巖溶地區(qū)深礦成因及隱礦探測(cè)淺談

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1、巖溶地區(qū)深礦成因及隱礦探測(cè)淺談[摘要]國(guó)民經(jīng)濟(jì)及礦產(chǎn)勘查的發(fā)展，使得淺表礦愈來(lái)愈少。礦產(chǎn)資源日益加大的需求量迫使深礦及隱礦開(kāi)采成為當(dāng)務(wù)之急。隱礦預(yù)測(cè)為開(kāi)采做了很好的準(zhǔn)備，了解深礦成因是進(jìn)行隱礦預(yù)測(cè)的有效環(huán)節(jié)。本文就巖溶地區(qū)深礦成因及隱礦探測(cè)試作淺談。[關(guān)鍵詞]巖溶地區(qū)成礦原理構(gòu)造成因隱礦預(yù)測(cè)[中圖分類號(hào)]P42[文獻(xiàn)碼]B[文章編號(hào)]1000-405X（2014）-8-154-1國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)礦產(chǎn)資源的消耗量迅速增長(zhǎng)，過(guò)去探明礦床的資源儲(chǔ)量滿足不了日益增長(zhǎng)的需求。礦產(chǎn)勘查程度的逐年提高，

2、也使得淺表礦床已基本被發(fā)現(xiàn)，地表露頭礦和淺部礦愈來(lái)愈少。隨著國(guó)家戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源需求加大，尋找深部隱伏礦床成為解決當(dāng)前資源危機(jī)的有效途徑之一。礦區(qū)深部找礦是在已知礦區(qū)深部進(jìn)行的找礦工作。盲礦體或者說(shuō)隱伏礦體不論埋藏深淺，都屬于深部找礦范疇。關(guān)于隱伏礦床，目前，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)統(tǒng)一的定義和分類。這里綜合各方觀點(diǎn)，本文所說(shuō)的深部隱伏礦是指地表未見(jiàn)出露或者在已發(fā)現(xiàn)或已開(kāi)采礦之下埋藏深度較大，受深部地下構(gòu)造控制的礦體（床）。6進(jìn)行深部找礦的關(guān)鍵是要深入研究區(qū)域和礦區(qū)的成礦規(guī)律，重點(diǎn)是成礦環(huán)境、成礦系統(tǒng)和成礦演化，

3、以便全面認(rèn)識(shí)礦床之所以產(chǎn)在某一深度空間的原因及其制約因素，運(yùn)用適當(dāng)手段，發(fā)現(xiàn)深部礦床。一個(gè)成礦系統(tǒng)發(fā)育完整需要多種有利因素的耦合。不同的成礦系統(tǒng)形成在不同的構(gòu)造環(huán)境和地殼的不同深度。礦床作為人類活動(dòng)、生存與發(fā)展所需物質(zhì)元素的富集體，其形成過(guò)程本質(zhì)上是元素的地球化學(xué)過(guò)程，有用元素富集同時(shí)伴生著相關(guān)元素的相對(duì)富集或貧化，它們?cè)诳臻g分布上常表現(xiàn)出分帶的規(guī)律性。研究掌握各種成礦系統(tǒng)的發(fā)育深度，有助于從宏觀上把握礦床的空間分布規(guī)律。這對(duì)于在一個(gè)區(qū)域中進(jìn)行深部找礦有直接的指導(dǎo)作用。這里對(duì)巖溶地區(qū)深礦的成因作

4、一淺談。巖溶是指可溶性巖石，國(guó)際上稱之為喀斯特，是地表水和地下水對(duì)可溶性巖石所進(jìn)行的一種以化學(xué)溶蝕為主、機(jī)械剝蝕為輔的地質(zhì)作用及其所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象的總稱。這些作用下所形成的地表和地下形態(tài)的總稱，即喀斯特地貌，又稱巖溶地貌。中國(guó)巖溶地貌分布廣、面積大。巖溶地區(qū)主要集中在西南地區(qū)。在中國(guó)，作為喀斯特地貌發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)──碳酸鹽類巖石（如石灰石、白云巖、石膏和巖鹽等）分布很廣。6碳酸鹽巖作為一種重要的水泥原料，具有很大的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。但由于其特殊巖性，碳酸鹽巖往往既是要開(kāi)發(fā)利用的礦床又是巖溶含水巖層，

5、所以，巖溶地區(qū)的礦床會(huì)出現(xiàn)巖溶充水礦床，即開(kāi)采時(shí)受巖溶水直接或間接影響的巖溶礦床或非巖溶礦床。開(kāi)發(fā)位于潛水面以下的碳酸鹽巖必然要受到巖溶水的威脅。巖溶充水礦床，由于其含水層富水性強(qiáng)、導(dǎo)水性大，常給礦山生產(chǎn)帶來(lái)嚴(yán)重威脅。位于潛水面以下碳酸鹽巖層的巖溶發(fā)育狀況是影響碳酸鹽巖開(kāi)發(fā)利用的關(guān)鍵問(wèn)題。巖溶發(fā)育需具備三個(gè)基本條件：可溶性巖層，具備溶蝕能力和流量的足夠的水以及地下水下滲、流動(dòng)的途徑。地下水溶解圍巖成份而形成的或運(yùn)移到洞穴中沉積的巖溶類型的礦床，如南京棲霞山鉛、鋅、錳礦、遼寧關(guān)門山鉛鋅礦、河北的任

6、丘油田和江蘇的丹徒縣長(zhǎng)山頭多金屬礦等部說(shuō)明巖溶洞穴成礦的可能性。巖溶不僅發(fā)生于現(xiàn)代，也發(fā)生于過(guò)去的地質(zhì)歷史時(shí)期，只要可溶性巖石被抬升至陸地環(huán)境內(nèi)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)期的溶蝕發(fā)展，都能形成巖溶。由巖溶作用形成的溶洞、溶裂隙、巖溶角礫巖帶等，不僅存在于巖層深處的空間，還常常處于特定的碳酸鹽巖中。古巖溶形態(tài)多已被剝蝕破壞或?yàn)楹笃诔练e覆蓋與充填。如華北太行山地區(qū)中奧陶紀(jì)頂面的古溶蝕洼地和溶洞中，常有鋁土礦和山西式鐵礦充填。6巖溶地區(qū)的鋁土礦床多為堆積型。巖溶堆積鋁土礦賦存于第四系風(fēng)化紅土層中，以二疊系中、晚期地

7、層上覆蓋的第四系紅土層為主要含礦巖系，礦層自上而下分三層：表土層、鋁土礦層以及底板粘土層。地層遭到長(zhǎng)期的風(fēng)化剝蝕，在炎熱潮濕的氣候條件下，下二疊統(tǒng)茅口階地層發(fā)生強(qiáng)烈?guī)r溶作用，易溶的鈣質(zhì)浸出，難溶的鋁質(zhì)殘留富集在原地，這種富含鋁質(zhì)的溶蝕堆積層在晚二疊世初期海水重新入侵后在原地或就近沉積形成沉積型鋁土礦，即堆積鋁土礦的礦源層。堆積鋁土礦的初始成礦與大氣降水的風(fēng)化作用密切相關(guān)。如廣西扶綏縣巖溶堆積型鋁土礦礦區(qū)位于北回歸線附近，屬亞熱帶氣候，雨量充沛，潮濕炎熱的氣候條件有利于風(fēng)化作用，第三紀(jì)本區(qū)地殼隆起

8、，新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)呈周期性上升-穩(wěn)定的背景下，侵蝕基準(zhǔn)面不斷下降，地表大氣降水沿著構(gòu)造裂隙或巖層層面往下滲透，不斷溶蝕碳酸鹽巖，并深入到原生礦層的所在部位，成為活動(dòng)性較強(qiáng)的地下水，這些地下水由垂直運(yùn)移繼而轉(zhuǎn)向水平滲透擴(kuò)展，隨著地下水沿水平方向的活動(dòng)逐步加強(qiáng)，碳酸鹽巖溶蝕空間在水平方向不斷擴(kuò)大延伸，最后在大致相同的標(biāo)高上形成了相互連通的埋藏溶洞系統(tǒng)，隨著埋藏溶洞空間的不斷擴(kuò)大，當(dāng)其發(fā)展到極限時(shí)，原生鋁土礦及其上下盤巖層平衡遭到破壞，發(fā)生崩解、坍塌，破碎墜落的礦塊、巖塊等碎屑物質(zhì)，就形成了堆積型鋁土礦。6