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      行業(yè)資訊
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      深部找礦有規可循
      發(fā)布者:wwmsir  來(lái)源:中國地質(zhì)調查局  發(fā)布時(shí)間:2018/11/26


      ——訪(fǎng)自然資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導中心礦山地質(zhì)處處長(cháng)、教授級高工龐振山

      來(lái)源:中國礦業(yè)報 作者:武海煒 發(fā)布時(shí)間:2018-11-21

      近年來(lái),大宗礦產(chǎn)、稀缺有色礦產(chǎn)供需矛盾日益突出,盡快實(shí)現找礦重大突破已成為新形勢下地質(zhì)工作的重大使命。在2016年召開(kāi)的全國科技大會(huì )上,習近平總書(shū)記提出“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰略科技問(wèn)題”,政府高度重視深部找礦工作,實(shí)施全國危機礦山接替資源勘查專(zhuān)項、老礦山深部與外圍找礦項目、國土資源大調查部署了一批示范項目,社會(huì )資金加大對礦山深部找礦的投入……

      隨著(zhù)地質(zhì)科技的日新月異,深部找礦已成為可能,并已成為實(shí)現重大突破的必由之路。深部找礦成效明顯,展示了巨大的找礦潛力。那么,深部找礦究竟是多深呢?深部找礦是“盲目”找礦還是有規可循呢?帶著(zhù)這些疑問(wèn),《中國礦業(yè)報》記者前不久專(zhuān)訪(fǎng)了自然資源部礦產(chǎn)勘查技術(shù)指導中心礦山地質(zhì)處處長(cháng)、教授級高工龐振山。

       

      各國礦山開(kāi)采深度對比圖

      《中國礦業(yè)報》:習近平總書(shū)記提出了“向地球深部進(jìn)軍”,如今大家也頻頻提及“深部找礦”,那么,到底多深才算“深部”呢?

      龐振山:“深部”是一個(gè)相對的概念,沒(méi)有必要限定一個(gè)絕對深度。深部找礦是指在已知礦體的深部或外圍,尋找同類(lèi)或不同類(lèi)型的礦床,或在沒(méi)有已知礦床地區尋找盲礦體或被掩蓋的盲礦體。深部找礦是礦下找礦或礦外找礦,其深度可深可淺。

      《中國礦業(yè)報》:從國內外現狀來(lái)看,目前深部找礦取得了哪些進(jìn)展?

      龐振山:首先,深部找礦有潛力。2014年,我國主要礦床類(lèi)型潛力評價(jià)顯示:我國目前已探明的資源儲量與預測的資源儲量相比,僅僅占20%到40%,所以深部找礦仍有很大的潛力。比如,云南會(huì )澤鉛鋅礦,在深部1500米發(fā)現的8號礦體,平均鉆孔6個(gè),平均厚度達17.81米,這就是典型的礦體延伸。再比如,云南個(gè)舊錫礦田,這是世界上的知名礦山,2003年保有錫資源量32.8萬(wàn)噸, 2003年~2017年之間新增探明資源量95.63萬(wàn)噸,投入坑探45萬(wàn)米、鉆探165萬(wàn)米、資金22.57億元,取得了突破性成績(jì)。膠東地區近幾年也探獲了4個(gè)千噸級金礦田,累計探明資源量達到4600噸,成為世界第三大金礦田。

      其次,固體礦產(chǎn)開(kāi)采深度有限。從世界范圍來(lái)說(shuō),目前開(kāi)采深度大于1000米的礦山不足100個(gè),其中最深的就是南非的某金礦,深度達到4350米,僅次于南非的是印度的克拉爾金礦,達到3260米,中國相對淺一些,目前最深是1700米,超過(guò)1000米的不足20座。其中,小秦嶺地區8座,最深達1700米;吉林二道溝金礦最深1700米;云南會(huì )澤地區最深1526米等。

      再次,固體礦產(chǎn)勘查深度有限。根據全國鉆孔數據庫統計,我國固體礦產(chǎn)勘查深度小于500米的鉆孔占總數的98%,大于2000米的鉆孔僅有170多個(gè),所以勘查深度相對較淺。但近十年來(lái),我國固體礦產(chǎn)勘查不斷向深部推進(jìn),取得了很好的成效。2008年,危機礦山專(zhuān)項中的三山島金礦接替資源勘查深度達2060米;2015年,山金集團開(kāi)展的三山島金礦勘查深度達4006.17米;2015年,山東地科院開(kāi)展的焦家金礦勘查深度達3266米。2015年~2018年,僅膠東地區就有186個(gè)鉆孔的深度大于1500米。

      《中國礦業(yè)報》:我們進(jìn)行深部找礦,具體是要找什么?

      龐振山:結合深部的概念,對已知礦體深部找礦就是找同類(lèi)型礦體的延伸;對于不同類(lèi)型的礦體,就是在覆蓋區根據預研究、典型礦床研究分析尋找相應礦床類(lèi)型。但是要切記,不同礦床類(lèi)型有不同的成礦深度,并非所有的礦床深部都有礦,找礦也并非越深越好。

      《中國礦業(yè)報》:目前,我們在深部找礦實(shí)踐中遇到了哪些難點(diǎn)?

      龐振山:目前看來(lái),我們在深部找礦過(guò)程中確實(shí)存在很多困難。從地質(zhì)構造上來(lái)說(shuō),深部巖石、構造、蝕變礦化信息推斷難度大,不準確。目前,物探手段分辨力低,況且淺部地質(zhì)體干擾因素多,礦山人文干擾強,異常定性定量困難?;绞侄瓮ㄟ^(guò)淺表化探信息推斷深部地質(zhì)構造理論方法尚不成熟。鉆探應該是相對來(lái)說(shuō)最靠譜的,但是通過(guò)鉆探手段進(jìn)行深部驗證投入很大。

      《中國礦業(yè)報》:您能簡(jiǎn)要介紹一下我們對于深部找礦有著(zhù)怎樣的工作思路嗎?

      龐振山:要從成礦作用本質(zhì)研究深部找礦問(wèn)題。成礦物質(zhì)通過(guò)地質(zhì)作用引起環(huán)境溫度(T)、壓力(P)、酸堿度(PH)、氧化還原電位(Eh)等物理化學(xué)條件的變化,造成溶質(zhì)濃度變化而聚集沉淀成礦。成礦作用本質(zhì)就是成礦元素根據其地球化學(xué)特征在不同地質(zhì)作用條件下形成各種類(lèi)型的礦床,是元素活化、遷移、集聚、沉淀的過(guò)程。一是地質(zhì)作用成礦,即成礦作用是地質(zhì)作用產(chǎn)物和組成部分——成礦地質(zhì)體及其礦體關(guān)系研究;二是界面成礦,即成礦作用在界面發(fā)生——成礦構造系統和成礦結構面研究;三是突變成礦,即成礦作用在物理化學(xué)條件突變時(shí)發(fā)生——成礦作用特征標志研究。

      以上這3條就是葉天竺先生創(chuàng )立的“三位一體勘查區找礦預測理論與方法”的基礎,所謂“三位一體”,就是成礦地質(zhì)體、成礦構造與成礦結構面、成礦作用特征標志,我們深部找礦就是以勘查區找礦預測理論與方法為指導來(lái)開(kāi)展工作。

      深部找礦第一步是研究成礦地質(zhì)體,確定找礦方向。我們要收集以往各項資料信息,開(kāi)展研究分析,要把區域地質(zhì)條件分析清楚,把礦床和大地構造環(huán)境建立起聯(lián)系。我們劃定找礦區域以后,還要確定具體的找礦類(lèi)型。因此,就要研究典型礦床,確定成礦地質(zhì)體是什么,研究成礦構造和成礦結構面、成礦作用特征標志等。典型礦床的研究為我們找礦提供模型,研究模型后首先要調查研究成礦地質(zhì)體,確定找礦方向。成礦地質(zhì)體是為成礦提供能量的地質(zhì)實(shí)體,成礦地質(zhì)體和礦體存在時(shí)間和空間的關(guān)系,利用這種關(guān)系我們可以發(fā)現成礦地質(zhì)體,進(jìn)而確定礦體的空間分布范圍。

      一般來(lái)說(shuō),高中溫熱液型鎢錫礦床位于巖體頂部外接觸帶1000米~1500米到內接觸帶300米范圍內;中低溫熱液型金礦礦體位于巖體頂部2000米~3000米范圍內;矽卡巖礦床鐵礦位于巖體頂部、邊部、捕虜體,內部接觸帶500米范圍內,鉛鋅礦位于巖體接觸帶2000米~3000米范圍內,銅礦位于兩者之間。同時(shí),這也與礦物沉淀的溫度和環(huán)境有關(guān),從磁鐵礦到黃銅礦,溫度不斷降低,所以才有分帶。

      第二步是研究成礦構造和成礦結構面,預測礦體位置。構造研究包括區域構造帶、區域控巖構造帶、區域成礦構造帶、成巖構造、原生成礦結構面、次生成礦結構面等。我們在研究中根據淺層巖漿第一類(lèi)分層減壓沸騰,建立了陸相火山熱液型礦床找礦預測地質(zhì)模型,這個(gè)模型在大興安嶺中南段指導找礦中取得突破,在內蒙古的東部發(fā)現大型鉛鋅銀礦床。另外一個(gè)是脈狀礦體側伏判別法,我們總結我國586個(gè)礦床1026個(gè)單礦體的側伏規律,發(fā)現90%以上的礦體都有側伏規律,這個(gè)規律主要有3條:與成礦期的斷裂構造運動(dòng)方向垂直,與單礦體的品位等值線(xiàn)長(cháng)軸方向垂直,與單礦體厚度等值線(xiàn)長(cháng)軸方向平行。這3條準則對于深部找礦有很大的幫助。比如,在危機礦山和老礦山找礦過(guò)程中,運用這個(gè)準則基本沒(méi)有失敗過(guò)。再比如,膠東金礦側伏規律:三山島金礦是向東傾的,它的側伏方向是向北到北部海域,這些礦床是側伏的規律。焦家金礦是向西傾,它是向南側伏。

      第三步是研究成礦作用特征標志,提供預測依據。成礦作用特征標志包括礦體宏觀(guān)特征、礦體礦物特征、成礦元素化學(xué)成分標志、成礦物理化學(xué)轉換標志和沉淀作用機制、物質(zhì)成分來(lái)源、成礦時(shí)代或年齡、成礦深度及剝蝕程度、成礦作用特征標志和成礦地質(zhì)體、成礦結構面關(guān)系、判斷成礦作用中心部位等。例如,維拉斯托礦床。維拉斯托原本是一個(gè)銅鋅礦,在檢查電法異常時(shí),在該礦西北部發(fā)現一個(gè)爆破角礫巖,通過(guò)陸續施工鉆探,最終發(fā)現了錫、鋰礦。目前,探明資源量錫8.9萬(wàn)噸、鋰35.7萬(wàn)噸,取得了找礦重大突破。這個(gè)突破也為大興安嶺南麓錫的找礦提供了示范效應。

      今年,北京礦產(chǎn)地質(zhì)研究院在維拉斯托做的低飛航磁顯示,中間低磁異常是錫礦和鋰礦,外圈高磁異常經(jīng)驗證也都發(fā)現了鉛鋅銅礦體。我們在維拉斯托南部施工的一個(gè)鉆孔,施工到420米處已見(jiàn)9層錫鉛鋅礦,這對西部異常進(jìn)一步進(jìn)行了驗證。利用這些模型,近幾年我們部署了3個(gè)項目,且都取得了成功。

      第四步是綜合地質(zhì)、物探、化探、鉆探手段,以間接找礦為主。地質(zhì)、物探、化探等綜合方法找礦,同樣離不開(kāi)鉆探,各種分析預測,沒(méi)有鉆探施工見(jiàn)不到礦,同樣沒(méi)有效果。我們要建立間接找礦思路,著(zhù)眼于尋找發(fā)現與成礦有關(guān)的地質(zhì)體,比如,成礦地質(zhì)體,相比礦體規模更大、更容易探測,通過(guò)對成礦地質(zhì)體的分析,確定它們與礦體的關(guān)系,從而進(jìn)一步確定礦體位置。


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