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工业流程中的矿化是什么意思

发布时间:2022-08-19 21:35:04

‘壹’ 蚀变分带和矿化的几点说明

多宝山矿床具有斑岩铜矿床典型的蚀变分带和比较明显的矿化分带。由矿床中心向外蚀变带依次出露有钾化带、绢云母化带和青磐岩化带。由主矿体中心向外,中心部分以斑铜矿为主,向两侧以黄铜矿为主,矿体外面分布有黄铁矿,与黄铁矿一起和在其外面分布有闪锌矿化。

1.对于环状蚀变分带的说明

矿区内几期主要热流体活动都与岩浆活动有关,因此,有必要从岩浆活动入手来探讨热液活动。

在矿床主矿带两侧,花岗闪长岩内含有大量围岩的张性构造角砾,说明这是一条张性构造通道。就在这条狭长的北西向通道两侧,花岗闪长岩体内出现了一条似斑状结构的条带,多宝山矿床及其东南的铜山矿床都位于这条似斑状岩相带内。与花岗闪长岩岩浆活动伴生的蚀变虽有其他一些类型,但主要蚀变是岩浆期后的青磐岩化,它占据了花岗闪长岩体的全部和少部分外接触带。

花岗闪长斑岩体如上所述位于北西向通道和似斑状相带内,与其紧密伴生的为钾化带,环绕着钾化带有绢云母化带,它们都位于似斑状相带内。

从多宝山的情况看来,因为这几期岩浆活动和热流体活动基本上都是沿着同一个北西向构造带上来。这样,前后几期热流体活动叠加在一起,就形成了典型的环状蚀变分带。

根据多宝山矿区的情况,可以认为在斑岩矿床的生成过程中,如果岩浆热流体活动中心基本保持不变,亦即大致在同一地点作继承性的构造活动,而各期次的热流体分布范围有扩有缩时,一般情况下应当形成环状分带。如果活动中心改变时,蚀变分带就可能变成其他一些形态。世界上许多斑岩铜矿床都具有环状分带或似环状分带,表明了在斑岩矿床的形成过程中,矿床的岩浆热流体活动中心一般情况下往往保持不变或位移不大。

2.对于矿化的说明

多宝山矿床斑岩岩浆的侵位,黑云母化和与其伴生的铜矿化基本上是同时进行的,而且延续时间较长。斑岩岩浆与钾化期流体在时间上的一致性和空时上的紧密共生,充分说明了多宝山矿床与岩浆之间的成因关系。

根据流体包裹体提供的数据,钾化期间,从岩浆房溢出的高温高压高盐度热流体进入围岩时,由于压力变化大,或发生突降,使热流体温度迅速降低,从而导致了铜等配合物的分解和硫的还原,造成了生成硫化物的有利环境。

钾化,特别是其中的黑云母化带伴生的铜矿化,在不少斑岩铜矿床中,如潘古纳和宾厄姆铜矿床,已经构成了铜矿体。在一些含有绢云母化带的斑岩铜矿床内,也同样要有钾化带,只不过是由于后期的叠加改造使钾化带不易辨认而已。如果铜矿床的成矿物质不是来自岩浆房,而是天水活动形成的,则不应称为斑岩铜矿床。

在多宝山矿床黑云母化带内,一般情况下含铜量只有1000×10-6~2000×10-6,有时也可构成小型铜矿体。在矿床内构成工业矿体的地段通过对早期蚀变岩石恢复后,原来都属黑云母化带。可见与黑云母化带伴生的铜矿化是不可缺少的,应当作为基础矿化。以后铜的富集与贫化都是在含铜的黑云母化带的基础上发展起来的。

形成黑云母化带本身已经构成了成矿的重要条件,以后发生的几期流体活动有的使铜迁移富集,有的使铜迁移贫化,在多宝山矿床内,硅化、青磐岩化、更长花岗岩的热变质和风化淋滤都造成了铜的贫化;绢云母化和碳酸盐化等则可以造成铜的富集。总之在含铜的黑云母化带内,只要有构造活动、岩浆活动和由此而引起的流体活动都会或多或少地对铜发生迁移,迁移的结果不是富集,就是贫化。现在铜矿化的空间分布,乃是经过多次热流体对铜等迁移的最终结果。

目前矿床主矿体的所在部位一般说来,既是原来含铜黑云母化带的分布部位,也是强绢云母化带的叠加部位,在此基础上,中间部分又叠加上了碳酸盐化带。这些蚀变带从构造条件着眼,均有利于热流体的聚集,从物理化学条件看,均属于张性低压构造环境,属于碱性还原环境,均有利于含铜硫化物的沉淀。

矿床主矿带的硫化物分带是在黄铁绢英岩化的基础上发展起来的。在未经改造的黄铁绢英岩化带内,较多的黄铁矿与一定数量的黄铜矿比较均匀地分布在此带内。经过后来多次流体叠加改造,才形成了目前的硫化物分带格局。

3.多期次热流体叠加的证据

多宝山矿区现在的蚀变带和矿化带是多期次热流体对矿区岩石和矿石进行多次改造的结果。

叠加改造现象不仅表现在几个大蚀变带(青磐岩化带、钾化带和绢云母化带)的相互关系上,也表现在同一蚀变期次不同蚀变阶段生成的矿物上面。甚至还表现在不同蚀变程度的同阶段蚀变岩石上面。

蚀变矿物期次主要是根据矿物的相互交代关系建立起来的。共生矿物是在同一物理化学条件下生成的。譬如,在钾化带内,黑云母与钾长石很难找到它们的先后关系。但是有时一旦钾长石存在,周围的黑云母即行消失,说明两者不一定是共生矿物。斑岩岩浆期和期后一些蚀变矿物之间如钾化期的黑云母、青磐岩化期的绿泥石、绢云母化期的绢云母经常可以找到后者交代前者的现象,当蚀变程度增强时,前期形成的矿物即行消失。

除了蚀变矿物外,多期次热流体的叠加现象也反映在金属硫化物、包裹体的测温、爆裂曲线类型和硫同位素分馏等几个方面。

在残留的钾长石黑云母化亚带内,可以找到与黑云母紧密共生的黄铜矿和斑铜矿,其爆裂温度一般为310~350℃。当遭受绢云母化叠加时,钾化期的硫化物部分以至于近乎全部可被绢云母化期硫化物交代。不过,除了多宝山矿区之外,在一些遭到石英绢云母化强烈叠加的矿区,钾化期生成的硫化物基本上已全被交代和迁移,很少见到残留矿物。如中国德兴矿区的硫化物已全部变成绢云母化期的产物,包裹体爆裂法测温尚未发现高于275℃者。

通过多宝山矿区三条剖面对流体包裹体的系统测温资料,经过整理作图后,不仅可以识别出三期热流体的相互叠加,还可看到后面两期热流体的等温线与矿体产状基本吻合。

在多宝山矿床和主矿体的各个部位,系统地采取了流体包裹体爆裂样品2000个。根据爆裂曲线发现比较单一的蚀变带爆裂曲线类型简单,而主矿体爆裂曲线类型复杂。爆裂曲线类型组合之间的界线,与蚀变带、矿体的产状也很吻合,用上述样品测量爆裂频数,并根据爆裂频数的多寡作图后,等值线的界线与蚀变带和矿体界线也基本吻合。

根据各种硫化物δ34S值作图后,发现主矿体中心、片理化、绢云母化和铜矿化强烈处,δ34S值最低,由中心向外δ34S值逐渐升高,表明δ34S值最低部位,正是热流体的强烈叠加改造部位。而且δ34S的等值线与蚀变带和矿体的界线也基本吻合。

在多宝山矿区,因为存在多期次热流体活动,后期对前期蚀变矿物叠加改造比较轻微,所以不论从宏观上或微观上,直接观察还是间接推测,都能发现在矿床范围内,特别是主矿体所在部位确曾发生过多期次热流体活动。

多宝山矿床叠加改造强度比较轻微,只是相对于其他斑岩铜矿床而言。早期形成的蚀变带一旦被晚期蚀变矿物叠加改造后,不论蚀变矿物、流体包裹体或同位素特征,大部分甚至是绝大部分均被改造,残留下来的毕竟是比例不大或寥寥无几。

‘贰’ 什么叫做“矿化剂”

据我们所了解,mineralizer;mineralization agent 矿化剂泛指内生成矿作用中对成矿物质的运移和集中起重要媒介作用的物质。矿化剂可分为单矿化剂和复合矿化剂。加入少量的矿化剂能促进烧结和改善制品某些性能。化学工业能促进或控制陶瓷结晶化合物的形成或反应而加入配料中的物质。矿化剂加入量少,但能促进烧结和改善制品某些性能。例如氧化铝陶瓷中加入少量氧化镁为矿化剂,以抑制晶粒异常长大,防止降低抗折强度。能加速结晶化合物的形成,使水泥生料易烧的少量外加剂。加入的矿化剂可以通过与反应物作用而使晶格活化,从而增强反应能力,加速固相反应。

地质学,岩浆中的挥发组分对岩浆的分异、同化作用以及某些成矿元素的搬运和富集有着重要的影响,故称为矿化剂,亦称挥发份。主要有H2O、F、Cl、B、S、As、C、P等,由于它们的熔点低、挥发性高,特别能与金属元素组成易溶络合物,因而这些金属得以保留在岩浆的残余溶液中并可能富集成矿。高温固相反应对外来成份总是很敏感的。这里所谓外来成份,即指除反应的反应物和产物外的其它成份。当反应系统中外来成份的浓度有微少改变而引起反应速度剧发生剧变时,这种效应称为矿化作用。一般来说,调整外来成份的配比所形成熔体的量,同固相反应的速度成顺变关系。这些外来成份中,有些是助熔剂,有些是矿化剂,其作用原理有所不同,不可混为一谈。

‘叁’ 矿体异常与矿化异常的区分方法

矿体异常是指由工业矿体引起的异常,矿化异常是指由未达到工业指标的矿化地质体引起的异常。一般说来,矿体异常具有多元素组分、异常强度较高、异常面积有一定规模、浓集中心明显、异常分带明显、异常形态较有规律等特征; 分散矿化引起的矿化异常具有异常组分比较简单、无明显的浓集中心或呈分散的多中心、异常分带不明显和异常形态一般比较杂乱等特征。有时矿体异常和矿化异常的特征没有十分显着的差异,给判别带来困难。尽管如此,还是可以用某些方法把二者区分开来的。

1.类比法

类比法是首先据已知矿体异常的形态、强度、规模、元素组合和分带等特征,各种参数计算的结果,以及其与矿体的空间关系等,拟定一些异常评价指标; 或者根据前人的经验,对照测区的具体情况拟定出异常评价指标。然后应用这些指标来判断未知异常。例如,在某内生脉状金矿区开展化探工作时,发现已知矿体异常具有下列三个特征: ①矿脉前缘 As 异常呈单峰状、强度高; ②矿脉尾部 As 异常呈多峰状、强度较弱; ③元素组合为As - Pb 型。根据这三个特征对该区的未知异常进行评价,发现了盲矿脉。又如,辽宁某热液充填型铅锌矿区,先后有五期热液活动,但只有第二期才形成铅锌工业矿体,并伴生有毒砂; 第四期热液活动可形成不够工业品位的铅锌矿化,并有黝铜矿伴生; 其余各期热液活动只形成局部轻微的铅锌矿化。根据上述成矿规律总结出三项异常评价指标为: Cu/Pb ﹤ 0.2,Pb > 300 × 10- 6,As > 80 × 10- 6。利用这三项指标区分了矿体异常和矿化异常。又如,前苏联学者别乌斯和格里戈良指出分散矿化的累乘指数或累加指数(前缘元素的累乘值或累加值与尾部元素的累乘值或累加值之比值)与有经济价值矿体已剥蚀到尾部时的累乘指数或累加指数大致相当。据此,在多宝山矿区判别了一个分散矿化引起的异常。具体做法是: 首先利用多宝山、铜山已知矿段原生异常的资料,确定前缘和尾部两组元素(Pb,Zn 和 Cu,Ag)。然后分别计算已知见矿剖面不同部位的累乘指数和待评价的铜山异常累乘指数,计算结果见表7-6。由表可知,已知矿段矿上、矿体中和矿下部位的累乘指数有明显差异。待评价异常的累乘指数相当于已知矿段矿下部位的累乘指数。因此,推断这一异常是由分散矿化引起的。经钻探工程验证,深部未见工业矿体。

表7-6 不同部位的累乘指数

2.单矿物分析法

利用单矿物中微量元素的含量特征,有时也能有效地区分矿体异常和矿化异常。例如,在某矽卡岩型铜矿区,研究孔雀石单矿物的 Bi 和 Pb 含量时,发现矿体中孔雀石经冷提取分析,Bi 含量的几何平均值小于 100 ×10- 6; 光谱分析 Bi 含量的几何平均值小于 300× 10- 6。而矿化体中孔雀石经冷提取分析,Bi 含量的几何平均值大于 500 ×10- 6,光谱分析 Bi 含量的几何平均值为(1000 ~ 2000)× 10- 6。故可利用孔雀石单矿物 Bi 含量的不同,区分矿体异常和矿化异常。

3.统计分析法

利用判别分析和聚类分析等统计分析,也能区分矿体异常和矿化异常。例如,广西某铜矿区在异常评价时,以 Cu,Pb,Zn 的含量对数值为变量,进行了判别分析,有效地区分了矿体异常和矿化异常。判别分析结果见表7-7。

表7-7 异常判别分析结果

‘肆’ 金矿化概念及其意义

1.金矿化下限值的确定

前面已经得出,地壳金丰度均值0.0012×10-6,异常下限均值0.02×10-6~0.04×10-6,分别相当于低背景域(0.8×10-9~1.2×10-9)和一级异常值(2.8×10-9~5×10-9)(胡云中等,2006),边界品位0.5×10-6,将它们放在一个数轴上(图1-1)。矿化下限值在数轴上什么位置比较合适呢?

图1-1 地壳-金矿金含量变化系列轴示意图

n为自然数

1)经验得知,金含量在矿化区高于异常区,有异常不一定有矿,但有矿一定有异常(深隐伏矿床除外)。金矿化下限值略高于异常下限值,又远远低于边界品位。

2)异常下限均值与地壳丰度均值和边界品位大约都相差一个数量级,与矿化下限值相差不大,在一个数量级内。

3)经验认为,某区的异常下限值乘以黄金中值(无理数

=1.618……),得出的该区矿化下限值,刚好满足上述条件,在数轴上的位置比较合适。

异常下限值乘以黄金中值作为矿化下限值用起来很方便,因为在普查找矿工作过程中,化探先行。一般来说,只要有异常就有其下限值,计算非常简单。矿化下限值是变数,但变化范围不大。

2.定量概念和意义

金矿化:在地球的演化过程中,经某种或多种包括成矿作用在内的地质作用(如构造运动、区域变形变质作用(尤其构造断裂作用)、构造-岩浆活动、气水热液接触交代、火山作用及热泉成矿作用等),使分散在地壳和上地幔中的金元素迁移到某一成矿有利区(带)的岩石中(少数是红土和热泉中),金(元素或矿物)的含量普遍富集到该区(带)金化探异常下限值与黄金中值的乘积,及其伴随的金矿化地质特征,统称为金矿化地质现象(下面简称为矿化)。

按上述矿化概念圈定出来的矿化地质体,称矿化体,它可含矿体,也可不含工业矿体。

倘若采用矿化定量概念,不仅填补了数百年来矿化下限量的空白,而且完成一次由定性到定量的跨越和金含量概念结构层次(地壳丰度—化探异常—矿化—矿体)的完整性;圈出矿化体形态特征,规模大小和分布规律,将有助于研究成矿规律,指导找矿和成矿预测;圈定矿化体和矿化强度分带,具有地质研究和经济效益的双重意义。随着科学技术的发展和生产能力的提高,因含量低和技术原因目前未被利用的矿化体,将来很可能变为矿体,那么,金储量必然大幅增加。

‘伍’ 主要矿化类型及特点

一、主要矿化类型及主攻类型

依据本区成矿地质构造环境、成岩成矿作用特点、成矿方式与成矿元素组合,在对工作区主要矿产地进行地质调查的基础上,充分应用有关资料,将矿床类型划分为7大类25个亚类,对同一成矿作用环境下细分的亚类在初始统计的基础上进行合并,如将热液脉型、热液交代型、热液充填型等合并为与热液作用有关的一大类。依据本区矿化类型的特点,将有些类型又单列为一种类型,如矽卡岩型。由于工作中涉及矿产地较多,不可能对每个矿产地的成因类型逐一鉴别,因此某些矿床仍保持原有划分类型,如石英脉型、性质不明等。最后本区划分出10个矿床类型。

为了突出本区矿化类型的特点,明确成矿预测中主攻矿化类型,并与相邻成矿区进行对比,对周边相邻成矿区矿床同样按上述原则进行类型统计(表3-4)。

表3-4大兴安岭中北段及邻区主要矿化类型统计

注:大兴安岭中北段比例是合计数与345之比;大兴安岭中北段及邻区比例是合计数与783之比。

除去性质不明的矿产地,表3-4中清楚地表明,工作区最主要的矿化类型为与岩浆热液作用有关、矽卡岩型、与火山喷发沉积作用有关、与岩浆侵入作用有关的4个类型,占67.25%,除去性质不明产地,其占已知矿化类型(273处)的84.98%;其次为与次火山作用(斑岩)有关、石英脉型等。从上述矿化类型可看出,本区重要矿化类型主要与内生成矿作用有关。从表3-4同样可看出,在大兴安岭中北段及邻区,最重要的矿化类型也是由内生成矿作用形成,即与岩浆热液作用有关、矽卡岩型、与火山喷发沉积作用有关、与次火山作用(斑岩)有关、与岩浆侵入作用有关等5种类型,此5种类型占全部矿产地(783处)的66.28%,占已知矿化类型产地(656处)的79.12%。与本区不同的是,由于邻区塔源-兴隆成矿区和额尔古纳北部两个成矿区属北部的黑龙江省,所以现代水系风化堆积的砂金矿床比例有明显增高(占8.3%),而本区仅为2.61%。

总之,与岩浆热液作用有关、与火山喷发沉积作用有关、与岩浆侵入作用有关、与次火山作用(斑岩)有关、矽卡岩型5种矿化类型是区内占比例大、分布范围广、最具找矿潜力的类型,也是今后找矿的主攻类型。上述矿化类型在实际找矿勘察中应结合具体矿化特点区别对待。

二、已知矿种矿产规模与矿化类型的关系及对找矿潜力的评估

1.主要金属矿产与矿化类型的关系

为了进一步了解不同矿产与主要矿化类型的关系,按单一矿种和不同成矿元素的多金属组合进行统计(表3-5),可以看出,工作区单一的主要矿种为Fe、Cu、Mo、Pb、Zn、Au等,其成因类型主要集中在与岩浆热液作用有关、矽卡岩型和火山喷发沉积作用有关的3个类型,共占68.7%,与沉积变质作用有关的矿产主要是Fe、U矿,而与次火山作用(斑岩)有关的矿产主要是Cu、Mo矿。在多金属组合的矿产中,Fe、Cu多金属系列主要集中在与岩浆热液作用有关的类型和矽卡岩型;与Cu、Pb、Zn多金属系列有关的矿产除上述两个类型外,还有与次火山作用(斑岩)有关的矿产;与W、Se、Mo、Ni、Co等有色金属有关的矿产主要集中在与基性-超基性或中酸性岩浆有关的内生岩浆热液的类型。大兴安岭中北段及邻区,各种矿产(单一的和多金属组合)矿化类型的分布规律与工作区基本相同,只是与风化堆积作用有关的砂矿(砂金、钛砂矿、砂锡)在邻区有较多的分布,其次与次火山作用(斑岩)有关的Cu、Mo、Pb、Zn多金属组合和与沉积变质作用有关的Fe矿所占比例稍偏高。本区形成的砂金矿床很少,但在陈巴尔虎旗嘎罗索西南6km形成了一个储量大于84×104t的大型残坡积-冲洪积钛磁铁砂矿,原岩为燕山早期细粒石英闪长岩,说明燕山早期对与中基性岩浆有关的矿产具有重要意义。

表3-5大兴安岭中北段及邻区矿化类型与不同矿产统计

续表

注:①为与单一矿种合计230处、452处之比;②为与全部矿产地合计345处、783处之比。

总之,本区与Fe、Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag有关的多金属组合矿床的成因类型主要为岩浆热液型、次火山岩(斑岩)型和矽卡岩型。实际地质工作过程对某一个矿床成因类型的认识不尽一致,但应随着工作的深入和对成矿作用认识的提高,结合区域成矿环境和本区的成矿特点,总结成矿规律,这样可使今后找矿勘查工作少走弯路并在较短时间内取得重大突破。

2.已知矿产规模与矿化类型的关系

根据本次工作调查结果和收集的资料,工作区已有大、中、小型矿床27处,工作区及邻区合计有105处(表3-6)。

表3-6大兴安岭中北段及邻区矿化类型与矿床规模关系统计

表3-6反映出,无论本区还是邻区,已知矿床的矿化类型(除去砂矿)均主要为与岩浆热液作用有关、矽卡岩型和火山喷发沉积型3个类型,与上述不同矿产中形成的矿化类型基本相同。值得讨论的是,在工作区目前尚未发现与次火山作用(斑岩)有关的工业矿床,但从本区已知的成矿条件及已发现的矿化线索来看,次火山岩型铜钼矿化点(含斑岩型)占已知矿化类型的40%,预计本区在寻找斑岩型铜钼矿方面有较大潜力(后面还会进一步讨论)。

另外,本区与火山喷发沉积作用有关的工业矿床占14.81%,其中有大型矿床1处(六一硫铁矿)、中型矿床2处(谢尔塔拉、红旗沟铁锌矿床),占本区已知大、中型矿床的50%,是本区与邻区相比的一个突出特点。尤其是在牙克石地区,与海相火山岩有关的矿床应有较大找矿前景。

三、主要矿化类型矿床特征及成矿系列

从成矿地质环境、岩浆岩性质、矿床特征等方面对本区已知矿产主要矿化类型进行了对比,见表3-7。

表3-7要蒙古大兴安岭中北段主内矿化类型成矿地质特征

续表

‘陆’ 矿化类型

大岩子矿区早在1971~1974年就由四川403地质队王邦松等人进行过评价,但得到了否定的认识。1999~2000年期间由国土资源大调查项目进行了预查-普查,通过2500m3探槽和740m坑道等的揭露,在原认为仅是铜镍矿点的基础上查证为中型独立铂(钯)矿床,获333+334资源量铂+钯3.11吨、铜4900吨、镍1400吨。大岩子钯铂矿床主要产于超基性岩岩体内部及其外接触带的白云岩中,已控制4个矿体,其中Ⅰ~Ⅲ号矿体产于白云岩中,Ⅳ号矿体产于地表残坡积-堆积层中,以Ⅰ、Ⅳ号矿体为主。可划分为两种矿化类型:

1)产于岩体与白云岩内外接触破碎带中的矿体(图5-2)。矿化产于岩体与条带状、砖红色或黄褐色白云岩接触的破碎带中,矿化厚度3m左右,已形成工业矿体。Pt+Pd含量平均5g/t左右,是最主要的矿化类型。矿石呈细脉浸染状、角砾状、块状构造,半自形-他形粒状结构、破裂变余粒状变晶结构等。金属矿物主要为孔雀石、蓝铜矿、黄铁矿、辉铜矿,次要矿物有自然铜、黄铜矿、褐铁矿、磁铁矿,微量矿物有斑铜矿、铜蓝、蓝辉铜矿、自然银、铂钯矿等,呈星散和细脉浸染状分布;脉石矿物有白云石、方解石、石英、辉石、角闪石、透闪石、绿泥石、滑石等。围岩蚀变有硅化、方解石化、铁白云石化、褐铁矿化等。

2)地表残坡积-堆积层中的矿体(图5-2中的Q)。矿区地表的第四系可能主要是超基性岩岩体(基本上呈筒状或下小上大的喇叭状)剥露风化以后残积于原地的坡积物,在浅井揭露的坡积物中常见橄辉岩和辉石岩,表土呈黄褐色而不是碳酸盐岩风化后的砖红色。根据矿区老硐分布及其他采矿遗迹看,该坡积物中也有古人采矿后遗留的尾矿。根据浅井采样分析,估算铂族金属资源量近1吨。

‘柒’ 矿点和矿化点

在成矿系统的产物中,成矿物质有一定浓集但由于储量微小或矿石品位较低,在当前经济技术条件下尚不能被开发利用的矿化地段称为矿点;仅有某些矿化现象的地段称为矿化点。在一个含矿区域中,矿点和矿化点的数量经常是远大于矿床的数量,而且矿点也常是围绕工业矿床分布的,是一种重要的找矿标志,也是一种潜在的矿产资源。

图4-1 长江中下游铁铜成矿系统结构图

图中?表示在本区可能存在的过渡型矿床

矿(化)点虽然在目前并无工业意义,但有丰富的内涵:

1.矿点可能是潜在的矿床

有些矿点虽暂时不能利用,但在矿业市场供求关系发生变化,特别急需某种矿产时,可“降格以求”,则该种矿产的有些矿点可升级为矿床。或是有更先进、更廉价的采选冶加工技术时,矿产品位较低的一些矿点也可升级为颇有效益的工业矿床。例如,21 世纪初期,我国钢铁企业生产能力巨大,铁矿石资源明显不足,过去不被利用的含Fe<15%的矿点也被大量开采,并有经济效益。例如,冀东地区的鞍山式铁矿露头,易采易选,尽管矿石品位只有10%,也曾被广泛开发,但易造成环境污染。

2.矿点可能是深处矿床的浅露部分

矿床的形态和产状常是复杂多变的。有些矿体一直是连续的,有些则是成群有序分布,断续产出,例如雁行状的矿脉。有些是由于被断层错开而一分为二或一分为几。因此,在地表发现的矿点有的可能是深处矿床的局部露头,因地质情况复杂和勘查工程量不足而未能揭露其主矿体部分,因而使一个矿床在一段时期内“屈居”为“矿点”,随着勘查工作的投入有可能查清其全貌而升格为矿床。

人类历史上的找矿实践表明,成千上万个矿床的发现是由先发现矿点开始的。例如,甘肃金川镍-铜-铂矿就是在1958年通过当地牧民报矿,由汤中立等经矿点检查而发现的。正是由于从矿点入手,经过钻探、坑探,由浅入深,由小到大,以汤中立为代表的甘肃地矿局的地勘专家和职工们才发现这一镍储量占世界第三位的丰硕宝藏。

3.矿点可能是过去某一矿床的残余

矿床是地质历史的产物。一个矿床形成后要经受后来地质作用的改造,使矿床发生或多或少的变化。一种常见的变化是矿床在地表被风化剥蚀,剥蚀结果可能是全部矿体都被破坏消失;也可能是大部分消失,只残余一小部分(品位不高,或储量达不到工业矿床规模)。这后一部分则被认为是矿点。面对这种情况,要运用地质、地球化学等方法追寻其被剥蚀矿质的去处,如是重矿物型矿种,则应在其相关水系下游找寻是否存在着砂矿床(金、锡、钨、金刚石等)。再有,就是要研究该区地质构造发展历史主要是新构造活动史,以了解整个区域的含矿水准面和被剥蚀程度,以评价该区域内同类矿床的被剥蚀程度和评估矿床的潜力。例如,在河流砂金矿广泛分布地区,就有可能在其上游的合适地段寻找到原生金矿的残余矿点,或仍然保留有相当矿量的金矿床。

4.矿点与矿床的时空关联

矿点与矿床的关系是一个既有找矿意义也有理论意义的研究课题。可试从下列几点去研究这种关系:

(1)矿化物质组成的异同

矿点与矿床中的有用组分有一致也有差异。如在一个成矿系统中,矿床为铜矿,矿点也是铜矿化,表现出一致性。也有另外情况,如矿床为铁-铜共生矿,而矿点则只有铜矿化,或只有铁矿化。根据笔者的研究,在一般情况下,矿床中的有用组分多于相关矿点中的有用组分,这是由于矿床的规模明显大于矿点,也可能与它们的成矿作用强度及参与成矿有用物质的数量差异有关。

(2)矿化类型的异同

矿床和矿点所属的成因类型多数是一致的。但也有不同的。例如,在一个成矿系统中形成的铜矿床为矽卡岩型和斑岩型,而生成的矿点则为细脉充填型铜矿化,表现出成矿方式的差别。

(3)矿点和矿床的空间关联

即二者在产出位置上是否有某些规律性。如断裂网络带控制的矿田中,断裂多级结点上常产出矿床,而在其简单结点或单一断裂中则多产出矿点。又如在同心圆状断裂系统中,矿床产在圆中心附近,而矿点产在其外围。在分支状主断裂控制的矿化区内,主要矿床产在断裂交汇处,而矿点则产在外围(图4-2 上)。从垂直方向上观察,同一成矿系统中的矿床和矿点也有一定的分布型式,与火成岩体有关的矿床和矿点的分布见图4-2下。

从与矿源场的距离看,矿床与矿点的分布也有某些规律,如与矿源场的距离适中处形成矿床,而过近或过远处则只能形成矿点。

在一个成矿系统的众多矿床和矿点中,离矿化中心最远的矿点所在地,可能是该成矿系统的边缘空间(边界)或已接近。

(4)矿点和矿床的时间关联

对这个问题还未见到有关文献。原因之一可能是当前矿床研究中的成矿年代测定还只限于重要矿床,一般对矿点不再作定年工作。在缺乏直接定年信息的条件下,可以从含矿地质体的时间关系上加以间接判断。如包含矿床的主侵入岩体被含有矿点的后期脉岩所切割,则可假定矿床形成时间早于矿点。

矿点与矿床的时间关系有三种情况:一是矿点早于矿床形成,表示是主矿化之前的成矿先兆;二是矿点晚于主矿化期表示是成矿系统的结尾;三是矿点与矿床基本同时形成,不分先后。对矿点群来说,是否也存在着矿化的阶段性,即在成矿过程中的某一阶段较为集中,或不同阶段内矿化类型有差别。矿点形成阶段与矿床形成阶段是否在时间上一致,也应注意观察和分析。

图4-2 矿床、矿点分布与断裂构造(上图,平面)和侵入体(下图,剖面)的关系

总之,矿床与矿点在空间、时间、物质组成和成因上的相互关联是有意义的研究内容,在中尺度和微尺度矿床研究和评价中尤应加以注意。

由上述可见,矿点只是区域中一种矿化现象,可作为整个成矿系统中的一个“细胞”,分析它存在的意义和未能成为矿床的原因。是成矿诸要素不全具备,还是成矿时间不够?是成矿的“前兆”未能继续发展,还是成矿作用的尾声,“大势已去”?还是其他尚不了解的原因。这样对区域中大量矿点资料的分析研究,有可能认识到只形成矿化而未能形成矿床的真正缘由。这对全面认识区域成矿系统,分析工业矿床成因,以及评价资源潜力都有重要意义。

总的认为,一个区域成矿系统是一根链条或是一个网络,这个链条(网络)上的每一部分,每个“部件”,都有它的研究价值(尽管价值大小不等)。对于主要产物和现象、次要产物和现象都有所认识,才可能建立起对成矿系统的整体认识。这里要说明的是,作为矿点检查工作,只要求做到科学评价即可。但是作为矿床研究工作,矿点作为一种自然矿化现象,作为区域成矿作用的一种信息,从研究探索的角度是不可以被忽略的。因为,在复杂多变的自然现象中,有些具有本质意义的事物就隐藏在微细的现象中。能做到“见微知着”需要有穷究事理的兴趣、毅力与才能。

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