矿石特征（共8篇）
矿石特征 篇1
老郭家铝土矿区, 位于河南省宝丰县城西北方向约25km, 属宝丰县大营镇管辖。该区含矿岩系为石炭系上统本溪组 (C2b) , 由下而上分别为:铁质粘土岩, 呈灰褐、黄褐、灰绿、紫红等杂色, 一般可见页理或薄层状层理, 底部层理不明显, 常见褐铁矿、赤铁矿团块;铝 (粘) 土矿层位, 矿石为结晶粒状、鲕状、豆状结构者品位较高, 为铝土矿或高铝粘土矿, 而致密状多为硬质粘土;粘土质页岩, 呈灰白、灰、黄褐等色, 质软, 具明显页理, 个别地段夹煤线。
1 矿石质量特征
1.1 矿物共生组合
铝土矿组成矿物主要为一水硬铝石, 其次为高岭石等粘土矿物。赤铁矿、褐铁矿在不同矿体、不同的块段中含量高低相差悬殊, 含量为0.51%~34.58%。微量矿物有锆石和榍石, 有时还见方解石、菱铁矿、石英。以一水硬铝石和高岭石共生紧密, 赤褐铁矿亦常与之共生。
1.2 矿石的化学组分
1.2.1 有益组分
矿区参与资源量估算的单工程Al2O3含量最低为40.99%, 最高为66.46%, 全区平均为56.92%。全区工业矿体Al2O3平均含量为60.86%。Al2O3含量的高低首先与矿石所在漏斗状矿体中的位置有关, 一般在漏斗中心的上层Al2O3含量高, 而在漏斗状矿体边部Al2O3含量低甚至无矿。其次与铝土矿层厚度有关, 一般矿体厚度大Al2O3含量高;再次与漏斗状矿体规模一般呈正消长关系。铝土矿中的Al2O3含量与共生组分有着明显的相关性。Al2O3与Si O2、Fe2O3呈反消长关系, 与Ti O2有不太明显的正相关性, 矿石中的烧失量比较平稳。
1.2.2 有害组分
1) 二氧化硅 (Si O2)
矿区单工程Si O2含量最低为3.42%, 最高为43.35%, 全矿区平均12.78%.自矿体中心-边部Si O2含量依次增高, 矿体自上而下Si O2含量具有高—低—高的变化。
2) 三氧化二铁 (Fe2O3)
单工程Fe2O3含量最低0.51%, 最高37.42%, 全矿区平均10.88%。矿石中的Fe2O3含量, 在矿体垂向上, 自上而下逐渐增高。铁质矿物主要为赤铁矿, 形成碎屑及鲕豆及斑点, 少量为褐铁矿, 混晶于铝土矿层中。尚有微量磁铁矿。
3) 其它有害组分
根据多元素分析和组合分析, 硫含量较均匀, 由0.017%~0.088%, 平均值为0.044%, 属低硫型矿石, 主要赋存形式以自然硫和少量黄铁矿细晶浸染状存在。Ca O在铝土矿石中含量甚低。Mg O、P2O5含量也较低, 但K2O+Na2O含量较高。
2 矿石类型和品级
自然类型的划分, 主要依据矿区矿石的结构;工业类型的划分, 根据在全矿区矿石中硫含量均为低S型的特征, 就不再按S含量分类描述。需要说明的是, 矿区的矿石中Fe2O3含量, 以中等和偏高为主, 将在工业矿石类型描述详细说明。矿石品级划分主要依据矿石的Al2O3含量和A/S这两个品级指标的低指标来确定。
2.1 自然类型
2.1.1 稀碎屑状铝土矿
呈灰色、灰白色, 由碎屑和基质两部分组成, 稀碎屑结构, 基底式胶结, 块状构造。碎屑呈白色, 次棱角—次圆状, 直径1mm~4mm, 碎屑含量一般为10%~20%, 主要由粘土矿物和赤、褐铁矿组成, 主要呈较均匀的细砾屑分布。基质 (胶结物) 主要由一水硬铝石和高岭石组成, 均以微鳞片状为主。在矿石中, 间或见少量豆鲕, 豆鲕成份主要为一水硬铝石和赤铁矿。随铁质碎屑和豆鲕含量增高, 矿石品级依次降低。该类型占矿区保有资源量的57%, 对应的工业类型主要为含铁-中铁型铝土矿, 主要为工业矿石。
2.1.2 稀豆鲕状铝土矿
呈灰、浅灰略带紫色, 稀豆鲕状结构, 基底式胶结, 块状构造。松散易碎, 断口粗糙, 比重较大, 豆鲕分为铁质和铝质。豆鲕粒径2mm~7mm, 呈浑圆状, 铝质鲕粒具核层圈状构造, 占10%~20%, 直径1mm~2mm。核心一般为细碎屑, 成分为铝石集合体、粘土矿物碎屑或石英, 圈层为铝石的集合体, 有时鲕粒中包裹着鲕粒成为复鲕。铁质豆鲕成分主要为褐铁矿、赤铁矿, 占10%~20%, 胶结物为隐晶质一水硬铝石和高岭石, 一水硬铝石含量约55%~70%, 高岭石含量为15%~25%, 呈隐晶状及显微鳞片状, 分布于水铝石颗粒之间隙及鲕粒之间隙处。该类型为矿区矿石的较次要类型, 但多为工业矿石的类型, 该类型矿石资源量占全矿区的8%。
2.1.3 豆鲕状铝土矿
呈灰紫色、紫红色, 豆鲕状结构, 块状构造, 少量弱纹层状及薄层状构造。豆鲕含量30%~40%, 豆的成分主要为铁质、次为铝质, 铁质豆粒呈次圆状, 无核层圈构造, 为赤铁矿质细砾, 豆粒直径2mm~6mm, 一般4mm, 铝质豆砾主要为铝石质细砾, 鲕粒的成分和结构构造特征与稀豆鲕状铝土矿中的鲕粒相同。胶结物为隐晶质一水硬铝石和高岭石组成, 高岭石一般占10%~20%, 一水硬铝石一般占40%~50%, 均呈隐晶状及显微鳞片状, 与豆、鲕形成基底式胶结, 局部孔隙式胶结, 该类型也为矿区铝土矿的主要类型, 对应的工业类型多为中—高铁型边界矿石, 对应的品级多为低品级, 占全矿区矿石量的30%。
2.1.4 鲕状铝土矿、豆状铝土矿、碎屑状铝土矿
这些类型的铝土矿在矿区仅为少量, 是上述对应类型铝土矿层中鲕或豆或碎屑相对集中达40%左右的层位, 其特征与上述对应类型相似, 它们之间在垂直或水平方向呈渐变过渡关系。
2.1.5 砾状铝土矿
呈褐灰色、青灰色、灰黑色, 砾状结构, 块状构造。砾石成分为灰黑色块状铝土矿, 砾石呈圆状, 卵圆形, 直径1cm~8cm, 占40%, 胶结物为豆鲕状铝土矿, 其特征与上述豆鲕状铝土矿相似。该类型的矿石仅在矿区L16-Tc9处见及, 虽为少量的类型, 但具有重要的指导意义, 显示了该矿区区铝土矿成因的多阶段性, 也显示了该区铝土矿部分地段具堆积型的特征。
2.1.6 致密状铝土矿
呈灰黄色、褐黄色、灰白色, 隐晶质结构, 致密块状构造。性坚硬, Si O2含量高, 锤击冒火花, 断口呈贝壳状, 光滑。主要由一水硬铝石, 次为高岭石和伊利石, 褐铁矿、石英等组成, 为质量较差的铝土矿, 局部达不到铝土矿边界品位。
2.2 工业类型及其分布
区内铝土矿属品位中—偏低的矿石类型。Fe2O3含量普遍偏高, 难以形成高铝粘土和硬质粘土等共生矿产。Fe2O3含量在不同规模矿体的矿石中相差悬殊, 在同一矿体的不同层位亦相差较大, 依据Fe2O3含量将矿区的矿石工业类型划分为:高铁型铝土矿、中铁型铝土矿、含铁型铝土矿、低铁型铝土矿。
2.2.1 高铁型铝土矿
呈灰紫色、紫红色, 按矿层统计, Fe2O3含量15.76%~32.35%, 平均20.20%, 豆鲕状结构, 块状巨厚层-薄层-弱纹层状构造, 有少量磁铁矿, 使矿层具弱磁性, 在铝土矿矿石中常形成铁质豆鲕及碎屑。常分布在小小矿中以及较大矿体的中下部及边部, 如19号矿体、16号矿体西边、26号矿体西边部, 为质量较差的矿石类型, 相应的铝土矿品级亦较低。
2.2.2 中铁型铝土矿
呈紫灰色、带紫的灰白色, 按矿层统计, Fe2O3含量6.6%~12.40%, 平均8.18%, 主要为稀碎屑状, 稀豆鲕状结构, 块状巨厚层状构造的铝土矿。Fe2O3以赤铁矿、褐铁矿形式存在, 形成矿石结构中的细砾级碎屑和豆鲕, 构成矿区的主要工业矿石层位, 如26号矿体、13号矿体等, 分布在较大漏斗状矿体的中部、内部, 剖面上分布于矿体的上部, 为品级较高的矿石类型。
2.2.3 含铁型铝土矿
矿石呈浅灰色、灰白色, 按矿层统计, Fe2O3含量3.56%~5.60%, 平均5.29%, 主要为稀豆状结构, 块状巨厚层构造。Fe2O3以赤铁矿、褐铁矿形式存在, 形成铁质鲕粒, 少量呈细-微晶分散状混合于铝土矿基质中, 主要在6号、18号矿体中产出, 该类型的矿石品级较高。
2.2.4 低铁型铝土矿
矿石呈浅灰色、灰白色, Fe2O3含量0.51%~1.93%, 平均为1.90%, 豆状结构, 块状中厚层状构造, Fe2O3以褐铁矿形式存在, 主要呈细-微晶状混晶于铝土矿基质中。该类型矿石在矿区仅为少量, Si O2普遍偏高, 形成中—低品级矿石, 该类型矿石分布于25号矿体及13号矿体中。
2.3 工业品级
矿区的矿石品级属中等—偏低的品级类型, 品级类型Ⅳ~Ⅶ级。Al2O3含量中等偏低, 铝硅比相对稍高。较高的Ⅳ级的矿石主要产于26号矿体工业块段中, 占矿区保有资源量的49%, 其它矿体的矿石都为Ⅴ级以下的品级。在矿体内部的上层, 品级相对较高, 下层及漏斗状矿体的边部矿石品级相对较低, 大的漏斗状矿体矿石品级相对较高, 小的漏斗状矿体一般矿石品级较低。
参考文献
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矿石特征 篇2
甘肃省礼县金山金矿床矿石特征及找矿标志
金山金矿床构造位置处于中秦岭海西褶皱带西段,礼县一柞水冒地槽褶皱带,中泥盆统李坝群第二岩性段中,矿体受断层破碎带控制.矿石中有用组分单一,仅为金一种.有害元素砷含量较高,对矿石选冶工艺有不利影响.金属矿物有黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿.围岩蚀变有硅化、碳酸盐化、绢云母化、绿泥石化.地表氧化而形成的黄褐色一红褐色贫铁帽,斑点千枚岩以及硅化形成的`“硅帽”是找矿的直接标志.
作 者：包随成 BAO Sui-cheng 作者单位：甘肃有色金属地质勘查局三队,甘肃,白银730900刊 名：甘肃冶金英文刊名：GANSU METALLURGY年，卷(期)：31(2)分类号：P618.5L P616.3关键词：矿石特征 找矿标志 礼县金山
矿石特征 篇3
关键词：大台沟铁矿；地球化学；矿石质量；鞍山式铁矿；辽宁省
1、前言
大台沟铁矿为一隐伏的超大型铁矿床，铁矿体赋存于中太古代鞍山群樱桃园岩组含铁石英岩中，属典型的“鞍山式”火山-沉积变质铁矿床。
矿体自上向下划分三种自然矿石类型，分别为赤铁矿石、复合矿石及磁铁矿石。矿体上部受氧化作用较强，在勘探线剖面上赤铁矿石与复合矿石及磁铁矿石的界线呈参差不齐的漏斗状。矿体氧化界线在-900m～-1200m之间，氧化作用主要是外生成因，与矿床形成过程中及成矿后受古地理古气候条件的影响有关，部分氧化矿与热液作用有关；主要矿石类型有上部条带状赤铁石英岩、角砾状赤铁石英岩等，无磁性；复合矿石位于矿体的中部，主要矿石类型有磁铁赤铁石英岩、含透闪磁铁赤铁石英岩等，矿石显磁性，局部磁性较强，磁铁矿含量较高；磁铁矿石主要矿石类型有条带状磁铁石英岩、透闪磁铁石英岩等，磁性强，磁铁矿含量大于25%，局部含少量赤铁矿。
2、矿石的矿物成分
大台沟铁矿区发现的铁矿属鞍山群樱桃园岩组含铁层，矿石中的矿物成分较简单。通过光、薄片观察研究，铁矿石中发现有十余种矿物，分别属于氧化物、碳酸盐、硅酸盐、硫化物等四大类。按其生成环境可分为原生及次生两大类。
不同类型矿石的主要组成矿物种类基本一致，但含量存在较大的差异。
3、矿石的结构构造
铁矿层经历了多期次的变形变质作用的改造，形成了不同的结构构造类型；构造类型有：条带状、条纹状、角砾状、小褶皱状、块状、石香肠状等，以条带状为主，其次为角砾状及小褶皱状。
结构类型有：镶嵌粒状变晶结构、鳞片粒状变晶结构、柱状粒状变晶结构等。
4、矿石中有用矿物的含量、粒度及嵌布方式
4.1矿石中有用组分的含量
经光、薄片鉴定，矿石主要含铁矿物有：磁铁矿、赤铁矿（镜铁矿）、假象赤铁矿、绿泥石等，其中以磁铁矿和赤铁矿（镜铁矿）为主，假象赤铁矿次之，可供工业利用的矿物为磁铁矿、赤铁矿（镜铁矿）和假象赤铁矿。
通过各类型矿石的光、薄片在显微镜下采用目估法进行了统计。主要含铁矿物含量多数在20-50%之间，最高可达75%，最低仅为5%。磁铁矿在磁铁矿石和混合矿石中，含量在10-75%，多数含量在20-40%之间，矿石显磁性；赤铁矿（镜铁矿）在赤铁矿石和混合矿石中，含量在5-75%，多数含量在25-40%之间。受变形变质及构造影响，局部出现贫化（石英条带为主，铁矿条带细小）和富集现象（铁矿条带为主，石英条带细小），但總体含量较均匀。
4.2 铁矿石中矿物粒度
贫铁矿石粒度测定是釆用显微镜下顺尺线断测量方法进行统计的，粒度分级由细至粗划分为13个区间。测量铁矿样品10件，测量统计铁矿物粒度共3417粒。从10件样品中统计的铁矿物粒度平均值看，粒度粗细不等，相差比较悬殊，粗粒可达0.589毫米以上，较细粒在0.021毫米以下，一般粒度变化范围在0.01～0.589毫米之间，多数集中在0.074～0.208毫米之间，平均粒径在0.042毫米。粒度测定结果显示属于粗细粒不均匀型铁矿石类型。
5、矿石中有用矿物的嵌布方式
矿石中可供工业利用的矿物主要是赤铁矿（镜铁矿）及磁铁矿，在矿石中呈条带状嵌布，矿石中条带宽窄不一，具有膨胀收缩现象，少数宽者>5.0mm，窄者小于0.03mm，一般介于0.1～3.0mm之间。条带内铁矿物的含量也不尽相同，铁矿物含量高的形成富铁条带，铁矿物含量低的形成贫铁条带。含铁条带中铁矿物多呈它形粒状晶形集合体紧密相嵌，局部自形板状、薄板状，偶见有磁铁矿八面体和菱形十二面体晶形；赤铁矿交代磁铁矿较为发育，表现为赤铁矿在磁铁矿中呈不规则的细脉状穿插，或者分布在磁铁矿边缘，个别磁铁矿被交代呈岛状残留。铁矿石中不同条带类型，铁矿物颗粒间嵌布形式略有不同。
6、矿石的化学成分
6.1 TFe、mFe、SiFe、cFe的含量变化特征
铁矿石中化学成分主要以氧化物为主，铁主要赋存在氧化矿物（磁铁矿、赤铁矿）中，其次为硅酸盐矿物（绿泥石、透闪石），碳酸盐矿物铁白云石，硫化物（黄铁矿）等。本区铁矿石化学成分符合鞍山式贫铁矿石成分相对简单的特征。
矿石平均品位TFe33.07%、mFe15.64%；其中赤铁矿石平均品位TFe33.84%，mFe2.87%，SiFe5.9%，cFe1.66%；复合矿石平均品位TFe32.18%，mFe16.58%，SiFe2.51%，cFe1.59%%；磁铁矿石平均品位TFe33.21%，mFe28.77%，SiFe1.21%，cFe0.67%。
统计结果表明，矿体全铁含量>20%的样品有2157件，占样品总数的84.29%；其中含量在20～25%的样品257件，占10.04%；含量在25～40%的样品1674件，占65.41%；含量在≥40%的样品226件，占8.84%；含量在<20%的样品402件，占15.71%。
物相分析统计结果表明，硅酸铁在矿体中普遍存在，但含量很不均匀，在赤铁矿石中含量较高（5.9%），在复合矿石相对较低（2.51%），在磁铁矿石中含量相对最低（1.21%）。赤铁矿石（氧化矿）硅酸铁含量较高主要是矿石中局部含有绿泥石、透闪石及阳起石，从矿体上部（多为赤铁矿石、复合矿石）硅酸铁含量较高，向深部逐渐降低，在控制矿体最深部的-1700m～-1800m（样品主要采自矿体低板附近）硅酸铁含量又偏高；矿体上部和深部硅酸铁含量偏高的这种趋势，反映出曾经近地表遭受氧化作用和深部与围岩过渡的关系。
与地质观察情况相吻合。从全区整个来看，硅酸铁虽部分地段较高，但部分硅酸铁高的地段，全铁含量也高，对矿石质量有一定影响，但影响不会很大。
6.2 矿石中有害组分含量
从矿体的不同部位（上部、中部、下部）的不同矿石类型中，采集了100件组合分析样品，用以了解矿石中主要有害组分的含量及分布状况。由分析结果可知，除SiO2较高外，其它有害元素均很低，对矿石质量影响不大。SiO2 20.62～61.02%，平均46.08%；S 0.012～0.161%，平均0.034%；P 0.005～0.115%，平均0.046%；Mn 0.025～0.319%，平均0.11%。
根据磁铁矿石、复合矿石及赤铁矿石的化学全分析结果，三种不同类型的样品碱性系数（Ca+MgO）/（SiO2+Al2O3）均在0.1左右，说明它们都为酸性铁矿石。
7、结论
通过对大台沟铁矿钻孔岩心样品地球化学分析，认为：
（1）大台沟铁矿石工业类型属需选铁矿石，按矿石的自然类型的分类原则，根据矿石中矿物含量划分为三种矿石类型：赤铁矿石：ω（mFe）/ω（TFe）≤15%。复合铁矿石：85%>ω（mFe）/ω（TFe）>15%。磁性铁矿石：ω（mFe）/ω（TFe）≥85%。
（2）矿石中的矿物成分较简单，磁铁矿颗粒粗细粒不均匀，铁矿物颗粒间嵌布形式略有不同。
（3）铁矿石化学成分符合鞍山式贫铁矿石成分相对简单的特征。
（4）硅酸铁在矿体中普遍存在，但含量很不均匀，在赤铁矿石中含量较高（5.9%），在复合矿石相对较低（2.51%），在磁铁矿石中含量相对最低（1.21%），对矿石质量有一定影响。
（5）矿石中除SiO2较高外，其它有害元素均很低，對矿石质量影响不大。
参考文献
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辽宁凤城林家金矿矿石特征 篇4
林家金矿位于辽宁省凤城市北部青城子矿田内。区内出露的地层有辽河群大石桥组大理岩、片岩和盖县组片岩等, 区内构造发育有皱褶构造和断裂构造, 断裂构造以北西向、北东向和南北向为主。区内变质岩发育, 有大理岩、片岩、变粒岩和蚀变岩等。区内金矿化与断裂构造和蚀变岩 (尤以硅化) 关系密切。
林家金矿区已发现20 余条金矿脉 (体) , 矿体呈脉状、透镜状或不规则状产出, 大小不一, 主要产于大理岩、片岩等岩石断裂中。
2矿石组成
2.1 矿石组成矿物
矿石组成矿物复杂, 金属矿物有黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、毒砂、磁黄铁矿、黄铜矿、自然金、银金矿、闪锌矿、方铅矿、银黝铜矿、砷黝铜矿、自然银、辉银矿、赤铁矿、褐铁矿、铜蓝、蓝铜矿、菱锌矿、铅矾等, 非金属矿物有石英、方解石、白云石、绢云母等。
2.2 主要矿物特征
2.2.1 黄铁矿[Fe S2]
浅黄色, 均质性, I级反射率, 高硬度, 呈它形粒状, 粒径0.01~0.2mm, 为主要载金矿物之一, 含量6.24%。
2.2.2 毒砂[Fe As S]
白色, I级反射率, 强非均质性, 高硬度, 呈它形, 长柱状或放射状集合体, 粒径0.01~0.3mm, 含量6.68%, 为主要载金矿物之一。
2.2.3 金矿物
矿石中的金矿物有自然金、银金矿, 以银金矿为主, 自然金占13.87%, 银金矿占86.13%。金矿的粒度一般为0.001~0.02mm。金矿物呈它形, 以包裹金、裂隙金和晶隙金产出。
2.2.4 银矿物
矿石中银矿物有自然银、辉银矿、银黝铜矿、硫铜银矿、辉铜银矿、硫锑银矿等, 银矿物主要分布在石英、方铅矿、闪锌矿等矿物之中, 粒径一般为0.001~0.1mm, 呈包裹银、裂隙银或晶隙银产出。
2.2.5 方铅矿[Pb S]
白银, II~III级反射率, 均质性, 低硬度, 它形, 粒径0.01~0.5mm, 1.04%, 为主要载银矿物之一。
2.2.6 闪锌矿[Zn S]
灰色, VI~V级反射率, 均质性, 中等硬度, 它形, 含量1.86%, 为载银矿物之一。
2.2.7 黄铜矿[Cu Fe S2]
铜黄色, II~III级反射率, 弱非均质性, 它形, 分布不均一, 含量0.99%, 为载金矿物之一。
2.2.8 二氧化硅[Si O2]
灰色, V级反射率, 高硬度, 呈质效应。为蚀变矿物, 也是主要载金银矿物之一。
3矿石结构、矿石构造
3.1 矿石结构
矿石结构有浸蚀结构、骸晶结构、交错脉状结构、压碎结构、反应边结构等。
浸蚀结构:黄铜矿、方铅矿等浸蚀黄铁矿。
骸晶结构:黄铁矿被石英或多金属硫化物交代溶蚀晶骸晶。
交错脉状结构:黄铁矿被黄铜矿沿裂开充填交代。
压碎结构:黄铁矿受构造应力碎裂而成。
反应边结构:黄铁矿在氧化条件形成褐铁矿环边。
3.2 矿石构造
矿石构造有脉状构造、浸染状构造、角砾状构造、条带状构造和块状构造等。
脉状构造:石英硫化物等呈脉状沿构造裂隙充填在围岩或蚀变岩之中。
浸染状构造:金属硫化物等呈星点状分布在蚀变岩之中。
角砾状构造:早期矿化蚀变岩受构造压力破碎后又被晚期矿化充填胶结。
条带状构造:金属矿化与非金属矿呈互层带状分布。
块状构造:金属硫化物呈致密块状组成。
4矿化阶段
根据成矿地质条件、矿石组成矿物共生组合和矿石组构特征, 该矿床成矿作用, 可划分热液成矿期和表生期, 热液成矿期又划4 个矿化阶段:氧化物矿化阶段—黄铁矿阶段—多金属硫化物阶段—碳酸盐阶段 (见矿物生成顺序表) 。
5矿床成因分析
依据林家金矿床的成矿地质条件、矿化特点、矿石的矿物共生组事、矿石结构、矿石构造等综合分析, 林家金矿成因属于热液成因, 并且具有多期阶段性。
6结论
林家金矿矿石组成复杂, 成矿工业元素为金银。
矿石中含砷黝铜矿和毒砂, 毒砂含量6.68%, 因此, 该矿石属于高砷金矿石。
林家金矿为热液成因, 具多期多阶段性。
参考文献
甘肃国宝山铷矿床矿石特征研究 篇5
该矿床位于甘肃省瓜州县境内,区域自然环境恶劣,经济、交通、通讯等均欠发达,少量学者[3,4,5,6]对该矿床进行了相关研究,但相关基础地质研究还有待提高。本文通过对该矿床矿石特征研究,并分析铷的分布规律,为今后矿床的勘探、开发及矿产资源综合利用提供基础参考资料。
1 地质概况
国宝山铷矿床在大地构造单元上属于塔里木陆块区-敦煌陆块-敦煌基底杂岩隆起(Ⅲ-2-2)[7],北临中天山地块[8]。矿区构造线总体呈北东—南西走向,出露地层为晚太古-古元古代敦煌岩群,其岩性主要为片岩、片麻岩、大理岩和混合岩等。该区岩浆活动剧烈,地表出露大量岩株、岩枝,岩性主要为石炭纪似斑状中粗粒二长花岗岩和含天河石钠长花岗岩。
矿(化)体主要赋存于石炭纪侵入的二长花岗(伟晶)岩和含天河石钠长花岗(伟晶)岩中,严格受岩性控制。现圈定的矿化带呈北东—南西向展布,与构造线走向基本一致,长约10 km,宽0.7~1.6km,矿化面积达13.4 km2,初步划分为东、西矿段,圈定矿体两个,矿化体若干。矿(化)体呈脉状、层状、似层状,长300~2000 m,宽100~800 m,厚40~300 m不等,各矿(化)体中铷的含量差别较大,其中Ⅰ号矿体不仅含量高(Rb2O平均值0.1338%),而且矿体规模大[4]。根据目前的勘查资料,该矿床的规模已达超大型,并伴生多种稀有金属元素(如Li、Nb、Ta等)。
2 矿石类型
矿石类型可分为二长花岗(伟晶)岩型和含天河石钠长花岗(伟晶)岩型两类,而后者为主要的含铷矿石类型。
3 矿石组构
通过对采集的各类典型矿石标本进行详细观察与研究,按矿石组构成因分类方法[9]分类,其组构特征详细描述如下。
3.1 矿石构造
块状构造。矿石呈微绿灰色,结构致密,粒度1~3 mm,较均匀,坚硬的块体,是本次矿石的基本构造(图1-a),其矿物成分主要有长石、石英、(锂)云母,局部见少量黑褐色黑云母及浅蓝绿色天河石。个别块状构造矿石标本可见其受后期构造应力作用而被劈开,形成近平行的两个板面(裂面),板面(裂面)有绿色微晶鳞片状绢云母分布,局部由暗(黑)色铁、锰质的斑点物串连呈树枝状分部,断面可见平行线状分布的暗色、绿色物质,并呈似层状分布(图1-b)。
豆粒斑点状构造。矿石由浅色矿物(90%)和黑(暗)色矿物(10%)组成,粒度1~3 mm,浅色矿物主要为长石、石英、(锂)云母,及少量浅蓝绿色天河石组成;暗色矿物主要为铁锰质的氧化物、黑云母及少量角闪石。色黑(暗色)豆粒斑点(单斑或多斑集合)团块随意分布于块体中,斑点单粒粒径一般5~15 mm,分布稀疏(图1-c)。
条纹状构造。矿石呈灰白色,矿物成分主要有石英、长石、(锂)云母,局部见少量黑褐色黑云母及浅蓝绿色天河石。矿石中具油脂光泽的被拉长的石英颗粒和云母类及暗色的锰铁氧化物构成一向延伸并呈断续排列分布,形成条纹状构造(图2-d)。个别矿石中条纹呈弯曲状,可能为后期构造运动剪切错动所致。
此外,在矿石薄片鉴定中,正交偏光下,可见长石石英晶粒的分布形似椭球体的构造形态,形成显微椭圆状构造,可能为后期构造运动剪切错动作用造成的。另外,可见长石石英晶粒,受后期动力作用而断裂,并发生微小(约1 mm)的位移错动,形成显微断层构造。
a-块状矿石;b-板状劈理矿石;c-豆粒斑点状矿石;d-条纹状矿石
3.2 矿石结构
花岗结构。半自形晶近等粒状紧密镶嵌构成,成分由长石、石英,及少量(锂)云母、黄玉等矿物组成,为本矿石的基本结构(图2-a、b)。
似斑状结构。全晶质,半自形晶,明显粗粒(0.7~1.7 mm)的长石、石英,少量的黄玉粒间充填明显细粒(0.03~0.3 mm)的长石、(锂)云母晶粒等构成似斑状结构(图2-c)。
自形晶粒状结构。副矿物(铁)锰铝榴石、钽铁铌锰矿、锆石、锡石、钍石、独居石,呈单晶或多晶粒聚集分散分布,晶粒边界多平直,但多被不透明的铁锰质氧化物沿边缘充填包围,个别的钾长石可见自形晶结构(图2-d)。
包含结构。在较粗的石英颗粒中包含多晶的长石、石英聚集体,黄玉、(铁)锰铝榴石中包含长石、石英等长条状粒状的晶粒(图2-e);长石石英等矿物中包含锆石、锡石、铌锰矿等副矿物。
揉皱结构。大片(锂)云母受后期构造运动应力作用,发生弯曲、变形,形成揉皱结构(图2-f)。
4 矿石成分
本矿区矿石中主要矿物有钠长石、石英、微斜长石(天河石、钾长石)、含铁的(锂)云母、角闪石、少量黄玉等,副矿物见有(铁)锰铝榴石、钽铁铌锰矿、锡石、锆石、钍石、独居石等。主要矿物的特征描述如下。
4.1 微斜长石
本矿区的钾长石据X射线衍射分析结果为微斜长石(微斜长石含少量的铷,呈蓝绿色,即称天河石),单偏光镜下为无色透明,负低突起,正交偏光镜下灰色干涉色,部分可见格子状双晶(图2a、b)。标本上见少量粗粒(伟晶脉)的天河石,呈鲜艳的蓝绿色,大量见到的是淡淡的淡蓝绿色或淡灰绿色。单偏光镜下为无色透明,负低突起,表面因粘土化而呈絮状污物而微带淡褐色,多呈板状和粒状晶粒,半自形晶,呈蚕蚀状边界者多,也见少数的自形晶,无双晶的钾长石,粒间多为暗色物质充填,可见两组近90°交角的解理,但多数仅见一组或不完整的解理缝。正交偏光下为灰色干涉色。2V(—),光轴角较大。微斜长石在分布上多无规律,但在许多薄片中见受较粗粒拉长石英的夹持,跟钠长石一起有沿某方向顺排的趋势。
微斜长石粒度一般为(0.1~0.5)mm×(0.15~0.6)mm,局部伟晶脉中可见粗大的晶粒,可大于10 mm,在似斑状结构的矿石里,斑晶可见0.7~1.7mm,基质中则明显的细小,0.03~0.3 mm。
微斜长石的化学成分,经电子探针多点分析(表1):Rb2O的平均含量为0.51%;Cs2O的平均含量为0.01%;Na2O的平均含量为0.40%;Ca O的平均含量为0.13%。
注:国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室测试
4.2 云母
云母主要为锂云母及少量黑云母、绢云母(白云母),在标本上以片状或叠层状集合体的形式产出,部分云母与拉长的石英沿一定方向顺层断续分布,构成条纹状构造,或沿裂缝充填构成细脉状构造。标本上暗色云母叠层集合体在双目镜下,以针拨开成薄片状时则显无色或微紫色(微浅褐色),伟晶脉中的云母薄片则无色。
在单偏光镜下,云母无色透明,或微带浅褐色,可见不明显的弱多色性,正吸收,呈片状,多为细鳞片状的放射扇形束状集合体,解理完全,解理纹细微似纤维状。正交偏光下呈不均匀鲜艳的斑块红、绿干涉色(图2c、d、e),二轴晶负光性,光轴角小到中等。常见大片锂云母的边缘蚀变残缺,蚕蚀状,周围出现粒度明显变细的纤维(微细解理缝)状、束状放射扇形集合体。同时干涉色降低变淡,有的变得似污物状,混浊不清。微细的云母顺裂缝充填,形成细脉状或多脉交叉成网状分布,并在脉的交叉点或脉的膨大部位成堆出现放射扇形集合体集中点。少量大片状云母受构造应力作用具揉皱结构。
用双目镜提纯的云母经测试分析(表2),其Rb2O的含量平均值为0.81,略高于微斜长石中的含量;Li2O的含量平均值为1.91%。
注:国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室测试;“OH”的含量据[F·OH]2的原子数计算值
注:国土资源部钒钛磁铁矿综合利用重点实验室测试
4.3 钠长石
钠长石为本矿区含量最多的矿物,约42%,标本上微带灰绿色,单偏光镜下,无色透明,负突起;晶粒多呈长的板条状,部分粒状,半自形晶为主,边界不整齐,两端形态不一;多与微斜长石(钾长石)、石英无规律镶嵌构成花岗结构,局部范围钠长石和石英、云母有着大体相同的方向顺着排列,显现线状构造;晶粒表面总的相对干净,不均匀的表面泥化污染也常见。正交偏光镜下,钠长石的干涉色为灰色,2V(—),可见两组解理,解理往往不够完整、清晰,多见一组解理或断纹节理;普遍可见聚片双晶和卡式双晶(图2a、c、e),但双晶不够标准和完整,双晶一端尖灭或宽窄不均。钠长石的粒度一般较均匀,局部区域明显可见两种粒度,一较粗,一较细,构成似斑状结构。据电子探针、扫描电镜测试分析结果(表3),钠长石中K2O的平均含量为0.24%;Ca O的平均含量为0.217%;Rb2O的含量几乎为0,仅有一个测点为0.007%;钠长石中K、Ca无显现。
4.4 其他矿物
该矿区矿石成分除微斜长石、云母、钠长石等主要矿物外,还有石英(约30%)、黄玉(约1.7%)、锡石、铌锰矿、锰铝榴石、锆石、钍石等。其中,个别黄玉颗粒经电子探针分析Rb2O的含量甚微,约0.01%;其他矿物中均未显示有铷。
5 铷在矿物中的分布规律
铷元素在本矿区以类质同像的方式主要赋存于微斜长石(钾长石)和(锂)云母中,其他矿物含量甚微(表4)。微斜长石中Rb2O的平均含量为0.51%,分布率71.13%;(锂)云母中Rb2O的平均含量为0.81%,分布率28.09%,二者合计占样品中铷总量的99.22%。经计算,矿石中铷的含量为0.12978%,而本研究所采集的原矿中铷的含量经化学分析结果为0.124%,二者数据对比,其平衡系数为95.55%,数据的可信度较高。
6 结论
国宝山铷矿矿石岩性主要为二长花岗(伟晶)岩和含天河石钠长花岗(伟晶)岩,其矿石成分主要有钠长石、石英、微斜长石(天河石、钾长石)、(锂)云母、角闪石,以及少量黄玉、(铁)锰铝榴石、钽铁铌锰矿、锡石、锆石、钍石、独居石等。矿石构造以块状构造为主,及少量条纹、豆粒斑点团块等构造;矿石结构主要有花岗结构、似斑状结构、自形晶粒状结构、包含结构、揉皱结构等。
原矿中铷的含量为0.124%,铷元素在本矿区可能以类质同像的形式主要赋存于微斜长石(钾长石)和(锂)云母中,其分布率分别为71.13%和28.09%,而在其他矿物中含量甚微。
摘要：国宝山铷矿床位于甘肃省瓜州县境内,矿(化)体主要赋存于石炭纪侵入的二长花岗(伟晶)岩和含天河石钠长花岗(伟晶)岩中,并严格受岩性控制。该矿床的规模已达超大型,并伴生多种稀有金属元素(如Li、Nb、Ta等)。矿石成分主要有钠长石、石英、微斜长石(天河石、钾长石)、(锂)云母、角闪石,以及少量黄玉、(铁)锰铝榴石、钽铁铌锰矿、锡石、锆石、钍石、独居石等。矿石构造以块状构造为主,及少量条纹、豆粒斑点团块等构造;矿石结构主要有花岗结构、似斑状结构、自形晶粒状结构、包含结构、揉皱结构等。据多种分析测试方法,查明原矿中铷的含量为0.124%,铷元素在本矿区可能以类质同像的方式主要赋存于微斜长石(钾长石)和(锂)云母中,其分布率分别为71.13%和28.09%,在其他矿物中含量甚微。该研究成果可为今后矿床的勘探、开发及矿产资源综合利用提供基础参考资料。
关键词：铷矿,矿石特征,国宝山,甘肃
参考文献
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矿石特征 篇6
1 矿石矿物组成及化学成分
区内碳酸锰矿石呈灰黑色、灰色, 矿石自然类型为碳酸锰矿石, 矿石中矿物主要为碳酸盐、硫化物及硅酸盐等。矿石中有用矿物为含锰方解石;脉石矿物以生物碎屑、方解石、石英为主, 夹少许白云石及黄铁矿。矿石的成份及含量见表1。
X衍射分析结果显示 (见图1) , 矿石中的主要矿物成份为 (含) 锰方解石、方解石, 有少量石英、石膏、黄铁矿, 与显微镜下鉴定的结果相吻合。
碳酸锰矿的化学组分主要为[ (Ca, Mn) CO3]、Si O2、Fe2O3、Al2O3等, 具体见下表2。
2 主要矿物及嵌布特征
2.1 矿石矿物
矿石中有用矿物成份主要为 (含) 锰方解石, 含少量硬锰矿及软锰矿。
(含) 锰方解石———多呈细微、细小他形粒状, 少数呈纤维状, 工艺矿物学粒度在<0.01~2.8 mm间, 在0.02~0.04 mm间居多, 其次在0.06~0.1 mm间。
硬锰矿及软锰矿———呈隐晶质状, 工艺矿物学粒度在<0.01~0.1 mm间, 在0.004~0.03 mm间居多。
矿石的原岩主要为生物碎屑灰岩 (生物碎屑及其间的填隙物都主要由显微粒状的方解石, 少量显微粒状的石英镶嵌组成) , 少量硅质灰岩及含硅灰岩 (主要由显微粒状的方解石和少量显微粒状的石英不均匀镶嵌组成) 。
矿石中生物碎屑及其间的填隙物都主要由 (含) 锰方解石粒间镶嵌组成, 很少量方解石和微量石英不均匀分布在 (含) 锰方解石粒间;另一种块状矿石中生物碎屑主要由方解石组成, 或方解石与微量石英组成, 只有很少量的生物碎屑由 (含) 锰方解石组成, 生物碎屑物间主要被 (含) 锰方解石填充。
硬锰矿、软锰矿呈隐晶质状, 主要填隙在碳酸锰矿石角砾间, 少数与质点状的炭质混杂聚集成微纹分布在 (含) 锰方解石、方解石粒间或弥漫在 (含) 锰方解石、方解石粒间。石膏大多呈柱板状, 或单独或与硬锰矿及软锰矿一起填充在碳酸锰矿石角砾间, 少数呈细小他形粒状, 星散分布在 (含) 锰方解石、方解石粒间。
矿石中锰主要以 (含) 锰方解石的形式存在, 也有少量赋存于软锰矿中, 微量赋存于水锰矿中。总体上看, 矿石的矿物组成较为简单, 有利用价值的只有锰方解石及软锰矿、水锰矿。
2.2 脉石矿物
主要为石英、方解石、石膏、高岭石及黄铁矿。
方解石——多呈细微、细小他形粒状, 少数呈纤维状, 工艺矿物学粒度在<0.01~2.8 mm间, 在0.02~0.04 mm间居多, 其次在0.06~0.1 mm间。
石英——呈细微及细小他形粒状, 粒度大小在<0.004~0.2 mm间, 在0.02 mm左右的居多。
石膏——呈自形及半自形的柱板状, 少数呈细小他形粒状, 工艺矿物学粒度在<0.01~0.2 mm间, 在0.03~0.08 mm间居多。
高岭石、水云母——高岭石多呈隐晶质尘状, 部分高岭石、水云母呈显微鳞片状。
黄铁矿——多呈细微自形及半自形的立方体、五角十二面体, 少数呈细微他形粒状、球粒状, 工艺矿物学粒度在<0.004~0.2 mm间, 在0.004~0.01 mm间居多, 其次在0.05~0.1 mm间。
黄铁矿呈细微自形及半自形的立方体、五角十二面体, 或星散或聚集成细微团状不均匀散布在 (含) 锰方解石、方解石粒间。
矿石中的绢云母呈显微鳞片状, 高岭石呈隐晶质尘状, 弥漫在 (含) 锰方解石粒间。白云母呈碎片状, 电气石及锆石呈显微粒状、金红石及白钛石呈显微粒状集合体、针状, 褐铁矿呈隐晶质状。重晶石呈细小他形粒状, 零星分布在矿石的微裂隙里。
矿石矿物嵌布形态可见照片01—04。
照片—01:10×10透射光 (-) , 视域横径1.27 mm, 生物碎屑结构, 粉—微晶结构, 微层状构造。生物碎屑主要由 (含) 锰方解石组成, 少量由方解石组成, 生物碎屑间被细微及细小粒状的 (含) 锰方解石胶结分布, 硬锰矿及软锰矿、黄铁矿、炭质聚集成微层排布。
照片—02:10×2.5透射光 (-) , 视域横径5.12 mm, 生物碎屑结构、粉—微晶结构、无定向构造、稀疏浸染状构造, 由 (含) 锰方解石、方解石组成的生物碎屑无定向排布, 生物碎屑间被细微粒状的 (含) 锰方解石、黄铁矿、硬锰矿及软锰矿 (黑色者) 混杂填充胶结。
照片—03:10×2.5透射光 (-) , 视域横径5.12 mm, 生物碎屑结构、粉—微晶结构。略具定向构造, 由 (含) 锰方解石、方解石组成的生物碎屑略具定向排布, 黄铁矿、硬锰矿及软锰矿呈稀疏浸染状散布在 (含) 锰方解石粒间。
照片—04:10×10透射光 (+) , 视域横径1.27 mm, 含硅灰岩粉晶结构细小他形粒状的方解石、石英粒间镶嵌分布。
3 矿石结构与构造
3.1 矿石结构
区内矿石具生物碎屑结构, 微晶结构, 细微他形、半自形及自形粒状结构, 隐晶质结构, 角砾状结构, 柱板状结构。
生物碎屑结构——指矿石中有大量主要由方解石、 (含) 锰方解石, 少量石英组成的生物碎屑。
粉晶、微晶结构——指填隙在生物碎屑、粒度大小在0.004~0.03 mm间和在0.03~0.06 mm间的 (含) 锰方解石、方解石呈细微粒状的结晶形态。
细微及细小他形、半自形及自形粒状结构——指矿石中粒度大小在0.004~0.01 mm间的黄铁矿呈半自形及自形的立方体、五角十二面体结晶形态, 还包括粒度大小在0.02~0.1 mm左右的石英呈他形粒状的结晶形态。
隐晶质结构——指矿石中硬锰矿及软锰矿、褐铁矿结晶程度较差, 颗粒极细微而不能分辨出晶体的外形。
角砾状结构——指少量矿石遭受动力作用, 破碎成棱角状的角砾, 角砾间被隐晶质的硬锰矿及软锰矿、石膏不均匀充填胶结。
柱板状结构——指充填在角砾状矿石中的石膏呈柱板状的结晶形态。
3.2 矿石构造
矿石具块状构造, 星散浸染状构造, 略具定向构造, 无定向构造, 微层微纹状构造, 网脉穿插构造。
块状构造——指矿石中 (含) 锰方解石和方解石不均匀嵌布在一起组成的构造, 还包括生物碎屑灰岩或含硅灰岩、硅质灰岩中方解石粒间镶嵌或方解石与石英不均匀镶嵌分布组成的构造。
星散浸染状构造——指黄铁矿呈细微的单体或集合体不均匀地散布于方解石、 (含) 锰方解石粒间组成的构造。
略具定向构造——指矿石中主要由方解石, 少量 (含) 锰方解石、石英组成的生物碎屑略具定向排布的现象。
无定向构造——指矿石遭受动力作用影响破碎成棱角状的角砾, 角砾呈无定向排布的现象。也包括矿石中生物碎屑呈无定向排布及角砾状灰岩中的灰岩角砾呈无定向排布的现象。
微层微纹状构造——指部分矿石中硬锰矿及软锰矿、炭质在矿石中聚集成微层、不连续的细小微纹排布的现象。
网脉穿插构造——指矿石受动力作用的影响, 有众多的细微方解石微脉穿插矿石的现象。
4 结论
区内碳酸锰矿石中Mn品位7%~18%;平均10.96%;Fe品位3.90%~5.91%, 平均2.76%;P品位0.071%~0.16%, 平均0.14%;Si O2品位3.48%~28.48%, 平均8.51%;Mn/Fe为1.87~5.10, 平均3.97, P/Mn为0.008~0.026, 平均0.013。
因此, 区内碳酸锰矿石为中铁高磷锰矿石, 工业分类及品级为含锰灰岩, 矿石质量一般, 属难选矿石。
摘要：广西来宾市洪江矿区碳酸锰矿赋存于石炭系巴平组 (C1-2b) 灰岩中, 碳酸锰矿石有用矿物为含锰方解石, 脉石矿物以生物碎屑、方解石、石英为主, 夹少许白云石及黄铁矿。矿石为中铁高磷锰矿石, 矿石质量一般, 属难选矿石。
关键词：碳酸锰矿石,特征,洪江
参考文献
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矿石特征 篇7
关键词：铁矿石,现货价格,分形特征
有效市场假说是Fama在1970年提出的, 在他看来只有在市场价格可以将全部能够得到的信息反映出来时市场才是有效的, 市场有效性的各个层次与不同的信息集相互对应。有效市场理论包含着这样的一种假设, 即收益或者是价格序列在分布时遵循正态, 而且是互相独立的。借助于有效市场理论对铁矿石的现货市场进行描述, 尤其是在正态分布拟合实际收益分布的情况下, 事实上是将异常现象 (也就是那些波动较大的特殊事件) 放在频率分布以外。但是, 在有些情况下这种波动较大的小概率的事件极为重要, 不容忽视, 很显然, 利用正态分布来完成分布实际收益是不可行的:首先, 铁矿石现货市场中, 并非全部投资者均处于完全理性的状态。投资者会按照自身关于投资水平、风险与投资期限等相关因素的认识, 来判断市场的走势情况, 进而判断价格;其次, 铁矿石现货市场是有交易成本的, 同时它无法始终地保持比较高的流动性, 具有较大的波动性, 因此小概率事件常有发生, 我们能够通过其收益率序列的厚尾尖峰的分布特点获取表征;再次, 关于市场信息, 现货价格与投资者并不能每次都做出线性的、及时反应, 在有些情况下对获取到的信息做出的是非线性的滞后的反应。因此, 我们在对复杂非线性系统的铁矿石的现货市场进行分析时, 不能使用有效市场假说的相关理论。
铁矿石现货市场是个复杂的系统, 它与外界发生着各种形式的交流, 它也是一个非线性系统。有效市场理论以线性化的假设来刻画市场, 未能准确地反映铁矿石现货市场的真实特性, 有效市场假说的不足被分形市场假说适当的弥补了, 尤其是它对投资行为受投资期限的影响情况与市场的流动性特征做了充分的分析, 关于市场, 分形市场假说在统计方面没有做任何的假说, 建立了价格与投资行为变动的模型, 这一模型可以很好地拟合收益率序列的波动。因此, 本文在对铁矿石市场的波动特点进行分析时使用分形市场理论及方法。
1 分形市场理论及方法
若一个时间序列具有自相似性, 则称此时间序列具有长期依赖或长期记忆的特征:在这个过程中, 意味着远期的价格波动依赖于近期的价格变化。长期依赖性 (记忆性) 的重要理论价值和对价格波动的解释力使中外学者都对之进行检验和论证;而大部分论证都是在赫斯特 (1951) 的成果上展开的, 赫斯特 (Hurst) 提供了R/S分析方法用于分形时间序列的分析, 并提出了一种新的统计量—赫斯特 (Hurst) 指数对长期记忆性进行测度。其方法原理如下:
一般来说, 设在时刻t1, t2, t3···, tN取得相应时间序列数据为ξ1, ξ2, ξ3, ···, ξN, 该时间序列的时间跨度为
τ=tN-t1 (1)
在时间τ内, 该时间序列的平均值为
undefined (2)
在tj时刻, ξ相对于其平均值undefined的累积偏差为
undefined (3)
把同一个N值所对应的最大X (t) 值和最小X (t) 值之差称为域, 并记为R
R (τ) =undefined
赫斯特利用ξ (t) 的标准偏差
undefined (4)
引入无量纲比值R/S, 对R进行重新标度, 即
undefined (5)
英国水文学家赫斯特利用上式对尼罗河流流量进行研究, 发现时间序列的许多记录结果都表明, 对R重新标度后的R/S值可由以下经验公式描述
undefined (6)
R/S表示重标极差;a是常数;H称为赫斯特指数, 且0≤H≤1。赫斯特 (Hurst) 指数可衡量一个收益率序列的持续性特征:
(1) 当H=0.5时, 收益率序列就是标准的随机游走, 不同时间的值是不相关的, 收益率呈正态分布, 时间序列变量相互独立, 不具有相关性, 过去的分布特征不会体现在当前或未来的趋势变化, 即在有效市场下出现的状态。
(2) 当0
(3) 当0.5
在实际计算H值时, 对方程两端取对数得:
Log (R/S) =Hlog (τ) +log (a) (7)
因此, 只要找出R/S对于τ的log/log曲线的斜率, 就可以得出H的估计值。
赫斯特指数除了能够检验收益率序列是否存在长期记忆的分形特征之外, 还能够测定出序列是否有非周期性循环和平均周期长度。当赫斯特指数等于0.5时, 序列相当于随机游走;当赫斯特指数在0.5～1.0, 序列具有长期记忆性, 即对初始值的敏感依赖性。这个依赖性是比短期相关更长的记忆性, 但在一般情况下, 这一长度又是有界限的。假如记忆长度为M, 当τ>M后, 序列的记忆将会消失, 独立特性将会占上峰, log (E (R/S) τ) 与log (N) 的散点图将会呈现出近似分布在一条斜率为0.5的直线上。
E (R/S) τ=undefined (8)
通过找出log (E (R/S) τ) 与log (N) 分布图的拐点 (如果存在的话) 。它所对应的τ, 就是长期记忆的长度M。
2 铁矿石现货价格波动分形特征实证研究
2.1 铁矿石现货价格日收益率R/S散点图分析
运用对数差分法将62品味国产粉矿 (2005.1.1—2011.12.31) 、62品味进口粉矿 (2005.1.1—2011.12.31) 、62品味进口块矿 (2008.1.1—2011.12.31) 日价格指数转化为日收益率序列, 对数处理可将价格序列波动曲线趋势转化为线性变化趋势, 差分计算有益于消除价格序列的非平稳性特征, 指数差额可以更好的描述指数收益率的波动趋势。
利用Stata 编程对三组日收益率序列进行式1.1～1.7运算, 求得log (R/S) n与log (n) 散点图如下:
根据图1～图3, 铁矿石现货价格指数日收益率序列的R/S分析散点图结果可知, 三组收益率序列的R/S分析结果极为相似, 分析三组散点图的曲线可以初步判断Hurst指数均不等于0.5, 三组收益率序列具有显著的分形特征。
2.2 铁矿石现货价格日收益率Hurst指数的估计
为判断收益率序列具有正持续性还是反持续性, 作更深入的验证, 通过最小平方法估计Hurst指数, 从进口粉矿Hurst指数表格结果来看, n取44时R2达到最大为0.994822, t统计量也是非常大的, 因此认为进口粉矿Hurst指数为0.380789。从进口块矿Hurst指数表格结果来看, n取78时R2达到最大为0.9903415, t统计量也是非常大的, 因此认为进口块矿Hurst指数为0.439714。从国产粉矿Hurst指数表格结果来看, n取56时R2达到最大为0.9903415, t统计量也是非常大的, 因此认为国产粉矿Hurst指数为0.370326。
三组日收益率序列都存在反持续性特征。进口块矿Hurst指数值最接近0.5, 进口粉矿和国产粉矿的Hurst指数非常相近, 有明显的逆状态持续性特征。即过去价格增加预示未来价格减少, 过去价格减少意味未来价格增加。这种逆状态持久性行为的强度依赖于Hurst指数距离零的距离, 它越靠近零, 负相关性越强, 具有比随机序列更强的突变性或易受性。铁矿石现货市场价格收益率序列由频繁出现的逆转构成, 也可以解释为铁矿石现货价格短期上下震荡, 长期上涨的分布特点。
3 结 论
本文利用域重新标度分析法 (R/S) 研究铁矿石价格指数收益率序列的自仿射分形特征, 从分形理论的角度分析铁矿石现货价格波动特征, 通过R/S图形分析和Hurst指数估算, 得出以下结论:铁矿石现货价格收益率序列具有显著的分形特征, 不属于标准的随机游走序列, 过去的价格信息对市场未来走势将会产生影响。而且62品味国产粉矿、进口粉矿、进口块矿日收益率序列都具有逆状态持续性特征, 即过去价格增加预示未来价格减少, 过去价格减少意味未来价格增加, 三组日收益率序列均由频繁出现的逆转构成。
参考文献
[1]徐迪, 吴世农.上海股票市场的分形结构分析[J].中国经济问题, 2002 (1) :27-33.
矿石特征 篇8
自2003年以来, 从合同定价、长协定价到指数定价, 许多学者对国际铁矿石贸易定价权和影响因素进行了研究。这些研究大致分为三类:一类是研究价格变化的统计学规律并进行趋势预测。如李华等人对我国进口铁矿石价格变动的影响因素进行了实证分析, 分别构建了进口铁矿石价格与国际原油价格、进口铁矿石价格与波罗的海指数之间的计量模型, 并分析了它存在的合理性[2];陈甲斌对国内外铁矿石市场形势进行的统计学分析[3];赵福杰运用小波分析对铁矿石海运价格非平衡时间序列进行了预测[4];董方军研究了我国铁矿石价格联动因果关系:现货价与长协价的同方向变动趋势、中小铁矿商较高的供给弹性和生产成本、现货价与长协价差的变化[5]。二类是研究铁矿石定价形成机理和影响因素。如张晶研究了国际铁矿石价格变动对我国钢铁产业的成本、产量、利润以及产品结构的影响[6];董方军研究了基于契约安排频谱的铁矿石市场价格机制[7];郭梨、任翔、段振华等分别研究了铁矿石价格影响因素、全球铁矿石定价机制中的中国因素、国际铁矿石定价机制对我国钢铁行业的影响[8,9,10]。三类是基于动态博弈分析研究铁矿石定价过程中参与主体行为、影响因素和策略。如汪俊采用博弈论分析方法对多方博弈条件下的铁矿石定价机制进行模拟研究, 分析钢铁企业参股铁矿石供应商的原因, 以及铁矿石资源的控制对铁矿石定价的影响因素[11];王明喜分别从短期和长期两个角度对铁矿石定价做出分析, 以博弈论的纳什均衡、贝叶斯均衡、复制动态均衡为工具建立新的理论模型和研究框架, 所得结论显示:在短期内我国钢铁行业集中度较低的情况下, 钢企之间的博弈结果是“囚徒困境”均衡, 这在一定程度上解释了我国铁矿石进口价格“逢谈必涨”的迷局。如果从长期产业发展看, 钢铁行业的集中度提高将有助于提高我国钢铁行业的定价能力。随着国内钢铁产业市场成熟度提高和产业升级, 铁矿石进口价格下跌是长期的发展趋势[12]。
综上研究表明: (1) 由于铁矿石定价问题涉及经济社会系统的复杂性, 所以统计学研究结论的作用机理分析不够; (2) 在机理机制研究上, 由于学科、研究视角的差异, 得出的结论不系统; (3) 在动态博弈均衡和主体行为分析上, 部分研究应用模型不当。本文考虑在双寡头所组成的铁矿石贸易二级供应链中, 通过构建需求函数和运用Stackelberg动态博弈模型具体分析该二级供应链主体收益和定价情况, 研究非合作博弈和合作博弈定价下各主体的收益、对策和稳定性。
1 二层规划的Stackelberg博弈模型
1934年, 德国经济学家Heinrich Stackelberg在“Marktform and Gleichgewicht”一文中详细分析了Stackelberg leadership model, 这一模型成为经济学中双寡头分析的主要模型。在该博弈模型中, 博弈主体包括领导者和跟随者, 他们进行产量和价格的竞争。领导者会先做出产量和定价决策, 跟随者根据领导者做出的产量和定价决策进行追随决策, 他们在领导者主导下进行多轮次决策。在这一博弈过程中, 领导者总是主导决策进程, 追随者在领导者的策略前提下, 依据自己的主体利益和能力进行对应决策, 决策主体依据自己的目标函数在每次决策中做出决策, 这一决策过程可通过多层规划数学模型来表示, 多层规划就成了研究Stackelberg博弈问题的重要工具[13]。
在讨论铁矿石定价博弈问题时, 典型的Stackelberg对策博弈特征为: (1) 三大铁矿石生产商 (简称“矿商”) 在全球铁矿石贸易中具有寡头地位, 发达国家的资本相互参与在一定程度上使其具有较一致的利益目标, 中国钢铁企业 (简称“钢商”) 进口铁矿石占全球的2/3左右, 参与决策主体有自己的决策可控变量, 这一市场结构具有双寡头特征。 (2) 在铁矿石二级供应链中, 矿商和钢商的决策相互影响。 (3) 铁矿石定价决策系统为主从递阶结构, 矿商的定价影响钢商, 钢商的对应定价也影响矿商。 (4) 由矿商和钢商共同做出的最后决策应当是双方均可接受的满意决策。
这里我们运用Stackelberg博弈二层规划模型来研究铁矿石国际贸易二级供应链的定价问题。我们假定铁矿石定价是一个双寡头二级供应链构成。矿商将铁矿石卖给钢商, 钢商加工铁矿石成钢铁卖给消费者, 矿商和钢商都可自由制定各自的价格。为了研究方便, 我们假设铁矿石生产加工过程中不存在库存, 加工成本为Cs, 单位铁矿石与单位钢存在等比例对应关系。我们假定矿商的单位铁矿石成本为CM, 矿商以单价W向钢商供应铁矿石, 钢商的单位铁矿石加工成钢材后售价为P, 钢商面对的需求曲线是线性需求曲线:
那么, 我们就可根据铁矿石市场实际得到如下结论:
在铁矿石单位价格假定情况下的矿商利润函数:
钢商有加工成本, 在铁矿石单位价格假定情况下, 钢商的利润函数:
整个二级供应链利润, 即矿商和钢商利润和函数:
在式 (7) 中, 二级供应链利润函数的表达式中并不包含铁矿石价格W, 供应链利润函数的决策变量包括需求函数参数α、β, 铁矿石成本CM, 加工成本Cs, 钢材售价P, 而铁矿石的价格W决定了这个二级供应链的利润在矿商和钢商之间的分配[14]。
2 非合作博弈定价分析
在非合作博弈情况下, 假设矿商作为领导者, 先行设定铁矿石价格W后, 钢商根据自己面对的需求函数追求最大利润来决策钢材价格和铁矿石需求量:
最优价格:
最优需求量:
最大利润:
矿商在这一决策过程中的利润为:
整个二级供应链的利润为:
在非合作博弈情况下, 对需求函数, 矿商和钢商成本一定, 铁矿石二级供应链的利润取决于矿商做出的铁矿石价格W。由式 (2) 可知, CM≤W+Cs≤P, 即矿商可在CM与P之间设定铁矿石价格W, 在矿商没有关于需求函数信息的情况下, 矿商没法做到最优定价, 但可通过不断调整价格来优化自己的决策。如果矿商已有需求函数, 这时α、β已知, 矿商就可找到自己利润函数的最大值式 (12) :
最大值W为:
把W1代入式 (11) 、式 (12) 和式 (13) , 供应链主体利润为:
3 合作博弈的定价分析
在有合作博弈情况下, 所有信息共享, α、β、CM和Cs对矿商和钢商都是已知信息, 由式 (7) 可知二级供应链最大利润确定的最优售价和销售量为:
最优售价:P2=[α+β (CM+Cs]/2β…… (16)
最优销售量:Q2=[α-β (CM+Cs) ]/2… (17)
此时, P2≤P1;Q2≥Q1, 合作博弈追求供应链利润最大化时, 最终钢材售价降低了、销售量增加了, 消费者从矿商和钢商的合作中收益。
把式 (16) 和 (17) 代入式 (7) , 得到T2=4S, 供应链联合定价的利润大于矿商独自定价时的供应链利润, 但矿商和钢商是否愿意联合定价取决于各自的利润函数。把 (7) 和 (17) 代入 (3) 和 (4) , 得到:
钢商的利润:
矿商的利润:
钢商和矿商的利润函数都是W的线性函数。
矿商和钢商的定价决策遵循的原则是获取各自的更大利润, 即合理的合作博弈定价应是获得比各自单独决策定价时的更大利润矿商和钢商才会遵从这个结果。否则, 这种结果就是非均衡的结果。
假定在第一阶段非合作博弈情形下, 矿商定价为W1 (W1>CM) ;在第二阶段, 供应链双方都有增加利润的需求, 增加产品销售量, 降低P成为必然。对钢商, 第二阶段Q2≥Q1, P2≤P1, W1没有变化, 而价格却在下降 (P2≤P1) , 利润下降, 这是不可接受的。所以这种演化是非均衡的, 由式 (11) 和式 (18) 可知, 存在一个价格:
这个价格是钢商可接受的。同理, 由式 (12) 和式 (19) , 如果存在一个W, 使M2 (W) ≥M1 (W1) , 即第二阶段决策价格如果使矿商利润增长, 那么对矿商来说也是可接收的, 这时的价格为:
根据式 (2) 可知, 钢商可接受的铁矿石价格大于矿商可接受的铁矿石价格, 且当P=CM+Cs=α/β (即二级供应链的成本之和等于售价, 不存在利润, 市场需求为0) , 这种情况没有现实意义。所以存在一个价格W, 对理性的矿商和钢商来说, 合作后的利润大于非合作的利润。对一个非合作的铁矿石价格来说, 双方都有谈判的必要来改变各自的利润。
4 结论