1、关于我省有色金属矿产资源深部找矿问题的几点思考
郭保健
(河南省有色金属地质矿产局第六地质大队)
我省是有色金属工业大省,主要有色金属产量连续多年位居全国首位。同时,我省也是有色金属矿产资源大省,有色金属矿产资源的勘查与开发在经济与社会的发展中占有重要地位。因此,加强有色金属矿产资源的勘查,对保障我省有色金属工业健康发展具有重要意义。
一、我省有色金属矿产资源勘查现状
新中国成立以来,我省有色金属矿产资源的勘查取得了举世瞩目的成就。豫西铝土矿的发现使我省成为我国铝工业的最重要的基地,小秦岭、熊耳山、桐柏等地内生金银矿产及多金属矿产资源的勘查和开发使我省成为全国第二大黄金产地,同时使灵宝、栾川、桐柏、嵩县、洛宁等县(市)的经济实力上了新台阶。近年来,豫西南铅锌矿、汝阳东沟钼矿、豫西铝土矿、小秦岭及熊耳山西段深部找矿均取得了不同程度的进展,但总体上来说,这些进展与我省经济和社会发展的要求还有不小的差距。
从地区分布上来看,我省主要有色金属成矿区带已有较高的勘查程度。从矿权分布上来看,重要成矿区带内已很少有找矿空白登记区,浅表矿产资源的找矿潜力越来越小。由于我省有色金属矿产资源总体勘查深度大多在300m以浅,深部找矿还有较大潜力。近几年,在小秦岭、熊耳山及豫西铝土矿区等地现有矿山深部进行的勘查活动,均取得了明显的进展,加强深部勘查已成为不可回避的问题。
二、我省重要有色金属成矿区带的深部找矿潜力
科学研究和近年来的找矿实践表明,我省重要有色成矿区带还有很大的找矿潜力,特别是深部找矿潜力巨大。①就铝土矿来说,我省浅表矿产资源潜力已经不大了,但300~1000m深度铝土矿仍有很大潜力,这些地区主要位于现有煤矿开采区之下或其他覆盖区。②对金银及铅锌矿来说,我省位于中国东部中生代成矿域,内生金属成矿强度大,剥蚀深度适中,深部找矿潜力大,在小秦岭、熊耳山、崤山、卢氏—栾川一线及北秦岭一带均有较大潜力。③钼矿资源是我省的优势资源,在华北地块南缘具有非常优越的成矿条件,近几年的找矿工作取得了巨大的成绩,也发现了新的类型,找矿工作仍大有可为。
近来的研究也表明,我省华北地块南缘及北秦岭地区的不同矿种、不同类型的中生代内生金属矿产具有成因联系,在区域上构成一个成矿系列,这对找矿工作具有指导意义。
三、影响深部找矿工作的主要因素
对我省多数有色金属矿产来说,加强深部找矿是今后的主攻方向。但深部找矿面临着诸多挑战,对此必须有清醒的认识。据统计,发现并探明一个矿床平均需要约19年,约1/3的矿床是经过20年以上的时断时续的勘查才获得成功的。由于深部的不可预测性,深部找矿不确定因素多、技术难度大,找矿风险大,找矿成本明显增高,因此,往往需要长时间、大投入的反复探索,才能取得找矿效果。
笔者认为,影响我省深部找矿工作的主要因素包括以下几个方面:
(1)成本因素。深部勘查需要大量的深部工程,不论是钻探还是坑探,深部工程的费用均较大,需要充足的资金保障。
(2)技术因素及找矿风险。由于深部勘查成本高,因此,在施工工程的布设方面,不管是矿山企业,还是地勘单位,往往都很慎重。由于成矿作用本身的不均性和找矿工作的风险性,即使我们使用了地质、物探、化探及遥感等综合方法,对矿区进行了认真的研究,仍不能保证矿产勘查的成功。
(3)矿床类型因素。除铝土矿外,我省内生金属矿产脉形矿体众多,特别是薄脉形矿体。在不少矿化集中区,由于矿化的不连续性和含矿系数不高,钻探找矿的效果受到很大影响。
(4)人因素。目前我省高水平的找矿专家非常紧缺,同时,由于受体制、机制的影响,找矿专家的积极性也未充分调动起来,这也是影响找矿效果的重要因素。俗话说,找矿三件宝:“有人、有钱、运气好”。充分调动找矿人员的积极性是至关重要的。
除此之外,我们在成矿理论和成矿模式的创新方面、深部勘查技术的突破等方面都还有待加强。总之,只有坚定信念,持之以恒,百折不挠,才能取得最终胜利。
四、加强有色金属矿产深部找矿工作的建议
(1)建立多渠道深部找矿投入机制。以省级财政支持为主体,矿山企业、地质勘查单位及其他社会出资人共同出资开展深部找矿的资金投入机制。重点利用省矿业权价款地质找矿专项资金,在重点成矿区带安排重点铝土矿、金、银、钼、铅、锌等有色金属矿矿种勘查项目;同时积极争取中央各类勘查资金支持,特别是中央地质勘查基金(周转金)、全国危机矿山接替资源找矿等中央财政专项资金。要明确政府财政资金支持地质勘查的主要目的不是投入资金的回收和利润回报,而是形成资源储备,提高全社会的资源保障能力。
(2)提高深部找矿科技水平。我省将加大深部找矿的科技投入,集中力量组织科技攻关,研究解决重点矿种、重点成矿区带的深部找矿问题,大力推进成矿理论、找矿方法和勘探关键技术的自主创新与推广应用。
(3)加强深部找矿项目管理。加强对专项资金使用情况和项目执行情况的监督管理,建立项目管理的约束机制和项目监理制度,实施对深部找矿项目的全过程监管。
(4)发挥公益性矿产地质调查成果的作用,使公益性地质成果让全社会共享。国家和省级财政在大中比例尺(特别是五万分之一)矿产调查方面投入了大量经费,但这些成果目前还主要由项目承担单位享用,基本上没有发挥公益性成果的“公益”作用,这对加强地质找矿是十分不利的。
(5)发挥我省各勘查局的作用。目前地勘队伍仍是深部找矿的主体,因为各勘查局在长期的工作中形成了找矿地区和矿种等方面的专业分工,有各自的资料和人才优势,要发挥各自特长,形成分工合理、优势互补的格局。
2、周波的参演电视剧
《警坛风云》男一号 刑警队长:江辉 导演:李九道《永不放弃》执行导演 导演:郑晓龙
《阳光代表》男二厂长周冬生(兼:执行导演) 导演:曾剑锋
山东版《水浒》 九纹龙史进
《走向共和》军人:张振武 导演:张 黎
《军人机密》男三 军人:周天品 导演:张 黎
《苍茫天山》男二 军人:孙天保 导演:成 浩
《铁面无私》反二 善良的杀手:鹰子 导演:陈育新
《燕赵刑警》之运钞车上的枪声 饰郭保健 导演:易晓钟
《关中侠事》反二 警察局长:周雄 导演:张汉杰
《正德演义》朝廷重臣:何景明 江洋大盗:刘 五 导演:陈育新
《逐日英雄》男二 日军飞行教官阿部归一(兼:剧本统筹) 导演:李晓军 陈建飞
《天啸》 男三 军人:马太行 导演:古锦云
《生死十日》反二 日本军人:(兼:执行导演) 导演:郑晓龙
《大漠高墙》男二 狱政科长:高军辉 导演:张军钊
系列剧《真情人生》之《生命轮回》(十七大献礼片”)男一:海波 导演:田 沫
《雪魂》反一号 日本军人:崎田 导演:陈 贵
《当爱已成往事》父亲老孙(兼:剧本统筹) 导演:孟 继
《烟雨斜阳》 江湖高人:佟大叔 导演:高翊浚 (香港)
《尖 刀》 李仓石(军人) 导演:谷锦云
《侠隐记》 江湖大侠 :长空无名 导演: 鹿 峰(台湾)
《大秦帝国2》:赢 疾 导演:丁 黑
《火流星》反二号:土匪大当家 刘飞虎 导演:陈浩威
《我的青春谁做主》:警官(24集出场) 导演:赵宝刚
《冲天炮》 导演:张立东 饰演角色:庞一虎(反一号)
《执着的追踪》 导演:向勇 饰演角色:中村
《屯戍西疆》 导演:曾剑锋 饰演角色:王大勇
3、写棉花糖的周波简介
周波 浙江省作家协会会员,中国微型小说学会会员,舟山市作家协会理事。迄今已在《小说界》《百花园》《文学港》《天池》《芒种》《小小说月刊》《羊城晚报》《新课程报语文导刊》等全国几十家报刊发表小小说200余篇。其中50余篇被《微型小说选刊》《小小说选刊》《杂文选刊》《经典阅读》等各种刊物转载,并被收入《小小说名家解读》《21世纪金奖小小说》《第三届小小说金麻雀奖获奖作品集》《难忘的100篇小小说》《感动中学生的100篇微型小说》等几十种选本,并有作品进入中考语文试卷。入围第三届中国小小说金麻雀奖;获2005—2006年度全国小小说佳作奖、全国第五届微型小说(小小说)年度评选一等奖等奖项;入选2007年度中国小小说十大热点人物。已出版《行走的沙粒》《头条新闻》等微型小说集。代表作有:《头条新闻》《鼓掌》《失眠者》《最珍贵的照片》Ⅸ清单》《手茧》《女教师》《三点》《鱼眼》《楼层上下》等。
4、豫西熊耳山地区深部找矿浅析
李俊平1,2 王金亮1,2 李永峰1,2(1.河南省有色地质矿产有限公司;2.河南省有色金属矿产探测工程技术研究中心)
一、成矿地质背景与矿床分布
图1 熊耳山地质与矿床分布简图(据郭保健等,2005)
熊耳山矿集区位于华北地台南缘,其空间范围北东面以三门峡-宜阳-鲁山断裂为界,南西面以播河-马超营断裂、车村断裂为界,北西面为洛宁-卢氏凹陷,包括豫西地区的洛宁、栾川、嵩县大部分地区和卢氏、宜阳县部分地区,东西长大约80km,南北宽25km,面积约2000km2(图1)。大地构造属于华熊隆起的熊耳山断隆区,出露地层主要为晚太古宙太华群变质岩系和上覆中元古代长城系熊耳群火山岩系、官道口群、栾川群。区内断裂构造十分发育,其中最重要的断裂有北西西向的马超营断裂、北东东向洛宁山前断裂、北东向星星阴-七里坪断裂,其中北东向断裂为区内主要控矿断裂。中生代岩浆岩十分发育,具有良好的金银多金属成矿条件。
区内内生金、银矿床主要产于太华群和熊耳群中,官道口群亦发现有金矿化;金银矿床(点)集中分布于燕山期花岗岩体周围和隐伏岩体的顶部,可大致分为两个矿化集中区。东部矿集区环绕花山岩体分布,自西向东依次为上宫-小池沟金矿田、青岗坪-龙潭沟金矿田、瑶沟-老代沟金矿田、祁雨沟-门头沟金钼矿田和木柴关-上观金银矿化区。西部以寨凹隐伏岩体为中心,其南北两侧分别出现铁炉坪-蒿坪沟银铅矿田和康山-太硐沟银铅矿田(图1)。其中最重要的金矿有上宫、虎沟、康山、星星阴、青岗坪、干树凹、祁雨沟等;以银为主的银-铅-金矿有铁炉坪、沙沟、蒿坪沟等,钼矿有雷门沟、鱼池岭等。金矿床类型主要有构造蚀变岩型、石英脉型、隐爆角砾岩型,其中以构造蚀变岩型最为重要。现已探明大-中型金矿14处,大型银铅矿2处,大型钼矿2处,找矿潜力巨大,是秦岭造山带内重要的金银钼多金属矿化集中区。区内代表性大-中型矿床的主要特征见表1。
二、深部找矿可行性分析
新中国成立以来,经过系统的地质找矿工作,该区发现了大量的矿床,随着找矿工作的不断深入,地表露头矿已越来越少,找矿费用日益增长,找矿难度日益增大,新发现矿床数量明显减少,找矿主体对象已由原来的露头矿转向寻找深部隐伏矿为主。
面对矿产资源的严峻形势,国务院于2006年颁布了《关于加强地质工作的决定》,强调要“积极开展重大地质问题科技攻关,突出重点矿种和重点成矿区带的地质问题研究,大力推进成矿理论、找矿方法和勘查开发关键技术的自主创新”;随后又将重点成矿区带矿产资源评价、寻找大型矿产资源的新理论和新方法列为国家中长期(2006~2020年)科学和技术发展规划纲要中的重点领域和优先主题。因此,围绕国家重大决策和战略规划,开展成矿理论和找矿技术的创新研究,发现一批新的矿产资源基地,是一项迫在眉睫的重大任务。
区内矿业发达。20世纪80年代以来,祁雨沟金矿、上宫金矿、沙沟银矿、雷门沟钼矿等矿山企业相继开发投产,矿业已成为地方经济发展的支柱产业。在新形势下,加强老矿山已探明矿体深部及外围的隐伏矿体预测找矿工作已日益显示出其紧迫性和重要性。
(一)从理论上分析
首先,熊耳山地区处于成矿有利地带,具有良好的成矿地质条件,是区带找矿过程中发现的地质、地球物理和地球化学,以及遥感异常的良好叠加部位,而且大多已进行过一些前期地质工作,并有大量已揭露矿体的与成矿有关的各种信息显示,特别是矿山经历了几十年的大规模机械化开采,积累了大量地质信息,解剖并检验了地质勘查阶段对矿床成矿、控制因素和赋存规律的认识,或探到了地质勘查阶段漏掉的矿体,或发现了新类型、新成矿系列的矿床,对已有地质认识产生了这样那样的问题与疑问。老矿山处于有利的成矿地质环境,前期地质勘查的成功经验与失败教训在矿山生产中得到了验证,这些宝贵的认识,为进一步找矿预测奠定了基础,因而对后续找矿工作的进行提供了良好的前提条件。
其次,过去的勘探工作由于受生产技术的局限,基本上都停留在500m以上,因而对大多数老矿山而言,500m以下是深部盲矿体良好的找矿空间,因而老矿山深部的探查应是今后寻找隐伏矿体的一个重点。国内外近代大中型矿床发现的成功经验证明,已知矿山深部与周边是获得找矿成功的最重要区域。世界巨大型矿床的发现绝大多数是在已知的中小型矿床基础上,通过坚持不懈的找矿研究,终获重大突破。
再次,过去的找矿工作多以“相似类比”理论为指导,并且多以一种矿床模型为指导,因而在已知矿体的周边和外围容易漏掉一些与“相似类比”理论不太明显相符的矿体或同一成矿系列中其他类型的矿体,因而老矿山的周边和外围也是今后寻找隐伏矿体的一个重点。
表1 熊耳山矿集区大型矿床主要特征一览表
(二)从技术上分析
随着矿产资源的开发,地质工作程度的提高,对成矿地质规律的认识会不断深入,有利于促进对矿床形成机制和定位机制的客观规律的重新认识,是老矿区新一轮找矿取得突破的前提和基础。各种矿床成因新理论的提出有助于更新观念、拓宽找矿思路,而找矿新思路恰恰是老矿区新一轮找矿取得突破的关键。
各种综合找矿新模型与成矿系列的建立,有助于综合研究矿床成因、成矿规律、主要控矿因素和地、物、化、遥综合找矿标志,借助于GIS系统处理海量数据,筛选最主要的控矿信息,从中挖掘出最优化的信息组合来指导隐伏矿体找矿。综合信息找矿预测目前在隐伏矿体预测中应用最广、效果最好,是老矿区深部找矿取得突破的理论保障。
各种新技术、新方法的出现,克服了常规物、化探方法探测深度不够、抗干扰能力不强等一些弊端,借助于高精度的仪器和分析测试技术能够提取隐伏矿体的微弱深部信息并使之突出显化,是老矿区深部找矿取得突破的技术保障。
三、深部找矿的主要途径
(一)加强地质研究是前提
只有加强资源勘查理论与方法的研究才能有效地指导深部找矿,使发现新类型矿床和新矿种资源成为可能。成矿理论的作用主要在于:①建立正确的找矿思路,指导找矿工作的部署,即到什么地方去寻找什么矿床;②建立理论的成矿模式,指导找矿信息的解释。地学界研究新成果和成矿理论源于包括地质找矿在内的地学实践,反过来又指导地学研究和找矿工作。各种新理论和新方法使地质工作者从不同的角度对矿区的成矿环境、成矿条件、成矿规律进行重新认识,来指导矿山外围找矿和深部找矿工作,进行系统思维,总结新的控矿因素和找矿标志,建立起可操作的矿床组合模式,探索深层次的找矿问题。
对于研究程度很高的矿山及周边地区,运用传统的成矿理论、找矿模式、勘查理论来发现新矿床是十分困难的;所以必须改变传统思维,运用新的甚至是不成熟的成矿理论与勘查模式,结合前人的研究成果,对研究区的地质、物探、化探、遥感等各种资料反复认真研究,并带着求异思维、系统思维、动态观去重新分析成矿地质背景、岩石建造、物质来源等一系列的基础地质资料,在此基础上分析和总结成矿规律,建立成矿模式;最后,采用新的勘查模式与有效找矿方法,对矿区深部进行预测评价。
对于研究程度较低的矿山及周边地区,可以把已有的成矿理论、勘查理论和方法与新的技术方法结合起来,并注重基础地质、成矿物质来源、综合利用矿产资源等方面的研究,发现新矿床的潜力是十分巨大的。主要从以下几个方面着手:
(1)加强基础地质、成矿理论的研究。目前越来越重视从系统的角度去考查整个成矿过程,把成矿物质来源、岩石建造、控矿因素、找矿标志等当成一个有机的整体,既独立研究各部分的机理,又研究各部分的内部联系。
(2)加强各理论的联系。目前,在国内比较盛行的理论有地质异常理论(赵鹏大等,1991,1999)、区域成矿学及成矿系统理论(翟裕生等,1999,2000,2004)、成矿系列理论(陈毓川等,1993,1994,1998;程裕淇等,1979,1983)、综合信息预测技术(王世称等,1995,1999)及多元信息预测技术(朱裕生等,1997)等。在进行矿产资源预测时,应该把各种理论有机地结合为一个整体,而不能孤立地运用它们;既要继承前人的优点,又要突破成规、有所创新,要综合运用系统的思维、求异思维研究成矿理论与勘查理论。
(3)加强应用高新技术。要利用当今世界先进技术和先进经验,特别要加强运用多S技术,研究深部地质体、构造的遥感影像特征、地球物理技术在深部的运用、深部地质体的地球化学特征的反映等;同时也应该加强研究技术方法,寻找有效的技术方法探测深部的地质体和地质构造。
(二)开展深部立体找矿是根本
近年来,老矿区深部找矿效果比较明显,如基于美国著名的卡林金矿带而建立的卡林型金矿成矿模式一直认为卡林型金矿床是“浅而贫的”,可美国地质工作者冲破这种模式的限制,自1986年开展深钻项目,就在卡林金矿带开展深部找矿,结果在深部不断发现大而富的金矿,于550m深处发现了高品位波斯特-贝茨硫化物金矿(金储量311t),以后又连续发现了米克尔(140t)、南米克尔(140t)、北贝茨、西贝茨、派普莱恩(115t)、南派普莱恩(136t)、特阔伊斯里奇(155t)等深部金矿。目前,国外许多大型矿山探采深度都超过1000m,如南非的巴伯顿金矿3800m,南非兰德金矿的采金竖井将加深至4117m,这将是世界最深的矿井;澳大利亚芒特艾萨铜多金属矿2600m,并在3000m深度又发现储量大于300万t的富铜矿床。在俄罗斯,黑色金属矿山平均采矿深度为600m,有色金属矿山平均开采深度为500m,但许多已超过1000m,将来可达到1500~2000m;已探明的1/3以上的铜储量,几乎所有的镍、钴,大部分铝土矿,金刚石、金、优质铁矿及磷矿的开采深度将大于1000m;其他国家的采矿深度:加拿大2000m,美国3000m,印度3500m。而熊耳山地区绝大多数金属矿床的探采深度不足500m,在500~1000m深度范围内开立体找矿,无疑具有重要的现实意义。
矿山深部找矿主要是开展立体找矿,进行三维立体填图,发现同类型矿床和矿种为主;然而矿山深部预测在我国目前尚无系统的勘查理论做指导,也无切实可行的方法,所以十分有必要加强深部预测的理论与方法的研究。
(三)先进的地球化学和地球物理技术是有力的技术保证
深部找矿的主要对象是大埋深和难识别矿床(体),直接找矿信息难于获取,主要靠间接找矿信息进行预测分析。但因间接找矿信息弱、干扰强及其与目标体间强非线性关系等,使得常规的技术往往无法有效地探测到,因此,先进的地球物理和地球化学等技术就显得十分必要。Laznica(1997)统计了全世界140个大型矿床的发现史,采用先进技术发现的占30%,传统找矿技术发现的占24%,凭机会偶然发现的占39%,依地质填图和后续工作发现的占14.5%。但以1965~1995年时段统计,采用先进技术发现的占71%,偶然发现的占14.5%。可见,先进技术在找矿中的作用越来越大,主要原因在于地表和近地表易发现的矿床越来越少。据施俊法等(2005)统计1970年以来全球100个大型和特大型金属矿床的发现资料,发现至少有58%的矿床是在已知矿床周围或深部找到的,3%的矿床是偶然发现的,5%的矿床是通过评价已有资料发现的。由此可以看出矿山深边部存在巨大的找矿潜力,先进技术是发现这些潜在矿床的有力保障。
四、深部找矿的重点方向
熊耳山地区是我国重要的金银钼有色、贵金属成矿带,钼、金、银、铅、锌是优势矿产。该区金矿成矿规律在20世纪80~90年代开展了详细的研究工作,取得了重要成果。随着深部找矿工作的开展,初步揭示了深部还存在金矿体,出现了第二富集段,甚至还出现了其他矿种,如钼矿。因此要加强金矿深部成矿规律研究,以便指导找矿工作。
区内钼矿成矿规律研究工作主要在20世纪80年代进行的,当时勘查发现的钼矿床主要是与晚侏罗世中酸性小斑岩体有关的斑岩-矽卡岩型钼矿,如南泥湖、雷门沟等,因此,侧重研究和总结了该类型钼矿的成矿规律,取得了重要成果。但随着勘查工作的进展和成矿年代学测试方法的改进,初步揭示出该区钼矿大规模成矿作用是多期次的,除有晚侏罗世,还有晚三叠世、早白垩世;矿床类型具多样性,除有与I型花岗斑岩有关的斑岩-矽卡岩型钼矿床外,还有碳酸岩脉型、石英脉型,以及与壳幔混合型花岗岩(基)、铝质A型花岗岩(基)有关的斑岩型钼矿床。成矿构造环境亦多样性,晚三叠世后碰撞环境、晚侏罗世构造体制大转折晚期伸展环境和早白垩世板内伸展环境。
铅锌银矿主要分布于钼金矿床的外围,或与金矿床共伴生,以往的研究工作主要侧重于钼、金矿的研究,而铅锌银矿研究比较薄弱。但是钼金银铅锌矿床往往是同一地质成矿作用的产物,尤其是随着近些年,矿产品的大幅涨价,勘查工作的大量投入,该区铅锌银矿的找矿取得了重要突破。熊耳山地区东部富金、钼,西部富银、铅,反映了该地区成矿期后的差异抬升:东部剥蚀程度较高,而西部剥蚀程度较低。因此,应加强对区域剥蚀程度的研究,将这些矿产作为一个整体加强研究,注意现有矿床深部找矿工作,特别注意加强在剥蚀程度较浅的西部银多金属矿区的深部找矿工作,实现深部找矿的整体突破。
总之,加强该区成矿规律研究,总结区域成矿地质作用、系统研究区内钼、金、铅锌矿床的组合关系(成矿系列)、矿床类型与特征、区域控矿构造、成矿期次、成矿流体特征和演化、成矿构造环境、成矿模型与区域构造的耦合关系,总结研究找矿标志等显得尤为重要,为深部找矿提供理论依据和找矿方向。
参考文献
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王志光,崔亳,徐孟罗等.1997.华北地块南缘地质构造演化与成矿.北京:冶金工业出版社.
5、盛隆化工有限公司怎么样?
简介:盛隆化工公司原名滕州盛隆煤焦化有限公司。
法定代表人:郭保健
成立时间:2003-06-26
注册资本:56880万人民币
工商注册号:370481018015996
企业类型:有限责任公司
公司地址:滕州市西岗镇
6、邢家山钼钨矿床
邢家山钼钨矿床为一大型钼、钨共生矿床,南临区内大型近EW向断裂吴阳泉断裂。主要赋存在中生代燕山早期幸福山斑状细粒二长花岗岩岩体前峰与古元古代粉子山群张格庄组地层的内、外接触带中(图3.21)。
图3.21 邢家山钼钨矿区地质简图
1—第四系;2—石英透闪透辉岩、透闪石英岩;3—青灰色薄层大理岩;4—厚层白云石大理岩;5—薄层白云石大理岩、透闪大理岩夹透闪片岩;6—透闪岩夹黑云片岩、黑云变粒岩和大理岩;7—矽卡岩;8—王家庄石英闪长玢岩;9—幸福山斑状中细粒含黑云二长花岗岩;10—煌斑岩;11—矿体编号及矿种;12—破碎带、断层;13—背斜;14—倒转向斜
3.2.1.1 矿区地质
(1)矿区地层
主要出露粉子山群地层,各组段间多呈渐变过渡关系。其中,张格庄组二段和三段大理岩、透闪岩夹变粒岩为主要赋矿层位。
(2)矿区岩浆岩
发育燕山期花岗岩及各类脉岩。其中燕山早期幸福山斑状中细粒含黑云二长花岗岩(157±2Ma,本书),出露于矿区南东部,大部分为福山城区所占据,亲铜元素Cu、Pb、Zn和亲铁元素Mo含量较高,被认为是钼的成矿母岩;燕山晚期王家庄石英闪长玢岩(133.7±2.1Ma),为成矿后岩体。燕山晚期脉岩主要发育艾山阶段煌斑岩、石英闪长玢岩等,局部见有伟晶岩。
(3)矿区构造
褶皱、断裂均很发育。近EW走向巨屯-上夼复背斜是矿区的主体骨架构造,褶皱枢纽波状起伏,脊部宽敞,小型褶曲较多,局部变陡,总体平缓(图3.22);蟹子顶向斜、上夼-蟹子顶断裂是邢家山钼矿的主要控矿构造(图3.23)。矿区断裂,分为NEE、NE、NW向三组,前者主要为层间断裂或小角度切层断裂,早期对成矿可能起到导通热液作用,晚期可能错断了矿体;后两者多为切层断裂,破坏矿体。
图3.22 巨屯-上夼复背斜剖面图
1—岗嵛组;2—巨屯组;3—张格庄组三段第三岩性层;4—张格庄组三段第二岩性层;5—石英闪长玢岩;6—断裂带
图3.23 邢家山钼钨矿区钟家庄断裂一带地质剖面图
3.2.1.2 矿床地质
(1)矿体特征
受构造和岩层双重控制,产状与岩层基本一致,呈似层状、透镜状,产状总体比较平缓,各矿体在空间上平行排列,膨缩变化较大,分支复合明显,常见切层现象(图3.24),在背斜的轴部和岩层转弯处,矿体往往变厚。矿体走向近SN,部分20°~30°,倾向W-NW,倾角10°~30°;规模大小不一,长200~2200m,倾斜延深75~1750m,厚1.17~185.47m。矿体间距约10~101m,总厚400余米。钨矿体多与石榴透辉矽卡岩有关,顺层产出,延深较小。
(2)矿石特征
矿石类型:矿化分带上看,由内接触带向外接触带,依次表现为钼矿化→钼钨矿化→钨矿化,相应矿石类型分别为辉钼矿-闪锌矿-黄铁矿矿石、辉钼矿-白钨矿-磁黄铁矿矿石和白钨矿-辉钼矿-磁黄铁矿矿石。钼矿石包括透闪透辉石岩型、石榴透辉矽卡岩型、大理岩型(图版Ⅴ-6)、二云片岩型、斑状细粒二长花岗岩型五个类型,目前以前两类为主。钨矿石以石榴透辉矽卡岩型为主,多为浸染状矿石。
矿石组构:矿石结构主要包括粒状结构、粒状变晶结构、柱状-纤维变晶结构、鳞片变晶结构、填隙结构、交代结构、残余结构、乳滴结构、碎裂结构等;矿石主要呈浸染状、脉状、细脉状、条带状、角砾状和块状构造(图版Ⅴ-7~图版Ⅴ-12)。
图3.24 邢家山钼钨矿区71线地质剖面简图
(据丁正江等,2012)
1—透闪透辉变粒岩;2—透闪透辉岩;3—石榴透辉矽卡岩;4—斑状中细粒含黑云二长花岗岩;5—石英闪长玢岩脉;6—钼矿化;7—矽卡岩型矿体;8—蚀变斑岩型矿体;9—地质界线;10—斑岩侵入界线;11—钻孔位置
矿物组成及元素成分:矿物成分复杂,种类达40 余种,显示出成矿过程中矿物质的高度富集;主要金属矿物为辉钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿,其次为白钨矿、黄铜矿、磁铁矿,含微量自然铋、辉碲铋矿、碲硫铋矿,暗示成矿物质的地幔来源;非金属矿物主要包括透辉石、石榴子石、石英、方解石、透闪石、符山石、黝帘石、萤石等,为一套典型的矽卡岩型矿物组合。矿石中Mo含量平均为0.08%;WO3含量为0.2%~0.4%;伴生Cu、Sn、Bi。
(3)成矿期次及矿物生成顺序
根据显微镜下研究及流体包裹体测温研究,把本区成矿作用分为热液成矿期和表生期两大期,其中热液成矿期分为三个阶段,即早期热液阶段(矽卡岩阶段,分干矽卡岩阶段和湿矽卡岩阶段,主要是石榴子石、透辉石、透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石等硅酸岩矿物,以及白钨矿、赤铁矿,少量的辉钼矿、磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂等金属硫化物)、中期热液阶段(石英-硫化物阶段,主要生成大量的石英、磁黄铁矿、黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿等)和晚期热液阶段(石英-碳酸岩阶段,形成后期的热液蚀变矿物绿泥石、蛇纹石及石英-碳酸岩细脉等,伴有少量的多金属硫化物的沉淀)。
(4)围岩及围岩蚀变
围岩以透闪透辉石岩为最多,其次为白云石大理岩和石榴透辉矽卡岩。围岩蚀变主要有矽卡岩化、硅化、钾化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化等,矽卡岩化、钾化、硅化与钨钼矿化关系密切。围岩蚀变具有明显的分带性,自内接触带向外接触带,依次发育硅化、钾化、绢云母化→矽卡岩化→绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、硅化、钾化等;其中,硅化表现为交代型和充填型石英细脉两种,石英细脉多沿幸福山岩体内外接触带分布,呈脉状、细脉状或网脉状,脉宽一般为0.2~0.5cm,最宽达1m以上,窄者小于1mm,为斑岩型矿化的特征蚀变。与之相对应,金属元素组合有明显的水平分带,即Mo、Zn、Mn→Mo、W→W、Cu→Pb、Zn。岩体内发育强烈硅化、钾化蚀变,普遍见有钨、钼、铜、锌及黄铁矿化,辉钼矿局部富集成小矿体。
3.2.1.3 流体包裹体研究
(1)流体包裹体特征及测温结果
通过对矿石中透辉石、石榴子石、石英和方解石中的流体包裹体进行研究(山东省第三地质矿产勘查院,2008,数据略),结果表明:
1)在绿色透辉石中含少量气液两相包裹体,为长方形或方形切面,相当于辉石的负晶形,孤立产出,均一温度分别为401℃和431℃。
2)在石榴子石中测得2个气液包裹体,均一温度分别为300℃和350℃。
3)辉钼矿-石英脉中石英流体包裹体,主要包括4种类型:
Ⅰ型:气液两相包裹体(图版Ⅷ-7)。常温下,气液比5%~40%,4~14μm,成群分布;在冷冻—升温过程中,测得冰点温度(Ti)范围为-5.3~-2.7℃;包裹体均一温度值在 106.3~325.1℃之间,峰值为160~320℃。根据 Potter等(1978)成矿盐度公式,计算得出包裹体的盐度(NaCleq)范围为2.89%~11.36%,峰值为4.48%~8.27%(图3.25),平均值6.47%。根据盐水溶液包裹体温度-密度关系方程(Shepherd et al.,1985),计算得出流体密度范围为0.726~1.138g/cm3,峰值范围为0.862~1.138g/cm3。总体看该阶段成矿流体属中-低温度、中低盐度、中等密度流体。
图3.25 辉钼矿-石英脉气液两相包裹体均一温度、盐度、密度直方图
Ⅱ型:富气体包裹体,主要为富含CO2的气相。
Ⅲ型:含CO2气体、CO2液体和水溶液三相包裹体,包裹体呈椭圆形、圆形、不规则状等。
Ⅳ型:含子矿物三相包裹体(图版Ⅷ-8),常见大小为5~14μm,少数较大者可达20~30μm;多为负晶形,呈多边形、管状或不规则形状;子矿物主要为NaCl,立方体状,大小为2~4μm,个别包体中见KCl子晶、辉钼矿等;气液比10%~25%。对含石盐子矿物的包裹体测定均一温度,气泡消失温度为165.9~305.2℃,熔化温度为272.3~378.1℃;计算得到包裹体溶液的盐度(NaCleq)为30.34%~43.83%,密度值为1.068~1.138g/cm3(图 3.26),属于中高温、高盐度、高密度流体。
4)方解石中的流体包裹体,均一温度为89~91℃,代表了成矿后期热液活动矿物结晶的温度。
采用爆裂法对单矿物包裹体测温显示所测各矿物爆裂温度分别为:黄铜矿240~350℃、闪锌矿270~390℃、磁黄铁矿300~370℃、方铅矿310℃左右、白钨矿355~375℃,辉钼矿无明显爆裂区间,测得数据多在200℃以下,数值偏低(山东省第三地质矿产勘查院,2008)。
据上述温度,结合矿物生成顺序和产出特征,初步认为:大片径,光泽强、浸染状分布的辉钼矿为早期热液阶段即矽卡岩化阶段晚期生成,为第一世代产物,形成温度在375~430℃;沿岩石和矿物细小裂隙成脉状或薄膜状分布的辉钼矿,为第二世代生成,生成温度在250~375℃之间;钾长石、石英脉中的辉钼矿,为晚期热液阶段生成,为第三世代产物,生成温度在250℃左右。总的来看,区内矽卡岩阶段后期热液温度在300~431℃之间;而石英辉钼矿(细)脉的形成温度集中在160~325℃之间。总的成矿温度区间为160~430℃之间。
图3.26 辉钼矿-石英脉含子矿物三相包裹体均一温度、盐度、密度直方图
(2)成矿压力及成矿深度
在综合考虑矿区地质特征、所研究包裹体体系的基础上,采用 Roedder(1979)提出的NaCl-H2O体系 P-T-D图解进行投图(图3.27),得到邢家山矿区成矿流体压力值范围集中于70~100MPa;利用孙丰月等(1995)成矿深度计算公式计算,得出成矿深度范围为6.78~8.25km(图3.27),为中等深度。
图3.27 邢家山矿区NaCl-H2O体系P-T-D图解
(底图据Roedder,1979)
3.2.1.4 矿床成因及成矿模式
(1)矿床成因
邢家山钼矿主要赋存在幸福山斑状中细粒含黑云二长花岗岩岩体前峰(西北端)1600m范围内的外接触带和300m以内的内接触带中;主要有用矿物为辉钼矿,其次为白钨矿;矿化作用与矽卡岩化、钾化、硅化关系密切。成矿温度据均一法和爆裂法包体测温资料,白钨矿在275~375℃之间,辉钼矿形成温度早期在375~430℃之间,晚期在250℃左右。硫同位素比值(32S/34S)在22.01~22.081之间,平均22.046,小于22.18,为非生物成因;硫同位素组成δ34S变化范围在+6.3‰~+9.3‰之间,算术平均值+7.9‰,变化范围小,与陨石硫很接近(表3.13)。邢家山钼钨矿床中辉钼矿Re含量为(2.4571±0.0084)×10-6~(7.2463±0.0251)×10-6,与成矿物质来源于地壳的钼矿床特征(黄典豪等,1996;Mao et al.,1999,2003)完全一致,且与杨宗锋等(2011)统计的长英质脉和花岗岩中的Re含量较吻合,暗示邢家山矿床成矿物质主要为壳源,该区出露的幸福山岩体即为邢家山钼钨矿床的成矿母岩,这与前述幸福山岩体为下地壳部分熔融形成(孙丰月等,2011)的说法都是相符合的。矿石中自然铋、碲硫铋矿、斜方辉铅铋矿、辉碲铋矿的出现,表明深源物质参与了成矿作用。综合分析认为,邢家山钼钨矿床的形成与中生代燕山早期幸福山岩体侵入密切关系,成因类型与湖北封三洞钼矿(常印佛等,1991;翟裕生,1992;舒广龙,2004)一致,属于斑岩-矽卡岩型矿床。
表3.13 邢家山钼钨矿床矿石硫化物中硫同位素组成表
*本书,由核工业北京地质研究院分析测试研究中心测试,2010.12.13;其他数据收集自邢家山钼钨矿床勘探报告,2010。
(2)成矿时代
本次研究,对邢家山钼钨矿床9号矿体+47m标高中段坑道中矿石矿物辉钼矿和地表成矿母岩幸福山斑状中细粒二长花岗岩,分别进行了目前公认为可靠的Re-Os法和锆石LA-ICP-MS U-Pb法精确测年,结果显示(图3.28),前者加权平均年龄为158.9±0.9Ma、等时线年龄为158.7±2.5Ma(丁正江等,2012),后者加权平均和谐和年龄均为157±2Ma(图2.10),二者大致相当,这与斑岩-矽卡岩型矿床岩体与成矿作用时间关系相一致,说明该矿床成矿年龄应在158.7±2.5Ma左右,即成矿时代为燕山早期。这与辽东、吉林、黑龙江东部地区特征大致一致,推测中国东部地区构造岩浆活动可能受同一构造体系所影响,即中生代太平洋板块构造俯冲作用影响(林博磊等,2013)。这些地区花岗岩在岩石地球化学上也具有相似性,成岩与成矿时间上具有较好的相对应性(胡受奚等,1997;徐洪林等,1997;孙景贵等,2000;陈衍景等,2004),如与燕山早期(J2—J3)钙碱性侵入岩有关的大黑山、福安堡、霍吉河、鹿鸣等斑岩型钼矿(180~160Ma;葛文春等,2007;李立兴等,2009;王成辉等,2009;陈静,2011;薛明轩,2012;汪志刚,2012)。事实上,甚至南中国地区也存在着同时期的与斑岩有关的铜钼矿床,如江西德兴(铜),福建永定山口(钼),江西新安(钼)、园岭寨(钼),湖南黄沙坪(铅锌钨钼多金属)等(黄典豪等,1996;王强等,2004;郭保健等,2006;姚军明等,2007;罗锦昌等,2009;杜保峰等,2010;曾载淋等,2011;周雪桂等,2011;刘晓菲等,2012)。这说明在侏罗纪期间,中国东部确实广泛存在着一期以钼为主的钼铜多金属矿化。在胶东地区的东部,文登庙口和荣成靖海地区燕山早期的文登岩体中也同样存在着此期矽卡岩-斑岩型钼矿化。
图3.28 邢家山辉钼矿187Re-187Os年龄等时线图(左)及加权平均值图(右)
(据丁正江等,2012)
(3)成矿模式
中生代晚侏罗世,随着伊泽奈奇板块自SE向中国东部俯冲,胶东地区地壳不断加厚,增厚的地壳受到下部岩石圈地幔的烘烤发生部分熔融,形成地壳原地重熔型 S 型花岗质岩浆(王德滋等,2002),即玲珑型花岗岩岩基,同时发育的同源岩浆沿深断裂上升,底侵形成岩株、岩脉等,幸福山岩体沿吴阳泉和门楼-福山两断裂交汇处上升,侵位于古元古代粉子山群中,在岩浆冷凝过程中含矿气液沿NE向钟家庄压扭性断裂和NW向张扭性断裂向围岩扩散,在接触带形成大量的矽卡岩和矽卡岩型钼钨矿化,在较远离接触带的粉子山群地层构造破碎带、层间滑脱带中,形成以充填式为主的热液脉状钨钼及多金属矿化,而在岩体内部形成以后期热液脉状矿化为主的钼矿体(图3.29)。成矿后,地壳抬升、剥蚀,矿体部分遭受氧化,形成少量的辉铜矿、赤铁矿等氧化矿物。
图3.29 福山邢家山典型矿床成矿模式图
1—白云石大理岩;2—斑状中细粒含黑云二长花岗岩;3—太古宇;4—粉子山群张格庄组;5—矽卡岩化带;6—钾化、硅化带;7—含矿热运移方向;8—钼矿体;9—钨矿体