『壹』 水源區的主要生態環境問題
3.2.1 水源區水環境狀況
丹江口水庫在河南省境內主要匯水支流為老灌河和丹江。老灌河在南陽境內河流長146.4km,流域面積2523km2,屬山區型河道,具有洪水猛、變幅大、縱坡陡、沙石多的特點。丹江發源於山西省商縣秦嶺蘭關,自北向南經陝西省商南縣進入河南省淅川縣,至湖北省均縣丹江口匯入漢江,幹流全長390km,至豫鄂交界處集水面積14714km2,在河南省境內幹流長117.4km,在河南省境內流域面積5592km2。
根據南陽市地表水環境功能區劃結果,丹江淅川縣段劃為Ⅱ類水質;老灌河西峽縣城以上劃為Ⅲ類水質,西峽縣城以下至擋子嶺劃為Ⅳ類水質(擋子嶺斷面為西峽老灌河出境水控制斷面,接納了西峽縣工業廢水和縣城生活污水);淅川縣城以下至張營劃為Ⅲ類水質(張營斷面為淅川縣老灌河入丹江口水庫控制端面,主要接納了淅川縣工業廢水和縣城生活污水);丹江口水庫庫區河南省區域內地表水功能區劃為Ⅱ類水質(表3.8)。
表3.8 南水北調中線工程取水源頭匯水區域控制斷面水質情況
根據南陽環境部門在南水北調中線工程丹江口水庫匯水區域的丹江布設的監測斷面和老灌河布設的監測斷面進行的水質監測結果,不同斷面水質狀況如下:
(1)丹江界牌斷面,豐水期超過Ⅱ類水質;枯水期和年均值水質均符合Ⅱ類水質標准,符合功能區劃水質類別,影響因素主要是豐水期有機物和氨氮。
(2)丹江史家灣斷面,豐水期超過Ⅱ類水質;枯水期水質為Ⅱ類;年均值超過Ⅱ類水質;總氮超標。
(3)老灌河擋子嶺斷面,豐水期水質滿足Ⅳ類水質標准;枯水期超過Ⅳ類水質標准;年均值符合Ⅳ類水質標准。
(4)老灌河張營斷面,豐水期超過Ⅲ類水質標准,其中COD(化學需氧量)稍超標,氨氮超標1.73倍,總氮超標1.79倍;枯水期超過Ⅲ類水質標准,其中COD超標2.97倍,CODMn(高錳酸鉀法測COD)超標2.02倍;年均值超過Ⅲ類水質標准,COD超標2.25倍,CODMn超標1.08倍。西峽縣擋子嶺斷面以點源有機型污染為主,淅川張營斷面,豐水期以面源氨氮污染為主,枯水期以點源有機型污染為主。
(5)南水北調中線工程渠首取水口處陶岔,豐水期、枯水期和年均值超過Ⅱ類水質標准,超標因子為總氮和總磷,主要由面源污染引起。
3.2.2 水源區環境污染形勢嚴峻
水源區環境污染,包括點源污染和面源污染。工業污染是點源污染的主要原因,農業生產中大量使用農葯、化肥和農膜是面源污染的主導因素。
南水北調中線工程要求丹江口水庫庫區水質要達到國家地表水Ⅱ類水質的要求,規定丹江口水庫水源地水質總磷不能超過0.02mg/L,總氮不能超過0.04mg/L,氨態氮不能超過0.5mg/L。丹江口水庫庫區水樣檢測結果,庫區水質大多數指標滿足Ⅱ類水質要求,其中總磷濃度為0.02~0.05mg/L,總氮濃度為1.46~1.60mg/L,總磷、總氮明顯超標。對超標成分的分析,主要是由於污水、農葯、化肥、人畜糞便及生活垃圾污染形成的面源污染引起。
3.2.2.1 工業污染
水源區工業污染的狀況不容忽視。一是工業產業結構不盡合理,重污染的造紙、化工、制葯、釀造行業在工業生產總值中所佔比重還比較大,工業廢水是造成地表水體污染的主要因素。二是水源區所有城鎮沒有生活污水處理廠和垃圾處理廠。隨著城市化進程的加快和城鎮框架的拉大,生活污水和生活垃圾污染將會日趨嚴重。三是地處源頭地區的山區縣地方財政困難,對城鎮建設投入不足,縣城和主要城鎮沒有統一的排水體系,工業廢水、生活污水與雨水沒有實行清污分流,混合排入地表水體,廢水直接排入河道,造成老灌河乃至丹江口水庫水體的污染。根據南陽市環保局監測結果,水源區西峽、淅川、內鄉3縣2003年的廢水污染物排放情況表3.9。
表3.9 水源區水污染物排放情況(2003年)
注:據南陽市農業局,2004,南水北調水源區面源污染情況調查報告。
3.2.2.2 農業生產中大量使用農葯和化肥
南陽境內庫區流域屬農業主產區,種植業佔主導地位。據測算,丹江口水庫水源地4縣36個鄉鎮111.4萬畝耕地年化肥投入量為4.35×104t(折純),用量最大的是氮磷化肥。按全國平均水平30%~40%的化肥利用率推算,年土壤固定、空氣揮發和滲入地下水、匯入地表徑流的流失量達(2.61~3.045)×104t;水源地年農葯施用量275t,品種多為殺蟲劑、殺菌劑、除草劑等,對環境造成危害的是含磷、砷、汞類高毒高殘留農葯。農葯除40%被農作物及害蟲吸收分解外,一部分揮發入空氣,大部分殘留在土壤地表滲透到地下水或隨雨水沖刷匯入地表徑流流入庫區,造成污染。據調查推算,化肥、農葯對庫區總磷超標的貢獻率超過75%。水源地庫區年農膜覆蓋21.32萬畝,農膜使用量704t,按平均殘留率5.88%計算,每年殘留地膜41.39t。殘留在農田中的農膜難以分解,影響耕作,少部分分解物釋放出有害物質也污染土壤和地下水。
3.2.2.3 畜禽糞便及生活垃圾量逐年增大
隨著農業生產結構的調整,畜牧養殖業發展迅速,畜牧養殖業造成的面源污染問題也越來越突出。據調查統計,丹江口水庫匯水區現有規模養殖場超過200個,畜禽散養情況普遍,年畜禽糞便排放量超過826×104t,糞便簡單處理率僅為59.5%,糞便排放隨意性強,氮、磷、COD等大量富營養物質直接或間接排入庫區,造成環境和水體水質的直接污染。丹江口水庫匯水流域內生活污水和垃圾長期直接排放,污染地表水和地下水。
3.2.3 水源區生態環境脆弱
丹江口水庫水源區地處我國南北過渡帶、東西結合部,是一個相對獨立的自然地理單元。目前區內森林植被稀少、質量差,蓄水、固土能力低下。加之不合理的耕作方式,導致生態環境惡化,水土流失十分嚴重。資料表明:1979~1999年的20年間,丹江口水庫的淤積總量為89715.5×104m3,年平均淤積高達4485.775×104m3。按此淤積速度,將會大大縮短丹江口水庫的使用壽命。降水與徑流時空分布嚴重不均,水旱災害頻發。雨季洪水頻發,石沙俱下,冬春乾旱缺水,溝溪斷流,人畜飲水困難,不少地方山區人民往往為吃水要跑幾十千米的路程,嚴重製約了水源區經濟的發展。水旱災害的發生頻率由20世紀50年代的每年0.42次增長到目前的每年0.83次。據南陽市水利部門對淅川縣荊紫關、寺灣、大石橋、滔河4個鄉的調查,近幾年因洪水災害,減少良田500多平方千米;西峽縣自1954年以來,因洪水災害減少耕地0.7×104km2,並以每年3.6%的速度增加。
庫區大量土地被淹沒,淹沒良田2萬多平方千米,7.4萬移民外遷,10萬多移民和反遷移民被後靠安置搬遷到丘陵、低山薄地上。水源區大部分山丘區人口稠密,耕地資源匱乏,其中西峽縣人均耕地不足0.047km2,遠低於全省和南陽市平均水平。耕地後備資源不足,未利用土地中可開墾的土地資源很少,人地矛盾十分突出。隨著丹江口水庫大壩的加高,淹沒地區面積將擴大到1050km2,這一矛盾將會進一步加劇。由於土壤瘠薄,農業產業結構單一和生態環境比較脆弱,當地人民目前尚未擺脫貧困落後的局面。人均年佔有糧食僅340kg,為了生存,農民被迫開荒種地,導致森林資源銳減,加劇了生態環境惡化,使山區農業陷入了「越窮越墾,越墾越窮」的惡性循環中。
丹江口水庫庫區周邊地區以淺山丘陵地為主,溝壑縱橫,地形破碎復雜,坡度陡,植被多為中幼、中齡林和低效林,植被覆蓋率低,防護能力差,自然調節能力低下,枝葉截留及根系固土保水能力減退,生態環境較為脆弱。
3.2.3.1 水源區土壤性能差
水源地土壤以黃褐土、黃粘土或紅粘土為主,質地黏重,易干縮裂縫,通透性差,表土層疏鬆淺薄,既不耐旱,又不耐澇,並易受侵蝕,淺山丘陵區的石灰岩、片岩等抗侵蝕能力差,風化嚴重,對降雨沖擊的抵抗力較弱,極易形成水土流失。
表3.10 水源區林業用地情況 單位:hm2
表3.11 水源區域森林面積及蓄積量
表3.12 水源區林地分類情況
3.2.3.2 水源區氣候與水資源影響
丹江口水庫匯水區域內,氣候屬亞熱帶季風型大陸性氣候,降雨量年際間變化大,受季風影響,降水年內分配不均,汛期降雨量佔全年降雨量的 58% ~ 62%。暴雨集中,強度大,歷時短,入滲有限,容易沖刷侵蝕地表。丹江口水庫南陽境內支流,均屬山區型河道,坡度大,地下水資源量甚微,水資源總量以地表徑流為主,是水土流失的主要動力。水土流失使沙塵及附著在土壤上的農葯化肥殘留量得以匯入地表徑流,流入庫區,造成庫區懸浮物和氮、磷超標,對庫區水質影響較大。
3.2.3.3 水源區森林資源問題突出
一是森林資源分布不均。人們把森林作為一種自然資源對待,對森林的再生性、多功能性和更新周期長認識不足,急功近利,取之於林多,用之於林少,致使有限的森林資源分布極不合理,大部分分布在深山區的河流源頭,生長量偏小,生態系統呈現結構與功能退化狀態,防護效益差。而地處淺山、丘陵平原的下游地區,人口密度大,墾殖指數高,森林資源少,又多是人工幼林,不少地方地表裸露嚴重,是水土流失重災區。二是生態效益低。林分質量不高,低產、低效防護林所佔比重大,生產力水平低。三是林種結構和林齡結構不合理。林種結構不合理,從防護林整體上看,防護林比例仍偏小; 從林齡結構上看,幼中齡偏多,其面積、蓄積分別占整個林分的 95.8% 和 89.4%; 而近成熟-過熟林面積與蓄積分別占整個林分的 4.2%和 10.6%。水源區森林資源情況見表 3.10 至表 3.12。
3.2.4 水源區水土流失嚴重
3.2.4.1 水源區水土流失現狀
表 3.13 給出了水源區土壤侵蝕的不同類別及相關數據。大量的水土流失不但造成水庫淤積,而且使水質質量變差,富營養化程度提高。
表 3.13 水源區土壤侵蝕的類別及相關數據
根據2000年全國第三次水土流失遙感調查資料,丹江口庫區及上游流域南陽境內水土流失面積3369.01km2,年平均土壤侵蝕量約990×104t。水土流失程度大致以淺山丘陵區的中、強度流失逐漸向中山區的輕、微度流失變化,大部分發生在丹江口水庫環庫區周邊的淺山丘陵區和人口集中、植被差、養殖和農業種植區以及交通便利、開發建設項目比較集中的區域。平均土壤侵蝕模數為2938t/km2·a,溝壑密度為2.61km/km2。強度水土流失面積為446.87km2,占水土流失面積的7%,主要分布在西峽312國道沿線、淅川環丹江口庫區等植被覆蓋率較低的荒山荒坡和坡耕地上,以面蝕、溝蝕為主要形式;中度水土流失面積為1369.7km2,占水土流失面積的21.5%,主要分布在西峽縣南部山區,老灌河、淇河等沿河兩岸的狹窄地區和淅川、內鄉、鄧州的環丹江口水庫淺山丘陵區,該區人口密度較大,植被覆蓋率較低(<30%),耕地多為坡耕地,流失形式以面蝕為主,兼有溝蝕,局部有滑坡、泥石流等重力侵蝕;微度、輕度水土流失區總面積為4545.37km2,其中輕度水土流失面積1552.44km2,微度流失區面積2992.93km2,主要分布在西峽中山區和淅川西北山區、丹南山區,海拔較高,山體完整,居民少,森林茂密,交通閉塞,植被覆蓋率較高,大部分為水平梯田、水田及建築區,水域也包括在內,流失形式以面蝕為主,兼有溝蝕(表3.14,圖3.3)。
表3.14 南陽市丹江口水庫及上游流域水土流失強度分級面積及流失量
注:據南陽市水利局,2003,南陽市丹江口庫區及上游水土保持規劃。
3.2.5 水源區礦山地質環境問題
水源區礦產資源的特點是礦種類型較多,礦點多,分布較集中,但大中型礦床較少,多數為小型和礦點,絕大部分為小規模的民采。開采方式多為露天開采,產生大量尾礦棄渣。目前開采較活躍的金屬礦種為釩礦、鐵礦、金礦、輝銻礦等;非金屬礦種有大理岩、石灰岩、石墨、白雲岩等。石灰石礦、大理岩礦和釩礦等,開采極盛,常形成礦山集中分布的群采區。因此,研究區礦山環境地質問題突出。
3.2.5.1 礦山開采引起的礦山環境地質問題
(1)引起土地資源的毀損:采礦佔用和破壞土地。經調查,中型礦區佔用和破壞土地面積一般為2~9hm2,小型礦區佔用和破壞土地面積一般為1~6hm2。例如:在淅川縣城—西廟崗一帶為山間谷地,是大理岩石材加工聚集地,沿G312兩側分布加工廠幾十家。佔地寬20~50m,斷續延伸近20km。棄渣改變、破壞土地現象較為嚴重。
圖3.3 研究區水土流失分布
(2)引起地貌景觀的毀損:露天采礦破壞地貌景觀非常嚴重,毀壞了植被和生態環境。在交通干線兩側的可視范圍內可以看到采礦留下的痕跡,而且還有持續增加的趨勢。大型礦區植被破壞面積為15hm2,中型礦區植被破壞面積一般為1.5~4.5hm2,小型礦區植被破壞面積一般為0.5~2.0hm2。水源區因采礦引起的地貌景觀毀壞主要分布在以下地帶:①淅川縣城—毛堂—西簧一帶,為釩礦采礦密集地,分布采礦點幾十家,采坑沿礦脈分布,寬6~10m,深5~8m,斷續延伸近50km,總面積約100hm2,開礦棄渣就地堆積於山坡,隨處可見,對山體植被及土地破壞較為嚴重,並為水土流失提供了基本條件;②淅川縣蒿坪—大石橋一帶,為大理岩礦采礦密集地,分布采礦點幾十家,采坑沿礦脈分布,寬6~10m,深5~30m,斷續延伸近40km,總面積約80hm2,開礦棄渣就地堆積於山坡,對山體植被及土地破壞較為嚴重,並對丹江風景區有一定影響,也為水土流失提供了基本條件。
(3)地質災害頻繁發生:石灰岩、大理岩、釩礦等礦山在開采過程中,經常發生邊坡失穩、滑坡、崩塌等現象。井下開採的金礦、鐵礦易發生礦坑塌陷現象。礦山排出大量礦渣及尾礦的堆放,除了佔用大量土地、嚴重污染水土資源及大氣外,還經常發生塌方、滑坡、泥石流。尤其是一些鄉鎮集體和個人采礦場,在河床、公路兩側開山采礦,亂采濫挖,亂堆亂放,對河道暢通有一定程度的影響,也為泥石流的形成提供了固體物源。
3.2.5.2 水源區土污染分析
為了解釩礦對土壤的影響,在釩礦采礦分布較密集的毛堂—西簧一帶布設了兩條土質取樣剖面。根據分析結果得出:遠離采礦點釩含量有明顯的遞減趨勢。
3.2.5.3 水源區水環境質量分析
(1)地下水環境質量分析:地下水水環境分析主要通過地下水質量評價和地下水污染評價來實現。
1)地下水質量評價:此次評價選擇pH值、總硬度、溶解性總固體、硫酸鹽、氯化物、鐵(Fe)、錳(Mn)、銅(Cu)、鋅(Zn)、揮發酚類、陰離子合成洗滌劑、高錳酸鹽指數、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氨氮(NH4)、氟化物(F-)、汞(Hg)、砷(As)、鈹(Be)、隔(Cd)、六價鉻(Cr6+)、鉛(Pb)、碘(I)等24項組分作為評價指標。以水質分析資料為基礎,依據單項組分,按《中華人民共和國地下水質量標准》所列分類指標確定該組分的質量類別,為單因子評價方法。根據各單項組分所屬質量類別,依表3.15的規定分別確定單項組分評價分值Fi。
表3.15 各類別單項組分評價分值
按式(3.1)和式(3.2)計算綜合評價分值F。
河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐
式中:F為各單項組分評價分值Fi的平均值;Fmax為單項組分評價分值Fi中的最大值;n為項數。
根據計算的F值,按表3.16劃分地下水質量級別。
表3.16 地下水質量級別判定
2)地下水污染評價:選取地下水質量評價中的24項組分作為評價指標。以《中華人民共和國地下水質量標准》(GB/4848-93)中Ⅱ類水標准限值作為背景值,採用組分綜合法和污染指數法分別對無機污染進行評價。
單項指標的污染指數(I)按式(3.3)進行計算。
河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐
式中:I為某項污染物的污染指數;Ci為某項污染物的實測含量;C0為某項污染物的背景值或對照值,此次取Ⅱ類水標準的上、下限值。
Ci值在區間內,令I=1,如果I值大於區間值的最大值或小於區間值的最小值,分別用Ci值除以區間值的最大值或最小值。
多項指標的綜合污染指數(PI)按式(3.4)和(3.5)進行計算。
河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐
河南省土地資源生態安全理論、方法與實踐
式中:PI為單個樣品多項組分的綜合污染指數; 為各單項組分污染指數I的平均值;Imax為各單項組分污染指數I的最大值;n為項數。
根據計算的PI值,按表3.17劃分污染級別。
表3.17 地下水污染級別分類
最後計算出F值最大為7.19,最小為2.15。質量級別為「良好」和「較差」兩個級別,綜合評價結果與單項組分評價結果一致,即Ⅲ類水屬「良好」級別,Ⅳ、Ⅴ類屬「較差」級別 。
(2)水源區地表水環境質量評價:根據國家標准中基本項目標准限值中的24項指標,選擇pH值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量(CODcr)、生物需氧量(BOD5)、總磷(以P計)、總氮(以N計)、銅(Cu)、鋅(Zn)、氟化物(以F-計)、砷(As)、汞(Hg)、鎘(Cd)、六價鉻(Cr6+)、鉛(Pb)、氰化物、揮發酚類等17項組分作為評價指標。根據分析結果,對水源區水環境質量的評價表明:地下水組分中溶解性總固體、總硬度、硫酸鹽(S02-4)、硝酸鹽(NO3-、以氮計)、陰離子合成洗滌劑、六價鉻(Cr6+)等6項含量差異較大,在礦山及人口密集區附近含量較高,其分布面積較小;地下水質量較好的區域居多。地表水部分河段質量較差,入丹江口水庫的丹江入口處為Ⅱ類水,淇河入口處為Ⅴ類水,老灌河入口處為Ⅳ類水;南水北調中線取水口(淅川陶岔)地表水樣為Ⅱ類水,滿足生活飲用水標准。現狀條件下,采礦活動引起地下水和地表水質量的變化對丹江口水庫水質的影響程度盡管不太明顯,但對地下水和地表水質量已經造成不同程度的污染,應引起高度重視 。
『貳』 南陽段南水北調詳細介紹
南陽段南水北凋主要是從丹江口調水,從白河北上,拓寬運河北上.
『叄』 全國文明衛生城市是哪些
新疆:烏魯木齊市、阿克蘇市、昌吉市、若羌縣
北京:懷柔區、通州區
天津:東麗區、武清區、西青區
河北:邯鄲市、廊坊市、秦皇島市、石家莊市、定州市、遷安市、任丘市、正定縣
山西:晉城市、古縣、孝義市、右玉縣
內蒙古:呼和浩特市、通遼市、烏海市、烏蘭察布市、鄂托克前旗、准格爾旗、扎蘭屯市
遼寧:鞍山市、遼陽市、盤錦市、營口市、鳳城市、海城市、庄河市
吉林:吉林市、敦化市、梅河口市
黑龍江:牡丹江市、伊春市、安達市、海林市
上海:嘉定區、閔行區、徐匯區
江蘇:宿遷市、徐州市、鹽城市、常熟市、丹陽市、江陰市、溧陽市、如皋市、宜興市
浙江:湖州市、麗水市、台州市、長興縣、海寧市、瑞安市、桐廬縣、餘姚市、諸暨市
安徽:安慶市、蚌埠市、淮北市、宣城市、巢湖市、當塗縣、天長市
福建:龍岩市、莆田市、晉江市、石獅市、沙縣、武平縣
江西:贛州市、吉安市、萍鄉市、南昌縣、宜豐縣、玉山縣
山東:濟南市、濟寧市、萊蕪市、日照市、昌邑市、膠州市、萊州市、龍口市、榮成市、乳山市、壽光市
河南:開封市、漯河市、新鄉市、駐馬店市、長垣縣、鞏義市、西峽縣、永城市
湖北:鄂州市、十堰市、襄陽市、大冶市、天門市、宜都市
湖南、衡陽市、湘潭市、瀏陽市、寧鄉市、韶山市
廣東:河源市、清遠市、肇慶市、博羅縣、龍門縣、四會市
廣西:貴港市、桂林市、來賓市、柳州市、:橫縣、憑祥市
海南:海口市、瓊海市
重慶:合川區、江北區、巫溪縣、忠縣
四川:巴中市、德陽市、瀘州市、遂寧市、都江堰市、江油市、米易縣、西昌市
貴州:安順市、遵義市、凱里市、仁懷市、興義市
雲南:昆明市、普洱市、安寧市、大理市、騰沖市
西藏:日喀則市、米林縣、曲水縣
陝西:渭南市、咸陽市、延安市、鳳縣、吳起縣、志丹縣
甘肅:白銀市、嘉峪關市、敦煌市、清水縣
青海:西寧市、格爾木市、互助土族自治縣
寧夏:石嘴山市、永寧縣
『肆』 博愛縣詳細資料大全
博愛縣位於太行山南麓,焦作市西北部,北與晉城市澤州縣毗鄰。東與焦作市區、武陟縣、修武縣接壤,西隔丹河與沁陽市相連,南與溫縣隔沁河相望。
博愛縣轄清化鎮街道辦事處和鴻昌街道辦事處、許良鎮、月山鎮、柏山鎮、磨頭鎮、孝敬鎮、金城鄉、寨豁鄉,總面積435平方公里,耕地面積約30萬畝,人口43.6萬人。
2019年3月,入選第一批革命文物保護利用片區分縣名單。
『伍』 水鎂石(Brucite)
一、概述
水鎂石是自然界含鎂最高的礦物,理論上MgO含量為69.12%。水鎂石礦是一種比較罕見的礦床。左培錦在1985年、劉勁鴻在1987年先報道了產於河南、吉林的水鎂石。1989年國家建材局地質研究所黃強等人在遼寧東部發現了具有工業價值的水鎂石礦床,填補了我國水鎂石礦床資源的空白。
具有工業價值的水鎂石礦床分為兩類,一是塊狀(片狀)水鎂石礦床,二是纖維狀水鎂石礦床。塊狀水鎂石礦床主要分布在遼東、吉林、河南、江蘇等地,纖維狀水鎂石礦床僅產於陝南黑木林。
二、礦物性質
水鎂石屬三方晶系,常呈塊狀集合體、片狀集合體和纖維狀集合體。顏色有白色、黃色、淺綠色、灰色或棕色,硬度2.5,密度為2.35g/cm3。
水鎂石的化學分子式為Mg(OH)2,其中鎂有時部分被鐵代替,變為低鐵水鎂石;有時被錳代替,稱為低錳水鎂石。我國主要水鎂石礦床(點)的化學成分見表2-7-1。
表2-7-1 中國水鎂石礦床的化學成分(wB/%)
三、用途
水鎂石礦床是我國20世紀80年代末新發現和新開發的礦種。它的主要用途如下。
1)作為提煉金屬鎂的優質原料。它含MgO 69%,含金屬鎂41.6%,遠高於目前用來提取金屬鎂的白雲岩中的含鎂量(白雲岩MgO理論值為21.7%)。
2)製造阻燃劑的原料。
3)製造高級耐火材料,通過把水鎂石提煉成方鎂石(MgO)得到高級耐火材料。
4)作為橡膠、塑料、人造纖維、電絕緣材料的添加原料。
5)作為環境保護材料——除硫劑。
6)作為造紙業的弱鹼性反應劑,並代替石灰處理造紙廠的污水。
7)電熔水鎂石還用做電子、核反應堆、核火箭裝備的結構材料。
8)作為紅外線和紫外線設備材料。
9)色澤美觀的水鎂石可作雕刻材料。
10)纖維狀水鎂石的用途與石棉完全一樣,甚至應用范圍更廣。
四、地質特徵
根據成礦地質條件和礦床地質特徵可分中國水鎂石礦床為超基性岩型水鎂石礦床和碳酸鹽岩型水鎂石礦床兩大類。
超基性岩型水鎂石礦床即纖維狀水鎂石礦床,位於大地構造單元過渡帶,受斷裂控制。如陝南黑木林水鎂石礦床實際上是纖蛇紋石石棉與纖維狀水鎂石的復合礦床,礦床自上而下分為三個礦帶,即纖蛇紋石石棉帶、混合礦帶和纖維水鎂石帶。纖維水鎂石礦體由大小不一的扁豆體組成,礦體內以粗網狀脈纖維水鎂石為主,脈體圍岩為蛇紋石,單礦脈長幾米,幾十米甚至百餘米不等。礦脈規模取決於張性裂隙的大小,往往多條脈組成一條復礦脈或礦帶,由多條礦帶組成礦體。混合礦帶由纖蛇紋石石棉和纖維狀水鎂石兩種礦石組成,礦帶呈透鏡狀或不規則條帶狀,礦帶內橫纖維蛇紋石石棉脈與縱纖維水鎂石脈相互穿插,二者含量互有高低。這類礦床僅分布在陝南。
碳酸鹽岩型水鎂石礦床產於穩定地台區,遼東地區產出的水鎂石礦床是這種類型的典型代表。含礦建造為遼河群大石橋組和里爾峪組。大石橋組主要分布於遼東半島,向東北延伸至吉林集安一帶,岩石組合主要為菱鎂大理岩,白雲石大理岩和大理岩。該組中除產出水鎂石外,還盛產菱鎂礦、滑石、岫岩玉、透輝石、透閃石等。里爾峪組呈北東向分布於營口、鳳城、寬甸至吉林集安一帶,岩石組合主要是菱鎂大理岩、黑雲斜長變粒岩、淺粒岩等。其中產出許多我國最重要的硼礦床,構成硼礦帶。水鎂石礦產於硼礦的頂、底板中,因此水鎂石礦床的層控性明顯,菱鎂大理岩、白雲石大理岩等是其礦源層。礦床分布於花崗岩體周圍,岩體的存在與水鎂石的形成有密切關系。水鎂石礦常與菱鎂礦、滑石等礦床形成成礦系。水鎂石礦體形態為不規則透鏡狀、似層狀,產出規模較小,厚幾米至十幾米,延長幾十米、一二百米不等。礦石交代關系清晰,礦體與圍岩呈逐漸過渡關系,礦體中常見大小不等的大理岩殘面體,殘面體中也有水鎂石存在,顯微鏡下也可見水鎂石交代白雲岩的現象,這些情況足以說明水鎂石礦床形成與熱液交代有密切關系。根據礦物組成和結構構造,水鎂石礦床可分為兩種自然類型。一是塊狀水鎂石礦石,白、灰白、淺黃色,塊狀構造。水鎂石以顯微纖維或片狀集合體產出。礦石主要由水鎂石組成,水鎂石含量大於90%,含少量脈石礦物,如蛇紋石、白雲石、方解石、菱鎂礦等。礦石化學成分較純,MgO含量大於60%。該礦石為最常見的礦石類型。二是片狀水鎂石礦石,礦石為白色、灰白色、黑灰色,水鎂石以較大的晶體產出。礦石中水鎂石含量為30~70%,脈石礦物較多,包括蛇紋石、方解石、白雲石、菱鎂石、滑石等,礦石化學成分不純,MgO含量小於60%。
五、礦床分布
水鎂石礦床所處的大地構造環境主要有兩種,一種是蛇綠岩套,只有蛇綠岩套分布的地區才有可能在熱液蝕變作用下形成纖維狀水鎂石。另一種是地縫合帶附近的洋殼沉積殘片。鎂質大理岩的原岩應是白雲岩、菱鎂礦等,經區域變質作用或熱液交代作用才形成水鎂石礦。因此,大地構造環境控制了水鎂石礦床的形成和分布。
水鎂石礦層具有明顯的層控性。雖然纖維狀水鎂石礦床實例少,目前還難以判斷其是否具有層控性質,產於遼河群大石橋組、里爾峪組里的水鎂石礦床的層控性還是非常明顯的。從吉林集安、河南西峽、江蘇六合水鎂石礦床(點)的產出時代看,它們一般都比較老,其成礦母岩均是元古宙形成的。
水鎂石礦床的地理分布與大地構造環境和含礦建造的分布密切相關。目前,已在遼寧鳳城、寬甸、牡丹江、營口、吉林集安、河南西峽、江蘇六合、陝南黑木林等地找到多個水鎂石礦床。如果進一步找礦,可以預見將有新的更大的發現。
六、可供資源
水鎂石的用途十分廣泛,因而資源量的需求應是很大的。當前,雖然水鎂石的MgO含量很高,是提煉金屬鎂的優質原料;由於工藝、裝備和成本等問題的制約,水鎂石礦用於提取金屬鎂還處於初期工作階段。如果這個用途一旦打開,其經濟價值是無可比擬的,可供資源就會吃緊。目前,水鎂石作為一種阻燃劑,也很緊俏;其阻燃效果很好,市場前景不錯。從長遠看,水鎂石資源將會告急。應從現在開始,進一步加強水鎂礦的找礦評價工作,為我國經濟社會的進一步發展作出應有的貢獻。