第一篇:广西昭平县大瑶山地区金矿特征及找矿标志探讨
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广西昭平县大瑶山地区金矿特征及找矿标志探讨
作者:吴刚
来源:《地球》2013年第06期
工作区位于广西东部,昭平县西南部,行政区划属昭平县所辖。范围以大脑山为中心,包括石柱顶、元山、大脑山等山峰。
第二篇:西非利比里亚砂金矿特征及找矿方向探讨
西非利比里亚大巴萨州地区砂金矿特征及找矿方向探讨
牛智辉,徐东华
河南省有色金属地质矿产局第二地质大队,河南省郑州市金水东路16号,450016 摘要:通过西非利比里亚共和国大巴萨州砂金矿地区地质工作,研究了大巴萨州砂金矿形成地质条件及矿床成因
关键词:西非利比里亚;大巴萨州;砂金矿;矿床成因;找矿方向
0前言
利比里亚有八个主要的金矿矿产地,主要矿床类型有:(1)霍姆斯特克型矿床与铁层,(2)金矿石英脉与绿岩带,(3)沉积砂金矿,是由于浸染状矿化或是以上两种类型矿藏的沉积物。1 区域地质
利比里亚为西非克拉通的一部分,主要由前寒武纪结晶基底构成,显生宙沉积只有少量的纹层状砂岩、长石砂岩、粉砂岩和砾岩,出露于沿海地带的狭长区域内,可能为白垩纪。前寒武纪结晶基底主要由花岗绿岩带组成,岩石类型以各种片麻岩和混合岩为主,普遍遭受高级变质,变质相达角闪岩相-麻粒岩相。前寒武纪岩石包括三个年龄省:(1)利比里亚年龄省(Liberian age province),岩石年龄为2600-2700Ma,占据了中西部的大部分区域;(2)依波尼恩年龄省(Eburnean age province),岩石年龄为2000Ma左右,位于中东部区域,向东延伸至科特迪瓦境内;(3)泛非年龄省(Pan-Africa age province),岩石年龄为600Ma左右,位于西南沿海的狭长地带。前两个年龄省占利比里亚国土的主要部分,后一个年龄省只相对出露很少部分。北东向的塞斯托斯河(Cestos river)流域为利比里亚年龄省和依波尼恩年龄省岩石的过渡区域,因缺乏详细的地质工作,具体的界限目前还不确定。塞斯托斯河本身为一大型剪切带,即塞斯托斯剪切带(Cesto sshear zone)。与西南海岸线近于平行的NW向陶迪剪切带(Todi shear zone)由塞拉里昂延伸至塞斯托斯角(Cestos bay)一带,构成了利比里亚年龄省和泛非年龄省的界限。NE向塞斯托斯剪切带和NW向陶迪剪切带成为利比里亚两条主要构造带,奠定了整个区域的基本构造格架。另外,在利比里亚年龄省和依波尼恩年龄省的区域内还发育一系列与塞斯托斯剪切带近于平行的NE向断裂带,使本区的主体构造线方向呈现为NE向。
在中生代,随着冈瓦那超大陆的裂解,利比里亚从南美圭亚那地盾分离出来,伴随着大陆漂移,在利比里亚中南部地区发育强烈的基性-超基性岩侵入活动,广泛发育辉绿岩、辉长岩、金伯利岩,以及一些中性闪长岩脉和小型岩体等。金伯利岩的发育使本区盛产金刚石。岩墙群在中部地区构成壮观的NW向岩脉带,向两侧延伸至境外。
新生代期间,由于地处热带地区,利比里亚广泛发育红土化,大量红土的覆盖导致本区的基岩露头很少。2地质特征 2.1地层
利比里亚属于西非克拉通一部分,大约90%由太古宇和古元古代花岗岩组成。是Man克拉通的一部分。
太古宇地层受Leonian(3500-2900Ma)和利比里亚(2900-2500Ma)造山运动的影响,主要由花岗质片麻岩和花岗岩组成,上覆有变质沉积岩、片岩、石英岩和重要的含矿建造。太古宇岩石的Rb-Sr年龄在2600-2700Ma之间,该年龄范围的岩石被认为是利比里亚年龄省的一部分。在利比里亚的中南部发现有Birimian(2100Ma)时期的西南-北东向绿岩带,是科特迪瓦绿岩带的延长部分,其中之一包含Ity金矿床和Zeltoua铜矿化。太古宇岩石中含有利比里亚主要铁矿床,大部分原生金矿床也出现在该时代岩石中。
利比里亚东南部基本上出露古元古代地层,属于Eburnean年龄省,年龄大约是2000Ma,Eburnean年龄省所含花岗片麻岩较利比里亚年龄省少,被等倾斜褶皱的富含黑云母副片麻岩和混合岩所覆盖,有许多含铁建造和角闪岩,沿海岸地区有未变质侵入花岗岩和伟晶岩出露。
与海岸线平行分布白垩纪纹层状砂岩、长石砂岩、粉砂岩和砾岩。2.2构造
地质上利比里亚主要由以下3个地质构造单元组成:①利比里亚领土的90%是Man地体的太古宙岩石;②在利比里亚的南部有古元古代的Birimian绿岩带分布;③沿着大西洋海岸的一条狭长带上是白垩纪的海相沉积岩。
从区域上看,NW向陶迪剪切带(Todi shear zone)经过预查区中部, 与西南海岸线近于平行的NW向陶迪剪切带(Todi shear zone)由塞拉里昂延伸至塞斯托斯角(Cestos bay)一带,构成了利比里亚年龄省和泛非年龄省的界限。2.3岩浆岩
中生代岗瓦纳大陆的裂开形成了大西洋,与泛非期构造带平行的前寒武纪构造复活,同时侵入大量与利比里亚和塞拉利昂海岸线平行的岩墙群,在塞拉利昂,Freetown杂岩体是与该时期岩浆活动相关的层状辉长岩杂岩体,是在大陆裂解时形成的,在利比里亚Robertsport出露的苏长岩体也是此时形成的。3 砂金矿特征 3.1分布特征
大巴萨州地区矿产资源现发现的主要为砂金矿。砂金的形成不但需要有含原生金的母岩,还要具备有利的地形条件。大巴萨州地区西南为黑云母花岗岩形成的隆起,在Gargar一带形成了一个较为平坦的U形谷地,Elephant河由南东至北西发育于谷地之中,河谷宽200-800m不等,平均宽500m左右,为砂金的富集成矿提供了有利的空间。
砂金多分布在一、二级水系河床底部,二级以上水系由于水量较大多分布于河道两侧的古河道冲积物中。3.2砂金矿特征
砂金矿由不同比例的砾石、砂、粘土组成,由于河道地形坡度及水动力条件等沉积环境的不同,在矿体的不同部位和层位,砂金矿体在平面上及垂向上矿石所含的砾石、砂质、粘土含量及成分都有变化,并且在垂向上具一定的分层现象。一般近地表1m左右,砾石含量一般5%-10%土、砂质40%-60%、粘土20%-30%左右;中下部砾石含量一般为20%-30%、砂质50%-60%、粘土5%-10%,粘土含量有所减少。底部粘土含量减少,砾石增多。砂金在下部具有富集趋势。矿体中的砾石主要为石英岩、斜长角闪岩及黑云母花岗岩等。砾径一般0.2-10.0cm。最大30cm。巨砾率一般小于10%。砾石的磨圆度在河道的下游以浑圆状一次圆状为主,在河道的上游以次棱角状一次圆状为主。3.3砂金品位、形态及特征
根据重砂测量成果,砂金中金以自然金的形式分布于松散沉积物中,沉积物上部可见自然金的粒径大小0.1-2.5 mm不等,粒径小者多为粒状,粒径大者呈片状、不规则粒状等形态。在河流上游上部层位砂金以不规则粒状为主,偶见金颗粒与脉石矿物的连生体,磨圆度
3较差;在河道下游砂金以片状为主,表面光滑,磨圆度较好。砂金含量一般0.1—1g/m,最3高可达8.0g/m左右。砂金由地表向下具有富集趋势,其成色多在800-950之间。4找矿方向探讨
4.1砂金矿勘查开发现状 大巴萨州地区几乎所有的河流中的砾石层中都含金。Gargar村民首先在Elephant河流中发现了砂金。随后的几年里相继在周边许多地区都发现了砂金矿。当地村民对浅部矿层进行了开采活动,由于生产力低下,开采深度较浅,最大深度多在3m左右。随着浅层富矿层资源的枯竭和无序的乱采乱挖因素,Gargar一带开采砂金活动逐步趋于消失。目前,该区仅有零星的个体采金者,使用小溜槽或淘砂盘手工淘洗,生产能力极为有限。4.2 找矿方向探讨
许多资料显示大巴萨州的片麻状黑云母花岗岩、褐铁石英岩基本上都含金,而且石英脉的发育程度与金矿床的规模有直接关系,当石英脉较密集时,不但砂金资源丰富,在砂金矿周边,往往也是岩金矿床赋存的主要地段。
Gargar地区砂金矿石该地区主要矿床类型之一,在该区从事地质勘查工作,寻找砂金矿是找矿工作的重点之一。虽然Gargar地区在2002年有过开采砂金矿的历史,但是由于当时落后开采条件,多采用原始的人工溜槽淘洗,采矿活动仅限于浅层,所以,Gargar地区含砂金地段深部有较好的找矿空间,加强对深部砂金矿资源的勘查,一定会取得理想的找矿成果。
通过对Gargar一带的地质背景分析认为,组成该地区的片麻状黑云母花岗岩和褐铁石英岩不仅为该地区砂金矿床的形成提供了物质来源,同时也预示有岩金矿的存在。对该地区开展原生岩金找矿工作,是一个重要的找矿方向,也将会取得理想的找矿成果。
参考文献:
[1] 楚旭春,非洲地质图说明书[M].北京:地图出版社,1982 [2] 栾世伟,金矿床地质及找矿方法[M].成都:四川科学技术出版社,1987 [3] 牛智辉,利比里亚共和国大巴萨州地区砂金矿踏勘工作总结[R].2011
第三篇:广西出台找矿突破战略行动实施方案
广西出台找矿突破战略行动实施方案
为贯彻落实《国务院办公厅关于转发国土资源部等部门找矿突破战略行动纲要(2011—2020年)的通知》精神,经自治区人民政府同意,8月13日,自治区人民政府办公厅转发自治区国土资源厅、发展和改革委员会、科技厅、财政厅《广西壮族自治区找矿突破战略行动实施方案(2011-2020年)》,要求各地各部门加强组织领导,明确职责分工,积极筹措资金,全面实施地质找矿新机制,努力完善矿业权管理,确保广西找矿突破战略行动三年有重要进展、五年有重大突破、八至十年重塑矿产勘查开发格局。
《方案》明确广西找矿突破战略行动目标任务:一是用3 年时间,取得地质找矿重大进展。完成国家和自治区级整装勘查区的基础地质调查,完成重要成矿区带找矿远景区1∶5万区域地质调查、地球物理(航空)调查、地球化学调查、遥感地质调查和矿产远景调查工作量的50%;新发现10-20处重要矿产资源大中型矿产地,初步形成2-3 处大中型资源勘查开发基地;建立2 个矿产资源节约与综合利用示范基地。二是用5 年时间,实现地质找矿重大突破。完成重要成矿区带找矿远景区1∶5 万区域地质调查、地球物理(航空)调查、地球化学调查和矿产远景调查工作量的75%;形成3-5 个重要矿产资源大中型勘查开发基地;完成大中型矿山综合开发技术经济评价和潜力评估;建立3 个矿产资源节约与综合利用示范基地;重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010 年提高3
-5 个百分点。三是用8-10 年时间,重塑矿产勘查开发格局。完成重要成矿区带内1∶5 万区域地质调查、地球物理(航空)调查、地球化学调查和矿产远景调查,完成重要成矿带地物化遥综合研究和系列图件编制;完成铝土矿、锰矿、稀土矿等整装勘查区或重点勘查区的勘查工作;累计新增铝土矿、锰矿、铅锌矿、煤矿、高岭土、水泥用灰岩等矿产资源储量21亿吨以上,以及特种矿若干吨;新打造5-10 处矿产资源开发后备基地;重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010 年提高5 个百分点以上,实现15%以上难利用矿产转化为可利用资源;初步形成锡多金属采选冶一体化产业集群、生态型铝产业循环经济区、生态型锰产业精深加工基地、稀土稀散金属战略性新兴产业基地、建材产业基地、有色金属产业深加工基地、外向型钢铁产业集群、核能产业和炼化产业基地等矿产勘查开发和矿业发展格局。
为确保实现目标任务,《方案》要求,一是加强组织领导。自治区地质找矿战略行动领导小组统一组织领导全区找矿突破战略行动,自治区有关部门和市、县人民政府要加把找矿突破战略行动列入重要议事日程,精心组织实施。
二是明确职责分工。自治区国土资源厅为总负责单位,各市、县(市、区)人民政府要为地质找矿战略突破行动创造良好的工作环境,各地勘单位要充分发挥找矿主力军的作用,高质量完成所承担的地质任务,努力实现地质找矿重大突破。
三是要积极筹措资金。积极争取国家地质大调查经费、老矿山
找矿经费、矿产资源节约与综合利用专项奖励资金、矿产资源综合利用示范基地建设资金、地质勘查基金等中央财政专项资金,统筹协调好中央和地方政府及企业出资的地质找矿工作,努力吸引社会资金参与找矿突破战略行动。从2011 年起,自治区财政通过探矿权采矿权使用费和价款收入、矿产资源补偿费收入,每年统筹安排一定地质找矿突破战略行动矿产勘查资金,并逐年提高。进一步确立社会资金在商业性矿产勘查中的投资主体地位,通过合理规划布局和矿产资源开发整合,积极引进技术先进、资金雄厚的大型矿业企业投资,开展整装勘查区、重点勘查区的矿产勘查和后续开发工作。
四是要全面实施地质找矿新机制。全面实施“基础先行、商业跟进、基金衔接、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制,探索建立地质找矿项目资金联动机制、责任共担和地质资料共享机制、地质找矿利益共享激励机制,完善地质勘查工作监管及绩效考核机制,充分调动地勘单位和科技人员的积极性,加快科技创新及人才培养,促进地质找矿突破战略行动取得成效。打造以市场为导向的多元投资制度平台,促进政府、企业、地勘单位多方联动,公益性地质调查与商业性矿产勘查有机衔接,资本与技术紧密结合,勘查开发一体化,地质找矿与矿业权管理及地勘单位改革发展协调推进。加强矿产资源管理制度创新研究,坚持矿业权按计划有偿出让制度,促进矿业权的合理布局和资源合理配置。进一步完善矿业权价款征收和使用管理办法,合理分配权益,兼顾矿产资源所在地的利益。坚持“谁投资、谁受益”的原则,切实保护矿业权人的合法权益。
五是要大力完善矿业权管理。进一步完善矿业权管理制度,构建公开公平规范有序的勘查市场,加大并规范市场配置矿业权和矿产资源的力度,严格国家出资矿业权管理。全面落实矿业权设置方案制度和有计划竞争出让矿业权制度,严格执行探矿权限期完成勘查制度。强化探矿权检查,加大矿产资源开发整合,引导探矿权人加大投入,促进整装勘查,实现找矿突破。进一步强化矿产勘查开发市场秩序监管,建立执法监察共同责任机制,加强基层监管力量。落实政府监管主体责任,建立政府统筹协调、部门密切联动的执法监管制度,严肃查处违法违纪行为,建立违法勘查查处退出制度。加强自治区重要矿产的矿业权管理,建立矿产资源储备制度。铝土矿、稀土等自治区优势矿产,原则上由财政资金完成普查和必要的详查后,再根据国家和自治区产业政策、自治区铝工业和稀土工业布局要求出让矿业权和配置资源。
六是努力营造良好的舆论氛围。加大地质找矿突破战略行动的宣传力度,开展“找矿突破在行动”基层宣传工作,营造全社会参与、支持地质找矿工作的良好氛围。
第四篇:金矿带地质勘查进展与找矿远景的论文
摘要:针对金矿带地质勘查进展,以贵州东部石英脉型金矿为研究对象,在简要概述金矿勘查现状的基础上,对其成矿条件进行分析,包含区域地质、金矿带地质和矿石特征,最后从技术角度入手,深入探讨金矿的找矿远景,旨在为今后贵州东部矿产资源开发提供可靠的理论依据。
关键词:贵州东部石英脉型金矿;地质勘查进展;找矿远景
贵州东部的矿产资源十分丰富,资源类型多样。但由于受到交通条件、地形条件等因素的影响,使得贵州东部地质研究水平相对较低,资源勘查程度也较低。现阶段贵州东部矿产资源勘查还以地表浅部为主。因此,贵州东部矿产资源依然存在很大的开发潜能,亟需开展深入的研究和调查。现以贵州东部石英脉型金矿为例,对金矿带地质勘查进展及找矿远景作如下分析。
1贵州东部石英脉型金矿勘查现状
贵州东部的石英脉型金矿勘查现状并不乐观,从最早的金矿普查工作来看,虽然成功提交8个金矿产地,但实际储量都在1t以内。在此之后,经过相关单位的不断努力,接连完成10余处金矿产地的评价工作,为找矿工作提供了很多金矿地质资料。
2金矿成矿条件分析
2.1区域地质特征
在构造单元中,本矿区位于都匀变形区的南北侧,矿区北部和变形区邻近,区域地质构造如图1所示。矿区出露地层包括:石炭系、第三系、第四系与二叠系,矿区岩性复杂,多见灰岩和角砾岩。矿区北西侧存在银子山向斜,中间部分存在倒转背斜,而且向斜与背斜的两翼还存在多处断裂。上述内容为本矿区主体构造,矿区内的层间褶皱及断裂较发育,局部可见地层的倒转,向斜北西侧还存在一处金矿,属于典型的断裂控矿[1]。
2.2金矿带地质特征
2.2.1地层
(1)石炭系:主要是灰色和浅灰色块状岩,核形石构造较为常见,局部夹杂白云岩,底端可见部分带状灰岩,厚度为0.5-6.0m。该层厚度100-107m,和下伏地层保持假整合接触关系。(2)二叠系:主要是浅灰与灰色碎屑灰岩,夹杂有少量白云岩,并含有一定量燧石结核。该层厚度60-130m,和下伏地层保持整合接触关系。(3)第四系:黄色、褐黄色粘土、砂质粘土,夹石英砂岩及灰岩碎块,为本区红土型金矿赋矿地层。厚0-40m。
2.2.2构造
(1)褶皱:褶皱位于矿区的西侧,在北东和南西方向上贯穿于矿区的整体,轴长为18km,矿区中褶皱长约5km,北西和南东侧宽度为2.5km,中部出露地层是P2m。北西侧地层的倾角相对较缓,通常为10°-20°,南东侧地层由于受到断层影响,其倾角相对较陡,通常在40°以上。向斜于南西段出现倒转现象,属于典型的倒转向斜,倾斜的方向为北西,倾角保持在20°-30°范围内[2]。(2)断裂:F1断层在向斜的北西侧,贯彻整个矿区,此断层上、下盘分别为D3y和P2m,是矿区中的较大断层,走向为北东至南西,长度在8km以上。此断层中构造角砾较发育;F2断层在向斜的北西侧,地表出露不显著,受覆盖作用较为亚种。断层的具体走向为北东至南西,倾角为75°-80°,长度在770m以上。断层的构造角砾同样较发育,其该断层还是临近金矿的主要控矿构造;F3断层在向斜的南东侧,具体走向由北西转变成近南北,以弧形的形式不断向南西向凸出,南段受F6断层切割,断层已知长度为1.6km,角砾岩发育,偶见擦痕;F4为正断层,处在向斜的北西侧,和向斜轴邻近,走向为北东,长度在2.3km以上,断距保持在10-20m范围内。断层破碎带的宽度为30-40m,断层构造中角砾岩较发育,断裂的周围存在弱金异常现象;F5断层在向斜的南东侧,具体性质有待考察,走向为北东,产状较复杂无法确定,断层已知的长度在3.0km以上。断层破碎带的宽度为10-80m;F6断层在向斜的南东侧,走向为北东至南西,其中,北东段以弧形的形式不断向北西侧突出,并在F5断层上交汇。断层破碎带的宽度为15-40m,断层构造的角砾岩较发育.2.3矿石特征及成因
现阶段,已探明的矿体主要分布于地表的浅层,矿体的氧化程度相对较高,而且矿体由于受到氧化作用影响,大部分已经变成褐铁矿,金矿物自身结构遭到一定程度的破坏,促使包裹金从载体中流出,成为处在游离状态下的金,所以本矿区的矿石工业类型属于氧化矿。相比之下,梁山组地层的含金水平较高,是成矿的重要物质来源;梁山组和马平组是成矿有利组合地层,为成矿提供了基础条件;该矿区地质条件良好,在梁山组和马平组之间的层间断裂有着极好的找矿前景[3]。
3金矿带找矿远景分析
3.1技术措施
金矿带找矿的技术措施为:广泛收集矿区相关资料,并对其进行整理和综合分析;1:10000矿区地质测绘、地球化学测量,采取物探等方法对矿区中隐伏断层实际分布与已知的断层情况进行探测;开展综合分析工作,明确物化探结果异常与对成矿有一定帮助的地段;野外进行槽探与钻探工作,查证先前确定结果是否准确;对工程控制矿体实施加密处理;资料综合处理,同时形成报告,为日后找矿工作落实提供基础依据。
3.2找矿工程布置
充分结合过去的工作经验与成果,本矿区矿体的主要区域为断层和背斜控矿,断层控矿十分常见,所以找矿工作的工程布置重点在于断层破碎带,尤其是那些陡倾斜断层,工程布置具体内容如下:(1)地质测量:地质测量(1:10000)工作的主要对象为矿区中的控矿构造和各个已知的矿点,通过地质测量,可以深入调查矿区特征,如岩性、构造与蚀变作用等。(2)地球化学测量:地球化学测量(1:10000)的点距可确定为40m,通过地球化学测量可以确定金元素异常,进而为后续的系统评价工作奠定良好基础。(3)探测:探测方式为大地电磁测深,使用该方法对矿区中的空间分布与构造特点进行探测,同时确定矿区中存在隐伏构造的可能性。在本矿区中,F2断层是主要控矿构造,在此构造带中存在三种矿体。矿区区域岩性较为复杂,主要为灰岩、页岩和白云岩等,并且矿区的铁矿化较发育。依据过去成功经验,区域岩性具备低极化的实际特点,而铁矿化却具备低阻特点。所以该矿区具有良好的激电开展前提,使用这样的方法可以确定出区中极化率较为异常的分布规律,再使用激电测深的方法可以确定极化体顶端埋深及空间分布特点[4]。这对于地质研究工作的开展,是极有帮助的。(4)野外查证:在上述工作完成之后,在区内选定条件良好的地段进行槽探与钻探等工作,以此查证先前确定结果是否准确。(5)积极完善找矿三边工作,对探矿工程进行有效加密。
4结语
(1)该矿区有着良好的成矿地质基础,而且在梁山组和马平组之间的层间断裂有着极好的找矿前景,日后勘查工作可将此作为依据。(2)本矿区的矿体主要是断层控矿,断层控矿十分常见,所以找矿工作的工程布置重点在于断层破碎带,尤其是那些陡倾斜断层。(3)结合矿区的地质情况,在具体的勘查方法方面,需要使用多种方式相结合的形式,如地质填图、槽探与钻探的有机结合。
作者:郑超 沈红钱 单位:贵州省地矿局一〇三地质大队
参考文献:
[1]李建忠,余金元,胡琴霞.甘肃阳山金矿带地质勘查进展与找矿远景[J].黄金科学技术,2013,10(06):11-16.[2]蒋振和,玄力,付庆.辽西凌源-北票成矿带金矿地质特征及找矿远景分析[J].矿产与地质,2013,11(06):457-460.[3]陈桂虎,王福州,王艳忠.黑龙江逊克—嘉荫地区金矿地质特征及找矿方向[J].黄金科学技术,2014,12(02):14-19.[4]陈熔,邓金火,王金贵.四川省阿达龙金矿地质地球化学特征及找矿远景分析[J].有色金属(矿山部分),2013,14(04):42-46.
第五篇:对我国南岭地区深部成矿理论、找矿方向与勘查思路的初探1
对我国南岭地区深部成矿理论、找矿方向与勘查思路的初探1
王登红,许建祥,张家菁,曾载淋,李水如,许以明,陈郑辉
(1.中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2.中国地质科学院研究生院,北京 100037;3.赣南地质大队,赣州 341000;4.赣东北地质大队,上饶,334000;5.广西地质调查总院,南宁,530031;6.湘南地质调查大队,郴州,411000)
摘要:南岭是我国目前最重要的有色金属矿业基地之一。该地区矿业发达但危机矿山也多,研究程度高但多数矿床的勘查工作在20年前就完成,成矿条件好、已发现矿产地点多面广但找矿难度也大。由此,在南岭开展深部找矿势在必行而且已经是时候了。南岭地区开展深部找矿需要研究成矿物质来源、矿床分类、成矿区带划分及其在一定深度(如3000m)的变化情况,需要明确地表的战略性选区与点上的攻深找盲、探边摸底同样重要,需要加快中深钻(1000~3000m深度)钻探及相关测量技术的研究,需要通过对“物质不灭”、“能量守恒”和“时空无限但有序”三原则的把握来评价矿产资源的潜力。
关键词:南岭;深部找矿;战略选区;潜力评价三原则
12,343
5611在我国南岭地区开展深部找矿的迫切性和现实性
在西部大开发的热潮中,无论是国家还是民间,都把地质找矿与矿业开发的热情投到了青藏高原和新疆等西部地区。西部地区固然是我国矿产资源的后备基地,但近年来危机矿山接替项目及其他项目所取得的显著成果,充分说明,中、东部地区仍然是我国矿产资源现实的矿产资源基地。辽宁的红透山铜矿、安徽的铜陵铜多金属矿、广西的大厂锡多金属矿(铜坑锡矿与拉么铜锌矿之间的700~800m深度发现96号矿体)、海南的石碌铁铜矿(ZK1101深705.12m,见铁矿3层,总厚度167m并夹3m厚铜矿体),都取得了深部找矿的突破;湖南南部芙蓉锡矿、江西南部八仙脑钨矿、广西中部昆仑关钼矿及南纬23°以南崇左一带大型铝土矿(具有上亿吨的可能性)的发现,都充分说明,我国东部地区的矿产资源并没有“找完”,不但是老矿山并没有彻底“硐老山空”,地表发现新的大型超大型矿床的可能性也并不是“一无所有”。因此,对南岭这样的工作程度比较高、矿业相对发达、地质资料积累丰富、技术力量雄厚的地区,非常有必要开展新一轮的区域找矿战略选区研究,并同时开展以深部评价理论与技术方法为重点的综合性研究工作。
南岭地区是我国有色、稀有金属最富集的地区,尤其以钨、锡、锑、铅锌、铋、铀等资源最为丰富。矿床具有规模大、分布广、共伴生组分多、矿床类型复杂多样等特点。我国的主要大型—超大型钨、锡多金属矿床即位于该地区,如大厂锡矿、柿竹园钨锡多金属矿、骑田岭钨锡矿、大吉山钨矿、西华山钨矿等。全区保有钨矿储量占全国的83%,锡占全国的63%,铅占全国的30%,锌占全国的22%(王登红等,2007)。钨、锡、锑是我国的优势矿种,在国际上占有举足轻重的地位。由于多年的大力开发,加之近十多年来地质找矿工作的畏缩,已呈现出后备资源严重不足的局面。但是,南岭地区成矿条件优越,具有多层成矿的特点,著名的“五层楼”模式即出于此,深部找矿潜力巨大。最近,在赣南的淘锡坑、湘南的芙蓉矿区实现深部找矿的重大突破充分说明南岭地区的深部仍存在巨大找矿潜力。此外,南岭地区的铅锌、铜、铀、金、银等资源远景可观,最近在凡口铅锌矿深部和外围、闵中裂谷带的峰岩、丁家山、后沟等一批大、中型铅锌矿的发现,显现出该地区
1基金项目:国家科技支撑计划“南岭地区有色-贵重金属综合勘查技术研究”课题(2006BAB01B03);中国地质大调查 “我国重要矿产和区域成矿规律研究”项目(1212010633903);“中国成矿体系综合研究”项目(1212010634002);“我国西部重要成矿区带矿产资源潜力评估”项目(200420190004)
作者简介:王登红(1967年-),浙江嘉兴人,男,研究员,博导,主要从事矿产资源研究。通讯地址:100037,北京市百万庄路26号。Email:wangdenghong@sina.com。1 将成为我国未来铅、锌、铜等资源的重要接替基地。
南岭不少矿区单个矿体、矿脉或矿层的延深就可达1000m以上,如云南的会泽、广西大厂的100号矿体,说明1000m深度的钻孔还是远远不够的。南岭地区主要矿床的勘探工作基本上在上世纪80年代以前就完成,当时的勘探深度一般在500m左右(比如,作为赣南钨矿的代表之一,岿美山最深的钻孔也只有550m),即使是湖南黄沙坪这样的典型隐伏矿区,也没有千米钻。因此,研究深部找矿的理论、方法和技术,已经势在必行。
2南岭地区深部找矿的理论问题
涉及到深部找矿的成矿理论问题很多,虽然也无外乎矿床类型、成矿区带、矿化分带、成矿时代、成矿物质来源、控矿构造、含矿层位等老生常谈的基本问题,但考虑到深部找矿的需要,对于成矿理论的研究也需要创新。
2.1 成矿物质来源
比如说,以往在利用硫、铅、碳、氧、锶、钕及惰性气体同位素资料方面,往往只是强调成矿物质是幔源、壳源还是地下水、地表水来源即可“到此为止”。但是,现代成矿学的研究已经说明,即使是对同一个矿物而言,如方铅矿,硫和铅的来源完全可以是不同“源区”,硫同位素可能说明硫来自于盆地,铅可能来自于花岗岩。这样,以往看似矛盾的同位素资料,对于地质找矿恰恰是具有启发性的,即:在花岗岩岩体与盆地的接触带,可能是矿体定位的有利部位。
2.2 矿床分类
传统的矿床分类是根据内生、外生、变质和叠生成矿作用的区别,将矿床分为岩浆矿床、伟晶岩矿床、矽卡岩矿床、热液矿床、火山成因矿床、风化矿床、沉积矿床和有机可燃矿床等。但是,许多矿床不是单一成矿作用形成的,有的矿床属于“内生外成”(如热泉型金矿、喷气矿床),有的属于“外生内成”(如洋壳俯冲重熔形成的矿床、油气矿藏),有的属于“此生彼成”(如铬铁矿生于洋中脊而定位于缝合带),等等,情况比较复杂。因此,王登红等(2005)试图在考虑成矿过程的情况下将成矿物质的来源与成矿作用结合起来,提出了将矿床划分为“内生内成、内生外成、外生外成、外生内成”四大类的新方案,既强调成矿作用本身,也强调成矿物质的来源和成矿元素的聚集过程。这一划分对深部找矿具有重要的现实意义。比如,南岭的石英脉型黑钨矿在以往的分类中属于热液型矿床,在新分类中则归属于“内生内成”的大类,从而开拓了深部找矿的新思路,即石英脉型的黑钨矿最深可以形成于什么样的深度。对于这一理论问题的研究,将为深部找矿提
2.3成矿区带
成矿区带与构造单元的划分常常不一致,有时候因此而争论不休。实际上,成矿区带与构造单元的不一致不仅仅是一个“个人主观能动性”的不一致问题,因为在很多情况下,成矿区带和构造单元在本质上就是不一致的。因为构造单元体现的是构造作用尤其是大地构造活动的结果,而成矿区带体现的是成矿作用的结果,也就是成矿元素或矿物质富集的结果。比如,对于风化作用形成的矿产资源而言,它的富集除了受制于成矿物质的初始富集程度之外,更多地受到岩石圈表层水圈、大气圈和生物圈特征的制约,而后者在同一时间尺度上对于构造单元的形成还起不到决定性的作用。因此,诸如我国华南风化壳型的锰矿,可以从云南、广西、湖南、广东一直到福建均有分布,在构造上跨越了特提斯-喜马拉雅构造成矿域和环太平洋构造成矿域。内生矿床同样如此,一条深大断裂带可能是区分两大构造单元的最好的界线,但是,断裂带本身往往又是导矿构造、甚至是容矿构 2
造,此时,由深大断裂带制约的成矿区带就应该是跨构造单元的,或者是独立的。这在两大板块缝合带或者陆壳破裂带表现得尤为明显,前者如青藏高原上的铬铁矿成矿带,后者如郯庐断裂带(陈毓川等,2007)。
对于深部找矿而言,在地下成矿区带尚无法划分的情况下,可以“借用”地表的区带,但必须明白地表的成矿区带不等于地下的成矿区带。尤其是东部不同类型盆地分布区,盆地的基底埋藏有多深、性质有没有转变、控制的成矿作用有没有变化,花岗岩岩基的底下有可能出现沉积岩而不是变质岩,盆地的底下有没有深达地幔的构造,都是需要仔细研究的重要科学问题。
3南岭地区深部找矿的思路与方向问题
近20年来由于西部大开发的需要,国家在新疆和青藏高原都设立有持续的科技攻关项目和973等重大项目,西部地区发现一处新矿产地所产生的“新闻效应”远远高于东部地区,因而南岭地区地质矿产方面工作程度虽然相对高,但近年来几乎成了“被遗忘的角落”。实际上,南岭地区在矿产资源方面的“投入产出比”远不亚于西部,至少环保、生态方面的压力不那么大。有鉴于此,本文认为东部(至少南岭)地区地质找矿应该把握两个方向:面上战略性选区和点上的技术攻关。
面上的战略性选区:深部找矿不只是危机矿山的“攻深找盲”,在部署新区工作时就应该考虑到矿体的埋藏深度和“第二富集带”乃至于“第三富集带”的问题。广东在勘查长坑金矿时,并没有意识到深部还会伴生有一个独立的超大型银矿(王登红等,1998)。由此而漏掉的矿床肯定不在少数。因此,建议今后需要在以往工作的基础上,系统建立1∶20万尺度地质矿产数据库,补充近年来1∶5万地质矿产工作及其他方面的新成果,根据近年来和今后15年内国内外矿业发展的宏观趋势,重新建立南岭地区典型矿床成矿模式,厘定矿床成矿系列,划分Ⅳ~Ⅴ级成矿区带,圈定不同层次矿集区(成熟的、发展的、潜在的),构筑各层次和各具体矿集区各具特色的找矿模型,提出一批远景区,为国家部署矿产普查工作和资源基地规划提供科学依据。
点上的技术攻关:重点是危机矿山的“探边摸底”,但也应该包括新点和老点两个方面。新点是优选出以往未知的地区,对其矿产资源潜力进行评价,而且是一竿子捅到底。评价的思路是从地表的地质-地球化学-地球物理到1000m深度钻探-井中物探-井中化探。老点包括两层含义,①已知矿产地但以往勘查深度不够。大部分“危机矿山”可归属于此列。工作思路是在典型矿床研究的基础上加大勘查深度,重点矿床的探测深度可向3000m的目标进军,并围绕3000m深度钻探技术的创新带动一系列深部找矿技术的革新;②已知矿产地,但矿种可能发生变化。南岭地区矿产资源以多金属共生、伴生为特色,垂直分带和水平分带都极具特色,以此,已知矿“点”的外围和深部很可能发生矿种和矿床类型的变化,找矿勘查技术也需要相应变化。比如,赣南粤北的石英脉型黑钨矿与铀矿之间在空间上和成因上的联系就需要加强研究,查明二者之间的关系,以便于综合评价或者互为找矿依据。
4南岭地区深部找矿的技术方法
深部找矿,无疑离不开钻探。目前,在我国,一方面5000m深度全孔取心的科学超深钻取得空前成功;另一方面,用于固态矿产勘探的钻孔深度仍然普遍在500m以浅的水平。因此,必须加大1000~3000m深度(不妨称之为中深钻)取心钻探技术的研究力度,同时开展配套的综合测量及评价技术的研究,包括各种类型的地球物理、地球化学测量技术和解译技术,以保证在尽量少打深孔(考虑到成本问题)的前提下,获得最多的信息。当然,在目前,或者在中深钻之前,需要在地表开展系统的研究,以保证孔位定得科学、经济而有效。因此,在技术方法方面的创新需要突出两点,即:从传统化探找“晕”到现代化探找“源”,从传统物探直接找矿到现代物探找含矿地质体。物探寻找的含矿地质体包括矿体本身,也包括含矿的地层、含矿的构造、含矿的岩体(如含铀岩体),这对于综合评价“低品位、大吨位”类型的矿床(包括斑岩型铜金矿、卡林型金矿、湘西式的密西西比河 3
谷型铅锌矿)具有非同寻常的现实意义。也就是说,所有的低缓异常乃至于地球化学的负异常都需要重新研究、评价。
5南岭地区深部资源潜力评价与预测的原则
关于矿产资源潜力评价与预测的原则性问题,国内外均有不少的论述和探讨(赵鹏大等,1983;王世称等,2000;陈毓川等,2007)。此处提出,要科学的评价矿产资源的“有无”与“好坏”并预测可开发利用矿体的空间定位,需要把握“物质不灭”、“能量守恒”和“时空无限但有序”三个基本原则。
所谓“物质不灭”,不仅仅是个哲学术语,也是现代矿床学研究新进展的体现。在一定时空范围内,物质只能从一种状态到另外一种状态转变或者从某个部位向另外一个部位转移,而不可能“空穴来风”地从无到有,也不可能无缘无故地“蒸发”掉。因此,利用同位素地球化学、微量元素地球化学、稀土元素地球化学等示踪技术探索成矿物质的来源,找到其“源头”远比仅仅发现“原生晕”或“次生晕”意义重大。
所谓“能量守恒”,是指成矿物质在地球不同层圈中的分布、迁移、富集与贫化,是需要“能量”和“动力”的,包括热液的搬运、热量的传导、构造的驱动等等;
所谓的“时空无限但有序”,是指成矿作用虽然极其复杂、人类认识自然的能力又是非常有限的,但成矿规律本身是客观的,不以人的意志而转移的,因此,总会有办法去认识成矿作用发生的过程,从而找到成矿物质最终富集定位的空间。
成矿物质从初始状态演化到最终状态(目前所见)的整个过程,即是“成矿动力学”的本质,始态可理解为“矿源”,终态即是“矿体”或矿田、含矿地质体等,而过程即是成矿作用发生、发展的全部历史,这一历史(时间)又是离不开特定的空间的。因此,所谓的成矿动力学也就可以理解为:研究成矿物质“不灭”、研究成矿过程中“能量守恒”关系、研究矿体定位所需要的时间尺度和空间格局的配置关系的科学。
中东部地区深部找矿更需要强调上述“三原则”。这是因为地质矿产工作程度较高的地区(如长江中下游、南岭、胶东),一方面不可能象地表化探扫面那样开展深部的“扫面”,地球物理异常又因为多解性和深度问题而有局限性,因此,仅仅满足于找到“异常”或者查明矿体的形态、产状已经远远不够了;另一方面也正因为大量矿山的开采和密集的钻孔资料,有可能根据丰富的勘查与采矿资料,通过“立体填图”的办法,既找到“矿源”又找到矿物质迁移、定位的轨迹,从而预测深部矿体。
关于矿产资源潜力评价的原则性问题目前仍然处于探索阶段,不仅需要从理论上加以总结和研究,更需要在实际中不断修正,使“原则”变成可操作性的“细则”。尤其是要在大比例尺成矿预测中贯彻“三原则”,解决目前危机矿山的资源潜力问题。可以预想,在实际工作中将不可避免地遇到下列问题:①不同矿种的“三原则”如何体现?②不同地区的“三原则”如何体现?③不同时代的“三原则”如何体现?等等。对这些问题的深入研究,将使矿产资源的评价与预测工作进一步向更加科学化和理性化的趋势发展。
参考文献
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