汞矿概述
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。(化学元素符号Hg)
全球分布情况
汞在自然界中分布极少,被认为是稀有金属,极少以纯金属状态存在,多以化合物形式存在,主要常见含汞矿物有朱砂(HgS)、氯硫汞矿、硫锑汞矿及其他一些与朱砂相连的矿物。国内资料显示,世界汞矿资源量约70万吨,基础储量30万吨,汞储量的较多的国家:西班牙9万吨,中国8.14万吨,意大利6.9万吨,吉尔吉斯斯坦4.5万吨。美国地质调查局(USGS)2015年发布的数据显示,中国、吉尔吉斯斯坦、墨西哥、秘鲁、俄罗斯、斯洛文尼亚、西班牙和乌克兰占有世界上大部分的汞资源,约为60万吨。近年铼全球对汞的需求逐年下滑,意味着目前的汞资源将能满足至少未来一个世纪的需求。
美国地质调查局2014年数据显示,全球汞储量共约为9.4万公吨,其中墨西哥2.7万公吨,中国2.1万公吨,吉尔吉斯斯坦0.75万公吨,其他国家3.8万公吨。按国家分布,汞资源主要分布在西班牙、意大利、中国、吉尔吉斯斯坦、墨西哥、秘鲁、俄罗斯、斯洛文尼亚和乌克兰。
汞资源主要分布在以下矿带:
世界汞矿床主要分布在特提斯-喜马拉雅构造带上。矿床主要类型为碳酸盐型,其次是碎屑岩型和岩浆岩型。其中碳酸盐型为最主要,占汞矿床储量的90%。
世界汞矿床中超大型汞矿床主要有:西班牙阿尔马登汞矿床,意大利伊德里亚汞矿床,吉尔吉斯斯坦璟可伊汞矿床,哈伊达尔干(海达尔坎)。
全球汞矿资源量约为70万吨,基础储量为30万吨。在各国中,汞储量排名前列的国家包括西班牙(9万吨)、中国(8.14万吨)、意大利(6.9万吨)和吉尔吉斯斯坦(4.5万吨)。
世界上的汞矿床主要分布在 特提斯-喜马拉雅构造带上,其中碳酸盐型矿床占比最高,达到90%,其次是碎屑岩型和岩浆岩型矿床。值得一提的是,世界上超大型的汞矿床包括西班牙的阿尔马登汞矿床、意大利的伊德里亚汞矿床、吉尔吉斯斯坦的璟可伊汞矿床以及哈伊达尔干(海达尔坎)等。
国内分布情况
我国汞矿 资源相对丰富,目前保有储量超过8.14万吨,位列世界第三。全国范围内,已有103处矿区探明储量,主要分布在12个省区。汞资源主要分布在西南和西北地区,其中贵州最多,累积探明储量达9万吨以上,占全国探明储量的80%以上。
从地区分布来看,西南地区占据主导地位,其汞储量占比高达56.9%,西北地区和中南地区分别以28.4%和14.4%的比例紧随其后。
汞资源储量就地区来看,西南区占全国汞储量的56.9%;其次是西北区占28.4%、中南区占14.4%。其他地区则很少,仅占0.3%。在具体省区中,贵州以38%的占比位居榜首,陕西、四川、广东、湖南、青海、甘肃和云南等省区也拥有可观的储量。这8个省区的合计储量占全国的97%,其中贵州、陕西、四川三省更是以74%的比例位列前三。
我国著名的汞矿产地包括贵州的万山汞矿、务川汞矿、丹寨汞矿以及铜仁汞矿,此外还有湖南的新晃汞矿。 我国以碳酸盐岩型汞矿为主,占比超过90%,其中包括贵州万山等大型矿区。碎屑岩型汞矿则相对较少。已知的多数汞矿床都位于中、下寒武纪地层中,远离岩浆活动区域,这些地区的储量占比高达80%以上。虽然前寒武纪、中生代和新生代也有汞矿形成,但它们的规模并不大,对总体储量的贡献相对较小。
中国对汞矿床类型划分主要有三种分类方法:
1.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。这三种类型汞矿已探明的汞储量分别占65%、13%、22%。
2.根据矿床物质成分的差别,划分七种工业类型,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。
3.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、岩浆岩型汞矿床三个类型(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。
三种类型矿床的基本地质特征如下:
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,主要分布在东北地区,如吉林敦化迎风沟汞矿床;另一种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。