湖南原生金刚石成矿地质背景及找矿方向
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湖南沅水金刚石(2014年9月18日常德奇石收藏爱好者匪石在丁家港发现。
重11克拉)一、湖南沅水金刚石简介:湖南是我国发现金刚石最早的省。
资料记载,在清代道光年间(1821—1850),常德农民在沅江江边淘洗黄金时,多次发现有金刚石颗粒出现,当时人们一般称它叫“天宝石”、“兰宝石”、“八角石”等,后来也有人称它为钻石。
1927年,湖南地质调查所成立,该所第一任所长李毓尧,当时他在常德购买了一颗较大的金刚石,其质量达到70克拉。
1929年,地质专家胡伯素考察了沅陵柳林汊以下,至常德、桃源之间沅江河段,出产过金刚石的地点有13处之多,记述了金刚石有无色透明的、微黄的、微绿的三种,形状以八面体居多,次为五角十二面体,偶见立方体等。
1937年至1942年,民国政府设立了“沅桃”、“靖会”采金处,进行黄金开采,并相继在黔阳江西街、托口、桃源县高都驿、罗水湾,常德丁家港等地发现了金刚石。
新中国建国后,于1954年即组织地质队前往湖南沅江流域进行金刚石的找矿和普查勘探。
1958年就提交了常德丁家港矿区的金刚石矿勘探报告,这是我国第一个金刚石勘探报告。
常德丁家港矿区,于20世纪60年代至80年代已由国家建材部的601矿进行开采,开采出金刚石达11万克拉,部分地满足了国家建设需要。
1970年我国制造发射的“东方红一号”卫星上所用的金刚石就出自于湖南常德。
二、湖南沅水金刚石特征:湖南沅水金刚石的颜色主要为无色、黄色、黄绿色、黄褐色、绿色以及少量桃红色、褐红色、灰色、黑色等. 其中黄褐色、黄绿色和黄色占绝大多数,无色的较少。
湖南金刚石中有19 %~35 %的样品有褐色、绿色或紫色色斑,以褐斑为主。
金刚石一般都有较完整的晶体,单晶体占绝大多数,单体最大质量为数十克拉,平均质量在20毫克,小于30毫克的颗粒占10%~30%,大于5克拉的金刚石较小见。
三、湖南沅水金刚石的发现记录:第一颗:重70克拉,是1927年湖南地质调查所第一任所长李毓尧在常德购得。
金刚石原生矿找矿方法综述吕青【摘要】通过研究发现,世界上产出的金刚石原生矿在大地构造环境、岩石特征、特征矿物等方面虽有所差异,但在控矿地质条件、地球物理化学特征、金刚石特征和找矿方法等方面具有较强的共性特征.金刚石原生矿找矿具有投入大、工作周期长、风险高的特点,其勘查技术方法有其特殊之处.该文在前人研究成果的基础上,总结大地构造环境、控矿地质特征、金刚石及其指示矿物特征、物化探异常特征,结合金刚石原生矿找矿方法,建立了金刚石原生矿综合找矿模型,对于金刚石原生矿的找矿工作具有一定的指导意义.【期刊名称】《山东国土资源》【年(卷),期】2019(035)008【总页数】7页(P8-14)【关键词】金刚石矿;找矿标志;找矿方法;综合找矿模型【作者】吕青【作者单位】山东省第七地质矿产勘查院,山东临沂 276006【正文语种】中文【中图分类】P619.241金刚石原生矿床迄今共发现具有经济价值的有2种矿床类型——金伯利岩型金刚石原生矿床和钾镁煌斑岩型金刚石原生矿床:1869年,在南非首次发现了金伯利岩;1976年在澳大利亚发现了另一类型的原生金刚石矿床——钾镁煌斑岩[1]。
人们在寻找金刚石的过程中逐渐掌握了含金刚石源岩的地质构造环境、岩石特征、矿物特征、风化剥蚀后金刚石及其指示矿物的搬运规律[2]等金刚石矿的特征和找矿标志,使更多更优越的勘探方法得以应用。
1 找矿标志金刚石矿的找矿标志主要从大地构造位置、矿区控制因素、金刚石、指示矿物、物化探异常特征等表述如下:1.1 大地构造位置南非的“金伯利”“芬什”,博茨瓦纳的“奥拉帕”,俄罗斯的“和平”“成功”,我国的辽宁瓦房店和山东蒙阴等多个金伯利岩型金刚石原生矿均产于太古宙克拉通内部,上覆的平缓沉积盖层为金伯利岩火山通道的保存提供了有利的环境[3]。
澳大利亚“阿盖尔”钾镁煌斑岩型金刚石原生矿产出于元古宙克拉通(P型)边缘或地壳和岩石圈都较厚的克拉通化的增生活动带[4]。
浅析金刚石矿床特征及找矿方法摘要:金刚石是一种珍稀而贵重的矿产资源,在现代社会其应用范围和利用价值越来越大,但是储量和产量相对较小。
为了能够更深入的了解金刚石矿床特征以及选择利用更加合理高效的找矿方法,本文主要论述了金刚石分布现状,分析了金刚石矿床特征,探讨了金刚石矿床成因及找矿方法,对我国的金刚石找矿工作提供了参考依据。
关键词:成矿特征;矿床成因;找矿金刚石作为一种珍贵的矿产资源,其在全世界的储量和产量都是非常稀少的[1-3]。
据权威数据说明,目前全世界已经探明的金刚石储量大约在25亿克拉左右,其中澳大利亚的金刚石储量最大[4-5]。
金刚石作为重要的矿产资源不仅储量有限,产量也不够高。
目前全世界每年的金刚石产量大约在1亿克拉左右,这其中有大约80%的金刚石属于工业级金刚石,而更加昂贵价值更大的宝石级金刚石所占比例仅仅占到20%不到,远远满足不了需要。
科技的开展以及人们生活水平的日益提高,乃至国防和航空事业的迅猛开展,导致金刚石的应用范围迅速扩大,其需求量大幅提高。
如果按照现在的金刚石开采水平,现有的金刚石储量也仅够开采20-30年。
随着越来越多的国家都展开了对金刚石矿的找矿工作,世界金刚石可探明储量也开始增大,好多国家都发现了新的金刚石矿床。
人们需要对金刚石矿床特征更加深入的了解,同时需要更多的科研工作者投入到找矿工作中去,促进和提高现代找矿技术的开展。
辽宁瓦房店金刚石矿区是我国最大的金刚石矿区之一,处于郯庐深断裂带的东侧和金州断裂带西侧,该矿区在长宽各几十千米的范围内,包括了众多的金伯利岩管和岩脉,数据说明共有一百余个金伯利岩体。
瓦房店金刚石矿区位于地台凹陷区之内,太古宙和古元古代变质岩和花岗岩构成了该凹陷区基底。
该区金伯利岩体侵入新元古界,少量侵入到古生界之中。
该矿区岩脉主要是金伯利岩,其金伯利岩主要是超基性岩石,矿区包括三个矿带。
通过分析该矿区一百余个金伯利岩体的赋存特征,岩脉呈现北东东方向,岩管主要呈现北北东方向。
54矿产资源M ineral resources湖南省桃源县金矿成矿地质特征及找矿方向探讨曾文辉,向 华,张晓颖,冷 飞(湖南省地质矿产勘查开发局四一三队,湖南 常德 415000)摘 要:桃源县位于湖南省金腰带(雪峰山-幕阜山地区)中段。
本文通过分析桃源县金矿地质背景和成矿地质条件,认为青白口系五强溪组、马底驿组和小木坪组板岩、粉砂质板岩、砂质板岩为主的岩性有利于金矿的富集,断裂破碎蚀变带和层间滑动剪切带是矿体的控矿构造。
本文在总结了该区金矿找矿标志的基础上,划定了找矿远景区,并探讨了该区金矿找矿方向。
关键词:桃源县;金矿;成矿地质条件;找矿方向中图分类号:P618.51 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)07-0054-3收稿日期:2021-04作者简介:曾文辉,男,生于1987年,汉族,湖南娄底人,本科,地质调查与矿产勘查工程师,研究方向:矿产勘查、地质调查等。
金矿是经济发展急需、市场前景好的矿种,桃源县及其周边地区是湖南主要产金地,加强桃源县金矿成矿地质特征的研究,对进一步摸清桃源县域内金矿资源储量家底、科学开发利用该区金矿资源、促进地方经济发展有重要的意义。
1 地质背景1.1 大地构造桃源县位于湖南省金腰带(雪峰山-幕阜山地区)中段,该区经历了武陵期、雪峰期、加里东期、印支期、燕山期、喜山期等多次构造运动漫长的历史发展阶段,从中元古界至第四系均有分布,以中、新元古界为主。
多组构造体系的相互迁就、利用、改造和复合,形成极其复杂而又有规律的构造格架,控制了本区金锑钨等多金属矿产的形成。
1.2 区域地层工作区域内除二叠系、三叠系、侏罗系缺失外,青白口系小木坪组(Qbx)、马底驿组(Qbm)、五强溪组(Qbw)、震旦系(Z)、寒武系(∈)、奥陶系(O)、志留系(S)、泥盆系(D)、白垩系(K) 第三系(E)、第四系(Q)均有分布。
桃源县及邻区金矿产于青白口系小木坪组(Qbx)、马底驿组(Qbm)、五强溪组(Qbw)地层中。
湖南金刚石原生矿找矿工作与方向的再思考2010-06-21 | 作者:董斌| 来源:国土资源情报| 【大中小】【打印】【关闭】摘要:扬子地台的金刚石原生矿找矿工作一直为世界金刚石学界所关注。
湖南的金刚石原生矿勘查与研就工作起步早、难度大,但至今未取得重大突破。
本文从湖南金刚石找矿所做的主要工作与取得的主要成果、原生矿成矿地质背景以及找矿存在的主要问题与工作难度出发,以湖南具有找到金刚石原生的矿床远景为基础,对找矿方法、思路与方向提出了积极的建议。
关键词:湖南原生矿金刚石钾镁煌斑岩找矿远景区一、湖南金刚石找矿所做的主要工作与取得的主要成果湖南的金刚石找矿工作从1954年4月开始,至今已逾半个多世纪。
找矿工作大致经历了金刚石砂矿普查勘探阶段(1954一1964年)、第一轮原生金刚石矿普查阶段(1964一1984年)、中外合作及科研与生产相结合的原生金刚石矿找矿研究阶段(1985年至今,可以视为第二轮原生金刚石矿普查)等三个阶段。
工作面积%721平方公里,砂矿选矿点139个,原生矿普查地区66个,探明金刚石砂矿区4个发现[1]。
取得的主要成果概括以下几方面。
(1)经过4年的普查勘探,1958年3月提交了《湖南省常德县丁家港矿区及桃源县桃源矿区金刚石砂矿地质勘探最终报告》,探明金刚石储量61.4万克拉,填补了我国金刚石储量的空白。
1959年,国家据此建设了我国第一座金刚石矿山—601矿。
经过艰苦的普查工作,1964年又找到了沉陵窑头和黔阳安江地区两处砂矿基地,并分别提交了砂矿勘探报告及丁、桃矿区阶地和小型细谷砂矿补充勘探报告。
至此,沉水主流四个砂矿区共探明金刚石储量74.3万克拉,取得了令人瞩目的丰硕找矿成果。
1970年4月,我国第一颗人造地球卫星发射成功,其中使用的金刚石就是沉水流域采出的。
(2)在第一轮金刚石原生矿普查工作中,通过对区域金刚石成矿地质条件和金刚石及其指示矿物特征的分析与研究,并对有金刚石及其指示矿物出土的异常区进行的解剖评价工作,揭示了沉江砂矿金刚石来源的多源多期性。
对扬子地台原生金刚石找矿的五点建议作者:董和金来源:《国土资源导刊》2012年第01期扬子地台沅水流域金刚石的发现已有几百年的历史。
建国后自1954年组建了中南地质局413队开始沅水流域金刚石砂矿的勘探,先后勘探了安江、沅陵窑头、桃源及丁家港等四个砂矿床,获得了金刚石砂矿储量111188克。
为实现湖南省十二五期间金刚石原生矿找矿有重大突破,提出如下粗浅建议:1 树立信心树立信心是新一轮金刚石原生矿找矿工作思想的基础,有信心才有动力和努力方向。
湖南在扬子地台(沅水流域和澧水流域)能否找到金刚石原生矿呢?答案是肯定的。
原因有以下几点:(1)扬子地台是克拉通地块,具备相对稳定的古老结晶基底:具有形成金刚石所需岩石圈的厚度(大于150km—300km之间);(2)扬子地台有多条北西向和北东向深大断裂通过,为幔源金刚石岩浆提供了上升通道;(3)在沅水流域探明了三个地段四个金刚石砂矿(自上而下有黔阳新庒垅砂矿,沅陵窑头砂矿,丁桃地区—常德丁家港砂矿和桃源砂矿),探明金刚石砂矿储量111188克。
其中在新庒垅、托口、丁家港等地见到十几—几十克拉旳大颗粒金刚石;(4)在沅水流域和澧水流域发现多处金刚石和伴生矿物分布集中的综合找矿信息地区;(5)在新庒垅、丁家港等地区发现大量基性超基性岩体;(6)有低缓航磁异常分布。
树立信心一方面要有充足的找矿地质条件和正确科学判断,另外一方面要有政策和资金支持。
前一个时期,金刚石原生矿找矿立项,往往在专家评审阶段就被否决。
这是为什么?一方面原因是专家们对寻找原生金刚石矿的难度、持久性缺乏了解,另一重要原因是金刚石没有列入导向矿种,审查时必然遭否决。
因此,建议将金刚石找矿列为找矿勘查的导向矿种,同时把金刚石找矿纳入矿调、风险勘查矿种范畴,在政策上和资金上给予足够支持。
2 选好重点突破的靶区金刚石砂矿和金刚石出土点多而广,具有多源性。
为选区确定工作重点增加难度,也带来了更多的机遇。
矿2006 年床地质第 25 卷 增刊MINERAL DEPOSITS湖南原生金刚石成矿地质背景及找矿方向∗Metallogenic geological setting and prospecting targets of primary diamond deposits in Hunan Province 董 斌,陈明珊,肖湘辉415000)(湖南省地质矿产勘查开发局四一三队,湖南 常德DONG Bin, CHEN MingShan and XIAO XiangHui(No. 413 Geological Party, Hunan Bureau of Geology and Mineral Exploration, Changde 415000, Hunan, China) 摘 要 湖南省西北部地区,位于城步-桃江-宁乡-浏阳板块俯冲带的上盘,武陵-雪峰-加里东期弧形构造带展布其中,金刚石出土星罗棋布,具有形成金刚石原生矿的生成条件和找矿前景。
文章认为湖南金刚石寄 主岩的形成与古俯冲作用有关,近期(印支期—燕山期) 、近源(金刚石及其指示矿物相对富集区的补给源区几 十千米范围内)应是湖南原生金刚石找矿的主攻方向。
关键词 成矿地质背景;古俯冲带;金刚石;钾镁煌斑岩;找扩方向;湖南湖南金刚石矿产勘查工作断续历经 50 余年的时间,已探明中小规模金刚石砂矿床 4 个,但原生金刚 石矿产勘查至今没有取得突破。
笔者在归纳总结前人工作和研究成果的基础上,结合最近几年资料开发和 综合研究的新进展,拟重点根据古俯冲作用成矿,探讨在古俯冲作用影响区域内,运用新的找矿思路优选 找矿靶区、确定找矿方向。
1 湖南具有形成金刚石寄主岩的地质条件对于扬子地台 (湖南) 原生金刚石矿的成矿地质条件, 很多专家、 学者都提出过不少的论据进行论证。
研究表明,湖南具备形成金刚石寄主岩的地质条件,并且也有含金刚石的寄主岩的产出。
因此,湖南赋存 具有工业价值的金刚石原生矿应该是勿容置疑的。
归纳起来主要有以下几个方面: (1)湖南具备相对稳定的古老结晶基底。
湖南大部分地域为扬子地台边缘活动带,属 P 型克拉通, 有利于钾镁煌斑岩型金刚石原生矿的形成(图 1) 。
(2)湖南具有形成金刚石的岩石圈厚度。
根据深部地球物理资料,湖南西北部绝大部分地区,无论 现代还是古代岩石圈厚度均在 150~300 km 之间。
这种稳定性高、刚性强、厚度大的岩石圈,有利于深地 幔中金刚石的生成、生长和富集。
镇远马坪、湖南宁乡、湖北大洪山钾镁煌斑岩的发现得以证实,该区有 利于钾镁煌斑岩形成的大地构造环境。
(3)湖南岩石圈断裂发育,其与地壳或基底断裂交汇处,幔源基性-超基性岩、火山岩及煌斑岩、乃 至钾镁煌斑岩成群成带分布。
(4)湖南已有大量金刚石及其指示矿物出土,而且具有多源多期及自己特有类型的特点。
湖南的金 刚石以Ⅰa 型为主,其包体矿物组合 P、E 型平分秋色,而且具有独特的混合型(P+E)包体矿物组合。
湖 南的金刚石应有自己的来源。
∗本文得到国家地调科研项目《扬子地台金刚石找矿方向研究》 (200110200022)的资助 第一作者简介 董 斌,男,1965 年生,高级工程师,413 队总工程师,长期从事地质找矿勘查与研究工作。
338矿床地质2006 年2 古俯冲作用与湖南金刚石寄主岩的关系n扬子地台钾镁火山岩 Nd、Sr、Pb 同位素组成研究表明,这些岩石源于不同的古老地幔源区,各有不 同的复杂演化历史,而且不相容元素的交代作用(通过地幔流体,C-H-O 体系)已被卷入地幔。
Sr、Nd 同位素研究说明被隔离和交代的地幔可以在岩浆发生前维持很长的一段时间。
对扬子地台钾镁火山岩研究 表明,其地幔源区是亏损的,并且同位素与 MORB(大洋中脊玄武岩)或 OIB(洋岛玄武岩)相似。
金伯 利岩、钾镁火山岩作为大陆板内的产物,其源区要求在大陆下的地幔岩石圈具有与 MORB、OIB 相类似的 同位素组成特点,很可能是通过俯冲作用来实现的。
所以,扬子地台的钾镁火山岩(或金伯利岩?)的产 生、 发展、 演化与中元古代早期-晚元古代大规模拉张、 裂解和碰撞所产生的俯冲作用有着密切的关系 (图 2o) 。
n地质矿产部宜昌地质矿产研究所, 湖南省地质矿产局 413 队. 1997. 湘西地区原生金刚石矿找矿方向和靶区优选项目研究报告. o湖南省地质矿产局物探队. 1991. 凤凰-茶陵地学断面及湖南省深部地质地球物理综合研究.第 25 卷增刊董斌等:湖南原生金刚石成矿地质背景及找矿方向339湖南金刚石包体矿物组合类型橄榄岩型(P 型)和榴 辉岩型(E 型)平分秋色,较高比例 E 型金刚石包体矿物 组合的出现,反映了地壳物质(陆壳、洋壳)参与上地幔 循环作用强度大。
特别是沅水砂矿金刚石中相当普通的混 合型(P+E 型)包体组合的发现,充分说明湖南金刚石不 像南非 Kaapvaal 克拉通的金刚石是在 P 型、 E 型两种截然 不同的环境中形成的,而是在一种“混沌”状态、高度不均 一性的条件下形成的。
推测只有俯冲作用才能实现这样的 条件。
通过对扬子地台大约 160 颗金刚石碳同位素组成的测 量可以看出(图 3) :扬子地台金刚石碳同位素分布频带相 当宽,不同类型金刚石的碳同位素组成差异明显,反映了 金刚石结晶源区碳同位素组成的不均一性,标志着是在分 馏作用最弱的开放系统的岩浆库中形成。
由此可以推测扬 子大陆下上地幔岩石圈在金刚石形成时,经历过多期次、多阶段的复杂演化历史,碳同位素的变化很大程 度上取决于与俯冲作用有关的地壳物质参与到上地幔再循环作用。
上述现象与分析表明,湖南金刚石寄主岩的形成与城步-桃江-宁乡-浏阳弧形古俯冲带密切相关。
3 找矿思路与找矿方法3.1 找矿思路 湖南金刚石原生矿找矿以往都是运用重砂法、地质观察法沿河沿沟索源,对成矿地质背景和金刚石及 其指示矿物形成的综合分析研究不够,方向、目标不十分明确,往往舍近求远。
笔者认为,湖南金刚石原340矿床地质2006 年生矿勘查工作,在找矿方向上,应重点放在城步-桃江-宁乡-浏阳古俯冲带上盘的江南台隆上;在找矿 类型上,应主攻钾镁煌斑岩型金刚石原生矿;在成矿期上,应主攻印支期-燕山期;在找矿方法上,应在 重砂测量的基础上,充分运用物、化探和遥感等新技术、新方法;在找矿标志上,注重褐铁矿化、硅化、 碳酸盐化和负地形的工作。
(1)湖南金刚石原生矿找矿应在向西北-北倾斜插入地幔的城步-桃江-宁乡-浏阳弧形古俯冲带 上盘,受鄂湘黔、湘桂、黔湘赣以及常德-安仁岩石圈断裂影响的区域内展开。
(2)湘西经雪峰运动以后才开始克拉通化,地台逐步趋于稳定,地幔金刚石开始生成、生长(金刚 石在地幔中生长期需 5~10 亿年) 。
印支期-燕山造陆和断块运动有利于原有深断裂继续深切、拉张,为含 矿岩浆活动提供了良好的构造空间。
湘西地区中、新生界红层普遍含金刚石及其指示矿物,已表明印支— 燕山期是主要成矿期。
因此,湖南金刚石成矿虽具有多期性,但应把印支期-燕山期的金刚石原生矿找矿作 为主攻方向(兼顾其它期次,包括加里东期、海西期,甚至雪峰期) 。
(3)大量的勘查和研究工作已经证实:湖南已形成了若干金刚石及其指示矿物相对富集区,而且已 发现了不少具有近源指示作用的表面特征,尤其是通过对铬铁矿、火山微球粒的研究,已发现其具有近源 指示意义。
因此,湖南原生金刚石找矿工作要突出金刚石本身的指示作用。
4 个金刚石砂矿区以及其它金 刚石及其指示矿物相对富集区的补给源区数十千米范围内形成的异常要特别引起重视,重点解剖。
同时还 要进一步加强对具近源指示作用的铬铁矿、火山微球粒的研究。
(4)根据基性、超基性岩抗风化能力较弱的特点,以及世界原生金刚石找矿经验,湖南原生金刚石 找矿工作要高度重视对补给源区具圆形-椭圆形特征的负地形区域的勘查评价工作。
3.2 找矿方法 现代水系重砂法对单式线状扩散场开展金刚石原生矿找矿工作可能比较有效。
但在影响金刚石指示矿 物分布格局中有一些因素,如第四系覆盖区、指示矿物复式面状扩散场等,依靠地质观察法、水系重砂法 追索可能无能为力。
因此,物化遥工作就显得格外重要。
要开展大范围高精度航空磁测,在航磁异常区及 金刚石指示矿物异常区,配合开展化探、地面磁测、遥感测量工作。
对重点异常区(点)可直接利用钻、 井、槽探工程揭露、解剖,以点带面,重点突破。
4 找矿方向根据古俯冲作用与湖南金刚石寄主岩的形成密切相关的观点,并综合考虑大地构造条件、岩浆岩产 出以及金刚石及其指示矿物分布等因素,笔者认为以下区、点可以作为湖南(湘西北地区)今后开展金刚 石原生矿找矿工作的重点成矿远景区和首期优选的找矿靶区: (1)靖州-会同-洪江(含凤凰黄合云)重点成矿远景区 地妙,会同棉花坪,安江偏坡,凤凰黄合云。
(2)常德鼎城-桃源重点成矿远景区 东山峰南北镇。
(4)宁乡-桃江重点成矿远景区 该区首选找矿靶区有 2 个:宁乡夏铎铺,桃江响涛源。
参 考 文 献 略该区首选找矿靶区有 4 个:靖州坳上、该区首选找矿靶区有 2 个:常德鼎城港二口,桃源匡管岭。
该区首选找矿靶区有 2 个:石门上五通,慈利五里溪-(3)石门上五通-东山峰重点成矿远景区。