金刚石原生矿普查方法述评

1、金刚石原生矿普查方法述评周国祺, 曾杜玲(上海师范大学 城市与旅游学院, 上海 200234)摘要: 总结当代找矿经验, 以地质观察研究为基础, 以重砂法为主要手段, 辅以物化探和大样选矿直接寻找金刚石的综合方法, 基本是切实可行的关键词: 金刚石; 金伯利岩; 钾镁煌斑岩; 普查方法中图分类号:P 622+ . 1文献标识码:文章编号: 100025137 (2001) 0320085204A金刚石, 俗称钻石, 具工业价值的金刚石原生矿有两种类型, 金伯利岩和钾镁煌斑岩1 , 它们是偏碱性的超基性岩, 产状分脉状和筒状两种, 具工业价值的均呈筒状因其在地球上数量少、出露面 积小 ( 直径一

2、般100 200m )、蚀变强, 多因风化而不易识别, 较难寻找, 在普查方法上有一定的特 殊性目前世界上普查金刚石原生矿的方法, 主要有地质法、采大样直接找金刚石法、重砂法、地面物 探法、航空测量法和化探法6种, 据笔者分析, 各国在普查时, 总是结合工作区的具体地质条件, 有顺序地选用其中的几种方法1地质法前苏联通过对西伯利亚的地质条件的研究, 认为与盛产金伯利岩的南非极为相似, 从而在西伯利亚开展找矿并取得成功, 开创了区域地质类比法寻找金伯利岩的先例2 金刚石原生矿具有成群、成带出现的特点, 因而当某区找到第一个原生矿, 并在初步弄清原生 矿与构造的关系后, 用地质法进行构造追索, 可

3、直接找到另一些金刚石原生矿必须指出, 由于金刚石原生矿是地球上十分稀少的岩石类型, 一般规模小且复杂多变, 在一个 盲区想用地质法去发现原生矿尚无先例2采大样直接找金刚石法对成矿远景区或有金刚石出土的河流, 分段采控制大样, 探寻区内有无金刚石及典型伴生矿物此法对新区普查是一种有效的战略措施, 河南中部第一颗金刚石就是用此法找到的, 湖南、贵收稿日期: 2001204211作者简介: 周国祺 ( 19362) , 男, 上海师范大学城市与旅游学院副教授; 曾杜玲 ( 19562) , 女, 上海师范大学城市亚水系重砂普样品间距5 15km , 不管采样体积多少, 但须确保样品重量 ( 跳汰后&

4、lt; 4mm 的精矿)10 30k g 上述两种采样方法在发现金刚石或伴生矿物后再加密采样笔者认为, 采样方法的选定, 应根据气候、地貌条件而定: 在气候干旱、地表水系不发育的准平 原化地区, 采用地表土壤方格网重砂法, 如南非、坦桑尼亚等; 在气候湿润、地表水系发育的丘陵山 地, 多采用水系重砂法; 在半干旱区, 地面河网稀疏且分水岭宽平, 单靠水系采样又达不到全盘控制时, 则上述两种方法可结合使用4地面物探法世界上第一个金伯利岩虽远在1870年就已发现, 但用物探法普查金伯利岩直到第二次世界大战后才开始普查方法有: 地面磁法、电法、高精度重力测量、放射性法和卡帕测量(1) 地面磁法金伯利

5、岩一般均含磁性矿物有200 200×10- 6 电磁单位cm 3 的磁化率, 方法试 验表时, 1» 5000的地面磁测, 金伯利岩的发现率可达85% , 漏掉的只有直径为54m 或更小的岩体 我国辽宁南部, 1972年发现金伯利岩体, 到1982年共发现了103个金伯利岩体, 1983年以来, 找矿一 度滞缓, 在采用高精度地面磁法后, 于1992年10月发现3个隐伏的金伯利岩体3 ( 2)电法金伯利岩普遍显示低电阻率的特点扎伊尔采用20m 和40m 电极距测得一个400×600m 的金伯利岩体我国山东、辽宁的金伯利岩, 绝大部分具低电阻反映(3) 高精度重力测

6、量金伯利岩与围岩之间存在密度差是重力测量的物理前提(4) 放射性测量 我国辽宁某些金伯利岩筒放射性强度为20 40, 强度不高, 但规律明显, 与5航空测量法( 1) 航空目测金刚石原生矿因蚀变和风化常形成圆形或椭圆形负地形1990年4月地质学家Cr菲普克乘直升机飞越加拿大西北部“波因特”湖上空, 发现该湖边缘具岩筒外形, 推测湖下是隐 伏金伯利岩筒, 1991年10月经钻探而被验证, 揭开了加拿大蕴藏有丰富的金刚石资源的秘密4 ( 2) 航空磁测航空磁测比地面磁测快而经济雅库特地区试验表明, 普查金刚石原生矿以1:2. 5万比例尺, 50 100m 飞高和250m 测距效果最佳(3) 航空摄

7、影测量俄罗斯及坦桑尼亚的金伯利岩筒在航片上的轮廓清楚, 并以此而找到许多 金刚石原生矿, 航摄找矿的实践证明, 1» 1万 1» 1. 5万比例尺航片对判读金伯利岩最适宜; 当比例尺为1» 2. 5万或更小时, 岩筒与其他景物很易混淆; 然而当比例尺大于1» 5千时, 则岩筒的轮廓又变 得模糊不清了航空测量法共有三种手段, 其中以航空磁测效果最好, 使用最多6化探法非洲、西伯利亚和我国的金伯利岩, 及美国的钾镁煌斑岩的试验表明, 金刚石原生岩体一般均含有某些特征元素, 其中 C r, N i, T i 和 N b 含量偏高, 具有化学探矿前提7普查方法评

8、述我国发现金刚石原生矿的省份计有辽宁、吉林、山东、山西、贵州和湖南等6省, 其中有工业价值的仅辽宁和山东两地金刚石成矿远景区包括华北地台、扬子地台和塔里木地台, 总面积约占中国 的一半, 其中多数地区未系统、深入开展金刚石找矿工作5 , 说明金刚石原生矿普查工作任重而道远因此, 总结普查方法, 评述各种找矿方法的使用前提及其有效性, 具有现实意义(1) 普查方法只能根据各找矿地区的地质、地貌、地球物理化学条件而定学习国内外经验, 最 重要的是研究他们运用某种找矿方法取得的效果的原因, 切不可千篇一律, 生搬硬套(2) 地质法是普查金刚石原生矿的基础地质类比法可帮助选择成矿远景区; 在原生矿发现

9、初期, 高精度的地质路线追索可使用在基岩露头较好的地区; 但是, 在一个找矿范围较大的盲区, 想用 地质法直接找矿往往是徒劳无益的(3) 对面积较大的成矿远景区, 使用采大样直接找金刚石的方法, 可起到探索“敌情”和缩小找矿范围的作用, 但应注意分析、判别次生储矿层在普查中的干扰作用( 4) 以寻找金刚石的典型伴生矿物为主要目的的重砂法, 是最基本、最有效的普查方法我国 从50年代末已全面转入原生矿找矿阶段, 但是用的是地质法, 未获成功, 1964年推广重砂法, 次年相 继在贵州和山东找到了原生矿在我国东、中部湿润、半湿润丘陵、山地, 应采用水系重砂法, 在西部 干旱、半干旱或地形平坦地区,

10、 应考虑使用地表土壤方格网重砂法或两种采样方法结合使用(5) 航空测量法, 特别是航磁法, 速度快、经济、技术效果好, 可大面积用于金刚石原生矿普查根据国外动态, 遥感技术应用已提到议事日程( 6) 地面物探, 一般只施测于重砂法和航磁法所圈定的小范围异常区初查阶段, 重砂法特别 重要, 当进入详查阶段, 普查目标不是一组 (或一群) 岩体而是单个岩体时, 特别是第四系覆盖区, 地参考文献:12345李娅莉, 薛秦芳宝石学基础教程 M 北京: 地质出版社, 1995鲍布利耶维奇 A , 等西伯利亚金刚石 M 北京: 中国出版社, 1963辽宁新发现大型含金刚石岩体 J 中国宝石, 1993 (

11、2) 张培元中国金刚石找矿有重大进展张培元加拿大金刚石勘查的重大突破 J 中国宝石, 1995 (4) 张培元中国金刚石矿床 J 中国宝石, 1996 (3) A Comm en t on the M ethods of Reconna issan ce Surveyf or D iam on d Pr ima ry D epo s itZHOU Gou2q i, ZEN D u2lin(Co llege of C iy t and Tou r ism , Sh angh a i T each e r s U n ive r sity, Sh angh a i 200234, C h ina)

12、A bstra c t: A m e thod w h ich can se rve a ll th e va r ied geo log ica l cond it ion s in d iam ond s reconna issance su rvey h a s no tye t been found. T h e on ly w ay fea sib le is to choo se seve ra l m e thod s and em p loy th em in sequence acco rd ing to th e f ie ld rea lity. T h e au tho

13、 r s recomm end summ a r izing th e p re sen t day exp e r ience in d iam ond exp lo ra t ion a un if ied p rog ram e s2 tab lish ed on th e fo llow ing m e thod. U sing f ie ld ob se rva t ion a s ba sis, adop t ing h eavy sand m e thod a s m a in m ean s, sup 2 p lem en ted by geop h y sica l and geoch em ic