矿床的部分保存

矿床形成后受到后期显著的改造和破坏,致使矿床完整性受到破坏,结果只保留了矿床的一部分。在这种情况下,经过详细研究,仍可认识出矿床的类型及其环境。

矿床被部分破坏,主要是两类原因。一类是地表矿床形成后受大地构造和区域构造影响,向地壳深部转移,遭受高温高压下的变质作用,包括混合岩化等,使矿床受到显著改造。这一类成因的实例还不多见。另一类是产在地下一定深度,随地壳局部上隆而使矿床暴露地表,经受风化剥蚀,部分矿体剥蚀掉,部分矿体得以保留,如江西西华山钨矿和安徽凹山铁矿(图5-10,5-11)。以内蒙古白云鄂博矿床为例,从这个矿的主矿、东矿剖面分析,以及矿体南侧水系中发现的大量坡积、洪积的矿砾,都表明其原有矿体头部已被剥蚀(图5-13),说明矿床的原有储量是超过现存储量的。

图5-10 西华山-漂塘地区含钨花岗岩与矿脉产出关系图(据杨明桂等,1984,原图简化)

图5-11 凹山铁矿床地质剖面图

图5-12 金顶铅、锌矿地质简图(据云南地质三队,1984)

著名的云南兰坪金顶铅-锌矿床处在陆相盆地的局部隆升区,矿体顶部受到剥蚀,现已知探明铅和锌金属量约15Mt。据覃功炯等(1991,1994)测算,已被剥蚀的金属量(铅+锌)约6Mt,预测深部尚有铅、锌金属量约1Mt,这样,矿床的原有总储量应为22Mt(图5-12)。

澳大利亚著名的BrokenHill铅锌矿,据矿山公司地勘处专家介绍,已经开采和保有的铅+锌储量***有45Mt,已被剥蚀部分的矿量约8Mt。

上述这三个矿床都是世界知名的超大型矿床,从对矿床地质的详细研究可知,其矿床原有储量规模都有大于现在的矿床规模。另外,也可据此开展区域地貌、气候、水文、风化机制和速率等研究,以便在矿床附近寻找被剥蚀的那一部分矿石。如白云鄂博,在主矿以南约10km,宽2~3km的范围内,沿着现代河谷,沉积有相当数量的洪积型Fe-REE矿砾,推断是主矿区和东矿区被剥蚀的矿石碎块受地貌-水文条件控制而向南迁移(冲积、洪积)的结果(图5-13)。

图5-13 白云鄂博矿床主矿地质平面及剖面图(据《中国铁矿志》,1993,有补充)

判断矿体被部分剥蚀及剥蚀量的方法有(以垂直的脉状或柱状矿体为例):

1)矿体及其顶缘的围岩已被剥蚀掉一部分。

2)按矿床垂直分带模型,分析矿头、矿腰、矿尾,判断其保存程度,其判断的标志包括矿物标型特征、元素地球化学分带、矿物流体包裹体成分和蚀变分带等。

3)原生矿床附近低凹处有其衍生的砂矿床,依据对砂矿矿物成分特征和矿量,来分析其原生矿床可能已被破坏的程度,甚至其被剥蚀的数量。这种方法对金、铁、金刚石、锡矿等有一定的效果。

矿床被部分破坏后,其储量将不同程度缩减。原是大型矿床,被破坏改造后成为中型或小型矿床;原为超大型矿床,被部分破坏后可能变为大型或中型矿床。总之,对现有矿床规模要历史地、辩证地加以分析,而不能就现状论现状。

一般暴露在地表的矿床都或多或少地受到破坏改造,矿床的完整性不再存在,关键是要研究和了解已被剥蚀了多少矿量,这些矿量何处去了,是分散消失了?还是又重新堆积在附近的某一个地段?这对于找矿和评价都有现实意义。

这里涉及到一个矿床规模和产出深部的极限问题,如果能从统计规律和成因机理分析中研究出每类矿床及每种矿产在一个单个矿床中的储量上限和深度上限,则可以作为参照系分析该类矿床经变化改造后的残余部分、剥蚀部分的数量。

俄罗斯的SafonovY.G.(1996)曾对热液型金矿作过统计分析,认为矽卡岩型金矿床的储量上限为100t,与火成岩体相伴生的含金石英脉型金储量上限为500t。而变质岩中剪切带型金矿床的储量可达到3000t或更多,其关键控制因素是具有深源富金岩浆和地壳中大型高渗透性构造带。

因此,对矿床储量极限、矿床品位极限、矿体长度、产出深度的统计等都是有意义的工作,进行这类工作应考虑下列问题:

1)按矿床类型分别作统计,以便于对比研究。

2)需要以发育完全、未受破坏且经详细勘查或经采矿的矿床为对比研究对象,这样可以获得较可靠的系统、完整数据。

3)在分析矿床储量和品位时,应注意防止人为虚拟因素的干扰,如扩大或缩小品位及其他可能出现的非科学因素。

4)术语、度量单位等技术上的统一与一致。