牛 特,寧傳奇,盧長建
(1.吉林省有色金屬地質勘查局六〇五隊,吉林 延邊 133000;2.吉林省自然資源調查規劃中心有限公司,吉林 長春 130000)
進入新時期后,金礦的開發及相關的金礦勘查工作受到了越來越多的重視,并逐漸衍生出多種找礦方法[1]。經過長期的地質演化,金礦床得以形成,并呈現出相應的成礦規律。因此,研究金礦成礦規律是當前地質找礦勘查活動的核心措施。金礦勘查是一項探索性、高風險性的工作,盡管一些地質學家多年來不斷地探索,但在我國對金礦床的深部預測和找礦工作仍然十分困難[2]。目前,人們對找礦的認識和找礦方法已經制約了人們的思維,因此拓寬找礦思路,探索新的成礦體系尤為重要。本文通過建立金礦區深部找礦預測和找礦方法,通過提高找礦效率和精度,驗證部分地區的含礦量,解決我國礦產資源日益短缺的問題。
(1)成因。金礦床成因十分復雜,人們普遍認為金礦床形成因素包含構造、地層、巖漿活動等因素,圍巖是金礦形成的成礦物質來源,礦液為成礦提供元素活化運移基礎,隨著巖漿運動,通過各種構造斷裂帶,在巖石中形成金礦帶。
(2)重要性。目前,一些發達國家和中東地區都十分重視深部找礦工作,礦井深部是否有礦體,關系到礦區的經濟發展[3]。在北美的礦石中,90%是在舊礦中發現的,中國的礦石75%是在舊礦中發現。在近年來發現的80個礦體,約50%分布在深部。以上實例表明,在舊礦中,深部進行勘探是一種非常有效的方法。通過分析以往金礦床的分布情況,可以確定大多數金礦床的聚集區。本文對金礦床的成礦地質條件、成礦規律進行了研究,在現有老礦山深部找礦潛力巨大。
有關部門研究探索金礦化的最基本規律,由于金礦床的成礦規律尚不明確,因此有必要從找礦方向和找礦靶區兩方面闡明深部金礦床的成礦規律。近年來,人們對金礦化規律的研究越來越多,探討了不同地區金礦床的不同成礦規律。同時,金礦床的演化及找礦方向產生重大影響。金礦床主要具有以下地質特征。
金礦床的形成條件是復雜的,并且不限于單個礦化位點。通常,地質環境在成礦各個階段的作用不容忽視,貫穿礦脈形成的整個過程。另外,巖漿巖和地層因素對礦化有著相應的影響,以連續分布的特殊金礦床為例,礦源通常受到斷層的影響,斷層的作用表現出多種復雜的脈狀構造。此外,就金礦本身而言,在構造破碎帶中,礦體與圍巖之間有良好的過渡性。此外,金礦體多呈弧形,礦體輪廓光滑規則,礦體呈透鏡狀。同時,大多數金礦體在中間具有較大的尺寸,并具有分支復合、尖滅再現等特征。過去發現的大多數金礦床都具有相對簡單的地質特征,特別是粉砂巖和熱液石英巖的金礦床。
根據礦石的性質,金礦床富礦圍巖可分為熱液石英巖,硅化粉砂巖,硅化泥巖和硅化角礫巖。每種巖石類型的數量隨機分布,這使金礦床的地質意義更加復雜。另外,金礦的相對地質結構相對簡單,且大多呈軸向斜列分布,具有向東延伸的特性,且附近常出現軸向小角度逆沖斷層。礦床形成有兩種常見的斷裂類型和層控類型。從形態上看,斷層類型:一般位于礦井軸線附近的逆沖斷層上,多呈透鏡狀和板狀。相應地層控礦體為碳酸鹽巖和強硅化圍巖,與生產剖面相對應。礦體多位于軸向剖面和水滴裂隙中,這也是礦脈分布的層間性質,礦體呈層狀或透鏡狀、馬鞍狀。
石英脈型金礦石的金屬礦物包含黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀金礦、碲金礦等,金的存在形式以自然金為主。糜棱巖型金礦石主要含有自然金、黃鐵礦為主,存在形式以包裹金、裂隙金為主。蝕變碎裂巖型金礦石的主要金屬礦物石自然金、黃鐵礦,金的粒度比較小,產出形式以裂隙金、間隙金為主。微細浸染型礦石主要含低溫礦物的組合,存在形式主要以包裹金為主。
(1)金礦床成礦類型。通過研究發現我國金礦床成礦類型常見的有4種。①地塊周邊斷裂帶中噴氣沉積熱液、海相火山相互作用形成硫化物中含有鋅、銅、銀金的成礦形式;②大陸周邊中酸性火山與侵入巖相關的鋅、金、銀而產生的成礦類型;③地塊碰撞以及動力變質花崗巖相關的銀、金成礦類型;④火山島弧與相鄰的中酸性火山巖中金、銅、銀、鋅而形成的成礦形式。
(2)地質流體對金礦成礦機理的影響。成礦流體的性質在礦床形成過程中起著關鍵作用。但是,構成金礦床的各種元素的組成受地質因素和環境因素的影響,例如,地質因素對巖層結構的影響以及相關流體結構的影響。在巖層的形成和發展中,地層結構是各個巖層之間的主要聯系,并控制著陸點巖層的耦合。地質構造為成礦流體提供了運移通道,巖層之間的流動結構也為地質流體的流動提供了循環路徑,并且大多數礦物質在環境的影響下聚集在巖層的某個位置并沉淀,從而形成了金礦床的初始位置。
(3)地質構造勘查與分析。金礦地質構造勘查需要研究變質作用、巖石的接觸界面以及巖體的分布面積。根據重力原理,對巖層組成、構造形成規律、形態趨勢和泥沙分布的相關因素進行了分析和評價。因此,在進行金礦勘探之前,有必要對區域及礦區的地質構造情況進行全面的調查,并準確記錄金礦的具體數據。
(4)金礦床的分布控制。在成礦規律的影響下,在褶皺帶的探礦過程中,金礦帶的整體分布和構造具有很大的完整性,由于一些火山巖和侵入巖的作用,某些巖層中含有不同的金源,尤其是某些金礦化體,但是,金的化學穩定性不同于其他含金物質,巖石的狀態逐漸分離,并逐漸出現大量砂和金,形成許多大小礦源。同時,各種金礦化的形成受到多種因素的影響,導致了成礦作用的多樣化。最后,由于多期構造活動對礦石結構控制的復雜特征,從成礦角度進行分析,一些成因形成了單期斷裂構造對礦石的控制作用,其中一些是多期成礦因素共同作用的結果。
金礦的大規模開發利用始于20世紀80年代初,現已建成水山口、金廠峪、嶺南、三山島等十多個大中型金礦床。但經過多年的大力開發,該區產金300噸以上的表淺層資源遠未得到批量開發。目前,多數礦山企業已處于停產或半停產狀態,仍在開采的礦山相對較少。為了解決這個問題,人們只能在深山中尋找礦石,但是一些公司沒有遵循地質工作過程中資源勘探和評估的基本水平,過去幾周中勘探投資已達3億元。但是大多數礦山不僅沒有進行地質勘探,而且浪費了經濟投資。因此,金礦公司已開始重新執行其勘探計劃,以確保當地經濟的持續穩定發展。
(1)堅持理論創新。對金礦進行勘探時,最重要的是堅持以先進理論為指導方針,運用成礦理論系統探索成礦規律,找出深部成礦的指示線索,提高深部找礦的可能性。在實際成礦期,金礦體沿緩臺階分布,成礦模型的建立指示了深部成礦的可能,用科學知識解釋了深部礦體的存在。
(2)方法與技術創新。為了提高勘探效果,有必要在實踐中研究和建立合適的勘探技術。隨著勘探開發力度的不斷加大,一些露天礦產的勘查工作需要逐步向深部找礦方向發展,而隱伏礦體和盲礦體難以確定其位置。在我國地球物理勘探技術的發展過程中,只是處于技術引進的狀態,應盡快引進和發展先進的科學實驗設施,以提高勘探技術和鉆井技術的技術水平。
(3)堅持思想理論創新。在實踐探索過程中必然充滿艱辛,工作人員需要敢于突破前人,大膽投入勘探生產,為我國開發更大的資源。當然,這種大膽的突破不應該盲目,要建立科學的勘查制度,在勘查的同時部署工作,詳細調查有關礦體的分布情況,綜合各種資源量的估算,不斷完善詳細的勘探路線,突出重點環節,提高勘探效率。在科學勘探決策階段,投資和創新為最終實現勘探的突破奠定了堅實的基礎。
(4)資金及政策支持。地方政府部門組織礦山企業聯合投資,爭取國家級和省級危機礦山勘查項目資金。只有雄厚的資金,才能為深部找礦提供了有力支撐。金礦的深部勘探是必然的,礦業權涉及多個公司,以避免礦業權最終在多個礦業權之間出現分歧,采礦權在勘探前應加以鞏固,確??碧焦ぷ鞯捻樌M行。金礦大多分布在林業保護區、動物保護區和農業區[4]。在深入調查過程中,地質礦產部門、國土部門需要地方政府的支持,確保調查工作的順利進行。
金礦的形成過程受多種因素影響,成礦類型種類繁多,不同地區金礦床的地質特征和成礦規律受多種因素影響,表現出一定的差異性。因此,找礦和采礦人員應重視金礦地質特征和成礦規律的多方位特征,加強對金礦地質特征和成礦規律的研究,以提高找礦的水平和效益。目前,我國礦產勘查工作還存在許多問題,需要科研人員不斷創新勘查方法,這樣才能將現有資源高效率的開發。