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关于鄂东南地区地质矿产勘查工作的思考

2013-10-16熊继传魏世昆

资源环境与工程 2013年1期
关键词:东南地区矽卡岩热液

熊继传,魏世昆

(湖北省鄂东南地质大队,湖北大冶 435100)

1 关于鄂东南地区找矿的突破方向

1.1 最有希望取得找矿重大突破地区

鄂东南地区曾有过辉煌的找矿历史,以找内生金属矿产—接触交代矽卡岩型铜铁金矿床闻名于世。但近十多年来,鄂东南地区找矿未能取得重大突破,这除了国家战略重点转移、地质勘查经费投入减少而找矿难度增大等原因外,还有一个重要因素,就是对鄂东南地区新一轮的找矿方向需要研究。

鄂东南地区接触交代矽卡岩型矿床虽然仍有找矿前景,特别是老矿区外围具有很大的挖潜潜力,矿床深部找矿可以取得立竿见影效果。但是如果矿山企业不配合投资,“挖潜”勘查工作无法实施。因此,要在目前地勘费投入不多的条件下实现新一轮找矿突矿的关键是选准找矿方向。

根据成矿理论和矿化信息标志,鄂东南地区大岩基体外围是最有希望取得找矿突破地区。

1.2 理论依据

根据深源流体与地幔热柱成矿理论、成矿系列以及成矿元素分带、成矿中心扩散分带等成矿规律,大岩基(体)外围是寻找隐伏的多金属矿有利部位。

(1)根据地幔热柱成矿模式,大岩基(体)外围有成矿地质条件。

(2)根据成矿系列理论,与热液有关的矿床,一定地区内存在许多具有空间上或时间上相伴生特点的不同类型矿床,即存在一个系列在发生发展上有联系的不同类型矿床的组合。鄂东南地区热液矿床的成矿作用主要与深源侵入岩有关,也应该有一个完整的与中酸性侵入岩有关的成矿系列组合。实际情况:以铜录山矿田为例,从岩体—接触带—外围只见有岩体内的高中温热液型铜钼矿(代表矿床猴头山)—接触带的接触交代矽卡岩型铜铁金矿(代表矿床铜录山、石头咀)—外围?未发现有重要意义的工业矿床,目前只发现一些有意义的矿化(柯秀黄畈含金黄矿化、宝山铅锌矿化),但这并不意味着没有矿床,只是因为外围工作程度相对较低。因此,大岩基(体)外围将是新一轮找矿重点突破的区域,有望寻找到新的矿床类型。

(3)成矿元素分带即热液矿床沿垂直或水平方向具有分带性。如江西银山矿床不仅有明显规律的矿化分带(浅部 Pb、Zn、Ag,中部 Pb、Zn、Ag—Cu(Au)叠加,深部为Cu、Au),岩体侵入中心与矿化中心同位(图1)。以英安斑岩体为侵入和矿化中心向外的元素分带次序为Cu、Au、S带→Cu、Au、S—Pb、Zn、Ag叠加带→Pb、Zn、Ag带→Ag、Pb、Zn 带。与矿化密切联系的蚀变作用分带也遵循这一规律。热液矿床普遍存在分带性这一规律,也为鄂东南地区大岩基体外围找新矿床类型提供了充分依据。

图1 银山矿田侵入中心和矿化分带示意图

图2 鄂东南地区与中酸性侵入有关的找矿模式示意图

鄂东南地区利用同源矿床分带系列找矿也有成功的先例:封山洞铜矿床,在西侧大理岩围岩中找到了脉状金银多金属矿体,东侧大理岩围岩角砾岩中找到了独立金银矿,金20 t,银500 t以上,形成成矿分带模式:浅部(外围)Au、Ag,中部 Pb、Zn、Au、Ag 多金属,深部(矿化中心)Cu、Mo(Au)。

综上所述本区受深部岩浆柱和深源流体控制,无论从矿田或矿床、矿体尺度都有球面分带现象,离隐伏岩浆柱由近到远依次为W、Mo矿床(阮宜湾)→Cu、Mo矿床(白云山)→Pb、Zn、Ag矿床(银山)。与成矿理论一致。

1.3 找矿类型

根据上述成矿理论,结合本区地质条件和矿化分带规律,鄂东南地区可建立如图2所示的找矿模型。即由岩体—接触带—围岩,矿化由钼铜矿化—铜金矿化—铅锌银多金属矿化,找矿类型由热液型—矽卡岩型—浅成热液型(或层控—热液型)等。前两类地区相对工作程度高,岩体外围地区相对工作程度低,最有希望取得突破。因此,鄂东南地区找矿模型大岩基体外围浅成热液型或层控—热液型、斑岩—斑岩矽卡岩、构造蚀变岩型等类型矿床将是近一段时期内的主要找矿目标。

1.4 重点找矿部位

大岩基体外围不是所有区域都能找到矿,地质条件是前提。由于地质条件的千差万别,成矿类型也不同。根据已掌握的信息,大岩基体外围不同类型的找矿区域不同、找矿远景也有差异。

1.4.1 浅成热液型

(1)远景区位置。主要为阳新—灵乡—殷祖三岩体夹块间。

(2)主要找矿信息。周边有著名的铜山口铜钼矿以及龙角山—付家山钨钼铜矿、摇拦山金矿。

发现有价值的矿点有:陈效泗银矿点、腊烛山银矿点、徐家井—宝山铅锌银矿点、李贵山铅锌银矿点、大石山铅锌银矿点。

有多个 Ag、Pb、Zn、Cu、Au 等元素组合异常以及高极化率、低电阻率物探综合异常。

(3)模型类比及远景分析。与次火山岩(δμ)有关的浅成热液型贵金属矿床,是国内外重要矿床类型,该区硅化、Ag异常标志特别明显,以Ag为主,与布坎南沸腾成矿模式类比,在沸腾面附近可能找到富矿体。

1.4.2 层控—热液改造型

(1)远景区位置。主要找矿远景区域为铁山岩体南东侧。

(2)主要找矿信息。区内已知有大(中)型狮子立山锶铅锌矿床和风烈山铅锌矿床,成因类型为层控—热液型。类似的矿点有章山铅锌银矿点,蒋家湾—冯家挡铅锌矿点等十多处;出现有与矿化关系密切的Pb、Zn、Ag、Cu组合的岩石地球化学异常,还有岩性界面、不整合面、层间滑脱(或与断裂交叉)控矿作用明显;围岩的重结晶及热液脉、地表有铁帽或强硅化带等找矿标志。

(3)模型类比及远景分析。铁山岩体下陆—韦源口地区根据成矿地质背景,地表有铁帽、热液蚀变、硅化破碎带和岩石地球化学异常等主要找矿标志,参考密西西比河铅锌矿模式、热液矿田矿床分布模式等新的理论,该区有找层控—热液型Pb、Zn、Ag矿床条件,有实现重大突破的可能。

1.4.3 斑岩、斑岩矽卡岩

(1)远景区位置。阳新—灵乡—殷祖三岩体夹块间、阳新岩体南缘—东西断裂带部位。

(2)主要找矿信息。白云山—银山地区双马山段:地表出露多处安山玢岩,与CuMo关系十分密切,深部(ZK1003)见δμ。东西向及北西向次级断裂交叉处见褐铁矿化,Pb、As、Sb、(Mo)含量高。地球化学测量 Mo≥50×10-6、Pb≥150×10-6圈定的异常出现明显的分带现象。水系沉积物有高达12.64×10-6~20.1×10-9金异常。野外检查在S-C界面附近民采断面见隐伏的锰铁矿化,As高达 1 926×10-6、Sb 76.59 ×10-6、Pb 183.1 ×10-6、Zn 136.4 ×10-6;周边铁锰方解石网脉发育,显示隐伏矿上部带特征。

位于白云山Ⅰ号岩体破碎带北侧至石贵龙水库,S1破碎带中局部有γδπ脉,铁锰矿化较普遍。Cu、Mo、Pb异常耦合好。局部有激电异常。该区除显示具银山PbZnAg矿的特征外,还显示出浅成热液(角砾岩型)贵金属矿床特征。

浮屠街—肖家湾地段:为阳新岩体向南东隐伏延伸部分,航磁有明显异常显示。地表出露有王志大屋πγδ岩体、肖家湾δμ,脉岩有胡家湾黑云母闪长玢岩等。阳新岩体南缘接触带南东延伸及派生的或不同体系的北西向、北北东向、东西向断裂交叉部位控制岩体(脉)及矿化点的分布。

王志大屋岩体大部分被K-R覆盖,地表出露仅0.4 km2,与土壤地球化学Cu 400×10-6圈定的异常范围一致。岩体背景值 Cu 58 ×10-6、Au 6.1 ×10-9。侵入接触地层为C-P,局部变质为大理岩。岩体南侧见类青盘岩化,北侧强高岭石化,东侧见矽卡岩残块。土壤地球化学Cu异常十分发育,激电异常4个,ηs 6% ~25%。北侧地表含铜透辉石石榴石矽卡岩,9个连续样品,Cu 0.33% ~2.45%,平均0.79%,厚度>9 m,南延覆盖。施工3个钻孔,K-R之下均见岩体接触带和矽卡岩,蚀变分带清晰,Cu、Mo、Mn异常强,局部见Cu 0.51%,厚2.30 m。

肖家湾西山顶见δμ,围岩下三叠统地层大理岩化,局部为大理岩,北北东、北西向两组断裂交叉,北西向断裂带长度>1 500 m。断裂中间为褐铁矿胶结灰岩碎屑的糜棱岩,两侧碎裂岩有脉状、团块状褐铁矿化,强铁锰碳酸盐化,顶板细网脉状褐铁矿化、碳酸盐化。构造地球化学 Cu>40×10-6,Au>3.7×10-9,最高Cu>93.7×10-6,Au>66.2×10-9。

肖家湾、胡家湾两处见古代炉渣。

另在龙泉寺有Cu>200×10-6原生晕异常与地气测量Cu、Au、Ag异常重合。水系沉积物有 Au>5×10-9大范围异常,峰值21.5×10-9。上述特征显示该地段是具远景的铜金矿普查段。

阳新—灵乡—殷祖三岩体夹块间:周边有著名的铜山口铜钼矿以及龙角山—付家山钨钼铜矿。

发现具找斑岩型矿床特征的矿点有:李何福铜金矿点、徐家井—宝山铅锌银矿点等。

区内有多个 Ag、Pb、Zn、Cu、Au、Mo 等元素组合异常及高极化率、低电阻力物探综合异常。

(3)模型类比及远景分析。根据前人工作成果,结合斑岩成矿模型,上述地段是极好的寻找斑岩型矿床的靶区。如白云山铜矿床周边,银山铅锌银矿床深部;工作程度低的浮屠街—肖家湾、双马山地段均具找斑岩型矿床的条件和信息。银山铅锌银矿床外围、阮宜湾钨钼矿床外围还有找新类型多金属矿床的条件。

阳新—灵乡—殷祖三岩体夹块间李何福铜金矿点、徐家井—宝山等矿点找斑岩矿化分带有关的多金属矿床,浅部脉状铅锌银矿,中深部找金(铜)矿。如有突破,类似矿点还有数个,前景可观。

1.4.4 构造蚀变岩型

(1)远景区位置。殷祖岩体南东缘,找构造蚀变岩型Au多金属矿床。

(2)主要找矿信息。殷祖岩体南东缘接触带附近,发现有数个与燕山期岩浆热液密切相关,受北西(为主)、北东向断裂带控制的金矿点。美人尖仅Ⅶ号矿体延伸1 400多米,上郑地段矿脉密度大,每百米矿脉数条—数十条。民采地段浅部品位Au达20 g/t以上。

(3)模型类比及远景分析。从上述矿化特征信息,与国内同类矿床类比具找矿远景,特别是美人尖—上郑有望找到中—大型金矿床。

从理论到实际资料说明,鄂东南在大岩基体外围寻找浅成热液型或层控—热液型、斑岩—斑岩矽卡岩、构造蚀变岩型等类型矿床将是近一段时期内的主要找矿目标。

当然鄂东南地区找矿远不止上述区域和类型,当前国内外找矿的热点类型——与似“Ⅰ”型花岗岩有关的钨(锡)金矿床(如美阿拉斯加金矿床,国内湖南沃溪的W、Sb、Au矿床,赣东北丰林W、Au、Ag矿床)。鄂东南有两个值得注意的类似矿床——阮宜湾、胡家湾矿床,殷祖岩体外围丁家山、铜坑岭、马铃卢等若干矿点。这里只是侧重讨论了大岩基体外围找矿有望突破的重点地区、重点类型。

2 实现找矿新突破的工作方法

鄂东南地区是地质矿产工作程度很高的地区,露头矿、浅部矿、易识别矿已大量被发现和查明,找矿难度很大,因此找矿工作方法的研究显得尤为重要。

2.1 类比找矿——发现新类型

寻找矽卡岩型或斑岩—矽卡岩型铜铁金矿床,我们有成熟的经验,以经验找矿为主。但新类型找矿至今没有突破,类比找矿是捷径。浅成热液贵金属矿如陈效泗银矿点,与美国—墨西哥落基山地区金银矿及L·J布坎南建立的模式类比;铅锌多金属热液脉状矿床,如章山、宝山、弗海桥等处,与江西银山、本区封山洞矿床及深源流体幔柱成矿模式类比;似“Ⅰ”型花岗岩有关的W、Au类型,如铜坑岭、美人尖—上郑与美国阿拉斯加矿床类比等。

2.2 矿化信息填图——关键方法手段

矿化信息是最直接的找矿标志,热液矿床特征虽有差异,但矿化分带规律、标型矿物特征没有变化。据国外报道,80%的矿床是野外观察矿化蚀变找到的。鄂东南的找矿历史也说明,除铁矿外,无论是哪个金属矿床都是以地质工作为基础发现的,由于物化探及遥感异常的多解性,其方法只能起一种辅助作用。矿化信息填图要在确定找矿类型、对象尺度的前提下,制订具体方案,查明矿化信息源、传递系统、信息场、信息载体和聚矿位置。如铜录山矿床深部和新区可以试行。

2.3 研究矿床(体)时空定位规律——定位预测

以成矿学中的中心扩散分带说、同源矿床分带系列理论作指导,运用新方法、新技术,根据地质背景条件和矿化信息填图实际资料,进行矿床(体)时空定位规律研究,提高定位预测水平。宝山—胡云地区以及章山地区应从事这方面的研究,分析富矿、大矿的位置。

2.4 工作部署——最优方法组合

矿产勘查发现一般要经过地质调查、异常查证及矿点检查、区域矿产资源潜力评价、矿区普查评价、综合研究等层次,小项目可能是其中的一环。工作中应按规范要求,分层次、分阶段部署最优方法组合,不能急功近利,打乱程序,也不能千篇一律的从地质填图—物化探剖面—钻探验证的程序,要具体事物具体分析。

以美人尖金矿矿区普查为例:已发现目标有西山碳金类型—徐家山细粒浸染类型—美人尖破碎带蚀变岩型,经比较目前认为后者有找矿意义。

(1)按破碎带蚀变岩型模式,矿化—蚀变信息填图是最主要的方法。

(2)配合以化探方法,用岩石或土壤方法圈定异常范围;第四系覆盖厚,气体测量寻找含矿构造破碎带。物探不是直接找该类矿产的方法,不应采用。

(3)工程部署,因浅部Au淋失,探槽一般达不到目的,民采井(较深)取样效果好;深部硐探优于钻探,后者因采取率偏低,观察面小,因金的不均匀性,采样时,易丢矿或品位降低;硐探相对代表性强。故寻找该矿最优方法组合为:矿化蚀变信息填图—化探—民采井编录—硐探。

2.5 逐渐采用先进技术——发展方向

如利用GPS技术提高野外工作精度和效率;利用GIS技术,进行找矿三维空间分析,提高找矿成矿率。

3 矿产勘查业的生存和发展

随着公益性、战略性地质工作与商业性地质工作分体运行的进程,地勘单位矿产勘查业已面临生与死的考验。公益性、战略性地质矿产资源调查由省地调院承担,地质队位低、力薄,如果眼睛只向上,靠等项目、要项目,地勘单位矿产勘查业将会迅速消亡。鄂东南地区具备优势,是全国少有的矿产资源富集区,矿业经济占据地方经济重要位置。因此只要定位得当,抓住机遇,具有生存和发展的空间。

3.1 抓好立项工作

矿产勘查业要生存靠项目,要发展更要靠项目。因此矿产勘查业生存和发展抓好立项工作是根本。

3.1.1 立项应遵循的原则

(1)国家政策的导向性和矿山企业的需求;

(2)开通多方渠道。争取国家项目(包括国家地质大调查费用、中央财政补助地方勘查项目、资源补偿费项目)及矿山企业、地方企业出资勘查项目;或进行联合勘查立项;

(3)站在新的高度优选项目,申请立项项目,应注重创新性和实用性;

(4)选准突破点(切入点、支撑点、效益点):瞄准国家急需矿种的大型—特大型矿床类型,有充分的找矿信息。

3.1.2 具体立项方向

(1)矿山企业项目。国有大中型矿山深部和外围,重点放在大冶有色金属公司所属的如铜录山、铜山口等地区,三鑫公司所属的鸡冠咀、桃花咀等地区,乡镇集体和私营老板所属的金井咀等矿山企业。市场是导向,要什么矿,找什么矿;要求怎么找,就怎么找。

(2)战略性矿产资源调查项目。立项要以国家政策为指南,结合本地区实际实事求是。矿种上以Cu、Au、Ag富Pb、Zn优质锰为主;层次上以区域矿产资源潜力调查评价和矿产资源普查评价为主;地域上以新区、新类型重大突破为主,外延至农业地质环境调查、生态环境地质及地质灾害调查,配合国家重大工程前期地质工作。找矿方法上也可立与生产相结合的科研项目,如“成矿流体和矿化蚀变信息填图”等。组织形式上与地调院、科研院所、高等学校联合。

(3)勘查延伸业立项。鄂东南地区勘查延伸业很有前景,可以选高起点、高技术能创经济效益的项目立项作前期研究工作,如难选金的选冶研究、非金属深加工技术研究等,为后续产品开发创造条件。

3.2 人才队伍

争取项目,完成高水平项目靠人才、靠队伍。

(1)选拔、培养、引进一批项目负责人或专业带头人。本科—研究生学历,精通地质理论、矿产勘查、物化探、工程等的复合型技术人才和管理人才。

(2)保留一支精干的技术队伍。专业配套如矿产勘查、物化探、综合研究、测绘及计算机制图等,人员在50人左右为宜。

3.3 深化体制改革

技术人员的考核、任用和分配要适应市场经济,讲学历但不唯学历看能力,讲职称但不唯职称看实绩,按贡献进行工资分配。在技术人员中形成奋斗、竞争、创新和讲贡献的新局面。

4 结束语

本文对鄂东南地区今后地质矿产勘查工作只是很粗浅的认识,旨在抛砖引玉,希望大家都来关心鄂东南地区地质矿产勘查工作的生存和发展,都来献计献策,使地勘业在鄂东南地质大队真正起到主业地位的作用。文中不妥之处,敬请各位批评指正。

[1] 程裕淇,陈毓川,赵一鸣,等.再论矿床的成矿系列问题[J].中国地质科学院院报,1983(2).

[2] 陈毓川,裴荣富,宋天锐,等.中国矿床成矿系列初论[M].北京:地质出版社,1998.

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