锶矿物介绍.doc

锶由于其很强的吸收X射线辐射功能和独特的物理化学性能，而被广泛应用于电子、化工、冶金、军工、轻工、医药和光学等各个领域。 随着世界工业的不断发展，锶的使用领域也随之而逐步扩大和变化。19世纪末到本世纪初，人们用氢氧化锶于制糖业，以提纯甜菜糖浆；两次世界大战期间，锶化合物广泛用于生产烟火及信号弹；本世纪二三十年代，用碳酸锶作炼钢的脱硫剂，以除去硫、磷等有害杂质；50年代，在电解锌生产中，用碳酸锶提纯锌，其纯度可达99.99；60年代末，碳酸锶广泛用作磁性材料；钛酸锶用于电子计算机存储器，氯化锶用作火箭燃料；1968年发现碳酸锶屏蔽X射线的功能，并将其应用于彩色电视机荧屏玻璃，现需求量正在大幅度增长；锶在其他领域中也不断地扩大其应用范围。从此，锶碳酸盐和其他锶化合物锶盐作为重要的无机盐原料，受到人们普遍的关注与重视。 根据世界对锶需求的稳步增长及我国丰富的锶矿资源和良好的锶矿找矿前景，锶矿资源除满足我国国民经济发展过程中自身需求外，还可发展锶矿资源及其多种制品外向型矿业经济，参与国际竞争。因此，锶矿资源不但是世界上重要的战略性矿产资源，而且在我国国民经济中的地位与作用，也将日益上升、日趋重要。 一、矿物原料特点 锶是自然界中广泛分布的微量元素。锶位于元素周期表第五周期第二族，是碱土金属族元素之一。迄今，世界上已发现的锶矿物约46种。而我国产出的锶矿物也已达9种之多，其为 1.天青石Ｃｅｌｅｓｔｉｔｅ，（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）〔ＳＯ４〕 天青石化学组成为ＳｒＯ ５６.４２，ＳＯ３ ４３.５８。但由于天青石成分中常含有以类质同象形式存在的Ｂａ和Ｃａ，因此常可构成类质同象系列矿物钡天青石（Ｂａｒｙｔｏｃｅｌｅｓｔｉｎｅ）和钙天青石Ｃａｌｃｉｏｃｅｌｅｓｔｉｎｅ。 天青石常呈厚板状或柱状，集合体呈粒状，偶见纤维状、结核状。天青石纯净晶体，为无色透明，通常呈白色、浅蓝色等，玻璃光泽，解理面呈珍珠变彩。硬度3～3.5，性脆，比重3.9～4.0。 2.碳酸锶矿Ｓｔｒｏｎｔｉａｎｉｔｅ，Ｓｒ〔ＣＯ３〕 又称“菱锶矿”。化学组成为ＳｒＯ ７０.１９，ＣＯ２ ２９.８１。常含钙。合成实验表明，ＳｒＣＯ３和ＢａＣＯ３间可形成完全的类质同象系列，但自然界产出的碳酸锶矿含Ｂａ仅2～3，经常有钙置换锶，钙含量可达10.6。 矿物单晶体常呈针状、矛头状、双晶依110为双晶面，集合体呈块状或纤维状。 碳酸锶矿通常为白色，有时因含杂质，而成灰、黄、白、浅绿或褐色等，玻璃光泽，断面呈油脂光泽，硬度3.5，性脆，比重3.76。 碳酸锶矿常与天青石矿伴生，通常分布于天青石矿体地表淋滤带中，仅在个别具特定的地质、地貌条件下的天青石矿，在潜水面及其以上部分方可能形成具工业价值的碳酸锶矿体或矿床。 3.富锶文石Ｓｔｒｏｎｔｉａｎｉｆｅｒｏｕｓ，Ｃａ，Ｓｒ〔ＣＯ３〕 属碳酸锶矿-文石ＳｒＣＯ３-ＣａＣＯ３系列的成员矿物之一，产于我国内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿床的脉状含铌稀土白云碳酸盐岩中梁有彬，1990。伴生矿物有钙碳锶矿、钡白云石、重晶石等。电子探针分析结果表明；ＣａＯ２０.５８，ＳｒＯ ４３.３４，ＢａＯ １.７５，ＭｇＯ ０.１４，ＦｅＯ ０.０９，Ｃｅ２Ｏ３ ０.４５％，ＣＯ２ ３６.１２％（化学分析），总合102.47。 4.硫磷铝锶石Ｓｖａｎｂｅｒｇiｔｅ，Ｓｒ，ＣａＡｌ３〔ＰＯ４１.４ＳＯ４０.６〕２ＯＨ５Ｈ２Ｏ 属磷铝锶石Gｏｙａｚｉｔｅ，ＳｒＡｌ３〔ＰＯ４〕２（ＯＨ）５Ｈ２Ｏ的变种，锶部分被钙代替，〔ＰＯ４〕３－部分被〔ＳＯ４〕２－取代。产于四川上泥盆统沙窝子组Ｄ３Ｓ底部什邡磷矿床中王素肱，1989；刘秀清等，1989。属三方晶系，矿物呈粒状、板状、柱状，菱形六面体，构成具环带结构的浑圆豆粒状及扇形碎屑。单矿物化学成分为Ａｌ２Ｏ３ ３３.０１，ＣａＯ ３.８１，ＳｒＯ １６.８１，Ｐ２Ｏ５ ２２.７１，ＳＯ３ ８.２３，Ｈ２Ｏ＋ １３.３４，Ｆｅ２Ｏ３ ０.９０，ＭｎＯ ０.０２，ＭｇＯ ０.４８，Ｎａ２Ｏ ０.０６，Ｆ０.５３，ＴｉＯ２ ０.２０，ＣＯ２ ０.１２，总计100.22。 5.砷铝锶石Aｒｓｅｎｏｇｏｙａｚｉｔｅ，ＳｒＡｌ３〔ＡＳＯ４〕２ＯＨ 作为新矿物首次发现于德国Ｗａｌｅｎｔａ et al.，1984，与磷铝锶石分别是Ａｓ＋Ｐ的两个端员矿物。我国首先发现于新疆某地含金蚀变带的人工重砂中张如柏等，1987。共生矿物有磁铁矿、石榴子石、锆石、磷灰石等。矿物属三方晶系，为白色粒状集合体，粒径0.02～0.1mm，Ｄ＝３.６５，Ｈ＝３.１～３.２。探针分析结果表明ＳｒＯ１８.３７，ＢａＯ ０.００，ＣａＯ ０.９１，Ａｌ２Ｏ３ ３０.４２，Ａｓ２Ｏ５ ３９.０７，Ｃｅ２Ｏ３ ０.６８，ＦｅＯ ０.４０，ＳｉＯ２ ０.１０，ＳＯ３ ０.５１，Ｈ２Ｏ＋ ９.５８，总计100.04。 6.钾锶矾Ｋａｌｉｓｔｒｏｎｔｉｔｅ，Ｋ２ＳｒＳＯ４２ 首次发现于原苏联某地的盐层下部Ｂｏｐｏｈｂａ，1962。在我国见于四川农乐的杂卤石岩、杂卤石质硬石膏岩、硬石膏岩和绿豆岩中莫珉，1987。属三方晶系，一般呈梭状、纺锤状、柱状的自形晶，粒径0.1～2mm，星散分布于上述岩石中。矿物呈棕色、灰白色、白色，性脆，Ｄ＝３.３４。矿石化学分析结果为Ｋ２Ｏ２４.４８，ＳｒＯ ２２.６０，ＳＯ３ ４５.３１，ＣａＯ ４.８９，ＭｇＯ １.０１，ＢａＯ ０.１４，Ｆｅ２Ｏ３ ０.０７，Ｃｌ ０.１５，ＳｉＯ２ １.６０，Ｈ２Ｏ ０.１７，不溶残余物0.35，合计100.77。 7.锶磷钙铝矾Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ ｗｏｏｄｈｏｕｓｅｉｔｅ，Ｃａ０.７７Ｓｒ０．３３Ｂａ０.０４Ａｌ３〔ＳＯ４ＰＯ４〕ＯＨ６ 属菱磷铝锶矾Ｓvａｎｂｅｒｇｉｔｅ）与磷钙铝矾族的中间过渡型矿物秦淑英等，1984。发现于安徽省某铁矿床中，与赤铁矿共生，呈脉状产于蚀变粗安岩中。矿物属三方晶系，白色，显微镜下呈无色透明微晶集合体。Ｈ＝４.５，Ｄ＝３.１５。矿物化学分析结果为Ａｌ２Ｏ３ ３３.４７，ＣａＯ ９.１１，ＳｒＯ ７.７８，ＢａＯ １.２８，Ｐ２Ｏ５ １８.１５，ＳＯ３ １６.８５，Ｈ２Ｏ＋ １２.５３，ＭｇＯ ０.０９，Ｖ２Ｏ５ ０.２８，ΣＲＥＥ０.２３％。 8.钙碳锶铈矿Ｃａｌｃｉａｎ ａｎｃｙｌｉｔｅ，ＴＲ１.０２Ｓｒ０.５６Ｃａ０.４３Ｂａ０.０５１.０４〔ＣＯ３２ＯＨ〕 属碳锶铈矿Aｎｃｙｌｉｔｅ）的一个含钙较高的亚种。先后发现于山东某地与霓辉正长岩有关的气成热液稀土矿床中钱定福，1979和四川某地泥盆纪地层的沉积磷矿床中王濮等，1987。矿物呈无色或淡黄色，他形或半自形细晶结合体。斜方晶系。Ｄ＝３.９６，化学分析结果为ＳｒＯ１６.００，ＢａＯ ２.４３，ＣａＯ ６.７２，ＴＲ２Ｏ３ ４７.７３（Ｌａ２Ｏ 20.38，Ｃｅ２Ｏ３ ２２.７５，Ｐｒ６Ｏ１１ １.３９，Ｎｄ２Ｏ３ ３.１５，Ｓｍ２Ｏ３ ０.０７），ＭｇＯ ０.１０，ＭｎＯ ０.０３，ＳｉＯ２ １.１５，Ｕ３Ｏ８ ０.００５，Ｋ２Ｏ０.１８，Ｎａ２Ｏ ０.２１，ＣＯ２ ２３.５５，Ｈ２Ｏ＋ ２.５２，合计100.66。 9.锶碳铈钠矿Ｓｔｒｏｎｔｉｕｍ Ｃａｒｂｏｃｅｒｎａｉｔｅ，Ｃａ０.４２Ｓｒ０.２１ＴＲ０.２１Ｎａ０.１８Ｂａ０.０２）〔ＣＯ３〕 1961年首次发现于原苏联科拉半岛。我国发现于山东某地的稀土矿床中，与钙碳锶铈矿共生。矿物属斜方晶系，白色中粗粒状，最大粒径达2 cm。化学分析结果为；ＴＲ２Ｏ３ ２６.５１，ＣａＯ １８.０９，ＳｒＯ １６.１０，ＢａＯ １.9３，Ｆｅ２Ｏ３ ０.０４，ＭｎＯ ０.２８，Ｋ２Ｏ ０.０９，Ｎａ２Ｏ ４.０６，ＣＯ２ ３３.０１，Ｈ２Ｏ＋ ３.７７，Ｈ２Ｏ－ ０.０９，合计103.97样品混入少量方解石及2～３％的绿泥石、氧化铁等矿物。 但作为工业上提取锶的最主要矿物为天青石，仅少数矿床利用碳酸锶矿。硫磷铝锶石及含锶地下卤水等，作为潜在的综合利用对象，同具一定的工业意义。 二、用途与技术经济指标 天青石是生产各种化合物的最主要锶矿石原料，但由于不同锶化合物各具独特的物理化学性能，因而它们又广泛地应用于有关领域图3.21.1。 1.硫酸锶ＳｒＳＯ４ 比重3.96，溶点1580℃，为白色粉末，溶于热浓硫酸，微溶于水、稀盐酸和稀硝酸。硫酸锶是天青石矿物的主要化学成分，是生产碳酸锶的原料，主要用于烟火、陶瓷工业和作烧碱的脱铁剂。 2.碳酸锶ＳｒＣＯ３ 比重3.7，熔点1497℃。碳酸锶是目前运用最广的锶化合物，用它制造的玻璃能吸收X射线，是生产彩色电视阴极射线管和荧光屏的原料，但碳酸锶的纯度要求高Ｓｒ／ＢａＣＯ３＞９８％）。在冶金工业中可作制取高纯锌精炼的脱铅剂。 3.硝酸锶［ＳｒＮＯ３２］ 比重2.986，熔点570℃。硝酸锶是氧化剂，与有机物接触、摩擦、碰撞、遇火能引起燃烧和爆炸，发出深色火焰。因此硝酸锶主要用于制造红色烟火和各种信号弹、火焰筒、火柴。 4.铬酸锶ＳｒＣｒＯ４ 比重3.9。向油漆中加入铬酸锶，可形成一层防腐层，该防护层可以有效地保护铝，尤其是飞机机壳和船体。因此铬酸锶主要用于制造防锈颜料。 5.铁酸锶ＳｒＦｅ１２Ｏ１８ 具有较高的矫顽力、良好的热阻性、电阻性及化学稳定性，能够抵抗脱磁，因此铁酸锶可生产永久陶瓷磁铁，广泛运用于直流电机、扬声器及电磁铁的生产中。 6.钛酸锶ＳｒＴｉＯ３ 钛酸锶是一种高技术的锶陶瓷，在有些半导体中用作基片，在光学和压电学方面用作感光片，亦用于生产电子计算机存储器。 7.氧化锶ＳｒＯ 比重4.5，熔点2430℃，用于烟火、颜料、医药等方面。 8.硫化锶ＳｒＳ 可用在某些发光性和磷光性颜料中作活性配料。 9.氯化锶ＳｒＣｌ２６Ｈ２Ｏ 可用于烟火、火箭燃料及医药工业。 10.氢氧化锶〔Ｓｒ（ＯＨ）２〕和锶水化合物〔Ｓｒ（ＯＨ）２８Ｈ２Ｏ〕 可用于生产锶润滑膏和肥皂，前者又可用作吸附剂及塑料胶。 此外，氟化锶可制作电子设备的大型晶体。锶的磷酸盐可用于制造荧光灯等。 锶化合物ＳｒＳＯ４或ＳｒＯ、ＳｒＣＯ３在矿石中的含量是评价锶矿石质量的主要技术经济指标。我国化学工业部规定，以含80ＳｒＳＯ４的天青石矿石为标矿。 我国目前对天青石精矿质量尚无统一的标准，对于出口的天青石精矿有如下的产品质量规定ＳｒSO4不低于92，BaSO4为4以下，CaSO4为4以下，其他杂质2以下，要求磨碎至粉状，粒度为200目，筛余量不大于6.5。 锶矿的主要有害成分是Ｂａ、Ｃａ、Ｆｅ。据1986年3月，全国矿产储量委员会所编矿产工业要求参考手册，有害杂质ＢａＳＯ４和ＣａＯ含量应分别≤4和≤5。而国外用于生产碳酸锶的天青石精矿ＳｒＳＯ４９０～９５％的技术要求分别为ＢａＳＯ４１～２％，Ｆｅ２Ｏ３０.４～０.５％，Ｆ＜０.１％。 图3.21.1 锶矿的主要用途 m3-21-1.jpg 三、矿业简史 世界上最早发现的锶矿物是菱锶矿，是1787年在英格兰斯特郎丁Ｓｔｒｏｎｔｉａｎ镇的铅矿石中首次发现的。1790年，阿克劳福特Ａｄａｉｒ Ｃｒａｗｆｏｒｄ相继发现，在长期被认为是钡矿物的菱锶矿中含有一种新的元素锶。1791年为英格兰化学家荷普Ｔ．Ｃ．Ｈｏｐｅ所证实。1808年英国化学家戴维Ｈ．Ｄａｖｙ用铂作阳极、汞作阴极，电解氢氧化锶时，制得少量锶汞齐合金。1823年德国化学家本生Ｒ．Ｗ．Ｂｕｎｓｅｎ用电解熔融氯化锶的方法制得少量金属锶。1884年确立了天青石经复分解制取碳酸锶的方法，同年英国开始开采天青石。一直到本世纪70年代初，所有锶的供应几乎均由位于英格兰西南部的一个天青石矿所提供。本世纪80年代以来，由于天青石应用领域的不断扩大，从而刺激了世界天青石矿产的找、探与开发利用。 我国锶矿地质、勘探工作起步晚，50年代末期开始，直到70年代中期仍局限于普查找矿阶段。1975年开始进行详查、初勘，逐步形成锶矿地质专业队伍，1983年起，全国矿产储量表方开始有锶矿探明储量记载，并逐步在四川、江苏等地先后建立了以国营为主体，大中小并存，国营、地方、集体同步发展的碳酸锶厂和天青石精矿选厂，锶矿开发正处于一个新的发展时期。 一、资源状况 截至1996年底，我国共探明13个锶矿天青石矿区，保有天青石SrSO4储量3290.86万t，其中ABC级储量占15.7，为516.80万t。此外尚有164.77万t表外储量。保有储量折算成金属锶为1513.80万t，其中ABC级为237.73万t。 1985年，我国保有天青石储量只有472.16万t，10年来增长了近7倍表3.21.1。 表3.21.1我国近年锶矿储量天青石万t统计 t3-21-1.jpg 据美国矿业局Mineral Commodity Summaries,1997报道，世界锶储量为680万t，储量基础为1200万t。其中美国、墨西哥、土耳其、伊朗、西班牙等国锶资源比较丰富，但是远不如中国。就是最丰富的美国锶的储量基础也只有136万t。由此可见，中国是世界上锶矿资源最为丰富的国家。 二、地理分布 我国已探明的13个锶矿床，分布在6个省。其中青海省储量最多，为1591.15万t，占全国总保有储量的48.4。其次是陕西省，为504.17万t，占全国总保有储量的15.3。第三位是湖北省，为474.93万t，占全国总保有储量的14.4。此外尚有云南、四川和江苏省图3.21.2；表3.21.2。 三、资源特点 我国锶矿储量中，伴生矿占的比重不小。据统计，1996年，伴生矿储量总计达1322.34万t，占全国总保有储量的40.2。主要伴生锶矿床有湖北黄石市狮子立山凤梨山铅锌锶矿；云南金顶铅锌矿及金顶铅锌矿架崖山矿段和跑马山矿段，陕西洛南县黄龙铺钼矿。 我国单一锶矿矿石品位都低于60表3.21.2，富矿石较少。中低品位矿石构成了锶矿的主体。伴生锶矿矿石品位更低，云南金顶铅锌矿平均含SrSO4只有8左右，陕西洛南县黄龙铺钼矿的SrSO4含量更低，只有4左右。 表3.21.2中国锶矿床天青石，万t t3-21-2.jpg 我国锶矿已探明的均为大中型矿床。按照全国矿产储量委员会制订的矿床规模划分标准大型锶矿SrSO4储量大于20万t，中型锶矿SrSO4储量为5～20万t，小型锶矿SrSO4储量小于5万t，除了云南兰坪河西锶矿和青海花土沟镇大风山锶矿Ⅳ矿区为中型锶矿外，其余均为大型，其中青海花土沟镇大风山锶矿为世界罕见的特大型锶矿。 我国锶矿地质勘探程度低，已探明的锶矿储量，达到勘探级别的只占6.9，而详查储量达到72.2，普查储量占20.9。 一、矿床时空分布及成矿规律 我国锶矿资源丰富，类型众多，并规律地产出于不同的地质环境中，据全国锶矿实际成矿地质事实与规律，总结如下 1.单一型锶矿成矿区带 我国单一型锶矿尽管成因各异，但成矿主要为中新生代燕山喜马拉雅期。 1川东南华蓥山锶矿成矿带 四川东南部单一型锶矿，明显受控于华蓥山帚状褶皱带的有关背斜系列，但工业锶矿床却主要产出于华蓥山大断裂东侧近旁的复式背斜带中。 含矿层位为三叠系，下统嘉陵江组形成于萨布哈环境的第二、四岩段。在上述层位中已探明和发现的有华蓥山锶矿带中南段的合川干沟、铜梁玉峡、大足兴隆等大型锶矿床，自1991年以来又连续在大竹县渠县一带发现大型中型高品位锶矿床，具有极大的找矿前景与潜力。 成矿属喜马拉雅期，喜马拉雅运动既是四川东部最重要的构造运动，也是川东推覆构造体系褶皱定型的构造时期。它们不但为深部含矿热卤水的上升、运移提供了通道，而且也为含矿岩系的构造动力再改造，并富集成矿创造了极为重要的构造基础与前提。 2云龙-兰坪-维西锶矿成矿带 成矿带位于云龙-江城褶皱带北段，兰坪-思茅褶皱带中部，北北西向德钦雪龙山断裂与西侧华昌山断裂所夹持的近南北向地带。主要由单一型兰坪河西锶矿床和由单一型与伴生型锶矿组成的兰坪金顶锶矿等矿床点所构成。 锶矿和铅锌矿的控矿层位和岩石主要为上三叠统石钟山组二段T３S２的碳酸盐岩。 控矿构造，为德钦-雪龙山断裂及北东向华昌山断裂构造带，是成矿带主要的导矿、布矿和容矿构造系统，属多期活动的断裂构造系统，控制着成矿带内锶矿的形成与分布。 3青海柴达木盆地西部锶矿成矿区 位处柴达木盆地冷湖大柴旦格尔木一线以西地区，也即柴达木盆地的西部地区。盆地的周边断裂体系，控制着第三纪沉积的形成与分布。第三纪盆地从渐新世初期至上新世末期，经历了初断发生期，强烈断陷期、稳定沉降期及咸化衰亡期四个发展阶段。至上新世中晚期盆地西部边缘多属高坡降、近物源的沉降体系，随着气候逐趋干旱，湖泊水体变浅，水质咸化，并向盐湖过渡。形成了一套上新统上段狮子沟组的泥质岩、泥灰岩、石膏、天青石等盐岩互层的含矿岩系。 天青石往往产于石膏沉积层之下，局部构造隆起区短轴背斜为成矿有利部位。已发现花土沟镇大风山大型矿床、花土沟尖顶山中型矿床及油泉子、南翌山、黄瓜梁、黑梁子、双气泉、阿哈提、存迹、巴戈牙乌汝等矿点。 4湖北东部锶矿成矿带 以黄石地区为主。构造单元划归鄂东凹褶断束Ⅳ级的铁山复式背斜Ⅴ级东段。含矿层位以三叠系下统第五岩段为主，其次为燕山期铁山杂岩。区内热液蚀变交代作用强烈，次级狮子立山隐伏背斜轴部断裂破碎带及大冶群第五岩段发育的层间破碎带是主要的控矿构造。本区含矿层位稳定，控矿构造延伸达6km，目前地质普查工作仅控制1000余m地段。已发现大型矿床1处黄石狮子立山和一些矿点、矿化地段。 5江苏南部锶矿成矿区 江苏南部的溧水和南京地区，为下扬子沿江凹陷带Ⅱ级的溧水、宁芜中生代断陷火山岩盆地Ⅳ级。锶矿主要赋存于侏罗系上统龙王庙组火山碎屑岩及燕山期次火山岩或其接触带中，次级小断裂及岩石破碎裂隙为成矿有利地段。此外，南京地区三叠系中统周冲村组碳酸盐岩中有天青石产出，局部地段SrO含量达12.17～15.50，为本区另一锶矿源层。该区已探明大型矿床1处溧水爱景山、中型矿床1处溧水卧龙山，发现小型矿床1处南京泰山，在宁芜盆地戴山、小山、祖堂山及鸡笼山、云台山发现多处锶矿点、矿化点、异常区。 2.伴生锶成矿区带 1四川龙门山中段锶矿成矿区 为磷矿伴生锶成矿区，含锶矿物为硫磷铝锶矿。 本区位于四川盆地西部，地跨什邡、绵竹两县。构造单元划归扬子准地台龙门山台缘褶皱带Ⅱ级中段的彭灌隆断带Ⅲ级，是我国重要成磷远景区之一。硫磷铝锶矿为什邡式海相层状磷块岩矿床中独特的铝磷酸盐矿石类型，富含P、S、Al、Sr、TR２O３等有用组分，具有相当的潜在远景。磷矿床产于泥盆系上统沙窝子组下部层位，硫磷铝锶矿产于含磷层的中部。矿体中SrO含量均匀、稳定，矿石含SrO5.49％～6.77％。资源总量SrO442．5万t，其中王家坪矿区含马家坪、燕子岩矿段探明储量278万t，其余6个矿区岳家山、马槽滩、英雄崖、麦棚子、石笋光包、哉坪预测资源量164万t。 2渤海沿岸锶矿成矿区 为第四纪滨海地下卤水伴生锶成矿区。 主要分布于山东莱州湾莱州、羊口盐田和辽宁辽东湾营口、清水河盐田，其中莱州湾沿岸卤水面积达1000km2以上，为渤海沿岸地下卤水浓度最高地段，矿化度一般为120～170g/L，最高达218g/L，为正常海水矿化度的3～6倍。 本区地下卤水可分为上部潜水卤水及下部承压卤水。上部潜卤赋存于第四系全新统粉砂中细砂层中，埋深2～3m，与现今海水有一定水力联系；下部承压卤水赋存于第四系更新统上部中细中粗砂层及粗砂砾层中，埋深20～40m，呈封闭状态，含Sr20.4～121mg/L。 3四川盆地锶成矿区 为地下古卤水伴生锶成矿区。 本区具有多层地下卤水，含卤层埋深50～3000余m，有黄、黑卤之分。侏罗系和三叠系上统须家河组陆相地层中的卤水称黄卤，三叠系中统雷口坡组和下统嘉陵江组海相地层中的卤水称黑卤。 侏罗系淡卤水赋存于三台、富顺、射洪等地的红层碎屑岩中，含卤层埋深约50～300m，为Cl-Na型水，含Sr80mg/L。三叠系上统须家河组黄卤赋存于含煤碎屑岩中，埋深500～2400m，主要分布于龙女寺、蓬莱镇和自流井、兴隆场等构造部位，为Cl-NaCa型气田水和Cl-Na型煤相卤水，含Sr173～3950mg/L和516～3495mg/L。三叠系中、下统黑卤赋存于含石盐和钾镁盐矿物的碳酸盐岩中，埋深800～3000m，主要分布于自贡、双河、邓井关、宣汉、卧龙河等地，均为Cl-Na型水，自贡、双河黑卤含Sr105～314mg/L，宣汉黑卤含Sr841mg/L川25井。 4湖北江汉盆地和建南凹陷锶成矿区 为地下古卤水伴生锶成矿区。 江汉盆地地下卤水主要分布于潜江、江陵凹陷，地下卤水赋存于早第三纪地层中。潜江在凹陷地下卤水分布面积1200km2，6个含水层，累计厚度26～281m，含卤层埋深2000～2500m，卤水静储量227亿m3。据现有分析资料沙4井、沙15井，本区地下卤水含Sr209mg/L。 建南凹陷位于鄂西利川县境内。地下卤水黄卤赋存于三叠系上统须家河组，分布面积10.5km2，含卤层埋深685～1000m，3个承压水层，厚数十米至200余m，地下卤水矿化度120～200mg/L，含Sr695～1300mg/L。 5陕西小秦岭 为铀铌铅矿、稀土矿伴生锶成矿带。 分布于小夫峪华阳川黄龙铺驾鹿一带长约30 km，宽数十米至700m范围。构造单元为豫西台向斜北部的太华隆起带，出露地层为太华群上部中基性火山沉积岩系，地层中花岗伟晶岩脉和石英碳酸盐脉成密集带状分布，脉体中产有多种有用矿物。矿石含U0.01～0.02％，Nb0.01～0.02％，Pb0.5％，Y２O５0.08～0．2％，SrSO４1～10％。在华阳川铀铌铅综合矿床、小夫峪天青石磷钇矿点、驾鹿稀土矿点中都发现锶矿化。 6贵州中部及东南部 为含锶重晶石成矿区。 分布于施秉、黄平、麻江及清镇、平坝等地。属黔中纬向构造带中段及东段的组成部分。寒武系-三叠系多个层位的碳酸盐岩白云岩、石灰岩为锶矿源层，发育的深地层水、蒸发岩膏盐层及裂隙、孔隙发育的白云岩为成矿有利条件。据施秉顶罐坡、平坝马场、清镇烟灯坡等大中型重晶石矿床及施秉麻窝凼、清镇桩子上等重晶石矿点分析资料，重晶石中锶含量一般在1以上，部分在2以上，高者可达6～6.5。 二、矿床类型 根据矿床成因可将我国锶矿床划分为6个类型①沉积热卤水叠加型层控型；②沉积-构造动力改造型；③火山热液充填型；④内陆湖泊化学沉积型；⑤海相磷酸盐沉积型；⑥表生淋积型。 表3.21.3所示表明内陆湖泊化学沉积型锶矿在我国占主要地位，但沉积-热卤水叠加型，沉积-构造动力改造型和火山热液充填型锶矿同具宽广的找矿前景，是我国重要的锶矿床类型的组成部分。 表3.21.3各类型矿床产地数及储量 t3-21-3.jpg 三、典型矿床区 1. 四川合川干沟锶矿 矿区地处华蓥山帚状褶皱束西北分支，沥鼻峡背斜北东段的西北翼。出露地层有下三叠统嘉陵江组，中三叠统雷口坡组，上三叠统须家河组。地层走向北东50～55，倾向北西，倾角60～85。矿区断裂发育，主要有三组一组为层间滑动断裂带，二组为纵向陡倾角断裂成矿后断裂，三组为斜向北东东断裂。区内无岩浆岩出露。 锶矿体产出受层位严格控制，主要赋存于嘉陵江组第四段第二亚段T1j４－２微晶白云岩、白云质灰岩和膏盐溶蚀角砾岩内。含矿带长约650m，水平厚度5～25m，共圈定主矿体5个、次要矿体10个、溶蚀残留矿体9个。主矿体一般呈似层状、透镜状，长50～275m，延深20～130m，厚度变化较大，变化系数0.49～0.90。 矿石矿物成分以天青石为主，少量钡天青石和菱锶矿；脉石矿物以白云石、方解石、石英为主，少量硬石膏、菱镁矿、水云母、萤石、黄铁矿等。矿石平均含SrSo４46.22％，划分为4个自然类型①条纹条带状天青石矿石，含SrSo４73.93％，最高达82.83％；②块状天青石矿石，一般含SrSo４79.12％，最高达95.9％；③网脉状天青石矿石，一般含SrSo４10～35％；④角砾状天青石矿石，SrSo４含量与网脉状矿石相当。各类矿石化学组分大体一致，详见表3.21.4。 表3.21.4合川干沟锶矿石多项分析结果表 t3-21-4.jpg 为大型矿床，探明储量SrSo４38.23万t。矿床成因属沉积热卤水叠加型层控型。 2.四川铜梁玉峡锶矿 矿区地处华蓥山锶矿带的南段，矿体受西山背斜轴部鞍状虚脱构造所控制。出露地层主要有下三叠统嘉陵江组、中三叠统雷口坡组和上三叠统须家河组地层。地层走向北东50～55，分别倾向北西和南东，地层倾角分别为65～85和35～45。矿区断裂主要为二种类型，一为控矿层间滑动断裂破碎带，另一为矿石纵向陡倾角压扭性断裂。 锶矿体主要赋存于嘉陵江组第二段一区段地层中。华蓥山锶矿带南段铜梁大足一带，高盐度的萨布哈环境和沉积相特征，决定了赋矿层位的高含矿性，矿体严格沿层规律产出。自下而上可分三个含矿层，其即 1一含矿层 下部为褐灰色中厚层状微晶白云岩，富含有机质。上部为条纹条带状天青石及白云质天青石矿层。天青石矿层原岩为沉积-成岩期形成的天青石石膏质藻层纹白云岩，厚1～5m。 2二含矿层 下部为灰绿色、灰色水云母粘土岩与薄层微晶泥质白云岩互层，为潮上湖沉积，上部为条纹条带状天青石矿层，厚1～5m，原岩为沉积-成岩期天青石膏质藻层纹白云岩。 3三含矿层 下部为亮晶球粒白云岩，藻层纹白云岩，上部为条纹条带状及块状天青石，厚1～5m，原岩为沉积-成岩期的天青石膏质藻层纹白云岩。 矿石矿物成分以天青石、碳酸锶矿为主，钡天青石次之。脉石矿物以白云石、方解石为主，水云母、重晶石、石膏、自然硫、胶磷矿、有机质等次之，矿石平均含SrSo４SrCo359.35。矿石以条纹条带状矿石为主含SrSo４和SrCo360～80，团块状矿石次之含SrSo４和SrCo375～85，脉状、细网脉状更次之含SrSo４和SrCo310～40。 属大型矿床，探明储量SrSo４ 212.88万t，矿床成因属沉积-构造动力改造型锶矿床。 3.江苏溧水爱景山锶矿 矿区位于下扬子沿江凹陷带南侧的中生代溧水陆相火山岩断陷盆地东北侧。出露地层为上侏罗统西横山组、龙王山组、东芦山组及下白垩统葛村组等陆相沉积碎屑岩和火山碎屑岩建造。侵入岩主要为闪长岩、安山玢岩、花岗斑岩。区内褶皱少见，断裂发育。断裂构造具有X型特点，由北西向、近东西向、北东向三组共轭断裂组成。 锶矿体赋存于龙王山组晶屑凝灰岩中，北北西向的爱景山-癞痢山半环状断裂及其构造破碎带是主要的容矿构造。7个矿体均呈脉状产出，主要矿体为SrI和SrII。矿体走向331～334，倾向61～64，倾角55～70。矿体长30～400余m，延深13.5～250m，厚1.5～8.95m图3.21.3。 图3.21.3江苏溧水爱景山锶矿床地质略图① 1.人工堆积；2.下白垩统葛村组砾岩；3.上侏罗统东芦山组熔结凝灰岩；4.上侏罗统龙王山组第四段沉凝灰岩；5.龙王山组第三段高岭土化晶屑凝灰岩含矿层；6.龙王山组第二段高岭土化岩屑凝灰岩；7.龙王山组第一段含角砾晶屑凝灰岩；8.上侏罗统西横山组石英砂岩；9.花岗斑岩；10.安山玢岩；11.锶矿体及编号；12.露天采场范围；13.地层产状；14.断层及编号；15.勘探线及编号；16.钻孔；①据江苏化工地质队资料整理1989 m3-21-3.jpg 矿石矿物为天青石，脉石矿物有高岭石、绢云母、黄铁矿、褐铁矿、石英、玉髓和少量方解石、绿泥石、重晶石等。矿石按矿物成分可分为高岭石-天青石、黄铁矿-天青石、褐铁矿-天青石、方解石-天青石等四个类型，每一类型又可根据矿石结构、构造分为块状主要的、浸染状、粒状和网脉状天青石矿石。矿石主要化学组分及含量为SrSo４ 17.06～61.33、平均表内矿52.92，BaO 0.89～1.87，Al２O３ 5.31～7.18，Sio２ 25.72～40.66，Na２O 0.03～0.04，Co２ 0.15～0.19，So３ 16.30～24.80，Cao 0.29～0.33，Fe２O３ 0.59～9.88，Tio２ 0.42～0.69。 为大型矿床，探明储量BCD级120.70万t。矿床成因属火山热液充填型。 4.青海花土沟大风山锶矿 矿区地处柴达木断陷盆地西部的大风山复式短轴背斜两翼，出露地层为第三系上新统狮子沟组，属区域含矿地层。本区有两个主要含矿层，由大小近百个锶矿体组成4个矿区图3.21.4。矿体倾角10～15，埋深0～30m。矿床勘查工作尚在进行，仅第Ⅳ矿区进行详勘，其余三个矿区尚未完全查明。 图3.21.4青海花土沟大风山锶矿床矿区分布略图① 1.上新统狮子沟组下岩段锶矿层；2.上新统狮子沟组上岩段锶矿层；3.锶矿区及编号；4.勘探矿区范围；①据青海第五地质队资料编制 m3-21-4.jpg 大风山Ⅳ矿区，锶矿体赋存于狮子沟组下岩段上部浅色泥晶灰岩中，圈定矿体18个，其中主要矿体2个Ⅳ１、Ⅳ3号矿体。矿体呈透镜状、似层状产出，大部分出露地表图3.21.5。Ⅳ１号矿体长598m，平均厚5.56m；Ⅳ3号矿体长495m，平均厚5.29m。该两矿体均产于复背斜的次级小向斜部位，北翼南倾、倾角20～30，南翼北倾、倾角小于10。 矿石矿物以天青石为主，少量钡锶矿。矿石类型以块状天青石为主，次为角砾状、糖粒状、土块状天青石。全区矿石平均含SrSo４ 34.51。Ⅳ1号矿体平均含SrSo４33.55，最高84.42；Ⅳ３号矿体平均含SrSo４36.17，最高95.48。矿石化学组分见表3.21.5。 表3.21.5花土沟大风山锶矿石多项分析结果表 t3-21-5.jpg 图3.21.5青海花土沟大风山锶矿床Ⅳ矿区地质略图① 1. 泥晶灰岩质石膏岩; 2. 泥晶灰岩夹薄层灰岩; 3. 锶矿体层; 4. 泥晶灰岩夹薄层灰岩; 5. 含碳泥晶灰岩; 6. 平行不整合界线; 7. 地层产状; 8. 实测及推测北斜曲线; 9. 实测向斜轴线; 10. 钻孔; 11. 勘探线位置及编号; ①据青海第五地质队资料编制 m3-21-5.jpg 至1996年探明储量1403.01万t，属特大型矿床。其中Ⅳ矿区探明储量为15.29万t。矿床成因属内陆湖泊化学沉积型。 5.四川绵竹王家坪磷矿伴生锶矿 王家坪磷矿是四川什邡磷矿床的主要矿区之一，地处彭灌隆断带东北部的大水闸背斜东翼，磷矿层由磷块岩矿体和硫磷铝锶矿体构成，硫磷铝锶矿集中富集于本区马家坪、燕子岩矿段，锶为硫磷铝锶矿中伴生有用组分。硫磷铝锶矿体覆于内碎屑磷块岩矿体之上，两者迅速过渡、异体共生、厚度呈反消长关系，同受古喀斯特起伏面控制。在同一洼地内互为补偿图3.21.6。 图3.21.6四川什邡磷矿王家坪矿区含磷锶层纵剖面图① 1.上泥盆统沙窝子组白云岩段；2.上泥盆统沙窝子组磷矿段；3.上震旦统灯影组藻白云岩段；4.砂状白云岩；5.含磷粘土岩；6.硫磷铝锶矿；7.内碎屑磷块岩；8.藻白云岩；①据川西北地质大队资料整理 m3-21-6.jpg 硫磷铝锶矿体呈层状、似层状及大小不等的透镜状，矿体长250～3100m，延深480～1000m，厚0～14.87m平均厚6.20m。矿石矿物为硫磷铝锶矿，单矿物呈隐晶至显微晶质的豆状、类球粒状、鲕状集合体，含Sro14.99～16.81。矿石化学组分平均含量为碱溶P２O５ 17.07，碱溶Al２O３ 25.88，Sro 5.79，S 7.96，Fe２O３ 8.40，Sio２ 5.66，Cao7.01，Sc0.005～0.007光谱，Mgo0.53，Co２ 0.81，F 0.27，TR２O３ 0.215，I 510－6，V0.006。有用组分是P２O５、Al２O３、SrO、S及TR２O３，SrO含量均匀，变化较小，一般含量在4～7，变化系数0.17。矿石工业利用尚未最终决定，目前暂列表外矿石。 为大型伴生锶矿。矿床成因属海相磷酸盐沉积型。 一、地质勘探 我国锶矿详查和初勘起始于1975年，地质勘探程度明显偏低，全国已知15处小型以上锶矿产地中，达到勘探程度的3处，详查程度的1处，仅占全国锶矿产地总数的26.6左右，而属普查程度的却占总量的73.4左右，形成了全国锶矿保有储量以D级为主的现状。且锶矿探矿主要以钻探和坑探为主。 鉴于我国锶矿地质普查勘探起步晚，对锶矿普查勘探也未引起足够的重视，因此，国内锶矿评价、勘探方法尚无成熟经验，勘探类型也尚无据可查，不同成因类型锶矿的勘探网度也正处探索研究阶段。现将主要矿区勘探网度列表表3.21.6于下，以兹参考与借鉴。 表3.21.6我国主要矿区锶矿勘探网度 t3-21-6.jpg 全国尚无统一的锶矿工业指标。现将各主要锶矿区的工业指标列表于下表3.21.7，以供参照应用。 表3.21.7我国主要矿区锶矿工业指标 t3-21-7.jpg 二、矿山开采 我国锶矿山有露采，也有地下平峒开采。江苏溧水县爱景山锶矿露采回采率达90.31992年。四川合川干沟一峒开采回采率66.67，四川铜梁玉峡斜井开采，回采率90。乡镇企业锶矿山一般均为手工露天开采，生产工艺落后，多为采富弃贫式开采，回收率仅有40～50，资源浪费比较严重。 三、选矿与加工技术 天青石生产并不是以得到高品位精矿为目的。世界上绝大多数的天青石资源拥有国都已将初级品原矿或精矿和含锶化合物SrCo３等锶盐的生产溶为一体。这就决定着天青石及其锶盐的生产包括选矿和锶盐生产加工技术两个部分。 1选矿方法 重选是天青石选矿中最常用的方法，最普遍的结构流程为以跳汰-摇床为主体的流程。跳汰用于处理粗粒物料，摇床则用于处理细级别物料。我国江苏溧阳爱景山锶矿选厂在天青石重选中采用的就是这种流程结构。 图3.21.7爱景山锶矿选矿试验原则流程图 m3-