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第二节 勘探方法

  一、砂金勘探
    (一)经验找矿
    利用矿体,岩石露头被风化所产生的砾石(或矿化有关的岩石碎块)找矿。在古老岩系 构造带中赋存的砂金矿床,其金的物质来源多是后期穿入到老地层内的含金石英脉和岩体, 经风化剥蚀之后,脉岩或岩体的碎块被搬迁到现代河谷中,成了寻找砂金的指示物。清代《 漠矿录》记有“产金之地多马牙石(即石英碎块),石愈多,则金愈旺”。一直到近代,寻 找石英和蚀变岩石碎块,仍然是寻找砂金的直观方法之一。
    利用地形、地貌特征找砂金。古代淘金者按照不同地貌特点寻找砂金矿经验最为丰富。 黑龙江省东部地区流传有“崴”子形(河流在两山间形成弯曲状,这种地貌方言称为“崴子 ”。自上游而下,分头道崴子、二道崴子……)地形富集黄金。黄金富集在弯内侧”,以及 “河流宽窄有变化,金子藏在窄处的上和下”的说法。黑河一带的淘金者用“一看山势,二 看水色,三看岩石,四察地气,五观坡楞,六验淘身、沟口,七试土色”的经验进行找矿探 矿,其中的第一、五、六就是从地形地貌角度找金。淘金者通常讲,出金的地方“主山坐的 正,迎门山位中央,两帮夹一沟,关门嘴子守得严”。以及“大沟金子出在腿上,小沟(金 子)出在嘴上”等等。淘金者的这些经验,其原理都是砂金的搬运富集既受地形地貌的影响 ,又受水流速度的控制所致。当河流由窄变宽时,流速由大变小,比重大的金子就被沉积下 来,当河流由宽变窄宽时,狭口流速加大,金子就在宽处流速小处沉积下来,所以有“金子 藏在窄处上和下”的规律。当河水支流和主流汇合时,支流流速骤减金子沉积在交汇处的下 侧,也就是采金人讲的“小沟金子出在嘴”。而“大沟金子出在腿”则是因为主沟宽而长, 水流流速在河道内是不均匀的,缓坡的一侧流速小,金子便沉积在主沟流速小的一侧。当河 流受两侧地形的限制,或者河流进入中老年期后形成蛇曲,水流在河道弯曲处的外侧流速大 ,携带的金子就自然沉积在河流内侧。这就是关门嘴子迎门山处富集砂金的原理。
    利用植物生长状况找矿。在《漠矿录》中有这样的记载:“凡山间土厚林密、山势肥美 雄峻,此肥象也。有卡头如龟膊、龟首形,产金必炸粒(金粒较大带棱角),砂也深厚。若 土薄不露,林木细小,荆棘丛生,此瘦象也,若得有好卡头,则能生金”。“昔人论产金之 山不生草木,龙江则不然。凡得金之涧,必水旺草盛,巨叶柳如荆树者极多,绮琪松也较其 它植物高大。树根以下沙或凸起高数尺者,其地产金必旺”。这和《山海经、五藏经》记载 “皋涂之山其阳多黄金,众兽之山其阳多黄金,符禺之山其阳多黄金”基本是一致的。从地 质角度看,山阳即山的阳坡,属风化剥蚀地形,含金岩体被风化,暴露地表含金物质受剥蚀 搬运而堆积。山的阳坡,植物在堆积物上生长必然茂盛,也就是得金之涧必水旺草木盛的原 因。这里的卡头,就是突兀于山坡上之岩脉(体)的露头。在矿脉(体)露头下形成的残坡 积砂金矿床,金粒较大带棱角是必然的。袁大化在《漠河录》中证实了这个说法:“上述迹 象在元宝山之右,北涧以下均如此”。
    在老采金区,有很多老采金者用自己一生积累的丰富经验寻找到多处金矿。黑河金矿局 的王宝祥,先后找到了四道沟金山排子、东大岗、四道沟飞机场等处的金矿。有的金沟就是 用找矿人的名字命名的,如乌拉嘎的李志生沟,穆棱雷峰沟支沟的刘少滨沟等。凭经验找矿 有成功的,也有失败的,因为砂金的形成、富集有多方面的因素。以“小沟金子出在嘴”为 例,假如支、主沟交汇处下方,“嘴”处基底隆起,砂金就不会在该处富集,支沟搬迁下来 的金子就汇合到主沟,成为主河谷一侧矿体的补给源之一。
    (二)“按碃”探矿
    古代探采金苗非常神秘,探矿挖坑称为“按碃”(称挖坑不吉利)。
    “老采金”用“按碃”方法找矿是最常用且效果最好的一种方法。清朝初期,黄金勘探 方法十分落后。为了延续采金,采金者首先是在已采过金子地方的上下游或两侧顺着金钱追 索,扩大采矿范围,或在附近补给源的支沟“按碃”探矿。金沟里流传着这样的话:“围着 烂边子(指已经采过的地方)转能吃饱饭,沿着金线追,就有新矿开”。
    民国初期,探矿方法没有大的改进,仍以“按碃”探矿为主。三姓管办人王维燮在调查 三姓官营金矿中记载:“采苗探矿方法极为粗简,在河流两侧,发现石英砂砾之处,察其如 有砂金可获,先在选定河流合适处穿沟(指垂直河流方向布线)布数碃,若见有金,可复开 数碃,连成通沟。每碃相隔数丈至十余丈,沟深数尺至数丈不等,如是,逐渐沟通各碃沟, 成犬牙交错状的金苗线”。
    在黑河一带,探苗班按计划布置“探苗碃”,人们称之为“十里浮子”。这种碃横竖有 秩序地排列(同现在的勘探网布置类似)。因为没有动力排水设备,为解决涌水问题,都用 “拿冻碃”的办法,即随着气候渐冷,挖到地下水位后,冻一层,挖一层。整排碃按先后顺 序依次开工并向下延伸,待到第二年解冻“桃花水”来到之前,把“拿冻碃”全部吊底,把 含金砂提到地面,支溜槽上溜,把最终结果向厂部报告。在上溜时,一般厂部都派人到现场 监督验收。这种勘查砂金的方法在民国时期被广泛应用,直到中华人民共和国成立后还沿用 了许多年。
    (三)机械探矿
    清朝时期,一些官办金矿曾提出采用机械探矿。1888年(清光绪十四年),李金镛在开 办漠河金矿时曾提出“机器宜购置也……所用机器、钻具等件,定购时宜详加考虑”,但至 清朝末期,在用机械探矿方面未见有文字记载。1915年(民国4年)夏,漠河金矿局自备资本 ,“由俄京铁工厂定购人力打眼钻一具”,1916年(民国5年)2月运至漠河。“所购之钻乃 系小号,力量甚微,于夏季拉沟试用,所钻尚能收效”。该局长“又定购大号钻一具,试行 采探,果有成效,实于采苗前添一利器”。这是黑龙江地区首次使用机械勘探砂金矿。
    日本侵略者占领东北之后,为了加速掠夺黄金资源,采金株式会社组成探矿班。从1934 年起主要用机械化钻机探矿,按正规网度施工,圈定矿体,求得储量。其中一个探矿队在桦 南一带进行了1700多平方公里的区测填图。
    中华人民共和国成立以后,黑龙江省砂金勘探进入了机械化探矿阶段。1962年以前,使 用的是“班加”钻。这种钻具机械化程度较低,钻进用人力冲击,在非冻土层施工时,套管 上加一个钻头(工人称它为“套管鞋”),然后用人工抡大锤砸套管,同时“推磨”转动套 管进尺。1963年对班加钻进行了改进,套管的给进不用人工抡大锤,改用几个人拉吊锤砸套 管钻进(仍然是推磨式回转),后来又取消了大盘(工作台),改用三角架,变台上作业为 地面作业。人工拉吊锤冲击改用机械动力提升锤头,靠锤头自由下落完成冲击钻进。破碎和 取样也采用机械,大大减轻了工人劳动强度,提高了工作效率,有利于安全生产。
    1965年,为了探索回转钻进工艺在砂金钻探中的适应性和用大口径砂钻(325毫米)代替 部分砂井的可行性问题,研制了一台“东方红—54型”回转式大口径拖拉机砂钻。1966年, 这台钻机在呼玛县兴隆沟和吉龙沟等砂金矿区与当时使用的人力冲击式砂钻作了对比试验, 基本上肯定了回转钻进工艺的合理性。
    1975年以后,黑龙江省地质局又研制出以手扶拖拉机为动力的自行式半机械化砂钻(另 配起套管设备),即“龙江——1型砂钻”。该机具有结构简单、搬迁灵活、适应性强等特点 ,在全省推广应用。之后,又研制和试用了130毫米口径自行式拖拉机砂钻。至1985年,这些 钻机都成为砂金探矿的主要设备。
    (四)勘探程序
    中华人民共和国成立后,黑龙江省的砂金勘探有了比较正规的程序。
    国家地质队 勘探程序大体分为普查、详查和勘探3个阶段。
    1958年省地质局成立以后,对黑龙江省进行了全面的大规模的砂金普查勘探工作。首先 通过区调(测)系统地取样分析,在对区内矿点、矿化点的检查以及综合地质分析的基础上 ,找出有希望的、可以进一步工作的区段(即耙区),然后按规范要求布置普查工程。河流 长度大于10公里时,工程网度用6400—3200×20—40米进行稀疏控制;长度小于10公里用16 00×20—40米的网度控制,以获得D级或E级储量。采用的勘探手段视工作对象具体情况而定 。
    经过普查发现新矿点或有希望的远景地段,需要做是否有工作价值的评价,即转入详查 阶段,求出矿床的C十D级储量。按规范要求,详查工程可以在原网度上加密,详查结束要基 本上查明砂金矿体的赋存特点、地质、地貌特征、一般水文地质条件及开采技术条件,最终 得出有否工业价值的评价,然后编制规定比例尺的图件,编写地质详查报告。详查报告经上 一级主管部门审查批准后,可以列入国家储委的储量平衡表。
    矿床经详查论证具有工业意义后,为使矿山能开采利用,还要进行地质勘探,提交勘探 报告。这是矿山建设可行性研究或矿山设计的依据。对砂金矿床勘探研究程度的要求、地质 勘探工作质量要求、储量计算要求等,执行1981年全国矿产储量委员会制定的《砂金矿地质 勘探规范(试行)》。
    国营矿山和地方黄金企业小型地质队 1975年11月,黑龙江省革命委员会在《关于颁发 黑龙江省群众采金暂行管理办法的通知》中指出,要专群结合,采探结合,不要“等、靠、 要”,不要等地质部门勘探好了再采,而要采探结合,边探边采。矿山和地方小型地质队都 立足为本矿或本地区采金服务,打几个孔按几个碃,固定一块几公斤或几十公斤的砂金矿体 不写报告进行验收,就直接转入生产。
    “六五”期间,黑龙江黄金公司实行勘探费用补贴和勘探成果挂钩后,各小型地质队投 入了较多的工程量进行矿山外围地质探矿。1984年,国家黄金局颁发了《黄金矿山地质工作 若干规定》,冶金部黑龙江黄金公司于1985年起草了《黄金矿山地质(砂金部分)工作若干 问题暂行规定》,对设计编写、报批手续、现场施工、编录、地质报告编写及审查工作等都 作出了具体规定。国家黄金局委托省级黄金管理部门组织地质报告审批,凡提交工业储量30 0公斤以上(含300公斤)者均给予补贴,超过承包基数的还进行奖励。
    这一时期,由于矿山的地质工作直接服务于生产,小型地质队工作具有以下3个特点:一 是速度快,由于一些采金船、采场“等米下锅”,设计一经批准,立即进行施工,从矿体端 部依次向外延伸,先大网度控制,圈出可进一步工作的区域后再加密工程。若生产区段内矿 体不连续,还能为采金船打出通道(这项工作也可在生产探矿时进行)。一般提交一个1吨以 下规模的小型矿体,从设计、施工到编写报告不超过15个月。二是质量好,因为提交报告很 快就能实采验证,所以在施工中执行“规范”、“规定”存不得半点马虎。例如:进行样品 淘洗,淘洗尾砂需在钻孔附近暂存,待抽样复检后,样品才能弃去,否则钻探工程作废。采 取岩心时,超过或低于规定的岩心采取率,钻孔即报废。在工作程序上,从勘探类型的确定 、网度的控制、施工方法及工程质量要求,到样品分析、内外检、图件绘制、文字、计算数 据等都能严格执行各项规定,满足了生产要求。“六五”期间矿山地质队提交的报告,还没 有发现采探误差较大的。三是成本低,探矿成本一般为40—80万元/吨,国营矿山地质队略 高于地方矿山。但是,地方小型地质队有其不足的一面,即小规模砂金矿山有的就不取大样 进行选矿流程试验,提交选矿流程报告。
    二、岩金勘探
    民国以前,黑龙江地区探查岩金工作做的很少,大多凭经验找矿。
    1931年(民国20年)5月12日,矿商胡奎弼、夏绍康与美国人姆根,“带钻具三十余箱, 持护照到小绥芬河(东宁境内段)赴金厂八号硐钻探岩金矿床”。这是省内用岩心钻勘探的 最早记载。此后地表用槽、井探,深部用岩心钻控制和圈定矿体的单一地质方法延用至60年 代初。之后,物、化探方法逐步应用并推广。
    60年代中期,省有色冶金地质勘探队和省地质局一队、四队等利用地质、物探和化探综 合手段在嘉荫县团结沟,爱辉县红叶子,东宁县金厂外围及双桥子沟等对岩金矿点和矿区开 展探查工作。
    70年代初,开始采用区域化探扫面,由组合、伴生元素找金,逐渐发展到以金找金。使 岩金勘探工作形成了化探扫面——异常检查——异常评价——见矿异常的普查评价——矿床 的普查——勘探等一整套科学的找矿模式,结束了传统的单一地质找矿方法,提高了查、探 工作效率和准确性,取得较好效果。但是,由于黑龙江省金矿地质研究程度仍较低,森林表 土复盖面积较大,加大了寻找岩金的难度。在成矿预测中还处于用一般的地质准测和标志方 法阶段,对成矿规律也只是进行一般性的总结,处在地表面预测水平,特别是在探索隐伏矿 体,进行盲矿体和立体预测方面差距较大。