吉林省硼礦資源現(xiàn)狀與開發(fā)利用前景

婁雪家等

[摘要]本文根據(jù)吉林省礦產(chǎn)資源利用現(xiàn)狀調(diào)查工作總結(jié)了吉林省硼礦資源特征和利用現(xiàn)狀，雖然吉林省高品位硼礦已消耗殆盡，隨著市場對硼礦資源的需求增大，將促進低品位硼礦或難選硼鐵礦的開發(fā)利用。

[關(guān)鍵詞]硼礦 吉林省 資源現(xiàn)狀 開發(fā)利用前景

[中圖分類號] P619.21 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-58-2

1資源概述

硼是用途廣泛的重要非金屬元素，中國的硼礦資源比較豐富，已探明硼資源總儲量為4 9080kt，其中90%以上集中分布于遼寧、吉林、青海和西藏4個省區(qū)（2014，孫青等）。其中吉林省位居全國第四（2010年邵世寧，熊先孝），吉林省硼礦全部分布在集安市清河一帶下元古界集安群螞蟻河巖組中，與遼寧東部共同形成長達300多km，寬約50km的遼東-吉南沉積變質(zhì)型硼礦成礦帶，目前共有硼礦區(qū)13個，累計查明B2O3資源儲量665.67kt，幾十年來，硼資源被過度無序開采，使得以硼鎂礦為代表的易開采型硼富礦現(xiàn)已瀕臨枯竭，已消耗資源儲量335.65kt，保有資源儲量330.02kt，保有資源多為難選的硼鐵礦。

2礦床的分布及特征

2.1礦床分布特征

吉林省硼礦床集中分布在集安市北部，大地構(gòu)造位于華北陸塊（Ⅰ2）華北東部陸塊（Ⅱ3）膠遼吉裂谷（Ⅲ5）的集安裂谷盆地（Ⅳ15）內(nèi)。按礦床規(guī)模分，中型礦區(qū)2個，小型礦區(qū)11個。成因類型為火山沉積-變質(zhì)改造型硼礦（張景山，1994），古元古代，這一區(qū)域產(chǎn)生近EW向的張裂斷陷盆地—遼-吉古裂谷，并沉積了一套鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造， 即集安群含硼地層（吉林省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1988），呂梁運動使遼-吉古裂谷閉合，集安群發(fā)生褶皺，巖石遭受綠片巖相-角閃巖相的區(qū)域變質(zhì)（賀高品等，1998）和強烈的混合巖化（張秋生，1988），形成非金屬鎂質(zhì)成礦系統(tǒng)（蔡克勤等，2000）。

2.2地質(zhì)特征

2.2.1地層

硼礦的控制地層主要為早元古界集安群螞蟻河組。主要巖性為磁鐵淺粒巖、黑云變粒巖、蛇紋石化大理巖、橄欖大理巖、斜長角閃巖、含硼蛇紋巖、菱鎂蛇紋巖、鎂質(zhì)大理巖、電氣石變粒巖，其均呈大小不等殘留體分布于早元古界鉀長花崗巖中。

硼礦體嚴格受地層層位控制，螞蟻河組有上段、中段、下段三個含硼層位，以上段含礦層為主，后兩者次之。上段含礦層層位穩(wěn)定，位于荒岔溝組之下90m-180m，電氣石變粒巖（標志層）之下10m-15m。

2.2.2褶皺變形對硼礦體賦存的控制

下元古界集安群遭受區(qū)域變質(zhì)的同時地層發(fā)生強烈褶皺變形。這種變形對硼礦的富集、礦體賦存起控制作用。從已知硼礦床礦體賦存部位看，大多數(shù)礦體賦存于褶皺核部。集安群有三期以上變形，多期褶皺迭加，兩期以上褶皺迭加處是硼礦體賦存的最佳部位。

2.2.3區(qū)域變質(zhì)對硼礦富集的作用

下元古界集安群普遍遭受區(qū)域變質(zhì)及混合巖化作用?；旌蠋r化作用產(chǎn)生熱能，使硼元素發(fā)生生活化遷移，向有利于硼賦存部位遷移富集成礦，混合巖化作用產(chǎn)生熱液交代圍巖（鎂質(zhì)大理巖）生成硼鎂石。區(qū)域上由西向東混合巖化作用逐漸增強，硼化亦增強。

2.3礦床特征

區(qū)域硼礦體一般長170m-250m，厚度5m-15m，最長1050m。礦體均賦存于中上部蛇紋巖、菱鎂礦蛇紋巖中。礦體多為盲礦體，成群出現(xiàn)，平行迭置的礦體最多層數(shù)可達三層。礦石結(jié)構(gòu)常見有粒狀變晶結(jié)構(gòu)、包含變晶結(jié)構(gòu)；熱液交代結(jié)構(gòu)顯著，表現(xiàn)為粒狀、纖維狀、鱗片狀交代殘余結(jié)構(gòu)及火焰狀結(jié)構(gòu)；硼鎂鐵礦石見“丁”字形分解殘骸結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造，有典型的條帶狀、條痕狀變質(zhì)構(gòu)造；過渡類型的團塊狀、斑點狀構(gòu)造；典型熱液交代的云朵狀、塊狀、脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造。

礦石礦物組合：礦石礦物為硼鎂石，脈石礦物以蛇紋石、菱鎂石為主，白云石、方解石、橄欖石、磁鐵礦次之，綠泥石少量。

2.4礦石類型及可利用性

2.4.1礦石類型

集安市硼礦礦石的工業(yè)類型較為為簡單，為單一型硼礦石或主要硼礦石，多數(shù)適合手選，主要為以硼鎂石為主礦石，其次為以硼鎂鐵礦為主。

2.4.2可利用性

按可利用性我省硼礦石分為三種：

（1）易選礦石，以硼鎂石為主，選礦工藝簡單，大部分易選礦資源枯竭；

（2）低品位礦石，B2O3品位多在1%-3%之間，不易開采，造成硼資源浪費；

（3）難選礦石，是以硼鎂鐵礦為主，選礦工業(yè)沒有解決，一直沒有開采利用。

3資源現(xiàn)狀

3.1查明資源儲量

吉林省硼礦床產(chǎn)地和資源儲量非常集中，全省13個核查礦區(qū)全部分布在通化地區(qū)集安市，累計查明B2O3資源儲量665.67kt，按規(guī)模劃分中型礦區(qū)2個，資源儲量578.51kt，占累計查明量的75.56%；小型礦區(qū)11個，資源儲量187.16kt，占累計查明量的24.44%。按礦產(chǎn)組合分以硼鎂石為主單一礦產(chǎn)資源儲量635.13kt，占累計查明量的95.41%；以硼鎂鐵礦為主礦石資源儲量30.54kt，占累計查明量的4.59%。按控制程度分，111b基礎(chǔ)儲量307.49kt，占查明量的46.19%；122b基礎(chǔ)儲量297.95kt，占查明量的44.76%；333資源量60.23kt，占查明量的9.05%。

硼礦資源按品位從高到低，累計查明硼礦資源儲量品位大于3.00%的658.43kt，占總量的98.91%；品位大于5.00%的629.11kt，占總量的94.51%；品位大于8.07%的426.48kt，占總量的64%；品位大于11%的74.50kt，占總量的11.19%。我省硼礦已查明資源儲量88.81%均屬貧礦，見圖2。

3.2資源儲量利用情況

集安市硼礦資源已占用保有資源儲量17.56kt，占累計查明資源儲量的2.64%，未占用保有資源儲量312.46kt，占累計查明資源儲量的46.94%，消耗資源儲量335.65kt，占累計查明資源儲量的50.42%，未有壓覆資源。全省累計查明資源儲量占用結(jié)構(gòu)見圖3。

4資源特征與開發(fā)利用前景

4.1集安市硼礦資源特征

（1）集安市硼礦保有資源儲量非常集中，是吉林省唯一硼礦產(chǎn)地。

（2）集安市硼礦產(chǎn)資源貧礦多，富礦少。小型礦床多，中型礦床少，且基本都已停采。

（3）硼礦中伴生組分Fe、Mg具有綜合回收利用價值。

（4）查明資源儲量以硼鐵礦石、硼鎂礦石為主，共生的有鐵礦。

（5）工業(yè)類型較為簡單，以單一礦產(chǎn)（硼鎂石）為主，易選，其次為硼鎂鐵礦。

4.2資源利用現(xiàn)狀

幾十年來，硼資源被過度無序開采，使得以硼鎂礦為代表的易開采型硼富礦現(xiàn)已瀕臨枯竭，我國的硼礦資源屢屢告急，高品位硼礦已消耗殆盡，對于硼鎂石礦（白硼礦）資源來說，雖然品位較高，隨著剩余儲量的逐年減少，開采難度也逐漸加大。集安市硼礦中9個礦區(qū)存在保有資源儲量，4個核查礦區(qū)資源儲量全部消耗，目前只有3家硼礦開采企業(yè)，占用保有資源儲量154.34kt，不具有足夠的資源儲備，按現(xiàn)在產(chǎn)能其靜態(tài)保障年限最長也只有10年，現(xiàn)有礦山不同程度的面臨資源枯竭的問題。未占用保有資源儲量開發(fā)利用面臨著一定困難：部分礦區(qū)礦石品位偏低，選礦工藝沒有解決，近期難以開采利用，如二道陽岔硼礦、文字溝硼鐵礦；未占用保有儲量規(guī)模小，經(jīng)濟價值低，規(guī)模型開發(fā)不經(jīng)濟，保有儲量達不到礦山設(shè)計年產(chǎn)能力，近期難以開發(fā)利用。

4.3開發(fā)利用前景

近年隨著市場對硼礦資源的需求增大，很多投資者將目光投向了低品位硼礦或難選的硼鐵礦，選冶技術(shù)上磁重法、磁選法和磁浮聯(lián)選等選礦技術(shù)的應用提高了低品位硼礦的利用，火法分離法、硫浸法（張麗清，2014年）等工藝使得硼鐵礦得到綜合利用，同時硼鋼等合金的生產(chǎn)也將加快了文字溝等硼鐵礦的開發(fā)利用，隨著選冶技術(shù)和工藝的提高，吉林省的硼礦資源開發(fā)將重獲生機。

Resource Situation and Exploitation Prospect of Boron Ore in Jilin Province

LOU Xue-jia1，WANG Lang2，Li Ding-ding 1，ZHANG Da-wei1，3

（1.Team 606，Bureau of Non-ferrous Geological Exploration of Jilin Province，Tonghua，134002；2.Northeastern Jiangxi Geological Party of Bureau of Geology and Mineral Resources of Jiangxi Province，Shangrao 334000，3.Jilin University ， Changchun 130012）

Abstract： Based on the work of mineral resources utilization survey in Jilin Province，This paper summarizes the resource characteristics of boron ore and the utilization in Jilin Province. Although the high-grade boron ore has depleted， the increasing market demand will promote the development and utilization of the low-grade boron ore and ludwigite.

Key words： Boron ore， Jilin Province， Situation of resource，Exploitation prospect

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