1) Australasian Institute of Mining and Metallurgy,AI of M&N
大洋洲(采)矿冶(金)学会
2) AI of M&M
大洋洲采矿和冶金学会
3) CIMM
加拿大采矿与冶金学会
4) Institute of Mining and Metallurgy
矿冶金学会
5) ocean mining
大洋采矿
1.
This paper introduced the present situation and the developing tendency of international leaching technique, deep mining, mine environment protection and treatment, filling technique and ocean mining.
介绍了国际上溶浸技术、深部开采、矿山环保与治理,充填技术和大洋采矿的现状及发展趋势。
2.
By theoretical analysis, the air solubility formulae that are suitable for calculation of air-lift for ocean mining are established.
通过理论分析，建立了气体溶解度方程，导出了适用于大洋采矿气力提升的气体溶解度公式，它反映了气体溶解度与压力、相对含气率、气泡直径、固体颗粒比重和浓度诸因素的关系。
3.
Ocean mining is a comprehensive and systematic project, however, in which lifting system is one of the important parts.
大洋采矿是一项综合性的系统工程，而扬矿系统是整个大洋采矿系统的重要组成部分之一。
补充资料：大洋洲地质
大洋洲处于3个板块的交汇处,西面是印澳板块，南面是南极洲板块，东面是太平洋板块，构造位置十分重要。大洋洲被认为是冈瓦纳古陆的一部分。澳大利亚和新西兰于白垩纪与南极洲分开，早第三纪时成为现在的大洋洲。
基本构造格架 大洋洲的构造轮廓是以澳大利亚为中心呈环带状分布，其主体是澳洲大陆中西部的澳大利亚地盾，内缘为澳洲东部古生代褶皱带，外缘为新西兰中生代、新生代褶皱带及美拉尼西亚等群岛的新生代火山弧。
澳大利亚地盾包括3部分（图1）：①西部克拉通，主要由皮尔巴拉和伊尔加恩地块组成。②北部克拉通，包括许多小地块。③南部克拉通，主要由高勒地块组成。南北克拉通之间为一近东西向展布的活动带。澳大利亚的东部是巨大的塔斯曼褶皱带，由3部分组成，南部为拉克伦褶皱带,东部为新英格兰褶皱带，北部为汤姆森褶皱带。在南部克拉通和拉克伦褶皱带之间还有一个呈近南北向展布的阿德莱德褶皱带。塔斯曼褶皱带主要是一个古生代的地槽，于晚二叠世经亨特－包文运动固结，整个澳大利亚大陆出现现在面貌的雏形。
新西兰位于印澳板块与太平洋板块交界处，构造比较复杂。简要地说，它是冈瓦纳古陆外围的古生代－中生代褶皱带。地槽活动从泥盆纪延续到侏罗纪，朗伊塔塔运动使其褶皱回返，纵贯新西兰南、北岛的阿尔卑斯断层也是此时形成的。进入新生代，新西兰成为太平洋板块的一部分，其北面是克马德克－汤加俯冲带，太平洋板块自东向西俯冲到印澳板块之下，南面是麦夸里俯冲带,印澳板块自西向东俯冲到太平洋板块之下,阿尔卑斯断层将这两条反向俯冲带联结起来。美拉尼西亚、密克罗尼西亚和波利尼西亚等群岛大多是太平洋板块中新生代的火山岛弧。伊里安岛南部属澳大利亚地台，北部为活动大陆边缘及弧－陆碰撞的产物，两者以中央山脉为界，伊里安岛与澳大利亚之间的阿拉弗拉海为陆表海。
地层 澳大利亚出露的地层主要为前寒武纪变质岩，其上为沉积盖层。地盾的结晶基底包括太古宇和元古宇。太古宇主要分布于西部克拉通的皮尔巴拉和伊尔加恩地块，为基性和超基性火山岩组成的绿岩带。绿岩有两个形成时期，较老一期同位素年龄值大于34.5亿年；较新一期的绿岩年龄为26～23亿年，由基性、超基性、酸性火山岩以及含铁及燧石的化学沉积岩组成。铜、镍矿与基性、超基性岩共生，而铜、铅矿主要形成于酸性火山岩中。早元古代最早的沉积盖层发育于皮尔巴拉南部的哈默斯利盆地和加斯科因地块，主要为一套巨厚的含铁沉积建造，称哈默斯利群，厚度可达2559米，含多层铁矿。中元古代沉积盖层在北部克拉通出露，主要为碳酸盐岩建造。在维多利亚盆地稳定的碳酸盐沉积一直持续到晚元古代。晚元古代的沉积盖层主要发育于阿德莱德褶皱带，为砂岩、泥质岩、碳酸盐岩、蒸发岩和冰川漂砾，在沉积岩中发现了晚前寒武纪的动物化石。奥菲瑟、阿马迪厄斯和恩加利亚盆地也有含冰碛层的砂岩和碳酸盐沉积，这一期冰碛层可与塔斯曼岛和金伯利盆地的年龄在7.25～6.7亿年的冰川沉积对比。
澳大利亚的显生宇主要分布在东部沿海一带，可划分为6个沉积建造：①寒武-中奥陶统，从中部含盐沉积到东部的复理石和蛇绿岩；②晚奥陶－中泥盆统，复理石、硬砂岩和燧石，向西变为碳酸盐岩；③晚泥盆－石炭系，相变趋势同上；④二叠－三叠系，是一套含舌羊齿(Glossopteris)植物化石的含煤建造和冰川沉积组合，可与印度同时代的地层进行对比；⑤侏罗－早白垩世时澳大利亚成陆，在大陆上的一些坳陷，如东部的萨拉特盆地、中西部的坎宁盆地和尤克拉盆地、西部边缘的珀斯盆地和卡那封盆地都有砂岩、泥岩及石油和天然气等可燃有机岩沉积；⑥上白垩-下第三系为陆相沉积。
新西兰出露的地层以古生界和中生界为主（图2）。前寒武系仅在南岛阿尔卑斯断层西侧零星出露，称查尔斯顿片岩，为变质的沉积岩，可与澳大利亚阿德莱德褶皱带的晚前寒武系对比。新西兰大面积出露的是哈斯特片岩，又称奥塔戈片岩，为硬砂岩建造,厚度超过5000米，时代可能从古生代至中生代,也有人认为是由古生代的托勒斯超群变质而成。在哈斯特片岩之上又是一套巨厚的硬砂岩，称托勒斯超群，时代为石炭二叠纪。三叠－侏罗系称马里希库超群，分布于新西兰南岛向斜核部和北岛背斜的核部，为快速堆积的砂岩及砾岩,厚度可达8000～10000米。白垩系主要分布于北岛的霍克湾和奥克兰一带，称曼加哈希亚群，属稳定的滨海相砂页岩沉积。新西兰的新生界主要为火山岩，火山活动一直持续至今，火山喷发物从钙碱性安山岩系列发展为玄武岩系列，厚度可达300～500米。强烈的火山作用因太平洋板块和印澳板块反向俯冲而形成了火山弧，同时有强烈的地震活动。
矿产资源 澳大利亚的主要金属矿产有金、银、铜、铁、铝等20余种，其中铁、金、铝的储量居世界各国储量的前列。铁矿主要产于西部克拉通下元古界哈默斯利群中，属风化壳型富铁矿。它与奥林匹克坝的铜、金、铀矿和布罗肯希尔的铅、锌、铂矿都属于超大型矿床。新西兰的矿产有煤、金、铀以及石油和天然气等，那里与火山活动有关的地热资源十分丰富。并且新西兰是成功开发利用地热资源的少数国家之一。
参考书目
Bureau of Mineral Resources of Australia,BMREarth Science Atlas of Australia 1:10 000 000,BMR，Geoglogy and Geophysics，Department of National Development and Energy,Canberra,1980.
Graeme R.Stevens,New Zealand Adrift:The Theoryof Continental Drift in a New Zealand Setting,A.H.& A.W.Reed Ltd.,Wellington,1980.
基本构造格架 大洋洲的构造轮廓是以澳大利亚为中心呈环带状分布，其主体是澳洲大陆中西部的澳大利亚地盾，内缘为澳洲东部古生代褶皱带，外缘为新西兰中生代、新生代褶皱带及美拉尼西亚等群岛的新生代火山弧。
澳大利亚地盾包括3部分（图1）：①西部克拉通，主要由皮尔巴拉和伊尔加恩地块组成。②北部克拉通，包括许多小地块。③南部克拉通，主要由高勒地块组成。南北克拉通之间为一近东西向展布的活动带。澳大利亚的东部是巨大的塔斯曼褶皱带，由3部分组成，南部为拉克伦褶皱带,东部为新英格兰褶皱带，北部为汤姆森褶皱带。在南部克拉通和拉克伦褶皱带之间还有一个呈近南北向展布的阿德莱德褶皱带。塔斯曼褶皱带主要是一个古生代的地槽，于晚二叠世经亨特－包文运动固结，整个澳大利亚大陆出现现在面貌的雏形。
新西兰位于印澳板块与太平洋板块交界处，构造比较复杂。简要地说，它是冈瓦纳古陆外围的古生代－中生代褶皱带。地槽活动从泥盆纪延续到侏罗纪，朗伊塔塔运动使其褶皱回返，纵贯新西兰南、北岛的阿尔卑斯断层也是此时形成的。进入新生代，新西兰成为太平洋板块的一部分，其北面是克马德克－汤加俯冲带，太平洋板块自东向西俯冲到印澳板块之下，南面是麦夸里俯冲带,印澳板块自西向东俯冲到太平洋板块之下,阿尔卑斯断层将这两条反向俯冲带联结起来。美拉尼西亚、密克罗尼西亚和波利尼西亚等群岛大多是太平洋板块中新生代的火山岛弧。伊里安岛南部属澳大利亚地台，北部为活动大陆边缘及弧－陆碰撞的产物，两者以中央山脉为界，伊里安岛与澳大利亚之间的阿拉弗拉海为陆表海。
地层 澳大利亚出露的地层主要为前寒武纪变质岩，其上为沉积盖层。地盾的结晶基底包括太古宇和元古宇。太古宇主要分布于西部克拉通的皮尔巴拉和伊尔加恩地块，为基性和超基性火山岩组成的绿岩带。绿岩有两个形成时期，较老一期同位素年龄值大于34.5亿年；较新一期的绿岩年龄为26～23亿年，由基性、超基性、酸性火山岩以及含铁及燧石的化学沉积岩组成。铜、镍矿与基性、超基性岩共生，而铜、铅矿主要形成于酸性火山岩中。早元古代最早的沉积盖层发育于皮尔巴拉南部的哈默斯利盆地和加斯科因地块，主要为一套巨厚的含铁沉积建造，称哈默斯利群，厚度可达2559米，含多层铁矿。中元古代沉积盖层在北部克拉通出露，主要为碳酸盐岩建造。在维多利亚盆地稳定的碳酸盐沉积一直持续到晚元古代。晚元古代的沉积盖层主要发育于阿德莱德褶皱带，为砂岩、泥质岩、碳酸盐岩、蒸发岩和冰川漂砾，在沉积岩中发现了晚前寒武纪的动物化石。奥菲瑟、阿马迪厄斯和恩加利亚盆地也有含冰碛层的砂岩和碳酸盐沉积，这一期冰碛层可与塔斯曼岛和金伯利盆地的年龄在7.25～6.7亿年的冰川沉积对比。
澳大利亚的显生宇主要分布在东部沿海一带，可划分为6个沉积建造：①寒武-中奥陶统，从中部含盐沉积到东部的复理石和蛇绿岩；②晚奥陶－中泥盆统，复理石、硬砂岩和燧石，向西变为碳酸盐岩；③晚泥盆－石炭系，相变趋势同上；④二叠－三叠系，是一套含舌羊齿(Glossopteris)植物化石的含煤建造和冰川沉积组合，可与印度同时代的地层进行对比；⑤侏罗－早白垩世时澳大利亚成陆，在大陆上的一些坳陷，如东部的萨拉特盆地、中西部的坎宁盆地和尤克拉盆地、西部边缘的珀斯盆地和卡那封盆地都有砂岩、泥岩及石油和天然气等可燃有机岩沉积；⑥上白垩-下第三系为陆相沉积。
新西兰出露的地层以古生界和中生界为主（图2）。前寒武系仅在南岛阿尔卑斯断层西侧零星出露，称查尔斯顿片岩，为变质的沉积岩，可与澳大利亚阿德莱德褶皱带的晚前寒武系对比。新西兰大面积出露的是哈斯特片岩，又称奥塔戈片岩，为硬砂岩建造,厚度超过5000米，时代可能从古生代至中生代,也有人认为是由古生代的托勒斯超群变质而成。在哈斯特片岩之上又是一套巨厚的硬砂岩，称托勒斯超群，时代为石炭二叠纪。三叠－侏罗系称马里希库超群，分布于新西兰南岛向斜核部和北岛背斜的核部，为快速堆积的砂岩及砾岩,厚度可达8000～10000米。白垩系主要分布于北岛的霍克湾和奥克兰一带，称曼加哈希亚群，属稳定的滨海相砂页岩沉积。新西兰的新生界主要为火山岩，火山活动一直持续至今，火山喷发物从钙碱性安山岩系列发展为玄武岩系列，厚度可达300～500米。强烈的火山作用因太平洋板块和印澳板块反向俯冲而形成了火山弧，同时有强烈的地震活动。
矿产资源 澳大利亚的主要金属矿产有金、银、铜、铁、铝等20余种，其中铁、金、铝的储量居世界各国储量的前列。铁矿主要产于西部克拉通下元古界哈默斯利群中，属风化壳型富铁矿。它与奥林匹克坝的铜、金、铀矿和布罗肯希尔的铅、锌、铂矿都属于超大型矿床。新西兰的矿产有煤、金、铀以及石油和天然气等，那里与火山活动有关的地热资源十分丰富。并且新西兰是成功开发利用地热资源的少数国家之一。
参考书目
Bureau of Mineral Resources of Australia,BMREarth Science Atlas of Australia 1:10 000 000,BMR，Geoglogy and Geophysics，Department of National Development and Energy,Canberra,1980.
Graeme R.Stevens,New Zealand Adrift:The Theoryof Continental Drift in a New Zealand Setting,A.H.& A.W.Reed Ltd.,Wellington,1980.
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