■查睿 施詞
(安徽省地質礦產勘查局311地質隊 安徽安慶246003)
安徽成礦規律及深層找礦
■查睿 施詞
(安徽省地質礦產勘查局311地質隊 安徽安慶246003)
基于經濟持續發展的需要,推動找礦由淺入深向縱深方向延伸,成為現代礦藏勘探的發展趨勢,同時也為找礦探礦帶來了一定的技術難度。本文以瑯琊山銅礦為例,探討破解深層找礦技術難題的解決思路,為地質勘探提供參考。
深層找礦影響因素技術難題
目前在學術界并沒有嚴格的界限對于深部和淺部采礦。在我國,根據我國的采礦水平,可以以500米為一個界限,超過的稱為深部礦,以內的稱為淺部礦。我國的開采深度一般處于高于300米并且低于500米的程度。所以在500米以上的深部礦基本未被開采,有較大空間。但是由于深部礦的距離較大,技術水平不夠先進,同時受到其他理論因素的影響導致深部礦的開采遇到了較大的問題。同時深部礦開采的資金投入以及風險都較淺部礦開采要大很多,所以一直都沒有得到很好的發展,持續處于初級階段,有待于進一步發展。
礦區位于大別造山帶的前陸褶沖帶北東緣,郯廬深斷裂的東側,屬滁縣—廬江銅金成礦帶。該帶自北向南依次有滁縣—全椒銅金成礦區、含山—巢縣多金屬成礦區、廬江鐵銅成礦區,是長江中下游鐵銅成礦帶的一部分。
長江中下游區域成礦時代主要集中于晚侏羅—早白堊世,成礦時代與構造—巖漿作用有明顯的一致性,礦床的空間分布表現為基底構造對成巖成礦作用的控制。在整個成礦過程中,古生代至早中生代形成的地層是重要成礦因素和賦礦場所,而燕山期巖漿活動是直接的關鍵的成礦因素。
根據區域性巖漿成礦特點,長江中下游地區的巖漿巖可分為兩大系列:一是與鐵及多金屬礦化有關的鉀玄巖系列,如蘇州、寧蕪盆地等;二是與銅金等礦床有關的高鉀鈣堿性巖系,如銅官山、獅子山銅礦。瑯琊山巖體為高鉀鈣堿性巖系的代表。
印支期,揚子地臺與華北地臺碰撞對接,主要表現為擠壓縮短機制下的蓋層褶皺和層間推覆-滑覆構造,構成一系列北東向S型同斜倒轉褶曲,褶皺軸線在平面上均呈S型展布,褶皺軸面的三維空間形態為“麻花狀”,即褶皺中段軸面近直立,兩翼大致對稱,南北兩段軸面分別傾向北西和南東,這種S形褶皺可能是東西向基底斷裂限制了北東向S型變形所致。北東向褶皺之上又疊加有東西向褶皺,為軸向280°的寬緩褶皺,疊加褶皺的橫跨復合造成北東向向斜樞紐昂起,形成的隆起、虛脫空間則是巖體和礦體賦存的有利地段。
礦區位于大豐山復式向斜的東翼,醉翁山向斜的軸部。出露地層為震旦系燈影組,寒武系黃栗樹組、余家凹組和瑯琊山組,奧陶系上歐沖組,侏羅系紅花橋組和白堊系浦口組,上述地層均呈北東-南西向延展,以寒武系瑯琊山組條帶狀含碳質大理巖分布最為廣泛。
區內巖漿巖以燕山期的石英閃長玢巖為主,沿醉翁山向斜軸部侵入,出露面積1.2km2,平面上呈橢圓形,北北東向展布,剖面上呈漏斗狀。
瑯琊山銅礦區已知礦體與隱伏礦體的空間位置主要受三個最基本的地質要素所控制,即特殊的含水-透水性地層系統與巖性組合、S形褶皺構造、蘑菇狀巖體,這三個要素也是長江中下游地區沉積-改造型銅礦床的關鍵控礦要素,因此初步認為本礦床成因為層控夕卡巖型銅礦床。
(1)南部巖體底部接觸帶及主礦體大致以50°的側伏角向北北東方向延深,目前發現的礦體相當于彎月形礦體的前峰部位,而蘑菇面與巖體上侵柱相交處的凹部接觸帶可能存在膨大的礦體,這是下步主要找礦目標。
(2)北部成礦機理與南部的底部礦帶相似,代表的是S形褶皺北部及巖體的另一凹部位置,以往工作重點主要在礦區22線南部,而北礦帶投入工作量較少且勘探深度淺,因此隨著南部深部隱伏礦體勘查工作的不斷深入,應對閃長玢巖體及內外接觸帶加以整體性評價,在重點研究底部接觸帶的同時還應探索和了解巖體頂部接觸帶的含礦性。
(3)根據巖體呈蘑菇狀形態特征及巖體由北向南侵位,南西端為巖漿流動前緣,推測在巖體底部接觸帶下部還可能存在巖枝,整個巖體的外側也同樣可能存在新的接觸帶,這也應該成為下步新的找礦方向。
(4)基于瑯琊山銅礦床為層控夕卡巖型礦床這一認識,借鑒長江中下游層控夕卡巖型銅礦床成礦模式及銅陵地區“多位一體”成礦模式,其外圍地區還應有較大的找礦潛力,只要具備上述三個控礦基本要素,即構造、地層與巖體形態,就可能發現新的礦床或隱伏礦體。為此,礦床外圍的尖山懷地區,可考慮開展地表與物探工作。
(1)制約深層找礦的主要因素有以下幾種:一是勘查理論的指導性不夠。我國的礦床勘查理論研究大多停留在建國初期的水平上。現今我國很多學者和專家都在研究深部礦床勘查的關鍵,但分歧明顯。二是地質人才的匱乏。由于地質勘探工作的特殊性,同時由于獎勵機制的健全,造成我國的地質類專業生源很少。三是深部找礦技術不成熟。我國現在剛從淺部礦的開采中轉向,而深部礦由于埋藏深度大,礦化信息弱且干擾因素多,使得很多的技術難題難以馬上得到解決。
(2)破解深層找礦制約因素主要包括以下幾個方面:一是加強對深部礦特征的綜合研究,識別深部礦找礦信息并研究有效獲取途徑。二是大力推進深部找礦技術的研發。深部礦床一般地表顯示的礦化信息少,比淺部礦要付出更多的艱辛,需要采用更多的方法手段。深部找礦技術攻堅研發主要體現在兩方面,其一是物理探測技術,其二是深孔鉆探技術。由于深部礦藏不像淺部礦找礦時期那樣清晰簡單,所以需要采取更多的方法,同時投入更多的資金。對于深部采礦技術的開發,主要有物理探測和深孔鉆探技術兩種。我國的技術開發方向主要是向著如何增加探測深度和如何提高靈敏度的方向來發展,同時由于深部礦藏的干擾較多,探測設備的抗干擾能力也應當逐漸提高。三是加強地質人才的培養,引進人才激勵機制。
[1]冶金部811地質隊.安徽省滁縣銅礦床南部地質勘探中間報告 [R],1975
[2]冶金部811地質隊.安徽省滁縣銅礦床北部地質勘探報告 [R],1979
[3]底朝龍,郭林,范崇滿.淺談地質勘探中深層找礦的制約因素及策略 [J].科技傳播,2011(9):75.
[4]劉亮明,蔡愛良.地質理論、勘查技術、投資決策的難題及對策 [J].地質通報,2009,28(7):923.
P61[文獻碼]B
1000-405X(2016)-2-21-1