青海四个大中型矿床的发现经过
(2010-09-10 15:48:56)
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[按]下文是青海地质矿产局朱新德老先生的回忆文章,谈了他数十年矿石化学分析期间,发现了地质人员未曾注意的成矿元素,从而及时指导了矿产勘查,取得了找矿突破的经过。我为朱先生敏锐的思维,穷根究底的科学精神所感动!
这些本应是我们地质工作者要想到的呀!为什么不要求做光谱分析呢?为什么不分析可能存在的成矿元素呢?我们千万不要自以为是,太相信自己的眼睛和经验呀!
岩矿鉴定、物相分析和多元素化学分析,是矿产地质工作必须要做的工作!---刘继顺
青海四个大中型矿床的发现经过
来源:新华网青海频道
50年代开始,强调“地质找矿是工业的尖兵,化验是尖兵的眼睛”。这个估价是符合当时客观事实的。谁忽略这一点,谁就要付出一定的代价;谁重视了这一点,谁就尝到甜头,作出符合客观实际的评价。
40多年来,正反两方面的经验和教训是比较深刻的。作为一名老一辈地质工作者,认真回顾和总结以往有益的经验和教训,留给后来者,也是我应尽的义务和责任。
现在根据化学反应异常发现四个大中型矿床的亲身经历为例,说明地质实验工作者如何发挥所长,不放过碰到的任何一个找矿信息,为地质探矿提供有效依据的。
一、从焰色差异找到柴达木盆地盐湖锂矿床
1956年5月我奉地质部副部长的命令,调到西藏地质局负责筹建拉萨地质实验室,并担任该室技术负责和主任。当实验室基本建成并开展工作后不久,由于西藏的社会局势发生变化,中央决定驻西藏人员按计划撤回内地,由于地质矿样较多,我和一部分同志留下完成任务最后撤出。
直到1957年7月我才从拉萨撤回青海,9月下旬奉地质部命令,去柴达木盆地东部察汗乌苏化验室报到,分配到化一组工作。不久,我接受了大柴旦地质队技术负责范敏中等送来的一批普查找硼的卤水样,其中有两瓶是东西台吉乃尔湖的卤水样,要求分析钠、钾、钙、镁、硼、硫酸根、氯根、碳酸根等一般盐水分析项目。当我用火焰光度计测完钾、钠时,发现火焰呈黄光中带较深的樱红色,我以为该水样中含有大量的碱土金属钙、锶在干扰,于是将样品经过化学处理,分离掉所有碱土金属,并将分离后的溶液再进行钾、钠测定,但樱红色在钠的黄光中仍然很强,我马上意识到这是稀碱金属锂在干扰,重新配了锂标准,换上锂的滤光片,测定之后,使我十分惊讶,原来是一个锂离子含量很高的卤水样。在我10多年的测试生涯中,从未发现自然水样中有这样高含量的锂,是锂矿点!
我反复仔细的进行分析,并采用不同分析方法对照,还将蒸干残渣进行光谱半定量分析,确定高含量锂毫无问题,最后将每升含锂300多毫克相当氯化锂2000毫克以上的报告随其他成份分析结果报给大柴旦地质队。在报告上我特别另纸证明“请注意东、西台吉乃尔湖水中含有高含量的锂盐,可能形成锂矿床,希进一步详查!”并将另一份报告及请安排锂盐工作的信一并寄给西宁地质综合大队地矿处。当时我查过其他考察报告均无此信息。当年该地质队在编写《1957年地质普查工作总结报告》时建议对盐湖卤水含锂矿进行地质测量。
1958--1959年,为了加强东、西台吉乃尔湖锂矿评价工作,632队4分队等地质队投入钻探、槽探、勺探等工作量,并采大量卤水及盐样进行测试评价,1959年6月,全国第一次稀有元素专业会议确定将柴达木盆地一里坪、东、西台吉乃尔湖锂矿床列为我国稀有元素主要基地之一。地质部依此精神责成柴达木地质队,在上列锂矿床勘探评价的同时扩大矿床远景,柴达木盐湖中找锂得到普遍重视。
到1959年底,在上列三地氯化锂储量500万吨以上,在后来几年的盐湖工作中交出液体氯化锂的储量超过1300万吨以上,成为我国锂矿重要基地之一,世界罕见,在我省列入全国第一的十位矿产中,锂名列第一,这将对柴达木西部经济发展起到重要的作用。锂在冶金、轻工、陶瓷等工业中有重要作用,在军工、航天、高科技工业中也愈来愈显重要,前景广阔。
二、从溶液的颜色差异找到了富镍矿床
离化隆县城南8公里的拉水峡矿化地区,在1955年至1958年期间,有西北地质局639队及等先后进行踏勘和普查,认为是个铜矿化点且露头不明显而未被重视。
1959年6月,东部地质队3分队在普查矿区时,采取了几块矿石标本送到西宁实验室,只要求分析铜的含量。碎样后,我将此任务交给化二组技术员彭云顺用氨底液极谱法测定铜。下午我到该组了解分析结果,彭云顺告诉我,该样品铜含量在3/1000以下,不够工业品位。
当时我很诧异,是否化验有错,因为样品送来时我曾看过,原样呈黝铜色较富。我进一步去看测铜样溶液,发现该铜氨络离子溶液不显宝石蓝色而呈污蓝色,当时我意识到这可能是镍氨络离子的颜色,即刻交光谱半定量检查,确证是镍,又让彭云顺用不同方法进行测定。
结果证明,镍含量最高在15%以上,而铜含量仅0.3%以下,确证是个富镍矿点。我将此结果及时向地质队发出报告并提出重视复查工作。同时很快书面和口头报告给局党委书记高保中局长,请给于重视。后经队复查确证后,引起地矿部和局领导的极大重视,于1960年初组建化隆地质队从事拉水峡矿区及外围镍矿的普查、勘探和评价工作。当时认为有可能找到像祁连南坡甘肃金川镍矿类型的矿区。
1960年3月,北京地质学院奉地质部指示,由李万亨、李紫金老师率领勘探、物探、水文、普查等系的百余名同学来矿区外围进行普查。一年半的工作,交出富镍矿储量:镍1.5357万吨,伴生铜960吨、钴128吨、铂族总量297.6公斤,属小型镍矿床。
三、极谱波的差异找到大型钴矿床果洛德尔尼铜矿床
位于玛沁县境内,离大武镇15公里。从1958年12月果洛地质队发现到1965年继续普查勘探,初步确定为大型铜矿床。为了化验结果及时,队要求成立化验室,只作铁、铜、硫、锌四个项目。
西宁实验室派李章庆等技术员前往,仪器、药品、设备、标准试剂及分析方法等均由西宁室配给。
1966年10月,队化验室送来一批外检样品,经化学组分析后将结果送给我复查,发现锌的结果呈系统正误差,有个别超差,这是个严重问题。
我认为队化验组一直用比较成熟的锌氨络离子极谱法测定锌,标准是从西宁校正后带去的,李章庆同志技术熟练,是位极谱分析工作的老手,分析结果不会出现问题,排除以上原因后,我考虑只有其他离子干扰这一个原因,最大可能是钴离子,因其半波电位与锌相近。为了慎重,将样品送光谱半定量检查,发现这批样品中普遍含有钴0.1%左右,够工业品位。
锌产生系统误差的原因就是钴的干扰。在锌铵极谱底液中,锌的半波电位为1.38伏,而钴铵络离子极谱半波电位为1.32伏,当锌含量高时,钴、锌两波相连,误以为锌波,形成锌的结果系统偏高。
于是立即发报告给队化验组,另通告下列情况:
(一)、用铵盐底液极谱法测定锌,要注意钴对锌波的正干扰,可用草酸络合钴或用其他化学方法消除钴的干扰,进行锌的分析。
(二)、转告队长及总地质师,该铜矿床伴生钴含量已达到工业品位,应重视钴的矿量工作。同时,将已采过的样品,补作钻的分析,找出规律,以利评价。
队化验组技术负责人后来告诉我,锌结果已经更正,建议已引起队领导的重视。在以后所采的样品,除前四个分析项目外,增加了钴的基本分析。经过后来几年的地质钻探工作,从地质矿产储量确定了钴在该矿床中的重要价值。
直到七十年代初期,在提交铜矿储量54.5万吨的同时,交出与铜价值相当的钴储量2.85万吨,并将原名德尔尼大型铜矿床更改为大型铜钴矿床。
四、推断矿物成因将元石山小型铁矿,更名为大中型铁镍矿
元石山位于青海东部平安县古城乡,北距该县27公里。1958年4月全民大办钢铁时群众报矿发现的。经东部地质队普查勘探一年半,于1959年10月探明铁矿储量不到200万吨,伴生镍5万吨,属小型风化淋沪型褐铁矿床,镍的含量l%左右,根据省外有关单位分析,确定为硅酸镍,工业不能利用。
1968年在国家加快各省钢铁工业建设战略布署下,青海钢铁厂、西宁钢铁厂相继筹备建立,对铁矿石需求甚急。计划利用元石山铁矿,因伴生有益有害元素不清,矿物质赋存状态末进行研究,省计委要求地质局负责解决。地质局将此任务交给西宁中心实验室。当时我受到的影响,停职。当年6月29日上午,管生产的找我谈话:“现在要组织元石山铁矿物质成分研究组,让你担当此任务,重点解决镍的存在状态和弄清其他伴生有益有害元素的物质成分,年底完成并报告。”
我接受此任务后,首先查阅有关资料,仔细观察送来的5个代表不同层位的样品,该矿是超基性岩风化淋沪型矿床,粒度极细,显微镜下无法辨认。
我考虑到,在含95%以上的褐铁矿、针铁矿、水针铁矿形成过程中,为什么镍单独形成硅酸镍呢?二氧化硅的含量只有3%左右,从矿床形成的过程推断,很可能是氢氧化铁、氢氧化镍和硅酸呈胶状同时形成,在形成过程中,大量氢氧化铁胶体吸附氢氧化镍、硅酸,镍被大量铁包围,此种情况下,镍可能呈氧化镍状态。那么为什么有人却定为硅酸镍呢?
这就得从沿用的物相分析方法找原因,该方法对大量氧化铁包裹的氧化镍是溶不出来的,可能被误定为硅酸镍。经过两个多月的化学成分相关分析、磁化焙烧、氨浸试验等一系列的研究成果证明,元石山铁矿中的镍以氧化镍状态分散包裹于氧化铁胶体中,用氨浸法可以提出镍和钴含量90%以上,工业是可以利用的。
将此结论及其他有益、有害成分如铬、砷、锰、钴等的试验报告于10月左右送局和队。后经1971--1975年地质队的补勘工作,及北京矿冶研究院、首钢研究所、有色冶金研究院、青海钢厂、昆明冶金研究所等权威单位多次扩大试验,还原焙烧和氨浸等镍、钴浸出率均得到满意结果。
地质专家认为在这类“红土型”矿床中镍以氧化镍状态或硅镍聚全态分散包裹于氧化铁胶体中,用氨浸极易浸出。这种认识不仅对本矿床的研究与评价是一重大突破,也对我国这类红土型矿床中以往认为全是硅酸镍的看法提出了挑战,为这类矿床的重新认识与开发利用指明了方向。肯定了我的推论和试验是有作用的。
经过几年的地勘工作和试验研究成果,元石山这一小型铁矿改变成近10万吨镍、 700万吨铁的大型铁镍矿床。
以上四个实例,是我亲身实践且经过地质勘探验证而有成果的。
在我从事地质实验工作40多年的历程中,高度重视每个找矿异常的出现,待确证之后,及时通知送样单位,重要者报告上级领导,请求予以重视。
如湟中黑沟峡送来的样品中含有高含量的磷灰石及重稀土,柴达木样品中发现5%左右硝酸盐等,我将此信息通知区域地质调查队后,主管生产的程俊副队长亲自乘车前往踏勘,因未投入工作量,情况说不准。但也有不少信息石沉大海,实在惋惜!
例如1972年初,我在劳动中曾抬过重机器而晕倒,昏迷多日,引起重病,住院开刀,出院后被安排到生产办公室,每日收样品,审查分析报告,发报告等。
在这一年,我从各队样品分析结果中,将各队未提出异常成分及错定名称的样品中的异常元素,提出化学复查确证后,在编发报告时还特别提出队及局领导应注意安排工作的异常点。
1973年1月,我又将这些异常点汇总出20多个元素、38批报告。
几百个矿样,异常元素均超过工业开采品位,如金从20克/吨到200克/吨,银千克/吨,氧化铬达到20%以上,五氧化二磷大于25%,稀土、钼等元素大于0.l%,铜、锑、镍等大于1%以上,这个汇总报告中阐明了送样的队别、原编号、采样人及采样地点,各队提出的样品名称及我认为矿点类型及够工业品位的异常元素及伴生元素等等,送到局地矿处及陈鑫总工程师,同时提请领导重视及时复查,当时陈总说“一定告知你们一个下落”,但由于十年的影响,全部信息石沉大海,十分可惜和遗憾!