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海滨砂矿


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关键字:海滨砂矿 2007-10-19

 



海滨砂矿是指在海滨地带由河流、波浪、潮汐和海流作用,使重矿物碎屑聚集而形成的次生富集矿床。它既包括现处在海滨地带的砂矿,也包括在地质时期形成于海滨,后因海面上升或海岸下降而处在海面以下的砂矿。它主要有金红石、钽铁矿、磁铁矿、磷钇矿、金矿、铁矿、金刚石、石英砂、煤等矿种组成。

海滨砂矿的调查勘探工作,从本世纪上半叶就开始了。虽然第二次世界大战期间,部分国家因急需某些金属而进行过砂矿的勘探和开发,但一般技术简单,开采量也较小。而用较先进的技术和方法进行调查,是20世纪50年代以后的事。据统计,从事砂矿调查的沿海国家有40多个,已报道探明砂矿储量的国家有近20个。主要金属砂矿(不含锡石、铬铁矿、金砂和铁砂等)23713.67万吨,其中钛铁最多,它是海滨砂矿的主体,储量达103530万吨;其次为钛磁铁矿,储量为82400万吨。以下依次则为磁铁矿,储量16000万吨;锆石2263.5万吨;金矿石1285万吨,独居石255.175万吨。

海滨砂矿中的稀有、稀土矿产主要分布在热带、亚热带,在温带也有分布。以印度半岛、中国沿海、大洋洲、非洲西海岸和大西洋西岸最为集中,仅印度半岛的储量就达1.278亿吨。金矿和铁砂等贵金属矿产,主要分布在美国阿拉斯加州诺姆等地区。锡砂矿主要集中于东南亚国家热带地区,矿带海陆相连。黑色金属矿中的磁铁矿,主要分布在日本和加拿大,钛磁铁矿分布在新西兰,铬铁分布于美国西海岸;金刚石主要分布于西南非洲沿岸和浅海。

这些海滨砂矿的品位一般都较高。钛铁矿的含量为3%~4%;锆石精矿品位的含量为23%~65%;金红石的百分含量为24%~67%;独居石的含量为0.2%~2%,最高达20%~22%;磁铁矿的平均含量为6.3%~7%,矿石含铁量13%~56%;锡石每立方米含锡0.2~1千克,有的局部达10%;金刚石每立方米含0.31~3.68克拉(1克拉为200毫克);金矿每吨砂石含量5.2~50克。

海底煤矿是人类最早发现并进行开发的矿产。据统计,世界海滨有海底煤矿井100多口。从16世纪开始,英国人就在北海和北爱尔兰开采煤。这里的煤一般蕴藏在水下100余米深的海底。日本人则从1880年,就在九州岛海底采煤。加拿大在新苏格兰附近450~500米的海底采煤。土耳其在科兹卢附近的黑海中采煤。山东龙口煤田是我国发现的第一个滨海煤田,其主体在龙口市境内,一部分在蓬莱境内,东西长27千米,南北宽14千米,有煤矿区12处。该煤田探明含煤面积391.1平方千米,探明总储量11.8亿吨。该区近岸海域还有煤矿储量11亿吨。油页总储量3亿吨。另外,在黄河口济阳拗陷东部也发现有煤和油页岩,远景储量85亿吨。

开采滨海煤矿,一般是从岸上开井口,由此向海底伸延。也有利用天然岛屿和人工岛开井口的。人们采掘方法有所不同,主要有洞室法、矿柱法、长壁开采法、阶梯长壁采矿法等。这些采砂法与陆地采煤差不多,所采用的设备也大致相同。不过,目前有的国家正在研究采用汽化法开采海底煤田。

目前,世界上已开采的海底铁矿有两处,一个是芬兰湾贾亚萨罗·克鲁瓦矿;另一个是加拿大纽芬兰附近延伸到大西洋底的铁矿。纽芬兰的大西洋底铁矿的储量有几十亿吨,从贝尔岛的入口修建竖井和隧道进行开采。这个矿已经开采几十年了。此处铁矿系磁铁矿脉,是用地球物理磁力探矿法发现的。在开采的时候,是通过失萨罗岛开竖井和2.5千米长的隧道进行的,还有一处是从邻近岛上打下竖井和水平坑道进行的。

英国的康沃尔洲附近的莱文特锡矿是世界上惟一的海底基岩锡矿。该处的锡矿脉离海岸1.6千米,系直立锡矿脉。入口处设在海岸上,开凿了岸边竖井,采取下向梯段回采法。这个海底锡矿是个老矿,1969年曾进行过矿峒改造,成功地完成了与旧矿区隔离的工程。

美国的阿拉斯加重晶石公司,在阿拉斯加附近的卡斯尔海滨开发的海底重晶石矿,是目前世界上为数不多的海底重晶石矿之一。该矿场距海岸1.6千米,矿脉在海底15.2米。由于复盖层较薄,所以采取了水下暴露开采法,使用爆炸的开掘采矿方法。

硫也是海底蕴藏的一种工业原料。早在1960年,英国的路易斯安那海滨,距岸边10千米的海中,首先进行了工业化生产。在开发过程中,他们先钻了一个钻孔,钻到储硫层,然后用一根25厘米粗的钢管插进去,在这个钢管里插入一根直径15厘米的钢管。在这里边再插入一个直径7.5厘米的钢管,通过外层的管道压入170℃的热水,热水通到管底部的上层进入硫矿层,这样便使硫熔化。被熔化的硫就会流到最底处,再通过管底处的下部开口流进管道。内管通入压缩空气,用这种压缩热气的力量通过中间管连同水一起从下面压上来。因为这种上升管以及在陆地上输送的管道都是用热水管包着的,所以输送过程中硫一直处于液体状态。据说用这种方法采得的硫较纯。

海滨砂矿

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