康維良,陳世明
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 酒泉735000)
地質(zhì)異常是成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或成因?qū)哟紊吓c礦山周圍環(huán)境有著明顯的差異性的地質(zhì)組合,是礦床形成的重要條件,礦床的異常地質(zhì)構(gòu)造來源主要為:地質(zhì)層構(gòu)造運動以及礦產(chǎn)礦帶條件和一些金屬礦物質(zhì)的氧化等[1]。
受到上述礦山構(gòu)造的作用影響,發(fā)生地質(zhì)異常,作用于礦山水文地質(zhì)地下水,對其造成很大影響。使礦山水文地質(zhì)地下水由高向低進行流動。受地質(zhì)異常的影響,周圍的金屬礦元素密度發(fā)生改變,并逐漸上升。礦山水文地質(zhì)填補到之前的位置上,使礦帶其不斷向上運移,其表現(xiàn)形式不僅在物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造,以及成因?qū)哟紊吓c周圍環(huán)境不同,并且還經(jīng)常表現(xiàn)為地球物理場、地球化學(xué)以及信息遙感成像特征的差異,因此,地質(zhì)異常往往是較為綜合的差異[2]。利用地質(zhì)異常、控礦理論進行成礦分析,這些就是需要確定那些地質(zhì)要素具有異常性,并且對此進行重點解析其成礦控制,如圖1所示。
圖1 地質(zhì)異常對礦床
在礦山水文地質(zhì)當中,礦產(chǎn)資源向上運移過程中,深度地質(zhì)層壓力也逐漸變小,并且也有各方向的水文地質(zhì)水的混入,對水文地質(zhì)的性質(zhì)造成很大影響,導(dǎo)致其中的礦質(zhì)逐漸沉淀,并發(fā)展成礦床。
礦區(qū)地層從元古界至新生界均有出露,其分布受地域構(gòu)造所控制,礦山斷裂帶以北的地質(zhì)層分布較廣泛,在區(qū)域內(nèi)金屬礦有多個含礦層位。從下至上,約有八層。前寒武紀系有一帶的稀有金屬礦,在礦區(qū)內(nèi)金屬礦與構(gòu)造關(guān)系十分密切,特別是較大的金屬礦,均為較大的斷裂,進行多組構(gòu)造,交會和環(huán)狀構(gòu)造邊緣有關(guān)。在成礦物質(zhì)上的繼承關(guān)系和成因上的相互聯(lián)系的研究結(jié)果表明,文本對礦區(qū)內(nèi)的金屬礦床的形成與分布[3]。
在地球化學(xué)特性上,鈾的特性非?;钴S,在酸性、堿性或者是在普通水中,與地質(zhì)表面條件相類似時,都有較好的礦產(chǎn)開采效果。如果地質(zhì)性質(zhì)發(fā)生改變,外界條件出現(xiàn)變化時,或者和吸附劑結(jié)合時,就會有鈾的沉淀,給鈾礦的形成創(chuàng)造了良好的條件。尤其在礦山地質(zhì)異常的上部區(qū)域,更利于鈾礦的形成。倘若地質(zhì)體內(nèi)具有較高的鈾含量,對鈾礦的尋找更為有利。
上述這些,是地質(zhì)因素對礦床的造成的影響,這也是地質(zhì)異常上方有利于礦體形成的主要原因。
很多實踐證實,地質(zhì)異常對礦床的形成發(fā)揮著重要的作用。
(1)斷裂對礦床形成起著明顯的控制作用,深大斷裂上側(cè)以及次級斷裂帶內(nèi)是這些礦體的主要產(chǎn)出部位,在滲透性較強的礦體內(nèi)進行賦存。地質(zhì)層不但受斷裂活動影響而產(chǎn)生,同時深部礦層又通過這些斷裂向上運移,發(fā)揮著重要的通道作用,也是重要的容礦構(gòu)造。與礦層靠近的主斷裂和次級斷裂相互交接的位置,是礦床的主要產(chǎn)出位置。
(2)在礦體的上側(cè)區(qū)域與其周圍,是產(chǎn)出礦床的主要位置,雖然末期礦層活動與礦床存在密切的聯(lián)系。然而,礦體成分卻與之無關(guān),在斷裂區(qū)域伴生礦體,礦體主要產(chǎn)出于末期侵人礦體上側(cè)的斷裂帶內(nèi)。
(3)有很多構(gòu)造和侵入礦體都能與礦床生成階段的礦田中找出,與礦床生成時間相比都相對較早,這期間足以形成礦床。
(4)礦床于同一地區(qū),生成時代基本相同。如一些生成于華南地區(qū)的鈾礦床,主要生成年齡在87±百萬年,67±百萬年56±1百萬年,48±百萬年和22±百萬年等幾個時期,141±7百萬年,125±6百萬年,90-99±百萬年和74±6百萬年是鈾礦床的成礦年齡。對比個礦床產(chǎn)出的大地構(gòu)造單元,雖然存在很大不同,類型也有較大差異,然而成礦年齡卻非常類似,華南地區(qū)異常地質(zhì)構(gòu)造活動與這些礦床的形成時間基本相同。同時該地區(qū)的中低溫的非金屬以及有色金屬礦床也有非常類似的成礦時間。顯示在構(gòu)造運動作用之下,許多成礦物質(zhì)逐漸從深部向上帶出,地質(zhì)異常也在此產(chǎn)生,對地下水的運行及其成分產(chǎn)生了很大的變化,進一步活化了礦質(zhì),對其進行再分布,并于同一時代,形成很多新礦床。
(5)溫度在地質(zhì)異常中心區(qū)域非常高,在此形成的礦床多為金屬礦床,稀有金屬礦床主要形成于地質(zhì)異常邊緣地帶,鈾礦主要在此形成,金屬礦礦床主要形成于這些區(qū)域。鈾礦主要形成于下部。
(6)中觀地質(zhì)異常,是指在規(guī)模上相當于成礦區(qū)、成礦帶一構(gòu)單元的異常,它控制了成礦區(qū)、成礦帶、成礦省和礦結(jié)的分布。該礦集中區(qū)的中觀地質(zhì)異常主要體現(xiàn)在礦性異常與結(jié)構(gòu)異常兩個方面。地質(zhì)異常主要通過不同礦產(chǎn)礦性分布區(qū)域大小、不同礦性含金屬元素的多少存在差異,不同礦性金屬礦床的產(chǎn)出差異方面體現(xiàn)出來,;構(gòu)造異常主要通過金屬礦床同不同展布方向的斷裂構(gòu)造密切程度差異,在斷裂構(gòu)造的產(chǎn)出位置差異,金屬礦床分布等性質(zhì)以及異常特征體現(xiàn)出來。
金屬礦成礦主要成礦于地質(zhì)異常的上側(cè)與周圍,所以地質(zhì)異常對找礦具有非常重要的指導(dǎo)作用。當代的地地質(zhì)常通常正在形成礦床階段,也或是對已經(jīng)存在的礦床造成破壞,現(xiàn)在的熱液礦床都和古地質(zhì)異常存在密切的聯(lián)系?,F(xiàn)在已經(jīng)沒有古地質(zhì)異常存在,像一些斷裂帶等現(xiàn)在已經(jīng)很難尋蹤。地面沒有顯露,如果埋深層度不是非常的深,通過物探手段便可獲得。倘若有放射異常在這些區(qū)域被發(fā)現(xiàn),應(yīng)當進一步加強相關(guān)的研究工作。因地表受風(fēng)化因素的影響,鈾被逐漸溶解之后,發(fā)生淋失,深部常常埋藏于深部位置。要對其進行尋找,應(yīng)當開展詳細的調(diào)查研究工作,并進行準確的預(yù)測,通過工程索驗才行。各展布方向相較的斷裂區(qū)域,具有非常突出的裂隙發(fā)育,同時也具有非常好的滲透性,地溫也非常長高,各方向的地下水也會逐漸的匯集于此,其中的礦質(zhì)也不斷地的沉淀下來,逐漸形成礦體。單一斷裂內(nèi),通常僅在局部位置含礦;且這些含礦位置都處于異常地質(zhì)的一側(cè),也有的分布在有利礦體之中。
古風(fēng)化殼是不整合面的分布區(qū)域,這些區(qū)域具有高滲透性,同時有機碳質(zhì)物含量非常的豐富,金屬氧化物以對鈾具有很好的吸附能力,這些區(qū)域?qū)Τ傻V也非常的有利,尤其是古風(fēng)化殼低洼處或者有別的斷裂通過區(qū)域,極力于成礦。
成礦過程中受異常地質(zhì)性質(zhì)的影響較大。金屬礦床不會形成于非滲透礦層內(nèi),外力作用影響常使剛性礦體發(fā)生裂隙,滲透性較好,外力作用影響的塑性礦體,極易產(chǎn)生形變,滲透性不佳,有拼比礦床形成的作用。因此,礦床的尋找通常以金屬礦物質(zhì)為對象,對滲透性較強的地段應(yīng)當加強考慮。
區(qū)域構(gòu)造異常準則、區(qū)域礦性組合異常準則、區(qū)域地球化學(xué)異常準則和區(qū)域物探異常準則是進行成礦預(yù)測的準則,通過該成礦規(guī)律對礦體機進行預(yù)測具有非常重要的意義,只有對地質(zhì)情況以及其發(fā)展歷史進行充分認識,才能進一步提升預(yù)測的準確度,這種法則同樣適用于其他礦種。