柳江县地质局
⑴ 有谁知道柳江人的资料
古人类学家周国兴评柳江人
近几年来，我国古生物学界不断传出惊人的消息，一次又一次地推翻了人类
的“非洲起源”学说。但仔细推敲，却发现这些新论大都过于草率，很难站稳脚
跟。不久前，一些媒体上又有新闻：经过对埋藏柳江人头骨化石的地层的年代测
定，证明了现代中国人起源于中国，挑战了现代中国人“非洲起源”学说。
此说是否真有道理？“非洲起源”说是否真被推翻？笔者带着这样的问题，
与我国古人类学家周国兴进行了一次交谈。
问：据称，这次推翻现代中国人的“非洲起源”学说，是因为有一个研究小
组“首次”进行了有关地层的年代测定，发现柳江人可能生活在距今7万年至13
万年或更早，而不是原先所认识的不超过3万年。此说是否可靠？
答：所谓“首次”年代测定一说，是很不确切的。事实上，早在上世纪80年
代，北京大学原思训等人就对柳江人化石地点堆积物的年代进行过测定，除了碳
14法外，也采用了铀系法，测得的年代从大于距今4万年、7万年或8万年，直至
距今约10万至22万年。
应当指出的是，对柳江人年代的测定数据，均不是来自人骨化石本身，它要
么来自地层，要么来自伴生的哺乳动物的骨化石或牙齿化石，故都是间接年代。
严格地说，柳江人究竟有多古老，尚难定论。此外，柳江人化石并非正式考古所
得，是农场工人挖岩泥时得到的，它的确切出土方位并不明朗，所测数据不一定
能准确地反映柳江人的生活年代。正因为此，所以原思训等提供的年代数据并未
被古生物学界全部采纳，仅仅作为参考数据，还得参照地层、古生物学、人类化
石形态特征以及同期其他古人类遗址等多方面的考量，来考虑柳江人的生存年代，
一般认为这一年代在距今3—5万年间。
问：看来，古生物学界对柳江人年代的认定还存在分岐。但认定它存在于距
今7—13万年或更早的研究人员却断定这些年代是具有可靠性的，因为他们采用
的铀系测年法，“被公认为是一种最成熟、可靠的新方法”。您认为这个说法对
吗？
答：如果我没有搞错的话，他们所说的“铀系法”，可能是指“新生碳酸盐
岩铀系测年法”。我国有些学者曾利用此法测定与柳江人地点邻近的柳州白莲洞
人遗址，结果与用碳14法所测出的年代相差甚远，竟把白莲洞人牙化石年代从距
今3—4万年提前到16万年前，他们还测定了柳江人化石地点的地层，认为柳江人
不少于16万年。须知，在这个年代，柳江人生活的溶洞尚未形成，这显然是不符
合逻辑的。另外，如果承认柳江人和白莲洞人生活在16万年前，那么它势必成为
化石智人的早期代表，但它在形态特征上却与华南地区已知的化石智人早期代表
马坝人差距太大，柳江人是现代型，马坝人接近猿人型，这同样是不合逻辑的。
综上所述，我们不能认为这种“铀系法”测出的年代一定可靠，任何一种测年法
都需要经过多方的验证。
问：据了解，学术界对现代人的“非洲起源论”一直争论不休。您是否可以
介绍一下相关的主要观点。
答：有关现代类型智人的起源方式，的确是一个早有争议的问题，主要有单
地区起源与多地区起源，最近尤以非洲起源和欧亚非各自起源两种观点为盛。这
两种观点早年被人们形象地称为“帽架式”和“烛台式”演化模式。自上世纪60
年代分子生物学兴起以来，“帽架式”与“烛台式”的争论出现了更为复杂的局
面。1987年，美国加州大学伯克利分校的卡恩、斯通京和威尔逊三位分子生物学
者研究了祖先分别来自非、欧、亚、中东和澳大利亚、新几内亚的土著妇女共
147人胎盘细胞内的线粒体DNA，最后追踪到20万年前生活在非洲的一个妇女身上，
认为这个非洲妇女是当代世界人类的祖先。在距今9—18万年前，她的后裔离开
非洲，分散到世界各地，代替了当地的土著居民。这就是现代人起源的“夏娃
说”。这一学说，为早已有之的“非洲起源”说注入了新的活力。1997年，斯坦
福大学的恩德希尔等人根据Y染色体的研究结果，认定现代人的最早男性出现在
非洲，是谓“亚当说”。2001年，他们又利用DHPLD技术，分析得到了218个Y染
色体“非重组区”位点构成的131个单倍体，在对全世界各地区1062个代表性个
体进行考察后，显示明显的亲缘关系：最早的分支都发生在非洲人群中，而后再
分出欧洲和亚洲人群，美洲和澳大利亚的分化则都在亚洲的分化之下。这显然也
支持了“非洲起源论”。我国和日本的分子生物学家们也进行了这方面的研究，
获得了相同的结论。
分子生物学在人类起源与演化方面的研究也遭到了来自各方面（包括遗传学）
的质疑。2001年，澳大利亚国立大学索恩等人研究了从距今6万年前的蒙戈湖附
近人化石提取到的线粒体DNA，发现它与世界其他地区被认为是源自非洲的早期
现代人类古老DNA在遗传上没有联系，所以他们认为澳大利亚出现的早期现代人
独立于非洲古人类之外。这一发现无疑为现代人起源多地区论提供了依据。此外，
我国人骨化石某些形态特征的相承性，也支持了多地区论。例如距今170万年前
的元谋人的上中门齿舌面呈铲形，这一特征在后继的北京人、丁村人直至东亚地
区现代人中均有体现。除了形态特征外，有些专家还认为，在古文化方面，主要
是石器制作技术上承袭了祖先的技术，而看不到来自非洲的因素。这也是对多地
区论的支持。
问：听您的介绍，似乎关于现代人起源的争论隐含了先锋学科与传统学科的
矛盾。您作为一个传统的古生物学工作者，是否更能接受传统学科的观点、以至
影响自己的判断力呢？
答：从我的知识结构来看，当然是传统的东西多一点，但每个学科都是与时
俱进的，我非常欢迎新学科介入到人类学考古中来。事实上，分子生物学在研究
人与猿的血缘关系及从猿到人转变过程的时间与地点等方面已取得巨大成果。我
相信，他们的成果必将对整个学科的发展产生深远的影响。
问：根据当前在分子生物学与传统考古学方面取得的成果，您认为究竟应当
怎样看待现代中国人的起源问题呢？
答：我国在这个问题上的争论，是因分子生物学的研究而得以加强的。我国
分子生物学家根据线粒体DNA和Y染色体的研究估算出，现代东亚人群的非洲祖先
大约在距今6—1.8万年前首先进入东南亚，再转入中国南方，最后越过长江进入
北方地区。这些专家认为中国古人类化石记录中有一个“空白期”，即距今10—
5万年间尚未有古人类化石的确切记录。他们将这一现象归于末次冰期降临，使
绝大多数生物种类难以存活，人类也因此而灭绝。冰期结束后，来自非洲的现代
类型人群进入中国大陆，成了这块土地的新居民。这就是现代中国人祖先“非洲
起源论”的来历。
但这种“非洲起源论”也不是没有破绽的。且不说是否真的存在这个“空白
期”，并无充分的科学依据，即使有这个“空白期”，也有些问题不好解释。晚
更新世始于距今10—13万年前，最后一次冰期始于距今7万年，最冷的冰盛期是
在距今2.5—1.6万年前，非洲来的居民正好赶上最严酷的寒冷环境，如果原来的
居民不能生存的话，非洲来的居民又岂能生存下来！
正因为有一个人类化石的所谓“空白期”，所以有些人就力图用柳江人来填
补这个空白，以推翻“非洲起源论”。但问题并没有那么简单，且不说柳江人的
确切年代尚需求证，即使这个年代被认定了，也还有很多问题需要探讨，双方都
要认真研究对方的材料和观点，切不可抓住一点皮毛就炒作。
⑵ 发展过程
（一）1949～年边学习、边工作效果尚不明显
根据有关资料表明，我国水文物探工作始于1952年，由顾功叙主持，唐光后、张恺等参加的北京石景山发电厂用电法找水，虽发现了低电阻带，但未找到水。
1953年，地质部物探局首次组织物探队去山西平顺用电法找水，在低电阻率处打出水。1954年，地质部的水文物探队还在西安市区用电法找第四系地下水，效果不明显。以后地质部物探局的直属队伍较少进行水文物探工作。
1953年冬，燃料工业部水力发电总局北京勘测设计院决定成立水利电力部门的第一支物探队，并准备于次年工作。其主要任务为水利工程方面的物探工作，但也从事一部分找水任务。
1954年起，铁道部的有关单位也陆续成立了物探队，除承担铁道工程方面的物探任务外，还为沿线车站找水源地。同年煤炭部门的电法队伍成立后，陆续也为煤田的水文地质工作及水源地勘查进行工作。
1955年，农业部农田水利局开始组建找地下水的物探队伍（以电法为主），从此开始了为农业服务的物探工作。
这一时期水文地质工作任务并不大，地质部物探局的水文物探任务少，队伍不固定，所用方法主要是电剖面及电测深法。物探找水任务，一般由水文地质队伍提出，多是点上的任务；物探在找水方面尚缺经验，对含水层的物探特点尚未掌握，对电法曲线的解释办法和经验也不多。因此，水文地质工作者按常规办法布孔找水，对物探需求不多。
这一阶段水文物探属于组建队伍，边学习、边工作和试生产，尚未引起重视。
（二）1958～1968年得到普及大量应用取得效果积累经验
由于“大跃进”和“人民公社”的兴起，支援农业抗旱和工矿区找水的需要，也因物探队伍下放到省区，各省区纷纷成立了物探大队和水文地质大队，寻找地下水的地质、物探任务大增。因此，这一阶段物探在农业用水及工矿用水方面开展了大量工作。
1959年起，各省区的综合物探大队根据当时找水的需要陆续安排了平原区为主的找水工作，主要是河北、山西、内蒙古、陕西、宁夏、甘肃、新疆等缺水省区。由于找松散层孔隙水，物探任务是第四系分层；电法（特别是电测深法）能较好将含水的砂砾层圈出来，有时还能将淡水层与咸水层分开。因此，找水效果良好。
20世纪60年代初以来，为农业抗旱，地质部、农业部和水利部等部门，在地属北京、天津、河北、河南、山东、江苏、安徽七省市平原的黄淮海地区面积30万km2，进行了大规模的电法找水工作，这项工作一直持续到20世纪70年代中期。在黄淮海大地上活跃着上百支的物探队伍（有地质行业的物探“正规军”，有专区和县里的物探“地方部队”，还有当时人民公社或乡一级的物探“民兵连”。当时仅沧州、衡水两专区就举办了十二期水文物探学习班，培训了330名会操作、能初步对比分析的水文物探人员），最高峰时期有上千个电测台班在从事电测深、电剖面和电测井等物探找水工作，工作比例尺从1:1万、1:2.5万到1:5万、1:10万。根据物探资料成功确定40万眼机井井位，成功率达90%。这样大规模的有非专业队伍的水文物探力量参与，并取得好效果，社会、经济效益均很大的事情，表明只要正确运用方法且地质-地球物理条件有利，物探找水的生命力是巨大的。
在平原区开展的大量水文物探工作积累了工作经验和大量资料，也为以后区域水文物探工作奠定了基础。
在这期间物探还在一些山区开展了找基岩裂隙水的工作，主要采用的是电剖面法（以联合剖面法为主）追索断裂破碎带。在广西、云南等地一直用电法找岩溶水（岩溶发育带、暗河、岩溶洞等），也取得一定效果。浙江、福建省份在沿海岛屿找淡水，广东等省在矿区找水。同时还在一些城市开展了寻找水源地的工作，为石家庄、徐州、昆明、广州等城市的供水物探也发挥了作用。黑龙江省的物探队曾为大庆油田寻找过地下水。
根据《中国矿床发现史·物探化探卷》的史料，1959年湖南省地质局物探大队为找地热在宁乡灰汤用电测深、自电等电法提供了有关岩体界面、断层位置等信息，这属地热物探较早开展的工作。1960年，在福州地热田也开展了专门的物探工作。
“文化大革命”的动乱，冲击了地质工作。尽管如此，1967年前一些野外物探生产工作仍在维持着，水文物探也因社会的实际需要而断断续续地进行着工作。
这一阶段找水的类型由平原孔隙水到山区基岩裂隙水、岩溶水均进行了工作，并在一些地区进行了咸淡水区分及进行流速、流向的测定。除地面电法外，电测井也广泛应用。通过测井资料的综合研究，细分出弱咸水层位，为华北平原利用弱咸水，提供了依据。电测深的曲线量板得到推广、应用，并在地形影响及非水平层的影响方面进行了研究[1,3,4,15]。
（三）1969～1977年抗旱找水组建水文工程兵开展水文大普查地热物探兴起
1969年后，“文化大革命”进入新的阶段，各级管理机构相继撤销、改组，管理工作也大为削弱；但中央及省一级的管理机构开始以“抓革命促生产”为转机，对一些工作进行了安排。根据国务院的决定，1973年，组建了军队建制基建工程兵水文地质普查部队，主要在我国边远和工作条件差的地区开展找水，这些部队一直工作到1984年。
除“黄淮海”地区的找水工作继续外，地质部门在云南、福建、湖南、江西、江苏、广东等省开展了物探找水工作，均取得好的效果。寻找地下水所用方法主要是电测深和电剖面，但也有一些地区采用磁法研究基岩性质及追索含水构造、脉岩。值得一提的是1969年陕西物探队提出了激电衰减时方法来判定含水性，在一些地区使用效果很好。
1969年地质部门在广东丰顺开展专门性地热物探，而后于1970年在北京、天津、河北怀来、江西宜春，1971年在陕西西安、蓝田和福建福州，1972年在江西遂川，1974～1976年在西藏羊八井，1976年在山西夏县陆续开展了以电法为主的综合物探方法找地热的工作，均取得了好的效果，特别是羊八井根据电阻率极小值圈出的地热田范围打出了高温热田。应该说这一阶段地热物探取得的突破，为地热界认识物探奠定了基础；正因如此进入20世纪80年代地热物探成为物探中的热门。所用方法主要还是电测深及电剖面法，但有时还采用了磁法、自电、激电等方法，在研究构造时还引用了重力资料；在河北怀来还曾进行了浅井测温，多数地区还进行电测井和井温测量。
这一阶段，除地质部门外，水利、铁道、煤炭、石油、冶金等部门为本部门建设和社会其他方面的需要也进行了物探找水工作[1,3,15]。
（四）1978～1990年大发展大丰收大进步
在改革开放政策指导下，水文（地热）物探也迎来春天，得到大发展和广泛应用，并取得很好的社会和经济效益，得到社会和地质界的重视。
1978年4月，国家地质总局在广西柳州召开了“全国水文地质工程地质物探专业会议”，交流了经验，研究了水文工程物探的科技规划；1984年，地矿部在北京召开了“城市物探工作座谈会”；1988年10月地矿部在北京召开了“水文、工程、环境地质物探、化探、遥感工作会议”，总结了自1978年，特别是1984年以来的成果和经验，研究了在新一轮水文、工程、环境地质工作中如何充分发挥物探、化探、遥感方法技术作用的问题，提出了八项任务和五项措施。1984年，基建工程兵水文地质普查部队撤销后，地矿部接收了其中一部分力量，组成了水文地质工程地质指挥部。1988年底，地矿部在指挥部基础上成立了地矿部水文地质工程地质勘察院（下有5个大队、3个中心、2个所），是地矿部的直属水文、工程地质队伍（均配有物探力量）。这一系列会议和会后的举措，使得地质部门的水文物探工作得到了很大加强，打开了新的局面。
在这期间，在黑龙江三江平原和大兴安岭、内蒙古河套平原及呼包平原、山西省太原等几个盆地、新疆乌鲁木齐河、甘肃河西走廊等地区开展了以电测深为主的区域性水文物探工作。各省区水文地质队中的水文物探分队与水文地质普查工程兵部队配合在我国西部、华北北部及东北西部广大的地区开展了大规模水文物探。覆盖面积达到近百万平方千米，为区域水文地质调查提供了宝贵资料，并且根据这些资料找到一批水源地。在这期间，陆续以各省会城市为重点，开展了了解城市水文、工程地质条件为目的的1:5万～1:10万综合物探（重力、磁测、电测深为主，个别还进行了浅地震剖面测量）调查，城市的数目达50处以上，成效显著。
进入20世纪80年代，根据一些平原、盆地已有的为各种目的（水文、油气及煤炭勘查）所进行的电测深资料，进行了综合编图和综合研究；这些地区主要是“黄淮海”平原、山西省内太原等六大盆地、江苏长江两岸的苏锡常（苏州、无锡、常州）和三泰（泰州、泰兴、泰县）地区、湖北江汉平原、甘肃河西走廊及石羊河流域、新疆乌鲁木齐河流域等多个地区。综合研究除对这些地区的水文地质条件进行区划、提出了主要富水地区及含水层位等，也为全面了解区域水文地质条件提供了重要的资料；还总结了冲洪积扇、古河道及隐伏岩溶等富水构造类型的地电模型，为寻找这类地下水提供可指导的模型和方法组合。
在这阶段，为水源地的勘查方面进行了大量工作。为电厂找水（如淮北二电厂、张掖电厂、河北三河电厂、鹤岗电厂、双鸭山电厂等），为煤矿找水、治水（如内蒙古乌审旗呼吉尔特煤田、神府-东胜能源基地、河北邢台及开滦煤矿、山东枣庄煤矿、安徽淮北煤矿等），为缺水城市找水（如秦皇岛市柳江盆地、山西河津市禹门口、长春市、南通市、济南市、合肥市、长沙市、金华市、北海市、天水市等多个城市），为海岛（舟山）及海滨城市（青岛、连云港、大连）找淡水，为太原卫星基地等特殊工程找水等。为农牧业用水及一般民用水进行了大量工作，难以计数。水文测井指导太行山东麓取水井的滤水管准确下到承压水层位，使之成为自流井，效果很好。
地热田的物探工作开展更为广泛，成果更多。西藏羊八井物探进一步工作，指导布孔，并提出在北区找深部热田的建议（以后得到证实）。另外，还在西藏当雄羊易、那曲二地根据物探资料打出高温热田。在此期间，北京、河北、陕西、山西、浙江、安徽、山东、广东、四川、甘肃、云南等省市均进行了物探找地热的工作，新发现或扩大了原有的热田，多为低温的中型热田。
进入20世纪80年代中期，市场性的水文物探与计划内的水文物探并行。各部门的水文物探工作也大量开展，除完成本部门任务外也开始承接市场性任务。
这一阶段物探找地下水（地热）所采用的方法除常规电法外，增加了引进和自行开发的甚低频电滋法、天然音频电场法（音频大地电场法）、磁偶源频率测深法、α卡法、210P0法等，为激电衰减时法还专门设计和生产了相应的仪器。浅地震法及井中无线电波法在一些队伍及项目中得到使用。由于计算机技术的引入，在电测深曲线解释方面实现了计算机一维反演，对二维反演开始了研究。
20世纪80年代中期以后，曾用航空频率域电磁法在河北南宫地区划出浅层的淡水、咸水和半咸水分布区，预测古河床淡水的相对富水程度，与地面电法成果相一致。在连云港地区也圈出了淡水范围，与已知情况比较一致。在大连试圈定了海水入侵的范围，这些工作表明航空电法在找浅部地下水是有效的。
自1986年起，地矿部组织的“1:5万区调中遥感物探化探应用和方法研究”项目中设立了“基岩裂隙水调查的遥感物探方法”专题、“第四系岩性分层及活动断裂调查的遥感物探化探方法”专题及“地下热水调查的物探化探方法”专题研究，并出版了相应书籍。这些成果无疑对找水（地热）有重要的指导意义[1～7,9,11,12,15]。
（五）1991～2000年走向市场西部找水技术全面发展
随着改革的深入，本着谁受益谁出资的原则，除区域性水文地质调查、重大水源地勘查及贫困地区的支农、扶贫、改水任务外，国家不再安排计划内一般性找水源地的任务，物探找水基本走上市场。各部门的物探队伍在走向市场时，主要的工作就是水文和工程物探。
1991年地矿部在水文物探方面提出了“在农业干旱区、缺水城市和山区开展物探、遥感的地下水综合调查”、“开展城市及缺能地区的地热调查”的任务，并明确要开拓地质市场，搞活地勘单位。20世纪90年代后期，西部找水成为重点；1998年，国土资源部制定了西部找水特别计划。
这十年内水文物探除地矿部门及各工业、农业部门进行外，解放军的给水团也在边远地区用物探为部队和当地民众找水，出现了像李国安这样的先进人物。
这一阶段，在黑龙江、河北、山东、河南、广西、贵州、陕西、甘肃、宁夏、新疆及北京为工农业进行了找水源地工作。在鄂尔多斯盆地开展了找深层水的工作；在塔里木盆地、吐哈盆地找油田及生活用水；在宁夏、新疆为居民找生活用淡水；在沿海几个大城市找生活用淡水；在广西、云南等省区找岩溶水，解决缺水地区的工业及生活用水。
这一阶段，在一些地区还用物探方法对地下水的污染情况、水质变化情况进行了一些工作（这类工作有的可归为环境物探领域），在圈出地下水范围的同时用充电法、自电法及测井对地下水流向、流速进行了解，以便了解地下水变化情况。
各方面所从事的市场性物探找水，往往是用户在打到水或成水井后付款，这类工作项目很多，已无法计数。
这一时期地热物探有一些进展，在西藏羊八井北区根据物探资料打出孔深2006m，水温329.8℃的高温热田，还在河北滦县、山东肥城、陕西咸阳、甘肃武威及海南琼海、三亚等处找到或扩大热田，其他省区也进行了地热调查并获成果。
这一阶段找水（地热）的物探方法增加了磁大地电流法、瞬变电磁法、混场源频率域电磁法、音频大地电磁法及微震测量。20世纪90年代后期还引进了对水有特殊响应的核磁共振法，并在一些地区进行了试验和试用，该方法的探测深度仅达百米，但能直接找水并判断水量等。另外，激电衰减过程综合参数法也有新的进展。浅地震方法技术用于找水（地热）日趋成熟、完善。
水文（地热）测井方法增加了电视测井、介电常数测井、放射性测井等方法。测井还为修复老水井测定含水层位、求孔隙度等。
航空电法曾于1996年和1997年分别在山东黄河口及甘肃安西—敦煌进行了找淡水的工作，圈出了咸、淡水分布范围，与已知的实际资料相当一致，并还提出了新的分布地段，为进一步找水、进行评价提供了宝贵资料。为找300m以下深层淡水，除采用磁大地电流法和混场源频率域电磁法外，还采用地震研究构造及岩性分层，利用一些盆地的油气、煤炭的地震资料进行再解释。
进入20世纪90年代，我国的水文物探曾前往中东、非洲找水，成绩显著[1～3,8～14]。
⑶ 岩石地层单位及空间分布
1.2.1.1岩石地层单位
岩石地层单位一般划分为群、组、段三个级别，组是最基本的岩石地层单位，为空间上基本连续的岩性地层体。由于古构造、古纬度的控制，华北盆地地层的岩性、岩相、含煤性的特征分布具有明显的地域性和变化的规律性。为此，华北盆地晚古生代的岩石地层被划分为三个地层分区（汪曾荫，刘汉男等，1996；程爱国，林大扬，2001）：①北华北分区；②中华北分区；③南华北分区（图1.4）。本次研究的范围包括中华北地层分区的太行山东麓地层小区和北华北分区的燕山南麓地层小区和兴隆—平泉地层小区，各地层小区之间的地层对比关系见表1.1及图1.5和图1.6。下面参考河北煤田地质勘探公司 河北煤田地质勘探公司课题组，1990，华北晚古生代聚煤规律与找煤（河北省部分）（内部报告）河北煤田地质局（武清海等），1994，河北省（含北京、天津市）煤炭资源预测与评价（第三次煤炭预测）（内部报告）
表1.1 中华北与北华北地层小区石炭纪、二叠纪岩石地层对比简表Table1.1 Correlation of the Permo-Carboniferous rock strata between the north and middle of North China Plate
煤位于该组底部，为较稳定的可采煤层，厚约1m，顶板为深灰～灰黑色海相泥岩，在开平、车轴山煤田厚2～5m，从蓟玉煤田向西逐渐变薄或尖灭。
12＃煤：位于本组上部，为本区主要可采煤层，层位稳定。平均厚3.65m，最厚可达15.66m,12＃煤具有厚度大，结构简单，硫分、灰分低的特点。
11＃煤顶板泥岩：层位稳定，以富含黄铁矿散晶为特征，厚2～7m，局部为腐泥质泥岩，产海相动物化石，是本组顶部之良好标层。
4）大苗庄组
9＃煤：位于大苗庄组下部，为本区重要可采煤层，层位稳定，与12＃煤之间距一般为25～35m。9＃煤厚度变化大，自东向西逐渐增厚，一般为3～4m，最厚可达19.72m。为本区重要的良好标志层。
凝灰岩层：本组含三层凝灰岩层，分布于9＃煤上部、下部及8＃煤上部。9＃煤上凝灰岩为9＃煤间接顶板，表面粗糙，质地疏松（俗称糟砂岩），物性特征明显；8＃煤上凝灰岩以含分散状紫红色赤铁矿小斑点为特征，为8＃煤层对比的重要标志。
6＃煤及顶板泥岩：6＃煤为本区稳定的可采煤层，一般厚0.5～0.7m。6＃煤顶板为海相泥岩层，位于大苗庄组顶部，分布稳定，一般厚4～6m，岩石细腻，具贝壳状断口，含双壳类动物化石，为本区地层对比的良好标志。
5）唐家庄组
本组具显著特征的标志层为A 层铝土，为一紫红色鲕状铝土质泥岩。位于唐家庄组顶部，并以此与上覆古冶组分界。厚5～10m，一般8m 左右，层位稳定。
（3）兴隆－平泉地层小区地层对比的主要标志层
本小区为边缘相沉积，多为以砾岩为主的粗碎屑岩沉积，无海相石灰岩，各组岩性单一，特征较为明显。
1）马圈子组基底砾岩
本组底部主要为一套复成分砾岩，分选性差，磨圆好，铝土质、砂质胶结，夹灰、紫灰色铝土岩及不稳定的“山西式铁矿”，厚约8m。区内标志明显，易于识别。
2）张家庄组
底部砾岩亦称“北山砾岩层”，一般厚50m，主要由上、中、下三套砾岩组成，砾石为成分单一的石英岩，分选较好，层位稳定。
3）荒神山组
4＃煤：位于本组中上部，为全区主要可采煤层，厚10m左右，层位稳定。顶板为泥岩或粉砂质泥岩，富含植物化石。
泥灰岩层；位于4＃煤上3～5m（亦可视为4＃煤顶板中的夹层），一般为1～2层，单层厚1～1.5m，层位稳定。
4）茂山组
本组发育全区可采的2＃煤层，厚6m左右，位于茂山组上部，2＃煤直接或间接顶板为凝灰质中、粗粒砂岩。2＃煤较为稳定，为本区对比的重要标志。此外，本组含大量火山物质，如沉凝灰岩及中、酸性火山岩砾等，可作为本组对比的辅助标志。
⑷ 秦皇岛柳江盆地地质地貌图
国家地质局档案库裏面有。
⑸ 柳江盆地的地质特点
柳江盆地的岩浆岩分为喷出岩和侵入岩两大类。
（一）喷出岩：
该区的喷出岩分布广，厚度大，超过850米。喷出活动主要可分两期：较早一期在侏罗世，岩性为安山岩，分布于向斜的核部；较晚一期在晚侏罗世，岩性为酸性喷出岩，仅局部分布于向斜的北端和东南边缘。
（二）侵入岩：
1.燕山花岗岩：呈岩基产生。主要分布于盆地的整个西部边缘和东南外援。西部岩基称为“温泉堡花岗岩体”。直接与向斜两翼呈侵入接触关系，岩体中心相为灰白色中一粗粒碱性花岗岩。边缘相为肉红色中一细粒斑状花岗岩。东南岩基中心相岩性与西部岩基相同，边缘相为斑状细粒石英正长岩。本区所见燕山花岗岩，皆为这两大岩基的边缘相。这两大岩基侵入于侏罗系及其以前的所有地层，同位素年令测定为一亿年。形成时代相当于晚白垩世。
2.东翼浅成侵入岩：主要有牛鼻子山正长一二长斑岩岩体及张崖子西南山正长斑岩——闪长珍岩岩体等。这些小岩体产状为岩株。形成时代的侏罗纪——白垩纪。
其次，本区各种岩性如辉缘岩、闪长珍岩、煌板岩。花岗斑岩等的侵入岩脉。岩床为数众多，均受构造裂隙控制。大致呈北东——南西走向，北西——南东走向及南北走向。 （一）柳江向斜构造盆地：
柳江盆地所在地区是一个由古老变质岩系所组成（并有广泛出露）的蓟县~山海关隆起区的边缘部分发育起来的向斜盆地。晚元古代青白口纪地壳下沉，接受沉积。因此它是晚元古代清白口纪古生代，中生代地层所组成的向斜构造盆地。
柳江向斜盆地基本上为——南北向延伸的不对称甚至局部倒转的向斜，西翼的产状陡峻，西翼南部秋子谷——山羊寨一带产状发生倒转，而东翼产状平缓稳定。该不对称的向斜轴部紧靠西翼。因此出露的地层宽度东翼是西翼的五倍或更多。
柳江向斜的基底为太古代。古老的混合岩。混合花岗岩等变质岩出露于向斜盆地的北部，东部及南部边缘。在古老变质岩系之上有一不整合面（吕梁运动造成的）。其上为晚元古代青白口纪岩系及以后各代地层。在向斜的西部及东南外缘为中生代燕山晚期花岗岩侵入，构成了险要得山地。
柳江向斜分成三个构造分区：
1.柳江向斜东翼区：
东翼占据面积很大，约为整个向斜面积的2/3强。
东翼区的构造特征是岩层产状平缓稳定（产状向西倾角在10度~30度之间）。次生厚度变化小对煤及耐火粘土的开采创造了有利的条件。但东翼小岩株。岩床和岩墙为数很多。多处侵入相对柔软的煤层。以致使煤层受变质和扰乱，是开采的一个不利因素。断层多为北西和北东向。以正断层为主，多是小断层。
2.柳江向斜西翼区：
由于西部花岗岩侵入造成挤压，所以西翼地层出露较窄，次生厚度变化大。
西翼取的主要构造特征是：岩层近南北走向，岩层产状变化急剧，倾向东，倾角可达70度，甚至直立，倒转。另一个主要特征是有几条南北走向高度角的逆断层，自西向东上推，延伸很远。
由于受到强烈的挤压，岩层厚度变薄，甚至缺失，加上断层发育。因此，该区少有开采价值的沉积矿床。
3.柳江向斜核部为燕山期，喷发的中性安山岩所占据。往往构成山地，如老君顶，海拔493.7米，形成了地形例置现象。
（二）断裂构造：本区断层较发育，类型较多，主要为正断层与逆断层，分布于向斜各处。主要断层有：
1.鸡冠山——汤河地堑：
位于鸡冠山——上平山之间的汤河河谷中，由几条近南北向的正断层组合而成。断层面倾角大，河谷东侧断层面向西倾，西侧断层西向东倾，汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。
2.伍庄——傍水崖断裂带：
该断裂带发育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，东至傍水崖。有平行的数条断层出现，形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角70o——80o。断层面呈舒缓波状，见有挤压构造透镜镜体，构造角砾岩和片理化带，牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。
3.苏庄——伍庄——山羊寨逆断层
该断层发育在柳江向斜的西翼，走向NE20度，大致平行于向斜轴，是一条走向断层，沿走向延伸近10公里。断层东侧为下盘，其亮甲山组豹皮灰岩，，断层两侧为上盘，其张夏组后层状灰岩。断带宽1米左右，中间有细晶闪长岩脉侵入。断带中有构造角砾，岩发育和片理化现象，旁侧牵引，褶皱也较明显。
4.牌坊砬子逆断层：
该断层观察点位于伍庄东北500米牌坊 子之废弃旧矿坑处，断层北北东向延伸，长达3公里。断层发育于二迭系地层中，断层东侧为上盘，西侧为下盘。上盘为下二迭统，顶部B层耐火粘土和上二迭统含砾粗砂岩，具有明显的牵引褶皱。下盘为 下二迭统粉砂质页岩。沿断层面观察，见有构造透镜体及片理化现象。上盘岩层两组节理发育。
5.石门寨126.6高地北采坑正断层：
该断层出露在柳江向斜的东翼，位于石门寨东南126.6高地北废采坑处。断层走向NE15度，断层在平面上呈锯齿状延伸，在剖面上向东倾，倾角61o。整个断裂宽带15米，其中有正长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角砾岩，角砾大小不等，以东岩为主。后期被二氧化硅所胶结形成硅化带。实出地表面呈锯齿状近南北向延伸。断层延伸有1.5公里。断层东侧为亮甲山组的薄层泥质条带灰岩夹薄层竹叶状灰岩，西侧为寒武系张夏组的厚层 状灰岩。
6.石门寨126.6高地南采坑逆断层。
断层发育在亮甲山组灰岩中，断裂面在剖面上呈舒缓波状。断层面在剖面上见有大片擦痕、阶步，断层面附近有构造透镜体和断层泥发育。断层的上盘（北西盘）产生次一级的牵引褶皱。该断层延伸不远，断距不大。 柳江盆地于晚元古代发生海进。在长期风化侵蚀的古老变质岩系上开始接受沉积。直至古生代，沉积了厚度较大的地层。与华北广大地区一样，在这段时期内曾有过长短不等的上升侵蚀期。如在清白口纪和下寒武世之，中奥陶世和中石碳世之间都曾发生过沉积间断。上述时期柳江盆地古地理环境随有过海、陆地明显变迁。但地壳运动主要表现为平稳的升降运动。所以该时期的地层之间的接触关系都是整合或平行不整合接触关系。
自中生代初期起，经历的构造变动性质与古生代不同。这个时期的构造变动使晚元古代、古生代地层强烈、褶皱、断裂。二迭纪末，本区发生强烈构造运动。形成了柳江向斜的雏形。导致侏罗系以角度不整合覆盖在古生界之上。这次构造变动之后，本区产生地形上的差异，北高南低，导致二迭系地层愈向北受侵蚀愈强，甚至局部无有蚀余。侏罗系直接超覆于石炭系或奥陶系之上。
在下侏罗统下部岩层沉积后，又有一次构造变动。使下侏罗统下部岩层发生变形，改变了盆地沉积中心。所以下侏罗统上部岩层明显地区域性起超覆于下部岩层之上。在西翼则超出下部岩层的沉积范围。而角度不整合于古生界之上。由此推知，此时的柳江向斜以具不对称形态。两翼很陡，东翼开阔平。中侏罗世，柳江盆地再次发生强烈构造变动。伴有多次连续和猛烈的火山喷发。所以在向斜的核部形成了大面积的中性火山岩层不整合超覆在下侏罗统之上。局部超覆于二迭系，奥陶系之上。
白垩纪燕山晚期的温泉堡花岗岩基侵入形成的挤压力。使不对称的柳江向斜形态更进一步加剧。并引起了西翼自西向东逆的一系列南北断层和西翼地层产状的局部。新生代特别第四纪以来。本区有明显的上升运动。全区遭受剥蚀。因此，山区河谷有阶梯地形成。全新世以来，由于冰后期海侵。在现在沿海地区形成了一些海积和海蚀地形形态。
⑹ 实习区位置、交通及自然经济概况
秦皇岛石门寨地质教学实习基地位于秦皇岛市以北28km处，地处燕山山脉东端，南临华北平原和渤海湾，隶属河北省秦皇岛市抚宁县石门寨镇(图1-1)。
图1-1 石门寨地区交通位置图
实习区交通方便，大秦、京哈铁路在秦皇岛设有国家三级站，与市区有公路、地方铁路相通。秦皇岛市是我国最早的14个沿海开放城市之一，素有“不冻港”、“玻璃城”、“夏都”的美誉。此外，全国几十所地质院校师生每年暑期集中在这里进行基础教学实习。广大师生活跃在长城脚下、渤海之滨，给这里的经济发展增加了新的活力。从实习区乘车经市区可到北戴河海滨、山海关和昌黎县黄金海岸等旅游胜地。
实习区坐落于柳江盆地。柳江盆地的得名地点———柳江村位于石门寨西南4km处。盆地南北长约20km，东西宽约12km，北、东、西三面为陡峻的高山所围，仅南面向渤海开口，地貌形态为一南北向延伸、中浅切割的低山丘陵区。
盆地北、东、西三面由新太古界绥中花岗岩体和燕山期花岗岩体构成，盆地内部为新元古界、古生界和中生界构成的低洼丘陵和平原。从地质构造角度看，盆地是一个西翼陡、东翼缓的比较宽缓的向斜构造，故又称为“柳江向斜”(图1-2)。
图1-2 柳江向斜与地貌关系图(据柳成志等，2006)
大石河是纵贯盆地的主要水系，向东南方向在山海关以南流入渤海。盆地内最高点为西北部的老君顶，海拔493.7m，最低处为东南部大石河河谷内的南刁部落，海拔为70m左右。盆地中西部的火山岩分布区为高山陡倾地形，海拔多在200～300m，山峰多在400m以上;东部山区山峰海拔一般为160～300m。在低山和丘陵之间，多发育有小盆地和河流。河流短小，河床几乎全是砾石堆积，河床、河漫滩和阶地等河流地貌发育。
由于古近纪—新近纪以来气候湿热，在石灰岩发育地区形成喀斯特地貌，在本区形成了石芽、象鼻山、落水洞、溶洞等地貌景观。
内力地质作用也对本区产生了显著的影响。由于新构造运动，本区形成了多级河流阶地、多层溶洞等地貌景观。
根据区内地形特点和区域地质资料的研究，实习区自西向东可划分为三级夷平面，第一级夷平面分布于老君顶到大洼山，海拔450m左右，表现为海拔近似的山顶，但保存面积比较小;第二级夷平面，分布于旁水崖、南峪、夏家峪以西，海拔300m左右，表现为高度近似的丘陵;第三级夷平面，广泛发育在本区东部和南部，海拔180m左右，表现为海拔近似的低丘。
实习区工农业并重。农业主要种植玉米、小麦、高粱等，山坡多种果树，尤以桃、杏较多。工业以采掘业为主，有煤、耐火黏土、建筑石材以及水泥原料等。其中煤矿开采历史悠久，煤质为无烟煤，局部为劣质煤，总储量2×108～3×108t。区内最大的工矿企业为柳江煤矿，其次是秦皇岛市电业局北山发电厂。地方水泥厂随着国家基本建设发展的需要，在盆地内星罗棋布，但目前大多已随着经济的发展和资源的枯竭，纷纷破产或重组。
柳江盆地于1999年5月被河北省人民政府批准为“地质遗迹省级自然保护区”，于2001年12月20日经国土资源部批准为“河北省秦皇岛柳江国家地质公园”。地质公园由柳江盆地地质景观区、祖山—燕塞湖—角山—长寿山地质地貌景观区和长城人文历史景观区三部分组成。2005年7月，柳江盆地被批准为“国家级自然保护区”。
⑺ 有谁了解“广西水文地质工程地质勘察院”啊
广西水文地质工程地质勘察院（水文队），成立于1958年8月，院本部在柳州市东环大道12号，是集水文地质、灾害地质、岩土工程、测绘、物探、施工、实验、审图、监理等于一体的专业技术队伍。原为地质部水文工程地质局直属第六大队， 1975年后由广西地质矿产勘查开发局管辖。由于局结构调整，先后于1981年、1984年、1985年、1987年和1991年，从我院（队）划出部分精良人员和装备，分别组建了广西水文地质环境总站、北海水文地质工程地质勘察院、广西第二水文地质工程地质队、桂林水文地质工程地质勘察院和柳州水文地质工程地质勘察院与广西水文地质工程地质勘察公司等单位。1993年，局又将广西水文地质工程地质勘察公司与广西水文地质工程地质队合并，更名为广西柳州地质工程公司。1998年，又将柳州水文地质工程地质勘察院与广西柳州地质工程公司合并，组建为新的广西水文地质工程地质队（保持队、院、公司三块牌子）。我院（队）现有各类专业技术人员196人，其中注册土木（岩土）工程师16人、注册监理工程师6人、高级工程师28人、工程师90人、助理工程师56人；持有工程勘察综合类甲级，地质灾害危险性评估甲级，地质灾害治理工程勘查甲级、设计甲级、施工甲级、监理乙级，地质勘查（水工环地质调查、液体矿产勘查、勘查工程施工）甲级，地基与基础工程专业承包壹级，工程物探甲级，桩基检测证书，物探计量认证合格证书，测绘乙级，省级实验室计量认证合格证书，施工图设计文件审查机构认定书，公路养护工程施工二类甲级与乙级，公路养护工程施工三类甲级与乙级等18个资质证书。全院实现了电脑自动化办公，技术成果计算机出图率100%。是全区地勘系统中资质最高、技术力量最强、服务手段最齐全的地勘单位。1992年至今被柳州市评为文明单位，1992年被广西区评为先进地勘单位。
近五十年来，我们水工环地质工作者充分体现了建设尖兵和开拓拼搏的精神风貌，不畏艰辛，踏遍了八桂大地23多万平方公里的山山水水，开展了大量的基础性水文地质、工程地质调查与研究工作，取得了一系列突破性成果，填补了广西水工环地质基础资料的空白，为国家和地方经济建设与城市发展规划发挥了重要作用。先后完成了：全区1/20万水文地质普查29个图幅、地质力学在找水中的应用、广西都安地苏地下河系水资源评价及地下水开发利用研究、广西膨胀土工程地质条件研究、广西几大城市1/5万水文地质与工程地质调查、广西1/50万环境地质调查（分别编制了广西1/50万水文地质图、工程地质图和地下水资源图）、红水河流域水工环综合评价、广西区域水文地质工程地质志、广西矿泉水调查等专门性调查研究与评价开发；广西旱片地区大型地下水资源勘查与成井，据不完全统计，在全区共打机井600多眼，解决了30万多亩农业灌溉、25万多人生活饮用和多家大中型企业的生产生活用水问题；柳江大桥、邕江大桥、成昆铁路、越南胡志明大道、桂林奇峰镇机场、广东韶关机场、湖南叙浦机场、岩滩水利枢纽、区内各条高速公路、南宁建设局地皇（地标）大厦、武广高速铁路、柳州广电中心与通讯指挥中心等多项大型岩土工程勘察及柳钢、柳工、柳微、柳汽、柳锌等广西大中型骨干企业的建厂选址、改扩建勘察和地下水探采；南柳与宜柳等高速公路边坡、柳州马鞍山危岩、重庆奉节塌岸、云南小湾水电站滑坡、藤州中学滑坡、长江三峡重庆湛普、大佛面、龙孔乡滑坡群等大型地质灾害治理工程勘查、设计与施工；龙滩水电站、右江百色水利枢纽、百色城市规划、改建铁路黔桂线柳州至麻尾段、洛湛铁路广西段等一级及二级地质灾害危险性评估；广西郁江水利枢纽、桂林至北海高速公路、柳州潭中高架大桥等多项工程物探与基础荷载检测；柳州工贸中心、珠海西区金都大厦、南宁民族宫、东风柳汽公司21层住宅楼、钦陆一级公路土石方等基础施工与地基处理；援外施工项目巴基斯坦国“851”水利工程；河池见塘山飞机场、来宾市公务员小区、柳州阳和开发区等多项地形测绘。共有125项技术成果分别获得全国科学大会、地矿部、国土资源部、区科学大会、区科委、区建设厅、区地矿局、柳州市建委科技进步奖和优秀成果奖，可谓硕果累累。经过长期艰苦的奋斗，共有9位同志获得教授级高级工程师职称，4位同志获得国务院特殊津贴，其中有两位分别是 “五一劳动奖章”和“自治区三八红旗手”获得者。
此外，在完成各类基础性服务的同时，根据地质部的安排，潜心于岩溶水文地质方面的科研工作，并完成了不少引起国内外重视的科研课题；主编《岩溶地区供水水文地质工作方法》、《岩溶地区水文地质普查规程》，参编《水文地质手册》、《农田供水勘察规范》等国家级普查规范；编著获国家优秀科技图书并在全国发行的《岩溶找水》；约稿出版发行全国的连环画册《奇峰异洞》；自办印刷在全国相关单位交流的《岩溶地质》（后转由岩溶所续办）。由我们策划、编剧并担任科学顾问指导拍摄的彩色科技电影《地下河》，被地质部选送参加联合国教科文组织地质科学联合会第25届大会交流，受到了极大的关注与好评。
近几年来，我们也一直在参加新一轮中国国土资源地质大调查的公益性会战，开展西南岩溶地区地下水与环境地质调查，为指导当地岩溶地下水的开发利用和石漠化治理做出了卓有成效的贡献。所完成的国土资源大调查报告，在国家验收评审会上获优秀报告，名列西南八省第一。
2002年通过了ISO9001—2000质量管理体系认证，2005年通过了GB/T28001—2001职业健康安全管理体系认证，已全面走上了与国际市场接轨的新的征程。当前，又遇国务院关于加强地质工作的良机，我们更要充分利用资质和技术优势，继续加强人才引进、培养和规范化生产管理，在坚持做强工程勘察主业的同时，进一步拓展地质灾害勘查、评估、设计、治理、施工及资源、农业、矿山和环境地质勘查业务，扩大经营规模，形成鲜明特色产业的格局。我们本着“科学管理、规范作业、技术先进、顾客满意”的质量方针，愿与所有同行和业主广泛交流、精诚合作，共创美好未来，为国家建设与社会和谐发展继续做出积极的开创性贡献。
⑻ 湖南金刚石找矿史
1.2.1 沅水金刚石发现史
沅水,发源于贵州东南的云雾山,流经贵州省剑河、锦屏和湖南的洪江、安江、辰溪、沅陵、桃源、常德,注入洞庭湖,全长1047千米,汇水面积约8万余平方千米。流域内侵蚀了大面积含金矿源层——中元古界冷家溪群(现改为蓟县系)、板溪群(现改为新元古界青白口系)地层,故沅水盛产砂金,淘金历史源远流长。淘金者将发现的金刚石作为副产品回收,因此沅水发现金刚石的历史悠久,至少可追溯至一百多年前。据《桃源县县志》记载,清朝道光年间(1821~1850年),村民淘金相继发现金刚石。淘金者根据金刚石的颜色、晶形分辨金刚石,称之为天宝石、蓝宝石、八角籽、钻石。1940年,国民政府经济部探金局胡伯素在《地质论评》第五卷五期发表了《湖南沅水一带之金刚石》一文。文中记载:沅水自沅陵柳林汊以下,可考之金刚石产地有桃源境内撑角洲、罗家湾、高都驿、茯苓溪、沈溪、白洋河、港口及常德县(现改为鼎城区)的五泉山、牌楼坡、丁家港、马驿坪、水宝山等地。同年,李四光在《鄂西川东桂北第四纪冰川现象述要》一文中,亦对湖南洪江市江西街至托口一带,淘金者在沅水砂砾层中发现金刚石有所叙述。1949年,喻德渊在《湘西黔东金矿地质》一书中,也提及了沅水有金刚石产出。湖南地质调查所首任所长李毓尧,曾在沅水西岸桃源港口购得1颗重达70克拉的金刚石。前人诸多著述,都揭示了沅水蕴藏着丰富的金刚石资源。
1.2.2 率先寻找金刚石,砂矿勘查获丰收
413地质队首先开展湖南沅水主流河谷第四系地质地貌踏勘和群众报矿工作,从中发现洪江镇至安江镇和桃源至常德一带,第四系颇为发育,堆积地貌保留较完整。通过走访,初步统计常德市鼎城区丁家港小河、崖马头等地已采出金刚石达千余颗,淘金者并总结出“有籽必有钻”的规律性认识。籽就是水铝石,因其比重和脱水性与金刚石相似,故二者密切伴生。根据调查情况,确认安江、丁家港和桃源城郊都具备找矿前提条件,决定对丁家港区先行普查找矿,以期突破一点,取得经验后全面展开。经过数十天淘砂苦战,夏德庆小组终于在丁家港小河的罗家湾处找到了一颗透明闪亮的金刚石,坚定了在丁家港地区的找矿信心;但由于在初期沿用砂金矿的普查方法,垂直第四系沉积物走向挖浅井取小样,用淘金盆选矿,方法不对路,收效甚微。主要技术领导已意识到问题所在,若继续下去将会有劳无功。在此关键时刻,地质部迅速派出工作组和苏联专家伊斯科夫来队检查指导,并带来了手摇跳汰机和油选设备,举办了砂矿地质和选矿技术训练班,并从上海购进X射线选矿新设备,建立了小型选矿厂,从而推动了整个普查工作的进展。在野外地质工作方面,根据台阶状分布的第四系表面标高和基岩标高,结合松散堆积物的颜色、成分、结构、构造等特征,划分出Ⅰ~Ⅶ级内叠阶地。阶地分布区所展布的树枝状冲沟沉积物,系阶地沉积物遭受后期侵蚀剥蚀,再次搬运、分选并沉积于阶地基岩上的新型堆积地貌单元,称之为“细谷”。最早形成的细谷称“细谷阶地”,它们是金刚石最富集的砂矿类型,因此必须填测好第四系地质地貌图,它是金刚石砂矿勘查所必需的、极为重要的基础图件,见图1-2。
在砂矿普查初期,对矿区每个堆积地貌单元,垂直其走向稀疏布置1~3条找矿线,探矿工程(竖井、浅井、槽探)间距为20~40米。因为金刚石在含矿砂砾层中含量极低,为发现1颗金刚石需取大体积砂砾样品(10立方米)。经过阶段性普查,基本查明金刚石主要富集在砂砾层底部,因此要求探矿工程掘进到基岩5~15厘米,并将专家建议的4米分层取样改为2米。根据每个样品体积要求、分层厚度,来决定探矿工程断面规格的大小,以杜绝人为贫化现象。如竖井探矿,断面规格常用3.5米×1.5米,其长边垂直砂矿走向。经过半年的普查评价,基本查明细谷比阶地见矿几率高—倍至数倍。至此,初步认为丁家港矿区成矿找矿远景较好,于1955年转入勘探;并确立了“先细谷后阶地,先主谷后支谷”的勘探工作总体思路。地质部根据成矿远景分析,要求413地质队在“一五”期间,提交金刚石砂矿工业储量××万克拉*。为了加快勘探步伐,确保储量任务的完成,上级决定调姜世昌来队任队长,地质队迅速扩大到六百多人,展开了大规模的金刚石砂矿找矿工作。
图1-2 常德市丁家港桃源县桃源金刚石砂矿矿区第四纪地质地貌图
在第四系堆积物中找矿,需打井取大样选矿。当时没有挖掘机,就用十字镐、两齿锄和铁铲人工挖掘;没有提升的机械设备,就用吊杆提、辘轳绞;样品运输没有汽车,就用板车推、肩膀挑,发扬了地质队员为找“争气矿”吃大苦,耐大劳,艰苦奋斗,立志创业的精神风貌。
随着丁家港矿区找矿的不断深入,通过进一步总结砂矿分布和富集规律,将桃源、安江两地的砂矿勘查列入“一五”找矿规划。为确保储量任务的完成。地质部派苏联选矿专家苏洛维斯基来队检查和指导工作。专家指出,-16+0.2毫米的砂样在运输中不能漏砂,样品进选厂必须严格办理交接制度;在筛分—跳汰—油选—X光选的流程中,为确保选矿工作质量,在原样中必须加萤石矿物甚至金刚石进行选矿各流程的质量检查,严把质量关,要求100%收回,否则返工重选或再采样。一切探矿工作都有严格的规章制度、工作方法及质量要求,这是做好金刚石找矿工作最重要最基本的要求。
1958年3月,提交了《湖南省常德县丁家港矿区及桃源县桃源矿区金刚石砂矿地质勘探最终报告》,这是我国第一个大型细谷金刚石砂矿地质勘探报告,填补了我国金刚石矿种储量的空白,提交金刚石工业储量加远景储量××万克拉,黄金储量416.67千克。被湖南省矿产储量委员会评为优质报告。勘探工作共投入1:1万地质地貌填图260平方千米,1:1千地质地貌填图85平方千米,槽探12万立方米,浅井7211米,竖井13923米,综合选矿9.23万立方米。探求1克拉金刚石,只投入费用4.2~7.8元,这种低成本高回报是413地质队全体职工为建设新中国找“争气矿”,争时间抢速度,战酷暑斗严寒,艰苦奋斗换来的。由于国家急需金刚石,1959年建立了六○一矿山。
提交上述报告后,在队长赵福林、吕文凯和总工程师李玉树的领导下,开始了丁家港、桃源两矿区阶地砂矿勘探和细谷砂矿扫尾工作,与此同时,完成了安江矿区、沅陵窑头矿区砂矿的普查勘探任务。截至1964年,在沅水主流的四个砂矿区共探明金刚石储量××万克拉,其中,表内储量占92.12%;此外还附带了砂金储量639.874千克,锆石地质储量1929.8吨。1970年,湖南省地质局召开年度地质工作计划会议,省计委主任白玉兰同志在会上作报告提到:你们局对国家是有贡献的,今年4月24日,我国成功地发射了第一颗人造地球卫星,里面有用湖南沅水金刚石制作的高精尖部件。队员们欢呼:“东方红曲天上来,沅水钻石上青天。神州人民齐欢跃,催我奋进找矿源”。
为了扩大砂矿勘探后备基地和进一步寻找原生矿,按照区域展开,大力加强普查的部署,开展新区的勘查工作,使用砂矿选矿手段对沅水主流及其七大支流,以及沅水主支流贵州省清水江、广西桂北区的都柳江,湖南资水进行了较为系统的普查,先后在贵州省的锦屏八卦河,亮江的中黄、邓寨,台江的施洞口,都柳江流域内的广西融江、贵州榕江、湖南资水的益阳新桥河等地发现金刚石。尽管未找到工业砂矿,但金刚石原生矿找矿远景区已轮廓初现,表明扬子地台是一个重要的金刚石成矿区。
通过在沅水砂矿区的外围开展的1:5万地质填图工作,对区域地质产生了一些新的认识。在沅陵—常德黄土店一带原划为板溪群的地层中,发现了区域性高角度不整合,其下为冷家溪群,其上为板溪群,并创建了武陵造山运动;同时找到了多处集群分布的雪峰期基性、超基性岩岩体,从而打破了江南叠台隆无基性超基性岩浆活动的传统认识。在安江矿区东侧填图中,于怀化隘口—安江—洪江镇一带,也发现了长达25千米的北北东向雪峰期基性、超基性岩带。通过填图工作,丰富了区域基础地质资料。按照现在的观点,褶皱基底的发现揭示出扬子地台为P型克拉通,具有钾镁煌斑岩的产出条件,为金刚石原生矿的成矿提供了最基本的地质背景。
1.2.3 沅水金刚石砂矿分布和富集规律
托口—常德段长达567千米,是沅水主流河段,峡谷、宽谷相间分布,控制着金刚石砂矿分段富集之规律(图1-3)。洪江市—洪江镇之间的鹭莺滩峡谷,安江-辰溪间的黄狮洞峡谷,沅陵-桃源间的五强溪峡谷,沅水均侵蚀切割到元古宙地层,流水湍急,底蚀和搬运能力极强,河道冲刷力大,险滩多,不利于金刚石的沉积和富集保存。当沅水走出峡谷,进入豁然开朗的中、新生界红层盆地,蛇曲河道异常发育(弯曲指数一般大于1.5),河水搬运能力迅速衰减,侧蚀和堆积作用并驾齐驱,加之河道内湾区横向环流分选作用的加强,不断地将深水区的金刚石和其它重砂矿物推向浅水区的滨河床浅滩相区,推动了加积、分选和再富集的成矿过程。
沅水金刚石还具有明显的主流富支流贫的分布特点。在七大支流中,选矿取样几百立方米,见到的金刚石也只有屈指可数的几颗,均未见近源富砂矿赋存。究其原因,主要是由于河谷纵坡降接近或大于1‰,河流搬运能力强,不利于金刚石沉积和富集保存。因此,一概而论近源砂矿必富是欠妥的。依据国内外找矿经验,只有在河谷纵坡降小于0.6‰的情况下,才能形成近源富砂矿。沅水主流四个金刚石砂矿区都位于中、新生界红盆地区内的宽谷地段,都分布在河谷纵坡降为0.34‰且由陡变缓、堆积地貌异常发育的初始区。
沅水各宽谷地段都有大颗粒金刚石出土。洪江市郊群众报矿见一颗重达13.825克拉、完整的金刚石晶体;桃源茅草街民采砂矿中曾见一颗重达43.15克拉的大金刚石;六○一矿在开采丁家港细谷下段金刚石砂矿时,重达5克拉以上的金刚石屡见不鲜,最大的重18.9克拉。这些大金刚石的出土,不仅显示出砂矿的品质,还隐含着重要的金刚石源区信息。
图1-3 湖南省金刚石分布略图
沅水第四系金刚石砂矿类型有阶地冲积砂矿、细谷阶地和细谷坡积-冲积砂矿、现代河床冲积砂矿。阶地砂矿矿体多赋存在古河内湾或急湾浅水区滨河床浅滩相区,深水区即阶地中前部位,只有古砂洲头部才成矿。细谷砂矿是阶地区内树枝状分布的小溪,冲切阶地含矿砾石层并切入基岩,将阶地沉积物进行搬运、分选、再沉积的砂矿新类型。因此,细谷砂矿的品位比作为其来源的阶地砂矿提高几倍甚至十倍之多,是沅水流域探求储量的主要砂矿类型。细谷中富矿体多产布在中央轴线区,而其两侧因阶地坡积物的混入,分选欠佳,使品位降低。细谷阶地就是阶地区的老细谷,成矿条件同新细谷。沅水现代河床砂矿,以辰溪-泸溪河段金刚石含量最高,该段河流弯曲指数≥3,是富集金刚石最有利的河段之一。这里的褐色金刚石含量为42.4%~45.2%,比安江和丁家港、桃江矿区增高1.7~1.9倍,凸显有侧向补给源。
1.2.4 沅水砂矿金刚石的晶貌特征
沅水金刚石颜色达40余种,主要有红、黄、蓝、绿、橙、褐、灰、黑、无色等,其中以浅的黄、绿、褐色金刚石最多,约占70%~90%。
沅水金刚石晶体形态,98%为单晶,完整晶体最高达79%~90%。晶形千姿百态,计有八面体、菱形十二面体、平面体聚形、曲面体、平曲面体聚形等形体,见图1-4。按照等轴晶系结晶学原理,金刚石应有四面体,但自然界很少见及,在丁家港矿区发现一颗。
沅水金刚石颗粒大,质量好,宝石级金刚石达63%。在四个砂矿区,1~4毫米的粗粒金刚石所占比例较高,为55%~79%。金刚石平均重量,安江为25.1毫克,窑头为13.5毫克,桃源为14.8毫克,丁家港为9.2毫克,均说明经历过较长距离的搬运和强分选所致,在矿区罕见金刚石的指示矿物是可以理解的。
沅水有15%的金刚石表面附有色斑(或称雀斑),其颜色有褐、绿、黄、棕、黑等(图1-5)。其中褐斑金刚石占10%,绿斑占3%,其他色斑占2%。对于色斑的成因,众说纷纭。奥尔洛夫认为褐斑是古型金刚石的标型特征,是由绿斑经区域变质转变而来的,可作为地质温度计应用;但他不能解释湖南一颗金刚石上同显褐、绿两斑现象。瓦连金认为古型金刚石必须具备褐斑、磨损、断口、冲击痕才能准确定位,因为火山口相中的金刚石由于遭受到地表植物酸的淋滤、腐蚀作用,同样可以形成褐斑。
沅水金刚石中含包裹体矿物达十多种,见图1-6。含有镁橄榄石、顽火辉石、透辉石、镁铝榴石、S1-S3组铬尖晶石的金刚石属橄榄岩型(P型)金刚石;含绿辉石、铁铝-镁铝榴石、蓝晶石的属榴辉岩型(E型)金刚石;还有同含P、E型矿物组合以及柯石英、霞石、碳硅石的过渡型金刚石。金刚石中见有金云母、方解石,方铅矿、金刚石、硅铁和硅铝球粒,但沅水金刚石中最常见的矿物为石墨。金刚石包裹体矿物提供了大量地质找矿信息。现代金刚石成矿理论认为:榴辉岩型金刚石与古老克拉通边缘活动带的板块俯冲有关。我们根据湖南金刚石中捕获的地幔岩矿物为据,推测其含矿寄主岩主要是橄榄钾镁煌斑岩。因此,扬子地台区的找矿,应更侧重橄榄钾镁煌斑岩的勘查。
图1-4 沅水金刚石形态特征
图1-5 沅水金刚石色斑
沅水金刚石根据含氮量的多少以及红外、紫外吸收光谱特征,可划分为Ⅰ、Ⅱ型和过渡型金刚石。含氮量大于万分之一的Ⅰ型金刚石占81.6%;含氮量小于万分之一并具半导体性能的为Ⅱ型金刚石,占6.3%;过渡型金刚石占12.1%。其中,Ⅰ型金刚石硬度最大,八面体可钻十二面体、六面体。用沅水金刚石做的拉丝模具,可拉丝13~16万米,比其他产区金刚石只拉丝3万米高出几倍,因此沅水金刚石深受客户的青睐。
沅水金刚石表面蚀象多种多样,有叠层状倒三角形生长蚀象(图1-7)和正三角形溶蚀蚀象,也有四方形层叠状蚀象和排列有序的长条状、滴状、瘤状蚀象等。这类微观晶貌特征在砂矿中常见,说明金刚石被搬运的距离不会很长。另外,该特征也是区别真假金刚石的重要标志之一。
图1-6 沅水金刚石包裹体
图1-7 沅水金刚石蚀象特征
1.2.5 新一轮金刚石原生矿普查(1964~1984)
地质部根据我国湖南、山东已探明金刚石工业砂矿床的进展,为加快原生矿找矿步伐,于1963年8月与建工部共同组成考察组赴坦噶尼喀考察金刚石找矿方法和经验。1964年11月10~17日在山东临沂召开全国金刚石地质工作会议,总结了我国前期找矿成果,介绍了国外勘查原生矿的方法和经验,讨论了找矿形势与任务,制订了规划和奋斗目标,确认了以地质观察为基础,重砂采样(以寻找金刚石及伴生矿物——当时主要是含铬镁铝榴石)为主要找矿手段,开展我国原生金刚石矿第一轮普查。二十年来,413队在湘西地区南征北战,完成普查面积近4万平方千米,发现金刚石和镁铝榴石异常点区五十多处。1965年根据区调资料,在湘南宁远县保安圩的基性超基性火山岩岩管中,找到了大量含铬镁铝榴石、次铬透辉石、铬尖晶石。岩管中见有纯橄岩、尖晶石二辉橄榄岩深源捕虏晶,但选矿未见金刚石。对其周围水系开展砂矿选矿普查,在湘江耒阳发现2颗金刚石。至此,在湖南四大水系都发现了金刚石。
1965~1968年,在湘西南地区展开大面积普查,于安江对河的婆田、南侧的八门小河、熟坪双叉溪小河,会同的地灵白垩系盆地以及舞水主流等地,发现了镁铝榴石或金刚石。特别值得提及的是,湖南境内舞水主流经采样见有蓝紫色或紫红色镁铝榴石,沿河金刚石在芷江以西的便水则断线。在沅水下游地区,于桃源福善岗、临澧芽林桥等地,也发现了金刚石及镁铝榴石异常。为了加快找矿步伐,尽快找到原生矿,在开展面上普查的同时,优选找矿靶区以求突破。
1966年,选择靖州藕团地区详查,在本区公洞溪、康头寨两小河各选到一颗金刚石,其汇水面积90平方千米。若在新元古界南华系、震旦系地层区突破原生矿,可推动贵州省亮江地区的找矿工作。但通过1:1万地质观察、山地工程揭露和面积型重砂采样,未发现镁铝榴石,也未找到岩体,只在标高800米的山顶洼地中见外来的残留砂砾层。因此,本区金刚石来源未查明。
1969~1972年,选择安江东南侧的熟坪地区进行找矿会战,参加单位有区调、物探分队以及中南地质研究所金刚石组。在面积36~40平方千米内,进行了1:1万地质、重砂、物化探测量以及槽井探、钻探工程揭露工作,找到300多条斜云、斜闪煌斑岩岩脉,水系中共见9颗金刚石,但未见含铬镁铝榴石,未发现含金刚石岩体,工作暂告结束。
1972~1973年,在靖州飞山坡脚地带,水系重砂采样和地层人工重砂分别发现45颗和13颗镁铝榴石和大量的铬尖晶石。镁铝榴石折光率1.762~1.712,紫色系列占68.9%,其余为茄色。经1:1万地质观察和重砂采样,以及重砂异常区的物化探工作,未找到岩体。后经人工重砂采样于上三叠统一下侏罗统红层第二岩性组,发现一颗微粒金刚石和几颗镁铝榴石,属中间储集层。通过对红层岩相古地理的初步研究,认为飞山红层属北侧古河流的冲积物,找矿工作应向北区推进。据现有资料分析,会同北侧的东西向断裂可能为控制镇远马坪含矿岩带的东延部分,北东侧巫水支流若水所见的橄辉云煌岩,后经贺安生鉴定为白榴石钾镁煌斑岩;东西向断裂南侧的地灵白垩系盆地有富含镁铝榴石层位,因此,靖州飞山-会同地区的找矿工作还需深入进行。
1973年,在会同覃板地区普查,在水系中见18颗镁铝榴石。在南华系江口组人工重砂中,共见镁铝榴石379颗和1颗微粒金刚石。镁铝榴石折光率1.746~1.733,未见紫色系列,以橙色和茄色系列为主。同时在靖县野塘、破屋普查,水系重砂中见镁铝榴石112颗,南华系地层中见15颗,折光率1.746~1.730,同样以橙色系列为主。
1968年,在会同西南的地灵盆地开展普查,于水系中见4颗镁铝榴石。之后经多次工作,在白垩系红层第二、四段共见镁铝榴石657颗,水系重砂中见59颗,其折光率1.770~1.742,紫红色系列占58%。
基于上述,南华系与上三叠统一下侏罗统、白垩系红层所含的目的矿物对比,有同异之处。①所含金刚石都是微粒级,重量小于1毫克;②南华系、震旦系中的镁铝榴石颜色单一,以茄色、橙色系列为主,折光率均小于1.746,微化分析含铬量低,矿物内含包裹体、杂质较多。电子探针测定的Cr2O3、CaO成分,投影于索波列夫判别图中,均落在非金伯利岩区。而红层区的镁铝榴石颜色多样,且以紫红色为主,折光率有高有低,高的为1.770~1.760,与南华系、震旦系中相比有明显的不同,说明二者非同一来源,产状亦不相同。存在含金刚石及镁铝榴石的多层中间储集层,已揭示金刚石原生矿产出的多期性。
沅水、澧水下游地区,经多年的重砂法普查和选矿方法搜索,于两湖中断陷(洞庭地块)与江南叠台隆(雪峰地块)、上扬子台褶带(武陵地块)衔接的地带,凡有红层保留的地带,总有一些寥若晨星的金刚石及镁铝榴石分布。这条北北东向或近南西向隐约分布构造带,一直伸向有金刚石发现的黄陵背斜区,应是一条金刚石原生矿产出的成矿带,须深入进行原生矿勘查工作。
涉及湘西土家族苗族自治和张家界市的北东向地带,在70年代至80年代初,经大面积普查和各县所布的选矿点侦察,只在黄合云地区的现代水系及标高720米的岩溶裂隙和漏斗砂、砾层中发现金刚石56颗,但未见铬尖晶石、镁铝榴石异常,因此,必须展开区域性地貌专题调研和高精度航磁普查指导找矿。
在搜寻原生矿的过程中,只在南华系、震旦系、上三叠统—侏罗系、白垩系、第三系中发现含微量镁铝榴石,并于南华系、侏罗系、白垩系中共见5颗微粒金刚石。这么稀少的金刚石难以解释沅水流域丰富的砂矿聚集,因此它们并非沅水第四系砂矿的主要来源,而只能表明区域金刚石原生矿成矿的多期性。
今天回过头来反思,二十年来为什么没有找到金刚石原生矿?原因是多方面的。
一是重砂法找矿只侧重镁铝榴石的寻找,而未将铬尖晶石作为指示矿物予以应用,有极大的漏矿可能性。以澳大利亚为例,一家公司曾先进行镁铝榴石重砂法找矿,未见重砂异常,漏掉了阿盖尔大岩管。后来,另一家公司又来找矿,根据水系中与金刚石密切伴生的大量铬尖晶石,采用微粒金刚石+铬尖晶石作为重砂找矿的指示矿物组,很快发现了世界级的阿盖尔含金刚石岩管。我们必须汲取这一宝贵的找矿经验。当前,急需对以往十万件重砂样品和以往重砂鉴定的原始资料认真地进行二次开发,圈定铬尖晶石异常,并进行老样品的内检复查,凡是见有铬尖晶石颗粒大小混杂,自形晶、半自形晶、它形晶皆有,表面有麻点、蚀坑,矿物断面见环带构造者,均需深入进行研究。特别是要利用电子探针进行化学成分测定,寻找指示矿物的铬铁矿异常,达到优选找矿靶区,发现原生矿之目的。根据当代金刚石成矿理论,古老太古宙A型克拉通(>25亿年)多分布金伯利岩,而元古宙P型克拉通(25~16亿年)多产钾镁煌斑岩。二者指示矿物不同,金伯利岩型以镁铝榴石、铬透辉石、镁钛铁矿为指示矿物组合;而钾镁煌斑岩型则以金刚石、铬尖晶石为指示矿物组合。在扬子地台找矿时应对第二种矿物组合特别关注。
二是湖南植被发育,风化土较厚,山体有层层梯田环抱,阻止了岩体物质的剥蚀和扩散,不能很好地形成水系重砂找矿异常。特别是灰岩地区,岩溶洼地异常发育,第四系覆盖厚,岩体风化物质难以向外扩散。因此,使用高精度航磁找矿手段势在必行。湖南红层区,山体植被不发育,土层不厚甚至无土层,因此,只要红层含镁铝榴石,就容易扩散到水系中被重砂法发现。但过去对次生源补给的镁铝榴石异常区带,缺乏矿物表面特征的深入研究,不能判断被搬运的距离。例如,若见有带蚀变皮壳的ROK特征的镁铝榴石,一般距原生源10千米之内。对次生源的砾石和重砂物质组分研究也不够深入,难以判断蚀源区方向。
三是在找矿中重完成工作量,轻地质成果研究,急于求成,多次在次生源中搞突破,耗费人力物力,拖长了找矿所需的时间。
1.2.6 寻找金刚石原生矿的新进展
1989年,根据宁乡地区两组大断裂发育,卫片上环形构造十分清晰,有多期基性、超基性火山岩产出,长沙道林已发现镁铝榴石等情况,湖南413队圈定出1000平方米的面积进行原生金刚石矿普查。运用铬尖晶石异常及其矿物晶貌特征判别,于1990年找到了含金刚石新的岩石类型——管脉相伴集群分布的橄榄钾镁煌斑岩。6个岩管规模均大于1万平方米,长200~500米,宽120~200米。岩管呈近南北向产布在元古宇板溪群和泥盆系上统锡矿山组地层中(图1-8,图1-9),侵入时代为晚古生代海西期。
图1-8 湖南省宁乡县沩乌乡云影窝地质略图
图1-9 湖南省宁乡县沩乌乡云影窝23勘探线剖面略图
宁乡橄榄钾镁煌斑岩的重要发现,推动了湖南省乃至扬子地台的金刚石找矿工作。根据宁乡地区找矿新进展,1992年开展了长沙-桃江地区普查,在七处发现了金刚石。2007年,在望城县泥鳅塘螺头山,对玻基橄辉岩采人工重砂样发现1颗粒度小于1毫米的微粒金刚石,增加了含金刚石的岩石新类型。
基于湖南金刚石成矿条件好,金刚石及其指示矿物广泛分布,中外合作持续不断,先后有澳大利亚艾斯顿公司、光塔公司、比利时西贝克公司在湘西与413队进行过合作找矿。目前正同澳大利亚宝蓝诺密里公司合作找金刚石矿,成立了常德西澳金刚石矿业有限公司。
1.2.7 对今后金刚石找矿中几个问题的讨论
(1)关于找什么类型的原生金刚石矿
按照现代金刚石成矿理论,湘西地区属P型克拉通;依据地球物理资料对湖南微板块的划分,湘西地区位于俯冲带的上盘。这两个条件均与橄榄钾镁煌斑岩成矿特征吻合。在湖南、贵州已发现的含金刚石岩体均属此类岩石。因此,寻找钾镁煌斑岩应是湖南实现原生金刚石找矿突破的基本方向。
(2)关于找什么时期的原生矿
金刚石在地幔中需5亿~10亿年稳定生长期,又基于湘西中、新生界红层区普遍含有金刚石的指示矿物,陈国达教授曾指出地洼期是原生金刚石的主要成矿期。因此,湘西地区必须加强印支、燕山早期的原生矿找矿工作。在红层区多见金刚石及其指示矿物地段,其蚀源区是突破原生矿的主要地区,应大力加强高精度航磁找矿工作。
(3)关于重砂法找矿的指示矿物组的确定
据湖南深部地球物理的研究成果,从地表向深部在40~80千米内为尖晶石二辉橄榄岩,80~110千米为石榴石二辉橄榄岩。含矿的寄主超基性岩浆从地幔深处上侵,都必经这两个地幔岩层。根据这两类深源岩石的副矿物特点,必含大量的铬尖晶石和镁铝榴石,因此金刚石+铬尖晶石+镁铝榴石应是合理的指示矿物组合。铬铁矿(S1、S2、S3、S7)和低钙高铬的G10镁铝榴石含量的多寡是判别岩体中含矿性的主要标志。
经初步估算,沅水主流河段至少蕴藏有1800万克拉的金刚石。这么多的金刚石,只靠几个微含金刚石的中间储集层来供给沅水主流砂矿是难以解释的。此外,而且每个宽谷段都有大金刚石产出。因此,必有大而富的原生矿源补给才能形成沅水主流金刚石砂矿巨大的次生扩散场。沅水流域内的贵州马坪原生矿属Ⅱ型金刚石矿物,不能解释沅水主流以Ⅰ型金刚石为主的来源问题。统计数字表明,金伯利岩型岩体含矿达工业开采要求者只占2%~3%,钾镁煌斑岩则更低。因此,发现一些不含矿或贫含矿的岩体是正常的,不能据此作出一个金伯利岩田或钾镁煌斑岩田不含矿的结论。坚持从大量不含矿的岩管中发现含矿岩管,是原生金刚石找矿的基本思路之一。
⑼ （二十一）河北省滦南县马城铁矿详查项目实物地质资料
河北省滦南县马城铁矿详查项目，由中国冶金地质总局第一地质勘查院承担实施。年12月底完成野外施工，累计施工钻孔39个，总钻探进尺27000m，共查明14个矿体。项目取得的丰硕成果，对补充河北省省内铁矿开发后备资源，缓解铁矿石供应紧张局面，促进河北省乃至全国钢铁产业持续健康发展具有十分重要的意义。
1.地质概况
矿区地处阴山-天山纬向构造带东段—燕山南亚带山海关台拱西南边缘，西南为蓟县坳陷，南为黄骅坳陷。
区域出露的地层为双层结构，基底地层由老至新为太古宇迁西群、单塔子群，古元古界朱杖子群；盖层依次为中元古界长城系及古生界寒武系、奥陶系、新生界古近-新近系与第四系地层。
区内由一系列近东西向构造组成，北面为喜峰口断裂，南面为固安-昌黎断裂，中部为成生于太古宙早期至今仍在活动的青龙河断裂，同时有许多张性、压扭性断裂与其垂直或斜交。
区域出露岩浆岩主要有两类：一类是中基性脉状侵入体，规模小，主要有辉绿岩脉、闪长玢岩脉，此类一般截穿矿体；另一类为燕山期中酸性花岗岩体及其脉岩，岩体远离矿区，与矿床无成因联系，距矿床最近（大于35km）的为分布于昌黎县城以北的昌黎花岗岩体。
区域矿产主要为“鞍山式”沉积变质铁矿及非金属矿。主要有北部的迁安水厂铁矿、司家营铁矿、常峪铁矿及产于奥陶纪灰岩中水泥或玻璃用灰岩矿、砂岩、花岗石建筑石材、柳江的煤矿、耐火黏土矿。
2.矿区地质
（1）地层
区内地层为双层结构，基底为太古宇地层，盖层为第四系。
第四系地层厚60～170m，为河床、河漫滩冲洪积物。从北向南逐渐增厚，主要由黏土、亚砂土、亚黏土、砂层、砾卵石层及淤泥质亚砂层组成。其中砂砾卵石层稳定，厚度较大。
太古宇地层主要岩性为黑云变粒岩、黑云角闪变粒岩、斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩夹磁铁石英岩。根据前人研究成果，本区白庙子组变质岩系原岩为一套巨厚层凝灰质黏土岩及少量玄武岩（安山岩）及其碎屑，中夹磁铁石英岩。
（2）构造
矿区地处司马长复式褶皱带中，现工程控制范围总体为走向近南北、西倾的单斜构造。但早期构造形迹仍有保留，早期褶皱为轴面走向北东东，南东倾开阔不对称复式褶皱构造。这反映了早期受近南北向挤压的褶皱形态。在向斜核部矿体延伸长而厚，背形脊部矿体薄而延伸短。
区内断层有两组。其一位于40～64 线间，走向北北西，倾向南西，倾角74°，错断了Ⅻ号矿体，推断为正断层，为辉绿岩脉充填，幅宽10～30m。其二为 F1断裂，位于16～24线间负磁异常带，该负磁异常带幅宽600～800m，经CK12、ZK16-1孔证实为断层所引起，主构造面由糜棱岩、绢英岩及断层泥组成，向两侧为角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、绢英岩与角砾岩、碎裂岩具相间分布特征，反映该断层规模宏大，且具多次活动特点。
（3）混合岩化作用
区内变质岩多遭受不同程度的混合岩化作用，混合岩化作用以均匀渗透交代为主，如区内混合片麻岩、混合花岗岩，亦有少量充填交代，如区内肠状混合岩、条带状混合岩。混合岩化作用对铁矿既有明显使原生铁质析出带走，亦有因混合岩化作用而富集成赤铁富矿，更多的是混合岩化形成的脉体或混合岩化、花岗岩化作用及其形成混合花岗岩的侵位破坏了矿体的完整性、连续性。
（4）岩浆岩
区内岩浆岩仅表现为脉状产出的辉绿岩。主要位于矿区北部，截穿矿体，长1km，宽10～30m，走向近南北，西倾，倾角75°左右，岩石较完整。南部仅个别钻孔中见到，且远离矿体。
岩浆岩呈脉状产出，岩石呈灰黑色或黑绿色，细粒辉绿结构，块状构造，矿物成分：辉石、斜长石，少量黑云母，斜长石呈板柱状，具绢云母化、斜黝帘石化，辉石呈柱状，具绿泥石化。
3.实物地质资料的筛选
全区共分为14 个矿体，依次编号为Ⅰ～ⅩⅣ，其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ号矿体最大，为主矿体。
ZK23-7钻孔，终孔深度为1406.10m，穿透Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ号矿体，孔内可见辉长岩、黑云母混合花岗岩、黑云透闪岩、透闪磁铁石英岩、黑云母混合花岗岩、混合质斜长角闪岩、混合岩、混合花岗岩、混合片麻岩、斜长角闪岩、透闪石英岩、含铁角闪石英岩、混合质黑云变粒岩等。矿石矿物主要为磁铁矿，次为少量假象赤铁矿，脉石矿物以石英为主，其次为透闪石、阳起石，矿石矿物以中细粒自形-半自形或他形粒状变晶结构为主，主要为条纹-条带状构造，少量呈浸染状构造。
4.相关资料
1）2009年马城铁矿详查报告；
2）河北省滦南县马城铁矿综合地形地质图；
3）马城铁矿23线资源量估算地质剖面图；
4）马城铁矿23线ZK23-7钻孔地质柱状图。
⑽ 柳江盆地岩浆活动。大伙能给一个详细点的描述么
柳江盆地
柳江盆地地质遗迹国家级自然保护区位于河北省秦皇岛市北部，其核心区距秦皇岛市市区约15公里。2005年被批建为国家级自然保护区，荟萃了新太古代至新生代中国华北地区在漫长的地球演化过程中的地壳运动、岩浆活动，沉积环境变化及生物进化等地质现象的精华，包含了对追溯地质历史具有重大科研价值的典型层型剖面、生物化石组合带地层剖面、岩性岩相建造剖面及典型地质构造剖面和构造形迹，其内三套地层及三大岩类分布广泛，均为自然露头，地层完整，界限清楚，岩类齐全，化石丰富，沉积构造发育，被公认为“天然地质博物馆”。
功能区划
保护区总面积1395公顷。其中，核心区面积476公顷，缓冲区面积516公顷，实验区面积403公顷，主要保护对象为标准地质剖面、典型地质构造等地质遗迹。
范围在东经119°30'—119°40'，北纬40°02'—40°14'之间，共由4个相对独立的分区组成：（1）东部落—潮水峪—砂锅店区，总面积857公顷。东起张岩子村西坡脚，沿280°轴向至东部落村北500米处，南北宽500—900米；再向西，沿近东西走向至石岭村南500米处，长3750米，南北宽750—2000米；随后轴向转为150°，延至砂锅店村东800米处，长约2000米，宽770米。（2）亮甲山—欢喜岭—瓦家山区，总面积217公顷。东起亮甲山东坡陡崖处，经欢喜岭村东至瓦家山村西山梁上，呈“S”形带状分布，宽250—850米。（3）黑山窑—大洼山区，总面积155公顷。东起自黑山窑后村西边，沿295°轴向至大洼山西山坡，长约2500米，宽600—800米。（4）鸡冠山区，总面积166公顷。东起自八岭沟村北西350米处坡脚，向北西向跨越汤河河谷至大平台西侧陡崖。
自然环境
柳江盆地位于秦皇岛市以北的燕山脚下，六平方公里的盆地内荟萃了数亿年的各种地质现象，各地质时代、各种沉积环境的地层出露齐全、层次完整，地层单位界线清楚，化石丰富，是中国华北地区地质构造的缩影；地球上三大岩类在此出露齐全，岩石种类繁多，内外动力地质地貌景观千姿百态，区内分布着许多大大小小的溶洞，含有大量的哺乳动物化石；且邻近海岸，受海陆交互作用，形成了微缩景观式的地形地貌，具有很强的观赏价值。
二十世纪七十年代以来，秦皇岛柳江盆地就逐渐成为中国有关地学院校和地学科研单位的实习基地和研究基地，因此，柳江盆地又被称为“地质教育第二课堂”。 区内三大类岩类出露齐全，各时代沉积地层发育完好，地层单位界线清晰，化石丰富多样。盆地内太古代——新生代地层“五代同堂”，有24 个组级地层单位，2个组级地层单位的建组剖面，以及集中反映区域性地质构造运动的“六大不整合面”，还有各种内外力地质作用形成的具有较高观赏价值的竹叶灰岩、藻灰岩，千姿百态的岩溶地貌景观均为本区珍贵的地质遗迹资源。
气候属暖温带半湿润大陆性季风型气候，四季分明， 气候宜人，光照充足，雨量充沛，无霜期年均174天，年平均降雨量 744.7毫米。本区年降水量为400——1000毫米。其中70%集中于七、八月份。所以山洪也主要集中在这个时期。
地质特点一、地层
柳江盆地为一向斜构造。地层分区属于华北——东北南部区的燕山分区的山海关小区。区域地层特征属典型的华北地台型。前青白口纪的变质岩广泛分布于盆地的外围。晚元古界、古生界则分布于斜的两翼。中生界地层与燕辽一带极为相似，但本区仅见有侏罗系出露与向斜的核部。
二、岩浆岩
柳江盆地的岩浆岩分为喷出岩和侵入岩两大类。
（一）喷出岩：
该区的喷出岩分布广，厚度大，超过850米。喷出活动主要可分两期：较早一期在侏罗世，岩性为安山岩，分布于向斜的核部；较晚一期在晚侏罗世，岩性为酸性喷出岩，仅局部分布于向斜的北端和东南边缘。
（二）侵入岩：
1.燕山花岗岩：呈岩基产生。主要分布于盆地的整个西部边缘和东南外援。西部岩基称为“温泉堡花岗岩体”。直接与向斜两翼呈侵入接触关系，岩体中心相为灰白色中一粗粒碱性花岗岩。边缘相为肉红色中一细粒斑状花岗岩。东南岩基中心相岩性与西部岩基相同，边缘相为斑状细粒石英正长岩。本区所见燕山花岗岩，皆为这两大岩基的边缘相。这两大岩基侵入于侏罗系及其以前的所有地层，同位素年令测定为一亿年。形成时代相当于晚白垩世。
2.东翼浅成侵入岩：主要有牛鼻子山正长一二长斑岩岩体及张崖子西南山正长斑岩——闪长珍岩岩体等。这些小岩体产状为岩株。形成时代的侏罗纪——白垩纪。
其次，本区各种岩性如辉缘岩、闪长珍岩、煌板岩。花岗斑岩等的侵入岩脉。岩床为数众多，均受构造裂隙控制。大致呈北东——南西走向，北西——南东走向及南北走向。
三、构造
（一）柳江向斜构造盆地：
柳江盆地所在地区是一个由古老变质岩系所组成（并有广泛出露）的蓟县~山海关隆起区的边缘部分发育起来的向斜盆地。晚元古代青白口纪地壳下沉，接受沉积。因此它是晚元古代清白口纪古生代，中生代地层所组成的向斜构造盆地。
柳江向斜盆地基本上为——南北向延伸的不对称甚至局部倒转的向斜，西翼的产状陡峻，西翼南部秋子谷——山羊寨一带产状发生倒转，而东翼产状平缓稳定。该不对称的向斜轴部紧靠西翼。因此出露的地层宽度东翼是西翼的五倍或更多。
柳江向斜的基底为太古代。古老的混合岩。混合花岗岩等变质岩出露于向斜盆地的北部，东部及南部边缘。在古老变质岩系之上有一不整合面（吕梁运动造成的）。其上为晚元古代青白口纪岩系及以后各代地层。在向斜的西部及东南外缘为中生代燕山晚期花岗岩侵入，构成了险要得山地。
柳江向斜分成三个构造分区：
1.柳江向斜东翼区：
东翼占据面积很大，约为整个向斜面积的2/3强。
东翼区的构造特征是岩层产状平缓稳定（产状向西倾角在10度~30度之间）。次生厚度变化小对煤及耐火粘土的开采创造了有利的条件。但东翼小岩株。岩床和岩墙为数很多。多处侵入相对柔软的煤层。以致使煤层受变质和扰乱，是开采的一个不利因素。断层多为北西和北东向。以正断层为主，多是小断层。
2.柳江向斜西翼区：
由于西部花岗岩侵入造成挤压，所以西翼地层出露较窄，次生厚度变化大。
西翼取的主要构造特征是：岩层近南北走向，岩层产状变化急剧，倾向东，倾角可达70度，甚至直立，倒转。另一个主要特征是有几条南北走向高度角的逆断层，自西向东上推，延伸很远。
由于受到强烈的挤压，岩层厚度变薄，甚至缺失，加上断层发育。因此，该区少有开采价值的沉积矿床。
3.柳江向斜核部为燕山期，喷发的中性安山岩所占据。往往构成山地，如老君顶，海拔493.7米，形成了地形例置现象。
（二）断裂构造：本区断层较发育，类型较多，主要为正断层与逆断层，分布于向斜各处。主要断层有：
1.鸡冠山——汤河地堑：
位于鸡冠山——上平山之间的汤河河谷中，由几条近南北向的正断层组合而成。断层面倾角大，河谷东侧断层面向西倾，西侧断层西向东倾，汤河河谷就是沿地堑构造中心部位发育的。
2.伍庄——傍水崖断裂带：
该断裂带发育在柳江向西斜的西翼，西起伍庄，东至傍水崖。有平行的数条断层出现，形成迭瓦式构造。断层面多向西倾斜。少数向东倾斜。倾角70o——80o。断层面呈舒缓波状，见有挤压构造透镜镜体，构造角砾岩和片理化带，牵引褶皱断层和糜棱岩化等现象也较明显。
3.苏庄——伍庄——山羊寨逆断层
该断层发育在柳江向斜的西翼，走向NE20度，大致平行于向斜轴，是一条走向断层，沿走向延伸近10公里。断层东侧为下盘，其亮甲山组豹皮灰岩，，断层两侧为上盘，其张夏组后层状灰岩。断带宽1米左右，中间有细晶闪长岩脉侵入。断带中有构造角砾，岩发育和片理化现象，旁侧牵引，褶皱也较明显。
4.牌坊砬子逆断层：
该断层观察点位于伍庄东北500米牌坊 子之废弃旧矿坑处，断层北北东向延伸，长达3公里。断层发育于二迭系地层中，断层东侧为上盘，西侧为下盘。上盘为下二迭统，顶部B层耐火粘土和上二迭统含砾粗砂岩，具有明显的牵引褶皱。下盘为 下二迭统粉砂质页岩。沿断层面观察，见有构造透镜体及片理化现象。上盘岩层两组节理发育。
5.石门寨126.6高地北采坑正断层：
该断层出露在柳江向斜的东翼，位于石门寨东南126.6高地北废采坑处。断层走向NE15度，断层在平面上呈锯齿状延伸，在剖面上向东倾，倾角61o。整个断裂宽带15米，其中有正长斑岩岩脉侵入。宽约3.5米。断裂带中有断层角砾岩，角砾大小不等，以东岩为主。后期被二氧化硅所胶结形成硅化带。实出地表面呈锯齿状近南北向延伸。断层延伸有1.5公里。断层东侧为亮甲山组的薄层泥质条带灰岩夹薄层竹叶状灰岩，西侧为寒武系张夏组的厚层 状灰岩。
6.石门寨126.6高地南采坑逆断层。
断层发育在亮甲山组灰岩中，断裂面在剖面上呈舒缓波状。断层面在剖面上见有大片擦痕、阶步，断层面附近有构造透镜体和断层泥发育。断层的上盘（北西盘）产生次一级的牵引褶皱。该断层延伸不远，断距不大。
四、构造发育史
柳江盆地于晚元古代发生海进。在长期风化侵蚀的古老变质岩系上开始接受沉积。直至古生代，沉积了厚度较大的地层。与华北广大地区一样，在这段时期内曾有过长短不等的上升侵蚀期。如在清白口纪和下寒武世之，中奥陶世和中石碳世之间都曾发生过沉积间断。上述时期柳江盆地古地理环境随有过海、陆地明显变迁。但地壳运动主要表现为平稳的升降运动。所以该时期的地层之间的接触关系都是整合或平行不整合接触关系。
自中生代初期起，经历的构造变动性质与古生代不同。这个时期的构造变动使晚元古代、古生代地层强烈、褶皱、断裂。二迭纪末，本区发生强烈构造运动。形成了柳江向斜的雏形。导致侏罗系以角度不整合覆盖在古生界之上。这次构造变动之后，本区产生地形上的差异，北高南低，导致二迭系地层愈向北受侵蚀愈强，甚至局部无有蚀余。侏罗系直接超覆于石炭系或奥陶系之上。
在下侏罗统下部岩层沉积后，又有一次构造变动。使下侏罗统下部岩层发生变形，改变了盆地沉积中心。所以下侏罗统上部岩层明显地区域性起超覆于下部岩层之上。在西翼则超出下部岩层的沉积范围。而角度不整合于古生界之上。由此推知，此时的柳江向斜以具不对称形态。两翼很陡，东翼开阔平。中侏罗世，柳江盆地再次发生强烈构造变动。伴有多次连续和猛烈的火山喷发。所以在向斜的核部形成了大面积的中性火山岩层不整合超覆在下侏罗统之上。局部超覆于二迭系，奥陶系之上。
白垩纪燕山晚期的温泉堡花岗岩基侵入形成的挤压力。使不对称的柳江向斜形态更进一步加剧。并引起了西翼自西向东逆的一系列南北断层和西翼地层产状的局部。新生代特别第四纪以来。本区有明显的上升运动。全区遭受剥蚀。因此，山区河谷有阶梯地形成。全新世以来，由于冰后期海侵。在现在沿海地区形成了一些海积和海蚀地形形态。