加强深部找矿实现找矿重大突破
白凤军 赵金洲
(河南省有色金属地质矿产局第五地质大队)
一、深部找矿含义
2008年初,国土资源部专门出台了关于促进深部找矿工作的指导意见,提出要开展主要成矿区带地下500m至2000m的深部资源潜力评价,主要固体矿产工业矿体的勘查深度要推进到1500m。《河南省国土资源厅关于开展深部找矿工作的通知》指出:煤炭勘查深度为1500m以浅、铝土矿700m以浅、铁矿1000~1500m以浅、钼矿、铅锌矿1000~1200m以浅及金矿1500~2000m以浅。
深部找矿类型包括两方面内容,一方面指在已知矿床或生产矿山深部找矿:①寻找已知矿体的延伸部分②寻找已知矿体深部(或周边)的未知矿体,它包括寻找与已知矿体相同类型的未知矿体和寻找与已知矿体不同类型的矿体。
另一方面在已知矿床的新区开展深部找矿、在掩盖区未出露地表矿体的找矿问题。不同类型的找矿目标,找矿的准则、方法、技术手段、找矿难度及效益各不相同。
二、我国深部找矿实践现状
目前面临的问题是浅表矿越来越少,找矿难度越来越大,向深部找矿是必然趋势随着对资源需求剧增,矿产品价格上扬和勘查-开采的技术水平提高,深部找矿具有广阔的前景。
国内外找矿实践一再证明,现有矿区深部找矿潜力巨大。我国多数金属矿山的探采深度不到500m,目前我国在10618个主要金属矿山中,只有个别矿山开采深度大于1000m(如红透山、冬瓜山等),而国外开采深度超过千米的深井矿山有80余座。
我国过去的勘探深度一般小于500m,而现采矿深度可达1000m。从深500~1000m可采深度内存在第二找矿空间,矿产勘查亟待向深部进行战略转移。
我国虽然勘查深度总体不大,但对隐伏矿床的找矿问题也一直受到关注和重视。我国当今开展大规模的危机矿山接替资源找矿计划,使深部找矿进入了多矿种、多类型、多目标、多技术的全面推进新阶段。
我国自2004年开始危机矿山接替资源找矿工作以来,取得重大成就。在632座被调查危机矿山中,有466座具有资源潜力其中,预测资源量达到大型矿床规模的有104座,中、小型规模的351座。
铜陵冬瓜山特大型铜矿床的产出深度就在900m左右,近年在-880m中段又发现斑岩型铜矿床,铜品位在0.6%~1.5%凡口铅锌矿在600m以下找到160万t的可采金属储量胶东新城、台上、阜山等金矿,新增储量大于300t,大部分是在500m以下的“第二富集带”获得的大冶铁矿深部新增(333+334)铁矿石资源量2304万t,伴生铜资源量10.3万t。
找矿实践证明我省深部还有巨大的找矿潜力,如河南新蔡隐伏铁矿发现。在对1∶20万航磁异常解译的基础上,开展1∶5万地面高磁圈定靶区,对重点靶区开展1∶1万高精度磁测和CSAMT测深,预测太华群磁铁石英岩埋藏深度,钻探验证见累计厚度104.14m的铁矿体。
我省矿产资源勘查程度较高,但是以往的地质找矿勘查深度一般在300~500m,绝大多数为地表矿。河南省两权价款项目的实施,在煤炭、铝土矿深部找矿方面取得了丰硕的找矿成果,深部矿产勘查工作揭示了我省深部矿、隐伏矿还有巨大的找矿潜力。开展深部找矿,将成为加快实现地质找矿新突破的有效途径,是为实现“中原崛起”提供资源保障的主要措施之一。
三、如何开展深部找矿
1.深部找矿要做到“一协调、四结合”
即公益性地质调查与商业性矿产勘查相协调产学研相结合、深部找矿与外围拓展相结合、重点成矿区带新区发现与面上找矿相结合、理论引导与技术创新相结合。
2.深部找矿部署
要根据不同成矿区带、不同勘查阶段和不同矿种的特点,分层次有重点的开展深部成矿规律研究选择重点成矿区带,开展深部矿产资源预测评价,为科学部署深部找矿工作提供依据加强厚覆盖区隐伏矿床预测与深部勘查加强定位预测,缩短找矿周期,提高找矿效率。
3.深部找矿方法
长期的找矿实践表明,就矿找矿,综合预测,大胆验证,是深部找矿的有效方法建立成矿模型及对已有成矿模式的深刻理解,对后期构造作用的仔细解释等地质理论的应用,是深部矿勘查的基础先进的物探仪器、化探方法和测试工具是有效的勘查手段。
深部找矿需要多种方法多种手段及多学科相互配合,协同作战。施俊法认为:“必须充分重视各类方法的应用条件与前提,重视各种直接信息的挖掘与印证,加强各类方法的集成与综合。方法技术的适用性和针对性,比先进性更为重要。”王世称则提出了针对不同类型矿床的勘查方法组合建议:变质铁矿床,以重磁找矿方法为主基性—超基性岩体Ni、Cr、V、Ti矿产,以磁法、重力、电法和化探找矿效果好中酸性岩体的斑岩型矿床Cu、Mo为主,以电法和化探找矿效果好矽卡岩型矿床,以综合方法找矿热液硫化物、石英脉矿床,电法、磁法、化探是有效的找矿方法伟晶岩矿床,放射性、磁法、化探、重砂是有效找矿方法煤矿以地震为主要方法盐类矿床,电法是有效的找矿方法放射性矿床,重、磁、放射性是有效的找矿方法。
四、面对挑战,强抓机遇,积极应对,取得找矿重大突破
1.认清形势,坚定信心,取得找矿重大突破
通过“地质找矿改革发展大讨论”活动,在危机面前,我们要敢于冲破传统思维束缚,突破固有找矿思维和模式,要大胆创新,充分发挥五队的物化探专业技术和设备优势,在深部找矿上有所建树。以技术求资源,以资源求资本,迅速壮大经济实力。优化生产组织和资源配置,努力实现找矿的新突破。
2.加大成矿区带研究工作,要切实加大地质勘查力度
河南省国土资源厅、河南省财政厅关于印发《2009年度省级地质勘查项目申报指南的通知》中明确了2009年度要加大成矿区带研究工作,重点强调加大对我省经济发展具有支撑作用矿产的地质勘查项目投入力度。主要开展小秦岭-熊耳山-外方山银多金属成矿区、卢氏-栾川-方城钼钨多金属成矿区、伏牛山金锑多金属成矿区、桐柏山-大别山银金钼多金属成矿区、三门峡-郑州-平顶山地区隐伏铝土矿成矿区、豫中、豫东平原隐伏变质火山-沉积型铁矿区,许昌、周口、濮阳和驻马店等豫东、豫中平原掩埋区煤矿地质勘查工作,做到有目的、有重点地开展各项目工作,为我省经济发展提供资源保障。
3.改变人才观念,提高地质研究程度
无论是行业或企业竞争,归根到底为人才竞争,人才是一个单位、企业兴衰的关键所在。第一,要造就一大批品德优良、基础厚实、知识广博、专业过硬的地学新人第二,逐步建立知识、技术、管理等要素按贡献参与勘查开发项目收益分配的新机制,为稳定地勘人才队伍创造良好环境第三,调动一批熟悉河南省现有矿床,具有丰厚的专业基础,又乐于开展成矿规律、矿床成因、找矿标志等研究的人才,给予类似于政府津贴的补贴,激发他们多出大的地质矿果第四,打破专家越老越好的观念,大胆启用一批年轻有为的青年专家,突破知识和观念的瓶颈制约。
地质找矿方面的知识更新和观念创新,在实现深部找矿的重大突破方面显得非常重要。
4.加强成矿模式研究,建立河南省重要矿种的矿床模型,指导深部找矿
组织专家或成立队伍对河南省内的主要矿床进行研究,建立主要矿种的成矿模型,划分成矿系列,指导找矿。解决如钼-铜-金-铅锌-重晶石等成矿系列问题,解决脉型矿床和斑岩矿床的关系问题,解决非金属(如萤石)和金属矿床的关系问题,等等。这些重大问题的解决是实现深部找矿突破的前提。
嵩县南部脉型钼矿于2005年发现的新类型矿床,分布面积广,潜在资源量大,附近有多个火山口分布。该类矿床究竟是脉状矿床,还是火山喷发型层控矿床,对实现找矿突破有重大意义。
5.技术和仪器设备更新为深部找矿突破提供支撑
先进的钻探设备为深部找矿提供了强有力的技术保障。HXY系列全液压绳索取芯钻探深度可达3000m,为深部找矿提供了钻探技术保障。
瞬变电磁法简称TEM,是目前国内外最推崇的电法勘探方法,已在地质勘查中取得了明显的效果。它的主要特点为:压制人为干扰能力强,分辨电性不均匀体的能力高,特别是对低阻体的反映更灵敏,同时能够成功地进行二维和三维定量解释,大大提高了数据处理效率和解译精度,极大地提高了目标物的探测深度和灵敏度,从而有效地指导深部找矿工作,为找矿新突破提供了良好的技术保障。
手执式矿石元素分析仪,可以在数秒钟内同时检测出矿石中近40种元素的含量,还可通过电脑无线控制即刻存储下载。无线蓝牙技术可实现与GPS及卫星电话的一体化实测,并快速生成化探综合图。
近几年河南省利用两权价款为各地勘单位配备了先进的物、化探、测绘和钻探、测试等设备,为深部找矿提供了硬件准备。
6.国家和省政府出台相关政策,是对实现地质找矿突破的有力支持
国土资源部去年4月颁布了《全国地质勘查规划》,出台矿产勘查新机制,提出了“政府引导、市场调节、公益先行、商业跟进、统筹部署、分工合作”的总体思路,加强了对16个重要成矿区带(包括东秦岭-大别山区带)的勘查工作部署,推出和地方、企业合作的5种模式。
河南省政府在去年10月份下发了《关于进一步加强矿产资源勘查开发管理的若干意见》(豫政〔2008〕49号文)。这一重要文件明确提出,要切实加大地质勘查力度,重点在重要成矿区带开展钼、铅、锌、银矿等多金属矿勘查。这对我省地矿产业发展将起到积极的推动作用,同时也必将对我省地矿产业跃上新台阶提供了坚实的资金保障。
深部矿勘查已成为矿产资源勘查和研究的前沿领域。我国在目前的采矿技术及经济范围内,还存在第二、第三找矿空间。勘查的重点深度,首先是矿山目前可采深度范围内(-1000m),其次是钻探可控制的深度范围内(-1500m)。深部矿找矿潜力巨大,挑战也巨大。深部找矿是一个全局性问题,发展深部勘查学,促进深部找矿突破,涉及中国资源保障的基本问题。
“勘查创造财富,创新成就未来。”面对金融危机带来的严峻挑战和重大机遇,面对错综复杂的局面和艰巨的历史使命,我们地质人任重道远,实现深部找矿的重大突破我们义不容辞。
姚公一
(河南省有色金属地质矿产局)
2009年6月26日,笔者以《探讨规律创新思路实现深部找矿重大突破》为题,在以全球资源战略研究室开放实验室学术委员会主任方克定为首的国土资源部调研组调研河南省有色金属地矿局的座谈会上,做了书面发言,引起了调研组的重视。同时,调研组希望笔者不仅要探讨(自然)地质规律,也要探讨(社会)经济规律对深部找矿重大突破的指导作用。为此,笔者据自身近40年之找矿勘探实践及近期研究心得,遵嘱撰写此文。
本文(中)深部找矿重大突破的矿种主要指金属矿产,即以贵金属为主,包括黑色及有色多金属。按地质技术经济标准划分,深部找矿重大突破分为3类。一是探边摸底型,二是攻(中)深(500~1000m)找盲型,三是攻深(1000~2000m)找盲型。
第一类探边摸底型,以老矿山就矿找矿为主,投入产出效益好,国家还应继续坚持对其优先投入第二类与第三类均锁定在重点成矿区带预测矿集区,第二类相对难度小一些,风险小一些,找矿信息较易获得,找矿目标较易确定,钻探验证技术亦较成熟,找到大矿好矿的命中率可能在百分之一左右,投入产出效益较之第三类应好一些。为此,深部找矿重大突破,也必须服从地质技术经济规律,应重点选择,第二类攻(中)深找盲型进行重大突破。
目前,(中)深部找矿重大突破找到大矿、好矿的地质技术经济标准是什么?那就是要找到一个交通方便、易于采选、以贵金属为主(有色、黑色)多金属超大型矿床,其资源储量是大型的5倍以上(其储量应占70%以上),其开发利用潜在价值应有宏观重大响应效果,特别为应对金融危机,有宏观重大响应效果。
一、研究(中)深部找矿新规律
国家老矿山深部找矿项目实施,取得一系列以就矿找矿为主的显著成果后,我们对老矿山探边摸底型深部找矿新规律有了初步认识,有待地质科学家作进一步总结,暂不多谈。但对重点成矿区带预测矿集区的攻(中)深找盲型,如何按初步认识的深部找矿新规律,进行攻深找盲并取得重大突破呢?拟对此与大家探讨。
据多年地质找矿实践及近期已知的全球深部找矿信息,特别是根据洛阳市洛宁县沙沟深源岩浆热液薄脉型富银铅锌矿找矿开发取得重大突破的实践,我们将攻(中)深找盲型深部找矿新规律初步总结为“高风险、高科技、高投入、高产出”,即“四高”可能是(中)深部找矿新的地质技术经济规律(简称新规律)的表述之一。此类(中)深部(500~1000m)找矿风险较之浅部(0~500m)更大,如果以往全球浅部与深部找到大矿好矿的综合命中率为百分之一,则此类(中)深部找到大矿好矿的命中率也在百分之一左右。此类(中)深部找矿的高风险,应由相应高科技来降低,高科技降低了高风险后,才可对此类(中)深部找矿高投入,如沙沟矿二年找矿勘查投入约一亿元(人民币)高投入后才有高产出,如沙沟矿一年收回找矿投资。总之,“四高”可否作为攻(中)深找盲型深部找矿新规律呢,尚可讨论,此乃抛砖引玉。
二、创新(中)深部找矿突破思路
通过全球1970年以来所找到的100个大矿好矿的典型代表分析,与深源(幔源及幔壳源)岩浆热液(成矿流体)活动有关矿床类型占70%,为其找矿重大突破的主流类型更值得注意的是,其主流类型中,与成矿有关的隐伏岩体类型又占了80%,即这100个找矿重大突破的典型矿床中约有60个与成矿隐伏岩体有关,这是值得高度重视的。如20世纪人类找矿最伟大的发现———奥林匹克坝超大型矿床(铜3200万t金属量、金1200t、铀120万t),其20年找矿史说明,成矿隐伏岩体及其顶部隐伏储矿构造空间,是出现大矿好矿概率较高之处。为此,“四高”规律中的“高科技”,首先应体现在以高新技术综合方法科学勘查成矿隐伏岩体及其顶部储矿构造是否有大矿好矿这一重大突破目标上,当然这一(中)深部找矿突破新认识看似简单,可能本身也是“高科技”思维的集中体现。
最近,刘全稳博士、刘宝珺院士等,通过对海流、气流的研究,对地球自转的惯性力有了新认识,其主要分布在北纬21°33'与赤道之间,其方向是由东向西新发现地球公转的强中纬力分布于北纬21°33'~68°27',其方向为北东兼具南东。惯性力及强中纬力在其纬度范围内,很可能对深源岩浆热液(成矿流体)的主流流向产生重大导向,尤其是对深源岩浆热液型脉状矿有关成矿流体的主流方向判断,很可能(70%概率)提供了新的地质力学依据。
2007年,笔者参加了全国流体包裹体研究会,与范A灏、陈衍景、谢奕汉等专家学者讨论,了解到成矿流体(深源岩浆热液)方向性研究的一些新信息。
将上述3方面的新信息结合我省找矿实践进行综合研究,初步归纳出,对(金属)重点成矿区带预测矿集区攻(中)深找盲型之深部找矿突破新思路为“心、向、位”概念模型。
“心”,即要研究成矿中心。也就是研究成矿隐伏岩体及其顶面隐伏储矿构造定位空间,此是否为三元同心之处,即是否为矿元、水元、热元易聚集,构造易圈闭,成矿热液易循环,易形成大矿好矿之中心构造空间。洛阳洛宁寨凹隐伏岩体顶部储矿构造,经钻探验证,初步得到证实。据省地矿局张宗恒总工介绍信阳千鹤冲有特大型远景富钼矿床及省地勘二院勘探提交的汝阳东沟超大型钼矿床,均赋存于成矿隐伏斑岩体的顶部储矿构造。这进一步证实三元同心之处确实易找到大矿好矿。
“向”,即要注意研究流体流向。如北东—北北东向深源岩浆热液脉状矿,从理论上讲,由于受强中纬力作用,其(热液)成矿流体由深而浅主流方向,很可能(70%概率)是从南西到北东。还应从石英包裹体测温、高温到低温地球化学元素分带、高温到低温矿物蚀变分带等方面研究成矿流体实测方向与理论主流方向是否一致。成矿流体方向初步确定后,可沿成矿流体反流向研究预测隐伏储矿断裂等构造定位,进行(中)深部找矿突破。
“位”,即研究找矿目的靶位。也就是研究成矿隐伏岩体顶面储矿构造空间、相关隐伏储矿接触带与成矿(热液)流体流向相反的隐伏储矿断裂等构造系统及与成矿(热液)流体循环流向有关的深部储矿构造定位,可否是深部找矿目的靶位。应以地震、遥感、物探、化探等高新技术优化组合手段,圈定这些深部找矿目的靶位。在综合研究基础上,优选目的靶位进行钻探验证,同时必须适时进行井中物探、井中化探、井中地震等工作,将获取重大找矿信息,作为判断加大探矿深度及旁侧再布深孔的科学依据。井中物探及井中化探工作千万不可忽略,对深部找矿突破实在是太重要了,安徽泥河玢岩铁矿(中)深部找矿突破模式就是实证。
综上所述,“心、向、位”概念模型,虽然只是框架性的,但它是对“四高”(中)深部找矿规律的主流本质细化研究。特别是如何以高科技减少(中)深部找矿风险,逐步缩小深部找矿目标空间,将找到大矿好矿百分之一的成功率,提高到百分之二,提出了一条可供参考、比较科学,具有可操作性的攻(中)深找盲型深部找矿突破新思路。其主流是,在心物结合,充分调动找矿专家主观能动性的前提下,应以高科技更新宏观基础资料,科学判断中观成矿环境,预测中微观矿床类型(深源岩浆热液型、浅成低温热液型、火山块状硫化物型等),优选微观目的靶位,科学打钻验证,其综合研究贯穿全过程。其本质是由浅部成矿环境(目的———浅部直接找矿)类比预测深部成矿环境(目标———深部间接找矿),以其差异性科学研究寻找(中)深部储矿构造空间定位并进行工程验证(目的———(中)深部直接找矿)。当然,此模型尚不精细,有待进一步实践,逐步加以完善。那种急功近利,情绪浮躁,不愿做精细研究工作,拟以一孔赌突破的想法是不实际的,是要走弯路的,希望引起注意。
三、建议
根据上述(中)深部找矿重大突破地质技术经济分类、大矿好矿地质技术经济标准、“四高”新规律及“心、向、位”突破新思路,笔者建议:
(1)编制《2010—2020年(中)深部找矿重大突破规划》。在综合分析研究金融危机影响全球矿业经济的周期律、区域社会经济协调发展环保规划、矿产资源现状、资源型工业发展布局、重点成矿区带、资源安全储备战略等宏观因素的基础上,按需要与可能,投入与产出等经济技术原则,及时编制国家、省、局等3个层次(中)深部找矿重大突破规划。三者应互为衔接,互为补充,利于发挥整体找矿信息优势。可否将其重点目标锁定在东北三省及中部六省与川、渝、陕、滇等重点成矿区带预测中深部(500~1000m)以贵金属为主的(黑色、有色)多金属矿集区由于目前应对金融危机的特殊需要,可否将金矿深部找矿重大突破摆在更加突出的位置上。对河南省而言,可否将其重点目标锁定在熊耳山(洛宁、嵩县、栾川、汝阳等)、小秦岭(灵宝、卢氏)、崤山(陕县)等成矿区带的金钼银铅锌矿集区及豫西铝(煤下铝)重点成矿区带(三门峡、洛阳、郑州、许昌等)与铁矿重点成矿区带(安阳、许昌、平顶山)等。对我局而言,可否将其重点目标锁定在洛宁西(铁炉坪—蒿坪沟—沙沟)金银铅锌矿集区、嵩县西钼多金属矿集区、崤山金银铅锌矿集区、栾川西对角沟银钼铅锌矿集区、三门峡-许昌煤下铝矿集区、安阳林州铁矿矿集区等。只有这样,才能从宏观、中观、微观的总体结合上,调动各方面积极性,整体科学部署(中)深部找矿重大突破工作,按“四高”新规律办事,注意提高各类资金投入(中)深部找矿突破的有效性。切忌一哄而起,全面开花,不按投入产出经济规律办事,使深部找矿收效甚微。
(2)编制《2010—2015年(中)深部找矿重大突破科技攻关专项规划》。要按“四高”新规律办事,就要以高科技攻关减少(中)深部找矿重大突破的高风险,将找到大矿好矿的命中率提高到百分之一以上。为此,该科技攻关专项规划的主要内容:
一是加快更新换代深部找矿重大突破急需的基础资料。对全国而言,可否将其重点目标锁定在东北三省及中部六省与川、渝、陕、滇等省市以贵金属为主的(黑色、有色)多金属重点成矿区带上对河南而言,可否将其重点锁定在熊耳山、小秦岭、崤山、豫西铝(煤下铝)重点成矿区带及铁矿重点成矿区带上,深度可否在2000m以上。更新换代基础资料的手段有地震、航磁、航电、重力、遥感等。我们以往对地震资料用得少,经笔者初步调研中国地震局郑州物探中心,认为该单位二维地震折射与反射技术及三维地震层折成像技术属国内领先,经方法试验研究后,用于深部目标找矿是大有可为的。
二是优选组织科技攻关路线。首先,组织部、省、局3个层次的专家们,根据更新的基础资料进行(以软件)反演并综合研究(2000m以上)深部成矿环境其次,根据成矿环境,探讨深部中观找矿成矿概念模式,可否按“心、向、位”概念模式这一找矿重大突破中观新认识,进行多技术组合攻关,按三维找矿新信息重新总体评价原矿集区再次,在此基础可进行深穿透地球化学技术工作,确定是否存在以贵金属为主(黑色、有色)多金属主流好矿床类型,再以二维或三维地震技术确定深度500~1000m的“三元同心”目的靶位最后,进行钻探及井中地震、物探、化探工作,从而取得重大突破。
三是进行深部成矿环境—主流好矿床类型—高新技术组合系统试验。
四是科技攻关费用的切块比例要占深部找矿重大突破总费用的30%~50%。
五是要构建部、省、局科技攻关联动立项新机制。
科技攻关要加大投入。科技攻关搞好了,才能提高(中)深部找矿重大突破的命中率,才能真正按少投入多产出的经济规律办事。
(3)要及时构建深部找矿重大突破以物质与荣誉相结合的特殊激励机制。
(4)整装勘查、深部找矿重大突破,要构建充分发挥各自专业特色优势的新平台。要按少投入多产出的经济规律办事,就要进行整装勘查,这就要求部与省级政府引导并以市场机制构建一个发挥地矿、煤田、有色(冶金)、核工业等地勘单位及有关企业等各自人才、技术等专业特色优势的整装勘查新平台。这个平台可以协调好各方面利益关系,调动各方面深部找矿的积极性,获得更全面的深部找矿信息,减少同水平重复浪费工作,更利于使深部找矿重大突破按少投入多产出的经济规律办事。
(5)整装勘查、深部找矿重大突破,要破解矿业权设置政策难题。整装勘查、深部找矿重大突破一般要锁定面积约100km2的矿集区,而该矿集区内往往设置有不同业主的多个矿业权,特别是探矿权尚无标高限制。不破解这一难题,多数矿集区的整装勘查、深部找矿将无法进行,更谈不上遵循少投入多产出的经济规律办事。为此,建议部与省级政府要出台政府引导、单位协商、股份双赢、整合矿集区矿业权的新政策。同时,对所锁定的一些深部找矿重大突破目标矿集区,也要对探矿权设置500m以浅、500~1000m和1000~2000m相应标高的限制。只有这样才能为整装勘查、深部找矿重大突破按经济规律办事,提供矿业权新的政策依据。
(6)整装勘查、深部找矿重大突破,要构建公平共享大调查等公益性地质找矿信息的新机制。目前,商业性地质工作与大调查等公益性地质工作分体运行的时机已基本成熟,部与省级政府应尽快构建公平共享大调查等公益性地质找矿成果信息的新机制,即让地矿、有色、冶金、煤田、核工业等地勘单位均可公平共享这些公益性找矿信息。从事商业性地质工作的地勘单位不宜再承担公益性地质工作,承担公益性地质工作的地勘单位也不再从事商业性地质工作。河南省国土资源厅有关领导在大讨论中表示,对此拟率先试点。这将避免许多低水平或同水平重复浪费性地质工作,大大减少整装勘查、深部找矿重大突破的直接成本,使整装勘查深部找矿重大突破能够按少投入多产出的经济规律运行。
(7)慎重确定首批深部找矿重大突破试点项目。要逐步构建政府引导、市场机制相结合的深部找矿重大突破项目之立项机制,应以重点成矿区带预测矿集区为项目单元,以是否符合(中)深部找矿新规律为标准,以审查(中)深部找矿突破新思路及技术路线是否合理为重点,以高新技术方法组合是否科学为依据,慎重确定首批(中)深部找矿重点突破试点项目。
袁跃清 支风岐
(河南省有色金属地质矿产局第一地质大队)
伴随着国民经济的快速持续发展,工业化、城镇化进程加快,我国对矿产资源的需求持续增加,供求矛盾日益加大。我们这样一个人口大国,我省这样一个人口大省,要实现工业化,必须有足够的矿产资源作保障。尽管我省经济在一定程度上受到国际经济危机的影响,但经济发展总体向好的趋势没有改变,矿产资源供需矛盾不断加大的基本态势没有改变,资源、环境约束仍然是经济发展面临的突出问题。随着国际、国内资源竞争的进一步加剧,我省将面临更加严峻的矿产资源形势。因此,加大矿产资源勘查力度,提高矿产资源保障程度是必然的选择。
根据河南省重要矿产资源成矿规律、矿业权分布实际情况,结合河南省重要矿产资源的勘查工作程度,为加快勘查进度,根据成矿规律,对同一控矿构造域、同一成矿区带或同一矿集区,采取整体或分段统一部署、统一组织勘查工作,对专业技术人员、勘查技术、先进勘查设备等资源要素进行优化整合,以此推进整装勘查,实现地质找矿的重大突破。
一、实现地质找矿重大突破,是当前地质工作的第一要务
矿产资源开发的前提是必须有确定的矿产资源储量储备,具有明显的超前性和风险性。特别是现今阶段,我省多数矿山特别是开采中、浅部矿产资源的有色金属矿山面临资源枯竭,未来主要进行中深部矿产资源的开采开发。而矿产资源从预查到勘探成为可供开发的矿产地,平均成功率只有1%~3%,同时需要提前3~5年或更长时间开展地质勘查工作。从这个层面上进行分析,加快部署整装勘查、深部找矿工作,实现地质找矿重大突破,具有现实的重大战略意义。
二、科学布局、统一规划整装勘查工作,是实现地质找矿重大突破的前提
开展全省整装勘查工作是急需的、迫切的,而正因如此,科学部署整装勘查工作更显重要。主要体现在3个方面:一是全省范围内的横向选区选带要科学布局,统一规划二是对选择的整装勘查区其工作部署要科学布局,有序推进,确保勘查效果三是要兼顾地区特色,不搞一刀切。
(一)优选成矿区带,实施整装勘查工作
在全省范围内,优选有利地区,有利矿种合理规划、有序部署整装勘查工作。优选重点矿种,特别是对全省经济社会发展具有重要意义的矿种,如:铝、铁、钼、金、银、铅、锌等矿种。优选重要成矿区带,重点是豫西铝土矿区、豫中或豫东沉积变质铁矿区、豫北矽卡岩型富铁矿区豫西小秦岭、熊耳山-外方山、卢氏-栾川地区、崤山金、银多金属矿集区豫西南西峡-内乡多金属矿集区豫南大别山钼、铜多金属矿集区。对各类矿集区,在进行成矿潜力评价的基础上,合理规划,可按找矿难易程度分为易突破区、中等难度区、难突破区。部署整装勘查工作本着先易后难,可先安排易突破区,尽快实现地质找矿工作重大突破,然后以点带面,对中等难度区进行尝试,对难突破区进行有益探索。
(二)对选择的整装勘查区,要按地质规律及勘查工作程序,科学部署勘查工作
整装勘查工作是个系统工程,涉及中深部找矿,投入多,风险大,周期长,各项工作务必按照科学的工作程序进行。首先应充分发挥科学技术的先导作用,从整个成矿带入手,设立专题科研项目,加强地质找矿工作中成矿理论的创新,研究中深部成矿环境、成矿规律、找矿标志,预测有利成矿地段。在此基础上,分段进行整装规划部署地质找矿工作,对重点地段进行整装勘查,提高勘查工作质量和找矿效果。其次应重视勘查技术方法的广泛应用,集成遥感、地质、物探、化探等多种技术方法,构建立体勘查技术,探索最有效的勘查技术方法。
(三)整装勘查要突出特色,不能搞一刀切
部署整装勘查工作,要充分考虑各地区、各成矿区带的不同特点,开展整装勘查工作应切合地区实际,对特色矿种、特殊地区应区别对待,不能搞一刀切,不适合进行整装勘查的地区,则应单独部署勘查工作。
三、我队整装勘查工作布局
近年来,我队加强了隐伏矿床、深部找矿和物化探资料的收集、综合整理与研究工作,开展了豫西、豫西南多金属成矿规律研究,豫北安林铁矿,豫西、豫中铝土矿成矿规律研究,为我队开展整装勘查、深部找矿提供了重要的信息。根据我队所拥有的地质资料、探矿权分布地域和承担项目情况,通过认真分析研究,拟考虑在以下地区开展整装勘查工作。
(一)煤下铝整装勘查
(1)重点考虑陕县-新安铝土矿成矿区新安铝土矿带南段的延伸部位,即“新安县张窑院-北冶矿区深部铝土矿勘查”。该区为豫西铝土矿进行整装勘查,实现铝土矿找矿重大突破的首选地段。该区位于新安县西北部,南起张窑院,北至北冶,其间分布有张窑院(中型)、贾沟(大型)、石寺(大型)、马行沟(大型)等铝土矿区。初步预测,通过对该区进行整装勘查,有望形成一大型铝土矿勘查区,预期可新增铝土矿资源储量1.2亿t以上。
(2)嵩箕铝土矿成矿区钟岭-水头成矿带的延伸部位,即“巩义市钟岭-水头矿区深部铝土矿勘查”。该区为河南省最早进行铝土矿勘查的地区,位于嵩箕铝土矿区的东北缘。区内分布有钟岭、大峪沟、竹林沟、茶店、水头5个铝土矿区。该区属层状、似层状铝土矿,根据收集到的北侧煤勘查资料,煤下铝土矿含矿层位分布较为稳定,见到厚度2~8m的铝土矿含矿层位,说明其延深部位铝土矿有一定找矿潜力,通过对该区进行整装勘查,有望形成一大型铝土矿勘查区,预期可新增铝土矿资源储量1亿t以上。
(二)多金属矿整装勘查
(1)河南省熊耳山西段银、铅多金属矿整装勘查。勘查区位于河南省西部熊耳山西段北坡,成矿区带属熊耳山金、银多金属成矿带的北亚带,为河南省重要的银铅多金属矿产基地。区内构造极为发育,岩浆活动强烈,银铅多金属矿成矿条件极为有利,为河南省开展整装勘查、实现地质找矿重大突破最有希望地区之一。本区西起沙沟西银铅矿区、东至铁炉坪矿区,区内分布有铁炉坪、沙沟西、蒿坪沟、四道沟、范庄等银铅矿区。通过在该区开展整装勘查工作,可新增银资源量5000t以上。
(2)河南省崤山地区金多金属矿整装勘查。勘查区位于河南省西部崤山东段北坡,属崤山金多金属成矿带,为河南省重要金矿成矿区之一,成矿条件优越。区内分布有崤山金矿(中型)、申家窑金矿(小型)。但本区自查明崤山金矿、申家窑金矿以后一直没有取得较大的突破,且多数地段工作程度较低,因此在该区开展整装勘查,取得金矿找矿突破的可能性很大。
(3)信阳市罗山涩港—新县钼、铜多金属整装勘查。勘查区位于大别山北麓,属母山-汤家坪钼、铜多金属成矿带。区内分布有母山钼矿区(中型)、肖畈钼矿区(小型)、新店钼矿区(小型)等,近几年又在该区发现了一些钼铜矿异常区,而东侧的汤家坪钼矿则是一个大型钼矿床。该区为河南省除栾川钼矿矿集区之外又一重要钼矿成矿潜力区,是形成大型、超大型钼矿床的最有利地区。我队近几年来,加大了在该区的工作力度,取得了两处探矿权和两个省两权价款项目。我队将以此为契机,在该区开展整装勘查工作,以期实现钼矿找矿的重大突破。
(三)铁矿整装勘查
豫北安林铁矿区位于河南省安阳市西部,属安林铁矿成矿区,矿床类型为矽卡岩型磁铁矿床,矿体赋存于碳酸盐岩与闪长岩的接触带上。1980年以前,区内共发现10处矿产地,查明铁矿总资源量约6000万t,最大的李珍铁矿规模为2000万t左右,仅为中型。目前七队正在勘查的“东姚—采桑铁矿勘查”项目预计铁矿石资源量为600万t左右。
该区以往地质工作所查明的矿产地主要局限于埋深300m以浅的区域(局部450m),300m以深的区域基本上没有进行过研究或系统地开展过铁矿勘查工作。而本区浅部铁矿资源储量已近枯竭,开展深部隐伏铁矿勘查工作势在必行。我队目前已在本区实施局管科技创新项目“河南省安林地区深部铁矿成矿预测研究”,以该项目为先导,力争对提出的铁矿深部预测区及深部找矿靶区进行重点验证,从而带动本区的整装勘查工作。
四、采取有力措施,促进整装勘查工作,努力实现地质找矿重大突破
(1)在科学选择整装勘查区的基础上,尽快与有关地市签订战略合作协议,为整装勘查创造有利条件。
(2)整装勘查、深部找矿是未来国家及省进行矿产勘查投资的主要方向,在以地质找矿为主业的前提下,应调整地矿业工作布局,协调技术力量和设备,向整装勘查、深部找矿方面进行倾斜。
(3)尽快与省内铝业、钢铁、煤炭、矿山等大企业加强联系,争取达成合作意向,共同开展整装勘查工作。
(4)队与队之间应加强联合,在人才、技术、设备等方面进行强强联合、优势互补,针对重点整装勘查项目,形成人才密集、技术配套、设备一流、组织有力的高效项目实施队伍,确保整装勘查项目顺利实施。
(5)加强地质科研工作,特别是整装勘查及深部找矿,科技攻关、综合研究、综合预测是项目前期工作的重中之重,是实现地质找矿重大突破的关键。加强地勘单位与科研单位、高等院校合作,以提高地勘单位科研水平。
(6)以重点整装勘查项目及相关科技项目为依托,造就一批高级地质科研人才及工程技术人才,培养地质相关专业学术带头人,提高地勘单位地质科技创新的后劲。
同时注重利用国内、省内非本单位社会资源,特别人才,采取不拘一格的形式聘用所需要的人才,提高单位及项目的科研水平,为整装勘查项目服务。
总之,在科学合理部署整装勘查项目的基础上,深入开展地质科研活动,引进新理论、新技术、新方法、新设备,科学部署各项地质勘查工作,尽快实现地质找矿重大突破,形成一批重要矿产资源勘查接替基地,为河南省经济持续、快速、健康发展服务。
这一发现对研究我国矿产分布有着重大意义,同时又能缓解我国能源问题。据介绍,这两个矿床均为我国在西北地区发现的大型矿床,均为我国首次在深部发现的大型有色矿床。其中,山东省临沂市莒南金矿为大型矿床,具有较好的找矿前景,预计该矿床后续探明资源量可达百吨级,是山东省乃至全国目前找矿力度最大的矿床之一,也是我国目前发现最大的深部金矿床,具有较大的找矿潜力和示范意义。
一、国内首次发现“无边界”深部找矿
据介绍,在我国深部找矿中,金矿在传统观点上是不能实现深部找矿新突破的,需要从构造深部找矿到陆相古生代晚期到新生代初期,再到近地层中寻找。中国地质调查局实施的以第四系为基础矿种找矿工作中就发现了一批典型隐伏矿床。但随着研究深入,发现一批新认识和新规律的研究和发现越来越多,但都是浅部找矿,深部找矿一直处于空白状态。
二“中国第一深部金矿”有何特点?
山东省地质调查中心表示,本次莒南金矿发现的大型深部金矿体,不仅是我国首次在深部发现超大型金矿,而且与目前已知大型矿床相比,具有多个特色和优势。首先,金矿体产状不规则,厚度一般小于5米,金层多呈不规则、长条状、条带状出现,其规模大且分布集中,主要矿体长度均超过1000米。其次,深部矿体具有高埋藏深度和高金矿化程度两个特点,平均埋深达225米,埋深最深可达265.7米。
三、矿床规模巨大,矿体类型复杂
在两个矿床均属于中、低温热液成矿系统,矿体规模巨大,目前未见异常,集中,异常规模巨大,矿体类型复杂,是一个典型的深部金矿和钨锡铁矿勘查项目。矿体从上到下分为3层结构:矿体呈块状、柱状;矿体主要由钨、锡、锑等多种元素组成,其中钨、锑占比84.47%~93.93%矿体岩性主要以中低温热液成矿为主,少量斑岩型硫化物金、黄铜矿、铅锌矿、钼锡矿、铁矿等共生矿化点。
张瑜麟 程广国
(河南省有色金属地质矿产局)
随着社会和经济的快速发展及我国进入小康社会和向发达国家的迈进以及全球对资源需求强度的大幅攀升,提高全国的资源保障程度,确保国民经济科学、稳定的持续发展,已成为当务之急。但是,随着地质工作的不断深入和工作程度的不断提高,地表露头矿越来越少,找矿有利区域越来越小,随着矿业效益的日益显现,找矿的外部环境和不利的制约因素越来越多,找矿综合难度越来越大,矿产勘查在迅速向深部和隐伏区扩展的同时,面临着诸多的政策矛盾,深部找矿或地质找矿重大成果的取得变得更为艰难。因此,对地质找矿工作的科学规划、合理部署、整装勘查、攻深找盲已成为实现地质找矿重大突破不得不面对的重大课题。要实现地质找矿重大突破,对地质工作的科学规划是前提,合理的工作部署是基础,而整装勘查是条件,攻深找盲是方向,实现地质找矿的重大突破是根本目的。
一、科学规划是实现地质找矿重大突破的前提
科学规划工作是各项工作取得预期成果的基本前提条件,实现地质找矿的重大突破,更离不开对该项工作的详细规划,更需要加强对该项工作的超前规划,因此,要结合我省的成矿地质环境条件,首先,明确在什么地区开展深部地质勘查工作才能取得地质找矿的重大突破其次,要明确找什么矿种第三,要明确如何找第四,要预测可能的矿床规模或资源量第五,要估算其潜在经济价值和投入费用及投入产出比第六,要明确具体的保障措施。因此,要在全省范围内,集中一批优秀的地质和相关专业的专家,对全省的地质资料进行全面的综合研究和分析,从而完成规划的各项工作内容。
二、合理的工作部署是实现地质找矿重大突破的基础
地质找矿重大突破的工作规划制定完成后,其中的工作部署是否科学、经济、有效、适用是实现地质找矿重大突破的基础。因此,我们首先要坚持以地质工作和地质理论的研究成果为基础,积极进行资料收集研究和二次开发,不断借鉴前人的工作成果和经验教训,在求同中深化找矿工作,在求异中开拓深部地质找矿工作新思路要重视地质工作野外资料的采集分析和研究工作,从而以地质和科研工作的成果为其他地质工作的部署奠定良好的基础。其次,要进一步将物化探工作作为深部找矿的强有力手段。先进的物、化探技术方法是确定深部含矿性及矿体定位的关键要素,要依靠高精度、高分辨率、大深度的物探技术和各种深穿透地球化学技术来不断满足深部找矿勘查的需要,要在充分发挥好传统的物、化探方法的基础上,不断开展瞬变电磁测量、金属矿地震、可控大地电磁法、多频激电法、高密度电法、地下及井中物探、(微)重力勘探等方法的试验和完善工作,利用有效的方法组合,获得深部地质体的各种有用信息,通过对各种信息的对比和筛选及过滤去噪,实现对有用矿化信息的提取,进而确定深部目标体的空间位置、形态和矿化强度,为下部工程验证提供依据。要注重地质与物化探成果的有机结合,要以地质成果指导物化探工作的部署和成果的合理解释,同时,对物化探资料的解释要在科学的前提下,勇于创新,敢于突破与坚持,为地质验证工作提出新的见解。第三,要对物化探和地质预测成果敢于进行有效的工程验证工作,客观地面对验证失败的各种风险,允许在验证中不断修改认识的不足和差距,逐步完善和靠近客观的地质体,最终达到对目标体较为全面真实的了解和控制。
三、整装勘查是实现地质找矿重大突破的必要条件
所谓整装勘查即以成矿地质环境为前提,以一个(较为)完整或封闭的成矿地质构造为边界,以矿(集区)田为勘查单元,进行统一部署和综合勘查及综合评价工作。因此,勘查工作(成矿)区域的整合和确定将成为整装勘查的基础和实现地质找矿重大突破的必要条件。为此,首先要在全省范围内深入开展成矿预测工作,优选有利的成矿区带和可供勘查的有利矿种其次要对优选的区带进行充分的调研和综合分析,界定工作区域的边界,了解矿权的设置和现状,确定其进行整装勘查的方向及其可能性第三要进一步理顺矿权关系和多方的利益,充分调动各方的工作积极性第四要统一部署各项整装勘查工作,在对区内各有关地质资料进行深入综合分析的基础上,有针对性地开展地质勘查工作第五要将整装勘查与深部找矿、攻深找盲、危急矿山勘查和省两权项目部署相结合将整装勘查与矿山勘查生产和资源整合相结合将整装勘查与矿权管理和矿业结构调整相结合。从而为整装勘查创造良好的基础和前提条件。
四、攻深找盲是实现地质找矿重大突破的必然方向
攻深找盲就是要在要在已知矿体的深部或覆盖区寻找全隐伏的矿体。按照《国土资源部关于促进深部找矿工作指导意见》,到2020年我国的深部找矿工作要发现一批具有宏观影响的深部矿床,显著增加已有矿山持续资源储量开展主要成矿区带500~2000m深部资源潜力评价,重要固体矿产工业矿体勘查深部推进到1500m创新具有中国特色的深部成矿和找矿理论,建立和完善我国深部成矿技术方法体系建立促进深部找矿工作的勘查开采技术和经济政策体系。而目前在我省深部找矿工作部署中,煤的勘查深度已达到1500m左右,铝土矿的勘查深度将加深到700m左右,其他固体矿产的勘查深度将逐步推进到1500m左右。
随着全国和我省工业化进程的推进和加速,不断快速发展的经济形势对矿产资源的需求愈来愈多,铜、铁等大宗资源和重要稀缺资源的保障度进一步降低,而提高资源的保障度,需要地质找矿工作取得突破性的地质成果,因而,迫切需要地质勘查工作的强力支撑。60年来,随着地质勘查工作程度的提高,大量地表矿的发现和评价,使得深部找矿成为解决当今的解决资源瓶颈的一种重要途径,深部找矿工作成为当今地勘工作发展和取得突破性成果的必然选择。
五、在我省进行深部找矿的必要性和可行性
(一)加强我省深部找矿的必要性
我省是矿业大省,矿业及相关加工业在国民经济中占有较大的比重,优势矿产煤炭、石油、铝土矿、金矿、钼矿和铁矿的产值占河南省全部矿产采选产值的94%。但是这些矿产除钼矿外,资源形势均不容乐观。煤炭保有资源储量排全国第九位,但产量却长期维持全国第二位,储采比不足全国平均水平的1/4金矿保有资源储量排全国第七位,产量十几年保持全国第二位石油保有资源储量排全国第十位,产量在全国处于第五位。高强度开发造成的大量矿山后备资源不足,将直接影响到经济又好又快地发展。我省在坚持“省内和省外”两种资源综合利用的方针下,虽然可以在短时期内缓和全省的资源紧张局面,但要从根本上解决全省资源的这种局面,必须立足本省,开展深部找矿勘查工作,因此,开展省内深部找矿勘查工作是一项十分必要、事关全省经济发展和人民生活水平提高的重要工作。
(二)加强我省深部找矿的可行性
1.全球和我国深部找矿的发展趋势
在全世界地质科研领域中,大规模成矿作用及其大型矿集区预测是当今矿产资源研究的重大科学前沿。开展具我国特色的大规模成矿作用及大型矿集区预测研究,建立我国大陆成矿理论体系和大陆动力学成矿模式,查明成矿信息由深部向表层的传输机理并研制经济有效的找矿战略方法,既是瞄准国际前沿的重大科学问题,也是我国成矿预测、特别是预测深部矿和隐伏矿的基础。
近20年来,探索成矿新理论和发展新技术新方法一直是地质学家们的追求目标。目前,总体来说,该领域有四大重大发展趋势:
首先,用板块构造理论解释大陆成矿作用遇到了困难,大陆动力学与成矿关系的研究成为热点。
自20世纪70年代以来,一些学者根据板块构造与成矿的关系,提出了一系列新的成矿模式和理论,带动了找矿勘查和远景预测的发展。然而,板块构造理论在解释大陆成矿方面遇到了一系列重大难题和挑战,该理论提供了解释大陆古板块演化过程中成矿问题的宏观理论框架,但对解释板块碰撞后陆内演化阶段的成矿作用,以及主要板块运动过程与中尺度成矿关系等关键大陆成矿问题则尚无现成的答案。在这种背景下,大陆动力学与成矿关系的研究也就成了当今地学研究的前沿。
其次,超大型矿床研究持续升温,大型矿集区成为成矿找矿探索新目标。
由于超大型矿床潜在的巨大经济效益,20世纪80年代末以来,研究超大型矿床已成为深受国际地学界关注的重大科学领域。目前,有关超大型矿床的研究表现为两大趋势,一方面是把超大型矿床的研究纳入全球背景之中,从理性高度探求制约超大型矿床形成的重大基础问题,探求未知地区形成超大型矿床的可能性。另一方面,由于除少数超大型矿床具有独特特征外,大多数大型—超大型矿床是大型矿集区内矿床组合中的一员。因此,地质学家们正不约而同地把目光集中到对过去长期被忽视的中尺度成矿单元大型矿集区的研究,开始思考一些问题,比如,矿集区内超大型矿、大型矿和中小型矿是否有统一的形成机制?为什么成矿作用在时间和空间分布上呈现出明显的不均一性,大规模成矿或大爆发成矿的环境和过程是什么,等等。
第三,成矿模式研究呈现出由定性向定量化、由矿床个体模型向区域时空四维模型演化的趋势。
成矿模式是迄今成矿学中研究时间颇长,但仍然最具生命力的科学问题之一。目前,成矿模式的研究已不仅仅限于对典型矿床的精细刻化,而是在向区域化和多参量化方向发展。基于区域构造演化和矿床成矿系列研究,建立区带级尺度和矿集区尺度的成矿模式已成为新的研究热点以地质、地球化学、地球物理、遥感地质的多元信息为依据,建立不同尺度的找矿模型也受到广泛关注。
第四,找矿学研究进展显著,新思维、新技术和新方法不断涌现。
2.国外深部找矿的实例提供了可借鉴的良好的经验
当今世界上有关国家深部找矿、勘探的实践,据不完全统计,金属矿产资源开采超过1000m深度的已有80多座,金矿床的矿化深度平均为1600m。国外在已有矿床区(带)的深部已不断找到和发现了一系列大型、超大型矿床和大、中型金属矿产资源。如:
目前世界上开采最深的矿床是南非的西兰德(Western Deep Level)金矿,其勘查与开采深度已达4800m,不久将会达到5000m。巴布顿金矿开采深度为3800m。
加拿大萨德伯里(Sudbury)铜、镍矿床,围绕萨德伯里杂岩体有30多个铜、镍矿床,其中有多个大、中型矿床,现已开采到2000m。目前探测最深的矿体在维克多(Viector),已达2430m,鹰桥公司(Falconbridge)和因科(Inco)公司最深金属矿的钻井已打到3050m。
2004年在西麦克雷迪(McCreedy)和莱尼氏克·富特沃尔(Levackfootwall)矿区在1180m深处发现了特富的矿床。
国内外地质、地球化学、地球物理学、矿床学家分别从不同侧面研究了区域成矿特征,形成了系统的指导深部找矿的理论与方法,大深度物探探测技术、地球化学深穿透技术、深部钻探技术等也为深部找矿提供了有效手段。
当前我省矿产资源勘查面临的挑战是:在工作程度较高的已知成矿区带中寻找隐伏大矿、巨矿和发现新的矿产地。
我省矿产资源勘查程度较高,但是以往的地质找矿主要部署于基岩裸露的山区,勘查深度为300~500m,绝大多数发现的为露头矿。深部有没有找矿潜力一直是研究的热点。近年来我省小秦岭、熊耳山以及伏牛山地区资源危机金属矿山的深部探矿已经取得了重要的找矿进展,两权价款项目在煤炭、铝土矿深部找矿方面也获得了丰硕的找矿成果,深部矿产勘查工作揭示了我省在寻找深部矿、隐伏矿还有巨大的找矿潜力。因此,在我省开展深部找矿勘查工作是完全可行的。
六、我省深部找矿勘查工作的规划和部署
根据我省矿产资源的形势,在进行充分地质科研的基础上,对我省深部找矿勘查工作提出如下部署原则及重点勘查矿种、重点勘查区。
(1)部署原则。深部找矿要坚持统筹规划、突出重点、分步实施的原则。具体部署上要充分考虑到成矿单元、矿区、主要控矿地质要素、异常的完整性,遵循矿产资源赋存的地质规律,科学、合理地设立勘查项目。
(2)重点勘查矿种及重点工作区。深部找矿包括已查明矿产地(含生产或者闭坑矿山)深部与外围找矿,隐伏矿找矿,掩埋矿找矿。重点勘查在全省经济发展中具有重要地位、国民经济发展急需的、后备资源不足、并且有较大资源潜力的矿种。已查明矿产地的主体是生产矿山深部找矿,主要集中于小秦岭、熊耳山、栾川地区、桐柏地区,矿床类型为热液型金、银、铅锌、钼矿,深部找矿方向主要为已查明矿体垂向下延部分盲矿体主攻隐伏矿和掩埋矿,而隐伏矿主要为未出露的热液型或沉积矿产,主要分布于基岩裸露区,而被上部基岩覆盖的矿产掩埋矿产主要为新生界盆地地层掩盖的矿产,我省主要为豫东、豫北、豫南地区新生界之下的煤炭、铁矿、铝土矿等。
(3)重点勘查地区。依据我省主要矿种成矿区带的分布规律,考虑到矿业开发现状等因素,深部找矿工作主要部署在以下区域:
煤矿区深部、外围及近外围煤炭(煤层气)勘查区
新生界掩埋区煤炭(煤层气)、铁矿、铝土矿勘查区
小秦岭深部金钼多金属矿勘查区
熊耳山-外方山深部金钼多金属矿勘查区:重点勘查沙沟-蒿坪沟-铁炉坪-范庄银铅锌矿成矿集中区、小池沟-陆院沟-青岗坪金矿成矿集中区、嵩县西北部爆破角砾岩-斑岩-蚀变岩型金钼矿成矿集中区、嵩县东北部钾长石石英脉型钼矿集中区、汝阳-嵩县-栾川地区斑岩型钼矿成矿集中区。
桐柏地区深部金银多金属矿勘查区:主要集中在桐柏银矿、大河铜矿深部及外围。
安-林地区深部铁矿勘查区
大别山地区深部钼多金属矿勘查区
舞钢-新蔡新生界掩埋区深部铁矿勘查区
陕-渑-新铝土矿区深部及外围铝土矿勘查区:主要有陕县王古洞—樊家山—支建—白浪中深部找矿区、曹窑-郁山铝(粘)土矿找矿区、张窑院—下冶铝(粘)土矿找矿区等。
郏-汝-宝铝土矿区深部及外围铝土矿勘查区:主要有平顶山石龙区中深部找矿区、汝州市寄料深部找矿区、汝州市车沟—唐沟深部找矿区禹州方山中深部找矿区、禹州市神后—鸿畅中深部找矿区等。
郑州铝土矿区深部及外围铝土矿勘查区:巩义市钟岭—竹林沟深部找矿区、巩义市茶店深部找矿区、巩义市水头深部找矿区等。
大中型危机矿山深部、外围及近外围勘查区。
七、我省加强深部找矿部署中需注意的问题
(1)部分大宗支柱性矿产,如石油、富铁、铬、锰、铜、钾盐,必须充分利用国外资源鼓励我省地质勘查单位走出去,利用国外资源。
(2)我省优势矿产,如钼及某些非金属矿产,应根据国际需求进行勘查,按计划进行开采和选冶,提高定价的话语权,避免优势矿产低价、贱卖,造成勘查越多价格越低、企业开采越多越赔钱。对钼矿等优势矿种应合理勘查开发。
(3)加强危机矿山的接续资源勘查工作。
危机矿山是指保有服务期限低于警戒线的矿山。换句话说,这些企业在目前或今后一段时期内难以维持正常生产经营。“饥饿”源于矿山保有储量不足。一座矿山的繁荣往往影响着一座城市的兴衰。矿山的不景气,地方经济也因此萎靡不振。矿山经济逐年滑坡,下岗、待岗人员队伍越来越庞大,社会稳定问题日益突出。事实上,随着我国经济的持续快速增长,全国45种主要矿产中一半以上的资源储量消耗速度大于增长速度,专家预测,2010年前后,我国大中型矿山将进入关闭的高峰期。
实际上,危机矿山还有很大的潜力可挖。矿山保有储量不足不等于矿山资源枯竭。专家认为,矿山资源不足,往往是地质勘查力度不够。目前,我国的勘探深度平均在500m以内,500m标高以下大多属于勘查工作的空白区。
“深部和外围是突破口”,一般来说,浅部资源危机,深部有潜力矿区资源危机,外围有潜力。解决危机矿山的关键在于加大资源接替勘查工作的有效投入,适当扩大具有资源潜力的矿区范围,积极探索新的找矿领域,寻找新的接替资源,以具有资源潜力的空间换取矿山结构转产再生和转移求生空间。
与新建矿山相比,危机矿山找矿一旦有所突破,则见效更快、效益更好,能更有效地延长矿山的服务年限。
“危机矿山接替资源找矿工作还能够大量节约国家的投入成本”,据有关专家测算是:新建矿山从勘探到开发,需要约10年的时间,投资成本巨大。同样,关闭一座老矿山还涉及复杂的社会问题:例如不仅需要解决采矿工人再就业,还有大量专用机械的闲置带来的浪费。这些问题将对地方财政收入和社会稳定带来负面影响。而据国土资源部2004年对我国18个矿种、565座大中型矿山的资源潜力调查显示,其中192座具有挖潜潜力。因此,危机矿山接替资源找矿工作,是切合实际的正确战略选择。
深挖危机矿山的潜力,不仅体现了可持续发展的要求,还具有创新意义。中国地质科学院地质力学研究所研究员吕古贤认为,目前,我国矿山的实际情况并未得到全面的整合与客观的评价。找矿项目的实施,具有“投石问路”的探索意义。此外,找矿项目实现了矿山企业“探采合一”的尝试,促进了科技和管理的进步。
八、加强深部找矿的关键技术方法
(一)地质方面
除了常规地质工作方法之外,应当在新的成矿理论、新的成矿模式指导下对已有矿山的勘查成果资料进行重新认识,注重和加强资料的二次开发。
(1)通过我省对多个大型斑岩型钼矿的勘查(南泥湖、东沟、汤家坪、鱼池岭等)可以发现有些地质规律需要重新认识。如以前认为萤石为低温成矿、钼矿为高温成矿,两者不会共生,但实际上在我省多个钼矿中都可见到两者共生,尤其是鱼池岭矿原就是一个萤石矿山。在南召地区也有不少萤石中发现有钼矿化,这些地方有没有大型钼矿的存在?
(2)传统的斑岩型矿床都认为是在斑岩体内矿石呈浸染状,整个斑岩体矿化,但实际上我省发现的斑岩型钼矿大多都对成矿围岩无选择,构造对成矿具有控制作用,矿石均呈细脉状分布于围岩或斑岩。这些认识将有助于对以后的勘查工作的突破。
(3)学习、应用与进一步探索成矿地质规律,应用成矿系列概念注意矿集区找矿、缺位找矿。
(4)注意借鉴勘查与开发过程中获得的新认识,包括这几年危机矿山勘查工作中的新认识。如:
矽卡岩铁铜矿随岩体接触带可形成多阶梯式矿体,向下有较大延深(如大冶铁矿等)
石英脉型钨矿脉可延深1km(如盘古山钨矿)
石英脉型金矿、破碎带蚀变岩型金矿延深亦可超过千米(如台上金矿、金青项金矿)。
超大型斑岩体(金、铜)矿,围岩中,如夹有灰岩,一般都有矽卡岩铜矿形成,外围有铅、锌、银(金)矿床(如玉龙、驱龙、美国宾海姆)
绿岩带中的铜、金矿一般延深大于延长(红透山铜矿等)
隆起的变质核杂岩周边层间滑动带一般易于成矿。
(二)物探技术
深部找矿工作中,在进行了充分的地质研究工作的基础上,实用的物探技术是取得深部找矿工作成果的重要关键技术之一,常用的成熟物探技术主要有:
(1)高精度磁测。①大比例尺直升机航空磁测。②地面高精度磁测及其三维定量反演技术。
(2)电(磁)法。①可控源音频大地电磁测深(CSAMT)探测深度可达1000~3000m。②瞬变电磁法(TEM)探测深度可达1000m左右。③电阻率和激电工作,探测深度可达100~300m。④大地电磁测深(EH-4)探测深度可达1000~3000m。⑤负电阻率法(CR)探测深度可达700~800m。⑥测井,三分量磁测、电测井,探测范围可达2~10m。⑦有色贵金属矿区的特殊地震方法,探测深度可达300~1000m。
(3)煤田物探。地震探测深度可达800~2000m、电测深探测深度可达300~1000m。
(4)新方法试验。金属矿地震、地井(井井)TEM、井中磁测δT、井中三分量磁测和地面磁测联合反演、井中激电解释软件开发。
(三)化探技术
应注重于重要成矿区带区域化探资料开发与利用及1∶5万化探方法技术研究,覆盖区深穿透地球化学方法技术完善与标准建立。应用机动浅钻的地球化学勘查方法技术研究等方面。
(四)勘探技术
500~1000m常规钻探技术。
1000~1500m主要钻探技术。
坑内钻目前最大设计深度为700~800m。尤其是坑内钻将是未来危机矿山和深部找矿中常用的钻探方法。
九、加强深部找矿的政策保障
(一)规范和加强对矿业权的管理
应充分利用矿业权核查的成果,合理规划设置矿业权,充分考虑现有矿山与深部勘查的利益关系,为矿业权整合和整装勘查提供必要勘查前提条件。
受前几年矿业突飞猛进的发展,我省矿业权设置较多,重要成矿区带及大型矿山周围及深部大都设置了探矿权或采矿权,这些矿权的设置为我省开展区带深部找矿带来一定的难度,处理好这些关系将是关系到深部找矿点上突破的关键。如果没有矿业权的支持,深部找矿将是一句空话。因此,政府应加强矿业权的管理,制定合理科学的矿业权设置规划。应注意问题是:
(1)开展矿业权核查,摸清我省矿业权的家底和分布现状。
(2)结合我省深部找矿规划科学合理地设置矿业权。深部找矿规划区内将采矿权整合,面积小、开采规模小的矿山应在规定的期限内整合或到期后注销。
(3)在大型矿山深部禁止设置探矿权。
(二)尽快制定和完善相应的深部找矿激励政策
(1)本着政府组织,政策引导,多方合作,权人自愿,勘查单位实施。成果处置优惠优先给矿业权人的原则来组织和进行深部找矿勘查工作。
(2)应鼓励权人投资开展规模地质勘查,一些在深部找矿规划区内的探矿权政府可考虑返还探矿权价款,收回探矿权,等到探矿权有勘查成果时考虑给原矿业权人一部分利益(或股权)。
(3)可以考虑政府出资、权人出权、勘查单位出力共同组建股份公司,开展深部勘查,完全按市场化操作。
郭保健
(河南省有色金属地质矿产局第六地质大队)
我省是有色金属工业大省,主要有色金属产量连续多年位居全国首位。同时,我省也是有色金属矿产资源大省,有色金属矿产资源的勘查与开发在经济与社会的发展中占有重要地位。因此,加强有色金属矿产资源的勘查,对保障我省有色金属工业健康发展具有重要意义。
一、我省有色金属矿产资源勘查现状
新中国成立以来,我省有色金属矿产资源的勘查取得了举世瞩目的成就。豫西铝土矿的发现使我省成为我国铝工业的最重要的基地,小秦岭、熊耳山、桐柏等地内生金银矿产及多金属矿产资源的勘查和开发使我省成为全国第二大黄金产地,同时使灵宝、栾川、桐柏、嵩县、洛宁等县(市)的经济实力上了新台阶。近年来,豫西南铅锌矿、汝阳东沟钼矿、豫西铝土矿、小秦岭及熊耳山西段深部找矿均取得了不同程度的进展,但总体上来说,这些进展与我省经济和社会发展的要求还有不小的差距。
从地区分布上来看,我省主要有色金属成矿区带已有较高的勘查程度。从矿权分布上来看,重要成矿区带内已很少有找矿空白登记区,浅表矿产资源的找矿潜力越来越小。由于我省有色金属矿产资源总体勘查深度大多在300m以浅,深部找矿还有较大潜力。近几年,在小秦岭、熊耳山及豫西铝土矿区等地现有矿山深部进行的勘查活动,均取得了明显的进展,加强深部勘查已成为不可回避的问题。
二、我省重要有色金属成矿区带的深部找矿潜力
科学研究和近年来的找矿实践表明,我省重要有色成矿区带还有很大的找矿潜力,特别是深部找矿潜力巨大。①就铝土矿来说,我省浅表矿产资源潜力已经不大了,但300~1000m深度铝土矿仍有很大潜力,这些地区主要位于现有煤矿开采区之下或其他覆盖区。②对金银及铅锌矿来说,我省位于中国东部中生代成矿域,内生金属成矿强度大,剥蚀深度适中,深部找矿潜力大,在小秦岭、熊耳山、崤山、卢氏—栾川一线及北秦岭一带均有较大潜力。③钼矿资源是我省的优势资源,在华北地块南缘具有非常优越的成矿条件,近几年的找矿工作取得了巨大的成绩,也发现了新的类型,找矿工作仍大有可为。
近来的研究也表明,我省华北地块南缘及北秦岭地区的不同矿种、不同类型的中生代内生金属矿产具有成因联系,在区域上构成一个成矿系列,这对找矿工作具有指导意义。
三、影响深部找矿工作的主要因素
对我省多数有色金属矿产来说,加强深部找矿是今后的主攻方向。但深部找矿面临着诸多挑战,对此必须有清醒的认识。据统计,发现并探明一个矿床平均需要约19年,约1/3的矿床是经过20年以上的时断时续的勘查才获得成功的。由于深部的不可预测性,深部找矿不确定因素多、技术难度大,找矿风险大,找矿成本明显增高,因此,往往需要长时间、大投入的反复探索,才能取得找矿效果。
笔者认为,影响我省深部找矿工作的主要因素包括以下几个方面:
(1)成本因素。深部勘查需要大量的深部工程,不论是钻探还是坑探,深部工程的费用均较大,需要充足的资金保障。
(2)技术因素及找矿风险。由于深部勘查成本高,因此,在施工工程的布设方面,不管是矿山企业,还是地勘单位,往往都很慎重。由于成矿作用本身的不均性和找矿工作的风险性,即使我们使用了地质、物探、化探及遥感等综合方法,对矿区进行了认真的研究,仍不能保证矿产勘查的成功。
(3)矿床类型因素。除铝土矿外,我省内生金属矿产脉形矿体众多,特别是薄脉形矿体。在不少矿化集中区,由于矿化的不连续性和含矿系数不高,钻探找矿的效果受到很大影响。
(4)人因素。目前我省高水平的找矿专家非常紧缺,同时,由于受体制、机制的影响,找矿专家的积极性也未充分调动起来,这也是影响找矿效果的重要因素。俗话说,找矿三件宝:“有人、有钱、运气好”。充分调动找矿人员的积极性是至关重要的。
除此之外,我们在成矿理论和成矿模式的创新方面、深部勘查技术的突破等方面都还有待加强。总之,只有坚定信念,持之以恒,百折不挠,才能取得最终胜利。
四、加强有色金属矿产深部找矿工作的建议
(1)建立多渠道深部找矿投入机制。以省级财政支持为主体,矿山企业、地质勘查单位及其他社会出资人共同出资开展深部找矿的资金投入机制。重点利用省矿业权价款地质找矿专项资金,在重点成矿区带安排重点铝土矿、金、银、钼、铅、锌等有色金属矿矿种勘查项目同时积极争取中央各类勘查资金支持,特别是中央地质勘查基金(周转金)、全国危机矿山接替资源找矿等中央财政专项资金。要明确政府财政资金支持地质勘查的主要目的不是投入资金的回收和利润回报,而是形成资源储备,提高全社会的资源保障能力。
(2)提高深部找矿科技水平。我省将加大深部找矿的科技投入,集中力量组织科技攻关,研究解决重点矿种、重点成矿区带的深部找矿问题,大力推进成矿理论、找矿方法和勘探关键技术的自主创新与推广应用。
(3)加强深部找矿项目管理。加强对专项资金使用情况和项目执行情况的监督管理,建立项目管理的约束机制和项目监理制度,实施对深部找矿项目的全过程监管。
(4)发挥公益性矿产地质调查成果的作用,使公益性地质成果让全社会共享。国家和省级财政在大中比例尺(特别是五万分之一)矿产调查方面投入了大量经费,但这些成果目前还主要由项目承担单位享用,基本上没有发挥公益性成果的“公益”作用,这对加强地质找矿是十分不利的。
(5)发挥我省各勘查局的作用。目前地勘队伍仍是深部找矿的主体,因为各勘查局在长期的工作中形成了找矿地区和矿种等方面的专业分工,有各自的资料和人才优势,要发挥各自特长,形成分工合理、优势互补的格局。
张录星
(河南省有色金属地质矿产局)
2008年起,新一届党组提出了“突出主业,拓宽实业,发展辅业,致富家业”的工作思路,主业进一步明确为地质勘查业。突出主业不仅是我局自身生存发展的需要,也是省委、省政府的要求。突出主业实现地质找矿的重大突破、创造出有宏观影响的重大成果,是解决河南社会经济发展资源瓶颈制约的一项迫切任务,也是立局之本。
《国务院关于加强地质工作的决定》指出,加强地质工作的基本原则是:“坚持立足国内、适度超前、突出重点、完善体制、依靠科技。充分挖掘国内资源潜力,加大找矿力度,提高资源供给能力和保障程度。面向社会需求,搞好统筹规划,超前部署和开展地质勘查。集中力量加强矿产资源勘查,突出重点矿种和重点成矿区带勘查工作,增加资源地质储量。”国土资源部自2009年4月起,在全系统部署开展的“地质找矿、改革发展”大讨论,既是应对当前金融危机、矿业衰退的有力举措,又是统一思想、实现地质找矿重大突破,推动地勘单位改革发展的长久之策。
根据省国土资源厅“推进整装勘查,加强深部找矿”的工作部署,从我局地质找矿勘查历史地域与技术优势考虑,提出推进河南有色地矿局“整装勘查与深部找矿”的思考和建议。供参考。
一、整装勘查与深部找矿的由来
受勘查规范的限制,历史上金、银、有色金属矿产勘查多局限于200~300m范围,没有进行深部地质找矿勘查工作。因此,新一轮地质勘查工作要突出重点,在以往勘查矿区的深部展开。
受前一时期矿业热的影响,矿业权设置没有按矿区、矿体的自然规律,人为切割,分布零乱。因此,新一轮地质勘查工作要整合矿权,整装勘查。唯此,才能实现地质找矿的重大突破。整装勘查与深部找矿应运而生,这是近几年才提出的概念。那么,整装勘查的范围应该有多大?深部找矿的深度应该有多深?没有明确的答案。应当从矿床与地质勘查的本来定义来规范。
关于整装勘查的范围,还有很多的争论。我个人认为,从争取投入、提高找矿成功率方面考虑,面积应大一些,但必须在两个方面有明确的意识:
一是要有勘查开发基地建设的意识,勘查开发基地是地勘单位长期生存发展的关键所在。地质找矿高风险、高投入、长周期,成功率低。无论是矿业热导致的市场膨胀,还是政府的投资推动,都没有改变这种“二高一长一低”的状况。如果找矿成功率只有3%~5%,就意味着若仅以找矿勘查为生,地勘单位可能80%要垮掉。
找矿的外部环境并不宽松,国务院〔1999〕37号文落实不到位,各行各业都有自己的利益取向,行业内部竞争亦相当激烈。不可能形成类似电信、石油等行业的垄断地位。因此,地勘单位必须有自己的长期的勘查开发基地,提前为进入2020年做好准备。
二是要有在实践中“提高勘查境界”的意识。就单位而言,提高勘查境界是在有限部位获取足够大的资源量,是提高找矿成功率,降低勘查成本的成功策略。
就个人而言,有3种境界:①初级境界,从书本出发,只会由浅入深、由表及里②中级境界,按规范行事,按部就班、循规蹈矩③高级境界,正确地发现和认识地质异常,创造性地开展工作。真正的地质找矿勘查专家应该坚持野外工作,积累经历,感悟地质,创造经验,提高境界。一定要努力通过勘查工作,形成我局在某些地域、某些矿种、某种手段、某种机制等方面在省内,甚至国内的最强音。
矿床是地表或地壳里由同一地质作用形成的并在现有的条件下可以开采和利用的矿物的集合体。可以是单一矿体,也可以是多个矿体的组合。故勘查手段应是在当前可以开采的范围或适度超前。地质找矿勘查是于相对狭小的独立地质单元内开展的找矿活动。无数的勘查研究实践表明,世界级的大型、超大型矿床形成的时间域及三维空间范围是有限的,有着显著的局限性。找矿勘查的最高境界是在找矿勘查区内,判别有限的工作范围并找到存在着的、足够大的工业矿体。
据此,整装勘查的范围应该是相对狭小的独立地质单元,目前没有明确的定义范围,可以理解为我局以往强调的勘查开发基地。深部找矿的深度应该是现有的条件下可以开采的深度。省国土资源厅规定煤矿勘查深度1500m铝土矿勘查深度700m其他金属矿床勘查深度2000m。我们认为:地质找矿重大突破的关键还是在相对较小的范围内找到相对大的、多的资源量。矿床勘查深度还应以矿体的规模、质量确定,规模大、质量好的矿体勘查深度可以大一些。以铝土矿为例,10km2范围内获取1亿t铝土矿资源储量和100km2范围内获取1亿t铝土矿资源储量相比,显然前者即是铝土矿地质找矿的重大突破。因此,必须强调在有限勘查面积内的重大突破,只有如此,才能降低勘查成本,提高找矿效率,才是成功的勘查活动,才会真正的重大突破。
从某种意义上说,整装勘查与深部找矿不仅有利于实现地质找矿的重大突破,也有利于争取勘查投入、提高找矿成功率。从我局的实际出发,必须进一步强化“勘查开发基地建设”的观念,进一步强化“立足于、立意于找大矿”的观念,进一步强化“实施重大找矿勘查专项”的观念,进一步强化“在实践中提高勘查境界”的观念。
二、整装勘查与深部找矿的指导原则、技术路线和区域选择
以科学发展观为指导,紧紧围绕河南省经济社会发展对资源的需求,充分发挥我局历史形成的地域与专业技术优势,部署开展新一轮的整装勘查与深部找矿工作。
(一)基本原则
———统筹规划,适度集中:根据发展对资源的需要,形成大、中型矿床地质条件的可能,根据我局地域与技术优势,统筹规划一批重要成矿区带和矿集区。新选择登记工作区要向重要成矿区带、矿集区集中,并突出主要矿种。新勘查区域登记,绝不仅仅是拿到几个勘查证,有多少面积,更重要的是区域的选择。选区工作做得好,勘查成本低,周期短,易于出重大找矿成果。省内争取勘查工作区要向我局历史上找矿成果显著的地域集中,突出特色技术。这些地区理论研究多,思考时间长,新一轮勘查起点高,实现重大突破的可能性最大。强调统筹规划,适度集中,其前提是对以往成果的再研究,对前人思考的再思考,对勘查手段的再优化。其组织形式是整合力量,形成合力。面对的最大问题是区域选择和项目争取。
———注重结合、强化支撑:地质勘查是一项高投入的系统工程,要注重勘查生产与地质科研的结合。地质理论靠勘查实践去验证,勘查实践靠理论研究去深化、总结并指导下一步勘查工作。注重勘查过程中的科研工作,更能发挥勘查项目的资金优势,形成真正意义上的地质理论技术,强化地质科技支撑作用。地质找矿是一项富有创意的思维过程,要注重勘查专家与勘查项目的结合。勘查专家靠勘查项目去体现价值,勘查项目靠勘查专家去优化流程。注重专家与项目的结合,要善选专家,充分发挥勘查专家对特定地域、特定矿种的经验和创新性思维,强化地质专家支撑作用。注重两个结合,能够真正发挥项目、资金、技术、人才组合优势。需要做到的是,变勘查科研的软任务为硬指标、变勘查项目的专家务虚为专实结合。
———突出重点、建设基地:整装勘查与深部找矿项目的选择要突出重点矿种和重点地区。重点矿种是我国、我省经济社会发展急需的矿种,是国内、省内成矿地质环境中短缺的矿种或省内的优势矿种重点地区是可以长期进行地质勘查及后续开发的地区,是一个不会因某一点的找矿失败而影响全局的地区,即是勘查开发基地。勘查开发基地建设强调勘查的持续,强调后续的开发,强调当前的经济意义,强调集中力量重点投入。境外勘查开发基地选择要突出成矿背景、开发条件、政治环境三要素,充分考虑未来自己的开发。省内勘查开发基地选择主要是我局以往勘查矿区的深部与周边,充分考虑如何创造出有宏观影响的重大成果,为已建矿山企业服务,为国家资源战略储备服务。
(二)技术路线
“走出去”开展境外找矿、省内深部找矿,不同的地区、不同的矿种、不同的矿床类型,等等,应有不同的技术思路,尤其是熟悉的地区与不熟悉的地区,其找矿的技术路线应有区别,必须从实际出发。
1.“走出去”开展境外找矿技术路线
原则上分5步开展:
第一步,多种资料的系统收集了解。地质类:地质背景、典型矿床、矿床类型、各类比例尺地质图、成果报告、航片、卫片等经济政治类:税务、环保、矿业权等政策法规可行性研究类:人文环境、交通、电力、开发条件等。
第二步,选定区域。以地质学家、经济学家、法律学家的独到眼光,开展分析与研究,筛选出可供进一步进行找矿勘查的区带(国家)和可能的工作区域。
第三步,找出问题。对选取区域的勘查开发前景,用相关基本成矿理论、邻近典型矿床、以往勘查开发经验进行多方位、反复的类比粗估。为真正“走出去”实地考察列出分门别类的各种问题及各种问题相互之间可能的关联。
第四步,选定矿带内相邻典型矿床类比因子并类比于工作区。了解业已探明并正开发着的典型矿床,研究前人在该区形成的理论与勘查成果,以形成两个方面的明晰认识:一方面,从勘查的角度,寻找典型矿床的成矿地质环境、控矿地质因素、成矿地质异常、物化探异常特征、矿体地质特征等类比因子。另一方面,以“事后诸葛亮”的眼光,批判性地寻找总结发现勘查该类矿床的有效手段与手段组合。类比只能从勘查的角度切入,在类比条件的寻找中,切忌被形形色色高深的、现代的成矿理论所束缚,从而忘掉所思、所见,忘掉自我。
第五步,以地质异常(矿)为中心,简化找矿勘查工作程序。首先要识别各类地质异常,明确引起异常的原因。分析判别异常在漫长地质历史时期,尤其是成矿时期的表现形式,推测矿体与地质异常生成与赋存关系。选取适宜的勘查手段和手段组合开展工作。
2.省内深部找矿技术路线
首先是系统收集研究以往取得重大找矿突破地区的勘查与科研资料,预测开展深部找矿的可能与希望。争取与上部矿业权人达成一致,共同向主管部门申请设立重大找矿专项。
召集专家,尤其是在区内工作过的专家,分析以往勘查工作思路、以往勘查的经验与教训,研讨并提出区内深部找矿的思路和区段,选取勘查手段和手段组合。强调反复与比较,要明确成矿地质异常的特征与组合形式。
第三是选取有效的勘查手段进行验证。一经与预测取得一致,即合理部署,扩大成果。反之,再总结、再研究、再验证。
合理推断,大胆验证,敢于冒险,是实现地质找矿重大突破的思想基础。
(三)区域选择
我局目前宜重点布局的地区和矿种如下:
1.省内
(1)铝土矿:我省铝土矿含矿岩系面积约15000km2,我们已圈出26块、约200km2的重点找矿范围,争取完成4亿~6亿t铝土矿资源储量。铝土矿勘查的问题,主要是煤炭企业的意见,我们应争取与煤矿企业达成共识,提前进入。事实上,我们必须努力争取在代嵋寨隆起和嵩山隆起的周边、背孜隆起的两翼约50~100km2范围内设立一批勘查项目,争取完成2亿~3亿t铝土矿资源储量。具体是:①新安石寺—北冶地区煤矿区下部②宜阳一带煤矿区下部③禹县文殊—磨街一带掩埋区④陕县支建—菜凹中深部找矿区、渑池县坻坞—段村—雷沟—洪阳中深部找矿区、渑池县曹窑—贾家凹—礼庄寨中深部找矿区、偃师县偏桥—焦村中深部找矿区、偃师县孙坡—夹沟—参店中深部找矿区、禹州市神后—鸿畅中深部找矿区、宝丰张扒桥—大营一带煤矿区下部,宜应努力争取成为我局铝土矿整装勘查与深部找矿地区。
(2)铁矿:舞阳地区深部沉积变质岩型铁矿、安林地区深部矽卡岩型铁矿、商丘—永城地区航磁异常区。
(3)金、银、多金属矿:熊耳山区金银多金属矿,包括祁雨沟—公峪地区、小池沟—青岗坪—陆园沟地区、范庄—沙沟地区(范庄、铁炉坪、龙门店、蒿坪沟、小南沟—龙王庙等)、粟子沟—潭玉沟地区崤山区金银多金属矿,包括葫芦峪、大方山伏牛山区,包括贯沟、苇湖—韭菜沟、水硐岭等。
(4)钼矿:秋树湾深部、蒿县脉型钼矿区等。
(5)能源矿产勘查项目。
省内已列或争取列入的勘查项目,都要尽可能地扩大范围,实现整装勘查。
2.省外
(1)云南永德地区锡矿。
(2)内蒙古阿巴嘎地区。
(3)其他地质勘查登记区要向《全国地质勘查规划》公布的重点地区集中。已在重点区域的勘查登记项目,要加大力度,争取早出成果。
3.境外
(1)智利安第斯铜成矿带。
(2)非洲赞比亚、刚果(金)中非铜钴成矿带。
(3)境外其他找矿工作都要向重要成矿区带集中。
三、实现地质找矿重大突破的关键技术问题
今后一个时期,我局地质找矿勘查工作将面对我们不熟悉的新区域,面对找矿难度更大的深部区域,实现地质找矿重大突破必须在找矿关键技术的引进、吸收、创新等方面首先取得进展。
(一)成矿地质异常识别技术
矿是有用元素的异常堆积。其外在表现形式是成矿地质背景场、地球物理背景场、地球化学背景场基础上的成矿异常。从找矿勘查的角度看,有异常不一定有矿,但有矿一定有不同尺度、不同类型的异常,尤其是各式各样的组合异常。找矿,首先要找出成矿地质背景场上的成矿地质异常———沉积地层及沉积相的变化,岩体及岩相的变化,变质及变质相的变化,构造与构造组合的变化,火山及火山机构的变化,上述两种或多种变化的组合。地质体的变化,尤其是巨大的变化即是异常。地质异常是矿体的最直接、最可能的外在表现形式。有异常才有深入开展地质工作的基础,才有布置其他各种找矿手段的前提。
要确定地质异常是否成矿,就要会用类比方法。界定类比边界———时间边界和空间边界明确类比条件———同一地质事件、同一矿床类型细化类比内容———沉积矿床、热液矿床、矽卡岩矿床、变质矿床,脉型矿床、层控矿床,等等。另外,不同的矿床有不同的详细类比内容。
类比的难点在于,在肉眼可视的宏观尺度范围内,新生代地层、植被的覆盖等,限制了可视异常(矿)的发现,并且这种发现的难度随时间的推移、随深度增加会越来越大。可能正是这种限制,为类比法找矿,为地质学家的创造性思维提供了广阔的天地。现代遥感技术扩展了人类的视野范围,可以从更广阔的空间去感知地质异常。现代计算机技术强化了人类的判别能力,可以把复杂问题分解为简明扼要的条理。现代遥感技术和现代计算机技术将使地质学家的眼光更为独到,创造性思维更为理性,并符合找矿勘查的客观实际。
地质找矿勘查是一项不断探索、循序渐进,不断总结、逐步完善的过程。必须坚持“注重结合,强化支撑”的地质勘查原则。
(二)大测深、高分辨、抗干扰的物探技术
物探方法可获得地表及深部地质信息,是地质找矿勘查的重要方法和不可缺少的手段,物探方法的科技含量高,勘查成本低,但其探测的物探异常具多解性。当前,除用磁法找磁铁矿和用放射性方法找铀矿外,一般以间接找矿主。
必须注意的是:物探勘查有其基本的应用条件:直接或间接勘查的目标与周围地质体要存在密度、磁性、电性等物理性质方面的明显差异,勘查目标体要有一定规模并在深度上能够探测得到,使用的物探方法能有效地消除干扰因素引起的异常,区分出哪些是勘查目标体的异常。
我局五队、七队曾是行业著名的物探专业队伍,具有很强的技术实力。应结合找矿勘查实际,研究新仪器的性能、施用条件,创造出我局独具特色的、具有独立知识产权的物探技术。
我们强调物探方法与地质方法的结合,强调物探为地质提供信息技术服务,强调物探根据地质再推断的再反复。
(三)复杂地层、特殊条件的多功能钻探技术
钻探是找矿的重要手段,无论地质科学发展到何种程度,深埋地下的矿体都要靠钻探揭露出来。随着地质找矿难度的不断增加,对钻探技术的要求也越来越高,必须加大投入,进行科技攻关,切实解决复杂地层、特殊条件下的多功能钻探技术。煤下铝土矿找矿,要解决煤采空区的钻进技术深部找矿,要解决深孔钻进、矿山采空区和扰动区钻进和坑道内钻进技术地形复杂地区找矿,要解决一位多孔钻进技术,等等。另外,钻机、钻具、钻进工艺、钻孔技术设计、泥浆要求、人员培训都应在统筹考虑之列。
由于地质条件的复杂多样,现代遥感技术、地球化学探矿技术、现代计算机技术都大有用武之地。由于各种技术手段的局限性约束,必须充分强调手段的适宜性和手段的有效组合。
四、实现地质找矿重大突破的有效组织形式
有效的组织形式是实现地质找矿重大突破的关键环节,可分为宏观战略组织层面和基础技术支撑层面。两者互为依存,共为一体。
(一)宏观战略组织形式
无论“走出去”开展境外找矿,还是老矿区外围和深部找矿,都是新时期地质勘查工作的重大转折,面临众多的矛盾和问题。不是一个地勘单位、少数技术人员可以承担、能够有资金支持的。因此,需要统筹进行区域规划,突出重点开展勘查工作需要联合各种技术力量,进行集团化作战需要选择大型企业跟进,提供有效的资金支持和保证。“区域规划、集团作战、大企业跟进”是新时期“整装勘查、深部找矿”的有效宏观战略组织形式。
历史上,我们曾经组织过多次的大规模勘查会战,短期内集中了大量的人力、物力、财力统一部署、集中勘查。由于没有企业的跟进,勘查地质成果远离市场,成为呆矿。强调大企业跟进,是使勘查成果直面矿业市场,获取最大的经济效益。
集团作战不仅是地勘部门自身单位之间、技术专业之间的联合作战,更是地勘单位和科研单位、大专院校、大型企业之间的联合,是市场经济条件下的利益联盟,是各自优势的互补。
(二)基础技术支撑组织形式
从技术角度看,实现地质找矿突破的关键是建立符合局情的技术支撑体系,通过技术支撑体系的有效运转,实现找矿勘查的持续、平稳发展与重大突破。技术支撑体系建设宜着力于以下3个方面。
(1)调整组织结构,加强技术中心建设,培养造就一批领军人物。以批准组建的“河南省有色金属矿产探测工程技术中心”和将要组建的“有色金属深部找矿重点实验室”为载体,集结一批中青年地质人才,勾通地质勘查单位与地质科研院校、机构的联系,强化勘查生产与地质科研的结合,培养造就一批领军人物,并为领军人物提供创业的舞台。
(2)建立实现地质专家与地质找矿勘查项目结合的平台。在全局层面上,要有加强地质找矿的宏观布局、野外指导与综合研究职能平台。要建立地质专家档案信息库,有明确的结合要素条件,有明确目标要求,真正实施地质专家与地质找矿勘查项目的结合。从全局发展的战略高度进行宏观布局,对局属重大地勘项目实施专家结合,有助于梳理思路、减少失误、快出成果、持续发展。关键是这个平台应当是实际的,而非形式的是与找矿勘查工作紧密结合的,而非夸夸其谈的。
(3)优化物探队伍、打造核心技术。高精度、大延伸、有特色的物理探矿技术是深化地质认识,开展深部找矿、快速找矿的重要手段。历史上,我局五队、七队曾是综合物化探队伍,有着辉煌的历史。由于人员、设备、体制等诸多方面的原因,曾经辉煌的队伍落伍了,目前少有与人竞争的真正的核心技术。优化物探队伍、整合人员、装备,打造出适宜的、自主创新的核心技术是构建我局技术支撑体系的重要一环。优化的物探队伍应当是一机构精干、设备先进、有地质思路的地物化人员合理搭配、有领军人物。一定要有自己的领军人物、找矿勘查专家,一定要珍惜、利用、保护好自己的领军人物和找矿勘查专家。
新时期找矿地质勘查有新的难点问题,有新的关键技术问题,需要有效的勘查组织。“整装勘查、深部找矿”是实现地质找矿重大突破的途径之一,需要广大地质勘查工作者发挥自己的聪明才智,学习理论、实践勘查、感悟地质、提高境界需要领导者深谋远虑、统筹规划、有效组织、正确指挥。河南有色地矿局地质找矿勘查事业一定会推向新高度,一定能实现地质找矿的新突破,创造出有宏观影响的重大成果。