第一篇:對(duì)我國(guó)南嶺地區(qū)深部成礦理論、找礦方向與勘查思路的初探1
對(duì)我國(guó)南嶺地區(qū)深部成礦理論、找礦方向與勘查思路的初探1
王登紅,許建祥,張家菁,曾載淋,李水如,許以明,陳鄭輝
(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所,北京 100037;2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院研究生院,北京 100037;3.贛南地質(zhì)大隊(duì),贛州 341000;4.贛東北地質(zhì)大隊(duì),上饒,334000;5.廣西地質(zhì)調(diào)查總院,南寧,530031;6.湘南地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),郴州,411000)
摘要:南嶺是我國(guó)目前最重要的有色金屬礦業(yè)基地之一。該地區(qū)礦業(yè)發(fā)達(dá)但危機(jī)礦山也多,研究程度高但多數(shù)礦床的勘查工作在20年前就完成,成礦條件好、已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地點(diǎn)多面廣但找礦難度也大。由此,在南嶺開(kāi)展深部找礦勢(shì)在必行而且已經(jīng)是時(shí)候了。南嶺地區(qū)開(kāi)展深部找礦需要研究成礦物質(zhì)來(lái)源、礦床分類、成礦區(qū)帶劃分及其在一定深度(如3000m)的變化情況,需要明確地表的戰(zhàn)略性選區(qū)與點(diǎn)上的攻深找盲、探邊摸底同樣重要,需要加快中深鉆(1000~3000m深度)鉆探及相關(guān)測(cè)量技術(shù)的研究,需要通過(guò)對(duì)“物質(zhì)不滅”、“能量守恒”和“時(shí)空無(wú)限但有序”三原則的把握來(lái)評(píng)價(jià)礦產(chǎn)資源的潛力。
關(guān)鍵詞:南嶺;深部找礦;戰(zhàn)略選區(qū);潛力評(píng)價(jià)三原則
12,343
5611在我國(guó)南嶺地區(qū)開(kāi)展深部找礦的迫切性和現(xiàn)實(shí)性
在西部大開(kāi)發(fā)的熱潮中,無(wú)論是國(guó)家還是民間,都把地質(zhì)找礦與礦業(yè)開(kāi)發(fā)的熱情投到了青藏高原和新疆等西部地區(qū)。西部地區(qū)固然是我國(guó)礦產(chǎn)資源的后備基地,但近年來(lái)危機(jī)礦山接替項(xiàng)目及其他項(xiàng)目所取得的顯著成果,充分說(shuō)明,中、東部地區(qū)仍然是我國(guó)礦產(chǎn)資源現(xiàn)實(shí)的礦產(chǎn)資源基地。遼寧的紅透山銅礦、安徽的銅陵銅多金屬礦、廣西的大廠錫多金屬礦(銅坑錫礦與拉么銅鋅礦之間的700~800m深度發(fā)現(xiàn)96號(hào)礦體)、海南的石碌鐵銅礦(ZK1101深705.12m,見(jiàn)鐵礦3層,總厚度167m并夾3m厚銅礦體),都取得了深部找礦的突破;湖南南部芙蓉錫礦、江西南部八仙腦鎢礦、廣西中部昆侖關(guān)鉬礦及南緯23°以南崇左一帶大型鋁土礦(具有上億噸的可能性)的發(fā)現(xiàn),都充分說(shuō)明,我國(guó)東部地區(qū)的礦產(chǎn)資源并沒(méi)有“找完”,不但是老礦山并沒(méi)有徹底“硐老山空”,地表發(fā)現(xiàn)新的大型超大型礦床的可能性也并不是“一無(wú)所有”。因此,對(duì)南嶺這樣的工作程度比較高、礦業(yè)相對(duì)發(fā)達(dá)、地質(zhì)資料積累豐富、技術(shù)力量雄厚的地區(qū),非常有必要開(kāi)展新一輪的區(qū)域找礦戰(zhàn)略選區(qū)研究,并同時(shí)開(kāi)展以深部評(píng)價(jià)理論與技術(shù)方法為重點(diǎn)的綜合性研究工作。
南嶺地區(qū)是我國(guó)有色、稀有金屬最富集的地區(qū),尤其以鎢、錫、銻、鉛鋅、鉍、鈾等資源最為豐富。礦床具有規(guī)模大、分布廣、共伴生組分多、礦床類型復(fù)雜多樣等特點(diǎn)。我國(guó)的主要大型—超大型鎢、錫多金屬礦床即位于該地區(qū),如大廠錫礦、柿竹園鎢錫多金屬礦、騎田嶺鎢錫礦、大吉山鎢礦、西華山鎢礦等。全區(qū)保有鎢礦儲(chǔ)量占全國(guó)的83%,錫占全國(guó)的63%,鉛占全國(guó)的30%,鋅占全國(guó)的22%(王登紅等,2007)。鎢、錫、銻是我國(guó)的優(yōu)勢(shì)礦種,在國(guó)際上占有舉足輕重的地位。由于多年的大力開(kāi)發(fā),加之近十多年來(lái)地質(zhì)找礦工作的畏縮,已呈現(xiàn)出后備資源嚴(yán)重不足的局面。但是,南嶺地區(qū)成礦條件優(yōu)越,具有多層成礦的特點(diǎn),著名的“五層樓”模式即出于此,深部找礦潛力巨大。最近,在贛南的淘錫坑、湘南的芙蓉礦區(qū)實(shí)現(xiàn)深部找礦的重大突破充分說(shuō)明南嶺地區(qū)的深部仍存在巨大找礦潛力。此外,南嶺地區(qū)的鉛鋅、銅、鈾、金、銀等資源遠(yuǎn)景可觀,最近在凡口鉛鋅礦深部和外圍、閔中裂谷帶的峰巖、丁家山、后溝等一批大、中型鉛鋅礦的發(fā)現(xiàn),顯現(xiàn)出該地區(qū)
1基金項(xiàng)目:國(guó)家科技支撐計(jì)劃“南嶺地區(qū)有色-貴重金屬綜合勘查技術(shù)研究”課題(2006BAB01B03);中國(guó)地質(zhì)大調(diào)查 “我國(guó)重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究”項(xiàng)目(1212010633903);“中國(guó)成礦體系綜合研究”項(xiàng)目(1212010634002);“我國(guó)西部重要成礦區(qū)帶礦產(chǎn)資源潛力評(píng)估”項(xiàng)目(200420190004)
作者簡(jiǎn)介:王登紅(1967年-),浙江嘉興人,男,研究員,博導(dǎo),主要從事礦產(chǎn)資源研究。通訊地址:100037,北京市百萬(wàn)莊路26號(hào)。Email:wangdenghong@sina.com。1 將成為我國(guó)未來(lái)鉛、鋅、銅等資源的重要接替基地。
南嶺不少礦區(qū)單個(gè)礦體、礦脈或礦層的延深就可達(dá)1000m以上,如云南的會(huì)澤、廣西大廠的100號(hào)礦體,說(shuō)明1000m深度的鉆孔還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。南嶺地區(qū)主要礦床的勘探工作基本上在上世紀(jì)80年代以前就完成,當(dāng)時(shí)的勘探深度一般在500m左右(比如,作為贛南鎢礦的代表之一,巋美山最深的鉆孔也只有550m),即使是湖南黃沙坪這樣的典型隱伏礦區(qū),也沒(méi)有千米鉆。因此,研究深部找礦的理論、方法和技術(shù),已經(jīng)勢(shì)在必行。
2南嶺地區(qū)深部找礦的理論問(wèn)題
涉及到深部找礦的成礦理論問(wèn)題很多,雖然也無(wú)外乎礦床類型、成礦區(qū)帶、礦化分帶、成礦時(shí)代、成礦物質(zhì)來(lái)源、控礦構(gòu)造、含礦層位等老生常談的基本問(wèn)題,但考慮到深部找礦的需要,對(duì)于成礦理論的研究也需要?jiǎng)?chuàng)新。
2.1 成礦物質(zhì)來(lái)源
比如說(shuō),以往在利用硫、鉛、碳、氧、鍶、釹及惰性氣體同位素資料方面,往往只是強(qiáng)調(diào)成礦物質(zhì)是幔源、殼源還是地下水、地表水來(lái)源即可“到此為止”。但是,現(xiàn)代成礦學(xué)的研究已經(jīng)說(shuō)明,即使是對(duì)同一個(gè)礦物而言,如方鉛礦,硫和鉛的來(lái)源完全可以是不同“源區(qū)”,硫同位素可能說(shuō)明硫來(lái)自于盆地,鉛可能來(lái)自于花崗巖。這樣,以往看似矛盾的同位素資料,對(duì)于地質(zhì)找礦恰恰是具有啟發(fā)性的,即:在花崗巖巖體與盆地的接觸帶,可能是礦體定位的有利部位。
2.2 礦床分類
傳統(tǒng)的礦床分類是根據(jù)內(nèi)生、外生、變質(zhì)和疊生成礦作用的區(qū)別,將礦床分為巖漿礦床、偉晶巖礦床、矽卡巖礦床、熱液礦床、火山成因礦床、風(fēng)化礦床、沉積礦床和有機(jī)可燃礦床等。但是,許多礦床不是單一成礦作用形成的,有的礦床屬于“內(nèi)生外成”(如熱泉型金礦、噴氣礦床),有的屬于“外生內(nèi)成”(如洋殼俯沖重熔形成的礦床、油氣礦藏),有的屬于“此生彼成”(如鉻鐵礦生于洋中脊而定位于縫合帶),等等,情況比較復(fù)雜。因此,王登紅等(2005)試圖在考慮成礦過(guò)程的情況下將成礦物質(zhì)的來(lái)源與成礦作用結(jié)合起來(lái),提出了將礦床劃分為“內(nèi)生內(nèi)成、內(nèi)生外成、外生外成、外生內(nèi)成”四大類的新方案,既強(qiáng)調(diào)成礦作用本身,也強(qiáng)調(diào)成礦物質(zhì)的來(lái)源和成礦元素的聚集過(guò)程。這一劃分對(duì)深部找礦具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。比如,南嶺的石英脈型黑鎢礦在以往的分類中屬于熱液型礦床,在新分類中則歸屬于“內(nèi)生內(nèi)成”的大類,從而開(kāi)拓了深部找礦的新思路,即石英脈型的黑鎢礦最深可以形成于什么樣的深度。對(duì)于這一理論問(wèn)題的研究,將為深部找礦提
2.3成礦區(qū)帶
成礦區(qū)帶與構(gòu)造單元的劃分常常不一致,有時(shí)候因此而爭(zhēng)論不休。實(shí)際上,成礦區(qū)帶與構(gòu)造單元的不一致不僅僅是一個(gè)“個(gè)人主觀能動(dòng)性”的不一致問(wèn)題,因?yàn)樵诤芏嗲闆r下,成礦區(qū)帶和構(gòu)造單元在本質(zhì)上就是不一致的。因?yàn)闃?gòu)造單元體現(xiàn)的是構(gòu)造作用尤其是大地構(gòu)造活動(dòng)的結(jié)果,而成礦區(qū)帶體現(xiàn)的是成礦作用的結(jié)果,也就是成礦元素或礦物質(zhì)富集的結(jié)果。比如,對(duì)于風(fēng)化作用形成的礦產(chǎn)資源而言,它的富集除了受制于成礦物質(zhì)的初始富集程度之外,更多地受到巖石圈表層水圈、大氣圈和生物圈特征的制約,而后者在同一時(shí)間尺度上對(duì)于構(gòu)造單元的形成還起不到?jīng)Q定性的作用。因此,諸如我國(guó)華南風(fēng)化殼型的錳礦,可以從云南、廣西、湖南、廣東一直到福建均有分布,在構(gòu)造上跨越了特提斯-喜馬拉雅構(gòu)造成礦域和環(huán)太平洋構(gòu)造成礦域。內(nèi)生礦床同樣如此,一條深大斷裂帶可能是區(qū)分兩大構(gòu)造單元的最好的界線,但是,斷裂帶本身往往又是導(dǎo)礦構(gòu)造、甚至是容礦構(gòu) 2
造,此時(shí),由深大斷裂帶制約的成礦區(qū)帶就應(yīng)該是跨構(gòu)造單元的,或者是獨(dú)立的。這在兩大板塊縫合帶或者陸殼破裂帶表現(xiàn)得尤為明顯,前者如青藏高原上的鉻鐵礦成礦帶,后者如郯廬斷裂帶(陳毓川等,2007)。
對(duì)于深部找礦而言,在地下成礦區(qū)帶尚無(wú)法劃分的情況下,可以“借用”地表的區(qū)帶,但必須明白地表的成礦區(qū)帶不等于地下的成礦區(qū)帶。尤其是東部不同類型盆地分布區(qū),盆地的基底埋藏有多深、性質(zhì)有沒(méi)有轉(zhuǎn)變、控制的成礦作用有沒(méi)有變化,花崗巖巖基的底下有可能出現(xiàn)沉積巖而不是變質(zhì)巖,盆地的底下有沒(méi)有深達(dá)地幔的構(gòu)造,都是需要仔細(xì)研究的重要科學(xué)問(wèn)題。
3南嶺地區(qū)深部找礦的思路與方向問(wèn)題
近20年來(lái)由于西部大開(kāi)發(fā)的需要,國(guó)家在新疆和青藏高原都設(shè)立有持續(xù)的科技攻關(guān)項(xiàng)目和973等重大項(xiàng)目,西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)一處新礦產(chǎn)地所產(chǎn)生的“新聞效應(yīng)”遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于東部地區(qū),因而南嶺地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)方面工作程度雖然相對(duì)高,但近年來(lái)幾乎成了“被遺忘的角落”。實(shí)際上,南嶺地區(qū)在礦產(chǎn)資源方面的“投入產(chǎn)出比”遠(yuǎn)不亞于西部,至少環(huán)保、生態(tài)方面的壓力不那么大。有鑒于此,本文認(rèn)為東部(至少南嶺)地區(qū)地質(zhì)找礦應(yīng)該把握兩個(gè)方向:面上戰(zhàn)略性選區(qū)和點(diǎn)上的技術(shù)攻關(guān)。
面上的戰(zhàn)略性選區(qū):深部找礦不只是危機(jī)礦山的“攻深找盲”,在部署新區(qū)工作時(shí)就應(yīng)該考慮到礦體的埋藏深度和“第二富集帶”乃至于“第三富集帶”的問(wèn)題。廣東在勘查長(zhǎng)坑金礦時(shí),并沒(méi)有意識(shí)到深部還會(huì)伴生有一個(gè)獨(dú)立的超大型銀礦(王登紅等,1998)。由此而漏掉的礦床肯定不在少數(shù)。因此,建議今后需要在以往工作的基礎(chǔ)上,系統(tǒng)建立1∶20萬(wàn)尺度地質(zhì)礦產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),補(bǔ)充近年來(lái)1∶5萬(wàn)地質(zhì)礦產(chǎn)工作及其他方面的新成果,根據(jù)近年來(lái)和今后15年內(nèi)國(guó)內(nèi)外礦業(yè)發(fā)展的宏觀趨勢(shì),重新建立南嶺地區(qū)典型礦床成礦模式,厘定礦床成礦系列,劃分Ⅳ~(yú)Ⅴ級(jí)成礦區(qū)帶,圈定不同層次礦集區(qū)(成熟的、發(fā)展的、潛在的),構(gòu)筑各層次和各具體礦集區(qū)各具特色的找礦模型,提出一批遠(yuǎn)景區(qū),為國(guó)家部署礦產(chǎn)普查工作和資源基地規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。
點(diǎn)上的技術(shù)攻關(guān):重點(diǎn)是危機(jī)礦山的“探邊摸底”,但也應(yīng)該包括新點(diǎn)和老點(diǎn)兩個(gè)方面。新點(diǎn)是優(yōu)選出以往未知的地區(qū),對(duì)其礦產(chǎn)資源潛力進(jìn)行評(píng)價(jià),而且是一竿子捅到底。評(píng)價(jià)的思路是從地表的地質(zhì)-地球化學(xué)-地球物理到1000m深度鉆探-井中物探-井中化探。老點(diǎn)包括兩層含義,①已知礦產(chǎn)地但以往勘查深度不夠。大部分“危機(jī)礦山”可歸屬于此列。工作思路是在典型礦床研究的基礎(chǔ)上加大勘查深度,重點(diǎn)礦床的探測(cè)深度可向3000m的目標(biāo)進(jìn)軍,并圍繞3000m深度鉆探技術(shù)的創(chuàng)新帶動(dòng)一系列深部找礦技術(shù)的革新;②已知礦產(chǎn)地,但礦種可能發(fā)生變化。南嶺地區(qū)礦產(chǎn)資源以多金屬共生、伴生為特色,垂直分帶和水平分帶都極具特色,以此,已知礦“點(diǎn)”的外圍和深部很可能發(fā)生礦種和礦床類型的變化,找礦勘查技術(shù)也需要相應(yīng)變化。比如,贛南粵北的石英脈型黑鎢礦與鈾礦之間在空間上和成因上的聯(lián)系就需要加強(qiáng)研究,查明二者之間的關(guān)系,以便于綜合評(píng)價(jià)或者互為找礦依據(jù)。
4南嶺地區(qū)深部找礦的技術(shù)方法
深部找礦,無(wú)疑離不開(kāi)鉆探。目前,在我國(guó),一方面5000m深度全孔取心的科學(xué)超深鉆取得空前成功;另一方面,用于固態(tài)礦產(chǎn)勘探的鉆孔深度仍然普遍在500m以淺的水平。因此,必須加大1000~3000m深度(不妨稱之為中深鉆)取心鉆探技術(shù)的研究力度,同時(shí)開(kāi)展配套的綜合測(cè)量及評(píng)價(jià)技術(shù)的研究,包括各種類型的地球物理、地球化學(xué)測(cè)量技術(shù)和解譯技術(shù),以保證在盡量少打深孔(考慮到成本問(wèn)題)的前提下,獲得最多的信息。當(dāng)然,在目前,或者在中深鉆之前,需要在地表開(kāi)展系統(tǒng)的研究,以保證孔位定得科學(xué)、經(jīng)濟(jì)而有效。因此,在技術(shù)方法方面的創(chuàng)新需要突出兩點(diǎn),即:從傳統(tǒng)化探找“暈”到現(xiàn)代化探找“源”,從傳統(tǒng)物探直接找礦到現(xiàn)代物探找含礦地質(zhì)體。物探尋找的含礦地質(zhì)體包括礦體本身,也包括含礦的地層、含礦的構(gòu)造、含礦的巖體(如含鈾巖體),這對(duì)于綜合評(píng)價(jià)“低品位、大噸位”類型的礦床(包括斑巖型銅金礦、卡林型金礦、湘西式的密西西比河 3
谷型鉛鋅礦)具有非同尋常的現(xiàn)實(shí)意義。也就是說(shuō),所有的低緩異常乃至于地球化學(xué)的負(fù)異常都需要重新研究、評(píng)價(jià)。
5南嶺地區(qū)深部資源潛力評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)的原則
關(guān)于礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)的原則性問(wèn)題,國(guó)內(nèi)外均有不少的論述和探討(趙鵬大等,1983;王世稱等,2000;陳毓川等,2007)。此處提出,要科學(xué)的評(píng)價(jià)礦產(chǎn)資源的“有無(wú)”與“好壞”并預(yù)測(cè)可開(kāi)發(fā)利用礦體的空間定位,需要把握“物質(zhì)不滅”、“能量守恒”和“時(shí)空無(wú)限但有序”三個(gè)基本原則。
所謂“物質(zhì)不滅”,不僅僅是個(gè)哲學(xué)術(shù)語(yǔ),也是現(xiàn)代礦床學(xué)研究新進(jìn)展的體現(xiàn)。在一定時(shí)空范圍內(nèi),物質(zhì)只能從一種狀態(tài)到另外一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變或者從某個(gè)部位向另外一個(gè)部位轉(zhuǎn)移,而不可能“空穴來(lái)風(fēng)”地從無(wú)到有,也不可能無(wú)緣無(wú)故地“蒸發(fā)”掉。因此,利用同位素地球化學(xué)、微量元素地球化學(xué)、稀土元素地球化學(xué)等示蹤技術(shù)探索成礦物質(zhì)的來(lái)源,找到其“源頭”遠(yuǎn)比僅僅發(fā)現(xiàn)“原生暈”或“次生暈”意義重大。
所謂“能量守恒”,是指成礦物質(zhì)在地球不同層圈中的分布、遷移、富集與貧化,是需要“能量”和“動(dòng)力”的,包括熱液的搬運(yùn)、熱量的傳導(dǎo)、構(gòu)造的驅(qū)動(dòng)等等;
所謂的“時(shí)空無(wú)限但有序”,是指成礦作用雖然極其復(fù)雜、人類認(rèn)識(shí)自然的能力又是非常有限的,但成礦規(guī)律本身是客觀的,不以人的意志而轉(zhuǎn)移的,因此,總會(huì)有辦法去認(rèn)識(shí)成礦作用發(fā)生的過(guò)程,從而找到成礦物質(zhì)最終富集定位的空間。
成礦物質(zhì)從初始狀態(tài)演化到最終狀態(tài)(目前所見(jiàn))的整個(gè)過(guò)程,即是“成礦動(dòng)力學(xué)”的本質(zhì),始態(tài)可理解為“礦源”,終態(tài)即是“礦體”或礦田、含礦地質(zhì)體等,而過(guò)程即是成礦作用發(fā)生、發(fā)展的全部歷史,這一歷史(時(shí)間)又是離不開(kāi)特定的空間的。因此,所謂的成礦動(dòng)力學(xué)也就可以理解為:研究成礦物質(zhì)“不滅”、研究成礦過(guò)程中“能量守恒”關(guān)系、研究礦體定位所需要的時(shí)間尺度和空間格局的配置關(guān)系的科學(xué)。
中東部地區(qū)深部找礦更需要強(qiáng)調(diào)上述“三原則”。這是因?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)工作程度較高的地區(qū)(如長(zhǎng)江中下游、南嶺、膠東),一方面不可能象地表化探掃面那樣開(kāi)展深部的“掃面”,地球物理異常又因?yàn)槎嘟庑院蜕疃葐?wèn)題而有局限性,因此,僅僅滿足于找到“異?!被蛘卟槊鞯V體的形態(tài)、產(chǎn)狀已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了;另一方面也正因?yàn)榇罅康V山的開(kāi)采和密集的鉆孔資料,有可能根據(jù)豐富的勘查與采礦資料,通過(guò)“立體填圖”的辦法,既找到“礦源”又找到礦物質(zhì)遷移、定位的軌跡,從而預(yù)測(cè)深部礦體。
關(guān)于礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的原則性問(wèn)題目前仍然處于探索階段,不僅需要從理論上加以總結(jié)和研究,更需要在實(shí)際中不斷修正,使“原則”變成可操作性的“細(xì)則”。尤其是要在大比例尺成礦預(yù)測(cè)中貫徹“三原則”,解決目前危機(jī)礦山的資源潛力問(wèn)題??梢灶A(yù)想,在實(shí)際工作中將不可避免地遇到下列問(wèn)題:①不同礦種的“三原則”如何體現(xiàn)?②不同地區(qū)的“三原則”如何體現(xiàn)?③不同時(shí)代的“三原則”如何體現(xiàn)?等等。對(duì)這些問(wèn)題的深入研究,將使礦產(chǎn)資源的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)工作進(jìn)一步向更加科學(xué)化和理性化的趨勢(shì)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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第二篇:地質(zhì)勘查與深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)探討論文
摘要:隨著我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展,礦藏資源供求矛盾日益加劇,因此必須不斷提高地質(zhì)找礦效率,滿足社會(huì)快速增長(zhǎng)的資源需求。本文借鑒國(guó)外先進(jìn)深部地質(zhì)鉆探找礦技術(shù)展開(kāi)了具體論述,為我國(guó)地質(zhì)勘查、找礦提供參考。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查;深部地質(zhì);鉆探找礦
我國(guó)礦產(chǎn)資源雖然比較豐富,但很多開(kāi)發(fā)者和使用者因?yàn)檠矍暗睦娑M(jìn)行的開(kāi)采和利用手段,都嚴(yán)重缺乏可持續(xù)性發(fā)展的技術(shù)和意識(shí),而部分具有相關(guān)技術(shù)和意識(shí)的開(kāi)發(fā)方卻苦于沒(méi)有礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)權(quán),國(guó)家應(yīng)針對(duì)這一情況對(duì)其作出調(diào)整,令礦產(chǎn)資源的綜合利用可以達(dá)到高效率、高回報(bào)、長(zhǎng)期的可持續(xù)性循環(huán)利用,令中國(guó)的礦產(chǎn)資源可以長(zhǎng)期地帶動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
1我國(guó)現(xiàn)有礦山深部找礦和采礦取得的成果
隨著全球能源形勢(shì)的日益惡化,開(kāi)展礦山深部找礦已經(jīng)成為了一個(gè)必然趨勢(shì)。長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)對(duì)于礦產(chǎn)資源勘察僅僅處于地表、淺地表,已有的固體礦產(chǎn)勘察深度都處于500m以內(nèi),但是在美、澳等發(fā)達(dá)地區(qū),其礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)深度已達(dá)2.5~4.0km?;诖吮尘?,我國(guó)必須重視深部找礦問(wèn)題,加大相關(guān)勘探技術(shù)研究力度,為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供充足的資源。此外,由于深部找礦往往是在已有的礦山開(kāi)采范圍內(nèi)進(jìn)行的,因此免去了大量的基建工序,使得礦山開(kāi)采成本得以有效節(jié)約。我國(guó)深部找礦技術(shù)的廣泛實(shí)施始于2004年,共安排216個(gè)礦山開(kāi)展深部找礦;根據(jù)2008年統(tǒng)計(jì)結(jié)果,共166個(gè)礦山發(fā)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源,能源類煤炭探明45.89億噸,黑金屬鐵礦石、有色金屬銅礦、鉛鋅礦、貴金屬金礦、銀礦分別探明了6.95億噸、196.36萬(wàn)噸、485萬(wàn)噸、425t、5695t,加上其余礦種,總資源量的靜態(tài)產(chǎn)值大于1萬(wàn)億元[1]。
2深部找礦的方法技術(shù)手段
深部找礦屬于是一個(gè)戰(zhàn)略性的任務(wù),因此必須做好長(zhǎng)期規(guī)劃,多方面(政策、資金、制度)確保任務(wù)的順利開(kāi)展?,F(xiàn)階段,我國(guó)礦產(chǎn)勘查具體難題如下:
(1)老礦山深部、隱伏區(qū)找礦難度大,常用的地表直觀方法難以在這些區(qū)域應(yīng)用,因此必須積極引進(jìn)先進(jìn)的、成熟的技術(shù)方法在開(kāi)展深部找礦工作。
(2)相比于地表、淺地表,地球深部地質(zhì)構(gòu)造更為復(fù)雜,因此找礦難度較大,原本的探測(cè)儀器分辨率無(wú)法滿足實(shí)際勘探需求。在深部找礦領(lǐng)域中,物探技術(shù)具有良好的應(yīng)用效果,當(dāng)前使用較為廣泛的綜合物探技術(shù)如下:
(1)地面高精度磁力測(cè)量。在物探技術(shù)中,磁法的理論較為完善,找礦效果可觀,適用于具有磁測(cè)前提的地層、控礦構(gòu)造、礦床以及相關(guān)蝕變巖石,對(duì)于各個(gè)地區(qū)而言,即使是同一性質(zhì)的磁性體也會(huì)表現(xiàn)出不同磁場(chǎng)特征。目前,此測(cè)量方法應(yīng)用十分廣泛,相關(guān)測(cè)量設(shè)備更是不斷更新?lián)Q代,測(cè)量精度日益增加,例如:航遙中心所研發(fā)的新一代航空氦光泵磁力儀,靈敏度高達(dá)0.0025nT,勘測(cè)效果上佳。
(2)MT法。MT法是一種電磁類的探測(cè)方法。在工業(yè)控制系統(tǒng)內(nèi),速度測(cè)量是一個(gè)重要內(nèi)容,其主要是通過(guò)數(shù)字脈沖對(duì)某根軸轉(zhuǎn)速見(jiàn)測(cè)量,并按照機(jī)械比、直徑將所得結(jié)果換算為線速度,其優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備輕便、探測(cè)深度大,具有較高的橫向分辨率。MT法有效解決了直流電法可定性、無(wú)法定量的問(wèn)題,但是其應(yīng)用前提為巖石見(jiàn)物性差異大,不可僅僅關(guān)注巖石電阻率。在實(shí)際應(yīng)用中,需重視高阻巖石內(nèi)低阻區(qū)、低阻巖石內(nèi)高阻區(qū)。
(3)VLF法。該方法是一種十分便捷的綜合物探法,能夠?qū)崿F(xiàn)地面電磁法掃面工作的迅速開(kāi)展。甚低頻電磁法VLF依賴于在全世界分布的11個(gè)甚低頻電磁波發(fā)射臺(tái)發(fā)射的甚低頻電磁波信號(hào)。這些甚低頻電磁信號(hào)投射到地下埋藏的導(dǎo)體物質(zhì)上,并產(chǎn)生電磁感應(yīng)。用VLF電磁法儀觀測(cè)這種感應(yīng)信號(hào)并將其記錄下來(lái),以尋找地下目標(biāo)導(dǎo)體。在礦產(chǎn)勘探中,VLF法是低成本、快速的勘探方法,主要用于探測(cè)淺埋藏的,陡傾角的礦體和礦化帶等。
3深部地質(zhì)鉆探找礦存在的問(wèn)題分析及解決策略
在我國(guó),找礦工作由于其制度不完善,導(dǎo)致找礦勘察進(jìn)展慢,范圍分散,流動(dòng)性較大,不容形成有效、具體的數(shù)據(jù)和資料,而因?yàn)榧夹g(shù)問(wèn)題導(dǎo)致了耗時(shí)較長(zhǎng),成功率不高的現(xiàn)象。地質(zhì)找礦工作需要突破性的進(jìn)展,往往需要大量的資金和人員的加入,我國(guó)在這方面的投入有所不足,并且現(xiàn)階段的地質(zhì)找礦很大程度上過(guò)分依賴于市場(chǎng)配置資源,使其處于較被動(dòng)的地位,不利用地質(zhì)找礦工作的發(fā)展和進(jìn)步。礦產(chǎn)所有權(quán)即產(chǎn)權(quán)方面也在制約和影響著地質(zhì)找礦。由于國(guó)家對(duì)其的宏觀調(diào)控力度不夠,從而導(dǎo)致?lián)碛械V業(yè)權(quán)的企業(yè)或開(kāi)發(fā)方,沒(méi)有按照高效的、合理的方向進(jìn)行地找找礦工作。首先要想提高地質(zhì)找礦的效率,國(guó)家和地方政府要加大這方面的重視,包括資金的投入和高技術(shù)素質(zhì)人員的培養(yǎng)。在國(guó)家和地方政府資金投入的同時(shí),還要注意引進(jìn)社會(huì)投資者的資金,增加資金的流動(dòng)性和靈活性,避免因?yàn)槟骋辉蚨斐少Y金鏈的斷裂,影響地質(zhì)找礦的開(kāi)展和后續(xù)工作。對(duì)地質(zhì)找礦的技術(shù)人員要進(jìn)行定期的培訓(xùn),對(duì)于國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)要進(jìn)行及時(shí)的學(xué)習(xí)和研究,結(jié)合我國(guó)的具體情況而制定出更加適合自己的找礦技術(shù),同時(shí)提高從事地質(zhì)找礦工作者的待遇,提高穩(wěn)定性、避免高技術(shù)人員的流失。最后國(guó)家要加大宏觀調(diào)控,讓地質(zhì)找礦可以更有效的開(kāi)展,而不是一味依賴于市場(chǎng)配置資源,對(duì)一些礦產(chǎn)資源的擁有者和企業(yè),也要在一定程度上進(jìn)行控制,以免因?yàn)閭€(gè)人原因而影響地質(zhì)找礦。
4我國(guó)深部找礦規(guī)劃分析
近些年,我國(guó)深部找礦主要規(guī)劃地區(qū)為貴州、青海、山西、新疆、內(nèi)蒙古等地。對(duì)于貴州從江—黎平地區(qū),其含礦帶主要位于東西向構(gòu)造蝕變帶內(nèi),該蝕變帶屬于貴州北部地區(qū),受東西向斷裂帶控制,出露地表長(zhǎng)度、寬度分別為500m,1~4m,向西北傾斜約85°。此構(gòu)造碎裂蝕變巖內(nèi),其蝕變包含黃銅礦化、次生銅礦化、黃鐵礦化、硅化以及綠簾石化。蝕變主要是沿構(gòu)造裂隙進(jìn)入,表現(xiàn)為網(wǎng)脈、帶、透鏡狀。該礦化主要由碎裂蝕變巖所控制,圍巖為燕山期角閃石巖、太古宙混合花崗巖。出露地表蝕變帶內(nèi),存在一礦化露頭,對(duì)其進(jìn)行采樣分析后,發(fā)現(xiàn)存在金、銀、銅礦化。對(duì)含礦構(gòu)造蝕變帶進(jìn)行勘探時(shí),為了能夠全面掌握其空間分布情況,決定應(yīng)用MT法、VLF法。根據(jù)MT勘測(cè)剖面發(fā)現(xiàn)其為低阻帶,根據(jù)VLF勘測(cè)剖面發(fā)現(xiàn)其極化橢圓傾角是過(guò)零點(diǎn)。經(jīng)調(diào)查分析,蝕變帶出露地表位置和電磁法勘測(cè)位置相符,表明構(gòu)造蝕變帶存在的真實(shí)性。蝕變帶貼近地表處幾近直立,向下一直延伸至400m處,其中200m左右,蝕變帶向南傾斜,傾角大,此處金、銀、銅化探呈現(xiàn)異常,基于此可判斷此處可能具有多金屬礦化現(xiàn)象。
5結(jié)語(yǔ)
基于我國(guó)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況分析不難發(fā)現(xiàn),其對(duì)于礦產(chǎn)資源的依賴較強(qiáng),因此提高礦產(chǎn)勘察效率,實(shí)現(xiàn)資源有效開(kāi)發(fā)至關(guān)重要。當(dāng)前,科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,礦產(chǎn)勘探行業(yè)應(yīng)積極引入先進(jìn)技術(shù),有效提高勘探精度與勘探效率,為深部找礦奠定良好基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。
作者:羅本利 單位:貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局
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