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与危机矿山接替资源勘查有关的成矿找矿模式

2020-12-19秦越加

中国金属通报 2020年11期
关键词:斑岩矿山企业硫化

秦越加

(辽宁省有色地质一〇六队有限责任公司,辽宁 铁岭 112000)

危机矿山是指矿山可供开发与开采的资源量已经枯竭,对应的矿山企业也面临停产或者即将停产。依据矿山当前储量的服务时间可以将危机矿山分为三种类型,即严重危机矿山(5年以下)、中度危机矿山(5~10年)和轻度危机矿山(10~15年)。危机矿山接替资源勘查有关的成矿找矿工作于2004年实施,随着该工作的不断深入,许多老矿山外围及深部的勘查工作,取得了不错的成果,丰富了现有的成矿找矿模式。本文将以危机矿山成矿找矿工作的必要性出发,分析危机矿山接替资源勘查有关的成矿找矿模式。

1 危机矿山成矿找矿工作的必要性

1.1 促进区域经济发展

自新中国成立以来,矿业是支撑国家财政的重要支柱产业之一,其不仅解决了国内许多人的就业问题,而且还让部分经济区域的经济发展更为迅速,如山西大同、新疆克拉玛依等都是因为矿业发展而兴起的城市。这些区域的经济崛起以储量丰富的矿业资源为基础,再加上矿业企业及建筑业、化工业等企业的助力,矿业资源被挖掘并得到了有效利用,许多矿产被输送到地区之外,为当地带来了可观的经济收入,促进区域经济发展。

1.2 推动矿山企业的可持续发展

矿山企业的发展受到多种外界因素的限制,比如矿山环境问题、矿产资源的供需缺口问题以及人员就业问题等。以矿山环境问题为例,矿山企业在开发矿产资源的过程当中,容易对环境造成巨大伤害,如激起的粉尘会增大空气浑浊程度,过度的资源开发会导致地表植被破坏,甚至引发水土流失与地表塌陷的问题,而这些现象无疑都是社会关注的热点,如果企业没有注意到这些问题,可能会让矿山企业的自身形象受到严重影响。危机矿山成矿找矿工作利于企业继续维持生产经营,让企业尽可能将收入用于生态环境管理,削弱矿产资源开发对环境的破坏作用,实现绿色矿山、生态矿山。

1.3 实现矿产资源的有效开发与综合利用

矿产资源的形成需要经历漫长的岁月,至少都需要几百万年,相比之下人类的寿命非常短暂。矿产资源是大自然的馈赠,其在被应用的过程中会呈现规律性枯竭,即就是说矿山也有一定的生命周期,其在刚被发掘之时还处于幼年期,随着矿产资源的利用而逐渐经历中青年与老年期,而资源耗尽即意味着矿山寿终正寝。现阶段许多矿山如大冶、平桂等已经有了几十年的开采历史,为了有效延长矿山的寿命,必须有效的开发矿产资源,并对其进行综合利用,让矿产资源更好的为人类提供可持续服务。

总而言之,危机矿山接替资源的成矿找矿工作受到了国家政府部门的关注,找矿工作需要长期的坚持,进而达到改善矿山企业资源枯竭的现状,保障矿产资源的可持续开发与利用。

2 危机矿山接替资源勘查有关的成矿找矿模式

2.1 绿岩带金矿

经过长久的生产实践,人们逐渐达成共识,即绿片岩相与低角闪岩相当中低温热液金矿含量丰富,金矿床的温度在250℃~400℃之间,而直到上世纪八十年代后期,人们才开始修正了原本的传统理念,这一转变的成因主要是津巴布韦与澳大利亚等地的宙麻粒岩当中发现了温度高于700℃的热液金矿。由此部分研究人员提出,绿片岩相到麻粒岩的编制岩层当中容易存在金矿床,并且不同变质岩当中含有的金矿均为统一成因,且发育有连续性特征。

2.2 斑岩成矿

斑岩的成矿体系通常由三个部分组成,即斑岩自身所具备的成矿作用以及高硫化、低硫化的组合成矿作用。通常情况下,斑岩铜矿系统当中会在不同部位发育出热度不同的贵金属矿脉,而这些矿脉则普遍分布于火山岩区。对斑岩的成矿找矿模式叙述如下:首先岩浆中会含斑岩铜矿中的成矿位置,如钼等。这些成矿物质会因为岩浆的出溶过程被挥发析出,其后经历高硫化作用和低硫化作用。高硫化作用所形成的矿床主要表现为酸性,经过测定可以发现矿流体的PH值为2或更小。早期高硫化矿床成矿的形式多为岩浆热液,温度较高,但发育到晚期时则逐渐成为盐度低一些的岩浆热液以及雨水等的混合体,其中成矿元素以铜与金为主。

低硫化作用是与高硫化作用互相区别的,其成矿流体的PH值更高,多为近盐度中性流体,且其中以还原性物质为主,也正是如此铜矿化的可能性被降低,矿化主要以金、银、铅等元素为主。总的来说,斑岩的成矿模式的垂直空间结构特性明显,即垂直方向上矿床可以被分为四种类型,由浅入深分别为低硫化矿床、高硫化矿床以及斑岩铜矿床、斑岩钼矿床,并且这四种类型的矿床的发育是互相联系的,因此如果发现其中一种矿床的存在,另外三种矿床被发掘的可能性非常大。

2.3 微细浸染型金矿

据悉,美国的卡林金矿集中了大量微细浸染型金矿,且经过勘测金矿的矿带大小为65km*8km,储金含量至少为2000吨。上世纪八十年代人们最先在该矿带的100m~300m左右发现了几十个金矿床,但品质并不高,后续美国矿业公司继续在该矿带做了深度勘查,最终果然不负众望,其于地下550m左右发现了储量更大、品质更高的硫化物金矿床。

对卡林金矿的深入开发自然不止这些,但归结为一点即卡林金矿带的深部找矿潜力巨大,这自然可以作为寻找微细浸染型金矿的新思路。例如贵州烂泥沟金矿经过接替性资源勘查,又发现了金矿深部具备开发潜力。

2.4 金矿的成矿模式

金元素化学性质稳定,其在硫化物当中依然不会改变自身性质,金元素的稳定性决定了其与硫化物之间的密切联系。在自然界当中,常常可以发现金和铅、锌硫化物的共生现象。但当这一现象没有被人们认可的时候,人们只是单纯的勘查金矿或者寻找铅锌矿,直到不断的在铅锌矿外围发现一个又一个金矿的时候,人们才逐渐树立了一种意识,即金矿与铅锌矿的同时出现绝对是某种关系的体现。比如湖南水口山仙人岩就相继发现了金矿与铅锌矿,因此后续需要对铅锌矿的外围与深部进行进一步的探索,因为该矿山极有可能还潜藏着巨大的金矿资源。

除此之外,上世纪七八十年代,国外部分矿山企业在汞矿床外围发现了金矿的存在,因此认定某种特定成矿环境当中,金矿床与汞矿床也是密切共生的,当然国内也将这一找矿模式进行了有效应用,因此在汞矿床外围发现了一定储量的金矿。

2.5 钨矿的深部找矿模式

钨是元素周期表中第74号金属元素,其常温之下性质比较稳定,不容易受到空气侵蚀,常被用于光学工具、化学仪器的制造当中。钨矿的成矿规律基本是在上世纪六十年代被发现的,即五层楼规律,灵活应用钨矿的找矿规律,可以明确上层沉积岩与下层花岗岩的变化趋势,为钨矿的位置确定奠定坚实基础。但是当时的科学技术限制,找矿的深度基本只能维持在稀疏大脉带花岗岩体之上,深度的资源开发还未完成。

近几年间,有些地质人员在瑶岗仙钨矿的深部发现了钼矿,即就是说钨矿在发育的过程中可能会发生变化。这就为钨矿的深部找矿提供了新的思路,即时刻关注大脉带以下和花岗岩体内部的情况,深部存在钼矿等其他矿物资源。

2.6 矽卡岩矿床的深部找矿模式

矽卡岩矿床中的深度找矿主要源于大冶铁矿取得大的突破。大冶铁矿位于黄石市铁山区,以往其找矿工作集中于地下600m以上,尤其是200标高的位置,后续勘测局对矿区的资料做以深入分析,认为尖林山-象鼻山地段的地下600m~800m处存在大型矿体的可能性极高,原因是该地段出现了大幅度的“S”型转折,与此同时勘测局又推测铁山深部存在八个深部矿藏地段,结合已有的矿区资料,最终借助多种现代化勘探、检测设备,终于发现了第三城矿台阶深部潜藏的矿物资源。从这一案例可以看出,危机矿山的阶梯型资源的找矿工作需要经历多次的曲折变化,对此应该关注矽卡岩矿床的深部找矿,比如长江中下游地区。

2.7 钨、锡、铋、铜、铅、锌、银等的成矿模式

这一成矿系统以澳大利亚的Mole花岗岩区最为典型,这一区域中,分布有上千个矿床,成矿元素更是丰富多样,如钨、锡、铋、铜、铅和锌、银等多种金属元素。Mole花岗岩成矿模式的特征也十分明显,即岩体内部主要的矿物元素为铋,周边则为各种元素如钨、锡等聚集的状态。对此当发现钨、铋等矿产之时,需要有意识的在周围寻找是否存在铜矿、铅矿和锌矿、银矿等。

3 结语

危机矿山接替资源勘查中的成矿找矿与社会生产的稳定密切相关,找矿成功意味着矿业企业、矿区的经济都能得到有效发展,进而促进城市经济的结构调整,增强社会效益。危机矿山即使面临资源枯竭的命运,但其外围与深部依然存在较大的资源潜力。以往的外围找矿范围不容易被固定,而深部找矿则缺乏足够的资金与开采技术,伴随社会发展的进步,目前大型矿山的勘探深度完全可以达到地下数千米,让找矿成功的几率大大增加。实际开展危机矿山接替资源找矿工作时,矿业企业需要不断总结实践规律,尽可能明晰每种矿物资源之间的联系,同时与地方政府加强合作,让更多资金流入找矿环节,提高成矿找矿的效率。

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