石棟文
(遼寧省第六地質大隊,大連 116200)
金剛石屬于非常珍貴的非金屬礦產,在自然界中硬度最大,屬于一種天然礦物,被人們成為寶石之王。按照成因可以將金剛石礦床分為原生礦與砂礦,將原生礦按照含礦巖石劃分為兩種類型,第一是金伯利巖型,第二是鉀鎂煌斑型。在發展國防高端工業中金剛石是不可或缺的戰略礦產,并且在國民經濟發展過程中金剛石發揮重要作用。但是在我國經濟建設過程中,天然金剛石的使用需要依賴進口,70%的金剛石都來源于進口,經濟在發展,對金剛石的需求越來越多,所以我國非常有必要研究我國的成礦條件,采取適當的地質普查方法,來填補金剛石空缺。
鉀鎂煌斑巖產出地是古中元活動帶,屬于一種超基性巖石,在地幔深部,同時具有偏堿性特點。鉀鎂煌斑巖型成礦分三個系列,第一個系列是白榴石-橄欖石鉀鎂煌斑巖;第二個系列是橄欖石鉀鎂煌斑巖,其中根據相關鉀鎂煌斑巖證明顯示,具有很高經濟價值的是橄欖石鉀鎂煌斑巖金剛石礦床,在白榴石鉀鎂煌斑巖中含有一定金剛石成分,但是比較少,在工業生產方面價值比較低;第三個系列白榴石鉀鎂煌斑巖,在其中白榴石質量分數是20%~50%,還包括少量橄欖石。按照礦物將鉀鎂煌斑巖分為三種類型,第一白榴石-橄欖石鉀鎂煌斑巖;第二白榴石鉀鎂煌斑巖;第三橄欖石鉀鎂煌斑巖[1]。
按照地質狀況將鉀鎂煌斑巖型成礦系列分為三類,這三種成礦系列與地質特征情況與金伯利產狀系列特征沒無太大區別。三個系列包括火山凝灰角礫、火山沉積凝灰巖、一次火山侵入形成系列。
金伯利巖巖管與巖脈在全世界看具有礦物成分一致的特點,但是不同之處在于鉻、碳、鎂含量不同,在金伯利巖石中這三種元素含量的不同會決定金剛石的經濟價值。
金剛石原生礦普查方法有很多種,例如有重砂法、地質法、地面物探法等,目前我國有金剛石原生礦的省份包括貴州省、吉林省、山西省、湖南省等、遼寧省、山東省等,在這些省份當中金剛石原生礦的工業價值不同,其只工業價值比較高的省份有兩個,分別是遼寧省與山東省。金剛石成礦遠景區所占面積比較大,中國一半的面積都屬于金剛石成礦遠景區,在金剛石成礦遠景區中大多數沒有深入開展地質找礦工作,因此非常有必要探尋普查方法以及普查方法的使用。
第一地質法,在金剛石原生礦普查方法中,地質法普產工作的基礎,此方法能有效幫助成礦遠景區的選擇,找礦范圍較大的情況下,地質法普查金剛石原生礦并沒有很好的效果,在一部分地區基巖露頭相對較好,在這種情況下可以,高精度地質路線追索是最好選擇。
第二重砂法,在尋找金剛石典型伴生礦物時,重砂法最有效,重砂法在我國轉入原生礦找礦階段已經有成功先例,水系重砂法主要應用在濕潤與半濕潤地區最有效,例如可以用在丘陵山地地區,西部地區具有干旱的特點,并且地形比較平坦,使用重砂法比較合適,但是需要將兩種重砂法相結合,這兩種重砂法分別是水系重砂法與地表土壤方格網重砂法。
第三地面物探法,在初查階段重砂法起關鍵作用,普查在不同階段目標會不同,在初查階段的目標是一群或者一組巖體,但是在詳查階段就需要采用地面物探方法,并且此方法是唯一的普查手段,在地面物探法中最有效的方法是地面物探磁法,并且應用比較廣泛。圈定巖體邊界可以綜合使用地面物探的兩種方法,分別是地面物探電法與地面物探高精度重力測量法[2]。
第四群眾報礦法,在找礦過程中,群眾報礦起重要作用,根據相關研究顯示,很多金剛石出土點是由群眾所發現,遼寧省與山東省就是一個例子,由于群眾報礦點導致成功挖掘到金剛石。
第五根據實際找礦區特點來進行選擇普查方法,例如地質地貌特征,或者地球物理和化學條件等,對找礦方法不斷研究,找礦取得效益的原因應該多進行分析,總結國內外找礦方法與經驗,然后根據實際情況來使用。
第六采大樣方法,采大樣直接找金剛石法比較適合范圍比較大的成礦遠景區,采大洋法的特點是可以探索找礦范圍,并且會縮小找礦范圍,在使用過程中需要注意會受到次生存蓄礦層的影響。
第七航空測量法,此方法主要應用在大面積金剛石原生礦普查中,同時還可以使用航磁法,此方法具有技術效果好的特點,同時速度比較快,導致金剛石原生礦形成圓形形狀以及橢圓形負地形的主要原因有兩種,分別是蝕變與風化,此方法在加拿大已經有成功挖掘金剛石例子。
第八結合使用化探法與卡帕測量,化學探礦的前提是,金剛石原生巖體在通常情況下有鉻、碳、鎂元素。結合使用化探法與卡帕測量可以發揮最好效果,
由于我國金剛石礦產普查工作具有起步晚的特點,并不清楚金剛石這一資源的概貌狀況,我國已經發現很多省份有金剛石礦床,但是金剛石礦床還存在一些不足,例如規模比較小、產量不高,金剛石礦床的產量不能滿足我國工業發展的需求??萍荚谶M步,普查新理論與普查新技術不斷涌現,只有大量應用新技術與新方法,才可以促進挖掘金剛石原生礦床能力的提升,促進經濟的進步與發展。