柳江縣地質局
⑴ 有誰知道柳江人的資料
古人類學家周國興評柳江人
近幾年來，我國古生物學界不斷傳出驚人的消息，一次又一次地推翻了人類
的「非洲起源」學說。但仔細推敲，卻發現這些新論大都過於草率，很難站穩腳
跟。不久前，一些媒體上又有新聞：經過對埋藏柳江人頭骨化石的地層的年代測
定，證明了現代中國人起源於中國，挑戰了現代中國人「非洲起源」學說。
此說是否真有道理？「非洲起源」說是否真被推翻？筆者帶著這樣的問題，
與我國古人類學家周國興進行了一次交談。
問：據稱，這次推翻現代中國人的「非洲起源」學說，是因為有一個研究小
組「首次」進行了有關地層的年代測定，發現柳江人可能生活在距今7萬年至13
萬年或更早，而不是原先所認識的不超過3萬年。此說是否可靠？
答：所謂「首次」年代測定一說，是很不確切的。事實上，早在上世紀80年
代，北京大學原思訓等人就對柳江人化石地點堆積物的年代進行過測定，除了碳
14法外，也採用了鈾系法，測得的年代從大於距今4萬年、7萬年或8萬年，直至
距今約10萬至22萬年。
應當指出的是，對柳江人年代的測定數據，均不是來自人骨化石本身，它要
么來自地層，要麼來自伴生的哺乳動物的骨化石或牙齒化石，故都是間接年代。
嚴格地說，柳江人究竟有多古老，尚難定論。此外，柳江人化石並非正式考古所
得，是農場工人挖岩泥時得到的，它的確切出土方位並不明朗，所測數據不一定
能准確地反映柳江人的生活年代。正因為此，所以原思訓等提供的年代數據並未
被古生物學界全部採納，僅僅作為參考數據，還得參照地層、古生物學、人類化
石形態特徵以及同期其他古人類遺址等多方面的考量，來考慮柳江人的生存年代，
一般認為這一年代在距今3—5萬年間。
問：看來，古生物學界對柳江人年代的認定還存在分岐。但認定它存在於距
今7—13萬年或更早的研究人員卻斷定這些年代是具有可靠性的，因為他們採用
的鈾系測年法，「被公認為是一種最成熟、可靠的新方法」。您認為這個說法對
嗎？
答：如果我沒有搞錯的話，他們所說的「鈾系法」，可能是指「新生碳酸鹽
岩鈾系測年法」。我國有些學者曾利用此法測定與柳江人地點鄰近的柳州白蓮洞
人遺址，結果與用碳14法所測出的年代相差甚遠，竟把白蓮洞人牙化石年代從距
今3—4萬年提前到16萬年前，他們還測定了柳江人化石地點的地層，認為柳江人
不少於16萬年。須知，在這個年代，柳江人生活的溶洞尚未形成，這顯然是不符
合邏輯的。另外，如果承認柳江人和白蓮洞人生活在16萬年前，那麼它勢必成為
化石智人的早期代表，但它在形態特徵上卻與華南地區已知的化石智人早期代表
馬壩人差距太大，柳江人是現代型，馬壩人接近猿人型，這同樣是不合邏輯的。
綜上所述，我們不能認為這種「鈾系法」測出的年代一定可靠，任何一種測年法
都需要經過多方的驗證。
問：據了解，學術界對現代人的「非洲起源論」一直爭論不休。您是否可以
介紹一下相關的主要觀點。
答：有關現代類型智人的起源方式，的確是一個早有爭議的問題，主要有單
地區起源與多地區起源，最近尤以非洲起源和歐亞非各自起源兩種觀點為盛。這
兩種觀點早年被人們形象地稱為「帽架式」和「燭台式」演化模式。自上世紀60
年代分子生物學興起以來，「帽架式」與「燭台式」的爭論出現了更為復雜的局
面。1987年，美國加州大學伯克利分校的卡恩、斯通京和威爾遜三位分子生物學
者研究了祖先分別來自非、歐、亞、中東和澳大利亞、新幾內亞的土著婦女共
147人胎盤細胞內的線粒體DNA，最後追蹤到20萬年前生活在非洲的一個婦女身上，
認為這個非洲婦女是當代世界人類的祖先。在距今9—18萬年前，她的後裔離開
非洲，分散到世界各地，代替了當地的土著居民。這就是現代人起源的「夏娃
說」。這一學說，為早已有之的「非洲起源」說注入了新的活力。1997年，斯坦
福大學的恩德希爾等人根據Y染色體的研究結果，認定現代人的最早男性出現在
非洲，是謂「亞當說」。2001年，他們又利用DHPLD技術，分析得到了218個Y染
色體「非重組區」位點構成的131個單倍體，在對全世界各地區1062個代表性個
體進行考察後，顯示明顯的親緣關系：最早的分支都發生在非洲人群中，而後再
分出歐洲和亞洲人群，美洲和澳大利亞的分化則都在亞洲的分化之下。這顯然也
支持了「非洲起源論」。我國和日本的分子生物學家們也進行了這方面的研究，
獲得了相同的結論。
分子生物學在人類起源與演化方面的研究也遭到了來自各方面（包括遺傳學）
的質疑。2001年，澳大利亞國立大學索恩等人研究了從距今6萬年前的蒙戈湖附
近人化石提取到的線粒體DNA，發現它與世界其他地區被認為是源自非洲的早期
現代人類古老DNA在遺傳上沒有聯系，所以他們認為澳大利亞出現的早期現代人
獨立於非洲古人類之外。這一發現無疑為現代人起源多地區論提供了依據。此外，
我國人骨化石某些形態特徵的相承性，也支持了多地區論。例如距今170萬年前
的元謀人的上中門齒舌面呈鏟形，這一特徵在後繼的北京人、丁村人直至東亞地
區現代人中均有體現。除了形態特徵外，有些專家還認為，在古文化方面，主要
是石器製作技術上承襲了祖先的技術，而看不到來自非洲的因素。這也是對多地
區論的支持。
問：聽您的介紹，似乎關於現代人起源的爭論隱含了先鋒學科與傳統學科的
矛盾。您作為一個傳統的古生物學工作者，是否更能接受傳統學科的觀點、以至
影響自己的判斷力呢？
答：從我的知識結構來看，當然是傳統的東西多一點，但每個學科都是與時
俱進的，我非常歡迎新學科介入到人類學考古中來。事實上，分子生物學在研究
人與猿的血緣關系及從猿到人轉變過程的時間與地點等方面已取得巨大成果。我
相信，他們的成果必將對整個學科的發展產生深遠的影響。
問：根據當前在分子生物學與傳統考古學方面取得的成果，您認為究竟應當
怎樣看待現代中國人的起源問題呢？
答：我國在這個問題上的爭論，是因分子生物學的研究而得以加強的。我國
分子生物學家根據線粒體DNA和Y染色體的研究估算出，現代東亞人群的非洲祖先
大約在距今6—1.8萬年前首先進入東南亞，再轉入中國南方，最後越過長江進入
北方地區。這些專家認為中國古人類化石記錄中有一個「空白期」，即距今10—
5萬年間尚未有古人類化石的確切記錄。他們將這一現象歸於末次冰期降臨，使
絕大多數生物種類難以存活，人類也因此而滅絕。冰期結束後，來自非洲的現代
類型人群進入中國大陸，成了這塊土地的新居民。這就是現代中國人祖先「非洲
起源論」的來歷。
但這種「非洲起源論」也不是沒有破綻的。且不說是否真的存在這個「空白
期」，並無充分的科學依據，即使有這個「空白期」，也有些問題不好解釋。晚
更新世始於距今10—13萬年前，最後一次冰期始於距今7萬年，最冷的冰盛期是
在距今2.5—1.6萬年前，非洲來的居民正好趕上最嚴酷的寒冷環境，如果原來的
居民不能生存的話，非洲來的居民又豈能生存下來！
正因為有一個人類化石的所謂「空白期」，所以有些人就力圖用柳江人來填
補這個空白，以推翻「非洲起源論」。但問題並沒有那麼簡單，且不說柳江人的
確切年代尚需求證，即使這個年代被認定了，也還有很多問題需要探討，雙方都
要認真研究對方的材料和觀點，切不可抓住一點皮毛就炒作。
⑵ 發展過程
（一）1949～年邊學習、邊工作效果尚不明顯
根據有關資料表明，我國水文物探工作始於1952年，由顧功敘主持，唐光後、張愷等參加的北京石景山發電廠用電法找水，雖發現了低電阻帶，但未找到水。
1953年，地質部物探局首次組織物探隊去山西平順用電法找水，在低電阻率處打出水。1954年，地質部的水文物探隊還在西安市區用電法找第四系地下水，效果不明顯。以後地質部物探局的直屬隊伍較少進行水文物探工作。
1953年冬，燃料工業部水力發電總局北京勘測設計院決定成立水利電力部門的第一支物探隊，並准備於次年工作。其主要任務為水利工程方面的物探工作，但也從事一部分找水任務。
1954年起，鐵道部的有關單位也陸續成立了物探隊，除承擔鐵道工程方面的物探任務外，還為沿線車站找水源地。同年煤炭部門的電法隊伍成立後，陸續也為煤田的水文地質工作及水源地勘查進行工作。
1955年，農業部農田水利局開始組建找地下水的物探隊伍（以電法為主），從此開始了為農業服務的物探工作。
這一時期水文地質工作任務並不大，地質部物探局的水文物探任務少，隊伍不固定，所用方法主要是電剖面及電測深法。物探找水任務，一般由水文地質隊伍提出，多是點上的任務；物探在找水方面尚缺經驗，對含水層的物探特點尚未掌握，對電法曲線的解釋辦法和經驗也不多。因此，水文地質工作者按常規辦法布孔找水，對物探需求不多。
這一階段水文物探屬於組建隊伍，邊學習、邊工作和試生產，尚未引起重視。
（二）1958～1968年得到普及大量應用取得效果積累經驗
由於「大躍進」和「人民公社」的興起，支援農業抗旱和工礦區找水的需要，也因物探隊伍下放到省區，各省區紛紛成立了物探大隊和水文地質大隊，尋找地下水的地質、物探任務大增。因此，這一階段物探在農業用水及工礦用水方面開展了大量工作。
1959年起，各省區的綜合物探大隊根據當時找水的需要陸續安排了平原區為主的找水工作，主要是河北、山西、內蒙古、陝西、寧夏、甘肅、新疆等缺水省區。由於找鬆散層孔隙水，物探任務是第四系分層；電法（特別是電測深法）能較好將含水的砂礫層圈出來，有時還能將淡水層與鹹水層分開。因此，找水效果良好。
20世紀60年代初以來，為農業抗旱，地質部、農業部和水利部等部門，在地屬北京、天津、河北、河南、山東、江蘇、安徽七省市平原的黃淮海地區面積30萬km2，進行了大規模的電法找水工作，這項工作一直持續到20世紀70年代中期。在黃淮海大地上活躍著上百支的物探隊伍（有地質行業的物探「正規軍」，有專區和縣里的物探「地方部隊」，還有當時人民公社或鄉一級的物探「民兵連」。當時僅滄州、衡水兩專區就舉辦了十二期水文物探學習班，培訓了330名會操作、能初步對比分析的水文物探人員），最高峰時期有上千個電測台班在從事電測深、電剖面和電測井等物探找水工作，工作比例尺從1:1萬、1:2.5萬到1:5萬、1:10萬。根據物探資料成功確定40萬眼機井井位，成功率達90%。這樣大規模的有非專業隊伍的水文物探力量參與，並取得好效果，社會、經濟效益均很大的事情，表明只要正確運用方法且地質-地球物理條件有利，物探找水的生命力是巨大的。
在平原區開展的大量水文物探工作積累了工作經驗和大量資料，也為以後區域水文物探工作奠定了基礎。
在這期間物探還在一些山區開展了找基岩裂隙水的工作，主要採用的是電剖面法（以聯合剖面法為主）追索斷裂破碎帶。在廣西、雲南等地一直用電法找岩溶水（岩溶發育帶、暗河、岩溶洞等），也取得一定效果。浙江、福建省份在沿海島嶼找淡水，廣東等省在礦區找水。同時還在一些城市開展了尋找水源地的工作，為石家莊、徐州、昆明、廣州等城市的供水物探也發揮了作用。黑龍江省的物探隊曾為大慶油田尋找過地下水。
根據《中國礦床發現史·物探化探卷》的史料，1959年湖南省地質局物探大隊為找地熱在寧鄉灰湯用電測深、自電等電法提供了有關岩體界面、斷層位置等信息，這屬地熱物探較早開展的工作。1960年，在福州地熱田也開展了專門的物探工作。
「文化大革命」的動亂，沖擊了地質工作。盡管如此，1967年前一些野外物探生產工作仍在維持著，水文物探也因社會的實際需要而斷斷續續地進行著工作。
這一階段找水的類型由平原孔隙水到山區基岩裂隙水、岩溶水均進行了工作，並在一些地區進行了鹹淡水區分及進行流速、流向的測定。除地面電法外，電測井也廣泛應用。通過測井資料的綜合研究，細分出弱鹹水層位，為華北平原利用弱鹹水，提供了依據。電測深的曲線量板得到推廣、應用，並在地形影響及非水平層的影響方面進行了研究[1,3,4,15]。
（三）1969～1977年抗旱找水組建水文工程兵開展水文大普查地熱物探興起
1969年後，「文化大革命」進入新的階段，各級管理機構相繼撤銷、改組，管理工作也大為削弱；但中央及省一級的管理機構開始以「抓革命促生產」為轉機，對一些工作進行了安排。根據國務院的決定，1973年，組建了軍隊建制基建工程兵水文地質普查部隊，主要在我國邊遠和工作條件差的地區開展找水，這些部隊一直工作到1984年。
除「黃淮海」地區的找水工作繼續外，地質部門在雲南、福建、湖南、江西、江蘇、廣東等省開展了物探找水工作，均取得好的效果。尋找地下水所用方法主要是電測深和電剖面，但也有一些地區採用磁法研究基岩性質及追索含水構造、脈岩。值得一提的是1969年陝西物探隊提出了激電衰減時方法來判定含水性，在一些地區使用效果很好。
1969年地質部門在廣東豐順開展專門性地熱物探，而後於1970年在北京、天津、河北懷來、江西宜春，1971年在陝西西安、藍田和福建福州，1972年在江西遂川，1974～1976年在西藏羊八井，1976年在山西夏縣陸續開展了以電法為主的綜合物探方法找地熱的工作，均取得了好的效果，特別是羊八井根據電阻率極小值圈出的地熱田范圍打出了高溫熱田。應該說這一階段地熱物探取得的突破，為地熱界認識物探奠定了基礎；正因如此進入20世紀80年代地熱物探成為物探中的熱門。所用方法主要還是電測深及電剖面法，但有時還採用了磁法、自電、激電等方法，在研究構造時還引用了重力資料；在河北懷來還曾進行了淺井測溫，多數地區還進行電測井和井溫測量。
這一階段，除地質部門外，水利、鐵道、煤炭、石油、冶金等部門為本部門建設和社會其他方面的需要也進行了物探找水工作[1,3,15]。
（四）1978～1990年大發展大豐收大進步
在改革開放政策指導下，水文（地熱）物探也迎來春天，得到大發展和廣泛應用，並取得很好的社會和經濟效益，得到社會和地質界的重視。
1978年4月，國家地質總局在廣西柳州召開了「全國水文地質工程地質物探專業會議」，交流了經驗，研究了水文工程物探的科技規劃；1984年，地礦部在北京召開了「城市物探工作座談會」；1988年10月地礦部在北京召開了「水文、工程、環境地質物探、化探、遙感工作會議」，總結了自1978年，特別是1984年以來的成果和經驗，研究了在新一輪水文、工程、環境地質工作中如何充分發揮物探、化探、遙感方法技術作用的問題，提出了八項任務和五項措施。1984年，基建工程兵水文地質普查部隊撤銷後，地礦部接收了其中一部分力量，組成了水文地質工程地質指揮部。1988年底，地礦部在指揮部基礎上成立了地礦部水文地質工程地質勘察院（下有5個大隊、3個中心、2個所），是地礦部的直屬水文、工程地質隊伍（均配有物探力量）。這一系列會議和會後的舉措，使得地質部門的水文物探工作得到了很大加強，打開了新的局面。
在這期間，在黑龍江三江平原和大興安嶺、內蒙古河套平原及呼包平原、山西省太原等幾個盆地、新疆烏魯木齊河、甘肅河西走廊等地區開展了以電測深為主的區域性水文物探工作。各省區水文地質隊中的水文物探分隊與水文地質普查工程兵部隊配合在我國西部、華北北部及東北西部廣大的地區開展了大規模水文物探。覆蓋面積達到近百萬平方千米，為區域水文地質調查提供了寶貴資料，並且根據這些資料找到一批水源地。在這期間，陸續以各省會城市為重點，開展了了解城市水文、工程地質條件為目的的1:5萬～1:10萬綜合物探（重力、磁測、電測深為主，個別還進行了淺地震剖面測量）調查，城市的數目達50處以上，成效顯著。
進入20世紀80年代，根據一些平原、盆地已有的為各種目的（水文、油氣及煤炭勘查）所進行的電測深資料，進行了綜合編圖和綜合研究；這些地區主要是「黃淮海」平原、山西省內太原等六大盆地、江蘇長江兩岸的蘇錫常（蘇州、無錫、常州）和三泰（泰州、泰興、泰縣）地區、湖北江漢平原、甘肅河西走廊及石羊河流域、新疆烏魯木齊河流域等多個地區。綜合研究除對這些地區的水文地質條件進行區劃、提出了主要富水地區及含水層位等，也為全面了解區域水文地質條件提供了重要的資料；還總結了沖洪積扇、古河道及隱伏岩溶等富水構造類型的地電模型，為尋找這類地下水提供可指導的模型和方法組合。
在這階段，為水源地的勘查方面進行了大量工作。為電廠找水（如淮北二電廠、張掖電廠、河北三河電廠、鶴崗電廠、雙鴨山電廠等），為煤礦找水、治水（如內蒙古烏審旗呼吉爾特煤田、神府-東勝能源基地、河北邢台及開灤煤礦、山東棗庄煤礦、安徽淮北煤礦等），為缺水城市找水（如秦皇島市柳江盆地、山西河津市禹門口、長春市、南通市、濟南市、合肥市、長沙市、金華市、北海市、天水市等多個城市），為海島（舟山）及海濱城市（青島、連雲港、大連）找淡水，為太原衛星基地等特殊工程找水等。為農牧業用水及一般民用水進行了大量工作，難以計數。水文測井指導太行山東麓取水井的濾水管准確下到承壓水層位，使之成為自流井，效果很好。
地熱田的物探工作開展更為廣泛，成果更多。西藏羊八井物探進一步工作，指導布孔，並提出在北區找深部熱田的建議（以後得到證實）。另外，還在西藏當雄羊易、那曲二地根據物探資料打出高溫熱田。在此期間，北京、河北、陝西、山西、浙江、安徽、山東、廣東、四川、甘肅、雲南等省市均進行了物探找地熱的工作，新發現或擴大了原有的熱田，多為低溫的中型熱田。
進入20世紀80年代中期，市場性的水文物探與計劃內的水文物探並行。各部門的水文物探工作也大量開展，除完成本部門任務外也開始承接市場性任務。
這一階段物探找地下水（地熱）所採用的方法除常規電法外，增加了引進和自行開發的甚低頻電滋法、天然音頻電場法（音頻大地電場法）、磁偶源頻率測深法、α卡法、210P0法等，為激電衰減時法還專門設計和生產了相應的儀器。淺地震法及井中無線電波法在一些隊伍及項目中得到使用。由於計算機技術的引入，在電測深曲線解釋方面實現了計算機一維反演，對二維反演開始了研究。
20世紀80年代中期以後，曾用航空頻率域電磁法在河北南宮地區劃出淺層的淡水、鹹水和半鹹水分布區，預測古河床淡水的相對富水程度，與地面電法成果相一致。在連雲港地區也圈出了淡水范圍，與已知情況比較一致。在大連試圈定了海水入侵的范圍，這些工作表明航空電法在找淺部地下水是有效的。
自1986年起，地礦部組織的「1:5萬區調中遙感物探化探應用和方法研究」項目中設立了「基岩裂隙水調查的遙感物探方法」專題、「第四系岩性分層及活動斷裂調查的遙感物探化探方法」專題及「地下熱水調查的物探化探方法」專題研究，並出版了相應書籍。這些成果無疑對找水（地熱）有重要的指導意義[1～7,9,11,12,15]。
（五）1991～2000年走向市場西部找水技術全面發展
隨著改革的深入，本著誰受益誰出資的原則，除區域性水文地質調查、重大水源地勘查及貧困地區的支農、扶貧、改水任務外，國家不再安排計劃內一般性找水源地的任務，物探找水基本走上市場。各部門的物探隊伍在走向市場時，主要的工作就是水文和工程物探。
1991年地礦部在水文物探方面提出了「在農業乾旱區、缺水城市和山區開展物探、遙感的地下水綜合調查」、「開展城市及缺能地區的地熱調查」的任務，並明確要開拓地質市場，搞活地勘單位。20世紀90年代後期，西部找水成為重點；1998年，國土資源部制定了西部找水特別計劃。
這十年內水文物探除地礦部門及各工業、農業部門進行外，解放軍的給水團也在邊遠地區用物探為部隊和當地民眾找水，出現了像李國安這樣的先進人物。
這一階段，在黑龍江、河北、山東、河南、廣西、貴州、陝西、甘肅、寧夏、新疆及北京為工農業進行了找水源地工作。在鄂爾多斯盆地開展了找深層水的工作；在塔里木盆地、吐哈盆地找油田及生活用水；在寧夏、新疆為居民找生活用淡水；在沿海幾個大城市找生活用淡水；在廣西、雲南等省區找岩溶水，解決缺水地區的工業及生活用水。
這一階段，在一些地區還用物探方法對地下水的污染情況、水質變化情況進行了一些工作（這類工作有的可歸為環境物探領域），在圈出地下水范圍的同時用充電法、自電法及測井對地下水流向、流速進行了解，以便了解地下水變化情況。
各方面所從事的市場性物探找水，往往是用戶在打到水或成水井後付款，這類工作項目很多，已無法計數。
這一時期地熱物探有一些進展，在西藏羊八井北區根據物探資料打出孔深2006m，水溫329.8℃的高溫熱田，還在河北灤縣、山東肥城、陝西咸陽、甘肅武威及海南瓊海、三亞等處找到或擴大熱田，其他省區也進行了地熱調查並獲成果。
這一階段找水（地熱）的物探方法增加了磁大地電流法、瞬變電磁法、混場源頻率域電磁法、音頻大地電磁法及微震測量。20世紀90年代後期還引進了對水有特殊響應的核磁共振法，並在一些地區進行了試驗和試用，該方法的探測深度僅達百米，但能直接找水並判斷水量等。另外，激電衰減過程綜合參數法也有新的進展。淺地震方法技術用於找水（地熱）日趨成熟、完善。
水文（地熱）測井方法增加了電視測井、介電常數測井、放射性測井等方法。測井還為修復老水井測定含水層位、求孔隙度等。
航空電法曾於1996年和1997年分別在山東黃河口及甘肅安西—敦煌進行了找淡水的工作，圈出了咸、淡水分布范圍，與已知的實際資料相當一致，並還提出了新的分布地段，為進一步找水、進行評價提供了寶貴資料。為找300m以下深層淡水，除採用磁大地電流法和混場源頻率域電磁法外，還採用地震研究構造及岩性分層，利用一些盆地的油氣、煤炭的地震資料進行再解釋。
進入20世紀90年代，我國的水文物探曾前往中東、非洲找水，成績顯著[1～3,8～14]。
⑶ 岩石地層單位及空間分布
1.2.1.1岩石地層單位
岩石地層單位一般劃分為群、組、段三個級別，組是最基本的岩石地層單位，為空間上基本連續的岩性地層體。由於古構造、古緯度的控制，華北盆地地層的岩性、岩相、含煤性的特徵分布具有明顯的地域性和變化的規律性。為此，華北盆地晚古生代的岩石地層被劃分為三個地層分區（汪曾蔭，劉漢男等，1996；程愛國，林大揚，2001）：①北華北分區；②中華北分區；③南華北分區（圖1.4）。本次研究的范圍包括中華北地層分區的太行山東麓地層小區和北華北分區的燕山南麓地層小區和興隆—平泉地層小區，各地層小區之間的地層對比關系見表1.1及圖1.5和圖1.6。下面參考河北煤田地質勘探公司 河北煤田地質勘探公司課題組，1990，華北晚古生代聚煤規律與找煤（河北省部分）（內部報告）河北煤田地質局（武清海等），1994，河北省（含北京、天津市）煤炭資源預測與評價（第三次煤炭預測）（內部報告）
表1.1 中華北與北華北地層小區石炭紀、二疊紀岩石地層對比簡表Table1.1 Correlation of the Permo-Carboniferous rock strata between the north and middle of North China Plate
煤位於該組底部，為較穩定的可採煤層，厚約1m，頂板為深灰～灰黑色海相泥岩，在開平、車軸山煤田厚2～5m，從薊玉煤田向西逐漸變薄或尖滅。
12＃煤：位於本組上部，為本區主要可採煤層，層位穩定。平均厚3.65m，最厚可達15.66m,12＃煤具有厚度大，結構簡單，硫分、灰分低的特點。
11＃煤頂板泥岩：層位穩定，以富含黃鐵礦散晶為特徵，厚2～7m，局部為腐泥質泥岩，產海相動物化石，是本組頂部之良好標層。
4）大苗庄組
9＃煤：位於大苗庄組下部，為本區重要可採煤層，層位穩定，與12＃煤之間距一般為25～35m。9＃煤厚度變化大，自東向西逐漸增厚，一般為3～4m，最厚可達19.72m。為本區重要的良好標志層。
凝灰岩層：本組含三層凝灰岩層，分布於9＃煤上部、下部及8＃煤上部。9＃煤上凝灰岩為9＃煤間接頂板，表面粗糙，質地疏鬆（俗稱糟砂岩），物性特徵明顯；8＃煤上凝灰岩以含分散狀紫紅色赤鐵礦小斑點為特徵，為8＃煤層對比的重要標志。
6＃煤及頂板泥岩：6＃煤為本區穩定的可採煤層，一般厚0.5～0.7m。6＃煤頂板為海相泥岩層，位於大苗庄組頂部，分布穩定，一般厚4～6m，岩石細膩，具貝殼狀斷口，含雙殼類動物化石，為本區地層對比的良好標志。
5）唐家莊組
本組具顯著特徵的標志層為A 層鋁土，為一紫紅色鮞狀鋁土質泥岩。位於唐家莊組頂部，並以此與上覆古冶組分界。厚5～10m，一般8m 左右，層位穩定。
（3）興隆－平泉地層小區地層對比的主要標志層
本小區為邊緣相沉積，多為以礫岩為主的粗碎屑岩沉積，無海相石灰岩，各組岩性單一，特徵較為明顯。
1）馬圈子組基底礫岩
本組底部主要為一套復成分礫岩，分選性差，磨圓好，鋁土質、砂質膠結，夾灰、紫灰色鋁土岩及不穩定的「山西式鐵礦」，厚約8m。區內標志明顯，易於識別。
2）張家莊組
底部礫岩亦稱「北山礫岩層」，一般厚50m，主要由上、中、下三套礫岩組成，礫石為成分單一的石英岩，分選較好，層位穩定。
3）荒神山組
4＃煤：位於本組中上部，為全區主要可採煤層，厚10m左右，層位穩定。頂板為泥岩或粉砂質泥岩，富含植物化石。
泥灰岩層；位於4＃煤上3～5m（亦可視為4＃煤頂板中的夾層），一般為1～2層，單層厚1～1.5m，層位穩定。
4）茂山組
本組發育全區可採的2＃煤層，厚6m左右，位於茂山組上部，2＃煤直接或間接頂板為凝灰質中、粗粒砂岩。2＃煤較為穩定，為本區對比的重要標志。此外，本組含大量火山物質，如沉凝灰岩及中、酸性火山岩礫等，可作為本組對比的輔助標志。
⑷ 秦皇島柳江盆地地質地貌圖
國家地質局檔案庫裡面有。
⑸ 柳江盆地的地質特點
柳江盆地的岩漿岩分為噴出岩和侵入岩兩大類。
（一）噴出岩：
該區的噴出岩分布廣，厚度大，超過850米。噴出活動主要可分兩期：較早一期在侏羅世，岩性為安山岩，分布於向斜的核部；較晚一期在晚侏羅世，岩性為酸性噴出岩，僅局部分布於向斜的北端和東南邊緣。
（二）侵入岩：
1.燕山花崗岩：呈岩基產生。主要分布於盆地的整個西部邊緣和東南外援。西部岩基稱為「溫泉堡花崗岩體」。直接與向斜兩翼呈侵入接觸關系，岩體中心相為灰白色中一粗粒鹼性花崗岩。邊緣相為肉紅色中一細粒斑狀花崗岩。東南岩基中心相岩性與西部岩基相同，邊緣相為斑狀細粒石英正長岩。本區所見燕山花崗岩，皆為這兩大岩基的邊緣相。這兩大岩基侵入於侏羅系及其以前的所有地層，同位素年令測定為一億年。形成時代相當於晚白堊世。
2.東翼淺成侵入岩：主要有牛鼻子山正長一二長斑岩岩體及張崖子西南山正長斑岩——閃長珍岩岩體等。這些小岩體產狀為岩株。形成時代的侏羅紀——白堊紀。
其次，本區各種岩性如輝緣岩、閃長珍岩、煌板岩。花崗斑岩等的侵入岩脈。岩床為數眾多，均受構造裂隙控制。大致呈北東——南西走向，北西——南東走向及南北走向。 （一）柳江向斜構造盆地：
柳江盆地所在地區是一個由古老變質岩系所組成（並有廣泛出露）的薊縣~山海關隆起區的邊緣部分發育起來的向斜盆地。晚元古代青白口紀地殼下沉，接受沉積。因此它是晚元古代清白口紀古生代，中生代地層所組成的向斜構造盆地。
柳江向斜盆地基本上為——南北向延伸的不對稱甚至局部倒轉的向斜，西翼的產狀陡峻，西翼南部秋子谷——山羊寨一帶產狀發生倒轉，而東翼產狀平緩穩定。該不對稱的向斜軸部緊靠西翼。因此出露的地層寬度東翼是西翼的五倍或更多。
柳江向斜的基底為太古代。古老的混合岩。混合花崗岩等變質岩出露於向斜盆地的北部，東部及南部邊緣。在古老變質岩系之上有一不整合面（呂梁運動造成的）。其上為晚元古代青白口紀岩系及以後各代地層。在向斜的西部及東南外緣為中生代燕山晚期花崗岩侵入，構成了險要得山地。
柳江向斜分成三個構造分區：
1.柳江向斜東翼區：
東翼占據面積很大，約為整個向斜面積的2/3強。
東翼區的構造特徵是岩層產狀平緩穩定（產狀向西傾角在10度~30度之間）。次生厚度變化小對煤及耐火粘土的開采創造了有利的條件。但東翼小岩株。岩床和岩牆為數很多。多處侵入相對柔軟的煤層。以致使煤層受變質和擾亂，是開採的一個不利因素。斷層多為北西和北東向。以正斷層為主，多是小斷層。
2.柳江向斜西翼區：
由於西部花崗岩侵入造成擠壓，所以西翼地層出露較窄，次生厚度變化大。
西翼取的主要構造特徵是：岩層近南北走向，岩層產狀變化急劇，傾向東，傾角可達70度，甚至直立，倒轉。另一個主要特徵是有幾條南北走向高度角的逆斷層，自西向東上推，延伸很遠。
由於受到強烈的擠壓，岩層厚度變薄，甚至缺失，加上斷層發育。因此，該區少有開采價值的沉積礦床。
3.柳江向斜核部為燕山期，噴發的中性安山岩所佔據。往往構成山地，如老君頂，海拔493.7米，形成了地形例置現象。
（二）斷裂構造：本區斷層較發育，類型較多，主要為正斷層與逆斷層，分布於向斜各處。主要斷層有：
1.雞冠山——湯河地塹：
位於雞冠山——上平山之間的湯河河谷中，由幾條近南北向的正斷層組合而成。斷層面傾角大，河谷東側斷層面向西傾，西側斷層西向東傾，湯河河谷就是沿地塹構造中心部位發育的。
2.伍庄——傍水崖斷裂帶：
該斷裂帶發育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，東至傍水崖。有平行的數條斷層出現，形成迭瓦式構造。斷層面多向西傾斜。少數向東傾斜。傾角70o——80o。斷層面呈舒緩波狀，見有擠壓構造透鏡鏡體，構造角礫岩和片理化帶，牽引褶皺斷層和糜棱岩化等現象也較明顯。
3.蘇庄——伍庄——山羊寨逆斷層
該斷層發育在柳江向斜的西翼，走向NE20度，大致平行於向斜軸，是一條走向斷層，沿走向延伸近10公里。斷層東側為下盤，其亮甲山組豹皮灰岩，，斷層兩側為上盤，其張夏組後層狀灰岩。斷帶寬1米左右，中間有細晶閃長岩脈侵入。斷帶中有構造角礫，岩發育和片理化現象，旁側牽引，褶皺也較明顯。
4.牌坊砬子逆斷層：
該斷層觀察點位於伍庄東北500米牌坊 子之廢棄舊礦坑處，斷層北北東向延伸，長達3公里。斷層發育於二迭系地層中，斷層東側為上盤，西側為下盤。上盤為下二迭統，頂部B層耐火粘土和上二迭統含礫粗砂岩，具有明顯的牽引褶皺。下盤為 下二迭統粉砂質頁岩。沿斷層面觀察，見有構造透鏡體及片理化現象。上盤岩層兩組節理發育。
5.石門寨126.6高地北采坑正斷層：
該斷層出露在柳江向斜的東翼，位於石門寨東南126.6高地北廢采坑處。斷層走向NE15度，斷層在平面上呈鋸齒狀延伸，在剖面上向東傾，傾角61o。整個斷裂寬頻15米，其中有正長斑岩岩脈侵入。寬約3.5米。斷裂帶中有斷層角礫岩，角礫大小不等，以東岩為主。後期被二氧化硅所膠結形成硅化帶。實出地表面呈鋸齒狀近南北向延伸。斷層延伸有1.5公里。斷層東側為亮甲山組的薄層泥質條帶灰岩夾薄層竹葉狀灰岩，西側為寒武系張夏組的厚層 狀灰岩。
6.石門寨126.6高地南采坑逆斷層。
斷層發育在亮甲山組灰岩中，斷裂面在剖面上呈舒緩波狀。斷層面在剖面上見有大片擦痕、階步，斷層面附近有構造透鏡體和斷層泥發育。斷層的上盤（北西盤）產生次一級的牽引褶皺。該斷層延伸不遠，斷距不大。 柳江盆地於晚元古代發生海進。在長期風化侵蝕的古老變質岩繫上開始接受沉積。直至古生代，沉積了厚度較大的地層。與華北廣大地區一樣，在這段時期內曾有過長短不等的上升侵蝕期。如在清白口紀和下寒武世之，中奧陶世和中石碳世之間都曾發生過沉積間斷。上述時期柳江盆地古地理環境隨有過海、陸地明顯變遷。但地殼運動主要表現為平穩的升降運動。所以該時期的地層之間的接觸關系都是整合或平行不整合接觸關系。
自中生代初期起，經歷的構造變動性質與古生代不同。這個時期的構造變動使晚元古代、古生代地層強烈、褶皺、斷裂。二迭紀末，本區發生強烈構造運動。形成了柳江向斜的雛形。導致侏羅系以角度不整合覆蓋在古生界之上。這次構造變動之後，本區產生地形上的差異，北高南低，導致二迭系地層愈向北受侵蝕愈強，甚至局部無有蝕余。侏羅系直接超覆於石炭系或奧陶系之上。
在下侏羅統下部岩層沉積後，又有一次構造變動。使下侏羅統下部岩層發生變形，改變了盆地沉積中心。所以下侏羅統上部岩層明顯地區域性起超覆於下部岩層之上。在西翼則超出下部岩層的沉積范圍。而角度不整合於古生界之上。由此推知，此時的柳江向斜以具不對稱形態。兩翼很陡，東翼開闊平。中侏羅世，柳江盆地再次發生強烈構造變動。伴有多次連續和猛烈的火山噴發。所以在向斜的核部形成了大面積的中性火山岩層不整合超覆在下侏羅統之上。局部超覆於二迭系，奧陶系之上。
白堊紀燕山晚期的溫泉堡花崗岩基侵入形成的擠壓力。使不對稱的柳江向斜形態更進一步加劇。並引起了西翼自西向東逆的一系列南北斷層和西翼地層產狀的局部。新生代特別第四紀以來。本區有明顯的上升運動。全區遭受剝蝕。因此，山區河谷有階梯地形成。全新世以來，由於冰後期海侵。在現在沿海地區形成了一些海積和海蝕地形形態。
⑹ 實習區位置、交通及自然經濟概況
秦皇島石門寨地質教學實習基地位於秦皇島市以北28km處，地處燕山山脈東端，南臨華北平原和渤海灣，隸屬河北省秦皇島市撫寧縣石門寨鎮(圖1-1)。
圖1-1 石門寨地區交通位置圖
實習區交通方便，大秦、京哈鐵路在秦皇島設有國家三級站，與市區有公路、地方鐵路相通。秦皇島市是我國最早的14個沿海開放城市之一，素有「不凍港」、「玻璃城」、「夏都」的美譽。此外，全國幾十所地質院校師生每年暑期集中在這里進行基礎教學實習。廣大師生活躍在長城腳下、渤海之濱，給這里的經濟發展增加了新的活力。從實習區乘車經市區可到北戴河海濱、山海關和昌黎縣黃金海岸等旅遊勝地。
實習區坐落於柳江盆地。柳江盆地的得名地點———柳江村位於石門寨西南4km處。盆地南北長約20km，東西寬約12km，北、東、西三面為陡峻的高山所圍，僅南面向渤海開口，地貌形態為一南北向延伸、中淺切割的低山丘陵區。
盆地北、東、西三面由新太古界綏中花崗岩體和燕山期花崗岩體構成，盆地內部為新元古界、古生界和中生界構成的低窪丘陵和平原。從地質構造角度看，盆地是一個西翼陡、東翼緩的比較寬緩的向斜構造，故又稱為「柳江向斜」(圖1-2)。
圖1-2 柳江向斜與地貌關系圖(據柳成志等，2006)
大石河是縱貫盆地的主要水系，向東南方向在山海關以南流入渤海。盆地內最高點為西北部的老君頂，海拔493.7m，最低處為東南部大石河河谷內的南刁部落，海拔為70m左右。盆地中西部的火山岩分布區為高山陡傾地形，海拔多在200～300m，山峰多在400m以上;東部山區山峰海拔一般為160～300m。在低山和丘陵之間，多發育有小盆地和河流。河流短小，河床幾乎全是礫石堆積，河床、河漫灘和階地等河流地貌發育。
由於古近紀—新近紀以來氣候濕熱，在石灰岩發育地區形成喀斯特地貌，在本區形成了石芽、象鼻山、落水洞、溶洞等地貌景觀。
內力地質作用也對本區產生了顯著的影響。由於新構造運動，本區形成了多級河流階地、多層溶洞等地貌景觀。
根據區內地形特點和區域地質資料的研究，實習區自西向東可劃分為三級夷平面，第一級夷平面分布於老君頂到大窪山，海拔450m左右，表現為海拔近似的山頂，但保存面積比較小;第二級夷平面，分布於旁水崖、南峪、夏家峪以西，海拔300m左右，表現為高度近似的丘陵;第三級夷平面，廣泛發育在本區東部和南部，海拔180m左右，表現為海拔近似的低丘。
實習區工農業並重。農業主要種植玉米、小麥、高粱等，山坡多種果樹，尤以桃、杏較多。工業以採掘業為主，有煤、耐火黏土、建築石材以及水泥原料等。其中煤礦開采歷史悠久，煤質為無煙煤，局部為劣質煤，總儲量2×108～3×108t。區內最大的工礦企業為柳江煤礦，其次是秦皇島市電業局北山發電廠。地方水泥廠隨著國家基本建設發展的需要，在盆地內星羅棋布，但目前大多已隨著經濟的發展和資源的枯竭，紛紛破產或重組。
柳江盆地於1999年5月被河北省人民政府批准為「地質遺跡省級自然保護區」，於2001年12月20日經國土資源部批准為「河北省秦皇島柳江國家地質公園」。地質公園由柳江盆地地質景觀區、祖山—燕塞湖—角山—長壽山地質地貌景觀區和長城人文歷史景觀區三部分組成。2005年7月，柳江盆地被批准為「國家級自然保護區」。
⑺ 有誰了解「廣西水文地質工程地質勘察院」啊
廣西水文地質工程地質勘察院（水文隊），成立於1958年8月，院本部在柳州市東環大道12號，是集水文地質、災害地質、岩土工程、測繪、物探、施工、實驗、審圖、監理等於一體的專業技術隊伍。原為地質部水文工程地質局直屬第六大隊， 1975年後由廣西地質礦產勘查開發局管轄。由於局結構調整，先後於1981年、1984年、1985年、1987年和1991年，從我院（隊）劃出部分精良人員和裝備，分別組建了廣西水文地質環境總站、北海水文地質工程地質勘察院、廣西第二水文地質工程地質隊、桂林水文地質工程地質勘察院和柳州水文地質工程地質勘察院與廣西水文地質工程地質勘察公司等單位。1993年，局又將廣西水文地質工程地質勘察公司與廣西水文地質工程地質隊合並，更名為廣西柳州地質工程公司。1998年，又將柳州水文地質工程地質勘察院與廣西柳州地質工程公司合並，組建為新的廣西水文地質工程地質隊（保持隊、院、公司三塊牌子）。我院（隊）現有各類專業技術人員196人，其中注冊土木（岩土）工程師16人、注冊監理工程師6人、高級工程師28人、工程師90人、助理工程師56人；持有工程勘察綜合類甲級，地質災害危險性評估甲級，地質災害治理工程勘查甲級、設計甲級、施工甲級、監理乙級，地質勘查（水工環地質調查、液體礦產勘查、勘查工程施工）甲級，地基與基礎工程專業承包壹級，工程物探甲級，樁基檢測證書，物探計量認證合格證書，測繪乙級，省級實驗室計量認證合格證書，施工圖設計文件審查機構認定書，公路養護工程施工二類甲級與乙級，公路養護工程施工三類甲級與乙級等18個資質證書。全院實現了電腦自動化辦公，技術成果計算機出圖率100%。是全區地勘系統中資質最高、技術力量最強、服務手段最齊全的地勘單位。1992年至今被柳州市評為文明單位，1992年被廣西區評為先進地勘單位。
近五十年來，我們水工環地質工作者充分體現了建設尖兵和開拓拼搏的精神風貌，不畏艱辛，踏遍了八桂大地23多萬平方公里的山山水水，開展了大量的基礎性水文地質、工程地質調查與研究工作，取得了一系列突破性成果，填補了廣西水工環地質基礎資料的空白，為國家和地方經濟建設與城市發展規劃發揮了重要作用。先後完成了：全區1/20萬水文地質普查29個圖幅、地質力學在找水中的應用、廣西都安地蘇地下河系水資源評價及地下水開發利用研究、廣西膨脹土工程地質條件研究、廣西幾大城市1/5萬水文地質與工程地質調查、廣西1/50萬環境地質調查（分別編制了廣西1/50萬水文地質圖、工程地質圖和地下水資源圖）、紅水河流域水工環綜合評價、廣西區域水文地質工程地質志、廣西礦泉水調查等專門性調查研究與評價開發；廣西旱片地區大型地下水資源勘查與成井，據不完全統計，在全區共打機井600多眼，解決了30萬多畝農業灌溉、25萬多人生活飲用和多家大中型企業的生產生活用水問題；柳江大橋、邕江大橋、成昆鐵路、越南胡志明大道、桂林奇峰鎮機場、廣東韶關機場、湖南敘浦機場、岩灘水利樞紐、區內各條高速公路、南寧建設局地皇（地標）大廈、武廣高速鐵路、柳州廣電中心與通訊指揮中心等多項大型岩土工程勘察及柳鋼、柳工、柳微、柳汽、柳鋅等廣西大中型骨幹企業的建廠選址、改擴建勘察和地下水探采；南柳與宜柳等高速公路邊坡、柳州馬鞍山危岩、重慶奉節塌岸、雲南小灣水電站滑坡、藤州中學滑坡、長江三峽重慶湛普、大佛面、龍孔鄉滑坡群等大型地質災害治理工程勘查、設計與施工；龍灘水電站、右江百色水利樞紐、百色城市規劃、改建鐵路黔桂線柳州至麻尾段、洛湛鐵路廣西段等一級及二級地質災害危險性評估；廣西鬱江水利樞紐、桂林至北海高速公路、柳州潭中高架大橋等多項工程物探與基礎荷載檢測；柳州工貿中心、珠海西區金都大廈、南寧民族宮、東風柳汽公司21層住宅樓、欽陸一級公路土石方等基礎施工與地基處理；援外施工項目巴基斯坦國「851」水利工程；河池見塘山飛機場、來賓市公務員小區、柳州陽和開發區等多項地形測繪。共有125項技術成果分別獲得全國科學大會、地礦部、國土資源部、區科學大會、區科委、區建設廳、區地礦局、柳州市建委科技進步獎和優秀成果獎，可謂碩果累累。經過長期艱苦的奮斗，共有9位同志獲得教授級高級工程師職稱，4位同志獲得國務院特殊津貼，其中有兩位分別是 「五一勞動獎章」和「自治區三八紅旗手」獲得者。
此外，在完成各類基礎性服務的同時，根據地質部的安排，潛心於岩溶水文地質方面的科研工作，並完成了不少引起國內外重視的科研課題；主編《岩溶地區供水水文地質工作方法》、《岩溶地區水文地質普查規程》，參編《水文地質手冊》、《農田供水勘察規范》等國家級普查規范；編著獲國家優秀科技圖書並在全國發行的《岩溶找水》；約稿出版發行全國的連環畫冊《奇峰異洞》；自辦印刷在全國相關單位交流的《岩溶地質》（後轉由岩溶所續辦）。由我們策劃、編劇並擔任科學顧問指導拍攝的彩色科技電影《地下河》，被地質部選送參加聯合國教科文組織地質科學聯合會第25屆大會交流，受到了極大的關注與好評。
近幾年來，我們也一直在參加新一輪中國國土資源地質大調查的公益性會戰，開展西南岩溶地區地下水與環境地質調查，為指導當地岩溶地下水的開發利用和石漠化治理做出了卓有成效的貢獻。所完成的國土資源大調查報告，在國家驗收評審會上獲優秀報告，名列西南八省第一。
2002年通過了ISO9001—2000質量管理體系認證，2005年通過了GB/T28001—2001職業健康安全管理體系認證，已全面走上了與國際市場接軌的新的征程。當前，又遇國務院關於加強地質工作的良機，我們更要充分利用資質和技術優勢，繼續加強人才引進、培養和規范化生產管理，在堅持做強工程勘察主業的同時，進一步拓展地質災害勘查、評估、設計、治理、施工及資源、農業、礦山和環境地質勘查業務，擴大經營規模，形成鮮明特色產業的格局。我們本著「科學管理、規范作業、技術先進、顧客滿意」的質量方針，願與所有同行和業主廣泛交流、精誠合作，共創美好未來，為國家建設與社會和諧發展繼續做出積極的開創性貢獻。
⑻ 湖南金剛石找礦史
1.2.1 沅水金剛石發現史
沅水,發源於貴州東南的雲霧山,流經貴州省劍河、錦屏和湖南的洪江、安江、辰溪、沅陵、桃源、常德,注入洞庭湖,全長1047千米,匯水面積約8萬余平方千米。流域內侵蝕了大面積含金礦源層——中元古界冷家溪群(現改為薊縣系)、板溪群(現改為新元古界青白口系)地層,故沅水盛產砂金,淘金歷史源遠流長。淘金者將發現的金剛石作為副產品回收,因此沅水發現金剛石的歷史悠久,至少可追溯至一百多年前。據《桃源縣縣志》記載,清朝道光年間(1821~1850年),村民淘金相繼發現金剛石。淘金者根據金剛石的顏色、晶形分辨金剛石,稱之為天寶石、藍寶石、八角籽、鑽石。1940年,國民政府經濟部探金局胡伯素在《地質論評》第五卷五期發表了《湖南沅水一帶之金剛石》一文。文中記載:沅水自沅陵柳林汊以下,可考之金剛石產地有桃源境內撐角洲、羅家灣、高都驛、茯苓溪、沈溪、白洋河、港口及常德縣(現改為鼎城區)的五泉山、牌樓坡、丁家港、馬驛坪、水寶山等地。同年,李四光在《鄂西川東桂北第四紀冰川現象述要》一文中,亦對湖南洪江市江西街至托口一帶,淘金者在沅水砂礫層中發現金剛石有所敘述。1949年,喻德淵在《湘西黔東金礦地質》一書中,也提及了沅水有金剛石產出。湖南地質調查所首任所長李毓堯,曾在沅水西岸桃源港口購得1顆重達70克拉的金剛石。前人諸多著述,都揭示了沅水蘊藏著豐富的金剛石資源。
1.2.2 率先尋找金剛石,砂礦勘查獲豐收
413地質隊首先開展湖南沅水主流河谷第四系地質地貌踏勘和群眾報礦工作,從中發現洪江鎮至安江鎮和桃源至常德一帶,第四系頗為發育,堆積地貌保留較完整。通過走訪,初步統計常德市鼎城區丁家港小河、崖馬頭等地已采出金剛石達千餘顆,淘金者並總結出「有籽必有鑽」的規律性認識。籽就是水鋁石,因其比重和脫水性與金剛石相似,故二者密切伴生。根據調查情況,確認安江、丁家港和桃源城郊都具備找礦前提條件,決定對丁家港區先行普查找礦,以期突破一點,取得經驗後全面展開。經過數十天淘砂苦戰,夏德慶小組終於在丁家港小河的羅家灣處找到了一顆透明閃亮的金剛石,堅定了在丁家港地區的找礦信心;但由於在初期沿用砂金礦的普查方法,垂直第四系沉積物走向挖淺井取小樣,用淘金盆選礦,方法不對路,收效甚微。主要技術領導已意識到問題所在,若繼續下去將會有勞無功。在此關鍵時刻,地質部迅速派出工作組和蘇聯專家伊斯科夫來隊檢查指導,並帶來了手搖跳汰機和油選設備,舉辦了砂礦地質和選礦技術訓練班,並從上海購進X射線選礦新設備,建立了小型選礦廠,從而推動了整個普查工作的進展。在野外地質工作方面,根據台階狀分布的第四系表面標高和基岩標高,結合鬆散堆積物的顏色、成分、結構、構造等特徵,劃分出Ⅰ~Ⅶ級內疊階地。階地分布區所展布的樹枝狀沖溝沉積物,系階地沉積物遭受後期侵蝕剝蝕,再次搬運、分選並沉積於階地基岩上的新型堆積地貌單元,稱之為「細谷」。最早形成的細谷稱「細谷階地」,它們是金剛石最富集的砂礦類型,因此必須填測好第四系地質地貌圖,它是金剛石砂礦勘查所必需的、極為重要的基礎圖件,見圖1-2。
在砂礦普查初期,對礦區每個堆積地貌單元,垂直其走向稀疏布置1~3條找礦線,探礦工程(豎井、淺井、槽探)間距為20~40米。因為金剛石在含礦砂礫層中含量極低,為發現1顆金剛石需取大體積砂礫樣品(10立方米)。經過階段性普查,基本查明金剛石主要富集在砂礫層底部,因此要求探礦工程掘進到基岩5~15厘米,並將專家建議的4米分層取樣改為2米。根據每個樣品體積要求、分層厚度,來決定探礦工程斷面規格的大小,以杜絕人為貧化現象。如豎井探礦,斷面規格常用3.5米×1.5米,其長邊垂直砂礦走向。經過半年的普查評價,基本查明細谷比階地見礦幾率高—倍至數倍。至此,初步認為丁家港礦區成礦找礦遠景較好,於1955年轉入勘探;並確立了「先細谷後階地,先主谷後支谷」的勘探工作總體思路。地質部根據成礦遠景分析,要求413地質隊在「一五」期間,提交金剛石砂礦工業儲量××萬克拉*。為了加快勘探步伐,確保儲量任務的完成,上級決定調姜世昌來隊任隊長,地質隊迅速擴大到六百多人,展開了大規模的金剛石砂礦找礦工作。
圖1-2 常德市丁家港桃源縣桃源金剛石砂礦礦區第四紀地質地貌圖
在第四系堆積物中找礦,需打井取大樣選礦。當時沒有挖掘機,就用十字鎬、兩齒鋤和鐵鏟人工挖掘;沒有提升的機械設備,就用吊桿提、轆轤絞;樣品運輸沒有汽車,就用板車推、肩膀挑,發揚了地質隊員為找「爭氣礦」吃大苦,耐大勞,艱苦奮斗,立志創業的精神風貌。
隨著丁家港礦區找礦的不斷深入,通過進一步總結砂礦分布和富集規律,將桃源、安江兩地的砂礦勘查列入「一五」找礦規劃。為確保儲量任務的完成。地質部派蘇聯選礦專家蘇洛維斯基來隊檢查和指導工作。專家指出,-16+0.2毫米的砂樣在運輸中不能漏砂,樣品進選廠必須嚴格辦理交接制度;在篩分—跳汰—油選—X光選的流程中,為確保選礦工作質量,在原樣中必須加螢石礦物甚至金剛石進行選礦各流程的質量檢查,嚴把質量關,要求100%收回,否則返工重選或再采樣。一切探礦工作都有嚴格的規章制度、工作方法及質量要求,這是做好金剛石找礦工作最重要最基本的要求。
1958年3月,提交了《湖南省常德縣丁家港礦區及桃源縣桃源礦區金剛石砂礦地質勘探最終報告》,這是我國第一個大型細谷金剛石砂礦地質勘探報告,填補了我國金剛石礦種儲量的空白,提交金剛石工業儲量加遠景儲量××萬克拉,黃金儲量416.67千克。被湖南省礦產儲量委員會評為優質報告。勘探工作共投入1:1萬地質地貌填圖260平方千米,1:1千地質地貌填圖85平方千米,槽探12萬立方米,淺井7211米,豎井13923米,綜合選礦9.23萬立方米。探求1克拉金剛石,只投入費用4.2~7.8元,這種低成本高回報是413地質隊全體職工為建設新中國找「爭氣礦」,爭時間搶速度,戰酷暑斗嚴寒,艱苦奮斗換來的。由於國家急需金剛石,1959年建立了六○一礦山。
提交上述報告後,在隊長趙福林、呂文凱和總工程師李玉樹的領導下,開始了丁家港、桃源兩礦區階地砂礦勘探和細谷砂礦掃尾工作,與此同時,完成了安江礦區、沅陵窯頭礦區砂礦的普查勘探任務。截至1964年,在沅水主流的四個砂礦區共探明金剛石儲量××萬克拉,其中,表內儲量佔92.12%;此外還附帶了砂金儲量639.874千克,鋯石地質儲量1929.8噸。1970年,湖南省地質局召開年度地質工作計劃會議,省計委主任白玉蘭同志在會上作報告提到:你們局對國家是有貢獻的,今年4月24日,我國成功地發射了第一顆人造地球衛星,裡面有用湖南沅水金剛石製作的高精尖部件。隊員們歡呼:「東方紅曲天上來,沅水鑽石上青天。神州人民齊歡躍,催我奮進找礦源」。
為了擴大砂礦勘探後備基地和進一步尋找原生礦,按照區域展開,大力加強普查的部署,開展新區的勘查工作,使用砂礦選礦手段對沅水主流及其七大支流,以及沅水主支流貴州省清水江、廣西桂北區的都柳江,湖南資水進行了較為系統的普查,先後在貴州省的錦屏八卦河,亮江的中黃、鄧寨,台江的施洞口,都柳江流域內的廣西融江、貴州榕江、湖南資水的益陽新橋河等地發現金剛石。盡管未找到工業砂礦,但金剛石原生礦找礦遠景區已輪廓初現,表明揚子地台是一個重要的金剛石成礦區。
通過在沅水砂礦區的外圍開展的1:5萬地質填圖工作,對區域地質產生了一些新的認識。在沅陵—常德黃土店一帶原劃為板溪群的地層中,發現了區域性高角度不整合,其下為冷家溪群,其上為板溪群,並創建了武陵造山運動;同時找到了多處集群分布的雪峰期基性、超基性岩岩體,從而打破了江南疊台隆無基性超基性岩漿活動的傳統認識。在安江礦區東側填圖中,於懷化隘口—安江—洪江鎮一帶,也發現了長達25千米的北北東向雪峰期基性、超基性岩帶。通過填圖工作,豐富了區域基礎地質資料。按照現在的觀點,褶皺基底的發現揭示出揚子地台為P型克拉通,具有鉀鎂煌斑岩的產出條件,為金剛石原生礦的成礦提供了最基本的地質背景。
1.2.3 沅水金剛石砂礦分布和富集規律
托口—常德段長達567千米,是沅水主流河段,峽谷、寬谷相間分布,控制著金剛石砂礦分段富集之規律(圖1-3)。洪江市—洪江鎮之間的鷺鶯灘峽谷,安江-辰溪間的黃獅洞峽谷,沅陵-桃源間的五強溪峽谷,沅水均侵蝕切割到元古宙地層,流水湍急,底蝕和搬運能力極強,河道沖刷力大,險灘多,不利於金剛石的沉積和富集保存。當沅水走出峽谷,進入豁然開朗的中、新生界紅層盆地,蛇曲河道異常發育(彎曲指數一般大於1.5),河水搬運能力迅速衰減,側蝕和堆積作用並駕齊驅,加之河道內灣區橫向環流分選作用的加強,不斷地將深水區的金剛石和其它重砂礦物推向淺水區的濱河床淺灘相區,推動了加積、分選和再富集的成礦過程。
沅水金剛石還具有明顯的主流富支流貧的分布特點。在七大支流中,選礦取樣幾百立方米,見到的金剛石也只有屈指可數的幾顆,均未見近源富砂礦賦存。究其原因,主要是由於河谷縱坡降接近或大於1‰,河流搬運能力強,不利於金剛石沉積和富集保存。因此,一概而論近源砂礦必富是欠妥的。依據國內外找礦經驗,只有在河谷縱坡降小於0.6‰的情況下,才能形成近源富砂礦。沅水主流四個金剛石砂礦區都位於中、新生界紅盆地區內的寬谷地段,都分布在河谷縱坡降為0.34‰且由陡變緩、堆積地貌異常發育的初始區。
沅水各寬谷地段都有大顆粒金剛石出土。洪江市郊群眾報礦見一顆重達13.825克拉、完整的金剛石晶體;桃源茅草街民采砂礦中曾見一顆重達43.15克拉的大金剛石;六○一礦在開采丁家港細谷下段金剛石砂礦時,重達5克拉以上的金剛石屢見不鮮,最大的重18.9克拉。這些大金剛石的出土,不僅顯示出砂礦的品質,還隱含著重要的金剛石源區信息。
圖1-3 湖南省金剛石分布略圖
沅水第四系金剛石砂礦類型有階地沖積砂礦、細谷階地和細谷坡積-沖積砂礦、現代河床沖積砂礦。階地砂礦礦體多賦存在古河內灣或急灣淺水區濱河床淺灘相區,深水區即階地中前部位,只有古砂洲頭部才成礦。細谷砂礦是階地區內樹枝狀分布的小溪,沖切階地含礦礫石層並切入基岩,將階地沉積物進行搬運、分選、再沉積的砂礦新類型。因此,細谷砂礦的品位比作為其來源的階地砂礦提高幾倍甚至十倍之多,是沅水流域探求儲量的主要砂礦類型。細谷中富礦體多產布在中央軸線區,而其兩側因階地坡積物的混入,分選欠佳,使品位降低。細谷階地就是階地區的老細谷,成礦條件同新細谷。沅水現代河床砂礦,以辰溪-瀘溪河段金剛石含量最高,該段河流彎曲指數≥3,是富集金剛石最有利的河段之一。這里的褐色金剛石含量為42.4%~45.2%,比安江和丁家港、桃江礦區增高1.7~1.9倍,凸顯有側向補給源。
1.2.4 沅水砂礦金剛石的晶貌特徵
沅水金剛石顏色達40餘種,主要有紅、黃、藍、綠、橙、褐、灰、黑、無色等,其中以淺的黃、綠、褐色金剛石最多,約佔70%~90%。
沅水金剛石晶體形態,98%為單晶,完整晶體最高達79%~90%。晶形千姿百態,計有八面體、菱形十二面體、平面體聚形、曲面體、平曲面體聚形等形體,見圖1-4。按照等軸晶系結晶學原理,金剛石應有四面體,但自然界很少見及,在丁家港礦區發現一顆。
沅水金剛石顆粒大,質量好,寶石級金剛石達63%。在四個砂礦區,1~4毫米的粗粒金剛石所佔比例較高,為55%~79%。金剛石平均重量,安江為25.1毫克,窯頭為13.5毫克,桃源為14.8毫克,丁家港為9.2毫克,均說明經歷過較長距離的搬運和強分選所致,在礦區罕見金剛石的指示礦物是可以理解的。
沅水有15%的金剛石表面附有色斑(或稱雀斑),其顏色有褐、綠、黃、棕、黑等(圖1-5)。其中褐斑金剛石佔10%,綠斑佔3%,其他色斑佔2%。對於色斑的成因,眾說紛紜。奧爾洛夫認為褐斑是古型金剛石的標型特徵,是由綠斑經區域變質轉變而來的,可作為地質溫度計應用;但他不能解釋湖南一顆金剛石上同顯褐、綠兩斑現象。瓦連金認為古型金剛石必須具備褐斑、磨損、斷口、沖擊痕才能准確定位,因為火山口相中的金剛石由於遭受到地表植物酸的淋濾、腐蝕作用,同樣可以形成褐斑。
沅水金剛石中含包裹體礦物達十多種,見圖1-6。含有鎂橄欖石、頑火輝石、透輝石、鎂鋁榴石、S1-S3組鉻尖晶石的金剛石屬橄欖岩型(P型)金剛石;含綠輝石、鐵鋁-鎂鋁榴石、藍晶石的屬榴輝岩型(E型)金剛石;還有同含P、E型礦物組合以及柯石英、霞石、碳硅石的過渡型金剛石。金剛石中見有金雲母、方解石,方鉛礦、金剛石、硅鐵和硅鋁球粒,但沅水金剛石中最常見的礦物為石墨。金剛石包裹體礦物提供了大量地質找礦信息。現代金剛石成礦理論認為:榴輝岩型金剛石與古老克拉通邊緣活動帶的板塊俯沖有關。我們根據湖南金剛石中捕獲的地幔岩礦物為據,推測其含礦寄主岩主要是橄欖鉀鎂煌斑岩。因此,揚子地台區的找礦,應更側重橄欖鉀鎂煌斑岩的勘查。
圖1-4 沅水金剛石形態特徵
圖1-5 沅水金剛石色斑
沅水金剛石根據含氮量的多少以及紅外、紫外吸收光譜特徵,可劃分為Ⅰ、Ⅱ型和過渡型金剛石。含氮量大於萬分之一的Ⅰ型金剛石佔81.6%;含氮量小於萬分之一並具半導體性能的為Ⅱ型金剛石,佔6.3%;過渡型金剛石佔12.1%。其中,Ⅰ型金剛石硬度最大,八面體可鑽十二面體、六面體。用沅水金剛石做的拉絲模具,可拉絲13~16萬米,比其他產區金剛石只拉絲3萬米高出幾倍,因此沅水金剛石深受客戶的青睞。
沅水金剛石表面蝕象多種多樣,有疊層狀倒三角形生長蝕象(圖1-7)和正三角形溶蝕蝕象,也有四方形層疊狀蝕象和排列有序的長條狀、滴狀、瘤狀蝕象等。這類微觀晶貌特徵在砂礦中常見,說明金剛石被搬運的距離不會很長。另外,該特徵也是區別真假金剛石的重要標志之一。
圖1-6 沅水金剛石包裹體
圖1-7 沅水金剛石蝕象特徵
1.2.5 新一輪金剛石原生礦普查(1964~1984)
地質部根據我國湖南、山東已探明金剛石工業砂礦床的進展,為加快原生礦找礦步伐,於1963年8月與建工部共同組成考察組赴坦噶尼喀考察金剛石找礦方法和經驗。1964年11月10~17日在山東臨沂召開全國金剛石地質工作會議,總結了我國前期找礦成果,介紹了國外勘查原生礦的方法和經驗,討論了找礦形勢與任務,制訂了規劃和奮斗目標,確認了以地質觀察為基礎,重砂采樣(以尋找金剛石及伴生礦物——當時主要是含鉻鎂鋁榴石)為主要找礦手段,開展我國原生金剛石礦第一輪普查。二十年來,413隊在湘西地區南征北戰,完成普查面積近4萬平方千米,發現金剛石和鎂鋁榴石異常點區五十多處。1965年根據區調資料,在湘南寧遠縣保安圩的基性超基性火山岩岩管中,找到了大量含鉻鎂鋁榴石、次鉻透輝石、鉻尖晶石。岩管中見有純橄岩、尖晶石二輝橄欖岩深源捕虜晶,但選礦未見金剛石。對其周圍水系開展砂礦選礦普查,在湘江耒陽發現2顆金剛石。至此,在湖南四大水系都發現了金剛石。
1965~1968年,在湘西南地區展開大面積普查,於安江對河的婆田、南側的八門小河、熟坪雙叉溪小河,會同的地靈白堊系盆地以及舞水主流等地,發現了鎂鋁榴石或金剛石。特別值得提及的是,湖南境內舞水主流經采樣見有藍紫色或紫紅色鎂鋁榴石,沿河金剛石在芷江以西的便水則斷線。在沅水下游地區,於桃源福善崗、臨澧芽林橋等地,也發現了金剛石及鎂鋁榴石異常。為了加快找礦步伐,盡快找到原生礦,在開展面上普查的同時,優選找礦靶區以求突破。
1966年,選擇靖州藕團地區詳查,在本區公洞溪、康頭寨兩小河各選到一顆金剛石,其匯水面積90平方千米。若在新元古界南華系、震旦系地層區突破原生礦,可推動貴州省亮江地區的找礦工作。但通過1:1萬地質觀察、山地工程揭露和面積型重砂采樣,未發現鎂鋁榴石,也未找到岩體,只在標高800米的山頂窪地中見外來的殘留砂礫層。因此,本區金剛石來源未查明。
1969~1972年,選擇安江東南側的熟坪地區進行找礦會戰,參加單位有區調、物探分隊以及中南地質研究所金剛石組。在面積36~40平方千米內,進行了1:1萬地質、重砂、物化探測量以及槽井探、鑽探工程揭露工作,找到300多條斜雲、斜閃煌斑岩岩脈,水系中共見9顆金剛石,但未見含鉻鎂鋁榴石,未發現含金剛石岩體,工作暫告結束。
1972~1973年,在靖州飛山坡腳地帶,水系重砂采樣和地層人工重砂分別發現45顆和13顆鎂鋁榴石和大量的鉻尖晶石。鎂鋁榴石折光率1.762~1.712,紫色系列佔68.9%,其餘為茄色。經1:1萬地質觀察和重砂采樣,以及重砂異常區的物化探工作,未找到岩體。後經人工重砂采樣於上三疊統一下侏羅統紅層第二岩性組,發現一顆微粒金剛石和幾顆鎂鋁榴石,屬中間儲集層。通過對紅層岩相古地理的初步研究,認為飛山紅層屬北側古河流的沖積物,找礦工作應向北區推進。據現有資料分析,會同北側的東西向斷裂可能為控制鎮遠馬坪含礦岩帶的東延部分,北東側巫水支流若水所見的橄輝雲煌岩,後經賀安生鑒定為白榴石鉀鎂煌斑岩;東西向斷裂南側的地靈白堊系盆地有富含鎂鋁榴石層位,因此,靖州飛山-會同地區的找礦工作還需深入進行。
1973年,在會同覃板地區普查,在水系中見18顆鎂鋁榴石。在南華系江口組人工重砂中,共見鎂鋁榴石379顆和1顆微粒金剛石。鎂鋁榴石折光率1.746~1.733,未見紫色系列,以橙色和茄色系列為主。同時在靖縣野塘、破屋普查,水系重砂中見鎂鋁榴石112顆,南華系地層中見15顆,折光率1.746~1.730,同樣以橙色系列為主。
1968年,在會同西南的地靈盆地開展普查,於水系中見4顆鎂鋁榴石。之後經多次工作,在白堊系紅層第二、四段共見鎂鋁榴石657顆,水系重砂中見59顆,其折光率1.770~1.742,紫紅色系列佔58%。
基於上述,南華系與上三疊統一下侏羅統、白堊系紅層所含的目的礦物對比,有同異之處。①所含金剛石都是微粒級,重量小於1毫克;②南華系、震旦系中的鎂鋁榴石顏色單一,以茄色、橙色系列為主,折光率均小於1.746,微化分析含鉻量低,礦物內含包裹體、雜質較多。電子探針測定的Cr2O3、CaO成分,投影於索波列夫判別圖中,均落在非金伯利岩區。而紅層區的鎂鋁榴石顏色多樣,且以紫紅色為主,折光率有高有低,高的為1.770~1.760,與南華系、震旦系中相比有明顯的不同,說明二者非同一來源,產狀亦不相同。存在含金剛石及鎂鋁榴石的多層中間儲集層,已揭示金剛石原生礦產出的多期性。
沅水、澧水下游地區,經多年的重砂法普查和選礦方法搜索,於兩湖中斷陷(洞庭地塊)與江南疊台隆(雪峰地塊)、上揚子台褶帶(武陵地塊)銜接的地帶,凡有紅層保留的地帶,總有一些寥若晨星的金剛石及鎂鋁榴石分布。這條北北東向或近南西向隱約分布構造帶,一直伸向有金剛石發現的黃陵背斜區,應是一條金剛石原生礦產出的成礦帶,須深入進行原生礦勘查工作。
涉及湘西土家族苗族自治和張家界市的北東向地帶,在70年代至80年代初,經大面積普查和各縣所布的選礦點偵察,只在黃合雲地區的現代水系及標高720米的岩溶裂隙和漏斗砂、礫層中發現金剛石56顆,但未見鉻尖晶石、鎂鋁榴石異常,因此,必須展開區域性地貌專題調研和高精度航磁普查指導找礦。
在搜尋原生礦的過程中,只在南華系、震旦系、上三疊統—侏羅系、白堊系、第三系中發現含微量鎂鋁榴石,並於南華系、侏羅系、白堊系中共見5顆微粒金剛石。這么稀少的金剛石難以解釋沅水流域豐富的砂礦聚集,因此它們並非沅水第四系砂礦的主要來源,而只能表明區域金剛石原生礦成礦的多期性。
今天回過頭來反思,二十年來為什麼沒有找到金剛石原生礦?原因是多方面的。
一是重砂法找礦只側重鎂鋁榴石的尋找,而未將鉻尖晶石作為指示礦物予以應用,有極大的漏礦可能性。以澳大利亞為例,一家公司曾先進行鎂鋁榴石重砂法找礦,未見重砂異常,漏掉了阿蓋爾大岩管。後來,另一家公司又來找礦,根據水系中與金剛石密切伴生的大量鉻尖晶石,採用微粒金剛石+鉻尖晶石作為重砂找礦的指示礦物組,很快發現了世界級的阿蓋爾含金剛石岩管。我們必須汲取這一寶貴的找礦經驗。當前,急需對以往十萬件重砂樣品和以往重砂鑒定的原始資料認真地進行二次開發,圈定鉻尖晶石異常,並進行老樣品的內檢復查,凡是見有鉻尖晶石顆粒大小混雜,自形晶、半自形晶、它形晶皆有,表面有麻點、蝕坑,礦物斷面見環帶構造者,均需深入進行研究。特別是要利用電子探針進行化學成分測定,尋找指示礦物的鉻鐵礦異常,達到優選找礦靶區,發現原生礦之目的。根據當代金剛石成礦理論,古老太古宙A型克拉通(>25億年)多分布金伯利岩,而元古宙P型克拉通(25~16億年)多產鉀鎂煌斑岩。二者指示礦物不同,金伯利岩型以鎂鋁榴石、鉻透輝石、鎂鈦鐵礦為指示礦物組合;而鉀鎂煌斑岩型則以金剛石、鉻尖晶石為指示礦物組合。在揚子地台找礦時應對第二種礦物組合特別關注。
二是湖南植被發育,風化土較厚,山體有層層梯田環抱,阻止了岩體物質的剝蝕和擴散,不能很好地形成水系重砂找礦異常。特別是灰岩地區,岩溶窪地異常發育,第四系覆蓋厚,岩體風化物質難以向外擴散。因此,使用高精度航磁找礦手段勢在必行。湖南紅層區,山體植被不發育,土層不厚甚至無土層,因此,只要紅層含鎂鋁榴石,就容易擴散到水系中被重砂法發現。但過去對次生源補給的鎂鋁榴石異常區帶,缺乏礦物表面特徵的深入研究,不能判斷被搬運的距離。例如,若見有帶蝕變皮殼的ROK特徵的鎂鋁榴石,一般距原生源10千米之內。對次生源的礫石和重砂物質組分研究也不夠深入,難以判斷蝕源區方向。
三是在找礦中重完成工作量,輕地質成果研究,急於求成,多次在次生源中搞突破,耗費人力物力,拖長了找礦所需的時間。
1.2.6 尋找金剛石原生礦的新進展
1989年,根據寧鄉地區兩組大斷裂發育,衛片上環形構造十分清晰,有多期基性、超基性火山岩產出,長沙道林已發現鎂鋁榴石等情況,湖南413隊圈定出1000平方米的面積進行原生金剛石礦普查。運用鉻尖晶石異常及其礦物晶貌特徵判別,於1990年找到了含金剛石新的岩石類型——管脈相伴集群分布的橄欖鉀鎂煌斑岩。6個岩管規模均大於1萬平方米,長200~500米,寬120~200米。岩管呈近南北向產布在元古宇板溪群和泥盆繫上統錫礦山組地層中(圖1-8,圖1-9),侵入時代為晚古生代海西期。
圖1-8 湖南省寧鄉縣溈烏鄉雲影窩地質略圖
圖1-9 湖南省寧鄉縣溈烏鄉雲影窩23勘探線剖面略圖
寧鄉橄欖鉀鎂煌斑岩的重要發現,推動了湖南省乃至揚子地台的金剛石找礦工作。根據寧鄉地區找礦新進展,1992年開展了長沙-桃江地區普查,在七處發現了金剛石。2007年,在望城縣泥鰍塘螺頭山,對玻基橄輝岩采人工重砂樣發現1顆粒度小於1毫米的微粒金剛石,增加了含金剛石的岩石新類型。
基於湖南金剛石成礦條件好,金剛石及其指示礦物廣泛分布,中外合作持續不斷,先後有澳大利亞艾斯頓公司、光塔公司、比利時西貝克公司在湘西與413隊進行過合作找礦。目前正同澳大利亞寶藍諾密里公司合作找金剛石礦,成立了常德西澳金剛石礦業有限公司。
1.2.7 對今後金剛石找礦中幾個問題的討論
(1)關於找什麼類型的原生金剛石礦
按照現代金剛石成礦理論,湘西地區屬P型克拉通;依據地球物理資料對湖南微板塊的劃分,湘西地區位於俯沖帶的上盤。這兩個條件均與橄欖鉀鎂煌斑岩成礦特徵吻合。在湖南、貴州已發現的含金剛石岩體均屬此類岩石。因此,尋找鉀鎂煌斑岩應是湖南實現原生金剛石找礦突破的基本方向。
(2)關於找什麼時期的原生礦
金剛石在地幔中需5億~10億年穩定生長期,又基於湘西中、新生界紅層區普遍含有金剛石的指示礦物,陳國達教授曾指出地窪期是原生金剛石的主要成礦期。因此,湘西地區必須加強印支、燕山早期的原生礦找礦工作。在紅層區多見金剛石及其指示礦物地段,其蝕源區是突破原生礦的主要地區,應大力加強高精度航磁找礦工作。
(3)關於重砂法找礦的指示礦物組的確定
據湖南深部地球物理的研究成果,從地表向深部在40~80千米內為尖晶石二輝橄欖岩,80~110千米為石榴石二輝橄欖岩。含礦的寄主超基性岩漿從地幔深處上侵,都必經這兩個地幔岩層。根據這兩類深源岩石的副礦物特點,必含大量的鉻尖晶石和鎂鋁榴石,因此金剛石+鉻尖晶石+鎂鋁榴石應是合理的指示礦物組合。鉻鐵礦(S1、S2、S3、S7)和低鈣高鉻的G10鎂鋁榴石含量的多寡是判別岩體中含礦性的主要標志。
經初步估算,沅水主流河段至少蘊藏有1800萬克拉的金剛石。這么多的金剛石,只靠幾個微含金剛石的中間儲集層來供給沅水主流砂礦是難以解釋的。此外,而且每個寬谷段都有大金剛石產出。因此,必有大而富的原生礦源補給才能形成沅水主流金剛石砂礦巨大的次生擴散場。沅水流域內的貴州馬坪原生礦屬Ⅱ型金剛石礦物,不能解釋沅水主流以Ⅰ型金剛石為主的來源問題。統計數字表明,金伯利岩型岩體含礦達工業開采要求者只佔2%~3%,鉀鎂煌斑岩則更低。因此,發現一些不含礦或貧含礦的岩體是正常的,不能據此作出一個金伯利岩田或鉀鎂煌斑岩田不含礦的結論。堅持從大量不含礦的岩管中發現含礦岩管,是原生金剛石找礦的基本思路之一。
⑼ （二十一）河北省灤南縣馬城鐵礦詳查項目實物地質資料
河北省灤南縣馬城鐵礦詳查項目，由中國冶金地質總局第一地質勘查院承擔實施。年12月底完成野外施工，累計施工鑽孔39個，總鑽探進尺27000m，共查明14個礦體。項目取得的豐碩成果，對補充河北省省內鐵礦開發後備資源，緩解鐵礦石供應緊張局面，促進河北省乃至全國鋼鐵產業持續健康發展具有十分重要的意義。
1.地質概況
礦區地處陰山-天山緯向構造帶東段—燕山南亞帶山海關台拱西南邊緣，西南為薊縣坳陷，南為黃驊坳陷。
區域出露的地層為雙層結構，基底地層由老至新為太古宇遷西群、單塔子群，古元古界朱杖子群；蓋層依次為中元古界長城系及古生界寒武系、奧陶系、新生界古近-新近系與第四系地層。
區內由一系列近東西向構造組成，北面為喜峰口斷裂，南面為固安-昌黎斷裂，中部為成生於太古宙早期至今仍在活動的青龍河斷裂，同時有許多張性、壓扭性斷裂與其垂直或斜交。
區域出露岩漿岩主要有兩類：一類是中基性脈狀侵入體，規模小，主要有輝綠岩脈、閃長玢岩脈，此類一般截穿礦體；另一類為燕山期中酸性花崗岩體及其脈岩，岩體遠離礦區，與礦床無成因聯系，距礦床最近（大於35km）的為分布於昌黎縣城以北的昌黎花崗岩體。
區域礦產主要為「鞍山式」沉積變質鐵礦及非金屬礦。主要有北部的遷安水廠鐵礦、司家營鐵礦、常峪鐵礦及產於奧陶紀灰岩中水泥或玻璃用灰岩礦、砂岩、花崗石建築石材、柳江的煤礦、耐火黏土礦。
2.礦區地質
（1）地層
區內地層為雙層結構，基底為太古宇地層，蓋層為第四系。
第四系地層厚60～170m，為河床、河漫灘沖洪積物。從北向南逐漸增厚，主要由黏土、亞砂土、亞黏土、砂層、礫卵石層及淤泥質亞砂層組成。其中砂礫卵石層穩定，厚度較大。
太古宇地層主要岩性為黑雲變粒岩、黑雲角閃變粒岩、斜長角閃岩、角閃斜長片麻岩、黑雲角閃斜長片麻岩夾磁鐵石英岩。根據前人研究成果，本區白廟子組變質岩系原岩為一套巨厚層凝灰質黏土岩及少量玄武岩（安山岩）及其碎屑，中夾磁鐵石英岩。
（2）構造
礦區地處司馬長復式褶皺帶中，現工程式控制制范圍總體為走向近南北、西傾的單斜構造。但早期構造形跡仍有保留，早期褶皺為軸面走向北東東，南東傾開闊不對稱復式褶皺構造。這反映了早期受近南北向擠壓的褶皺形態。在向斜核部礦體延伸長而厚，背形脊部礦體薄而延伸短。
區內斷層有兩組。其一位於40～64 線間，走向北北西，傾向南西，傾角74°，錯斷了Ⅻ號礦體，推斷為正斷層，為輝綠岩脈充填，幅寬10～30m。其二為 F1斷裂，位於16～24線間負磁異常帶，該負磁異常帶幅寬600～800m，經CK12、ZK16-1孔證實為斷層所引起，主構造面由糜棱岩、絹英岩及斷層泥組成，向兩側為角礫岩、碎裂岩、糜棱岩、絹英岩與角礫岩、碎裂岩具相間分布特徵，反映該斷層規模宏大，且具多次活動特點。
（3）混合岩化作用
區內變質岩多遭受不同程度的混合岩化作用，混合岩化作用以均勻滲透交代為主，如區內混合片麻岩、混合花崗岩，亦有少量充填交代，如區內腸狀混合岩、條帶狀混合岩。混合岩化作用對鐵礦既有明顯使原生鐵質析出帶走，亦有因混合岩化作用而富集成赤鐵富礦，更多的是混合岩化形成的脈體或混合岩化、花崗岩化作用及其形成混合花崗岩的侵位破壞了礦體的完整性、連續性。
（4）岩漿岩
區內岩漿岩僅表現為脈狀產出的輝綠岩。主要位於礦區北部，截穿礦體，長1km，寬10～30m，走向近南北，西傾，傾角75°左右，岩石較完整。南部僅個別鑽孔中見到，且遠離礦體。
岩漿岩呈脈狀產出，岩石呈灰黑色或黑綠色，細粒輝綠結構，塊狀構造，礦物成分：輝石、斜長石，少量黑雲母，斜長石呈板柱狀，具絹雲母化、斜黝簾石化，輝石呈柱狀，具綠泥石化。
3.實物地質資料的篩選
全區共分為14 個礦體，依次編號為Ⅰ～ⅩⅣ，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ號礦體最大，為主礦體。
ZK23-7鑽孔，終孔深度為1406.10m，穿透Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ號礦體，孔內可見輝長岩、黑雲母混合花崗岩、黑雲透閃岩、透閃磁鐵石英岩、黑雲母混合花崗岩、混合質斜長角閃岩、混合岩、混合花崗岩、混合片麻岩、斜長角閃岩、透閃石英岩、含鐵角閃石英岩、混合質黑雲變粒岩等。礦石礦物主要為磁鐵礦，次為少量假象赤鐵礦，脈石礦物以石英為主，其次為透閃石、陽起石，礦石礦物以中細粒自形-半自形或他形粒狀變晶結構為主，主要為條紋-條帶狀構造，少量呈浸染狀構造。
4.相關資料
1）2009年馬城鐵礦詳查報告；
2）河北省灤南縣馬城鐵礦綜合地形地質圖；
3）馬城鐵礦23線資源量估算地質剖面圖；
4）馬城鐵礦23線ZK23-7鑽孔地質柱狀圖。
⑽ 柳江盆地岩漿活動。大夥能給一個詳細點的描述么
柳江盆地
柳江盆地地質遺跡國家級自然保護區位於河北省秦皇島市北部，其核心區距秦皇島市市區約15公里。2005年被批建為國家級自然保護區，薈萃了新太古代至新生代中國華北地區在漫長的地球演化過程中的地殼運動、岩漿活動，沉積環境變化及生物進化等地質現象的精華，包含了對追溯地質歷史具有重大科研價值的典型層型剖面、生物化石組合帶地層剖面、岩性岩相建造剖面及典型地質構造剖面和構造形跡，其內三套地層及三大岩類分布廣泛，均為自然露頭，地層完整，界限清楚，岩類齊全，化石豐富，沉積構造發育，被公認為「天然地質博物館」。
功能區劃
保護區總面積1395公頃。其中，核心區面積476公頃，緩沖區面積516公頃，實驗區面積403公頃，主要保護對象為標准地質剖面、典型地質構造等地質遺跡。
范圍在東經119°30'—119°40'，北緯40°02'—40°14'之間，共由4個相對獨立的分區組成：（1）東部落—潮水峪—砂鍋店區，總面積857公頃。東起張岩子村西坡腳，沿280°軸向至東部落村北500米處，南北寬500—900米；再向西，沿近東西走向至石嶺村南500米處，長3750米，南北寬750—2000米；隨後軸向轉為150°，延至砂鍋店村東800米處，長約2000米，寬770米。（2）亮甲山—歡喜嶺—瓦家山區，總面積217公頃。東起亮甲山東坡陡崖處，經歡喜嶺村東至瓦家山村西山樑上，呈「S」形帶狀分布，寬250—850米。（3）黑山窯—大窪山區，總面積155公頃。東起自黑山窯後村西邊，沿295°軸向至大窪山西山坡，長約2500米，寬600—800米。（4）雞冠山區，總面積166公頃。東起自八嶺溝村北西350米處坡腳，向北西向跨越湯河河谷至大平台西側陡崖。
自然環境
柳江盆地位於秦皇島市以北的燕山腳下，六平方公里的盆地內薈萃了數億年的各種地質現象，各地質時代、各種沉積環境的地層出露齊全、層次完整，地層單位界線清楚，化石豐富，是中國華北地區地質構造的縮影；地球上三大岩類在此出露齊全，岩石種類繁多，內外動力地質地貌景觀千姿百態，區內分布著許多大大小小的溶洞，含有大量的哺乳動物化石；且鄰近海岸，受海陸交互作用，形成了微縮景觀式的地形地貌，具有很強的觀賞價值。
二十世紀七十年代以來，秦皇島柳江盆地就逐漸成為中國有關地學院校和地學科研單位的實習基地和研究基地，因此，柳江盆地又被稱為「地質教育第二課堂」。 區內三大類岩類出露齊全，各時代沉積地層發育完好，地層單位界線清晰，化石豐富多樣。盆地內太古代——新生代地層「五代同堂」，有24 個組級地層單位，2個組級地層單位的建組剖面，以及集中反映區域性地質構造運動的「六大不整合面」，還有各種內外力地質作用形成的具有較高觀賞價值的竹葉灰岩、藻灰岩，千姿百態的岩溶地貌景觀均為本區珍貴的地質遺跡資源。
氣候屬暖溫帶半濕潤大陸性季風型氣候，四季分明， 氣候宜人，光照充足，雨量充沛，無霜期年均174天，年平均降雨量 744.7毫米。本區年降水量為400——1000毫米。其中70%集中於七、八月份。所以山洪也主要集中在這個時期。
地質特點一、地層
柳江盆地為一向斜構造。地層分區屬於華北——東北南部區的燕山分區的山海關小區。區域地層特徵屬典型的華北地台型。前青白口紀的變質岩廣泛分布於盆地的外圍。晚元古界、古生界則分布於斜的兩翼。中生界地層與燕遼一帶極為相似，但本區僅見有侏羅系出露與向斜的核部。
二、岩漿岩
柳江盆地的岩漿岩分為噴出岩和侵入岩兩大類。
（一）噴出岩：
該區的噴出岩分布廣，厚度大，超過850米。噴出活動主要可分兩期：較早一期在侏羅世，岩性為安山岩，分布於向斜的核部；較晚一期在晚侏羅世，岩性為酸性噴出岩，僅局部分布於向斜的北端和東南邊緣。
（二）侵入岩：
1.燕山花崗岩：呈岩基產生。主要分布於盆地的整個西部邊緣和東南外援。西部岩基稱為「溫泉堡花崗岩體」。直接與向斜兩翼呈侵入接觸關系，岩體中心相為灰白色中一粗粒鹼性花崗岩。邊緣相為肉紅色中一細粒斑狀花崗岩。東南岩基中心相岩性與西部岩基相同，邊緣相為斑狀細粒石英正長岩。本區所見燕山花崗岩，皆為這兩大岩基的邊緣相。這兩大岩基侵入於侏羅系及其以前的所有地層，同位素年令測定為一億年。形成時代相當於晚白堊世。
2.東翼淺成侵入岩：主要有牛鼻子山正長一二長斑岩岩體及張崖子西南山正長斑岩——閃長珍岩岩體等。這些小岩體產狀為岩株。形成時代的侏羅紀——白堊紀。
其次，本區各種岩性如輝緣岩、閃長珍岩、煌板岩。花崗斑岩等的侵入岩脈。岩床為數眾多，均受構造裂隙控制。大致呈北東——南西走向，北西——南東走向及南北走向。
三、構造
（一）柳江向斜構造盆地：
柳江盆地所在地區是一個由古老變質岩系所組成（並有廣泛出露）的薊縣~山海關隆起區的邊緣部分發育起來的向斜盆地。晚元古代青白口紀地殼下沉，接受沉積。因此它是晚元古代清白口紀古生代，中生代地層所組成的向斜構造盆地。
柳江向斜盆地基本上為——南北向延伸的不對稱甚至局部倒轉的向斜，西翼的產狀陡峻，西翼南部秋子谷——山羊寨一帶產狀發生倒轉，而東翼產狀平緩穩定。該不對稱的向斜軸部緊靠西翼。因此出露的地層寬度東翼是西翼的五倍或更多。
柳江向斜的基底為太古代。古老的混合岩。混合花崗岩等變質岩出露於向斜盆地的北部，東部及南部邊緣。在古老變質岩系之上有一不整合面（呂梁運動造成的）。其上為晚元古代青白口紀岩系及以後各代地層。在向斜的西部及東南外緣為中生代燕山晚期花崗岩侵入，構成了險要得山地。
柳江向斜分成三個構造分區：
1.柳江向斜東翼區：
東翼占據面積很大，約為整個向斜面積的2/3強。
東翼區的構造特徵是岩層產狀平緩穩定（產狀向西傾角在10度~30度之間）。次生厚度變化小對煤及耐火粘土的開采創造了有利的條件。但東翼小岩株。岩床和岩牆為數很多。多處侵入相對柔軟的煤層。以致使煤層受變質和擾亂，是開採的一個不利因素。斷層多為北西和北東向。以正斷層為主，多是小斷層。
2.柳江向斜西翼區：
由於西部花崗岩侵入造成擠壓，所以西翼地層出露較窄，次生厚度變化大。
西翼取的主要構造特徵是：岩層近南北走向，岩層產狀變化急劇，傾向東，傾角可達70度，甚至直立，倒轉。另一個主要特徵是有幾條南北走向高度角的逆斷層，自西向東上推，延伸很遠。
由於受到強烈的擠壓，岩層厚度變薄，甚至缺失，加上斷層發育。因此，該區少有開采價值的沉積礦床。
3.柳江向斜核部為燕山期，噴發的中性安山岩所佔據。往往構成山地，如老君頂，海拔493.7米，形成了地形例置現象。
（二）斷裂構造：本區斷層較發育，類型較多，主要為正斷層與逆斷層，分布於向斜各處。主要斷層有：
1.雞冠山——湯河地塹：
位於雞冠山——上平山之間的湯河河谷中，由幾條近南北向的正斷層組合而成。斷層面傾角大，河谷東側斷層面向西傾，西側斷層西向東傾，湯河河谷就是沿地塹構造中心部位發育的。
2.伍庄——傍水崖斷裂帶：
該斷裂帶發育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，東至傍水崖。有平行的數條斷層出現，形成迭瓦式構造。斷層面多向西傾斜。少數向東傾斜。傾角70o——80o。斷層面呈舒緩波狀，見有擠壓構造透鏡鏡體，構造角礫岩和片理化帶，牽引褶皺斷層和糜棱岩化等現象也較明顯。
3.蘇庄——伍庄——山羊寨逆斷層
該斷層發育在柳江向斜的西翼，走向NE20度，大致平行於向斜軸，是一條走向斷層，沿走向延伸近10公里。斷層東側為下盤，其亮甲山組豹皮灰岩，，斷層兩側為上盤，其張夏組後層狀灰岩。斷帶寬1米左右，中間有細晶閃長岩脈侵入。斷帶中有構造角礫，岩發育和片理化現象，旁側牽引，褶皺也較明顯。
4.牌坊砬子逆斷層：
該斷層觀察點位於伍庄東北500米牌坊 子之廢棄舊礦坑處，斷層北北東向延伸，長達3公里。斷層發育於二迭系地層中，斷層東側為上盤，西側為下盤。上盤為下二迭統，頂部B層耐火粘土和上二迭統含礫粗砂岩，具有明顯的牽引褶皺。下盤為 下二迭統粉砂質頁岩。沿斷層面觀察，見有構造透鏡體及片理化現象。上盤岩層兩組節理發育。
5.石門寨126.6高地北采坑正斷層：
該斷層出露在柳江向斜的東翼，位於石門寨東南126.6高地北廢采坑處。斷層走向NE15度，斷層在平面上呈鋸齒狀延伸，在剖面上向東傾，傾角61o。整個斷裂寬頻15米，其中有正長斑岩岩脈侵入。寬約3.5米。斷裂帶中有斷層角礫岩，角礫大小不等，以東岩為主。後期被二氧化硅所膠結形成硅化帶。實出地表面呈鋸齒狀近南北向延伸。斷層延伸有1.5公里。斷層東側為亮甲山組的薄層泥質條帶灰岩夾薄層竹葉狀灰岩，西側為寒武系張夏組的厚層 狀灰岩。
6.石門寨126.6高地南采坑逆斷層。
斷層發育在亮甲山組灰岩中，斷裂面在剖面上呈舒緩波狀。斷層面在剖面上見有大片擦痕、階步，斷層面附近有構造透鏡體和斷層泥發育。斷層的上盤（北西盤）產生次一級的牽引褶皺。該斷層延伸不遠，斷距不大。
四、構造發育史
柳江盆地於晚元古代發生海進。在長期風化侵蝕的古老變質岩繫上開始接受沉積。直至古生代，沉積了厚度較大的地層。與華北廣大地區一樣，在這段時期內曾有過長短不等的上升侵蝕期。如在清白口紀和下寒武世之，中奧陶世和中石碳世之間都曾發生過沉積間斷。上述時期柳江盆地古地理環境隨有過海、陸地明顯變遷。但地殼運動主要表現為平穩的升降運動。所以該時期的地層之間的接觸關系都是整合或平行不整合接觸關系。
自中生代初期起，經歷的構造變動性質與古生代不同。這個時期的構造變動使晚元古代、古生代地層強烈、褶皺、斷裂。二迭紀末，本區發生強烈構造運動。形成了柳江向斜的雛形。導致侏羅系以角度不整合覆蓋在古生界之上。這次構造變動之後，本區產生地形上的差異，北高南低，導致二迭系地層愈向北受侵蝕愈強，甚至局部無有蝕余。侏羅系直接超覆於石炭系或奧陶系之上。
在下侏羅統下部岩層沉積後，又有一次構造變動。使下侏羅統下部岩層發生變形，改變了盆地沉積中心。所以下侏羅統上部岩層明顯地區域性起超覆於下部岩層之上。在西翼則超出下部岩層的沉積范圍。而角度不整合於古生界之上。由此推知，此時的柳江向斜以具不對稱形態。兩翼很陡，東翼開闊平。中侏羅世，柳江盆地再次發生強烈構造變動。伴有多次連續和猛烈的火山噴發。所以在向斜的核部形成了大面積的中性火山岩層不整合超覆在下侏羅統之上。局部超覆於二迭系，奧陶系之上。
白堊紀燕山晚期的溫泉堡花崗岩基侵入形成的擠壓力。使不對稱的柳江向斜形態更進一步加劇。並引起了西翼自西向東逆的一系列南北斷層和西翼地層產狀的局部。新生代特別第四紀以來。本區有明顯的上升運動。全區遭受剝蝕。因此，山區河谷有階梯地形成。全新世以來，由於冰後期海侵。在現在沿海地區形成了一些海積和海蝕地形形態。