礦床的部分保存
礦床形成後受到後期顯著的改造和破壞,致使礦床完整性受到破壞,結果只保留了礦床的壹部分。在這種情況下,經過詳細研究,仍可認識出礦床的類型及其環境。
礦床被部分破壞,主要是兩類原因。壹類是地表礦床形成後受大地構造和區域構造影響,向地殼深部轉移,遭受高溫高壓下的變質作用,包括混合巖化等,使礦床受到顯著改造。這壹類成因的實例還不多見。另壹類是產在地下壹定深度,隨地殼局部上隆而使礦床暴露地表,經受風化剝蝕,部分礦體剝蝕掉,部分礦體得以保留,如江西西華山鎢礦和安徽凹山鐵礦(圖5-10,5-11)。以內蒙古白雲鄂博礦床為例,從這個礦的主礦、東礦剖面分析,以及礦體南側水系中發現的大量坡積、洪積的礦礫,都表明其原有礦體頭部已被剝蝕(圖5-13),說明礦床的原有儲量是超過現存儲量的。
圖5-10 西華山-漂塘地區含鎢花崗巖與礦脈產出關系圖(據楊明桂等,1984,原圖簡化)
圖5-11 凹山鐵礦床地質剖面圖
圖5-12 金頂鉛、鋅礦地質簡圖(據雲南地質三隊,1984)
著名的雲南蘭坪金頂鉛-鋅礦床處在陸相盆地的局部隆升區,礦體頂部受到剝蝕,現已知探明鉛和鋅金屬量約15Mt。據覃功炯等(1991,1994)測算,已被剝蝕的金屬量(鉛+鋅)約6Mt,預測深部尚有鉛、鋅金屬量約1Mt,這樣,礦床的原有總儲量應為22Mt(圖5-12)。
澳大利亞著名的BrokenHill鉛鋅礦,據礦山公司地勘處專家介紹,已經開采和保有的鉛+鋅儲量***有45Mt,已被剝蝕部分的礦量約8Mt。
上述這三個礦床都是世界知名的超大型礦床,從對礦床地質的詳細研究可知,其礦床原有儲量規模都有大於現在的礦床規模。另外,也可據此開展區域地貌、氣候、水文、風化機制和速率等研究,以便在礦床附近尋找被剝蝕的那壹部分礦石。如白雲鄂博,在主礦以南約10km,寬2~3km的範圍內,沿著現代河谷,沈積有相當數量的洪積型Fe-REE礦礫,推斷是主礦區和東礦區被剝蝕的礦石碎塊受地貌-水文條件控制而向南遷移(沖積、洪積)的結果(圖5-13)。
圖5-13 白雲鄂博礦床主礦地質平面及剖面圖(據《中國鐵礦誌》,1993,有補充)
判斷礦體被部分剝蝕及剝蝕量的方法有(以垂直的脈狀或柱狀礦體為例):
1)礦體及其頂緣的圍巖已被剝蝕掉壹部分。
2)按礦床垂直分帶模型,分析礦頭、礦腰、礦尾,判斷其保存程度,其判斷的標誌包括礦物標型特征、元素地球化學分帶、礦物流體包裹體成分和蝕變分帶等。
3)原生礦床附近低凹處有其衍生的砂礦床,依據對砂礦礦物成分特征和礦量,來分析其原生礦床可能已被破壞的程度,甚至其被剝蝕的數量。這種方法對金、鐵、金剛石、錫礦等有壹定的效果。
礦床被部分破壞後,其儲量將不同程度縮減。原是大型礦床,被破壞改造後成為中型或小型礦床;原為超大型礦床,被部分破壞後可能變為大型或中型礦床。總之,對現有礦床規模要歷史地、辯證地加以分析,而不能就現狀論現狀。
壹般暴露在地表的礦床都或多或少地受到破壞改造,礦床的完整性不再存在,關鍵是要研究和了解已被剝蝕了多少礦量,這些礦量何處去了,是分散消失了?還是又重新堆積在附近的某壹個地段?這對於找礦和評價都有現實意義。
這裏涉及到壹個礦床規模和產出深部的極限問題,如果能從統計規律和成因機理分析中研究出每類礦床及每種礦產在壹個單個礦床中的儲量上限和深度上限,則可以作為參照系分析該類礦床經變化改造後的殘余部分、剝蝕部分的數量。
俄羅斯的SafonovY.G.(1996)曾對熱液型金礦作過統計分析,認為矽卡巖型金礦床的儲量上限為100t,與火成巖體相伴生的含金石英脈型金儲量上限為500t。而變質巖中剪切帶型金礦床的儲量可達到3000t或更多,其關鍵控制因素是具有深源富金巖漿和地殼中大型高滲透性構造帶。
因此,對礦床儲量極限、礦床品位極限、礦體長度、產出深度的統計等都是有意義的工作,進行這類工作應考慮下列問題:
1)按礦床類型分別作統計,以便於對比研究。
2)需要以發育完全、未受破壞且經詳細勘查或經采礦的礦床為對比研究對象,這樣可以獲得較可靠的系統、完整數據。
3)在分析礦床儲量和品位時,應註意防止人為虛擬因素的幹擾,如擴大或縮小品位及其他可能出現的非科學因素。
4)術語、度量單位等技術上的統壹與壹致。