貴州是中國第壹個發現原生金剛石的省份,也是中國發現高品位ⅱ型金剛石的地區。新中國成立之初,在沅水流域開展金剛石找礦。在尋找砂礦時,人們非常重視原生金剛石礦床的勘探。
蘇聯專家莫什尼科夫曾斷言,沅水流域的鉆石來自貴州高原。抗日戰爭時期,李四光在湘西做地質調查時,得知鉆石產於河流沈積物中,推斷鉆石來自貴州高原。1940年秋天,李四光和幾個同學去鄂西恩施、建始考察冰川遺跡。當他們到達湘西千陽縣時,壹個農民悄悄走過,向他們兜售鉆石。李四光詳細詢問了鉆石的來源。按照農民給的路線,李四光等人穿過甘蔗地,跨過長滿橘子的山頭,走進大山。結果,他們發現了壹種小而閃亮的鉆石沙。李四光認為:雖然我們在這裏發現了金剛石砂,但它的原生礦床應該還在高原上。貴州省目前的鉆石生產點見圖1-10。
圖1-10貴州地形、水系、金剛石生產點分布圖。
貴州金剛石找礦是湖南金剛石找礦的繼續和延伸。新中國成立後不久,湖南開始定期金剛石找礦,在沅水流域幹流發現常德、沅陵、桃源、安江四個金剛石砂礦。1958年,湖南413地質隊三隊追溯鉆石來源進入貴州,在貴州東部清水河幹流金平白石和清水河壹級支流大通、涼寺、黃忠的第四系沈積物中發現少量細粒鉆石,拉開了貴州鉆石找礦的序幕。
1.3.2在貴州建立專業隊伍,加強鉆石找礦。
圖1-11貴州清水江鉆石形態特征。
1959年,地質部決定將湖南413地質隊第三分隊劃歸貴州地質局,組建黔東地質隊(0年更名為1961地質隊),承擔貴州省金剛石找礦任務。第壹件事是繼續追查清水江鉆石的來源。
當時的101地質隊主要是對貴州東部清水河幹流和支流進行重掃沙,以金剛石為指示礦物進行金剛石砂礦找礦。工作開展後,水系沈積物中出現了金剛石,尤其是清水河幹流石洞口地區。當時編寫了《黔東南金剛石調查重砂工作總結》、《黔東南清水河中下遊及其支流調查中間地質報告》和《貴州發展金剛石找礦總體思路》,很快引起了地質部的重視。通過進壹步工作,確認清水河石洞口和兩江支流存在兩個金剛石砂礦相對富集點(在石洞口選出壹顆無色透明重0.875克拉的八面體金剛石)。對清水河中下遊河流沈積物中金剛石砂礦的補給來源進行了綜合研究,編寫了《平寨地區中泥盆統榜寨組(D2b)地層與“613”關系的簡要報告》,發現了更多的金剛石砂礦點。清水河流域金剛石形態特征見圖1-11。
1.3.3引入新方法,原生礦勘查出現轉機。
65438 ~ 0960年,第壹屆國際金伯利巖會議在蘇聯西伯利亞召開。中國科學院地質研究所李普研究員參加會議,帶回了西伯利亞雅庫特含金剛石金伯利巖巖心和主要指示礦物(含鉻石榴石、鈦鐵礦、鉻透輝石、鎂橄欖石和鎂鉻尖晶石)樣品,使中國地質學家首次對金伯利巖和指示礦物有了感性認識。次年,中國科學院地質研究所成立了鉆石調查研究組。在湖南413團隊和貴州101團隊的合作下,選擇了鉆石砂礦相對集中的湘西-黔東作為靶區。在分析金剛石砂礦分布規律和推測第四紀沈積物補給來源後,確定雷公山為補給源區中心,以地質填圖為主,小體積重砂測量為輔。
當時由於對含金剛石巖體和指示礦物認識不足,加上找礦線索少,勘查方法簡單,找礦效果不好。
1964年初,張培元來到101隊檢查工作時,傳達了地質部的指示:“金剛石找礦工作必須同時以砂礦和原生礦為重點”,“當前地質工作的壹個重要發展方向是提倡地質、物探、化探、找礦工程的綜合勘查方法”。這壹指示使金剛石找礦方向發生了重大轉變,確定重點尋找金剛石指示礦物(含鉻、鎂、鋁的石榴石等)。)借助地質調查、地球物理勘探、地球化學勘探等找礦工程手段尋找原生金剛石礦床。
由於引進了先進的原生金剛石找礦方法,即采用重砂法找到比金剛石多得多的金剛石伴生礦物——含鉻鎂鋁石榴石,貴州省的金剛石找礦出現轉機,很快在馬坪地區發現了中國第壹個原生金剛石礦床。
1.3.4發現中國第壹個原生金剛石礦床——“東方1”。
1964年初,101隊地質人員通過認真收集、整理、總結以往的地質資料,對第四紀沈積物中金剛石砂礦的補給來源進行了大量的分析研究,並制定了新的工作方案。選擇施秉新寨屯支流補給區馬坪地區作為尋找金剛石原生礦的新靶區,對地質工作質量提出了新的要求。要求鑒定技術人員走出實驗室,到野外進行重砂取樣選礦,用最簡單的方法檢測指示礦物——含鉻石榴石的折射率,用微量化學分析對含鉻石榴石進行定性分析。
據當時正在找礦的目擊者盛說,1964年底開始找原生礦。大隊技術總監羅會文決定對以往砂礦選礦樣品的子樣進行復核,尋找含鉻石榴石。從以往眾多選礦點中,選擇了鉆石較多、顆粒最大的清水河幹流石洞口地區作為復查對象。很快,重砂鑒定師周大興從壹個選礦樣品的子樣中發現了壹塊大小為0.5毫米的玫瑰色透明礦物,經折光率測定和顯微鏡分析,確認為含鉻石榴石。這壹重大發現表明,貴州不僅發現了鉆石,而且還發現了其伴生礦物——含鉻鎂鋁石榴石,為貴州尋找原生礦提供了近距離標誌。這個令人興奮的消息立即轟動了整個團隊。組長當即決定派人到石洞口以上清水河支流取大樣,追查含鉻鎂鋁石榴石的來源。
當時已經是隆冬,以地質學家舒培光為首的先遣隊冒著寒風,奔赴野外。結果在上遊石洞口北岸第壹支流新寨屯支流出口附近的壹個5立方樣品中發現了壹個2 mm的含鉻紫紅色石榴石,從而將找礦範圍從新寨屯支流所在的幾萬平方公裏縮小到幾十平方公裏。為此,該旅及時調整戰略部署,將原計劃的普查找礦工作集中在清水河與舞陽河分水嶺包括新寨屯支流在內的500平方公裏大範圍內,開展以尋找原生金剛石礦和含鉻鎂鋁石榴石為主要對象的重砂調查。
1965年3月,101隊壹隊地質隊員全副武裝出發,從居住地凱裏沿清水河順流而下,到達發現含鉻鎂鋁石榴石的新寨屯支流。按照既定安排,三個野外工作隊首先集中在出口附近的支流進行技術培訓,統壹工作方法,進壹步核實伴生礦產的可靠性。
該區被壹條近東西向的斷層分為南北兩個截然不同的地質單元:南部為南華系南沱組冰磧物層分布區,北部為中上寒武統純碳酸鹽巖系。華南冰磧物由壹套物質成分極其復雜的大陸冰川沈積組成。如果看到的石榴石來自它,找礦前景會非常渺茫,幾乎無法判斷其來源的方向和距離。相反,如果在北部地區發現石榴石,將意味著上遊地區存在金剛石原生礦的可能性很大,因為它不可能來自寒武系的純碳酸鹽巖。
訓練第二天,某團在南區發現1直徑2 mm的紫紅色石榴石。負責北區取樣的第二組,第壹天壹無所獲,但第二天處理完最後壹個陶盆樣品後,重砂工唐煥榮從盆底拉出壹個約0.5毫米的紅色顆粒,肉眼太小,無法做出準確判斷。幸運的是,實驗室的同誌們此時來到了野外壹線,被鑒定為石榴石。擺脫中專生幹擾的消息再次傳遍全隊,猶豫多年的找礦工作突然出現轉機。來到現場指揮的支隊黨委書記李元軍同誌果斷決策,集中兵力進行殲滅戰,改變了原計劃三兵團橫掃500平方公裏的計劃,集中兵力包圍了新寨屯支流,範圍不到15平方公裏。隨後傳來好消息:第三天中午,兩組樣品中開始出現大量石榴石,從2立方米中選取100粒,顯示含量異常;壹組將異常局限於壹條長度小於5公裏的二級支流——朱老屯支流;第二組來到朱老屯支流上遊壹個叫大唐邵的地方,取了68號樣品後第二天就找到了1顆0.5毫米的鉆石。既有伴生礦物,也有鉆石,排除中專生的幹擾。這是什麽意思?整個團隊甚至整個局面都在發現之前的期待中。
取樣工作通過大唐哨後,樣品中沒有石榴石的痕跡。恰好有壹個直徑近百米的等軸沼澤濕地。貴州省地礦局總工程師嚴樹潭認為這與金伯利巖巖管上方獨特的負地形十分相似,於是工人同誌夜以繼日地打井將其揭露。淺井經過的第四紀沈積物中仍含有大量石榴石,但都是寒武系白雲巖。用淺鉆孔進壹步暴露,結果還是壹樣。壹種迷茫的空氣彌漫在人們身上,尋找礦物質來重現謎題。
6月初,根據群眾舉報線索,在附近壹個叫排坡的地方,首次發現了壹處巖漿巖體。經過暴露和取樣鑒定,確認是壹個不含金剛石的煌斑巖礦床。世界上大多數金剛石原生礦地區都有這種巖石,這是金剛石原生礦存在的標誌之壹,進壹步增強了人們尋找原生礦的信心。很快,前來支援的三組人不僅發現了大量的石榴石,還在沼澤附近壹個小沖溝腳下的斜坡樣本中發現了壹顆鉆石。這壹發現再次讓整個團隊的工作人員燃起了希望,因為這意味著原生礦石的存在已經被證實,而且是在樣品場地上方的斜坡上。這裏從坡腳到坡頂的水平距離不到200米,高度差只有幾十米,範圍非常有限。人們自發上山,開始挖溝暴露,很快壹條從坡腳到坡頂的溝就完成了。然而,令人驚訝的是,除了白雲石之外,幾乎都是深度風化的土壤,只是局部能看到壹些直徑約為1 cm的綠松石斑點,根本看不到人們心目中想象的含金剛石巖石——金伯利巖。坡下的石榴石和鉆石是哪裏來的?人們再次進入深思。
圖1-12 1965 7月1鎮遠馬坪發現鉆石的場景。
7月1日中午,來自三組的地質學家白雉山帶著好消息來到苗寨馬坪臨時隊部。當他給海溝分類的時候,他不小心從那個綠色的地方弄掉了壹塊紫色的石榴石。這壹發現無疑說明了土壤是金剛石母巖的風化產物,再經過取樣和選礦證實確實含有金剛石!人們歡呼雀躍,互相告訴對方,中國第壹個原生金剛石礦終於找到了!為了紀念這個特殊的日子——黨的生日,馬坪地區被命名為“七壹”地區,我國發現的第壹個含金剛石巖體被命名為“東方1”(圖1-12)。
貴州省鎮遠縣馬坪在1965之前無人知曉,地圖上也沒有標註。山野說到這裏沈默了。7月1965,1日,這裏的山野沸騰了,電波傳到了世界各地。中國首次在這裏發現並發現了原生金剛石礦。於是全國各地的地質學家蜂擁而至取經,見證了中國第壹座原生金剛石礦。
地表金伯利巖出露顏色為棕黃色,與“水雲母粘土頁巖”極為相似,夾在灰色白雲巖中。在白雲石附近的“水雲母粘土頁巖”接觸處,有斷續的褐鐵礦薄層,俗稱“鐵殼”,是金伯利巖風化淋濾的產物。綠松石透鏡體礦物,俗稱“綠豆”,常保留在棕黃色金伯利巖中,是含鉻石榴石蝕變的產物,可作為尋找地表金伯利巖的標誌。東方二號堤西段,堤厚僅0.5米。這種“鐵殼”“綠豆”的現象非常普遍。當巖石被敲開時,通常會發現細小的金剛石顆粒。
通過1965年4月在新寨屯支流(馬坪河出口處)發現壹種含鉻石榴石,逐步圈定了河流沈積物和殘坡積物的機械分散暈,逐步縮小了尋找金剛石原生礦體的目標,並於1年6月鎖定在馬坪地區深拉區,1965年7月最多。
今天的含礦巖體“東方1”屬於鉀鎂煌斑巖。但當時世界上只有壹種含金剛石的巖石金伯利巖,還沒有發現鉀鎂煌斑巖。101地質隊根據巖石的礦物學特征,沒有簡單地將馬坪地區發現的含金剛石巖體命名為金伯利巖,而是命名為雲母金伯利巖,後來又發現了橄欖石雲母巖。富含金雲母是鉀鎂煌斑巖的主要特征之壹,這說明101團隊早在10年前就在澳大利亞將鉀鎂煌斑巖與傳統金伯利巖區分開來,顯示了中國地質學家的智慧。
1.3.5 56乘勝追擊,追蹤後發現三個巖體帶。
1959~1965,101地質隊進駐魯山縣(後屬凱裏,魯山成鎮)。隨著鎮遠原生金剛石礦的發現,101地質隊也成為貴州地質局重點扶持的對象,調撥資金,調集精兵強將。為了調動鉆井設備和人員供應,建立了從鎮遠到馬坪的礦山道路和隊部。很快就修了壹條20多公裏的公路,從鎮遠出發,經過鴨溪、永溪、大坳、滴水巖、洞頭、包谷場、馬坪。在離馬坪苗寨不遠的地方,當地政府劃撥了壹塊地,修建了101的地質隊駐地。當時統稱為“七壹區”。
1966 10,地質部在鎮遠縣召開“全國金剛石原生礦找礦現場會”,20多個省級地質局(隊)的專家參加了會議。1966第壹口鉆井布置在深斜坡上,準備向下勘探雲母金伯利巖深部情況。鉆到100米以上,是壹個綠色未風化的雲母金伯利巖巖心,厚度超過2米。這是我國首次在鉆探過程中發現原始狀態的新鮮雲母金伯利巖,為獲取該類金伯利巖的實驗數據和科學研究提供了極其寶貴的信息。
1965~1972期間,在馬坪地區鉆探16500米,機挖隧道553米,打淺井1009米,探槽47300立方米,采集測試樣品7000件。1:2000地質地形圖6平方公裏,1: 10000構造地質調查117平方公裏,輔以大量的物化探調查。在發現第壹個含金剛石原巖的基礎上,發現了華水、朱老屯、申沖三個巖體帶,發現了334條巖脈,其中含金剛石巖脈57條,包括東方1、3、8、11、12、12。5月,1973在大隊技術負責人、盧方普、、盛等人的主持下,完成並提交了《鎮遠縣馬坪地區原生金剛石礦詳查報告》。1974 10月,經貴州省地礦局批準,探明鉆石儲量×××××克拉。
根據巖體特征和含鉻鎂鋁石榴石、鎂鉻尖晶石等指示礦物的機械分散暈規律研究,到1972,深部已發現多處雲母金伯利巖和橄欖雲母巖,形成深部、朱老屯和華水三個巖體帶(圖1-13)。
三條巖體帶呈飛行狀分布在清水河和舞陽河的分水嶺地區,最北為華水礦帶,南約4公裏為深部礦帶(該區最大和最重要的礦帶),南約2.5公裏為朱老屯礦帶。* * *有334個露頭和隱伏巖體,都出現在礦脈中。巖體受NNE-EW向低級壓扭斷層及其派生的羽狀裂隙和層間孔隙結構控制,在平面和剖面上呈尖滅或復現狀分布。雲母金伯利巖和橄欖雲母巖是本區金剛石礦的母巖,也是本區唯壹的巖漿巖,兩者均屬堿性超基性巖淺成巖。通過對橄欖石雲母巖石的同位素年齡測試,約為3.93億~ 4.77億年,屬於加裏東運動晚期。從巖體的穿插來看,雲母金伯利巖稍晚,圍巖幾乎全是寒武系白雲巖。
對334個巖體中67個有代表性的主要巖體進行了金剛石選礦評價。初步確定了馬坪礦區雲母金伯利巖巖體的金剛石含量遠高於橄欖石雲母巖體。
圖1-13鎮遠-黃平地區鉀鎂煌斑巖及類似巖體分布圖。
全礦區含礦巖體57個,其中14個巖體(金剛石含量11.05 ~ 59.41mg/m3)達到工業級,上報金剛石工業+遠景儲量××××克拉。該區金剛石晶體粒度為0.2 ~ 1.0mm,占98.13%。整體質量較差,晶粒度較小,沒有裝飾或硬度等級。
1.3.6持之以恒,展開第二輪鉆石找礦。
1966至1989,在開展馬坪金剛石原礦區勘查評價的同時,101地質隊繼續以金剛石和含鉻石榴石為主要指示礦物,在貴州清水江、獨柳江、舞陽江、晉江、烏江、珠江開展研究。支流發現鉆石砂礦45個以上,* *選鉆近200個(其中黔東南鉆石砂礦22個,選鉆141個)。全省各地已發現鉀鎂煌斑巖15多條,但未發現新的原生金剛石礦。雖然貴州原生金剛石找礦處於膠著狀態,但人們的找礦熱情絲毫不減,對原生金剛石的評價也沒有停止。1990至1996開始第二輪金剛石找礦。
按照1990號文件精神。地礦部頒發的1989[038]101地質隊根據貴州多年的金剛石找礦成果編制了《貴州省金剛石成礦預測圖》及其詳細說明,用類比法劃分了5個初級金剛石成礦預測區,其中A級預測區。
1990年8月,全國金剛石成礦預測會議在蘇州召開,系統匯集了20世紀80年代以來板塊構造、深部地質、同位素、古生物等方面的許多新理論和新方法,重新認識了貴州地塊的成礦條件,認為貴州所在的揚子克拉通是壹個冷地塊,具有太古宙結晶基底,巖石圈厚度約170 km。貴州省位於古元古代和中元古代活動帶(揚子準地臺與華南褶皺系過渡帶中的準地臺東南緣),是尋找縉雲火山巖型金剛石原生礦的有利地區。金雲母火山巖型金剛石原生礦的指示礦物是低鎂、高鋁、富鉻的鉻鐵礦。
隨著對金剛石成礦作用的新認識,貴州省地礦局決定根據新理論、新方法、新技術,在A級成礦預測區凱裏-貴定等8個縣(市)再次開展金剛石找礦研究。
1992年3月,在麻江龍場-大塘壹帶,相繼發現由5 K-Mg煌斑巖和橄欖石縉雲火山巖組成的巖體帶(40個巖體),巖體帶呈東北和近東西向分布。雖然新發現巖體的含礦性並不理想,但它是在改變了以往的重砂取樣方法,以鉻鐵礦為主要指示礦物後得到的,這對貴州原生金剛石礦的找礦無疑具有重要意義。
1994年7月,通過地質勘探,在雷山縣大塘鄉牛欄村東南約800米處發現壹金雲母火山巖體,以基巖形式產於新元古代峽江群地層中。5438年6月+10月,雷山縣永樂鎮附近發現兩處煌斑巖,壹處產於基巖中,另壹處產於陡脈中。1995年5月,榕江縣平陽發現壹煌斑巖體。上述巖體的成因屬於都柳江流域。它們的發現是否表明獨柳江流域第四紀沖積層中產出的金剛石是由該流域原生金剛石礦供給的,是壹個值得關註的問題。這些巖體的發現無疑為在都柳江流域尋找鉀鎂煌斑巖金剛石原生礦提供了重要信息。
1990至1996,101地質隊以含鉻尖晶石為指示礦物,先後在黎平敖市、興義-六盤水地區、開陽縣花梨地區、銅仁大興地區等地區進行地表掃描,除在興義的龍場、麻江、貞豐、鎮寧發現無礦物金雲母火山巖外,1996年,101地質隊的金剛石找礦工作告壹段落。
1.3.7重整旗鼓,展開新壹輪鉆石找礦。
圖1-14宋瑞祥(右二)在麻江龍場進行鉀鎂煌斑巖野外調查。
貴州真的沒有有開發價值的鉆石礦嗎?貴州地質學家不信。貴州省地礦局原總工程師何禮賢先生意味深長地說:“任何大礦都不是壹蹴而就的。”
2010 165438+10月12~14原地礦部部長宋瑞祥在遼寧、湖南地礦局金剛石專家陪同下,赴黔東南州檢查指導貴州金剛石找礦工作(圖1-14)。他這次來貴州,是為了讓貴州的鉆石找礦工作不中斷。他希望貴州新壹代地質學家在老同誌的幫助下,接過金剛石找礦的接力棒,在貴州找到具有工業價值的原生金剛石礦床。
之前的找礦經歷重新點燃了貴州地礦局對鉆石找礦的熱情。2010,10,貴州省地礦局召開鉆石找礦專家座談會(圖1-15)。在認真聽取專家對貴州金剛石找礦潛力的意見和建議後,李在文局長和周琦總工程師對貴州新壹輪金剛石找礦工作進行了部署。李在文主任提出六點建議:壹是充分發揮老專家在“師徒”中的作用;二是要開發利用現有的金剛石找礦地質資料,為下壹步找礦打好基礎;三是編制實施《貴州金剛石找礦行動計劃》,納入“十二五”規劃,成立貴州金剛石找礦領導小組。四是該局將安排壹定的研究經費,啟動前期工作;五是爭取中央和省地勘資金支持,積極準備申請項目立項;第六,抽調專門的中青年地質骨幹,加強與老專家的聯系,發揮專家的作用,啟動貴州新壹輪金剛石找礦。
2011 11 21 ~ 23、中國地質調查局組織的全國金剛石找礦工作座談會在湖南常德召開。來自湖南、遼寧、山東、貴州、廣西、湖北等省(區)的壹線勘查隊伍、科研單位和大專院校專家為中國金剛石找礦建言獻策。與會的大部分專家還專程到貴州鎮遠馬坪參觀考察了“東方1”含金剛石巖體,深入隧道仔細觀察研究,並在凱裏召開了貴州金剛石找礦專家座談會。認為揚子地臺地區特別是貴州具備原生金剛石成礦條件,完全有可能取得金剛石找礦新突破。
圖1-15貴州省地礦局召開金剛石找礦與精選座談會。
1.3.8貴州金剛石找礦的主要科學問題
1)鎮遠舞陽河流域主要產I型金剛石,而附近鎮遠馬坪原生金剛石礦體為II型金剛石。還有其他來源嗎?同時是否表明馬坪主要含金剛石巖體尚未出露?
2)清水河和都柳江是壹條分水嶺。兩個水系的幹流和支流流經大致相同的地層,但兩河產出的鉆石類型卻完全不同。兩個盆地的巖體及其金剛石類型是否不同?是否表明該地區含金剛石巖體類型多,有良好的找礦前景?
3)都柳江發現大量ⅱ型金剛石。他們從哪裏來的?是因為雷公山地區有很多含金剛石的鉀鎂煌斑巖沒有被發現嗎?由於強風化等原因,有沒有可能最初確定的雲母煌斑巖等巖體中有壹部分是含金剛石的鉀鎂煌斑巖?
4)根據鎮沅寺南塘雲母煌斑巖體的空間幾何形態,能否預測鎮沅1、3號馬坪侵入的含金剛石基巖附近深部可能有更大更陡的巖壁或巖管?
5)如果雷公山等地區新元古代地層中有含金剛石的K-Mg煌斑巖,是否預示著北部鎮遠馬坪地區寒武系含金剛石巖石深部有很大的找礦潛力(如果是壹個系統,侵入時間大致相同)?
6)銅仁市南部出現大規模墻狀矽化帶和遙感環狀構造,下寒武統疑似隱爆角礫巖指示深部巖體存在?晉江流域的金剛石是否來自與該地區深部巖體有關的不同階段的部分剝蝕巖體?