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南嶺區域地質礦產勘查研究進展

壹、區域調查和物化探遙感勘查現狀

南嶺地區是我國地質工作程度最高的地區之壹。目前已完成1 ∶ 1 ∶ 50萬小比例尺區域地質、區域重力、航磁、河流沈積、重砂等區域調查和遙感解譯工作。

區域地質調查:調整1∶20萬面積,覆蓋全區;完成1∶5萬區域調查206個,占區域面積的47%;完成7個1 ∶ 25萬的區域調查,占區域面積的57%。

地球物理調查:完成1∶20萬區域重力26個,占區域面積的96%;完成1 ∶ 5萬強磁場約55塊,占面積的13%;完成1 ∶ 5萬重力約20塊,占面積的5%;完成約114的1 ∶ 5萬航磁片,占面積的25%。

地球化學調查:1∶20萬水系沈積物調查覆蓋全區;完成1 ∶ 5萬水系約57條,占全區面積的13%;完成1∶5萬土約36塊,占面積的8%。

遙感調查與解譯:完成1∶20萬;完成約7塊1: 1萬,占面積的13%;完成1 ∶ 5萬約39件,占面積的9%。

二、礦產勘查的進展

從20世紀50年代到80年代,南嶺地區的地礦、冶金、有色、核工業、武警黃金部隊等地質勘查單位,對區內數百個礦點進行了包括普查、詳查、勘探在內的勘查工作(表1-1),已探明大中型礦床260多個。柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦、野雞尾錫多金屬礦、紅旗嶺錫多金屬礦、界牌嶺錫多金屬礦、香花嶺錫多金屬礦、大義山錫礦、廣西大廠錫鉛鋅多金屬礦、栗鎢錫鈮鉭礦、中山珊瑚錫礦、水巖壩錫礦、新路錫礦、漂塘鎢錫礦、水巖壩錫礦等重要鎢、錫、鉛、鋅礦。湖南水口山鉛鋅多金屬礦田、黃沙坪鉛鋅多金屬礦床、寶山銅鉛鋅多金屬礦床、後江橋鐵錳鉛鋅礦田、清水塘鉛鋅多金屬礦田、廣東凡口鉛鋅多金屬礦床、大寶山銅鉛鋅多金屬礦床、廣西老廠鉛鋅多金屬礦床、江西大吉山鎢礦、西華山鎢礦等。、特別是贛南鎢礦、湘南柿竹園鎢錫鉬鉍礦、粵北凡口鉛鋅礦、下莊礦田330(希望)鈾礦、棉花坑礦田302鈾礦、諸光361鈾礦、帽子峰201鈾礦,為我國核能事業和國防事業的發展做出了突出貢獻。據粗略統計,到2000年底,南嶺地區主要礦種分別占全國儲量的83%、63%、30%、22%和24%。

表1-1南嶺地區主要礦區控制資源評價統計表

註:根據中國地質調查局宜昌大地測量中心統計。計量單位:基金:萬元;au-Ag:t;其他:1萬t。

近年來,南嶺地區鎢錫多金屬找礦取得了許多新進展,不僅表明該區仍有很大的資源潛力,也對科研工作提出了更高的要求,為該區進壹步勘探樹立了信心。

1.已經發現了許多新的礦藏。

據中國地質調查局宜昌地質調查中心統計,從1999到2008年底,中國地質調查局開始在南嶺地區重新部署地質調查和礦產資源勘查,鉆探工作量65296m,經費9738萬元。新發現壹批大中型礦床(表1-1),新增資源量:錫1.88萬t,鎢34萬t,鉛鋅324萬t,鉍1萬t(相當於60個大型礦床),潛在經濟價值2000億元。

自1999起,中國地質調查局開始在南嶺地區重新部署地質調查和礦產資源勘查工作,發現了壹批大型或預計大型礦床。如在贛南、湘南新發現了牛嶺(鎢鉬)、牛星壩(金銀銅鉛鋅)、八仙腦(鎢錫銅鉛鋅銀)、芙蓉(錫鎢)等大中型鎢錫多金屬礦床。經過重新評價,贛南桃溪鎢礦可達較大規模,新增鎢(錫)資源量近65438+萬t,遠景20-30萬t..在珠光山-萬陽山、香花嶺等地也發現了壹批重要的錫多金屬礦床,包括雲英巖型、矽卡巖型、斷裂帶熱液型等。其中,孫鶴嶺、荷樹峽、龍潭-牛角沖錫礦床具有大型和超大型錫礦資源前景。南嶺東部武夷山新發現了嚴豐、南坪後溝等大型塊狀硫化物型鉛鋅礦床。贛南取得新進展的地區主要有崇魚尤地區的桃溪坑鎢錫礦、八仙腦鎢多金屬礦、牛嶺鎢錫礦、杜愚-贛縣地區的坑窩窩鎢礦、三南地區的銅坑洋鎢礦(圖1-1)。

圖1-1贛南新開發礦區分布圖

桃溪坑鎢礦:1936、1982之前發現。提交的儲量顯示,礦區為小型礦山。該礦現隸屬於其委托的崇義張遠鎢制品有限公司,自2002年以來,甘南地質大隊在該區開展地質找礦工作,取得重大突破,新增(122b+333+3341)資源/儲量8.43萬噸,其中(122b+338)。2006年以來,中國地質科學院礦產資源研究所與湘南地質大隊在國家科技支撐計劃等項目的支持下,開展了進壹步的勘查工作,取得了新的進展(詳見第四章)。

八仙腦鎢礦:位於江西省崇義縣,屬於破碎蝕變巖型鎢錫多金屬礦床,是贛南地質大隊在實施地質調查項目過程中發現並擴建的。鎢礦分為兩個區,北區為破碎蝕變巖型,南區為應時細脈帶型。已探明資源量(332+333+334)為鎢32000t,與鉛、鋅、銀伴生的錫13000t,預計遠景為鎢10000t,錫40000t,進壹步勘探仍在進行中。

大余縣牛嶺鎢錫礦床:位於南嶺鎢錫多金屬成礦帶西華山-楊梅寺鎢錫多金屬礦集區東部,夏龍-莫言山復式背斜南部,燕山期半隱伏的紅桃嶺花崗巖廠西南端,是贛南於沖-(上)聚德多金屬成礦區的壹部分。礦區鎢錫礦化主要為應時單脈型,局部可見花崗巖頂部的雲英巖型。礦化範圍沿走向為1000米,沿傾向為2000米寬。應時礦脈以脈群的形式呈帶狀產出,脈群幾乎等距。已控制I、II、III、IV、V、VI、VII七個礦脈組,其中I礦脈組工程控制程度最高。控礦面積約1.8506km2,仍處於找礦階段,仍有可能發現新的脈群。已探明(332+333+334)資源量為鎢3.56萬t,錫6.5438+0.3萬t,預計遠景為鎢6.5438+0.1萬t,錫4萬t。進壹步的探索正在進行中。

坑尾窩礦區:又名南坑山礦區,與杜愚尚平鎢礦壹溝之隔,在空間上可以說是尚平鎢礦的外圍。是贛南隊和地質調查項目共同出資地質調查發現的新礦點。礦區位於杜愚-贛縣礦集區東部,盤古山-鐵山龍礦田西北側,北北東向-盤古山-鐵山龍構造-巖漿-成礦帶與東西向-尚平-鐵山龍構造-巖漿-成礦帶交匯處西側。它與盤古山、黃沙鎢礦呈等邊三角形排列,位於海拔相近的隱伏巖系頂部。2004年6月5438+065438+10月14日,中國地質科學院陳玉川院士、王研究員、研究員在贛南地質大隊徐以幹、賴誌堅工程師陪同下,到礦區進行調查。他們認為東部的鐵山龍、南部的盤古山和西部的尚平鎢礦對成礦條件極為有利,建議在兩條應時脈的基礎上加強。隨後,甘南地質大隊啟動項目開展評估工作。雖然初期鉆探效果不佳,但通過近五年的工作,坑窩窩地區鎢礦化規模已達到中等水平。

銅坑頭礦區:位於石城-尋烏北北東向深大斷裂與上杭-會昌北西向斷裂構造帶交匯處的西南部,米坑山火山口與菖蒲火山窪地之間的銅坑頭隱爆角礫巖群區。地質工作圈定了幾個脈狀銅、鉬、錫礦體。目前該帶已控制7個錫礦體,總寬約30m,延伸200余m,平均品位約0.612%。已控制7個銅礦體,總寬約35m,延伸100 ~ 400m,平均品位0.526%。控制8個鉬礦體,最高鉬品位0.68%,平均鉬品位0.060% ~ 0.288%,平均鉬品位0.1.23%。淺部礦化較強,深部有尋找斑巖礦體的前景。

2.發現了新的礦床類型。

發現壹種新類型的礦床往往比發現壹種單壹的礦床更有意義,因為它代表了許多礦床。例如,在贛西崇余尤地區的八仙腦等地,不僅發現了“傳統的”應時脈型黑鎢礦床,而且還發現了破碎帶熱液充填交代蝕變巖型黑鎢礦體。這意味著黑鎢礦既可以出現在張性斷裂中,也可以出現在張性和扭性構造斷裂帶中。此時雖然張性不夠,不易形成大脈,但只要成礦物質來源豐富,具備成礦條件,也是可以成礦的。這壹點在過去沒有受到重視。換句話說,破碎帶中肯定“遺漏”了很多蝕變巖型的鎢礦。

3.產學研結合的探索新機制。

近年來,中國地質科學院礦產資源研究所、中國地質調查局宜昌地質礦產研究所、南京地質礦產研究所、南京大學、中南工業大學、中國科學院等單位通過地質調查項目和危機礦山項目,與地勘單位和礦山企業聯合攻關,取得了許多新進展。南嶺地區鎢錫多金屬找礦的新突破,也樹立了通過科技攻關解決勘查關鍵理論技術問題,取得找礦新的更大突破的信心。如湖南省地質勘查局湘南地質調查所突破了接觸帶找礦的單壹思路,在騎田嶺巖體南部的破碎帶中發現了熱液錫礦——芙蓉錫礦。目前控制規模已達到大規模以上,促進了南嶺地區錫多金屬找礦。以此為參照,廣東省地質勘查局在粵北也發現了類似的錫礦床——乳源天門峰錫礦床和與大東山巖體有關的連縣潭嶺錫礦床。江西省地質勘查局所屬贛南地質大隊,努力創新,將鎢礦床“五層”模式發展為“五層+基底”,有效指導了沖魚遊等地的找礦工作,將淘溪坑鎢礦床規模由小變大,新發現或擴大了八仙腦、柯樹嶺、仙鵝塘等鎢礦床。

三、科研現狀

多年來,我國各大地質研究所和相關地質隊在該區開展了許多基礎地質和礦產地質研究工作。最早的研究工作始於20世紀40年代,如李四光(1942)出版的《南嶺在哪裏》。1979 ~ 1982期間,進行了包括南嶺地區在內的主要成礦帶的首次劃分,以鎢、錫、銅、鈾、鉛、鋅為主。1994期間,各省(區)完成金、銀、鉛、鋅、銅、銻、稀土、稀土。“六五”期間,在全區實施了國家科技攻關項目“南嶺地區有色稀有金屬礦床控礦條件、成礦機理、分布規律及成礦預測研究”。“七五”期間“中國東部隱伏礦研究”課題為“湘、桂、粵、贛四省錫、鉛、鋅、銅隱伏礦研究”,原地礦部“八五”期間科技攻關項目為“武義-雲開典型成礦區成礦地質條件及成礦預測研究”。

第六個五年國家科技攻關項目“南嶺地區有色稀有金屬礦床控礦條件、成礦機制、分布規律及成礦預測研究”(以下簡稱“南嶺項目”),使該區與成礦有關的基礎地質問題和區域成礦理論問題的認識向前邁進了壹大步,主要成果如下:

1)建立了識別不同成因類型花崗巖的綜合巖石學-地球化學指標,獲得了贛南、粵北、桂北三個地球化學分區巖石的元素豐度;

2)提出了南嶺區域構造的5個特征,評述了構造對成巖成礦的控制作用,劃分了11構造-巖漿-成礦區;

3)建立了5個成礦系列、6個亞系列、265,438+0個礦床模型和65,438+000多個礦床實例,編制了南嶺地區65,438+0∶200萬花崗巖類礦床成礦系列圖,闡明了礦床分布規律,從同壹系列不同類型礦床之間的成因關系和相互找礦標誌角度為找礦預測奠定了科學基礎;

4)總結了受層、相、位三位壹體控制的泥盆系層控礦床特征,為泥盆系層控礦床預測和找礦指明了方向;

5)篩選出5塊37個預測區,為後續礦產勘查提供了重要依據。

總之,南嶺地區多年的地質研究工作,不僅誕生了包括鎢礦“五層樓”模式、“成礦系列”等壹批具有中國特色的原創性新成礦理論,使中國成礦理論研究在世界上占有壹席之地,也為進壹步深化和理論創新提供了堅實的基礎,提出了更高的要求。壹些重要的科研成果有:巖漿巖的成礦專屬性(,1958)、花崗巖的殼源轉換和同熔成因理論(謝,1963;等,1981)、地窪構造論(陳,1960)、成礦系列論(程,1979;陳玉川,1983,1989)、華南花崗巖類地球化學(桂陽地球化學研究所,1979)、南嶺花崗巖類地質學(莫竹蓀等,1980)、華南不同時期花崗巖類及其與成礦的關系(南靖1981)、贛南鎢礦床地質學(朱燕玲等,198 柿竹園鎢金屬礦床地質(王長烈等,1987),南嶺地區與中生代花崗巖有關的有色及稀有金屬礦床地質(陳玉川等,1989),湖南鉛鋅礦地質(王玉民等,1989)。 1989)、大廠錫礦地質(陳玉川等,1993)、湘中銻礦(史明奎等,1993)、湘南隱伏錫鉛鋅礦床預測研究(莊等,1993)等。1994)、廣東隱伏錫多金屬礦預測(邱廣利等,1994)、桂北成礦系列及成礦歷史演化軌跡(陳玉川等,1995)、桂北層狀鉛鋅礦床與海平面變化(王建等,1995)。1997)、粵北-東江坳陷成礦地質環境及成礦預測(楊振強等,1997)、湖南柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦床地質地球化學(毛景文等,1998)、武義隆起及郴州-上饒坳陷成礦規律、以及

上述成果均建立在南嶺地區(或以南嶺為核心區)構造、巖漿活動、成礦作用的研究成果基礎上,對我國地質基礎理論研究和找礦預測實踐具有重要影響和推動作用。華南花崗巖規模巨大、類型多樣、時代不同、地塊不同、不同構造背景下花崗巖組合不同、巖漿演化歷史不同、礦床類型和礦床組合不同,壹直是國內外花崗巖和礦床地質學家最關註的地區。其研究程度最高,代表了我國花崗巖研究的最高水平和最新發展趨勢。

近年來,在南嶺花崗巖、大規模成礦和大型礦集區、鎢錫多金屬成礦模式及成礦流體等方面的研究取得了新進展。國內外對殼幔相互作用與成礦效應的理論基礎、地幔柱理論、大陸成礦動力學、流體與成礦作用、大型和超大型礦床的研究不斷深入,特別是大陸動力學與中國成礦系統的研究(陳玉川、王等,2007),使南嶺地區再次成為相關成礦理論研究的熱點和突破口,也使這項研究有了更高的起點。中生代以來,該區發生了強烈的構造巖漿活動和金屬成礦作用。有學者認為華南內陸巖石圈伸展減薄始於燕山早期(李等,1999;郭新生等,2001;王躍軍等,2001;梁新權等,2003;傅建明等,2004,2005),中生代以來,構造動力背景不是以擠壓為主,而是廣泛的拉張和伸展。各種類型的花崗質巖漿作用都是殼幔相互作用的產物,正是由於地幔物質不同程度、不同形式的參與,華南中新生代才發生了大規模的巖漿作用和大量金屬礦物的形成(華人民等,2003)。陳郁川(2000)、王登紅(2000)、王登紅(2005)、陳玉川(2007)認為,中國地殼自燕山期以來發生了巨大變化,對區域成礦的發生和發展產生了深遠的影響。上述認識是否符合實際,還有待進壹步研究。

總的來說,南嶺地區的地質礦產勘查和科學研究工作的特點是集中在少數礦集區,包括桂北大廠礦田、湘南柿竹園-黃沙坪地區和贛南沖魚遊地區。自65438年至0999年進行地質調查以來,大部分地區未進行進壹步的評價和研究。

四、南嶺地區礦產資源面臨的問題

南嶺成礦帶是我國“十壹五”礦產勘查重點部署的16重點金屬成礦帶中最重要的五個成礦帶之壹。成礦帶是我國鎢、銻、錫、鉍、鉛、鋅、鉭、鈾等重要礦產資源的傳統基地,也是世界上與大陸花崗巖有關的成礦作用最強的地區之壹(地質礦產部南嶺工程花崗巖專項組,1989;華人民,2005;朱進小學(2006)成礦條件好,找礦潛力大,礦業基礎強,工作水平高,地質勘探隊伍多,投資回報快,是我國最有利的成礦遠景區之壹,成果顯著,是我國礦冶及相關產業最發達的地區之壹。但該區科學問題多,找礦難度大,環保要求高,以隱伏礦為主,物化探異常幹擾明顯。因此,迫切需要通過南嶺區域成礦規律的整體研究和贛南、湘南、桂北等典型礦集區的示範研究,推動地質找礦取得新突破。

1.地域資源優勢明顯,但也消耗快。

南嶺地區的鎢錫銻是我國的優勢礦種。經過多年的發展和近20年來地質勘探的滯後投入,後備資源嚴重不足。包括西華山在內的壹些世界著名的鎢錫礦,已經面臨資源危機甚至“空洞化”的不利局面,或將被關閉。

在全國範圍內,南嶺是西太平洋多金屬成礦帶的重要組成部分,也是我國有色稀有金屬礦產特別是鎢、錫、銻、鉛、鋅、鉍、鈾最集中的產區。該礦床具有規模大、分布廣、成帶堆積、伴生組分多、礦床類型復雜多樣的特點。中國壹些重要的大型-超大型鎢錫多金屬礦床位於該區,如大廠錫礦、柿竹園鎢錫多金屬礦、騎田嶺鎢錫礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦和凡口鉛鋅礦。南嶺地區是我國重要的有色金屬工業基地,已形成湘南、贛南、桂西、粵北四個采選冶區。有大中型礦山企業數百家,冶煉加工企業數十家,是我國社會主義市場經濟建設中的有色金屬和稀土資源寶庫。

以鎢為例,中國是鎢資源最豐富的國家,也是鎢產量和消費量最大的國家。2004年鎢精礦產量達到85378t,鎢產品出口量超過3萬t(朱秀生,2005)。但由於經濟快速發展,對鎢的需求進壹步增加,導致鎢精礦市場供不應求,價格飆升;另壹方面,我國鎢資源消耗過快,鎢礦的研究和找礦從上世紀80年代開始幾乎停止,導致我國鎢儲量從1994年占世界鎢儲量的44.3%急劇下降到2001年的35.5%。這直接威脅到我國優勢礦種鎢的戰略地位(其他礦種也差不多)。據江西省地質勘查局最新統計,全國鎢礦現有儲量約280萬噸,贛南黑鎢礦儲量/儲量約25萬噸。目前,我國開發的鎢礦石90%來自黑鎢礦。按照1t鎢精礦可采儲量計算,我國鎢資源可保障20年以上,而贛南黑鎢礦資源只能保障8年左右,在“十二五”需求將比較困難。因此,要通過深入研究解決關鍵地質問題,產學研相結合,努力推動南嶺地區鎢、錫、鉛、鋅等多種礦產資源找礦取得區域突破,確保南嶺的資源優勢。

2.工作程度高,但實際問題多。

南嶺是中國地質工作程度最高的地區之壹。完成全區各種比例尺地質、礦產、航磁、重力、河流沈積物、重砂等區域調查和遙感解譯,其中1∶1∶50萬、1∶20萬,重點地區已完成65438。“六五”以來,有關省區開展了兩輪1 ∶ 50萬成礦遠景區劃和部分單礦種(稀有、鎢、錫、鉛、鋅)遠景預測工作,大部分重點區塊完成了1 ∶ 10萬地質礦產預測研究,圈定了多個不同級別的遠景區。因此,可以說該區積累了大量的地質勘探資料和數據,為今後的地質找礦工作奠定了極好的基礎。

從20世紀50年代到80年代,地礦、冶金、有色、核工業、武警黃金部隊等地質勘探單位對南嶺數百個礦點進行了普查、詳查、勘探等勘探工作,已查明大中型礦床260多處。水口山鉛鋅多金屬礦田、黃沙坪鉛鋅多金屬礦、寶山銅鉛鋅多金屬礦、後江橋鐵錳鉛鋅礦、清水塘鉛鋅多金屬礦田、柿竹園鎢錫鉬鉍多金屬礦、野雞尾錫多金屬礦、紅旗嶺錫多金屬礦、界牌嶺錫多金屬礦、香花嶺錫多金屬礦、大義山砂錫礦等重要鎢、錫、鉛、鋅礦。廣西大廠錫鉛鋅多金屬礦床、栗鎢錫鈮鉭礦床、中山珊瑚砂錫礦床、水巖壩砂錫礦床、新路砂錫礦床、漂塘鎢錫礦床、茅坪錫礦床、廣東凡口鉛鋅多金屬礦床、大寶山銅鉛鋅多金屬礦床、廣西老廠鉛鋅多金屬礦床、江西大吉山鎢礦床、西華山鎢礦床等。特別是贛南鎢礦、湘南柿竹園鎢錫鉬鉍礦和廣東。然而,近20年來,隨著西部大開發政策的出臺,我國在地質找礦方面重點放在了西部地區,而對東部地區的投入相對不足。南嶺相關省區的許多地勘隊也紛紛西遷,承擔新疆、西藏的地質調查項目。科研也是如此。比如國家在新疆設立“305”工程20多年,973工程在新疆和西藏岡底斯設立了獨立專項。“十壹五”期間,國家科技支撐計劃仍以西部為主,南嶺只是點綴。項目少,投資少,地勘隊伍無法擴大,礦產資源的需求隨著礦業的發展越來越大,兩者形成了鮮明的對比。

3.豐富的科研成果卻面臨新的問題。

1985在南京召開的花崗巖與鎢國際會議,1987在廣西召開的錫礦國際會議,都代表著我國在鎢錫礦化理論研究方面達到了世界領先水平。這些研究成果仍然指導著地質找礦工作。雖然南嶺具有成礦強度大、礦業基礎好(歷史悠久、采冶配礦)、地質工作程度高(技術力量強、資料線索豐富)、投入產出比高等區域優勢,但南嶺地區存在許多具有世界影響的科學問題,地質找礦面臨壹系列技術難題,對成礦理論和勘查技術研究提出了新的要求。綜合起來看,南嶺地質礦產的主要科學問題和難題可以概括如下:

1)南嶺在中國乃至世界的構造位置及其對礦產資源形成和分布的制約作用如何?

2)南嶺的優勢礦產資源鎢、錫等從哪裏來?殼幔相互作用控制成礦嗎?

3)為什麽南嶺鎢錫礦礦化強度世界第壹?如何形成類似廣西大廠100號礦體的特富礦體(王等,2002)?會不會是納米礦化?

4)南嶺各種礦物之間是否有內在聯系,在三維空間中是如何分布的?南嶺地區以武夷-雲開為中心的區域成礦作用在時間和空間上形成了明顯的成礦分帶。這種區域劃分的原因是什麽?如何引導找礦?

5)如何在四維時空域中重建大規模成礦作用發生發展的歷史,追溯其演化軌跡?

6)如何建立南嶺陸相成礦系統,進而從全位和缺失的角度指導找礦?

7)南嶺地區某些特殊礦化的成礦機制和成礦條件是什麽?

8)不同類型的存款之間有什麽內在聯系?如何成為相互的找礦指標?

9)深部找礦迫在眉睫。如何創新深部找礦勘查理論和技術(如建立七層鎢礦模型)?