王文林 / 新疆天博勘查技術有限責任公司
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論有色金屬礦成礦地質特征及找礦前景
王文林 / 新疆天博勘查技術有限責任公司
【摘 要】隨著全球經濟一體化的發展趨勢,對有色金屬的競爭更是日益激烈。如何在這種背景下有效緩解有色金屬資源短缺的現象,是現階段我們不得不面臨的問題。本文結合筆者多年來的研究,就有色金屬礦成礦地質特征及找礦前景進行了簡單的論述,希望對相關領域的工作有所啟發。
【關鍵詞】地質環境;成礦特征;有色金屬;找礦前景
有色金屬屬于不可再生資源,所以在勘探開采中必須利用先進的技術方法,采取有效的措施,堅持科學合理的原則,切實提高礦產的開產率,從根本上適應經濟社會發展的需求。現階段,尋找新礦床已經成為一項重要的任務,一方面是由于當前出露地表和地球淺部易識別的礦床有限,且勘查地球深部礦床又存在一定的難度;其次,缺乏先進的成礦模式理論、成礦預測理論以及有效的找礦方法進行指導。
成礦模式反映了對礦床規律的認識,是對同一類礦床的地質、構造、地球化學、地球物理以及其它基本特征的簡單概述。而成礦預測則是以成礦模式為前提,對礦床進行定量評價的過程。它通過綜合考慮成礦地質環境、成礦條件、成礦理論、找礦標志以及控礦因素對潛在礦床的影響,從而進一步推測出新的礦產途徑。因此,在實際找礦工作中,我們可以將先進的科學方法和地球物理理論作為基礎來建立相應的成礦模式指導,從根本上緩解找礦工作的盲目性,切實提高找礦效率。實踐證明,對成礦模式的研究和預測不僅可以使成礦理論、礦床成因以及礦床分類規律的研究更具有系統化和理論化,而且也在一定程度上推動了對地球深部隱秘礦產資源的尋找工作。由于各地區的地質情況不同,筆者在這里主要以某地區的有色金屬礦為例,結合其他地區的找礦經驗和地質環境特點,對該地區的成礦特征和礦區分布情況進行了探討。
廣義上的有色金屬涉及的范圍較廣泛,它不僅包括金、銀、鉑族等貴金屬礦產,稀土金屬礦產、稀有金屬礦產以及分散金屬礦產等金屬礦產,還包括鋁、鎂等輕金屬礦產,銅、鉛、鋅、鎳、鈷、鎢、錫、鉍、鉬、銻、汞等重金屬礦產,可以說只要除去黑色金屬礦產,其他的礦產資源都屬于有色金屬。
成礦模式是在四維空間內對形成礦床的成礦作用的高度概括,最終用不同的深度、不同的形式以及不同的內容來表達,并隨礦床學理論研究的發展而逐步深化。區域成礦模式、礦床成礦模式和找礦模型是三種常見的成礦模式,是在前人對成礦模式的研究總結的基礎上發展起來的。三者之間存在一定的區別但又相互區別。首先,就區域成礦模式而言,它反映了一定成礦區、帶的成礦規律,是對特定地質單元內各種固體礦產的特征、成礦規律的總結;礦場模式不僅是成礦規律的表達形式,也是描述礦床形成過程的模式;而找礦模式則反映出礦產的基本特征以及礦產的基本組成要素。在實際工作中,區域成礦模式、礦床成礦模式為礦床勘查提供了地質理論基礎,找礦模型則可以對礦產勘查工作進行指導,只有三者相互結合才能更好的服務于找礦工作。
某地區的北部處于中生代以來歐亞大陸板塊東南沿海前陸推覆沖斷帶,具有與揚子、華夏古板塊結合帶復合疊加的地位,因為其所處的地質環境具有優越性和特殊性,從而形成了獨具特色的有約成礦的環境。
(一)殼幔構造特征
中生代以來,有色金屬成礦的主要地質構造為殼幔構造,通過對重、磁、人工地震剖面以及大地電磁測探等資料的綜合分析基礎上,了解到該地區地殼、地幔具有以下的特點:
(1)殼內有多層拆離帶存在;(2)具有殼薄、上地幔厚的特征,以波陽一帶的重力場最高(+15 mgl),在華南陸內屬于地殼最薄的地區;(3)其東北部斷裂對莫霍面有顯著錯斷;(4)西北部為重力低異常區,在北北東向與北東東向交織出現重力高異常軸;(5)在總體上,地殼和上地幔厚度呈現從西向東逐漸減薄的趨勢,中部為軸向北北東為幔隆區。以上特征的存在與中生代大規模成巖成礦作用密不可分。
(二)部分地區中生代以前的古構造格局
在對相關資料的研究后發現,華夏和揚子是部分地區中生代以前的古構造格局。不僅在安徽歙縣伏川發現了蛇綠巖,而且在德興、余江,在湖南瀏陽和浙江龍游等地,都已經發現了蛇綠構造混雜或蛇綠巖殘片。
(三)中生新代地質構造特征
在中生新代,具有強烈的深大斷裂帶活動、廣泛發育的兩大推覆構造系統、顯著的大規模走滑剪切、伸展,所以造成了很多扭曲地帶和很大的斷裂層。尤其是現在形成的北東-北北東方向,并和東西、北西向三大復合地形就是由于經常發生斷裂造山以及板塊斷裂運動造成的。
以某地區北部有色金屬的成礦特征為例,其礦床在成礦時間、礦床分布以及礦床形成等方面分別表現出了不同的特點,“多期成礦、燕山期最強”是對有色金屬礦床成礦時間的最好寫照;有色金屬礦床在分布上,多呈現出“塊”“帶”的成礦分區塊體邊緣深斷裂帶聚礦,沿前陸推覆沖斷帶“向洋”分帶;有色金屬礦床在形成方面,呈現出“多次成礦疊加、多類型聚合”的特點,走滑扭動與推滑覆構造復合控巖控礦,在造漿和就位成礦成礦上均以多層次的方式進行,并且就大型礦集區域而言,其在控礦因素和分布環境上呈現耦合關系。
中新元古代成礦期、海西期成礦期、印支期成礦期以及燕山大規模成礦期是幾個主要的成礦時期,均均呈現不同的特點。就中新元古代成礦期而言,它存在一定量的古火山巖,不僅以中元古代晚期和青白口紀火山溝弧型巖相互結合的形式存在,而且還和銅礦、金礦關系緊密;海西期成礦期,存在一部分有色金屬局部礦化的現象,甚至已經形成的礦層具有工業意義;印支期成礦期的典型成礦特征是變質熱液成礦,它包括巖漿熱液有關的金礦、錫礦以及變質熱液成礦,主要是受重力作用而形成的;燕山成礦期,成礦時間大約在180~100Ma 之間,受侏羅紀晚期和白堊早期的數次火山運動和巖漿侵位的影響形成了大規模的有色金屬礦床。
該地區北部之所以成礦效果顯著,主要是由于其火山巖活動頻繁,在加上中生代和新生代的造山運動,加快了構造巖漿疊加的頻率。深入探究金、銅等有色金屬的形成條件,發現其主要得益于巖漿的頻繁活動,為這些有色金屬的形成提供了礦質和熱源水源的保證。那么以此類推,可以大致預測出控制礦帶內有色金屬礦產的分布以及礦化類型為:韌性剪切帶型金礦、構造蝕變巖型金礦、斑巖及夕卡巖型銅金礦以及海相噴流沉積層控型銅礦,這些礦產資源均呈現出形勢較好的開發前景。因此,要想從根本上緩解有色金屬礦產資源短缺的問題,必須要加速對外圍地質和大型礦產地深部的勘查。
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