内蒙古金盆地区大型大理岩矿床发现、勘查过程及意义.pdf

-125-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2024中国科技信息 2024 年第 8 期科技工作石大理岩矿石，矿石工业类型为建材、化工用大理岩矿石。矿床的发现过程找矿突破前的资源状况和找矿思路的转变金盆大理岩矿探矿权在没有从金矿探矿权分立出来之前，该勘查区内主要找矿方向为金矿，并未注意到大理岩这种矿产资源。20122016 年，该区主要以金矿勘查为主，仅在勘查区的西部牛庆沟矿区探获一处小型金矿床，金资源量 4.43t，矿床平均品位 3.7210-6，在勘查区东部大理岩矿探矿权范围内圈定 5 处 AuWCuNa2O 综合异常范围，并发现 2 条与金成矿关系密切的辉绿岩脉，通过勘查并未取得实质性金矿找矿成果。总之，在勘查区东部经过多年大量的金成矿研究和勘查工作，并未在金矿勘查取得突出成果，转而在大理岩矿上却取得了较大的找矿突破，20152016 年的大理岩矿普查工作中圈定 2 条大理岩矿体，估算矿石量 655 万吨，达到中型规模，从而为项目下一步详查勘探打下了重要的基础，转变了后来的找矿思路，找矿方向由岩金转向非金属矿产，进而为探矿权人盘活了矿权，实现了矿产资源的充分利用。金盆大理岩矿的最初发现过程内蒙古金盆大理岩矿勘查项目是金盆岩金矿勘查过程中内蒙古金盆地区大型大理岩矿床发现、勘查过程及意义张红晨 边雄飞张红晨 边雄飞*山东省地质矿产勘查开发局第六地质大队张红晨（1987），女，硕士研究生，工程师，主要从事地质调查、自然资源勘查研究工作。通信作者：边雄飞（1986），本科，工程师，主要从事地质调查、自然资源勘查研究工作。图 1 金盆大理岩矿石图 2 矿石镜下照片（104）金盆大理岩矿床位于内蒙古察哈尔右翼中旗西南 40km处，地处察右中旗与卓资县交界处乌兰哈页苏木东南部，地理坐标为：东经 112 29 17 112 35 02，北纬 41 02 17 41 05 01。本区的大地构造位置处于华北陆块，区内地层属于华北陆块北缘的滨太平洋地层区、大兴安岭-燕山地层区、阴山地层小区，区内广泛发育中太古代高级变质岩系。金盆矿区内共发现 17 条大理岩矿体，共计探求矿石量 3 851 万吨，平均 CaO 品位为 53.05%，平均白度为96.05。矿床资源量规模巨大，矿石纯正、平均白度高，为内蒙古地区罕见的大型优质大理岩（方解石）矿床。本文系统梳理内蒙古金盆地区大型大理岩矿床的发现、勘查过程，总结找矿方法和成果，为今后的勘查工作提供相应的示范。金盆大理岩矿床概况金盆地区内主要地层为太古界乌拉山岩群哈德门沟岩组片麻岩组和桃儿湾岩组大理岩组，其中桃儿湾岩组大理岩组为含矿地层。区内构造以褶皱为主，核部为哈德门沟岩组，两翼为桃儿湾岩组。区内岩浆活动主要表现为片麻岩组的混合岩化作用。区内共圈定 17 条大理岩矿体，K6 K11 号为主矿体，占总资源量的 68.61%，走向控制最大长度 1 140m，倾向控制最大长度 485m，真厚度 2.06 42.42m，平均厚度5.75 10.24m，矿体形态呈似层状，矿体质量变化较均匀，内部少有夹石，少分枝复合，矿体形态复杂程度简单中等；矿体基本无构造破坏和岩脉穿插。通过勘查，区内共探获大理岩矿石量 3 851 万吨，CaO 平均含量 53.05%。矿石主要为方解石大理岩（见图 1 2），矿物成分主要为方解石，化学成分主要为 CaCO3。矿石自然类型为细晶-粗晶方解中国科技信息 2024 年第 8 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2024-126-科技工作的计划外项目。在金盆矿区实施金矿勘查的过程中，意外发现勘查区东部出露规模较大的大理岩基岩，该处大理岩主要成分为方解石，质地纯正、透光性好、具油脂光泽，相较勘查区内其他区域出露的白云石大理岩在外观上明显不同，通过进一步梳理填图成果，项目团队发现大理岩矿体赋存在乌拉山岩群桃儿湾岩组的大理岩组中，产状与地层一致，发育多条并列存在的矿体，推断该区存在储量可观的大理岩矿。为了充分肯定大理岩矿的品质和市场价值，通过取样测试手段了解其矿石性能，通过查阅资料和市场调研了解其用途。金盆大理岩矿主要矿物成分为方解石，纯度高、杂质少、白度高、重金属含量低、盐酸不溶物低、吸油值较低，具有很好的市场用途，大理岩矿是一种新型的多用途环保建筑基材，绿色环保，可做多种建筑建材原材料等。另外将质地纯正、无杂质的大理岩矿可作为重质碳酸钙的原料，可用于建筑、饲料、牙膏、橡胶、颜料、造纸、医用等高端行业，为国民经济发展起到促进作用。本着对国家资源的充分利用，主动建议探矿权人对大理岩矿进行勘查，在确定大理岩矿分布的范围内未发育金矿体的情况下，力争将大理岩矿作为矿区东部的主矿种。勘查过程中的技术与创新勘查工程及突破2016 年在继续开展矿区勘查工作时，正式将大理岩作为主攻矿种，金盆大理岩矿勘查项目全面系统的开展，勘查工作按照整体普查局部详查择优勘探的原则，进行总体工作部署，制定合理的勘查技术手段，分阶段实施。随后在2016 年开展普查工作，采用有效的槽探和钻探工程，圈定 2条大理岩矿体，达到中型矿产规模。20172018 年按政策规定合法地在探矿权范围内增加大理岩矿种，此后正式将大理岩矿探矿权从金矿探矿权中分立出来。经过近三年的努力，在内蒙古察右中旗金盆地区终于探获了大型优质大理岩矿床，矿床成因类型为区域变质型大理岩矿床，矿床赋存在太古代乌拉山岩群大理岩组中，呈似层状，矿体形态、产状受地层和褶皱构造双重控制（见图 3），矿石类型为细晶-粗晶方解石大理岩矿石。技术与创新金盆矿区找矿思路的转变实现了大型大理岩矿找矿突破，为革新找矿思路、丰富找矿模式、揭示成矿规律等方面提供了有力的支持。同时在工作中加强了对大理岩矿矿床成因的研究，详细查明其赋存特征和规模等。并且根据研究成果在探矿权内取得重大突破，填补了内蒙古地区大型大理岩矿勘查历史的空白，在找矿思路、成矿理论、找矿模式、找矿方法等方面总结形成了新方法。（1）改变找矿思路、找矿方法实现由小型金矿到大型大理岩矿的突破。矿产勘查的目的是以最小的投入获取资源利用的最大化，在此过程中地质技术人员的找矿思路和找矿方法起到了决定性作用，并且偶然因素和已知露头在一个矿床的发现中具有重大意义。内蒙古古克什克腾旗维拉斯托锂锡矿、黑龙江双鸭山西沟超大型石墨矿的发现对金盆大理岩矿的发现过程起到了很好的借鉴意义，项目团队在勘查过程中的丰富的找矿经验和职业敏感性决定了金盆大理岩矿床找矿突破的实现，避免了矿权的灭失和实现了资源利用的最大效益。（2）地质科研与实地勘查相结合，解决覆盖区找矿难度大的问题。金盆地区覆盖层厚，找矿难度大。搜集、总结该区的地质资料及实地踏勘调查认为，该区以变质岩为主，大理岩矿体均赋存在含石英大理岩中，区域背斜构造控制了区域变质岩及大理岩矿体产状，断裂构造及大规模岩体在该区显示并不明显，因此断定矿床成因类型为区域变质型大理岩矿床。（3）多种勘查手段综合运用，揭露矿体的空间分布规律。采用地质填图+地表槽探+钻探工程手段，辅助以样品测试手段，确定了矿体在走向及倾向上的连续性，并查明了矿体品质的稳定性，认为矿体与围岩的接触关系为整合接触，矿体与围岩在矿石结构构造上是一致的，矿物组成和化学组分与围岩存在差异。矿体形态、产状、厚度、化学组分及延长、延深均很稳定；矿石结构构造显示其原生特征，矿体规模主要受地层控制。（4）综合评价大理岩矿床。为了对大理岩矿进行综合利用，多批次采集不同种类样品采用多种分析手段，获取矿石的化学成分、白度、盐酸不溶物、硬度、吸油值、比表面积、重金属含量等物性特征值，对矿区进行了放射性检测，对大理岩矿石的用途起到了参考作用。勘查过程中的启示在项目实施过程中，项目团队始终是在自我否定与肯定中前进，在当时国内还没有相应的矿产勘查规范，相似的矿床稀少，所借鉴的理论和经验较少，非金属矿勘查跟金属矿勘查有很大的不同，主要体现在勘查理论和勘查方法上，非金属矿的勘查方法相对于金属矿少。矿区前期的勘查目的主要是以寻找金矿为主，勘查工作中的侧重点主要集中在金成矿条件研究上，因此要想查明大理岩矿体的数量、规模、分布范围，就必须采用适合大理岩矿的勘查方法。由于矿区植被茂盛，第四系覆盖层厚度大，大理岩矿体出露的地段很少，因此，确定矿体真实产状难度较大，给前期的勘查工作带来了极大的困难。一般地表见到的矿体产状并不能代表真实的情况，矿体真实产状的不确定给图 3 矿区褶皱构造地质剖面图1太古代片麻岩组；2太古代大理岩组；3矿体位置及编号；4地质产状；5实测地质界线；6推测地层界线-127-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Apr.2024中国科技信息 2024 年第 8 期科技工作下一步勘查工程的布设带来了严重的影响，进而导致部分钻孔顺层布设，致使勘查资金的浪费，这也是工作开始阶段遇到的实际问题。出现这样的问题的人为原因是技术人员未能认真分析该大理岩矿床成因机制。大理岩是由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成，成因类型可分为热液型和接触变质型两种，热液型是岩浆热液中的碳酸盐成分呈脉状充填聚集于构造裂隙中，接触变质型是灰岩在热力作用下经接触变质作用发生重结晶形成粒状大理岩。项目团队一些技术人员早期将该矿床判断为构造控制的热液充填型大理岩矿床。因此前期布设的顺层钻孔跟矿床成因类型的错误判断有直接关系，这也给今后的大理岩矿勘查工作提供了一定的经验。在覆盖区找矿难度很大，想要准确的判断地层和矿体产状需要做大量的调查研究，在探矿工程布置之前，务必要进行充分研究论证，对成矿条件和矿床成因务必要搞清楚，尤其是要对首批探槽和首排钻孔施工过程中获得的地质资料及时编录和上图分析，确定矿体产状。金盆大理岩矿普查阶段的钻探经验告诉我们，地表槽探中见到的矿体产状跟实际情况出现一定的偏差，会对后续布设钻孔造成极大的困难。合理的工作方法，严谨的工作态度，资料的真实性保证了勘查工作的质量，最终引导了找矿突破。合理的勘查工程布置，取得找矿突破，通过有效的勘查技术手段组合全面系统的揭露矿体的空间分布，不造成丢矿、漏矿现象。从地表到地下，综合考虑影响矿体特征的因素，确定勘查类型、勘查方法手段、勘查间距，最终实现找矿突破。另外，需要考虑合理利用勘查资金，在满足勘查程度的要求下选取最大的勘查间距，以实现勘查资金的最小投入，为矿产企业节约有效的资金。矿床发现的意义和启示金盆大理岩矿的发现是在金矿勘查无果的情况下，通过转变找矿方向实现的重大找矿突破，其发现和勘查过程带给我们一些在找矿勘查方面的启示，就是我们在做找矿勘查项目时，对矿区规定矿种进行重点勘查研究的同时，还要注重综合勘查，对有成矿潜力的其他矿种及时进行综合研究和评价，坚决避免对矿产资源造成遗失和浪费。内蒙古金盆大型大理岩矿的发现，对于推动当地方解石产业持续快速发展，加快为当地培育新的经济增长点，提供了重要可靠的资源保障。金盆大理岩矿矿石质量好，有害组分含量低，可用于国民经济发展中的多个行业，具有良好的市场前景和经济效益。该矿山项目建成后，为地区带来巨大的经济效益和社会效益，对地区经济的发展起到促进作用，对增加地方税收及就业起到极大的促进作用。同时，金盆大理岩矿的发现、勘查过程中的经验，对推进新一轮找矿突破战略行动具有重要启示意义。结语内蒙古金盆大型大理岩矿发现为区域资源评价指出了新的方向，对该区的矿产资源有了新的认识。矿床类型为区域变质型大理岩矿床，受地层控制，矿体呈层状、似层状产出，资源储量为大型，矿石自然类型为细晶-粗晶方解石大理岩矿石，矿石工业类型为建材、化工用大理岩矿石。通过勘查，矿区深部仍具有巨大的找矿空间，是近年来内蒙古发现的罕见优质大理岩（方解石）矿床，经济意义巨大。本文通过对内蒙古金盆大型大理岩矿发现过程的梳理，总结出内蒙古大理岩矿实现找矿突破的经验与启示意义。在地质找矿过程中应注重各种有价值的找矿信息，不局限于规定矿种的勘查，应该具有综合勘查的思维，本次勘查过程中通过发现大理岩矿体露头，取得成矿新认识，圈定大理岩矿找矿靶区，确定了将大理岩矿作为勘查的主要矿种。经过进一步全面系统的勘查工作，最终实现了重大找矿突破。本次勘查工作中的经验做法对推动新一轮找矿突破战略行动具有一定的启示借鉴意义，对今后地质找矿工作起到一定的示范作用。