摘 要:隨著采礦業的發展,易于發掘的淺表礦產已經十分稀少,我國礦資源儲量已很難滿足國家發展對礦物資源的需求。這就使得地質勘探和深部找礦技術的地位十分凸顯。從地質鉆探的角度考慮,有很多種方法可以用于地質勘查。只是在對比后可以發現各技術特點鮮明的同時也都具有一些瑕疵,這就使得綜合利用十分必要。本文旨在對金礦的地質勘察及找礦方向做了介紹希望可以為同行提供有益的理論支持。
關鍵詞:地質勘查;找礦技術;鉆探
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1、我國地質勘查的基礎因素
在現階段的成礦理論,世界上有很多剛剛研究的新成果,這些新成果極大的豐富了人們對成礦理論的研究,不斷出現新的礦床成因理論給人們帶來了巨大的經濟利益,如礦床成礦系列理論、深部流體\\(成礦\\)作用理論、塊體理論礦床成礦系列、地質力學理論、成礦系統理論、地質異常理論等,它們的出現及豐富對深部找礦突破有指導性作用。 找礦工作進入找不到、亂找、難找的局面,這就是沒有運用成礦理論進行深部找礦的結果。 因此,成礦理論是制約深部找礦的基礎性因素。
1.1 深部流體(成礦)
在最近十年來的作用理論表明地殼流體研究的成果中,地殼深處存在著大規模的流體活動。 有流體活動特別是有大規模流體活動的地方就有可能形成礦床。對那些與流體運動密切相關的,如 Zn、Cu、Hg、Au、Ag 等礦床來說尤為如此。 可以說,在地殼深部特別是地殼深部較淺處 3~5 km 范圍內,在一定的構造巖性條件下存在著發生礦化富集形成礦體應是不可避免的現象,這就為地質人員從已知礦田、礦帶、礦床開展深部探礦工作提供了基礎性理論依據。
1.2 礦床成礦系列理論
礦床成礦系列是指在一定的地質歷史時期,在一定的地質構造單元,與一定的地質成礦作用有關,在不同地質構造部位形成的不同礦種、不同類型并具有成因聯系的礦床自然組合。 屬于這種組合的礦床在不同層次上發生相互聯系。 按層次可將成礦系列分為成礦系列組合、成礦系列類型、成礦系列、成礦亞系列、礦床式和礦床共六個序次。 成礦系列的概念,采用成礦分析理論基礎,對促進成礦預測起到了很好的作用。
2、成礦地質背景
該區位于華北地臺北緣內蒙地軸和燕山臺褶帶兩個Ⅱ級構造單元中。尚義―赤城深大斷裂橫隔于內蒙地軸與燕山臺褶帶之間,由其派生的一系列構造體系與太古宇桑干群變質巖以及海西期、燕山期形成的巖漿巖三位一體,構成該區金礦床的三大控礦因素。
2.1 礦源層特征
區內廣泛分布的地層主要為太古宇桑干群古老變質巖系,該套地層分為 5 個巖組,依據由老至新關系依次為: 西葛峪組、水地莊組、化家營組、澗溝河組、艾家溝組。各巖組中有益元素 Au 的含量見表 1。從表1可以看出,桑干群化家營巖組和澗溝河巖組的巖性中有益元素 Au 的含量較高。結合實際情況了解,該區絕大多數金礦床\\( 點\\) 產于該二巖組的界面上。因而認為,上述兩個巖組為區內金礦的潛在礦源層。
圖 1 河北“金三角”地區金礦地質略圖
1―第四系沉積物; 2―侏羅系上統凝灰質礫巖、砂巖、角礫巖; 3―長城系砂巖、粉砂巖、白云巖; 4―新太古界紅旗營子群變粒巖;5―太古宇桑干群艾家溝組麻粒巖; 6―太古宇水地莊組片麻巖; 7―太古宇澗溝河組變粒巖; 8―燕山期花崗巖; 9―海西期角閃二長巖; 10―海西期輝石角閃二長巖; 11―海西期石英二長巖; 12―海西期角閃二長花崗巖; 13―正長巖; 14―元古宙輝石巖;15―元古宙花崗片麻巖; 16―太古宙花崗片麻巖; 17―太古宙變質云英閃長巖; 18―二長巖邊緣混合巖帶; 19―斷裂帶; 20―小―大型金礦床
表 1 河北“金三角”地區太古宇桑干群變質巖系各巖組金含量特征
2.2 控礦構造特征
\\( 1\\) 褶皺構造: 太古宇地層在元古宙之前經歷了兩次大的構造運動,第一次構造運動大約發生于28 億年前,形成了區域性規模的大型平臥倒轉褶皺,在褶皺翼部形成一系列層間滑動帶。第二次褶皺發生于太古宙末期25 億年前左右,形成軸面直立的褶皺疊加在第一次平臥倒轉褶皺之上。第一次褶皺翼部形成的層間滑動帶,被以后的構造活動所利用。
\\( 2\\) 斷裂構造: 該區斷裂構造特別發育,各種類型、規模的斷裂構造,對金礦的生成起著不同的控制作用。尚義―赤城深斷裂形成于元古宙末期,為該區一級控巖、控礦構造,并派生出一系列北西向次級斷裂構造,其溝通堿性二長雜巖體與變質巖地體形成導礦構造,該組構造非常發育,規模大,活動次數多,如: 水晶屯―張全莊斷裂、羅家營―韓家溝斷裂、楊木洼―干溝斷裂等。這些斷裂帶中亦可形成蝕變巖型金礦,如大營盤、楊木洼等金礦。
2.3 巖漿巖特征
該區在地質歷史上曾經歷多次強烈的巖漿活動,自太古宙、元古宙以至海西期、燕山期均有表現,不同時期的巖漿活動對形成金礦床的作用不同,各時代巖漿巖體特征及含金性見表 2。
表 2 河北“金三角”地區侵入巖體巖性及金含量特征
從表 2 中可以看出,水泉溝―大南山堿性二長雜巖體,金的豐度值較高,其與金的關系密切。堿性二長雜巖體位于尚義―赤城深斷裂南側,東西延長53 km,南北寬 5 ~ 9 km,出露面積約 260 km2,侵位于太古宇桑干群澗溝河巖組中。據航磁及重力物探測量資料顯示,異常形態呈現出明顯向南弧性突出的負異常,顯示了巖體深部向南側伏趨勢。由于堿性二長雜巖體侵入次數多,結晶時間長,熱源充沛,交代作用強烈,一般在巖體邊緣部位形成混染帶或鉀化蝕變帶,該帶控制著堿性二長雜巖體內接觸帶蝕變巖型金礦床。
3、找礦方向
通過上述對河北宣化、崇禮、赤城一帶金礦集中區成礦背景及成礦機制的分析了解,該區域內形成金礦條件十分優越,在加強已有礦點勘查程度的基礎上進行新礦點的尋找,希望很大,通過研究擬定如下找礦方向,以資參考。
3.1 二長雜巖體南側變質巖中找礦
\\( 1\\) 尋找“小營盤”式金礦: 它的找礦標志是緩傾斜層間滑脫斷層和與之相伴生的石英脈,尋找部位是桑干群澗溝河巖組與化家營巖組的交界面附近,重點地帶應放在水晶屯―四臺咀長城南北兩側。近幾年通過對老礦山外圍找礦,已獲得了不少該類型礦床的找礦信息,其找礦效果有待今后地質勘查工作進一步突破。找礦靶區見圖 5。
\\( 2\\) 對北西向導礦構造進行評價。該構造是溝通堿性二長雜巖體與變質巖地體的導礦構造,近幾年在羅家營―韓家溝斷裂帶中,發現了一些破碎帶蝕變巖型礦化點,這類礦床的特點是品位低、規模大,是尋找“大營盤”式金礦的有利部位。找礦靶區見圖 5。
圖 2河北“金三角”找礦靶區示意圖
1―第四系沉積物; 2―侏羅系上統凝灰質礫巖、砂巖、角礫巖; 3―長城系砂巖、粉砂巖、白云巖; 4―新太古界紅旗營子群變粒巖; 5―太古宇桑干群艾家溝組麻粒巖; 6―太古宇水地莊組片麻巖; 7―太古宇澗溝河組變粒巖; 8―燕山期花崗巖; 9―海西期角閃二長巖; 10―海西期輝石角閃二長巖; 11―海西期石英二長巖; 12―海西期角閃二長花崗巖; 13―正長巖; 14―元古宙花崗片麻巖; 15―太古宙花崗片麻巖; 16―太古宙變質云英閃長巖; 17―二長巖邊緣混合巖帶; 18―斷裂帶; 19―小―大型金礦床; 20―“小營盤”式金礦找礦靶區; 21―“大營盤”式金礦找礦靶區; 22―“東坪”式金礦找礦靶區; 23―“黃土梁”式金礦找礦靶區
3.2 二長雜巖體內接觸帶中找礦
\\( 1\\) 尋找“東坪”式金礦: 位置在巖體西部崇禮縣境內,其特點是賦存于堿性二長雜巖體內接觸帶中的鉀化蝕變帶中的張剪節理裂隙中。找礦靶區見圖2。
\\( 2\\) 尋找“黃土梁”式金礦: 位置在巖體東部赤城縣境內,其特點是賦存于堿性二長雜巖體內接觸帶中的鉀化蝕變帶中的次級壓性斷層裂隙中,這幾年在黃土梁外圍找礦工作中獲得了較好的找礦效果。找礦靶區見圖2。
3.3 探索深部找礦
河北“金三角”一帶已探明金礦體經長期開發、利用,淺部礦體已近于枯竭,日后應加強深部找礦的探索,在以往采掘面之下探尋新礦體,擴大已知礦體規模,解決礦山資源危機問題,為國家提供可利用資源,促進地方經濟發展。
4、結束語
在國家的經濟發展中,礦產的開發工作占有國民經濟中重要的經濟比例。推動地質勘察與找礦技術的發展, 促進地質行業的進一步發展, 加快經濟建設工作步伐。在地質勘察工作中,不僅需要勘察設備實現實際的地質勘察工作,同時也需要運用勘察技術作為工作保障。通過對于地質情況的科學勘測,是實現礦產的開采工作保障,在地質勘探技術與深部地質鉆探找礦技術的研究,不僅能夠對于礦產開采有所研究,同時能夠克服當前技術中的技術缺陷,通過技術更新,取得更大經濟效益。
參考文獻
[1] 宋瑞先,魏明輝,王金鎖.張家口地質?礦產[R].河北省地礦局第三地質大隊,2012.
[2]郝國杰.冀西北崇禮―赤城地區金礦的控礦因素及找礦方向[J].黃金地質科技,1992,\\( 2\\) : 9-13.
[3]張振兵,韓冰.淺淡某礦區地質特征及找礦方向[J].中國新技術新產品,2011\\(1\\).
[4]江思宏,聶鳳軍.河北小營盤與東坪金礦地質地球化學特征對比及礦床成因探討[J]. 黃金地質,1998,\\( 4\\) : 12-24.