濱海砂礦

應用於導彈、火箭等領域的砂礦

在濱海的砂層中,常蘊藏著大量的金剛石砂金、砂鉑、石英以及金紅石鋯石、獨居石、鈦鐵礦等稀有礦物。因它們在濱海地帶富集成礦,所以稱“濱海砂礦”。濱海砂礦在淺海礦產資源中,其價值僅次於石油天然氣,居第二位。

用途


濱海砂礦用途很廣,例如從金紅石和鈦鐵礦中提取的鈦,具有比重小、強度大、耐腐蝕、抗高溫等特點,在導彈、火箭和航空工業上廣泛應用。鋯石具有耐高溫、耐腐蝕和熱中子難穿透的特點,在鑄造工業、核反應核潛艇等方面用途很廣。獨居石中所含的稀有元素,像鈮可用於飛機、火箭外殼,鉭可用在反應堆和微型電渡上。據統計,世界上96%的鋯石、90%的金剛石和金紅石、80%的獨居石和30%的鈦鐵礦都來自濱海砂礦,故許多國家都十分重視濱海砂礦的開發。

價值


濱海砂礦具有巨大的經濟價值,它具有分佈廣、勘探、開採、選礦、冶鍊方便等優點,受到濱海各國的重視,已成為世界上大部分獨居石錫石、鋯石、鈦鐵礦、金紅石的重要開採源。中國海岸線漫長、大陸架寬闊、島嶼眾多,發育了各種不同的地質單元和地貌類型,有著良好的成礦條件,形成了豐富的砂礦資源。

分佈


中國的濱海砂礦儲量十分豐富,近30年已發現濱海砂礦20多種,其中具有工業價值並探明儲量的有13種。各類砂礦床191個,總探明量達16億多噸,礦種多達60多種,幾乎世界上所有海濱砂礦的礦物在中國沿海都能找到。具有工業開採價值的鈦鐵礦、鋯石、金紅石、獨居石、磷釔礦、金紅石、磁鐵礦和砂錫等。
中國是世界上海濱砂礦種類較多的國家之一。海濱砂礦主要可分為8個成礦帶,如海南島東部海濱帶、粵西南海濱帶、雷州半島東部海濱帶、粵閩海濱帶、山東半島海濱帶、遼東半島海濱帶、廣西海濱帶和台灣北部及西部海濱帶等。特別是廣東海濱砂礦資源非常豐富,其儲量在全國居首位。遼東半島沿岸儲藏大量的金紅石、鋯英石玻璃石英和金剛石等。中國濱海砂礦類型以海積砂礦為主,其次為混合堆積砂礦。多數礦床以共生、伴生礦的形式存在。海積砂礦中的砂堤砂礦是主要含礦礦體,也是主要開採的對象。不少礦產的含量都在中國工業品位線上,適合開採。
因經受多次地殼運動,中國大陸東部岩漿活動頻繁,為形成各種金屬和非金屬礦床創造了有利條件,鎢、錫、銅、鐵、金和金剛石等很豐富。在大面積分佈的岩漿岩變質岩火山岩中,也含有各種重礦物。現已發現有鈦、鋯、鈹、鎢、錫、金、硅和其他稀有金屬,分佈在遼東半島、山東半島、福建、廣東、海南和廣西沿海以及台灣周圍,台灣和海南島尤為豐富,主要有鋯石—鈦鐵礦—獨居石—金紅石砂礦,鈦鐵礦—鋯石砂礦,獨居石—磷釔礦,鐵砂礦,錫石砂礦,砂金礦砂礫等。
台灣是中國重要的砂礦產地,盛產磁鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、鋯石和獨居石等。磁鐵礦主要分佈在台灣北部海濱,以台東和秀姑巒溪河口間最集中。北部和西北部海灘年產鐵礦砂約1萬噸。在西南海濱,獨水溪與台南間的海灘上分佈著8條大砂堤,最大的長10里,為獨居石—鋯石砂礦區,已采出獨居石3萬多噸,鋯石5萬多噸,南統山洲砂堤的重礦物儲量在4.6萬噸以上,嘉義至台南的海濱又發現5萬噸規模的獨居石砂礦。
海南島沿岸有金紅石、獨居石、鋯英等多種礦物。
福建沿海稀有和稀土金屬砂礦也不少。鋯石主要分佈在詔安廈門東山漳浦惠安晉江平潭長樂等地。獨居石以長樂品位最高,每立方米2公斤。金紅石主要分佈在東山島、漳浦、長樂等地。詔安、廈門、東山、長樂等地均有鐵鈦砂。鐵砂分佈很廣,以福鼎霞浦福清江陰島南日島、惠安和龍海目嶼等最集中。至於玻璃砂和型砂,不僅分佈廣,質量好,含硅率亦高。平潭的石英砂含硅率達98%以上。遼東半島發現有砂金和鋯英石等礦物,大連地區探明到一個全國儲量最大的金剛石礦田,山東半島也發現有砂金、玻璃石英、鋯英石等礦物,廣東沿岸有獨居石、鈮鉭鐵砂、錫石和磷釔等礦。
有些濱海砂礦已向大陸架延伸,如台灣橙基煤礦已在海底開採多年,遼寧大型銅礦也從陸上進行到海底開採,山東的金礦、遼寧某些煤礦以及山東龍口、蓬萊的一些煤層也伸至海底。

開發


濱海砂礦中含量最多的是石英礦物。它可說是唾手可得,取之不盡。石英可提取硅,硅是一種半導體材料,銀灰色,性脆,熔點高達1420℃,從20世紀60年代起,硅就被廣泛應用於無線電技術、電子計算機、自動化技術和火箭導航方面,是整流元件和功率晶體管的理想材料。用硅製成的太陽能電池,能把13%~15%的太陽能直接轉變為電能。這種電池,重量輕,供電時間長。我國發射的人造衛星就採用了這種電池。
熔融石英則是製造紫外線燈管不可缺少的材料,因為一般玻璃會吸收紫外線,而石英卻能讓紫外線通行無阻。目前,石英正日益成為冶金、化工、電器部門的“原料巨人”。海砂中的金剛石也很誘人。金剛石是一種最堅硬的天然物質,向有“硬度之王”的稱號。它是由碳酸組成的結晶體,常成淺黃、天藍、黑、玫瑰紅等顏色。金剛石常被琢磨成寶石。晶瑩剔透的寶石,光華四射,燦爛奪目,非常珍貴。但是,金剛石最大的用途,是用於製造勘探和開採地下資源的鑽頭,以及用於機械、光學儀器加工等方面。近年,人們還發現金剛石是一種半導體,並已應用於電子工業和空間技術等方面。
從海砂里,還可以分選出金紅石、鈦鐵礦等物質。金紅石是一種紅褐色的礦物,形狀好似四方的小柱子,又硬又脆,呈金剛光澤;鈦鐵礦則多呈黑色,粒狀,性脆,具有強烈的金屬光澤。它們是提取金屬鈦的重要原料。鈦是比鐵強韌得多的金屬,比重只有鐵的一半多一點,且不會生鏽,熔點高達1725℃。鈦合金既能經受住500℃以上高溫的鍛煉,又能抗得起-100℃低溫下的考驗。因此,鈦和鈦合金已經成為製造超音速飛機、火箭、導彈等現代武器不可缺少的材料,有“空間金屬”之稱。
濱海砂金展現的前景也很引人注目。它具有分佈廣、儲量大和開採方便等優點。砂金常呈短片狀或顆粒狀,富集於海底的砂層中,常與釩鐵砂、磁鐵砂、鈦鐵砂、獨居石等礦物相伴產出,開採砂金時,還可以兼得這些寶藏。金是一種貴重金屬。有史以來,金礦已開採了6000多年。金被人們稱為“金屬之王”它通常不溶解於普通的化學藥品里,永不生鏽,易於分成不等的重量、體積小而價值大,因而被當作貨幣的材料,社會財富的象徵。金還是一種很好的導體,可以應用在電工和無線電技術等方面。在海砂中,還可以分選出鋯礦石、磁鐵礦、錫礦、黑鎢砂、鈳鉭鐵礦石榴石磷灰石等礦物。