石棟文
(遼寧省第六地質(zhì)大隊(duì),大連 116200)
金剛石屬于非常珍貴的非金屬礦產(chǎn),在自然界中硬度最大,屬于一種天然礦物,被人們成為寶石之王。按照成因可以將金剛石礦床分為原生礦與砂礦,將原生礦按照含礦巖石劃分為兩種類型,第一是金伯利巖型,第二是鉀鎂煌斑型。在發(fā)展國防高端工業(yè)中金剛石是不可或缺的戰(zhàn)略礦產(chǎn),并且在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中金剛石發(fā)揮重要作用。但是在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中,天然金剛石的使用需要依賴進(jìn)口,70%的金剛石都來源于進(jìn)口,經(jīng)濟(jì)在發(fā)展,對金剛石的需求越來越多,所以我國非常有必要研究我國的成礦條件,采取適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)普查方法,來填補(bǔ)金剛石空缺。
鉀鎂煌斑巖產(chǎn)出地是古中元活動帶,屬于一種超基性巖石,在地幔深部,同時(shí)具有偏堿性特點(diǎn)。鉀鎂煌斑巖型成礦分三個(gè)系列,第一個(gè)系列是白榴石-橄欖石鉀鎂煌斑巖;第二個(gè)系列是橄欖石鉀鎂煌斑巖,其中根據(jù)相關(guān)鉀鎂煌斑巖證明顯示,具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的是橄欖石鉀鎂煌斑巖金剛石礦床,在白榴石鉀鎂煌斑巖中含有一定金剛石成分,但是比較少,在工業(yè)生產(chǎn)方面價(jià)值比較低;第三個(gè)系列白榴石鉀鎂煌斑巖,在其中白榴石質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20%~50%,還包括少量橄欖石。按照礦物將鉀鎂煌斑巖分為三種類型,第一白榴石-橄欖石鉀鎂煌斑巖;第二白榴石鉀鎂煌斑巖;第三橄欖石鉀鎂煌斑巖[1]。
按照地質(zhì)狀況將鉀鎂煌斑巖型成礦系列分為三類,這三種成礦系列與地質(zhì)特征情況與金伯利產(chǎn)狀系列特征沒無太大區(qū)別。三個(gè)系列包括火山凝灰角礫、火山沉積凝灰?guī)r、一次火山侵入形成系列。
金伯利巖巖管與巖脈在全世界看具有礦物成分一致的特點(diǎn),但是不同之處在于鉻、碳、鎂含量不同,在金伯利巖石中這三種元素含量的不同會決定金剛石的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
金剛石原生礦普查方法有很多種,例如有重砂法、地質(zhì)法、地面物探法等,目前我國有金剛石原生礦的省份包括貴州省、吉林省、山西省、湖南省等、遼寧省、山東省等,在這些省份當(dāng)中金剛石原生礦的工業(yè)價(jià)值不同,其只工業(yè)價(jià)值比較高的省份有兩個(gè),分別是遼寧省與山東省。金剛石成礦遠(yuǎn)景區(qū)所占面積比較大,中國一半的面積都屬于金剛石成礦遠(yuǎn)景區(qū),在金剛石成礦遠(yuǎn)景區(qū)中大多數(shù)沒有深入開展地質(zhì)找礦工作,因此非常有必要探尋普查方法以及普查方法的使用。
第一地質(zhì)法,在金剛石原生礦普查方法中,地質(zhì)法普產(chǎn)工作的基礎(chǔ),此方法能有效幫助成礦遠(yuǎn)景區(qū)的選擇,找礦范圍較大的情況下,地質(zhì)法普查金剛石原生礦并沒有很好的效果,在一部分地區(qū)基巖露頭相對較好,在這種情況下可以,高精度地質(zhì)路線追索是最好選擇。
第二重砂法,在尋找金剛石典型伴生礦物時(shí),重砂法最有效,重砂法在我國轉(zhuǎn)入原生礦找礦階段已經(jīng)有成功先例,水系重砂法主要應(yīng)用在濕潤與半濕潤地區(qū)最有效,例如可以用在丘陵山地地區(qū),西部地區(qū)具有干旱的特點(diǎn),并且地形比較平坦,使用重砂法比較合適,但是需要將兩種重砂法相結(jié)合,這兩種重砂法分別是水系重砂法與地表土壤方格網(wǎng)重砂法。
第三地面物探法,在初查階段重砂法起關(guān)鍵作用,普查在不同階段目標(biāo)會不同,在初查階段的目標(biāo)是一群或者一組巖體,但是在詳查階段就需要采用地面物探方法,并且此方法是唯一的普查手段,在地面物探法中最有效的方法是地面物探磁法,并且應(yīng)用比較廣泛。圈定巖體邊界可以綜合使用地面物探的兩種方法,分別是地面物探電法與地面物探高精度重力測量法[2]。
第四群眾報(bào)礦法,在找礦過程中,群眾報(bào)礦起重要作用,根據(jù)相關(guān)研究顯示,很多金剛石出土點(diǎn)是由群眾所發(fā)現(xiàn),遼寧省與山東省就是一個(gè)例子,由于群眾報(bào)礦點(diǎn)導(dǎo)致成功挖掘到金剛石。
第五根據(jù)實(shí)際找礦區(qū)特點(diǎn)來進(jìn)行選擇普查方法,例如地質(zhì)地貌特征,或者地球物理和化學(xué)條件等,對找礦方法不斷研究,找礦取得效益的原因應(yīng)該多進(jìn)行分析,總結(jié)國內(nèi)外找礦方法與經(jīng)驗(yàn),然后根據(jù)實(shí)際情況來使用。
第六采大樣方法,采大樣直接找金剛石法比較適合范圍比較大的成礦遠(yuǎn)景區(qū),采大洋法的特點(diǎn)是可以探索找礦范圍,并且會縮小找礦范圍,在使用過程中需要注意會受到次生存蓄礦層的影響。
第七航空測量法,此方法主要應(yīng)用在大面積金剛石原生礦普查中,同時(shí)還可以使用航磁法,此方法具有技術(shù)效果好的特點(diǎn),同時(shí)速度比較快,導(dǎo)致金剛石原生礦形成圓形形狀以及橢圓形負(fù)地形的主要原因有兩種,分別是蝕變與風(fēng)化,此方法在加拿大已經(jīng)有成功挖掘金剛石例子。
第八結(jié)合使用化探法與卡帕測量,化學(xué)探礦的前提是,金剛石原生巖體在通常情況下有鉻、碳、鎂元素。結(jié)合使用化探法與卡帕測量可以發(fā)揮最好效果,
由于我國金剛石礦產(chǎn)普查工作具有起步晚的特點(diǎn),并不清楚金剛石這一資源的概貌狀況,我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)很多省份有金剛石礦床,但是金剛石礦床還存在一些不足,例如規(guī)模比較小、產(chǎn)量不高,金剛石礦床的產(chǎn)量不能滿足我國工業(yè)發(fā)展的需求??萍荚谶M(jìn)步,普查新理論與普查新技術(shù)不斷涌現(xiàn),只有大量應(yīng)用新技術(shù)與新方法,才可以促進(jìn)挖掘金剛石原生礦床能力的提升,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步與發(fā)展。