浙江省明矾石的分布与勘查
明矾石是提取明矾,综合生产钾肥、氧化铝和硫酸的矿物原料,广泛用于农、牧、渔、轻化、冶金和建材工业部门。
明矾石矿是浙江省的重要优势矿种之一。探明资源储量占全国总量的53%,居全国之首,主要分布在苍南、平阳、瑞安三县市,萧山、鄞县也有矿产地。
浙江省已探明资源储量矿产地10处,其中苍南矾山的鸡笼山、水尾山,瑞安仙岩和萧山岩山等4处为大型矿床;苍南矾山的大岗山、瑞安平阳坑、鄞县凤凰山等3处为中型矿床。明矾石保有资源储量9104万吨(矿石量约2.25亿吨)。
浙江省明矾石矿开发利用历史悠久,新中国成立前有少数地质学家做过调查工作,但系统的矿产勘查工作则在新中国成立之后,主要是少数几个矿区勘查。
一、苍南县矾山明矾石矿(原平阳县矾山明矾石矿)
矾山镇誉名“矾都”,早已闻名国内外。矾山明矾石矿区位于浙闽山地中部,呈一盆地,矿区勘查面积约48平方公里,是我国惟一的钾明矾石矿产地。矾矿产于凝灰岩中,层位稳定。可分上、下两矿带,各含3个矿层,共6层矿。上矿带规模大,品位高,单矿层厚2.14米~18.19米,最厚32.20米,可分钾明矾石和钠明矾石,以钾明矾石为主。目前主要用“水浸法”提炼单一产品“明矾”。温州化工厂采用“还原热解法”生产钾肥、硫酸和氢氧化铝。
矾山矿区分5个矿段,其中水尾山、鸡笼山两矿段详勘,大岗山、马鼻山两矿段详查,坪棚岭普查。累计探明储量矿石量2.4亿吨,其中工业储量0.74亿吨,远景储量1.66亿吨,暂难利用储量O.98亿吨。
鸡笼山矿段在新中国成立前后均为炼“明矾”的矿源地,采、炼至今。水尾山矿段为拟建10万吨级综合利用明矾石大厂的矿源地。
矾山明矾石矿的发现传说不一,传云最甚者为明代。相传永嘉县郑、朱两氏曾避难于今苍南县东南海边,垒石为灶,石受烧烙,偶因泼水其上,见凹塘里有白色结晶物出露,疑之,重复烙他石试皆然,尝之有苦涩感,并具净水、治病作用,取名为“明矾”。郑、朱两氏各择一山开采烧炼之,传至今日。
据章鸿钊《古矿录》和《浙江省平阳县志》记载,矾矿明初已有开采,与民间传说相吻。明矾石矿采、冶历史悠久,但从事地质调查工作始于1927年,正规勘查是在新中国成立以后。
中华人民共和国成立前,浙江省政府矿产调查委员会和中央研究院地质研究所宋雪友、屠宝章、叶良辅、张更、丘捷、陈恺等进行实地考察。宋雪友、屠宝章于1928年著有调查报告,提到平阳有三处矾矿以及矾矿特征等。叶良辅、张更、丘捷、陈恺四人于1929年第一次进行详细考察,并于1931年发表《浙江平阳之明矾石》,略估储量20亿吨。1934年4月进行第二次实地考察,测量矿坑、矿层、详估储量。编写《研究浙江平阳矾矿之经过》。估算储量2.6亿吨,富矿占50%。
中华人民共和国成立后,1949年12月~1950年3月,浙江省地质调查所章人骏、高德芳、孙山河在矿区进行1:7500地质测绘及剖面测制,著有《浙江平阳矾山矾石矿》,全面研究了矿床地质,惟估算储量仅O.62亿吨。
1956年以后,矿区先后进行过五次不同程度的勘查,投人大量工作量,仅钻探就达42855米。
1956年,地质部华东地质局三三一地质大队孙岳等对矿区进行检查,远景地段逐步转入勘探。矿区划为第Ⅱ勘探类型,勘探手段以钻探为主配合坑探,采用100米×50米网度求A级储量,200米×100米求B级储量,200米×200米求C级储量。至1958年10月,基本结束勘探。投入主要实物工作量:1:50000地质测量400平方公里,1:2000地质测量4平方公里,钻探16022米。1959年1月提交《浙江省平阳矾山街明矾石矿地质勘探总结报告》。该矿床首次确定勘探类型,并按正规网度进行系统勘探,对矿区地质、矿石质量进行详细研究,首次提出以硫酐(SO3)计算明矾石矿中明矾石含量,为后来矿区工作和明矾石矿地勘工作打下基础。
1963年3月~12月,温州地质大队陈益朗等对已有矿区资料进行综合研究,投人少量探矿工程,补做部分工作,按照新的工业指标圈定矿体,重新编写报告。1964年6月,提交《浙江省平阳县矾山街明矾石矿中间地质勘探报告》,大大提高了矿区及矿床地质研究程度,是一份较好的报告。但矿区一些工作布置不尽合理,工业储量的分布,深部多于浅部。
1965~1968年,省重工业厅地质大队(后部分并人省地质局第二地质大队)张展鹏等为解决储量分布不合理、部分地段勘探程度不够等问题,对鸡笼山、水尾山两矿段进行补充地质勘探工作。投入钻探9859米。1972年5月提交《浙江省平阳县矾山明矾石矿补充地质勘探报告》。1976年省储委审查批准利用储量0.985亿吨,暂难利用储量0.5856亿吨。
1981年3月,省化工地质大队蔡剑武、陆华耕等为控制矿区深部边界,对水尾山、鸡笼山矿段深部开展详查工作。近4年工作投入钻探11789米,1984年提交《浙江省苍南县矾山明矾石矿水尾山矿段详细普查地质报告》。同年12月省化工地质大队批准报告新增表内储量(C+D级)1.1亿吨,暂难利用储量0.59亿吨。1985年3月,该队陆华耕、冯光化等依据浙江省和温州市政府拟在浙南建10万吨级钾肥综合利用明矾石厂对资源的需要,对水尾山矿段进行补勘。钻探为主配合坑探,对1、5、4号3条主矿体以100米×100米网度求B级储量,200米×200米网度求C级储量,400米×200米网度求D级储量。1986年10月结束补勘,完成钻探5185米。1988年8月提交《浙江省苍南县矾山明矾石矿区水尾山浅部补充勘探地质报告》。1989年省储委批准工业储量O.53亿吨,远景储量O.35亿吨。水尾山浅部、深部的补勘、详查,为综合利用明矾石矿,满足矿山设计提供可靠的地质依据。
矾山明矾石矿采冶已有300余年的历史。中华人民共和国成立前,由矾商独家经营。1949年9月,浙江省政府成立“平阳明矾管理处”。新中国成立后,矾业迅速发展,1956年成立“平阳明矾石厂矿联合公司”,后改为“平阳矾矿”至今。
矿区主要开采鸡笼山矿段,矾矿的矿石回收率只达40%~50%,提炼单一产品“明矾”,由于生产工艺落后,设备简陋,有用成分未能充分利用,“三废”量大。
温州化工总厂于1965年10月采用先进的“还原热解法”工艺综合利用明矾石的中试装置,正常运行10年,生产钾肥、硫酸、氢氧化铝。1988年12月化工部、浙江省政府决定利用世界银行贷款,由苏联铝镁设计研究院协助设计建立10万吨级综合利用明矾石大厂,由于资金所限,至今尚未形成大规模开发。
二、瑞安市仙岩明矾石、黄铁矿
仙岩明矾石矿矿区面积3.56平方公里。矿床由大型黄铁矿和中型明矾石、金红石矿组成的大型矿床。矿体是次生石英岩中相对富集的矿物相带。含矿带长大于1400米,已控制1100米,厚300米~700米,最大延深700米。圈出9个矿体,包括5个黄铁矿矿体(其中3个为主矿体),两个明矾石矿体和两个金红石矿体。呈似层状、透镜状产出。长400米~700米不等。3个黄铁矿主矿体,延深176米~595米,矿物成分以石英、黄铁矿为主;明矾石矿体长600米~650米,延深364米~480米,平均厚56米,平均含S0314%,矿物成分主要有石英、明矾石。省地质局批准累计探明黄铁矿矿石量3108万吨,其中工业储量680万吨,明矾石矿石储量3685万吨,其中工业储量1393万吨。
矿区于1957年初由温州市工业局发现,进行踏勘,提交踏勘报告,认为矿区矿石质量佳,远景较好。
1957年4月,华东地质局331队派员与南京地质学校实习师生对矿区进行实地调查,测有1:50000区域地质草图和1:5000矿区地质草图,估算了储量,编写了报告。
1957年底,省第七地质队开展以明矾石为主要对象的普查工作,1958年9月停止矿区工作。投入钻探
三、萧山市岩山黄铁矿、明矾石矿
岩山矿区面积1.4平方公里。矿体产于中部浅色蚀变带的次生石英岩中。已查明含黄铁矿明矾石矿体3个,铜矿体1个。1号明矾石、黄铁矿体为主矿体,长700米,最大斜深700米,平均厚54.86米。明矾石平均品位SO313.44%,伴生黄铁矿含S 6.36%,矿石类型有明矾石、含黄铁矿明矾石和含金铜明矾石。至1991累计探明明矾石矿石储量3534万吨,其中工业储量1466万吨,暂不能利用储量1407万吨;伴生黄铁矿(标矿)储量399万吨,其中工业储量161万吨。并综合评价铜、银、金等有用组分。矿石可选性较好,经二次选硫、三次选明矾石的简单流程,人选品位S 6.6%,获得品位34.23%的工业用硫精矿,回收率分别为91.92%和74.51%。矿体厚度大,储量块段集中,裸露地表高达200米以上,剥离比小。1958年大办钢铁时期至70年代初期,先后有萧山县地质队,浙江省第六、第二和杭州地质队等在该区开展以找铜、铁为主的矿产普查,为岩山含黄铁矿明矾石矿的发现提供了区域地质资料。1975年,杭州地质大队在萧山楼塔一带元古代双溪坞群轻变质火山岩岩层中开展铜矿普查。同年11月初,省地质局实验室李强鉴定岩山地层剖面标本,首次发现明矾石。1976年4月,省地质局实验室田德辉鉴定ZK2号孔深237米处岩心标本再次发现明矾石,经系统岩矿心劈样化验,肯定了含黄铁矿明矾石矿体的存在。1976年,施法清负责详查评价工作,采用200米×200米网度布设钻探工程,配合平硐进一步控制矿体,探求工业储量。1979年11月结束详查工作。经近4年的详查,肯定该矿是以明矾石为主、多矿种相伴生,具工业价值的综合矿床;肯定双溪坞群轻变质火山岩中浅色蚀变带具有找明矾石的远景。共投入钻探12784米、坑探1232米、槽探4381立方米。1980年10月提交《浙江省萧山县岩山矿区含黄铁矿明矾石矿详细普查和外围普查地质报告》。省地质局批准明矾石和伴生黄铁矿储量,并批准伴生铜1883吨,金330千克,银2.2吨。杭州地质大队当年主要找铜矿,随着明矾石矿的发现,工作部署侧重于岩山明矾石矿区。该队在找矿工作中能及时掌握新的地质资料,通过扎扎实实的基础地质工作,系统对双溪坞群轻变质火山岩系进行细致的分析对比和成矿规律的研究,肯定了双溪坞群中浅色蚀变带具有良好的找矿远景,首次在古老火山变质岩中找到新类型明矾石矿,为寻找同类型矿床起到指导作用。
四、瑞安市平阳坑明矾石矿
平阳坑明矾石矿区面积1平方公里。矿体呈似层状赋存于磨石山群蚀变流纹岩中次生石英岩带内。共有4条矿化带和二条矿体(3号、4号矿体),3号矿体长450米,最大延深480米,平均厚5.15米,品位S03 12.92%;4号矿体长1100米,最大延深400米,平均厚12.88米,含SO3 13.59%,为含钾明矾石贫矿。矿区累计探明明矾石矿石储量903万吨,其中工业储量455万吨。1958年初,该矿为省第七地质队发现。进行为期4个月的普查,采用地表揭露并系统采样,投入槽探3400立方米,提交《浙江瑞安平阳坑纱帽岩矿区普查报告》。认为矾化广泛,但质量较差尚不能利用。 1959年,省第五地质队采用同样手段进行复查,投入槽探1600立方米。经工作认为矿区规模大,构造简单,矿化均匀,且矿体沿走向厚度变化不大。编写《瑞安县平阳坑明矾石矿初步勘探设计书》。1962年,温州地质大队踏勘组又进行1年的地质工作加以核实,编写《瑞安县平阳坑明矾石矿地质简况及今后工作初步意见》。认为:“矿化范围广,以贫矿为主,可采层2~3层”。1973年8月,省化工地质大队胡全亨、季化保、郑延庚等进行普查。采用钻探为主要手段,以200米×200米网度控制矿体的延深,地表加密至100米间距进行系统揭露,基本查明矿体的形态与分布规律。投入钻探1832米、槽探2408立方米。1975年提交《浙江省瑞安县平阳坑明矾石矿下山矿区地质普查报告》。省燃化局批准探明明矾石储量315万吨,其中工业储量159万吨,为大型钾肥厂选址提供了资料依据。 矿区早在1958年由地方国营瑞安县平阳坑钾氮肥厂开采,规模由小到大,至1979年,露天开采矿石量共3万多吨,生产5000余吨钾氮肥。1979年瑞安县投资165万元在县城建立万吨钾肥厂,矿山改名为“瑞安县下山明矾矿”,作为钾肥厂的配套工程进行扩建,计划年产品位40%以上的明矾石矿5.5万吨,服务年限11年。但扩建2年后至1981年,因厂方亏本而停产。
五、其他地区明矾石矿勘查
浙江省明矾石矿勘查,还对一些中小型矿产地断续做过地质工作。1957~1958年,省第七地质队王蕴菲等人对平阳苔湖明矾石矿进行勘查。1959年1月提交《浙江平阳苔湖明矾石矿地质普查勘探总结报告》。1962年10月省地质局审查批准矿石储量C+D级545.8万吨,其中C级77.1万吨。1978年,宁波地质大队开展鄞县凤凰山明矾石矿普查工作。1979年1月提交《浙江省鄞县凤凰山明矾石矿初查评价报告》。次年1月省地质局对报告进行审查,批准矿区D级矿石储量1563.2万吨。1979年,省化工地质队对宁海明矾石矿进行普查。1980年3月,提交《浙江省宁海县梅七狮子山明矾石矿点(黄铁矿化)普查报告》。同期还对新昌永宁明矾石进行普查,1980年4月提交《浙江省新昌县永宁明矾石矿普查评价报告》。1974~1979年,从温州地区地质队到温州地质大队,断续数次对平阳溪南明矾石矿进行普查。1980年温州地质大队提交《浙江省平阳县溪南矿区明矾石、黄铁矿初步普查地质报告》。1978~1979年,温州地质大队对永嘉清水埠发现的明矾石进行普查。1981年6月提交《浙江省永嘉县清水埠矿区明矾石矿初步普查地质报告》。1981年6月省地质局审查报告后批准矿区矿石储量:清水埠矿段D级64.2万吨,龟山矿优D级260.4万吨。
摘自《浙江省地质矿产志》、方志出版社 2003年,标题为编者所加