楊冀云
(江西省地質(zhì)局第一地質(zhì)大隊,江西 南昌 330000)
江西烏石山礦床是贛西地區(qū)最為典型的礦山類型之一,隸屬于寧鄉(xiāng)式礦山類型。寧鄉(xiāng)式礦山作為我國礦床典型的劃分標(biāo)準,主要分布于我國南部的四川、貴州與云南等周邊地區(qū),其涵蓋礦山均具有較為長久的成礦歷史和較為豐富的礦石層面,主要成礦時期在晚泥盆世,是礦產(chǎn)資源儲量最高、礦床分布最密集的礦區(qū)。
在很早以前人們已經(jīng)開始對烏石山的探索研究,經(jīng)過數(shù)年的開采,礦山淺部的資源儲備不斷減少,需要進一步向礦山深部進行開發(fā)和利用。在深層次找礦過程中,對內(nèi)部礦山的成礦概率以及成礦因素加以研究,已經(jīng)形成了良好的成礦作用域礦床地質(zhì)等詳細成果[1]。但長期的物理探測方法使得對該礦山及周邊地區(qū)的深部礦山構(gòu)造剖析過少,在對礦山標(biāo)志劃定中存在許多不確定因素,只能停留在淺層的探討預(yù)測理念形成。烏石山主要成礦區(qū)間位于武功山前緣褶皺沖隆地帶,主要礦山形成以中西部較多,受贛西地區(qū)沉積塌陷帶影響,大量數(shù)據(jù)表明該區(qū)域內(nèi)有明顯的磁場吸引與阻力現(xiàn)象。為了能夠?qū)@孔深度達到礦1000米以下,在深部范圍內(nèi)進一步擴大對礦山的成礦條件以及成礦因素進行研究,開采具有價值的礦體資源,對褶皺地形以及斷裂地帶引發(fā)的礦山空間位置差異的變化特征分析研究。本次從江西烏石山沉積型礦床的地質(zhì)特征和找礦標(biāo)志入手,進行內(nèi)部結(jié)構(gòu)的展開研究,在閱讀大量物理探查資料的前提下,為礦山的成礦部位進行新的探討和成果分析。
礦山內(nèi)部的礦體產(chǎn)出具有一定的規(guī)律性,根據(jù)礦體產(chǎn)出的時空分布特點,能夠總結(jié)該礦山區(qū)域的成礦規(guī)律,較為準確的分析礦床的地質(zhì)特征[2]。江西烏石山主要分為六個礦段,其中含有兩個主礦段和四個次礦段,每個礦段圈內(nèi)均含有不同的礦體,主要分布結(jié)構(gòu)呈囊狀與脈狀,將礦段內(nèi)的按照分布區(qū)域劃分為三類:I1型礦體基本呈脈狀走向,主要產(chǎn)出和山體的褶皺帶走向一致,角度處于280°~340°之間,存在38°~65°夾角,位于礦山頂部其巖性主要是黑色的泥質(zhì)灰?guī)r與粉屑灰?guī)r,礦體的分支復(fù)合情況較為明顯。I2型總體產(chǎn)出特征類似于層疊狀,礦體控制深度在300m之內(nèi),厚度的平均范圍在4m,主要巖性成分分為頂部與底部結(jié)構(gòu),上層是破碎狀的粉屑灰?guī)r,下層為構(gòu)造性角礫巖。I3型在剖面結(jié)構(gòu)現(xiàn)實中呈y型,主要分布在傾斜角度為32°的斷裂帶中,控制礦體長約940m,礦體厚度在0.2m~34.5m范圍內(nèi),占礦山內(nèi)部總資源的72%以上。
江西烏石山礦山中礦產(chǎn)資源十分豐富,通過分析其礦石內(nèi)的物質(zhì)組成成分,了解區(qū)域內(nèi)的礦床地質(zhì)特征。礦山礦石主要成分分為金屬與非金屬兩種,金屬礦物主要為白鐵礦與黃銅礦,非金屬礦物以石英和粘土礦物為主。礦石中的金屬元素和粘土元素緊密相連,相互交織,各類成分分布特點如下圖1所示。
如圖1所示該區(qū)域內(nèi)的礦石主要成共生關(guān)系,主要礦石呈團狀分布,元素內(nèi)部顆粒多集體產(chǎn)出,一般情況下團狀覆蓋面積在每個單位6平方米范圍內(nèi)。礦石中各類礦物組成主要元素分布不均勻,以含釩量為劃分標(biāo)準,碳類元素以粘土礦物為中心向外部集中分布。大部分礦石中金屬元素以碳質(zhì)吸附形式存在,其礦山中的含量1范圍是15%~25%,顆粒較為細小。粘土礦物是礦石中主要含釩礦物,其一般在礦石中含量為30%~50%之間,礦石中粘土礦物粒度極細,多呈集合體形態(tài)產(chǎn)出。
圖1 礦石主要礦物成分分布
尋找具有明顯特征的礦山標(biāo)志能夠為礦產(chǎn)資源開發(fā)提供有力依據(jù),每個礦山區(qū)域內(nèi)巖層形成年代不同導(dǎo)致其形成的表層巖性具有獨特性,內(nèi)部構(gòu)造發(fā)育情況可以直接判斷礦山的大體走向[3]。根據(jù)烏石山的巖層巖性特征和構(gòu)造特征能夠劃分出主要的找礦標(biāo)志,該區(qū)域內(nèi)礦山產(chǎn)于武夷山斷裂帶近核部位。上層巖性與地表能夠緊密接觸,下層巖性主要和斷層接觸,在兩個層級之間形成的剝離帶中,上部以灰質(zhì)細晶巖為主,主要巖層厚度大于50m,下部主要為淺灰色灰?guī)r,厚度在20m~35m之間。礦山礦石主要物質(zhì)沿著斷裂展布的方向分布,以西北剝離斷層方向為主級,東南逆沖推覆剪切帶為次級構(gòu)造。主斷層的走向在長期地殼變化中破壞了地層和早期地形剝離帶,致使早期的地質(zhì)構(gòu)造只有零星的地層出露,能夠體現(xiàn)其礦石物質(zhì)受巖性地層影響,也能夠顯示出構(gòu)造的存在,說明可以作為找礦標(biāo)志。
化學(xué)元素屬于地球自然找礦標(biāo)志,根據(jù)礦床內(nèi)部礦石分的成分組合,分析其受磁場和重力的影響,各類沉積物會產(chǎn)生不用類別的化學(xué)元素組合。按照1:30萬水系的加密測量方式,能夠較為準確地分析化學(xué)元素的異常組合表現(xiàn),受江西烏石山礦石物質(zhì)主要成分影響,對其中主要化學(xué)元素的參數(shù)進行測試分析,具體結(jié)果如表1所示。
表1 烏石山沉積型礦床異常化學(xué)參數(shù)表
通過上表1中各類化學(xué)元素的異常參數(shù)可知,礦山中以Ag元素為例,其異常分布面積規(guī)模較大,總計數(shù)量涵蓋較多,能夠形成明顯的礦體異常規(guī)模,找到礦石的礦化線索。對比其他化學(xué)元素,按照不同的數(shù)量計數(shù)和峰值能夠在檢查礦山時發(fā)現(xiàn)異常變裂帶,因此可以作為主要找礦標(biāo)志。
本次通過對江西烏石山沉積型礦山的地質(zhì)特征和找礦標(biāo)志進行研究,分析其歷史地理條件以及礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造,在對礦山成礦資源的形成上作出了一定的理論支持。此次研究依據(jù)礦區(qū)的成礦賦存規(guī)律以及礦產(chǎn)資源,著重分析該區(qū)域內(nèi)的礦床地質(zhì)特征以及找礦標(biāo)志等事實因素,在此基礎(chǔ)上分析礦山的整體成礦過程,確定了該區(qū)域內(nèi)較為明顯的找礦標(biāo)志。但在研究過程中受時間限制,所得理論成果均來自地質(zhì)學(xué)者的文獻參考,并沒有對江西烏石山作出實地考察,會存在一定結(jié)果偏差,理論研究不具有實踐性。在后續(xù)研究時希望可以走進礦山中,通過實地考察進一步分析該礦山的礦產(chǎn)資源要素,為資源開發(fā)提供有力依據(jù)。