1.6.1 中国金刚石探明资源储量与开采
我国正规的金刚石勘查始于20世纪50年代初。经过半个世纪的勘查,我国金刚石探明工业储量和开采主要分布在三个省份——湖南、山东和辽宁省,详见表1-3。
中国金刚石的正规开采始于20世纪50年代。1957年国家计划委员会确定由沅水地质队负责在湖南常德建设中国第一个金刚石砂矿。1958年8月湖南省常德专署动工建设桃源县车溪冲矿,当年生产金刚石428克拉,填补了中国不生产天然金刚石的空白;1958年金刚石矿划归建筑工程部管理,将一个矿区扩大为四个矿区,1959年更名为建工六○一矿;1974年以后年产量基本稳定在8000克拉以上。山东郯城金刚石砂矿由郯城县工业局于1958年始建,1959年产金刚石247克拉;1962年更名为建工八○三矿,1968年建成投产,规模为年产金刚石3000克拉。1967年地质部、建筑材料工业部组织对山东蒙阴原生金刚石矿进行选矿试验;随后建筑材料工业部组建七○一矿进行开采。蒙阴宋家庄“红旗1号”矿是中国开采的第一个原生矿,1970年投产,规模为年产金刚石2万克拉;1978年中国第一个年产10万克拉的蒙阴“胜利Ⅰ号”王村金刚石选矿厂建成投产。1980年辽宁省地矿局第六地质大队组建滨海金刚石矿,试采瓦房店(复县)50号岩管,1981年生产金刚石8773克拉,1985年产量12240克拉;1987年由辽宁省地质矿产局、辽宁省瓦房店市和沈阳有色金属公司联合组建瓦房店金刚石有限公司,转入正规露天开采。40年来,上述3个省份的金刚石矿为中国发展金刚石生产做出了重要贡献,现计每年产金刚石10万~15万克拉。
表1-3 中国金刚石累计探明及保有资源储量一览表
续表
我国金刚石有如下特点:
1)在金刚石资源储量中,原生矿占95%以上,砂矿约占5%。
2)矿石品位偏低。中国金刚石砂矿平均品位在2~10毫克/立方米,仅瓦房店地区头道沟矿区近源砂矿平均品位为15.2毫克/立方米;金刚石原生矿品位:山东蒙阴的岩管品位在30~670毫克/立方米,辽宁瓦房店地区岩管平均品位20~304毫克/立方米,68号岩管最高达536毫克/立方米。
3)金刚石质量较好,特别是辽宁瓦房店地区50号岩管,开采宝石级可达60%~70%,深受国际市场欢迎。山东金刚石宝石级占15%~20%,且频现大颗粒金刚石,我国近100克拉以上的6颗金刚石均出自山东。
1.6.2 中国金刚石勘查工作前景展望
在总结研究我国五十多年勘查资料和找矿经验的基础上,结合已经取得的找矿成果,专家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。专家们指出,我国克拉通的岩石圈背景、构造演变、岩浆活动、砂矿分布、指示矿物、已发现金伯利岩体、已探明一定原生矿床资源储量等事实,都显示出良好的金刚石找矿前景,只要加强找矿研究,合理部署,方法得当,一定会取得重大突破。
国外许多著名的金刚石地质专家对我国的金刚石进一步找矿也有共识,如英国·霍桑、南非丁格尼、澳大利亚丹琴、美国梅耶尔等都认为世界金刚石成矿条件好的是南非、西伯利亚、澳大利亚、中国和加拿大。
目前可以初步划分出以下主要金刚石成矿区:
1)辽宁复州坳陷金刚石成矿区。已提交大型金刚石原生矿4处,金刚石砂矿3处。区内有镁铝榴石异常19处,铬铁矿重砂异常、航磁低缓异常、孤立磁异常多处,本区仍有较好的找矿前景。
2)山西恒山中段金刚石成矿区。位于应县-广灵地区,已在应县水沟门发现22个金伯利岩体,其中有三个岩管,其中Ⅱ号岩管地表面积达1.4万平方米。该区成矿条件有利,已发现金刚石和镁铝榴石,显示出良好的找矿前景。
3)山东沂蒙山中段金刚石成矿区。在蒙阴金刚石矿区外围及东汶河中下游地区,已发现95颗金刚石和大量低钙高铬镁铝榴石。东汶河中下游镁铝榴石数量多、颗粒大,展现该区可能存在新的金刚石原生矿。
4)湖南石门-桃源金刚石成矿区。区内有大量的金刚石和镁铝榴石,其中8颗为低钙高铬镁铝榴石。从矿物表面特征分析,金刚石和镁铝榴石大多来自近源,说明附近可能存在金刚石原生矿。
5)贵州锦屏-黎平金刚石成矿区。区内发现较多的金刚石和富镁铬尖晶石,并在雷山地区发现了新的金云母火山岩。从成矿条件分析,本区有可能找到具有经济价值的金刚石原生矿。
6)湖北鹤峰-宜都金刚石成矿区。通过区域重砂扫面已发现2颗金刚石,3颗低钙高铬镁铝榴石和数量较多的富镁铬铁矿,显示该区有含金刚石的金伯利岩或金云火山岩存在。通过进一步工作,相信能有金刚石原生矿找矿发现。
7)苏皖新沂-泗县金刚石成矿区。通过重砂测量,在新沂王圩、泗洪重岗山和泗县山头地区已发现大量的金刚石和数量较多的低钙高铬镁铝榴石,以及大量的富镁铬铁矿,从矿物表面特征来看,以来自近源为主。该地区具有发现大型金刚石原生矿的前景。
8)湖南会同-靖县金刚石成矿区。通过重砂测量,在该地区已经发现数量较多的金刚石、镁铝榴石和铬尖晶石。该区成矿条件有利,有可能找到金刚石原生矿。
9)湖南辰溪-怀化金刚石成矿区。通过以往普查工作,在该区已发现数量较多的金刚石、镁铝榴石和铬尖晶石。区内基性脉岩发育,成矿条件有利,有可能找到金刚石原生矿。
10)山东白彦金刚石成矿区。该区位于平邑、费县、泗水、枣庄地区,经过以往普查工作,发现大量金刚石、低钙高铬镁铝榴石和富镁铬铁矿。区内某些地区基性脉岩发育,成矿条件有利。通过进一步工作,可能找到大型原生金刚石矿床。
此外在安徽、山西、内蒙古、河南、新疆等地,也有不少找矿线索,有待进一步研究,形成找矿远景区域。
1.6.3 对中国金刚石勘查的建议
1.6.3.1 勘查工作程序和目标
要查清华北地台和扬子地台重要成矿区中的金刚石资源远景,就要对大于28亿年的华北地台和大于18亿年的扬子地台进行高精度大比例尺的航空磁测扫面,把区内的磁性体统统找出来;然后根据磁异常的水平、垂直分量,筛选出相似于金伯利岩管的磁异常;再采用人工重砂、残坡积重砂或水系自然重砂或岩石、土壤化探样验证有无金伯利岩的指示矿物和指示元素;最后采用钻掘工程验证,力争找到大型和特大型金刚石矿床(储量>100万克拉面积>1公顷)。在地区上除华北地台、扬子地台外还应对鄂尔多斯古陆,塔里木地台进行探索和找矿。
1.6.3.2 勘查工作工作区选择和建议
以华北克拉通和扬子克拉通为勘查重点区,因为这两个地区分别是大于28亿年A型克拉通和大于16亿年的P型克拉通分布区,是金刚石矿形成的最重要的大地构造单元。根据现代金刚石成矿理论,前者以寻找金伯利岩为主,后者以寻找钾镁煌斑岩为主。目前在辽宁实施的金刚石整装勘查项目有助于充分借鉴已积累的找矿规律和找矿经验,进一步扩大找矿成果,但也要注意跳出我们熟悉的矿化密集地带,开辟新区。世界金刚石资源大国如南非、俄罗斯、加拿大等,其金刚石成矿带通常都横跨数百千米,宽阔宏大。因此建议在华北和扬子克拉通部署找矿勘查时,不能局限在少数区内,要有大的视野,大的区域展开,才能有更大得找矿突破。