唐戰(zhàn)元,譚建剛
(山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第六地質(zhì)大隊,山東 威海 264200)
內(nèi)蒙古西烏旗位于華北板塊北緣古生代陸緣生帶中,北側(cè)距二連浩特-賀根山-霍林郭勒-黑河碰撞帶百余公里,南側(cè)距西拉木倫構(gòu)造帶約300余公里。
礦區(qū)位于大興安嶺中南部的錫林浩特~霍林郭勒成礦亞帶,大地構(gòu)造位置處于中亞~蒙古地槽褶皺區(qū)、內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系之內(nèi)蒙古大興安嶺地槽褶皺帶晚期的西烏珠穆沁旗晚華力西地槽褶皺帶,屬環(huán)太平洋巨型多金屬成礦帶的重要組成部分[1]。
礦床的形成除了與自然地質(zhì)有關(guān),受沉積成巖后構(gòu)造熱液的疊加改造、構(gòu)造事件強度和構(gòu)造形跡控制。所以該區(qū)域具有的特殊層間結(jié)構(gòu)和斷裂是優(yōu)越的成礦環(huán)境和儲礦空間,為該區(qū)域銅、鉛、鋅、錫、銀、鋅等多金屬礦成礦提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。
根據(jù)該地區(qū)的地質(zhì)特點和地貌特征,對其的開發(fā)主要利用地質(zhì)測量法、地球化學(xué)方法和探礦工程法來實現(xiàn)。
(1)地質(zhì)測量法。它主要是對地質(zhì)、地表有關(guān)礦石的區(qū)域落實在平面圖上的方法。對于某礦區(qū)的地質(zhì)體進行了勘測之后,將有礦石的區(qū)域標(biāo)注出來,通過數(shù)據(jù)分析,得到相應(yīng)的地址體運動特征,再對以往的勘查數(shù)據(jù)進行比對,方便勘查效率,節(jié)省勘探時間。
(2)地球化學(xué)法。區(qū)域地球化學(xué)異常分布密集,呈北東向帶狀產(chǎn)出為主,其次為北向及近東西向,與區(qū)域構(gòu)造格局一致。主要成礦元素以Ag、Pb、Zn、Cu等親銅元素,各類成礦元素均具有強分異特征,呈明顯的正相關(guān)關(guān)系。分析成礦元素和伴生元素在地殼中的分布、分散及集中的規(guī)律。通過成礦元素的分布規(guī)律可以推算出某一礦物元素的位置,達到找尋到礦體的目的[2]。
(3)地球物理法。包括磁法、電法、重力法、地震法和放射性物探法等。主要是對地球重心和磁效應(yīng)進行勘查,使用此方法前,應(yīng)對勘查礦區(qū)地質(zhì)情況做全面調(diào)查,一般是對巖層、礦石探測,得出數(shù)據(jù),通過數(shù)據(jù)判斷對該礦區(qū)能否進行物理勘查。其原理是從研究礦體與圍巖的物理性質(zhì)入手,利用礦體與圍巖在物理性質(zhì)上的差異來找礦或解決找礦中的有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造問題。
(4)探礦工程法。這是一種勘查手段,在找尋到礦體可能存在的位置之后,下入礦中進行實地勘測,其優(yōu)點是可以直接通過肉眼可見的方式觀察取樣。根據(jù)勘探工作需要,先確定勘查的類型,根據(jù)礦體的規(guī)模、礦體形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)等地質(zhì)因素,依據(jù)《銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬礦地質(zhì)勘查規(guī)范》中賦予的不同地質(zhì)因素對應(yīng)的類型系數(shù),用幾個地質(zhì)因素類型系數(shù)之和確定相對應(yīng)的勘查類型。
充分考慮本區(qū)鉛銀鋅礦體的地質(zhì)特點,采用探礦工程控制的方法進行勘查,利用有效的勘查方法將本次工作分為普查、詳查、勘探三個階段實施完成,對總體勘查工作做出合理的部署。
依靠礦物勘查的方法對整個礦山區(qū)域進行勘查,勘查工程當(dāng)中包含對礦山地形地貌特點的勘查,對礦區(qū)地表地質(zhì)的勘查、對礦區(qū)周圍環(huán)境的勘查以及對水文地質(zhì)的勘查。依據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》對地形地貌進行測量,應(yīng)用平面控制測量等技術(shù)方法,將測量的地形結(jié)果按照比例尺為1∶10000規(guī)范測繪圖。由于該礦區(qū)蘊含的礦石種類豐富,待開發(fā)礦區(qū)范圍較大,使用人力進行地形測量難度較大,所以可以利用無人機設(shè)備或者GPS定位系統(tǒng),將礦區(qū)地表的數(shù)據(jù)進行采集,使用計算機成像技術(shù)制作測繪圖。地形的測繪圖可以輔助接下來礦產(chǎn)開發(fā)工作。
在測繪圖上需要準(zhǔn)確的標(biāo)注出開發(fā)的順序、各種礦物的分布情況,需要嚴(yán)格保證測繪圖的準(zhǔn)確性和精度,保證勘查乃至開采工作的有序進行。
針對地質(zhì)方面的勘查,主要是地表地質(zhì)和水文地質(zhì)兩個方面的勘查,坑探和鉆探是地質(zhì)勘查的兩種方法,利用礦區(qū)當(dāng)中的斷裂帶,為礦山自行設(shè)計、施工的開拓坑道觀察土壤地質(zhì)特點,進而分析出該位置存在的礦物類型[3]。鉆探與坑探的原理相同,但坑探施工形成的是坑道,鉆探施工形成的是鉆孔。
而水文地質(zhì)分析,主要是對礦區(qū)中地下水、潛水等水資源的勘探。
水資源水位、水壓以及水質(zhì)都會給礦物資源帶來影響,若水質(zhì)質(zhì)量低,會改變深層土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進而改變礦石的含礦含量;而水壓和水位的頻繁波動,會加速土壤的腐蝕程度,影響礦物的儲藏環(huán)境。待所有的勘查工程完成之后,需要評估勘查結(jié)果的質(zhì)量,保證初步勘查資料的完備性,評估的方式可以采集部分礦石樣品,對其進行加工,從而對比出勘查結(jié)果。
遵循礦石的采集和加工步驟,對樣品實驗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分析。
內(nèi)蒙古西烏旗白音查干東山礦區(qū)累計總礦石量6221.22萬噸,根據(jù)物理和化學(xué)實驗得出銅鉛錫銀鋅元素含量的數(shù)據(jù),如表1所示。
表1 銅鉛錫銀鋅元素含量表
表1中,金屬量的計量單位t表示噸,kg表示千克。首列為礦體中蘊含的礦物元素,Cu代表銅,Pb是鉛,Sn表示錫,Ag代表銀,Zn是鋅的化學(xué)符號。根據(jù)表中數(shù)據(jù)顯示,就我國的礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀來看,礦產(chǎn)資源還是十分豐富的,本區(qū)是銀、鉛、鋅、銅多金屬礦產(chǎn)的主要賦礦層位。在地層中發(fā)育的多金屬礦多由北向西及近東西像斷裂層構(gòu)造或沿著裂隙填充中的酸性侵入體關(guān)系密切。隨著重工業(yè)化結(jié)構(gòu)對礦產(chǎn)資源需求量大大增加,礦產(chǎn)資源開發(fā)向深部推進、重心向西部地區(qū)轉(zhuǎn)移[4]。
隨著經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,人們對礦產(chǎn)數(shù)量和質(zhì)量的要求都不斷增加,中東部礦產(chǎn)資源的缺乏導(dǎo)致礦物勘探向西部轉(zhuǎn)移,隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的逐步推進,西部地區(qū)的礦產(chǎn)資源開發(fā)速度更快,礦山數(shù)量、礦山產(chǎn)量都不斷增長,占全國的比重也就日益攀升。
(1)內(nèi)蒙古西烏旗地區(qū)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越,成礦期次多、強度大,礦床類型多樣。地層特征、構(gòu)造和巖漿巖三大成礦地質(zhì)條件和控礦因素分析,斷裂構(gòu)造-巖漿巖-礦床多構(gòu)成“三位一體”。
(2)礦區(qū)銅鉛錫銀鋅礦勘探是一項復(fù)雜并且涉及領(lǐng)域廣泛的工作,它的發(fā)展與經(jīng)濟息息相關(guān),做好此類勘探工作對國家的經(jīng)濟發(fā)展也起著一定的作用[5,6]。在以科技為第一生產(chǎn)力的時代,相關(guān)部門應(yīng)該支持對未來礦產(chǎn)勘探的發(fā)展,了解中國的地質(zhì)情況和礦物分布情況。中國地大物博此次針對內(nèi)蒙古西烏旗白音查干東山礦區(qū)的勘探仍存在一些疑惑,部分礦體的形態(tài)、規(guī)模、作用尚未查清,仍需要對中國的勘探事業(yè)進一步探索,充分利用大自然給予我們的礦物資源。