A. 2015年澳大利亚主要铁矿山有哪些
澳大利亚一是BHP铁矿有限公司。BHP公司的矿山位于澳大利亚西部皮尔巴拉地区,分别是纽曼、扬迪和戈德沃斯。这三个矿区的总探明储量约为29亿吨,铁矿年产量总和超过7000万吨。在亚里南部,还有未开发的C采区,保有储量45亿吨。所有矿山生产的铁矿石都通过长426公里的铁路线运输到黑德兰和芬尼康岛的港口混匀,再装船外运到国际铁矿石市场销售。二是哈默斯利铁矿有限公司。哈默斯利铁矿有限公司是澳大利亚第二大铁矿石生产公司,在西澳皮尔巴拉地区有五座生产矿山(即汤姆普赖斯铁矿、帕拉布杜铁矿、恰那铁矿、马兰杜铁矿、布诺克曼第二矿区),探明储量约为21亿吨,公司铁矿年生产能力为5500万吨。预计在建扬迪采矿工程完工后,该公司铁矿年生产能力将达到6500万吨以上。
B. 矿床基本特征
一、矿床类型
铝土矿床依其下伏基岩性质大体可分为3种类型:红土型铝土矿床、岩溶型铝土矿床、沉积型(也称齐赫文型)铝土矿床。红土型铝土矿床,是由下伏铝硅酸盐岩在热带或亚热带气候条件下,经深度化学风化(即红土化)作用而形成的与基岩呈渐变过渡关系的残积矿床(包括就近搬移沉积的铝土矿),这类矿床是铝土矿的主要矿床类型;岩溶型铝土矿床,是覆盖在灰岩、白云岩等碳酸盐岩凹凸不平岩溶面上的铝土矿床;沉积型(齐赫文型)铝土矿床,是覆盖在铝硅酸盐岩剥蚀面上的碎屑沉积铝土矿床。
二、矿床分布
在大地构造位置上,红土型铝土矿矿床主要形成于大陆板块内稳定的地块上。在地理位置上,红土型铝土矿床主要分布在南、北纬30°(热带、亚热带)范围内的高原台地、圆丘、长形单面山、山岭斜坡、大陆边缘的近海平原和岛屿上。据G·巴尔多西意见(Bardossyetal.,1990),全世界红土型铝土矿床可划分为8个成矿省:南美成矿省、巴西东南部成矿省、西非成矿省、东南非成矿省、印度成矿省、东南亚成矿省、西澳及北澳成矿省、东南澳成矿省(图13-1)。Bardossyetal.(1990)曾统计得出世界铝土矿资源大于1亿t的有28个国家,其中有20个国家的铝土矿为红土型,这些矿床主要分布于澳大利亚、几内亚、巴西、喀麦隆、越南和印度等国。我国的红土型铝土矿主要分布在福建、海南及广东一些地区(如漳浦铝土矿),矿床规模较小。红土型铝土矿床储量占世界铝土矿总储量的85%左右,其矿石产量占世界铝土矿产量的65%。
三、形成时代
世界铝土矿床的形成时代,自新元古代以来的各个地史时期都有产出,但主要在晚古生代、中生代和新生代3个成矿期。红土型铝土矿成矿时代主要是新生代古近纪和新近纪,其次是中生代,古生代或太古宙的红土型铝土矿矿床极少(Bardossyetal.,1990;刘中凡,2001)。
晚新近纪—第四纪的红土型铝土矿矿床全部都出露于现代地球表面,并且以岩性各异的铝土矿矿层为特征,如越南南方和哥伦比亚的考卡及巴列矿集区。
早古近纪—晚新近纪的矿床主要为地表矿床,少部分被始新统和渐新统的沉积物覆盖。表现为一层相当均匀的铝土矿层,发育比较理想的红土剖面,多处保留有母岩的残留组构。绝大多数这类矿床都与现代地球表面的大规模夷平运动有关。
晚白垩世以前的矿床几乎全是隐伏矿床,这些矿床不同程度地遭受后期地壳运动的影响,与古近纪或更年轻的矿床相比,通常含较多硅质。
图13-1 全球红土型铝土矿分布示意图
四、地质特征
(一)红土型铝土矿的外部特征
控制红土化和铝土矿化作用的主要条件是气候及水文条件、地形条件、构造条件和母岩条件(Bardossyetal.,1990;顾皓民等,1994):
气候及水文条件:在气候炎热、雨量充沛、排泄条件良好的条件下,含铝硅酸盐风化是形成铝土矿的必备条件。
地形条件:高原台地是盛产铝土矿最常见的地形,大多数红土型铝土矿产于海拔0~400m之间,其次在400~800m之间。如印度南部的尼尔吉里丘陵和帕尔尼丘陵、津巴布韦的东部、巴西的帕萨夸特罗山等。
构造条件:红土型铝土矿的形成需要稳定的大地构造条件。在构造活动强烈的造山带中,不断发生的碎屑沉积阻碍了大多数低洼地区的铝土矿化作用,而在高山地区,强烈的侵蚀作用又破坏了新形成的红土型风化产物。为此,形成并保存在造山带中的红土型铝土矿矿床的大多数是在造山期后稳定的构造条件下形成的。尽管如此,地壳的升降运动仍对红土型铝土矿矿床的形成起着重要的作用,如几内亚的桑加雷迪矿床伴随着多次的构造升降运动形成了很厚的优质铝土矿矿床。
母岩条件:红土型铝土矿矿床的母岩最重要的是玄武岩,其次是粒玄岩、长石砂岩、高岭石砂质粘土、页岩和板岩、花岗岩和麻粒岩相的变质岩。除此之外的其他各种岩石形成铝土矿的可能性很小。
(二)红土型铝土矿的内部特征
1.矿床范围大小及形状
红土型铝土矿成矿区的范围大小相差很大。最大的矿区可至数千平方千米,例如澳大利亚Darling Range地区、韦帕、越南南方高地和几内亚成矿区等,而较小的矿区范围只有数十平方千米,单个矿床的范围从几公顷到几十平方千米,已知最大的连续矿床产在澳大利亚的韦帕和戈夫、几内亚和印度的东加茨。
在同一成矿区内,铝土矿床的分布也有很大差别,有些地区矿床分布均匀,但在大多数成矿区,铝土矿矿床往往是密集分布的,如圭亚那成矿省和澳大利亚成矿省。
红土型铝土矿矿体的几何形状通常较为简单,常表现为横向轮廓极不规则的平伏矿层。
2.红土剖面
发育完整的红土型铝土矿矿床具有如下风化壳剖面(Bardossy et al.,1990;顾皓民等,1994;图13-2):自下而上依次为风化母岩(或基岩)、腐泥土层、铝土矿层、硬壳层、土壤层。实际中,许多铝土矿由于气候和环境的变化,红土剖面发育不规则,会缺失一部分层位。
图13-2 理想的红土型铝土矿剖面
(1)风化母岩:主要为超基性岩石,包括风化而成的砾核、风化岩石。该层厚度不大,向下过渡到新鲜基岩。通常母岩物质只有20%~25%用来形成铝土矿,母岩的化学成分中大部分以真溶液或胶体溶液形式从风化剖面中流失。
(2)腐泥土层:由含铝硅酸盐的母岩风化而成,呈浅色,土质松软,主要是高岭土、局部为蒙脱石、绿脱石、伊利石。绿泥石和混合层状粘土物质,厚度范围在0~100m之间,常见10~30m。
(3)铝土矿层:由富Al(Fe)的去硅岩石组成,常呈黄至褐色,极少红褐色和红色,具残余状、结核状、块状、豆状、胶状结构,铝土矿矿层较薄,厚1~54m,主要集中在4~8m之间。
(4)硬壳层:是铁质成分,颜色鲜艳,红至深红和棕色,质地坚硬,常呈多孔状并且有胶状、团块状和结核状结构,层厚0~4m,常见0.5~2m。
(5)土壤层:以腐殖质和有机质为主,厚0~2m,主要为0.3~1m,土壤层在地表常被热带植物所覆盖,在植被消失的地方,土壤层一般被剥蚀掉。
(三)铝土矿的岩性特征
红土型铝土矿矿床的矿石构造主要为残余状、结核状、团块状、块状、柱状,以及“充填”或“灌浆”构造;结构主要有豆状、胶状、隐晶质、鲕状、残余状及他形结构。
矿石矿物以三水铝石(Al(OH)3)为主,少量一水软铝石,属于三水铝石型和三水铝石-一水软铝石混合型。三水铝石含量范围为10%~90%,通常为40%~70%,其他矿物为勃姆石(一水软铝石)、一水硬铝石、刚玉、铁矿物(针铁矿、磁铁矿、赤铁矿等)、钛矿物(钛铁矿、金红石等)及硅酸盐矿物(高岭石、蒙脱石、绿脱石、绿泥石等),这些矿物通常含量很少。
矿石化学成分主要是Al2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2和H2O。其中Al2O3的含量变化很大,为20%~70%,大多数在40%~45%之间,SiO2含量基本小于4%,Fe2O3多在10%~25%之间,TiO2含量多为1%~4%,个别矿床TiO2>6%。各化学成分之间的相互关系不明显。
(四)铝土矿矿化
前已述及,影响铝土矿化的重要因素有气候条件、地形地貌、母岩的渗透性和水文条件。南北纬30°内炎热的季风气候是形成红土型铝土矿的必备条件。
对铝土矿化而言,母岩的渗透性也是一个决定性的因素。具高渗透性的母岩容易发生红土化作用。母岩的节理、裂隙及构造断裂带在很大程度上增加了母岩的渗透性,甚至地层的倾斜和变质岩的叶理也影响母岩的渗透性。
地形地貌条件对红土型铝土矿的形成具有很重要的作用。红土化一般发生在广阔的准平原上,而铝土矿化则发生于该准平原遭受河谷切割期间。红土型铝土矿矿床只有当铝土矿化速率高于侵蚀速率时才能形成。铝土矿矿床的表面不仅沿着台地悬崖下降,随着风化、淋滤作用的进行,风化剖面的顶部也随着时间的推移而下降,这种运移使得被溶解的部分氧化铝和铁再次在下伏岩层中沉淀,导致风化剖面的局部位置铝土矿化聚集。
水文地质条件,在良好的泄水条件下铝土矿化作用只能在潜水面以上才能发生,而地下水位的季节性波动,会导致一些成分溶解、局部迁移和再沉淀,引起铝土矿发育一些新生结构和构造,从而形成了鲕状、豆状、胶状、团块状和结核状的结构。
在一些情况下,母岩的铝硅酸盐矿物可直接形成氧化铝矿物,即发生直接铝土矿化作用。在直接铝土矿化作用下,铝土矿与母岩之间不发育腐泥土层。铝土矿和母岩之间的接触界线非常清晰,铝土矿常沿母岩的节理和裂隙呈不规则状产出。另一些情况下,在淋滤过程中,当被溶解的氧化硅疏散得不够快时就发生间接的铝土矿化,首先以腐泥土层为标志,接着以铝土矿层为标志。在间接铝土矿化的情况下,铝土矿的结构和构造可保留残余特点,但常见的是发生重新组合作用,形成隐晶质和胶状结构。与直接铝土矿化相比,间接铝土矿化比较常见。
铝土矿与硬结层形成的关系,硬结层的形成是三氧化二铁和氢氧化铁的聚集,由于风化剖面上铁被活化,并随地下水作横向迁移,最后在异地发生沉淀作用。在硬结层中,赤铁矿较为稳定,而三水铝石相对不太稳定,其中一部分被溶解并沉淀在下伏的铝土矿层中。这种选择性溶解使硬结层中的铁比铝更富集。
从全球对比来看,结构均匀的矿床是在一个铝土矿化阶段,或是在外部条件相似的几个阶段形成的,例如印度的东加茨;而具有复杂的垂直剖面和结构,组成变化较大的矿床则具有较为复杂的形成史,例如几内亚的桑加雷迪矿床(顾皓民等,1994)。
(五)铝土矿化后的次生作用
受气候条件的影响,铝土矿在形成之后常发生机械崩解和再沉积作用(Bardossy et al.,1990)。在气候干燥的地区,可以见到硬结层的块状崩解。在以季风气候为主的地方矿床被侵蚀作用所破坏。如果铝土矿没有硬结层保护,则向源侵蚀作用很快,大块的铝土矿从台地悬崖上崩落,滚向斜坡(图13-3)。由于矿床常被土壤层等掩埋,会出现铝土矿压实作用和重结晶作用,但其化学成分不发生根本变化。对于一些隐伏的矿床,当覆盖物的氧化硅被溶解后常被带入铝土矿层,由于Al和Si的化学亲和力,氧化硅与氧化铝矿物容易发生反应,形成次生的铝硅酸盐矿物,主要是高岭石、变埃洛石及埃洛石。此外,还发生一些除铁作用、碳酸盐化、菱铁矿化、黄铁矿化及明矾石化作用。
图13-3 喀麦隆某铝土矿床的地质剖面示意图
五、成矿模式
红土型铝土矿主要形成于气候炎热、雨量充沛、排泄条件良好的条件下,成矿母岩主要为一些基性岩石,如玄武岩。新鲜玄武岩中的基性长石由于风化作用变为含水的粘土矿物,主要是高岭石。高岭石继续风化,硅质被地表水溶解而淋失,少量硅质形成氧化硅凝胶,铝质变为游离的氢氧化铝凝胶,即Al(OH)3,结晶成三水铝石,少量脱水成勃姆矿,部分氢氧化铝凝胶与氧化硅凝胶结合仍形成粘土矿物。与此同时,玄武岩中的铁镁矿物如橄榄石、辉石等由于风化作用分解为含水的铁矿物,如针铁矿、褐铁矿、赤铁矿等,镁质被地表水溶解淋失,部分硅质被地表水溶解淋失,部分氧化硅凝胶形成石英(中国矿床编委会,1989)。玄武岩经风化形成三水铝石和少量勃姆矿的成矿模式如下(图13-4)。
图13-4 红土型铝土矿矿床成矿模式图
C. 澳大利亚的矿产有哪些
铜(Copper)
澳大利亚是世界上主要的铜生产国之一。在南澳的奥林匹克坝(Olympic Dam)和昆州的艾萨山(Mount Isa)拥有世界级的铜矿山和冶炼厂。在新州的北部放置场和卡的亚山(Northparkes and Cadia Hill),在昆州的奥斯本和高登山(Osborne and Mount Gordon),在西澳的黄金丛林和尼扶梯(Golden Grove and Nifty)也有重要的铜矿山和冶炼厂。
铜矿资源
据2002年评估,澳大利亚拥有铜矿资源65.4Mt,其中已证明有经济意义的铜矿资源33Mt,亚经济意义的铜矿资源10.8Mt,隐含铜矿资源为21.8Mt。隐含铜矿资源主要集中在南澳,占50%,其次是昆州,占26%,新州和西澳各占9%。
生产
2002年澳大利亚生产铜88.3万吨,比2001年的89.6万吨,减少1%。其中昆州产出47.5万吨,占全澳总产量的54%;南澳产出17.8万吨,占全澳总产量的20%;新州产出13.5万吨,西澳产出5.7万吨,塔州产出3.7万吨。
2002年澳大利亚出口精铜矿和精炼铜68.4万吨,平均单价每吨2871澳元,出口额达20亿澳元。
世界排名
澳大利亚占有全球有经济意义的铜矿资源的比率为10%,位列第三,仅次于智利(45%)和美国(11%)。
2002年澳大利亚生产出的铜占全球总产量的10%,排名第四。第一名是智利(51%),第二名是美国(13%),第三名是印度尼西亚(13%)。
铁矿石(Iron Ore)
除了氧、硅、铝外,铁是第四大丰富的原素。地壳含有5%的铁元素。铁矿是一种氧化物,用还原剂把它加热可生产出金属铁。
澳大利亚各州均有铁矿,最多铁矿的州是西澳。西澳拥有澳全部已发现铁矿资源的90%,主要集中在皮尔巴拉地区(Pilbara Region)。该地区共有13个矿场,其中6个由哈默斯利公司(Hamersley Iron)经营,2个属于罗伯河公司(Robe River),5个由断山公司(BHP Billiton)经营。此外,在西澳的苦力杨哪宾和白鹦鹉岛(Koolyanobbing and Cockatoo Island)也有铁矿场。在南澳的米多贝克山脉(Middleback Ranges)和塔斯马尼亚的萨维奇河(Savage River)也有矿场。
澳大利亚新州的肯伯拉和外阿拉港(Port Kembla and Whyalla)既生产生铁,同时还生产钢铁。新州的鲁蹄山(Rooty Hill)、美费尔得(Mayfield)和维州的北拉韦尔顿(Laverton North)也产钢铁。在西澳的黑德兰港(Port Hedland)附近,断山公司拥有一个铁提炼厂。
铁矿资源
据2002年评估,澳大利亚拥有已探明有经济意义铁矿资源13Gt,可供开采70年。
生产
据澳大利亚农业和资源局报告,2002年澳共生产铁矿石18720万吨,其中97%产自西澳。2002年铁矿石出口16580吨,出口额达52亿澳元。
世界排名
澳大利亚占有全球已探明有经济意义的铁矿资源的比率为9%,全球排名第四位。乌克兰位居第一,占有全球铁矿石资源的比率为21%;俄罗斯位居第二,占有全球铁矿石资源的比率为17%;中国位居第三,占有全球铁矿石资源的比率为14%。
澳大利亚也是铁矿石生产大国,年生产铁矿石占全球总产量的17%,仅次于中国(21%)和巴西(20%)。
铝矾土(Bauxite)
铝矾土是用来生产氧化铝(alumina)和铝(aluminium)的一种自然界存在的不均匀的物质。铝矾土的主要成份包括三水铝矿(gibbsite)、薄水铝矿(boehmite)和水铝石(diaspore)。
全球开采出来得铝矾土,超过85%是用来生产氧化铝,继而生产金属铝。10%用于生产非金属使用的氧化铝,剩余的用于非冶练铝矾土应用。氧化铝是通过湿化学腐蚀溶解处理从铝矾土中提炼出来的。
澳大利亚铝业包括5个铝矾土矿山,6个氧化铝提炼厂,6个主要铝冶炼厂,12个挤压厂和4个产品(薄片,金属板和箔)滚压厂。澳铝业直接雇工16,000人。工业主要分布在昆士兰北、猎人谷、维多利亚西南、西澳西南、北领地和塔斯马尼亚北。
铝矾土资源
澳大利亚铝矾土资源主要集中在三个地区:一是昆士兰北部,即卡奔塔利亚湾(Gulf of Carpentaria)附近的韦帕(Weipa)和戈夫(Gove)地区;二是西澳珀斯南面的达令山脉(Darling Ranges),上述两地区是世界上最大的、已探明可以开发的铝矾土?藏地;三是西澳北部的米切尔高地(Mitchell Plateau)和布干维尔角(Cape Bougainville),此地区开发目前尚不经济。
据2002年评估,澳大利亚拥有已证明有经济意义(economic demonstrated resources)的铝矾土资源为8.8Gt,隐含(infered resources)铝矾土资源为1.4Gt。
生产
2002年澳大利亚生产铝矾土5400万吨,氧化铝1640万吨,原铝180万吨。2001/02财年,澳大利亚出口铝矾土、氧化铝和原铝总金额达82亿澳元。
世界排名
澳大利亚是世界上拥有铝矾土资源最多的国家(8.8Gt),其后几内亚,巴西,牙买加,中国,印度。澳大利亚也是世界上最大的铝矾土和氧化铝出口国,2002年出口的铝矾土和氧化铝分别占全世界总出口量的36%和30%。
D. 西澳大利亚州岩心库矿产岩心筛选方法及其启示
易锦俊 高鹏鑫
(国土资源实物地质资料中心)
摘要 本文介绍了西澳大利亚州卡尔古利岩心库和珀斯岩心库的收藏范围、筛选条件、筛选方法。
关键词 西澳大利亚州;卡尔古利;珀斯;岩心;筛选
实物地质资料是宝贵的信息资源,是地质资料或地球信息的重要组成部分,是指以岩心、标本、化石、样品等实物为载体的地质资料(张业成等,2002;茹湘兰,2002;倪春晓等,2002;李寅,赵世煌,2003;崔立伟等,2012)。实物地质资料保管利用需要有一定容量的实物库以及专门用于整理、保存、观察、取样等的设施,而这些设施设备的建设和维护需要占用土地和较大量的经费支持,因此实物地质资料馆藏管理比成果地质资料需要更大的投入。岩心库的库容量相对于每年产生的海量岩心来说显得微不足道,因此,矿产岩心的筛选对于馆藏体系的建设和服务成效具有非常重要的意义(夏浩东等,2005;刘晓文等,2006)。实物地质资料馆的建立是为了给普通公众提供服务,特别是为了向地质行业和矿业界提供服务,从实物地质资料馆馆藏建设和成本效益来考虑,广义上来说,只有对国家建设有价值的岩心才会被收藏归档。
世界上的矿业大国,如美国、加拿大、澳大利亚等,对实物地质资料的管理都非常重视,建立了比较完善和先进的管理体制,在矿产岩心的筛选入库方面更是形成了规范(李寅,2003)。西澳大利亚州(以下简称西澳州)经过多年的探索和实践,逐步建立了一套适用于当地的、行之有效的矿产类岩心筛选方法,这一筛选方法对于建立我国的实物地质资料筛选采集标准具有重要的参考价值。
一、西澳州岩心库简况
西澳州岩心存储系统的建立始于西澳州政府颁布的一项决议,该决议明确了西澳州地质调查局作为主管部门着手建立涉及全州的岩心存储系统,以使那些珍贵的实物地质资料能够得到妥善保管,同时能够被矿业界便捷利用,从而提高西澳州矿产资源的发现率和开发率。
该岩心存储系统由卡尔古利(Kalgoorlie)岩心库和珀斯(Perth)岩心库组成。其中,卡尔古利岩心库始建于1999年11月,并于2000年7月正式开放,该库坐落在卡尔古利西部的汉特(Hunter)大道和布洛德伍德(Broadwood)大道交汇处;珀斯岩心库于2002年兴建,坐落在卡莱尔城(Carlisle)的哈里斯(Harris)大道和布里格斯(Briggs)大道交汇处。
卡尔古利岩心库收藏30% 的已保留的实物地质资料,而珀斯岩心库作为较大的岩心档案馆收藏大约70% 的已保留的样品,包括卡尔古利地区以外的所有的石油行业、水文、煤炭、地球化学标本和矿产勘探资料,二者各自的岩心采集范围如图1所示。
图1 卡尔古利和珀斯岩心库的岩心采集范围
地名的中英文对照如下:艾斯珀兰斯(Esperance);诺斯曼(Norseman);里奥诺拉(Leonora);杰拉尔顿(Geraldton);马内特山(Mt Magnet);威卢纳(Wiluna);米卡萨拉(Meekatharra);纽曼(Newman);卡拉萨(Karratha);黑德兰港(Port Hedland);布鲁姆(Broome);德比(Derby);霍尔兹克里克(Halls Creek);库能诺拉峡谷(Kununurra)
二、矿产岩心筛选条件和类别划分
1.筛选条件
西澳州地质调查局对入库岩心的筛选条件进行了初步规定,大致原则与目前国内矿床筛选类似,入选的矿产岩心以类型典型、成果突出、岩心完整为总原则。根据矿产岩心的特点以及西澳州岩心库的馆藏定位,具体筛选条件如下:
1)来自已经关闭的或近期即将关闭的重要矿山的岩心。
2)来自一些重要成矿类型,并能阐明如下重要地质特征的岩心:①矿种类型;②成矿类型;③构造背景。
3)代表了本州内分布广泛的一类矿床的岩心。
4)今后再次钻取比较困难或花费昂贵的岩心,如取自市区、国家公园和偏远地区的钻孔,也包括超深钻孔。
5)能够展示当地精彩(典型)地层特征、重要构造特征、独特地质现象的岩心。
6)来自矿产行业比较感兴趣的区域或成矿远景区的岩心——包括那些吸引了勘探和矿业公司大量关注、适于验证找矿新理论和新方法的岩心。
2.类别划分
根据西澳州地质勘探活动特点以及矿产岩心来源的不同,西澳州地质调查局将矿产岩心划分为历史遗存岩心和每年需要归档的岩心两大类,而每年需要归档的岩心又分为6个类型(表1)。值得称道的是,对于花费代价昂贵或获取较为困难的岩心,该类型更是作为几个单独的类别予以列出,这一做法将岩心获取难易程度这一要素提高到重要位置,体现了西澳州政府为客户服务、节约勘探成本的原则,实现了重要资源共享,避免在地质勘探中高昂的重复投入。
表1 矿产岩心的筛选类别
三、西澳州岩心库的收藏计划
实物地质资料的筛选与岩心库的馆藏定位和收藏数量息息相关,确定了收藏范围、内容和数量,制定筛选准则和方法也就有了依据。
西澳州地质调查局对当地岩心库的发展定位是:利用卡尔古利和珀斯的岩心库建立涉及全州的岩心存储系统,按照一定的原则筛选收集全州每年产生的重要岩心,并向矿产勘查业界提供可靠的岩心资料,为其使用岩心提供便捷条件。
根据这两个岩心库的库容和设施情况,计划收藏最近10~15年的岩心,并考虑了未来扩建后再收藏后续15~30年岩心之需。根据西澳州矿业勘探程度以及岩心量的产生情况,预计每年累计进入西澳州各岩心库储藏的岩心总量大约为35km,约占产生岩心的2%~5%;除此之外,还有大约100 km的来自过去勘查活动和主要采矿区的历史遗存岩心也将收藏入库,其中卡尔古利岩心库的设施可以收藏35 km的历史遗存岩心,而珀斯岩心库可以收藏65 km岩心(表2)。各类岩心的收藏比例是根据不同勘探活动的频繁程度、岩心获取的难易程度、岩心的珍贵性来确定的,其中,以找矿勘探(开发)项目的岩心比例最高,其次为偏远或环境恶劣地区的岩心。
表2 卡尔古利和珀斯岩心库岩心储存计划
续表
四、矿产岩心的筛选方法
1.总体原则
原则上来说,西澳州产生的岩心都有可能入库内存档。目前来说,由于库容能力和馆藏设施的限制,每年入库的岩心按照一定的筛选原则进行确定,但是,当年未入库的岩心也可能在今后作为入库目标。
具体矿产岩心的入库优先顺序是按矿山或项目形式、通过一定的筛选公式计算出的优先评分来确定。一旦某种岩心已经从某一特定矿床或地点采集到,该矿床或地点就要从采集目录中删除,只有这个矿床或地点产生的岩心确实比库藏的同一地点的岩心要好得多时才需要追加收集。
筛选公式以地质和其他一些重要参数为基础确立,通过加权计算,按照分数大小进行排序,把最合适的岩心进行归档,以便未来公众查看和研究。真正能够检验这些标准的是据此遴选归档的岩心能否被西澳地质调查局的客户所接受。随着时间的推移和地质矿产行业的发展需要,筛选参数和它们的权值可能会相应发生改变,以便能反映上述客户需求的变化。
2.筛选参数权重及各参数不同等级的赋值
具体某类岩心的筛选过程是通过筛选公式进行评分计算来确定的,这些筛选公式由一系列筛选参数组成(表3),7类岩心的评判要素不完全一致,不是所有的筛选参数都与每个岩心类别相关。为了准确地得出某类岩心的评分,需要给筛选参数赋予一定的权重,另外,某些筛选参数在某一类岩心中要比在其他类别的岩心中重要,因此赋予它们更大的权重(表4)。由于一定类别的岩心的各参数等级不一样,如矿山规模分小型、中型、大型、特大型等4类,因此,筛选公式还需要计入合适的参数赋值(表5)。
表3 筛选参数
表4 不同类别的筛选参数的权重
表5 各筛选参数不同等级的赋值
3.各类别筛选公式
历史岩心:已知矿床中拟将归档的岩心的数量在某种程度上应该能反映过去矿业生产的价值,其他应该考虑到的方面还包括归档的岩心要能够代表一系列的成矿类型、构造背景,以及矿种类型的多样性。根据以上要求,确定用来给历史岩心计算优先评分的公式如下:优先评分=矿产产量等级×4+成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿种类型等级。
其余几类岩心的评分公式如下:
找矿勘探项目:优先评分=项目规模等级×3+成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿产种类等级+矿山状况等级×3+地理分布等级×2。
科学钻探岩心:优先级评分=有明显地质现象意义的等级×4+岩心不足量存储、易损毁可能性的等级×2+再次钻取的可能性的等级。
矿山生产活动产生的岩心:优先评分=矿山规模等级×3+成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿产种类等级+矿山现状等级×3+矿产的地理分布等级×2。
来自于未来不允许再次进入区域的岩心(如国家公园、城区和保护区):优先评分=矿产种类等级+具明显地质意义的特征等级×2+岩心不足量存储及损毁的可能性等级×4+该地区前期勘探或开采程度等级×2+使用岩心开展科学研究的数量等级。
超深钻:优先评分=矿种的类别+明显的地质特征的意义的等级×4+岩心不足量存储及损毁的可能性的等级×2+利用岩心完成科学研究的数量等级。
来自于偏远、环境恶劣地区的岩心:优先评分=项目或勘探规模等级×3 +成矿作用类型等级×2+构造背景等级+矿产种类等级+矿山现状等级×3+明显的地质特征的意义的等级×4+岩心不足量存储或易于损毁的可能性等级×2+岩心再次钻取的可能性等级+利用岩心完成科学研究数量的等级。
4.示例
西澳州的矿产资源居澳大利亚全国之首,较为重要的有金、镍、铀、金刚石和煤等,近年来找矿勘探活动更是较为活跃,产生的岩心数量极其庞大,因此,特选取勘探类和科学研究类岩心作为示例,按矿种和工作类型分类进行筛选。表中具体各个参数的分值由矿业界、学术界和政府部门组成的专家组进行评判,并依照筛选公式计算优先得分(表6至表10)。
表6 卡尔古利地区重大镍矿项目优先评分表(基于1986年以来的矿产勘探、开发项目)
表7 卡尔古利地区多金属矿重大项目优先评分表(基于1986年以来的矿产勘探、开发项目)
表8 卡尔古利地区未来不允许再次进入地区岩心优先评分表
表9 卡尔古利地区超深钻岩心优先评分表
表10 卡尔古利偏远、环境恶劣地区(难以进入或无法进入)岩心的现行优先评分表
五、对我国实物地质资料库藏体系建设与筛选工作的启示
1)从以上可以看出,西澳州在矿产岩心的选择方面与国家实物库有相通之处,均按矿种、规模、成因类型和科研成果等进行筛选;不同之处是西澳州将这些筛选参数赋予适当权重和分值从而对矿产岩心进行定量排序,而国家实物地质资料库仅仅做了定性选择。国家实物库是基于我国的实际情况而采取的较为可行做法。
2)省级馆需要尽快确立符合各省自身条件和库容量的库藏体系,即确定省级馆的实物收藏类型、各类实物的构成比例,以及每年实物入库的目标数量;地域辽阔、矿产资源特别丰富的省(自治区),如新疆、西藏,实物地质资料可以通过划分区块,建立(利用)多个岩心库进行分区保管或分区委托保管,从而解决每年产生的海量岩心和省级馆岩心库库容有限的矛盾,将最有价值的岩心收藏入库。
一般来讲,岩心库应以矿产岩心和样品为主;矿产资源小省(市)可建立特色岩心库,如上海几乎没有矿产资源,则主要以水文地质和工程地质钻孔为主,并收藏一些近海海底样品。
3)我国幅员辽阔,矿产资源丰富,成矿类型复杂,国家实物库在全国范围内对矿产岩心进行定量筛选,不仅工作量较大,而且给筛选参数赋予的分值和权重也难以涵盖所有情况。因此,西澳州的做法并不一定适合我国国家库,而应该根据自身的条件和国家对矿产资源的整体布局统筹安排国家实物库年度收藏计划和长远收藏规划。
然而,对于省级实物地质资料馆(以下简称省级馆)来说,其矿产岩心的收藏范围大大缩小,可以尝试性选择部分省级馆参照西澳州模式建立矿产岩心筛选准则,并按照筛选准则收藏矿产岩心,一旦形成较为成熟的工作模式,则可以形成规范加以推广。
4)建立的筛选准则以指导性意见和确立筛选因子为主,各省级馆需要根据各省不同条件,结合每年矿产项目和找矿活动情况,选择适当的筛选参数和参数权重值,进而建立符合本省馆藏和服务需求的筛选准则和公式,并根据每年的不同情况和社会对服务需求的变化,不断调整筛选因子和权值。
E. 世纪~ 年代澳大利亚的矿产远景调查工作
20世纪50年代中期以来,特别是60年代,澳大利亚的矿产资源勘查工作曾取得比较显着的效果,而自70年代起,又明显面临衰退的危机,勘查投资迅速下降,找矿“热潮”转入沉寂。现就澳大利亚20世纪50~70年之间近二十年来地质勘查工作的特点进行简单介绍和分析,然后再介绍当前澳大利亚的矿产远景调查工作。
(一)20世纪50~70年代澳大利亚地质勘查由国际垄断资本的控制
20世纪50~70年代澳大利亚的地质勘查工作的最主要特点是国际垄断资本的控制。据报道,1956~1966年期间,澳大利亚地质勘查工作的年投资额仅1亿~1.3亿美元,但是,据1963~l968年资料,国外投资平均每年达9000万美元以上,即几乎80%~90%的投资均来自国际垄断资本,特别是美国资本。因此,澳大利亚的地质勘查工作不得不服从于国际垄断资本集团的利益。本国所急需的石油资源搞了半个世纪只满足其需要的60%。农肥资源,到70年代仍靠进口,而适于国外需要的镍、铀、铁、铝土矿等矿产的勘查和开发,却在外资约控制下形成所谓“热潮”。
国际垄断资本,在澳大利亚的地质勘查工作中采用了许多新的技术。加之,澳大利亚开发程度较低,地表露头矿较多,因此,在短期内发现了较大量的矿物原料。
第二次世界大战结束以来,在整个资本主义世界都盛行了凯恩斯主义,即由国家干预经济生活。澳大利亚政府也采取了一系列措施干预地质勘查工作,如解除某些矿产资源禁止出口的法令,鼓励外国投资,提供地质勘查补贴金等等,特别是由政府系统地进行区域地质调查,都大大刺激了地质勘查工作的发展。
(二)澳大利亚的国家地质机构曾隶属矿业部门
澳大利亚的国家地质勘查工作由中央和地方两级地质机构分担。中央一级的地质机构主要是隶属于联邦政府矿产和能源部(原为国家发展部)的矿产资源、地质、地球物理局(即现在的澳大利亚地学局GA,在GA之前称澳大利亚地质调查机构AGSO);地方一级的地质机构是直属各州矿业部的地质调查局。
矿产资源、地质、地球物理局的主要职能是:负责全国地质填图,收集、研究和提供为勘探和开发国家矿产资源所需要的地质、地球物理基础资料,并在适于同州或地方有关单位协作的地区进行上述工作;承担便于完成前一项工作的实验研究及地质、地球物理研究;从事地磁、重力场、地震和火山的基础研究;承担水资源的地质和地球物理调查,以补充州或地方有关部门的工作;承担采矿工程和石油工艺的研究;收集、研究和提供有关国际、联邦和地方矿产资源开发动向的基础资料,为政府制定矿业政策准备意见。澳大利亚矿产资源、地质、地球物理局还有一定的管理职能,可协调矿业部门的探采计划。
该局建于1946年,历经20余年的发展,职工人数已由最初的55人增到600多人(据1971年资料为627人),其中有地质和非地质专业人员约500名(1971年有专家217名)。该局按业务范围下设5个处(即地质处、地球物理处、矿产资源处、石油勘查处和事务处),并有化学、岩石、电子3个装备较好的实验室,有规模较大的图书馆和制图机构,有一个火山观察所,有若干个地震和磁力观测站,有自己的一套出版物。
地方一级地质机构,有7个州地质调查局。他们各自分管本州范围内的地质勘查工作,对其上级机构州矿业部负责,与中央一级地质机构有协作关系。州地质调查局,依本地区地质矿产资源条件不同而各有特色,但均以区域地质调查和基础地质工作为主。编制一般不过百人,其中最大的新南威尔士地质调查局,人员117人,其中地质58人、物探9人、制图13人、其他37人。
总的来看,澳大利亚的国家地质机构,不论中央一级或地方一级,在当时都置于矿业部门,主要从事区域性基础地质调查工作,为矿业开路。
(三)广泛采用航空地质方法进行区域地质调查
20世纪50~70年代澳大利亚地质勘查工作的发展,与政府大力进行的区域地质调查有密切关系。1930~1950年间,整整20年里,澳大利亚的矿产几乎没有什么重大发现,甚至有人认为大多数的露头矿均已找光了。但是,自1946年开展较系统的区域地质调查以来,却发现了许多大型露头矿床,如格鲁特的锰矿,达切斯的磷矿等。澳大利亚以较少的人力(当时全澳地质人员仅1000多名,领土面积约770×104km2)在当时已完成全国面积的85%的中比例尺(1∶25万)区域地质调查工作,在这方面已超过美国、加拿大等地质勘查工作比较发达的国家。这主要是由于在区域地质调查工作中采用了航空地质方法的结果。澳大利亚有人认为,第二次世界大战后,垂直航空摄影,改进的航空照片解译方法、汽车以及直升飞机的综合运用,使澳大利亚区域地质填图“发生了一场革命”,从而给矿产勘查工作找到了一条新的途径。
充分地、有效地利用航空照片,认真地进行解译,大大地加速了区域地质调查工作。在澳大利亚,一个地质队去野外工作之前,通常要有一名摄影地质人员研究测区的航空照片,即对岩层产状、构造与岩相特征、岩层顺序、相对年代、不整合等进行初步研究,绘制出摄影地质图。根据这个图,对野外工作进行总体设计,确定重点工作地区,从而大大提高了地质工作效率。据报道,1个拥有3~4名地质人员的区测小队,综合运用航空摄影地质、航空物探资料,借助机动性交通工具,大致5个月时间,做1∶25万地质填图,可完成多至13000~15500km2的面积。平均来说,完成130000km2的区域填图,则需要50名野外地质人员、50名辅助人员、25名专业人员(岩石、古生物工作人员)、15名管理人员实际工作1年。
除航空地质摄影以外,澳大利亚还进行了航空、海洋磁测、重力测量(陆上多采用直升飞机)和航空放射性测量。到20世纪70年代澳大利亚本土及周边大陆架的绝大部分已做完了区域性重力测量和磁测。综合运用这些所得的资料,配合以航空目测和地面地质—物化探工作,使得能在较短的时间内完成地质填图任务。虽然所编制的地质图条件比较粗略,但仍然足以进行矿产预测,划分成矿远景区。
澳大利亚区域地质调查的另一特点,则是采用了比较灵活的工作程序。虽然在多数情况下,他们也是采取了先进行中比例尺调查的做法,但是在某些情况下,也有先在有利地区进行大比例尺研究,然后再补做部分工作,编制中比例尺地质图的,如澳大利亚北区卡塞林—达尔文地区的南阿利格特铀矿就是这样发现的。它是先在生产矿区外围做1∶63360的地质填图,但只发现了一些矿点和远景区,后经研究已有资料,决定在全区结合已有的大比例尺调查成果,充分利用航空照片进行地质解译,展开1∶25万填图工作,并同时进行矿床控制因素的分析,结果发现了4个铀矿床和几个铀矿远景区。
(四)运用地质理论指导找矿
在澳大利亚20世纪50~70年代的重大矿产发现中,有些大矿床最初的发现有很大的偶然性(西澳铁矿和镍矿,昆士兰州韦帕吕土矿等),有些矿床是运用现代地质科学技术找到的,但也有许多矿床则是地质预测的结果。
澳大利亚达切斯磷矿床的发现,就是运用岩相古地理分析方法和古洋流上升学说进行预测而获得成功的一个实例。20世纪60年代初,美国有人从研究古纬度出发,总结了世界磷块岩的分布规律,发现其分布似乎无规律可循的磷块岩,却受着古纬度的控制,位于古洋流上升的地方,而且磷块岩往往产在一套暗色燧石—碳质页岩—白云质灰岩—磷块岩的岩石组合中。通过收集分析研究澳大利亚一些盆地的资料,有人根据这个理论预测澳大利亚北部乔治纳盆地是一个可能的含磷远景区。于是对该区石油钻井的岩心和岩屑进行化验,果然发现了含磷层位。不久之后,就发现了达切斯及其附近的磷矿床,总储量达数十亿吨。
大型格鲁特锰矿床,虽然发现甚早,但因基础工作不够,一直误认为它是古近纪-新近纪-现代的地表沉积物中的局部富集,未予重视。到20世纪60年代初,在系统区测的基础上,通过较深入的地质研究,发现该层含早白垩世有孔虫,为早白垩世海相沉积物,后据锰矿石的结构,发现锰矿石并不是红土作用形成的,而是沉积成因的,这才引起人们的重视,经勘查终于找到了这个锰矿床,探明储量达5000万吨。
着名的布干维尔岛潘古纳斑岩铜矿的查明,固然系统的化探工作起了作用,但就该矿床发现而言,仍是科学预测的结果。该区的浅色侵入体和安山质火山岩中广泛见有辉铜矿痕迹和黄铁矿细脉。根据这一线索并与菲律宾托莱多的阿特拉斯铜矿进行地质类比所做的预测,后来终于得到了证实。
这些事实说明,科学地研究地质现象,认真总结矿产分布规律,应用地质理论并配合以物化探等方法来指导生产实践,这对于矿产预测和提高矿产勘查工作效率仍具有重要意义。
(五)结合本国特点大力采用物化探技术
自20世纪50年代以来,在澳大利亚的地质勘查工作中日益广泛地采用了物化探技术,效果和作用较为明显。据报道,1950~1965年发现的31个矿床中,有22个是采用地质—物化探方法发现的。
在物探方法中,用得最广的是磁法。它不仅用于勘查铁矿,而且在寻找含有铁磁性矿物的有色金属矿床(如布罗肯希尔铅锌矿和莱伊尔多金属矿的扩大等)中,在圈定岩体(如圈定超基性岩体找镍等)方面都有明显的效果。此外,用放射性法找铀矿,用地震法勘查砂矿,用重力法找煤,用地震—重力法找含油构造,也取得良好效果。但这些技术方法本身并没有什么值得重视的发展。值得一提的是电法,由于澳国地处热带和亚热带,风化强烈,除个别地区外,风化壳厚度平均达50m,最厚达170m,而且普遍含盐分较高的地下水,在地表浅处形成一层良好的导电体,给电法的运用带来了严重困难,以致矿异常和非矿异常很难识别,钻探验证效果十分不稳定。后来他们改进了激发极化法,减少地表非矿良导体的干扰,已在一些矿床的普查勘探中获得良好效果。但同样由于上述原因,电磁法的应用尚未成功,还有很多问题有待解决。
澳大利亚化探工作进展更为显着,水平堪与其他西方国家比拟,据称高于加拿大和美国。以1971年度化探样品量计,澳大利亚取样总数高1516415个,加拿大仅879660个,美国621984个。化探中次生晕法运用较广,在一些有色金属矿床的普查和勘探阶段作用明显。微迹元素的地球化学研究有所发展,如根据铜、镍、锌、铅、锰、铬元素比值的统计分析,成功地区分了澳大利亚西部耶尔冈地盾硫化镍矿铁帽与其他含铁岩石。澳大利亚化探工作,主要工作量集中在各矿业公司。联邦政府地质机构仅开展一些带普遍性或全局性的专题研究,如昆士兰东北部含矿花岗岩体地球化学特性、澳大利亚北区麦克阿瑟河区(锌—铅—银矿床)元古代沉积岩成矿地球化学标志、西澳地盾区(卡姆巴尔达硫化镍矿区)及昆士兰北部(芒特—艾萨组)铜矿区的原生晕等问题的研究和总结,以提高化探效果和水平。但目前澳大利亚在综合整理化探数据方面,尚不及北美和西欧,地质调查机构正面临着如何整理近十年间各矿业公司积累的大量化探数据问题。
此外,一些现代化的仪器和装备也在地质工作中得到了较普遍的应用,如在处理物化探、钻探数据方面使用电子计算机,实验室多采用自动化程度较高的仪器,金刚石钻探已是常用的钻探手段,直升飞机已较普遍用于运输,矿产资源、地质、地球物理局就有飞机两架(一架为双獭式,一架为空中司令式)、各种车辆300辆、钻机7台。这些都为加速地质勘查工作提供了有利的条件。
(六)抓住矿区(带)关键,迅速铺开工作
随着区域性基础地质工作的广泛展开,一般地说,澳大利亚地质勘查工作上得较快,一旦发现经初步证实有希望的含矿远景区,就立即进行详查工作,综合运用各种方法和手段适时抓住并突破测区的关键,依据区域地质和其他有利条件,迅速铺开工作,扩大战果。但应当指出的是,这种迅速铺开工作往往是私人公司(其中不少是外资的公司)为追求高额利润蜂拥而上所造成的,并无统一的计划和组织。
哈默斯利铁矿区为一长500km、宽160km的铁矿盆地,在其整个勘查过程中,大力采用航空地质测量,重点放在迅速踏勘受地层控制的1个含铁建造上,仅4年时间,就大体上得到了查明。该铁矿区位于西澳北部半沙漠地带,地质工作基本上空白。该区因长期受风化侵蚀,地形切割较深,铁矿体大多裸露地表,易于发现。据说,首先是牧人在寻找牧场和水源时在哈默斯利山偶然见到的,后于1961年才引起地质勘探部门的重视。稍后,康辛里奥廷托公司(必拓公司的前身之一)的勘探部门正式进入该区工作,最初着眼的是古近纪-新近纪褐铁矿矿床,采用的是地面地质详查、航空照片解译和大比例尺航空调查,结果除了证实褐铁矿矿床的分布范围和品级外,还发现一些当时看来规模较小的、但品位高而与下元古界碧玉铁质岩建造相伴生的赤铁矿矿床,并同时确定了主要的含矿层位和含矿层的性质。接着,1962年仅由3名地质人员利用航空照片,以直升飞机和汽车为交通工具,对12000km2的面积做1∶4万(与航空照片比例尺相同)的地质填图。工作重点放在迅速踏勘明显受地层控制的一个含铁建造上,同时也包括对所有铁质角砾岩以及赤铁矿矿床的圈定。随后,1962年10月又发现了芒特—汤姆—普赖斯铁矿。自1963年2月至1964年7月,仅1年多的时间,经对该矿床评价,获得含铁64.1%矿石储量5.5亿吨。仅康辛里奥廷托公司自1961年进入该区到1964年,大致4年就总计查明铁矿石49亿吨,包括品位50%~57%的褐铁矿和品位60%~67%的赤铁矿。
又如,西澳卡姆巴尔达镍矿原是一个老的金矿区,虽然早年有人在区内废石堆中找到两块镍矿标本,但一直未予重视。到1964年,有人又从金矿老峒的废石堆中拣到一些含镍褐铁矿样品,经检查,也只发现了一些锡铁矿帽的小而孤立的露头。后来,由于进行系统的填图工作,发现这些褐铁矿露头位于超基性岩体与其下面的变玄武岩的接触带上,经研究推测深部可能有原生硫化物矿化。于是,1965年8月开始物化探工作,结果发现了许多激发极化异常和含镍的地球化学异常。紧接着根据这些异常进行钻探,1966年1月底第一个钻孔打到了厚近3m,含镍8.3%的硫化镍矿石,到6月探明矿石储量72.4万吨,1976年6月即已投产。此外,在该矿床发现后,他们还对该矿床所在的绿岩带进行了大规模的找镍工作,4年内已在澳连续找到了20余个镍矿床。
F. 在澳大利亚关于采矿的公司
澳大利亚矿源丰富,特别是西澳。但澳洲的大矿场很多是由国际大公司操纵的,比如BHP ,RIO TINTO,有很多矿场。
也有很多中小型的,所有的矿区工作基本多是高新的,因为都在偏远地带。
国内学的采矿和澳洲的采矿有很大的区别,澳洲非常机械化。
楼主想出国工作的话最主要要学好英文,然后上矿区网站找工作吧,相对还是比较容易的。
G. 澳大利亚有多少家矿企在西澳的Perth 珀斯
几乎所有澳洲的矿企在珀斯都有办公室或分公司,世界五大油企也在珀斯设立分公司。你可以直接上西澳政府的能源与矿业部分查找。