瓦房店金刚石成矿规律及整装勘查

瓦房店金刚石成矿规律及整装勘查 辽宁省瓦房店地区金刚石成矿规律及整装勘查 董永适 赵春强 王晓东 戴本桥 赵建军 (瓦房店市国土资源局 辽宁 瓦房店 116300) [摘要]瓦房店金刚石矿集区被确定为全国的整装勘查区。为推动勘查工作，获得金刚石找矿的重大突破，本文讨论了金刚石矿集区的区域地质背景、区域成矿规律、资源潜力分析、金刚石勘查布局等。阐述了金刚石整装勘查的原则与思维，提出:当代金刚石勘查必须以精确的认识和了解已知矿床为基础;当代金刚石勘查必须充分了解成矿的区域地质背景;当代金刚石勘查必须使地质、地球物理、地球化学诸处于最佳组合状态。 辽宁瓦房店地区是全国重要的金刚石矿集区，金刚石储有明显的板内转换断裂特征。沿深大断裂两侧分布着山东蒙 量占全国已探明储量的54%。瓦房店市被誉为新兴的“东方钻阴金伯利岩矿田、辽宁瓦房店金伯利岩矿田和辽宁铁岭金伯石城”，质地优良，晶形完整，色泽晶莹剔透，首饰级含量占利岩矿田。而本区正位于辽宁瓦房店金伯利岩矿田内，是重70%，在市场上蜚声中外。 要的成矿区之一。断裂带附近碱性岩、基性岩和超基性岩发1 金刚石成矿区域地质背景 育，它们与金伯利岩在构造空间上有着密切联系，所以断裂 瓦房店金刚石矿集区产于稳定的中朝准地台胶辽带两侧是寻找金伯利岩矿床最有利地区。 台隆复州台陷区内的复州-大连凹陷。 金州大断裂位于金州—瓦房店—熊岳一带，断续延长约1.1 地层 150km，是一条发生于古元古代并控制了新元古代、古生代及瓦房店金刚石矿集区太古界结晶基底分布零星。中生代长期活动的岩石圈断裂;属于正断层，走向北北东20大面积?分布了中上元古界盖层，古生界和中生界盖层不发育。按地左右，倾向北西。瓦房店金刚石矿集区分布于该断裂的上盘，质发展阶段及沉积环境，可划分成两大沉积构造层，即震旦金州大断裂控制了矿集区的展布，三个矿带的串联线方向为系,二叠系和侏罗系沉积构造层。 北北东，金州大断裂是瓦房店地区金刚石矿床的导矿构造。 金刚石矿床形成对地层没有太大的选择性，本区永宁组1.3.2 控矿构造 砂岩、钓鱼台组——金伯利岩脉的控矿构造 石英岩、南芬组泥灰岩、桥头组石英岩、寒 区内北东东—近东向密集构造节理带和构造破碎带很发武系灰岩等都可成为金刚石成矿母岩金伯利岩的围岩。但是， 金刚石矿床形成必须具备两个重要因素，一是古老的结晶基育，且大多控制了脉状金伯利岩体的产出。这一组结构面在底是由前震旦系混合花岗岩、花岗闪长岩、片麻岩等组成，力学性质上现为压扭性，在运动方式上表现为右行扭动。二是有平缓的盖层由上元古到古生代一套沉积碎屑岩组成。该组结构面被称为“泰山式断裂”。“泰山式断裂”带是金伯复州—大连凹陷完全具备金伯利岩形成所需的典型双层构利岩脉的控岩控矿构造。 造。 ——金伯利岩管的控矿构造 1.2 岩浆岩 管状金伯利岩体主要出现在北北东断裂、北北西向断裂金伯利岩是金刚石的成矿母岩。 与北东东向构造带的交接部位。北北东断裂在力学性质上表1.2.1 金伯利岩岩体特征 现为压扭性，在运动方式上表现为左行扭动，是属新华夏系矿集区内金伯利岩是一种主要由橄榄石、金云母，其次主干断裂。北北西向断裂在力学性质上表现为张扭性，在运为铬尖晶石、镁铝榴石、铬透辉石组成的富钾超基性岩石。 动方式上表现为左行扭动，被称为“大义山式断裂”。新华夏按照地质产状，本区金伯利岩体可分为岩脉和岩管两种。系主干断裂、“大义山式断裂”与“泰山式断裂”带迭加部位脉状金伯利岩体均赋存于北东东向—近东西向构造带内;而控制了本区金伯利岩管的定位。 2 金刚石区域成矿规律 管状金伯利岩体主要出现在北北东、北北西向断裂与北东东 瓦房店金刚石矿集区内金伯利岩体集中分布在瓦房店以向构造带的交接部位。管状金伯利岩体虽规模大小不等，形 态复杂有椭圆形、肾形、舌形、葫芦形及不规则形态，但其西的东西长约28千米，南北宽约18千米范围内。由24个岩长轴方向多为北东东—近东西向，倾向南东，倾角75?—85。 管和88条岩脉共112个岩体组成，空间上成群成带展布。根 据岩体排列组合由北向南大致可划分三个金伯利岩矿带: 1.2.2 金伯利岩岩石学特征 ?号带:位于瓦房店金刚石矿集区北部，东西延长约20瓦房店地区金伯利岩岩石呈黑色—褐黑色，具斑状、碎2余km屑状结构，块状、球状、角砾状构造。其主要造岩矿物为橄，南北宽约4km，面积80余km。该岩(矿)带中金伯榄石、金云母，矿石矿物为金刚石，副矿物主要有镁铝榴石、利岩体数量多且较集中，岩(矿)带连续性较好，由14个金铬尖晶石、铬透辉石、钛铁矿碳硅石等。岩石具有不同程度伯利岩管和67条岩脉构成。其中42号和30号岩管经勘探金 刚石储量规模均达到大型矿床。 的自变质作用，主要为蛇纹石化、金云母化、碳酸盐化及滑 ?号带: 位于矿集区中部，延长约15km，宽约3km，面石化等。 2瓦房店地区金伯利岩的岩石化学特征表现为SiO2含量积约45km。带内金伯利岩体较集中分布在岩(矿)带西段头27.82—35.31%平均为33.78%，K2O,Na2O，Al2O3,K2O，道沟一带;由8个金伯利岩管和17条金伯利岩脉构成。其中Na2O，Al2O3,CaO，K2O，Na2O。据此特征，瓦房店地区金伯50号金伯利岩管经勘探金刚石储量规模达到大型矿床，51号、利岩属于硅酸强烈不饱和并较富含碱性组份的偏碱性超基性68号金伯利岩管经勘探金刚石储量规模达到中型矿床，74号岩。 金伯利岩管金刚石储量规模仅为小型。 1.3 构造 ?号带:位于矿集区南部延长约10km，宽约2km，面积21.3.1 导矿构造 约20km。由2个金伯利岩管和3条金伯利岩脉构成。目前尚 未发现具工业价值的金刚石矿床。 瓦房店金刚石矿集区位于郯庐断裂带东侧，和金州大断 三条金伯利岩带一个十分明显的规律是: 裂以西的中间地带。 三条金伯利岩(矿)带总体显示了自北而南，岩体群数北北东向郯(城)庐(江)断裂带是一条中生代初期中 国东部构造格局由EW向转为NE—NNE向的转折时期发生的规量由多到少，岩体规模由大到小，成矿作用由强到弱的规律模巨大的超岩石圈断裂带，该断裂带向北延入辽宁境内，具性变化的特点。 1 但是一个十分奇怪的现象是: 当代金刚石新一轮整装勘查工作中必须遵循下列原则和从南向北，逐渐增强的成矿带，到了太阳沟以北地区突思维: 然中断，再也没有发现其踪影，这一点不符合成矿带对称性5.1 当代金刚石勘查必须以精确的认识和了解已知矿床分布的规律。因此，有理由推断:在?号带以北地区，即太为基础 阳?松树一带应有与?号带以南地区呈对称性存在的1,2个“就矿找矿”是多年来行之有效的一种惯用的勘查思维金伯利岩带，并有可能形成规模较大的金刚石矿床。 方式，那是因为矿床具有成群出现的特点，它们在已知矿床3 金刚石资源潜力分析 赋存地区，基本上是处于同一地质背景，也就是说已知矿床太阳?松树一带是进一步寻找金刚石原生矿的新区，对区内容易找到类似矿床。 该区的资源潜力，以综合找矿类比方法进行预测，金刚石的一个地区矿床“概念模型”的建立是至关重要的，其内潜在资源量应为200,300万克拉。 容是多方面的，包括“矿床成因模型”、“找矿地球化学模型”、 矿集区(老区)内三条金伯利岩带深部和外围应有隐伏“找矿地球物理模型等”，其正确建立对指导找矿具有重要意的含矿岩体存在，据近期报导在该区的110号岩管的进一步义。 勘查中，发现了可达大型规模的金刚石矿床，这是近四十年5.2 当代金刚石勘查必须充分了解成矿的区域地质背景 来辽南地区金刚石勘查史上的重要突破，证明老区仍有找矿在当代，不管从什么角度，凡是在探讨找矿工作的成败空间和资源潜力。 时，几乎没有哪一位地质学家不在强调:“没有什么东西能代 据有人推算，老区金伯利岩的剥蚀深度应逾千米，按照替地质图和剖面图”。一张成功的地质图，应是勘查区内各种老区已探明的6个金刚石矿床资源量推算约有3000万克拉金地质体的时间、空间、物质组份有机结合的综合反映。地质刚石在成矿后的漫长地史时期逐渐形成金刚石古砂矿和现代图之所以重要，是因为只有它才能反映成矿区域地质背景及砂矿。据《辽宁省区域矿产总结》中记载，瓦房店地区经调其演化历史，而矿床的形成，只是这一历史进程中的一个特查估算在中生代以来的各时代地层中金刚石砂矿资源量约殊的、局部的作用结果。 200万克拉(主要是现代砂矿)。目前在复州河谷阶地边滩和5.3 当代金刚石勘查必须使地质、地球物理、地球化学长兴岛滨海海蚀阶地中多处淘洗到金刚石。在矿集区东部瓦诸方法处于最佳组合状态 房店中生代侏罗系地层底部砾岩中发现有金刚石古砂矿。因现在看来，随着地质工作程度的逐步深入，找到地表露此，瓦房店地区金刚石砂矿的资源潜力是巨大的。 头矿的可能性越来越小了，不可避免地大大增加了隐伏矿体4 金刚石勘查布局 或覆盖层下盲矿体的比例。显而易见，综合找矿方法毕竟是 ,2015年)》在本区《瓦房店市矿产资源总体规划(2008当代科学找矿的正确途径。而理论所预测的矿床最有利地区，划分了2个金刚石重点调查评价区和4个金刚石鼓励勘查区。 也必须通过地球物理、地球化学的方法去识别微矿化线索、4.1 松树—太阳金刚石(原生矿)调查评价区 深部物性异常等，这样才能缩短勘查周期，提高见矿率。金勘查规划分区类别:重点调查评价区 刚石勘查中，必须综合运用地质、磁法、水系重砂等有效手勘查区面积:218.75平方千米 段。 主攻矿种:主攻矿种是金刚石原生矿。 作为一个地质工作者来说，不仅面临着难度更大的对4.2 涝田沟-太阳金刚石(砂矿)调查评价区 象，而且在当代不断出现的直接的、间接的地质成矿理论，勘查规划分区类别:重点调查评价区 不断更新的适于各种地质背景和地质条件的找矿方法仪器的勘查区面积:74.9平方千米 出现和数据处理的多模式化，有效的选用和科学的组合，才主攻矿种:主攻矿种是金刚石砂矿。 是最佳的找矿途径。这就要求我们不断地更新知识，及时掌4.3 岚崮河水系金刚石砂矿勘查规划分区 握新的信息。以期获得金刚石整装勘查的重大突破。 勘查规划分区类别:鼓励勘查区 参考文献: 勘查区面积:54.4平方千米 [1]张秋生，等.辽东半岛早期地壳与矿床[M].北京:地主攻矿种:主攻矿种是金刚石砂矿。 质出版社》.1986. 4.4 复州河水系金刚石砂矿勘查规划分区 [2]辽宁省地质矿产勘查局.辽宁省区域地质志[M].北勘查规划分区类别:鼓励勘查区 京:地质出版社》.1989. 勘查区面积:109.19平方千米 [3]朱训.非金属矿产(中国矿情第三卷)[M].北京:地主攻矿种:主攻矿种是金刚石砂矿。 质出版社》.1999. 4.5 李店—石灰窑子金刚石勘查规划分区 [4]毛景文，等.大规模成矿作用与大型矿集区[M]. 北勘查规划分区类别:鼓励勘查区 京:地质出版社》.2006. 勘查区面积:41.19平方千米 [5] 赵建军，等. 辽宁瓦房店金刚石矿集区区域成矿控主攻矿种:主攻矿种是金刚石原生矿。 制条件及资源潜力预测[J] .地质与资源，2011(1). 4.6 高屯—西泡崖金刚石勘查规划分区 [6]赵光慧，关玉波，赵建军，等.辽宁板块构造特征及勘查规划分区类别:鼓励勘查区 大地构造单元划分[J]. 地质与资源，2011(2). 勘查区面积:113.22平方千米 主攻矿种:主攻矿种是金刚石原生矿。 5 当代金刚石整装勘查的最佳途径 2011年4月29日，国土资源部为进一步深化矿业权分类 管理，优化矿产资源勘查开采布局，落实地质找矿新机制， 保障找矿突破战略行动顺利实施，发布文件《国土资源部关 于进一步完善矿业权管理促进整装勘查的通知》(国土资发 [2011]55号)，促进全国的整装勘查。日前，瓦房店金刚石矿 集区被确定为全国的整装勘查区。 2