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闪光的梦想

——解读《全国金刚石找矿总体方案》

来源:国土资源报 作者:高慧丽 程忠富 武 玲 发布时间:2014-03-06
  我国金刚石矿产资源保有储量仅相当于世界的0.1%

  我国金刚石保有储量的95%为金伯利岩型金刚石原生矿床

  我国有金刚石储量的原生矿主要见于华北地台的沿郯庐断裂地区

  新一轮金刚石找矿力争在辽宁、山东、安徽、江苏、湖南、广西等地实现突破

  金刚石,作为自然界最坚硬的物质,不仅是钻石的原生矿物,而且在冶金、地质钻探、机械、光学仪器等领域被广泛应用,是新能源、新材料、信息技术、空间技术等新兴产业的重要战略资源。近年来,随着钻石加工业以及新兴产业的飞速发展,对金刚石的需求也加倍增长,金刚石的勘查工作在许多国家积极进行。

  我国保有金刚石矿物储量仅相当世界金刚石储量的0.1%。与国外相比,金刚石仍然是我国目前紧缺的矿产之一,总资源储量逐年减少,不少矿山资源枯竭,保证程度严重不足。

  为推动我国实现金刚石找矿突破,中国地调局经过一系列论证研究,启动实施我国新一轮金刚石找矿,由南京地调中心牵头编制了《全国金刚石找矿总体方案》。近日,记者走访了《方案》编制负责人杨献忠。

  我国金刚石资源分布集中、品位偏低,但质量较好

  金刚石在全世界范围内的分布并不平衡,在我国也是这样。据杨献忠介绍,我国迄今虽有17个省(区)发现了金刚石,但只有辽宁、山东、湖南和江苏四省探明了储量,且主要集中在辽宁和山东两省。

  我国金刚石地质工作始于上世纪50年代,在湖南沅水流域首次发现了具有经济价值的金刚石砂矿;60年代中期在贵州东部、山东沂蒙山区找到了金刚石原生矿;70年代初在辽宁南部找到了规模较大、品位较高、质量较好的金刚石原生矿。1985年以后,虽然探明储量基本没有增长,但大力实施的金刚石找矿计划取得了重要突破:在辽宁东部发现两个含金刚石金伯利岩体;在山东小埠岭火山岩区发现金刚石和镁铝榴石;在安徽栏杆地区发现原生金刚石颗粒;在湖南桃源的钾镁煌斑岩中发现了金刚石;在西藏发现了含金刚石橄榄岩……“这些找矿发现,表明我国具备金伯利岩和钾镁煌斑岩两种类型原生矿的成矿地质条件。”杨献忠说。

  近年来,围绕金刚石主要成矿区进行的地质找矿工作,也取得了较大进展。安徽省宿州栏杆—褚栏地区先后在辉绿岩、橄榄玄武岩、火山角砾岩、玻基辉橄岩等不同基性岩中分别选出金刚石,累计数量已过200颗;在辽宁瓦房店地区发现了新的隐伏矿体,预计提交金刚石资源量100万克拉;在山东省蒙阴县常马庄、西峪和坡里地区发现3个金伯利岩带,具有扩大找矿效果的前景。

  “总的来说,我国金刚石矿产资源具有资源贫乏、分布集中、原生矿为主、品位偏低、质量较好等特点。”杨献忠说。据了解,全国保有金刚石矿物储量(B+C+D级)4179千克,折合2089.78万克拉。在保有储量中,金伯利岩型金刚石原生矿床储量占总量的95%以上,金刚石砂矿则仅占近5%。矿床规模以中、小型为主,规模最大的山东蒙阴王村大型矿保有矿物储量仅65.79千克,与世界大型矿床仍无法相比。尽管矿床规模小、品位偏低,但我国金刚石产品质量总体较好。湖南、辽宁、山东金刚石砂矿的宝石级金刚石依次占总量的60%、50%和30%,著名大颗粒金刚石多发现于山东,且晶体完整度相对较好。

  华北、扬子、塔里木三大克拉通具有形成大型金刚石矿成矿地质条件

  我国金刚石矿多出露于与深大断裂有关的地带,分布在地台与地槽衔接处、地槽褶皱系中及地台内部。纵观我国金刚石找矿,在上世纪50年代初的找矿目标是河流中的金刚石砂矿;在80年代~90年代前期,主要以找原生矿为主。经过半个世纪的勘查,我国含金刚石的金伯利岩主要见于华北地台、扬子地台、塔里木地台。其中,有金刚石储量的原生矿主要见于华北地台的沿郯庐断裂地区,有金刚石储量的砂矿主要见于华北地台的沿郯庐断裂地区、扬子地台的雪峰古陆地区。

  杨献忠告诉记者,专家们在总结研究我国50多年金刚石勘查资料和找矿经验的基础上,结合已经取得的找矿成果,一致认为我国的华北、扬子、塔里木三大克拉通都具备了形成大型金刚石矿床的成矿地质条件,相信只要加强找矿研究,合理部署,方法得当,一定会取得金刚石找矿重大突破。

  在我国东部绵延2400多千米的郯庐断裂,纵切华北克拉通、扬子克拉通、兴蒙—吉黑造山带和大别—苏鲁造山带四个大地构造单元的活动带,为金伯利岩浆或钾镁煌斑岩浆上升至地壳浅部提供了通道。沿郯庐断裂带已发现金刚石原生矿床、砂矿床和大量金刚石及其指示矿物。目前,在该带的辽宁瓦房店、山东蒙阴、江苏北部、安徽北部等地区相继发现金伯利岩型金刚石原生矿,在辽东桓仁、辽北铁岭、辽西葫芦岛以及鲁西地区发现了金伯利岩,在安徽中部及南部发现了钾镁煌斑岩型金刚石原生矿线索。

  塔里木地台具有与华北地台类似的大地构造特点,具有形成金刚石原生矿的基本地质条件。目前在巴楚台隆巴楚县发现24个金伯利岩岩筒, 其中4个已找到多颗金刚石,在其南侧的和田地区也找到多颗金刚石,为进一步找矿提供了线索。

  扬子地块具有以新太古代—早元古代变质杂岩系的结晶基底和中—新元古代变质沉积—火山岩系组成的过渡性基底(褶皱基底),晚新元古界、震旦系—中三叠统的海相连续沉积盖层和上三叠统—新生界的陆相连续沉积盖层构成的“双基双盖”结构。在扬子地台新元古界花山群砾岩、早震旦世长安组砾岩(含火山碎屑的冰水沉积物)、泥盆纪砾岩、中生代沉积岩、第四纪堆积物等不同时期的沉积物中发现有金刚石的次生源。

  新一轮金刚石找矿瞄准5大战略选区、8大突破区

  根据《方案》,新一轮金刚石找矿分全国性、重要成矿区带、重点勘查区、重要远景区、重点突破区5个层次开展。

  全国性战略选区研究,包括全国金刚石成矿地质环境预测研究和全国金刚石找矿信息数据库建设。围绕华北地台郯庐断裂带、华北地台太行山断裂带、扬子地台雪峰古陆区、塔里木地台区、鄂尔多斯古陆,评价重要或典型的超铁镁质岩体的形成时代、构造背景、成矿环境、含矿性等;总结已发现的金刚石及指示矿物的来源,建立其与超铁镁质岩体之间的时空联系;在对成矿条件分析的基础上,结合地、物、化、遥、重砂等资料,对全国范围具有类似条件的地区进行剖析和预测。

  区域性战略选区研究,围绕4个选区进行。华北地台郯庐断裂带,查清典型含金刚石母岩岩管的分布规律,圈定金刚石找矿靶区;华北地台太行山断裂,以金伯利岩型金刚石原生矿为重点,对区内金刚石出土点产出赋存、空间分布规律及其航磁、地磁异常的关系等开展综合研究,提出具有找矿潜力的远景预测区;扬子地台雪峰古陆及邻区,厘清区内典型钾镁煌斑岩及类似岩体的时代、成因及形成的构造背景,总结已发现的金刚石及指示矿物的来源,并建立其与钾镁煌斑岩或类似岩体之间的时空联系,圈定金刚石找矿靶区;塔里木地台,根据指示矿物及相关深源矿物组成成分特征等,推断分析金刚石成矿地质条件,判断找矿方向,追索原生矿。

  重点勘查区战略选区研究,选定辽宁丹东—吉林集安、铁岭地区,山东泰沂山地区,安徽蚌埠—江苏盱眙地区,湖北大洪山地区,广西大瑶山地区,开展资料二次开发与靶区优选、重点勘查区成矿规律研究与靶区优选;研究金刚石母岩分布规律与岩石学特征。

  重点勘查区远景调查,围绕辽宁瓦房店—登沙河地区、山东蒙阴—郯城地区、安徽宿州—江苏新沂地区、湘西—黔东—桂北地区开展基础地质调查和矿产远景调查,拟新发现金伯利岩异常区38处,圈定金刚石找矿靶区20余处,新发现金刚石矿产地10余处。

  在辽宁瓦房店外围及深部,山东蒙阴西峪、郯城小埠岭,安徽宿州栏杆,江苏徐州塔山,湖南桃江筑金坝,贵州镇远—施秉—黄平和广西融安大坡—泗顶等8个地质资料较丰富、成矿条件较好的地区,开展调查评价,重点突破,新发现一批原生金刚石产地,提交一批金刚石资源量。

  相关链接

  世界金刚石矿产资源储量较多的国家有澳大利亚、扎伊尔、博茨瓦纳、南非和俄罗斯等。其中,澳大利亚是世界上金刚石最大的生产国,年产量达4350万克拉。世界金刚石总产量的20%用于收藏和首饰,但其价值相当于工业金刚石价值的5 倍。

  全球金刚石资源具有以下特点:

  (1) 地理分布不平衡。世界上仅有39 个国家和地区找到了金刚石矿床或矿苗,其中具有经济价值金刚石矿床的国家和地区共22 个,探明储量约39. 97 亿克拉。但分布很不平衡,仅扎伊尔一国储量就达10亿克拉,占世界储量的26% 。

  (2)矿床类型多样,规模不一。金刚石矿床按成因可以分为原生矿床和次生矿床。原生金刚石矿床包括金伯利岩型和钾镁煌斑岩型两种;次生金刚石矿床有沉积砂矿和滨海砂矿以及前震旦纪古砂矿等。大型矿床,如扎伊尔的巴克万加砂矿,储量达4亿克拉,约占世界金刚石砂矿总储量的47%;博茨瓦拉的奥拉帕原生金刚石矿床储量达1.5 亿克拉,约占世界原生金刚石矿床总储量9%。

  (3)工业级金刚石多、宝石级金刚石少。自开采以来,工业级金刚石占70% ,宝石级金刚石只占30%。许多金刚石矿床都是工业用金刚石含量高,宝石级金刚石含量低。如世界第二大金伯利岩筒—博茨瓦拉的奥拉帕岩筒,金刚石储量达1.5亿克拉,但宝石级金刚石仅占15% ;当然也有少数金刚石矿床如西澳大利亚钾镁煌斑岩型原生金刚石矿床,宝石级金刚石可占60%左右。