深部金矿资源勘查因素及找矿前景分析
2022-12-16张斌顺胡申光刘相钊赵宝善
张斌顺,胡申光,刘相钊,赵宝善
(青海省有色第三地质勘查院,青海 西宁 810012)
作为人类社会发展重要物质基础,矿产资源是国家安全与经济发展的重要支撑,在诸多矿产资源当中,以黄金所具备的战略意义最为重大。因此,金矿地质勘查及找矿工作有着不言而喻的重要性。同时,伴随我国经济发展,对于黄金的需求量提出更高要求与标准,而金矿地质勘查工作常常会受到地理或人为因素的影响,从而导致金矿地质勘查工作整体水平受到严重影响。故而,需不断革新与升级金矿地质勘查技术,并明确日后找矿工作方向,促使金矿找矿效率与质量得到不断提升。
1 研究背景
黄金对于各个国家而言都是十分重要的战略资源,在世界货币当中属于通用货币,在近些年来,全世界在黄金勘探活动当中所投入资金占据所有矿产资源中多达四成以上,这一数据也表明各国对黄金开采的重视程度[1]。站在世界角度上来看,我国黄金生产力以及黄金消费市场巨大,但是,伴随经济发展与对金矿的高强度开发,现阶段黄金在我国为数不多的地表矿、浅部矿产的挖掘已接近枯竭,导致供需问题日益严峻,令我国经济发展受到一定程度制约,因此,针对深部金矿资源的勘查成为目前矿产行业热门研究问题。
就目前而言,我国在地表与浅部矿产的金矿勘探取得一定成绩,但是由于矿产技术、装备、方案等诸多元素制约,导致对地下1000m~5000m的深部金矿的开发活动较少,有相关专家研究提出,我国金矿勘查深度若能够实现2000m的完全开采,黄金资源储量便能够在现有基础上增加一倍,由此不难看出,开展深部金矿的资源开采能够为国家经济的发展与矿产资源的供应提供有力保障,这不仅是对我国矿产深部勘探的一个突破,同时对于世界矿产资源的供应有着重要意义。故而,本文将主要针对深部金矿资源勘查所需考虑因素展开探讨,并对黄金找矿发展前景加以研究。
2 金矿矿床概要
2.1 矿床成因
金矿可以指金矿石或是金矿床。在地质条件的作用下,由于地质构造、地貌、流水动力、风力、补给源、保存条件等条件,就会形成矿床,矿床以矿石为主,其成因受多种因素的影响,地质条件不同,形成的矿床也会有差异,矿体的构造也会有所不同。黄金主要有两种形态,一种是岩金,一种是沙金,都是隐藏在地底,此外还有伴生金[3]。岩金是由于受天体运动,地球形成,火山喷发,火山喷发,火山喷发,岩浆喷发,从地心喷发的岩浆中携带着金元素,进入了地幔和地壳,再通过海水的沉淀和地区变质,形成了原始的黄金。在中生代,强烈的地壳活动使地壳发生褶皱,向上弯曲,使其达到表面,使其暴露在海洋表面,使黄金元素活跃、迁移,从而形成丰富的矿床,最后形成金矿。在日照、风化、雷电、狂风、暴雨、泥石流、洪水泛滥等环境变化中,由于黄金的特性是稳定的,所以它会变成单个的个体,然后被水流带到河流中,在平坦的地形上沉淀,最终变成沙金。
2.2 形成位置
金矿易出现在山脉、河流等地质活跃的地方,金矿也分为不同的类型,金矿的形成主要就是金的来源,或者有高密度的风力作用聚集的高浓度金,金的来源就需要金的热液矿脉,风力、水力都是重要因素[4]。金矿主要有四种类型:地盾成矿区、地台及边缘成矿区、地槽褶皱带成矿区和太平洋成矿带。在这些矿床中,以地盾状金矿的储量为25.6%~27.8%;古地台盖层为1.1%~1.3%的局部中生代活化区;优地槽区为12.9%~15.6%;冒地槽区,面积为1.1%~1.2%;在古地台盖构造区域中,面积约为47.1%~47.7%。
3 我国金矿地质勘查现状及特点
3.1 金矿分布特征
我国土地幅员辽阔,除上海之外的各个省市地区都已经通过地质勘探查明不同储量的金矿资源,并且,金矿的储量相对比较集中,根据不完全统计,我国金矿目前已经在超过一千余个地区分布。现阶段,在我国已经探明的金矿当中,六成以上为岩金,国内金矿中微细粒、碳、含砷均为分产困难,且多集中在我国西部,储量约为1000吨。随着生物预氧化技术的应用,我国已发现的难开采金矿床数量不断增加,其中未申报的大型矿场中,就有10余处难以开采的金矿床。根据以往金矿床地质勘探工作的经验,认为金矿床的成矿与岩性相比没有选择性,且具有不同的岩性,这一要素能在矿床中得到充分反映,与矿床的巨大线性构造密切相关。目前,金矿地质勘探已实现了一次全方位的改造,在金矿床的勘探中,发现了一种典型的韧性剪切带,而且多集中在韧性剪切带的中央,其抗体的形态与剪切带相似。
3.2 金矿类型
我国多数地区已经探明的金矿主要以岩金矿为主,占据已探明金矿总量的63.2%,其中,以山东地区黄金矿的储备量最多,其中主要包含温热液金矿床、浅成低温热液金矿床、斑岩型金铜矿床以及类斑岩型金铜矿床、接触交代热液金矿床。以青海为例,金矿作为青海的优势特色矿种,其产值属于青海金属矿产首位,青海的金矿主要可分为以下几种类型,有破碎蚀变岩型、矽卡岩型、海相火山岩型、叠加型以及砂矿型等。其中矿产的形成时代是较为连续的,形成时间由早古生代到新生代,形成矿床高峰期为晚古生代以及中生代。青海地区金矿主要类型为破碎蚀变岩型,这种类型金矿受构造控制明显,区域性深大断裂以及次级构造控制了金矿田以及矿床的产出以及分布[6]。
3.3 矿床规模
就目前而言,我国岩金超大规模矿场的分布量占据整体矿产的2%,大型矿床则占据10%,中型矿床占比为17%,小型矿床占比为71%,站在黄金矿床整体品质与条件角度上来看,高品质矿床占据量相对较少,主要以中等品位矿床为主,这也令金矿出现较大的“贫富两极分化”。我国金矿主要以脉状矿床为主要表现形式,金矿整体厚度相对较小,并且金矿品位的变化也较大,在大部分属于地下开采,能够在露天环境下开采的金矿床犹如凤毛麟角般稀少。
4 深部金矿资源勘查因素分析
4.1 深部金矿区域地质背景
通过对深部金矿资源勘探应考虑的各种因素进行了分析,得出了一些结论,认为我国已全面分析和开采的表层和深层金矿床具有不同的地质环境特征。由于金矿的形成与沉积变质相似;岩浆热成矿和其他自然因素导致了金矿的富集,在这样的情况下,产出的矿石往往是中、低温热液状的金矿,从工业上来说,它们是一种典型的构造蚀变岩。我国现有的金矿床多数为撞击陆相造山作用期,周围通常环绕志留纪滩间山群,变质岩系较为稳定,分布范围较广。在这种深埋的黄金地段,没有勘探的话,很容易引起晶基的拉张裂解,长期下去,裂解带就会产生大量的热水,从而形成碳质岩系,从而破坏地质。根据该地区深部金矿床的背景特征,认为该矿床的起始矿源为古代的沟组黑岩。深部金矿床因其自身的地质条件和周边环境的影响,往往在自然作用下出现了大跨度的局部断层,并伴随着深度的扩展,从而使岩浆液呈现出不规则的、不规则的循环。在勘探地质环境时,某些深部金矿床还存在着若干次生构造,如金矿床周边岩系的破碎蚀变、层间剥落等,以及在板块运动后形成的岩体;岩体间的撞击接触,在地质环境中形成了一定的接触带,为岩浆液体的流动、迁移、沉淀、形成工业矿体提供了有利的地形条件。因此,在进行深部金矿床的勘探与开发之前,必须以矿区的地质环境为主要影响因素。
4.2 剪切带的演化过程
在深部金矿成矿的控制因子中,剪切带的演变是一个需要进一步研究的问题。深部金矿床在沉积的早期阶段会由一个方向向另一个方向推覆,在此期间,由于变质作用和变形,形成了第二圈异常,从成矿晚期到一定的方向,推覆作用表现为带状分布,从已知的深部金矿床的构造特征来看,条状分布与板块间的断层构造相似阿,这种构造促使了板块构造特有的冲断带规模扩张,从而使周边的低绿片岩相在这些板块运动的作用下发生了质的改变,由原先的连续硬岩体演变为紧密褶皱、大规模断裂,并经历了漫长的晚期构造堆积;改变,这一地区的变化将会影响到原有的整体外观。然而,通过对深部金矿资源的研究,通过对剪切带的演化过程的分析,仍然可以看到由封闭向开放转变的残余痕迹,表明早期剪切带的构造活动具有逐渐削弱的特征。在深部金矿床的初期形成与定位过程中,逆冲推覆作用导致了地质脆性-韧性演化,显示了深层金矿床的置换程度较高,矿带中存在着透镜体;通过对断裂、雁列脉等宏观、微观特征的分析,以及由拉伸、定向等构造特征,定性地证实了剪切带由脆向韧的演变。
4.3 区域地球化学特征
站在深部金矿角度上来看,通过对区域地球化学特征的分析,能够令金矿含金量得到明确,在一般金矿当中,不同深度金矿所包含化学成分见表一,不同深部金矿当中的矿石化学成分也有着一定差异,这主要原因在于深部黄金矿成矿原因不同,并以此为基础,叠加了不同矿化阶段所能够达成的共生目标。通过表1中金矿化学成分,可以看出深度在1023m~1380m之间的深部金矿矿石主要成分与分布特点,针对Au、Se、Ag等发现异常的数据执行圈定,这一分析对于我国深部金矿的找矿前景有着一定帮助。
表1 金矿化学成分
5 深部金矿找矿前景与方向分析
5.1 前景
从以上分析可以看出,我国深部金矿床具有广泛的分布特征、成矿机制的复杂性,从而形成了不同的矿床类型和规模。对超大规模的矿床,其开采条件远不及中小型矿床,而且其复杂性也较低。近年来,国内百吨以上的深部金矿床的发现,将使我国的金矿床在开发利用后得到改善,从某种意义上也表明了我国深部金矿床的巨大潜力。通过本文的研究,发现深部金矿的成矿因素及地质情况十分复杂,在进行采矿前,必须对其进行必要的研究。与浅部和表层矿床相比,不仅要投入大量的资金,而且风险也更大,探索性也更高,所以在寻找矿床的理论和技术上,必须要对成矿的构造进行深入的研究。而我国深部金矿床的关键在于建立一套以矿床为基础的台阶模型,其可以描述矿床的控矿结构,控制断层会随着矿床本身的倾斜而延伸,而且倾斜的角度也会随之而改变。金矿体的主要分布在坡度不大的阶梯部位,其阶梯可划分为三个梯度,即第一成矿台阶-第三成矿阶梯。在这种模型下,采用高精度的地质剖面方法,确定了深部的深部产状减缓的深孔确认,可以显著改善勘探效果。深部金矿床的勘探前景很好,受到了业内和政府的高度重视,科学合理地勘探和开采地球的深部矿藏已成为当前的技术发展方向。在政策与技术的双重驱动下,各有关部门、企业要合理规划、主动协调、发挥导向的作用,促进深部勘查技术的创新,实现深部找矿的突破。
5.2 方向
由于资金的限制,一些地区在进行黄金地质勘探时,没有足够的资金进行勘探,没有足够的资金,因此,在一些重要的地区,找金工作的效率和质量都不能得到保障。由于目前的金矿地质勘探理论还处于探索阶段,缺乏相应的理论支持,并且还有一些理论没有能够在实践中转化成实际应用,导致了金矿地质勘查工作的整体质量和效果受到了严重的影响。再由于我国许多农村群众在实施探矿项目时,对土地征收的要价过高,这对金矿勘探工作的顺利进行造成了很大的影响,因此,要想有效地提升整个勘探工作的质量,就需要国家的支持。比如,对于某些矿产资源比较丰富的地区,在进行金矿地质勘探工作之前,必须要对这一地区的房地产进行合理的规划,这样才能为以后的金矿勘探工作奠定坚实的基础,减少不必要的矛盾和障碍。同时,要建立科学、健全的金矿床地质勘探工作体系,切实保障金矿床地质勘探工作的法律依据,不断提高勘探工作的整体质量。
目前,我国的金矿地质勘查工作主要有以下方向:一是对金矿的深部进行深入的勘查,虽然我国在金矿地质勘探的深度越来越高,和传统的金矿开采工作相比,整体的开采工作量有着大幅度的提高,但是相对于发达国家来说,我国的金矿地质勘查和找矿深度还远远不够,这也是我国矿产资源勘查工作存在诸多困难的重要影响因素,对此在后续的金矿资源勘探以及找矿工作中,相关单位必须要不断提高金矿找矿工作的力度对找矿的深度加以延伸,不断拓展金矿勘查工作范围。第二,要有效的扩展目前的金矿勘探范围,因为国内大部分的金矿资源都已被开采很久,若在今后的开采工作中还被限制在某一地区,将会导致其它地区的金矿资源难以有效的开发,因此,在今后的金矿地质勘查与找矿工作中,随着技术的不断进步,有关地质单位需要适当扩大金矿勘探的工作范围,将围岩变矿体,有效提高金矿勘查面积,实现金矿开采工作质量和效率的提升。
6 结语
由于我国金矿床的分布面积较大,种类较多,而我国的金矿床分布较为广泛,属于中国东部、西部三大主要成矿带,由于成矿规律的不同,形成了不同的矿床,其地质条件也有很大的差别,因而,在进行金矿地质勘查时,要充分考虑到所处的成矿类型及控矿因素,在金矿找矿工作中需要具有较强的针对性,制定出更为科学合理的金矿勘查工作方案来予以保障。