉状矿的矿物成分、矿石结构、构造有密切的成因 联系，并表现系统演化的趋势。层状矿与脉状矿的成矿物理化学条件 一致，并有符合地质环境的规律性的演变关系。总之，层状矿与脉状 矿是统一的成矿作用的不同表现形式。 (三三)改造型脉状重晶石矿床改造型脉状重晶石矿床 改造型脉状重晶石矿床指重晶石及共生矿物沿各

11、种构造裂隙和非构造裂隙如改造型脉状重晶石矿床指重晶石及共生矿物沿各种构造裂隙和非构造裂隙如 破碎带、断裂和层理面，以充填和交代方式形成的形状不规则的矿床。破碎带、断裂和层理面，以充填和交代方式形成的形状不规则的矿床。 我国改造型脉状重晶石矿床在各个地质时代都有产出，含矿围岩多种多样，我国改造型脉状重晶石矿床在各个地质时代都有产出，含矿围岩多种多样， 以沉积碳酸盐岩和碎屑岩中的脉状重晶石矿床较为重要。改造型脉状重晶石以沉积碳酸盐岩和碎屑岩中的脉状重晶石矿床较为重要。改造型脉状重晶石 矿床常成群分布，矿脉众多而单个矿脉规模有限。由于它容易发现和识别，矿床常成群分布，矿脉众多而单个矿脉规模有限。由于

12、它容易发现和识别， 易采选，便于乡村集体民采，目前仍是我国的主要开采对象，产量十分可观，易采选，便于乡村集体民采，目前仍是我国的主要开采对象，产量十分可观， 但地质研究程度较低。但地质研究程度较低。 我国从中、新元古界到三叠系，碳酸盐岩都很发育，形成大面积分布的巨厚我国从中、新元古界到三叠系，碳酸盐岩都很发育，形成大面积分布的巨厚 碳酸盐岩建造，许多省碳酸盐岩建造，许多省(区区)都有产于碳酸盐岩中的重晶石矿床，其中较重要都有产于碳酸盐岩中的重晶石矿床，其中较重要 的有河南奥陶系、黔东南寒武系的有河南奥陶系、黔东南寒武系奥陶系、川东南奥陶系、广东的泥盆系奥陶系、川东南奥陶系、广东的泥盆系 石炭系

13、、四川和贵州的三叠系中的重晶石矿床。石炭系、四川和贵州的三叠系中的重晶石矿床。 (四四)堆积型重晶石矿床和与其他矿伴生的重晶石矿床堆积型重晶石矿床和与其他矿伴生的重晶石矿床 堆积型重晶石矿床是指那些产在未固结松散沉积物中的重晶石矿床。我国许 多重晶石矿床，特别是以碳酸盐岩和碎屑岩为含矿围岩的矿床，在其附近的 松散沉积物中，都有多少不等的堆积型重晶石矿床。这种矿床是原基岩矿床 经近代风化作用在原地或经短途搬运而形成的。代表性矿床如广西象州寺村 的古兰岭、火把岭和上山等三个矿段。 在许多金属和非金属矿床中常伴生有重晶石，有些重晶石比较富集，甚至可 以构成单独的矿体，一般说来，这些在主矿矿石中分散存

14、在的重晶石矿物或 可圈出重晶石矿体，多不具单独开采价值，但在开采主矿时，可综合回收利 用。代表性矿床如甘肃镜铁山铁矿床的伴生重晶石矿。 重晶石为含钡硫酸盐矿物，是制取钡和钡化合物的最重要的工业矿物原料。由于重晶重晶石为含钡硫酸盐矿物，是制取钡和钡化合物的最重要的工业矿物原料。由于重晶 石比重大、硬度大、化学性质稳定、不溶于水和酸，因此早在本世纪石比重大、硬度大、化学性质稳定、不溶于水和酸，因此早在本世纪20年代就被用作年代就被用作 石油和天然气钻井泥浆的加重剂，目前美国在这方面的重石油和天然气钻井泥浆的加重剂，目前美国在这方面的重 晶石用量占重晶石消费量的晶石用量占重晶石消费量的90%左右。左

15、右。 我国重晶石资源丰富，储量和产量均居世界首位，也是世界上最大的重晶石出口国，我国重晶石资源丰富，储量和产量均居世界首位，也是世界上最大的重晶石出口国， 在国际市场上占有重要的地位。在国际市场上占有重要的地位。 一、矿石矿物原料特点一、矿石矿物原料特点 重晶石的化学成分为BaO 65.7%,SO3 34.3%。与重晶石经常共生的含钡碳酸盐矿物叫 毒重石，这两个矿物的物理性质极为相似，化学性质则不同。重晶石化学性能稳定、 不溶于水和盐酸、无磁性和毒性；而毒重石易溶于水和弱酸。 重晶石属斜方晶系，常见的晶体呈板状，少数呈柱状、条状，也有三向等长的晶体。集 合体常呈粒状，少数呈致密状、隐晶状或土状

16、。 重晶石最突出的物理性质是比重大，为4.34.7，易于用手感觉。硬度低，为2.53.5。 重晶石的颜色由于混入物的特性和数量不同，有白色、浅灰色、淡蓝色、黄色、粉红 色、褐色、淡棕色等。也常见无色透明晶体。条痕白色。玻璃光泽，有时为松脂光泽。 解理面珍珠光泽。性脆，常呈平坦状断口。矿石互相碰撞时往往发出硫磺气味。 重晶石矿石按其矿物成分可分为以下几种矿石类型：重晶石矿石按其矿物成分可分为以下几种矿石类型： (1) 单矿物重晶石矿石这类矿石中没有或极少有伴生组分。一般的伴生矿物为石英、方 解石、氧化铁和毒重石等。此类矿石含BaSO4 80%98%，SiO2 0.2%0.8%，CaO 0.2%5

17、%，Fe2O3 0.2%2%。 单矿物重晶石矿石按结构可分为粗晶和细晶两种，粗晶质重晶石具明显解理，细晶 质重晶石呈致密状。 金-重晶石矿石也属本类型，虽然金是极少量的混入物，但具有很大经济意 义。 (2) 石英-重晶石矿石 这类矿石中石英含量可达30%，甚至45%。当石英为细粒时，重 晶石与石英的选别分离很困难。这类矿石比较常见，如陕西安康矿床。 (3) 萤石-重晶石矿石 这类矿石中主要矿物是萤石、重晶石，伴生矿物有石英和方解石。 贵州施秉顶罐坡矿床中有此类矿石。 (4) 硫化物-重晶石矿石 这类矿石主要由重晶石与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等 组成，如河南汲县大池山矿床。 (5) 铁-重

18、晶石矿石 这类矿石的组成矿物主要是重晶石、磁铁矿和赤铁矿，矿床上部为 针铁矿和含水针铁矿。如贵州清镇烟灯坡矿床。 (6) 粘土质或砂质重晶石矿石 这类矿石含不同数量的粘土、岩石碎屑、重晶石碎屑。 单矿物重晶石常被氧化铁外皮包裹。 二、二、用途与技术经济指标用途与技术经济指标 重晶石当前最大的工业用途是作石油、天然气钻井泥浆的加重剂。含这种加重剂的泥浆能冷却钻头、 加固井壁、控制原油和天然气的压力，从而稳定油气产量，防止井喷事故。统计资料表明，目前全 世界重晶石消费量的85%左右都是用作泥浆加重剂。 重晶石的第二大用途是制造各种钡的化工产品，主要是碳酸钡、氯化钡、钛酸钡、硫酸钡、硝酸钡、 氧化钡

19、等。 碳酸钡(BaCO3)：最大的用途是用以转制其他钡盐和用于玻璃工业。在电视机显像管和电子计算 显示器中加入碳酸钡可以吸收X射线，在陶瓷中加入碳酸钡可使产品质地均匀，改进其耐磨性和耐 腐性。碳酸钡还用于三聚磷酸钠生产中除去硫酸根。 氯化钡(BaCl2)：可用于颜料、涂料、制革、杀虫剂、制药、油墨、软水剂、金属热处理、氯碱 工业盐水精制等行业。 钛酸钡(BaTiO3)：是制造电子陶瓷的主要原料，是基本的强介电体材料，是集成陶瓷电容器的核 心。 硫酸钡(BaSO4)：沉淀硫酸钡，用作白色颜料，做橡胶的填充剂、着色剂，医药上作钡餐用料， 及作照相纸涂料等。 硝酸钡Ba (NO3)2：主要用于信号弹

20、、起爆器、雷管、陶瓷釉和药物等。 氧化钡(BaO)：主要用于表面淬火热处理槽、人造革、炼镁等方面，以及用于延长冶金电炉的寿 命等。 锌钡白(又称立德粉)：是一种覆盖能力很强的白色无毒颜料，由70%硫酸钡和30%硫化锌制成， 广泛用于油漆工业。 此外，重晶石还用作提取金属钡，作真空管的吸气剂，也可与其他金属制成合金，用于轴承制造。 由于用途不同，因此各工业部门对重晶石矿石有不同的指标要求。 (一一)石石油油钻钻井井 比重：不小于比重：不小于4.20。 细度：湿筛分析通过细度：湿筛分析通过200目不少于目不少于97%(重量法重量法)，通过，通过325目为目为85%95%(重量法重量法)。 粘度效应

21、：具有比重为粘度效应：具有比重为2.50的重晶石粉蒸馏水悬浮液，在加入的重晶石粉蒸馏水悬浮液，在加入1%石膏液后，视粘度石膏液后，视粘度 不得超过不得超过125cPas(厘泊厘泊)。 可溶物含量：不大于可溶物含量：不大于0.1%(重量比重量比) (二二)化工用化工用化工用重晶石的质量要求见表4.7.1 三、三、矿矿业业简简史史 早在19世纪中叶，人们就已使用重晶石作为油漆的填料，本世纪以来又成为 制造各种含钡化工产品的主要原料。1926年美国首次用重晶石作为钻井泥浆 加重剂。 我国重晶石开发比较早。据记载明末清初就开始利用。我国境内寻找重晶石 矿产的地质调查活动是从本世纪初才开始的。据中国地质

22、学会的地质论评 记载，1935年候德封在中国矿业记要中已对中国重晶石矿资源作了介绍。 新中国成立后才开始兴建正规的重晶石矿山。最早生产重晶石的有山东胶县 重晶石矿(1954年开始)，以后陆续兴建了湖南衡南县谭子山、四川彭水县红 花岭、贵州施秉县顶罐坡、广西扶绥县思同、福建永安市李坊、湖南新晃县 贡溪、湖北随州市柳林和山东郯城县房庄等。近几年广西重晶石生产发展较 快，象州、永福、扶绥、鹿寨、灵川等市县都有生产，但均以乡镇矿山为主， 1996年广西生产重晶石173万t，其中出口110万t，年产量与出口量均居国内 首位。其他省市如贵州天柱、湖南新晃、湖北随州市柳林等，重晶石生产发 展也较快。 一、一

23、、地地质质勘勘查查 重晶石矿的地质勘查工作相对而言比较薄弱，本世纪 初才开始以寻找重晶石矿产为目的的地质调查活动。1949年以后重晶石矿产 资源的地质勘探工作得到较大发展，并取得了重大成果。80年代以后，石油 天然气工业的发展与外贸出口的迅速增加，促进了重晶石的勘查工作。 (一一)矿产勘查工作矿产勘查工作重晶石矿的地质勘查工作与其他矿产一样划分为普查、 详查、勘探三个阶段。 普查阶段：目的和任务是对已发现的矿点和地质、物化探等异常进行普查 工作，查明是否有进一步工作的价值，提交普查报告，一般探求D+E级储量， 为是否进行详查阶段工作提供依据。 详查阶段：目的和任务是对经过普查阶段工作证实具有进

24、一步工作价值的 矿床，做出是否具有工业价值的评价，提交详查报告，一般探求C+D级储量， 其中C级储量，一般非金属矿20%50%，为是否进行勘探阶段工作提供依 据，并可提供矿山总体规划和作矿山项目建议书使用。 勘探阶段：目的和任务是对经过详查阶段工作证实具有工业价值，并拟近期开采利用 的矿床进行勘探，按全国矿产储量委员会制定的有关规范探求各级储量，提交勘 探报告，作为矿山建设可行性研究和设计的依据。一般要求是： 1) 详细探明勘查区内的地质、构造情况； 2) 对矿体(层)的形状、产状和空间位置，矿石的品位、结构构造和工业类型、品级 的种类及其比例等的控制和研究程度，达到探求相应储量级别和矿山建设

25、设计的 要求； 3) 对矿产加工选冶性能进行研究，做出是否具有可供工业建设设计的评价； 4) 详细探明水文地质、工程地质和其他开采技术条件； 5) 对矿床进行详细的技术经济评价。 二、二、矿矿山山开开采采 开采分露天开采与地下开采，我国重晶石矿开采中乡镇 企业土法开采占绝大多数，以露天开采为主，主要开采残 坡积矿床，及矿体露头和浅部。如湖南衡南县谭子山重晶 石矿，是1958年投产的国营老企业，原有四个采矿工区， 一个露采，三个地下开采(斜井、平硐)，80年代一个地下 矿采完闭坑，另一个地下矿由于附近民采乱挖引起淹井而 闭坑。露天矿也因剥离跟不上，采矿及边坡不稳而影响正 常生产。 地下开采用过留矿法、充填法、阶段崩落法等。地下开采 中主要采矿设备为手推胶轮车，斜井用300kW卷扬机，通 风用局部扇风机，井下支护有木支护、混凝土支护。露天 开采主要装备为装载机、4t翻斗汽车。