早在前清时期就有湖南沅水流域下游的常德、沅陵一带产金刚石砂矿,并作为向宫廷进贡贡品的记载。新中国成立之初,便以此为依据于沅水流域开展了金刚石找矿工作,在寻找砂矿的同时,探寻金刚石的来源——金刚石原生矿。苏联专家莫什尼科夫曾断言沅水流域的金刚石来源于贵州高原。果然很快就将金刚石的补给源追索进贵州境内的清水江流域,由此,一项寻找这些金刚石来源的艰巨任务便义不容辞地落在了贵州地质工作者的肩上。贵州的金刚石人不负重任,从1959年建队至1964年的5年间,通过辛勤的劳动,在横穿整个黔东南的清水江和都柳江两江流域的广大范围内,通过在河谷第四系冲积层取大体积砂砾样寻找金刚石的方法,普遍发现有零星金刚石出土,并通过晶貌研究得出了贵州金刚石成矿多期、多源的结论(根据后期找矿结果看,“多期说”尚值得商榷)。然而在追索至两江源头的许多小冲沟之后,却不见原生矿的踪影,所见乃是大片连续分布的泥盆系碎屑沉积岩,从而置人们于迷茫之中,进退两难。不久,通过采样选矿在泥盆系底砾岩中发现有金刚石存在,怀疑论曾一度弥漫在人们心间,担心两江中的金刚石都来自次生源——泥盆纪古砂矿。要想去追索三亿年前的古砂矿中金刚石的来源,几乎是不可能的事。
1964年末,前中科院地化所所长李璞教授从前苏联著名的金刚石原生矿产区雅库特带回了先进的金刚石原生矿找矿方法——不采用少慢差费直接寻找金刚石的方法,而是用工作量远比前者为小的重砂法寻找其数量比金刚石多得多的金刚石伴生矿物含铬镁铝榴石,间接寻找金刚石原生矿。这一新方法的引进,构成了我省金刚石找矿工作的重要转折点,并直接导致了我国的第一个金刚石原生矿——马坪矿床的发现。
在得知这一新方法后,确定贵州有无含铬镁铝榴石存在,立即成为当时的首要任务。大队技术负责人罗会文同志毅然决定复查以往砂矿选矿样副样,寻找含铬镁铝榴石。从众多的选矿点中首先选择了出土金刚石相对较多、金刚石颗粒最大(175毫克)的清水江干流上的施洞口地区为复查对象。不久即传来喜讯,重砂鉴定员周大兴从一件选矿样副样中发现一粒0.5毫米大小的玫瑰色透明矿物,经折光率测定和微化分析证实为含铬镁铝榴石无疑。这一重大发现,无疑告诉我们,
贵州不仅产金刚石,而且有其伴生矿物含铬镁铝榴石存在,这预示着贵州找到金刚石原生矿的前景光明,这一振奋人心的消息立即轰动了全队。为对来年的工作做好准备,提供依据,队领导当即决定派人前往施洞口以上清水江各支流近出口处取大样控制含铬镁铝榴石的来源。当时已是浓冬季节,以地质员舒培光为首的先遣小组冒着凛冽寒风随即出发奔赴野外。结果旗开得胜,在施洞口上游北岸的第一条支流——新寨屯支流的近出口处一件5立方的大样中,便找到一粒2毫米大小的紫红色含铬镁铝榴石,从而将找矿范围一下从上万平方公里缩小到新寨屯支流所在的数十平方公里范围内。以此为根据,大队及时调整了战略部署,将原计划在广大范围开展的普查找矿工作集中到包括新寨屯支流在内的清水江、舞阳河河间分水岭地带500平方公里范围内,开展以寻找金刚石原生矿为目的,寻找含铬镁铝榴石为对象的1:50000重砂测量。
这一振奋人心的发现大大地激励了人们的斗志,正当春寒料峭之际,一分队的地质健儿们就整装出发了,从住地凯里乘船沿清水江顺流而下,来到发现含铬镁铝榴石的新寨屯支流。按照既定的安排,三个野外组先集中于支流近出口处进行技术练兵,统一工作方法,同时进一步验证出土含铬镁铝榴石的可靠性。
所在之地被一近东西向断层划分为南北两个截然不同的地质单元:南区为震旦系南坨冰碛层分布区;北区则广布中、上寒武统纯碳酸盐系。震旦系冰碛层由一套物质成分极度复杂的大陆型冰川堆积物组成,如果所见的镁铝榴石来自其中,则找矿前景将变得十分渺茫,几乎无法判断其来源的方向和距离。国际上曾有西伯利亚第四纪冰川中的巨型漂砾来自北欧斯堪的纳维亚的准确报道,由此可见一斑。与此相反,如果在断层以北发现镁铝榴石,将意味着上源极有可能存在金刚石原生矿,因为北区为寒武系碳酸盐地层广布区,含铬镁铝榴石不可能来自其中。
练兵的第二天,以地质员任怀翔为首的一组就找到了1颗直径2毫米的紫红色镁铝榴石。高兴之余,人们还不得不冷静下来,因为取样点毕竟仍在冰碛层分布区,关键在北区能否有所发现。盛学庸负责的二组在北区取样,第一天并无任何发现,但在第二天处理完最后一陶盆样品后,重砂工汤焕荣师傅小心翼翼地从盆底夹出一粒0.5毫米左右的红色颗粒。因粒径太小,肉眼难以作出准确判断。为响应队党委支援第一线的号召,实验室的同志们这时都来到了野外第一线,经鉴定,得到了肯定。摆脱了次生源干扰的消息又一次轰动了全队,多年来踟蹰不前的找矿工作突然迈出了飞跃式的一大步,怎能叫人不为之兴奋,为之激动!
亲临现场指挥的对党委书记李元俊同志当机立断地作出了集中兵力打歼灭战的战略决定,改原计划三组分兵作战扫面500平方公里的部署为集中兵力围歼范围不足15平方公里的新寨屯支流。紧接着又是捷报频传:第三天中午,二组的样品中开始大量出现镁铝榴石,2 立方米样品中多达百粒,呈现异常含量;一组越过二组,将异常限定在一长度不及5 公里的次级支流——朱老屯支流中;二组又再次越过一组,来到朱老屯支流上游一个叫大塘哨的地方,在取68号大样的第二天便发现了1粒0.5毫米级的金刚石。既有伴生矿物,又有金刚石,而且排除了次生源的干扰,这意味着什么?全队乃至全局,都为此而欢呼雀跃。胜利在望,多年来数百名地质队员为之奋斗的目标,似乎已经近在眼前。群情激奋,找矿热情空前高涨,党委成员和各职能部门纷纷来到第一线指挥和参加战斗,平时偏僻的山村苗寨马坪,一下子变成了热闹的社区。
取样工作越过大塘哨后,样品中不再见镁铝榴石的踪影。显然,其补给源就在有、无之间。这里恰巧有一直径近百米的等轴状沼泽湿地,学识渊博的局总工程师燕树檀同志认为很像金伯利岩管之上特有的负地形。于是工人同志们满怀激情,不惧艰辛,挑灯夜战,昼夜不停地打井揭露。浅井所穿过的第四纪沉积物中仍然含有大量的镁铝榴石,然而其下却全是寒武系白云岩;进一步用浅钻揭露,结果仍然如此。一时之间,一种迷茫的空气弥漫在人们之间,找矿工作一度踟蹰不前。
6月初,根据群众报矿线束,在附近一个叫做排坡的地方首次发现一岩浆岩体,经揭露和取样鉴定证实为一不含金刚石的煌斑岩床。然而,有岩浆岩存在,且世界上的多数金刚石原生矿产区多有此种岩石共生,极有可能是有金刚石原生矿存在的标志之一,这又进一步增强了人们找到原生矿的信心。不久,果然又有重要发现,前来支援的三组,在沼泽地附近的一条小冲沟旁坡脚的一件坡积层样品中,不仅发现大量镁铝榴石,而且还发现一粒金刚石。这一重大发现,再一次在全队职工中引起了巨大的轰动,因为它意味着原生矿的存在已经确定无疑,而且就在样品所在地上方的斜坡上。这里,从坡脚至坡顶平距不足200米、高差仅数十米,范围十分有限。人们不约而同地自发上山开始挖槽揭露,很快一条从坡脚直通坡顶的探槽便大功告成。然而出于人们意料的是,槽中所见除白云岩外,几乎全为深度风化的土状物,只是其中局部可见一些直径1公分左右的翠绿色斑点,完全没有见到人们头脑中想象的含金刚石岩石——金伯利岩。坡下的镁铝榴石和金刚石来自何处?令人迷惑不解。
出乎意料的是,就在党的生日“七一”那天中午,三组的地质员柏至善同志快步来到设在苗寨马坪的临时队部,带来了一个激动人心的消息,他在对探槽进行编录时,意外从那种绿色斑点中掰出一粒紫红色的镁铝榴石。这一发现无疑表明所见土状物就是金刚石母岩的风化产物,随即取样选矿证实确实含金刚石!人们为此欢呼雀跃,奔走相告,开会庆祝,我国的第一个金刚石原生矿终于找到了!为了纪念这一特殊日子——党的生日,将马坪地区定名为“七一”地区,这第一个含金刚石岩体定名为“东方一号”(D1)。这一重大发现,不仅在国内地质界引起了巨大的反响,美蒋敌特也因不知中国发现的“东方一号”为何物,而纷纷在我沿海探听。金刚石找矿的事迹也被贵州省话剧团搬上了舞台,上演了话剧《建设时期的游击队》。
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尽管不久即爆发了文化大革命运动,人们的找矿热情丝毫未减,原生矿的评价工作一刻也不曾停止。
经地表追索、工程揭露,一条长1.7公里,宽数十米,受一近东西向断层控制的岩体带——深冲矿带展现出来。岩体呈陡倾斜岩脉和近水平岩床充填在断裂破碎带极其旁侧的同向节理裂隙和地层层间脱之空中呈岩脉及岩床状。
数十个岩体按岩性可分为含与不含金刚石和镁铝榴石两类,宏观上前者含有大量俗称“绿豆”的翠绿色斑点而与后者相区别。当时将前者定名为云母金伯利岩,后者为橄榄云母岩,现已将二者分别正名为(含金刚石-镁铝榴石)橄榄钾镁煌斑岩和(无金刚石-镁铝榴石)过渡型钾镁煌斑岩。岩体钾-氩法年龄值介于3.75-4.75Ma之间,显然形成于加里东期。曾见一处橄榄钾镁煌斑岩脉穿插切割过渡型钾镁煌斑岩脉之现象,表明二者的侵位略有先后之分;此外,在岩床D1中尚能见到过渡型钾镁煌斑岩捕虏体,也证明前者的侵位时间应晚于后者。所谓“绿豆”实为铬云母,系镁铝榴石的蚀变产物,而所见镁铝榴石实为蚀余残晶,这说明这是一种极度富含镁铝榴石的原生矿。数十个岩体中,仅14个为含金刚石的橄榄钾镁煌斑岩,其中,岩床2个(D1、D3),其余为岩脉;过渡型钾镁煌斑岩则全为岩脉,且均不含金刚石(根据选矿结果,有43条过渡型钾镁煌斑岩脉含微量细粒金刚石和镁铝榴石,笔者认为系选矿机械混染所致)。尽管对已知矿带极其外围已进行了深入的工作,却一直未曾发现具工业价值的岩管。
橄榄钾镁煌斑岩的金刚石品位为11.05-59.41 毫克/立方米。金刚石质量差,多为碎粒级,仅见一粒大于1克拉的宝石级者,但以富含稀有的II型金刚石(71.43-100 %)为特征。14个含金刚石岩体共选获金刚石7.5万余颗,累计重14226 毫克,约合71.33克拉,平均粒重仅0.2毫克。
两个岩床(D1、D3)均为橄榄钾镁煌斑岩,以“东方一号”(D1)规模相对较大,长、宽各约百米,厚0.5-.2米,为本区主要矿体,概算储量为3775.32克拉,显然不具工业价值。
岩脉长数十米-数百米,最长达640 米(过渡型钾镁煌斑岩),一般厚0.2-2 米,钻探控制深处无明显变化。
其后的若干年间,先后又在镇远极其邻区发现了朱老屯、水花、白坟、思南塘、捆双、上翁哨和隆昌等岩体带,但均为不含金刚石的过渡型钾镁煌斑岩。需要特别指出的是隆昌岩体带中有4个规模不大的岩管,遗憾的是也不含金刚石。
深入对已知原生矿地质特征结合其区域地质背景进行分析可知,马坪金刚石原生矿不具工业价值并非先天不足,而是成矿后遭受剥蚀过度,具工业价值的管道相已全部被剥去,仅存根部相所致。
马坪金刚石原生矿的发现,其意义无疑是重大的,它告诉我们,像扬子地台这样并非十分古老的地块,同样具备金刚石成矿条件,从而为扬子地台区的金刚石找矿打开了光明前景。然而所发现的矿体已失去工业价值,又不能不说是一个巨大的遗憾。
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贵州果真就此失去了金刚石原生矿的找矿前景了吗?上世纪90年代的一项意外发现,为此作出了正面的回答,重新为贵州的金刚石找矿打开了一扇光明的大门。
1990年代中期,在一条长度流经黔东锦屏、黎平两县接壤地带的小河娄江中上游,民众于淘金时,意外发现大量金刚石,就其出土和分布看,明显地构成一浓集金刚石异常(实际上已是一客观存在的金-金刚石复合型砂矿,只需稍加勘探,便可求得可观储量)。该异常的特点是:1.金刚石出土频率高:在沿河床近10公里长度内的众多淘金坑,频频发现金刚石,截至1995年末,发现金刚石已超过百粒,据悉,近期已有人将所发现的金刚石销往上海市场;2.金刚石粒度大:大于10毫克者屡见不鲜,相继发现1克拉、2克拉、3克拉,乃至4克拉的大粒金刚石,为以往两江出土者所望尘莫及;3:金刚石质量好:多数为透明度好,微带黄绿色的曲面五角十二面体或六面体,常见宝石级者;4.该金刚石浓集异常正好落在一南北长25公里,东西宽15公里的辉石异常中,似乎绝非巧合。
这一发现曾引起国际金刚石界的重视,数家外国公司纷纷前来洽谈合作找矿问题,最后与澳大利亚斯达克德尔公司达成协议,合资找矿。令人遗憾的是,这一合作却浅尝辄止,无果而终。工作中的一个明显弊病是,脱离本区的实际,硬套西澳找矿模式。实际上,从有关报告看,已发现有钾镁煌斑岩型矿床的典型伴生矿物镁铬尖晶石存在,不知何故,又未于以穷追到底?
只需对现有信息稍作深入分析,便可看出这是一个前途极其光明的找矿远景区:1. 众所周知,金的比重为18-19,而金刚石仅为3.5左右,毋庸讳言多数的金刚石已在非专业的淘金过程中流失,由此可见,该区第四纪冲积层中的实际金刚石含量应远比所发现的要高得多;2. 任何矿物一旦从基岩中离解出来进入水系后,将按几何级数分散,而本区已接近分水岭,金刚石如此的富集,说明其补给源就在附近。考虑到异常的富集程度,这些金刚石由次生源补给的可能性几乎为零,可以断定它们一定是来自原生矿;3. 至于这里的潜在原生矿是否也像马坪原生矿一样,已在成矿后的漫长历史中被剥蚀殆尽?回答将是否定的,其根据是,与黔东金刚石成矿具密切空间关系的加里东古地面(上、下古生界间的沉积间断面)在经历了后期(尤其是燕山期)构造运动后已发生褶皱变形,从而导致其非均一剥蚀,马坪原生矿的位置偏向褶皱高点,故遭深度剥蚀;而该异常区地处褶皱低点,附近目前尚有上古生界盖层残留,说明相关古地面剥蚀深度有限,如果曾有原生矿侵位,当保存良好;4. 在下游湖南境内的沅水干流,存在常德、桃源、沅陵、安江等4个金刚石砂矿,已探明金刚石储量达74.3万克拉,且有不少大粒金刚石出土,大于10克拉者达数百颗,其中最大一颗达70克拉,截至目前为止,湖南尚未找到其来源;本区位于其上游,不能排除存在由本区补给的可能性;5. 与本金刚石异常重叠的辉石异常系上世纪60年代区调时发现的,并未作亚类定性,究竟属于何种辉石,不得而知,如果为铬透辉石,与金刚石异常重叠将绝非偶合,极有可能意味着原生矿的存在。
此外,在该异常以北的铜人大兴黄鹤云地区(位于贵州境内),湖南413队在追索辰水金刚石来源时,曾于该区发现另一金刚石异常,在极小的范围内,共出土金刚石56颗,最大一颗达78毫克。尽管对异常已用工程揭露,无重要发现,但考虑到金刚石找矿的复杂性,轻易放弃也是不恰当的。
综上所述,不难看出贵州的金刚石找矿仍然前景光明,只要加强认识,坚持不懈,合理使用找矿手段,胜利就在前头。还是让我们用前地矿部老部长宋瑞祥同志2009年在长沙会议上所说的:“物有源,要坚持,方法当,会见效。”的名言来结束本文吧。