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大地质时代的“找矿宝典”

来源:国土资源部    发布时间:2016-07-13 15:18:54

  勘查区找矿预测理论与方法,便是以国土资源部原副总工程师、中国地质调查局原局长叶天竺为首的科研团队,在专项实施过程中,从一次次与找矿难题作斗争的实践中逐渐建立并发展完善起来的。

  在勘查程度极高的老矿山寻找接替资源,难度远远大于在地质工作空白区找浅表矿,难题主要集中于这样两种情况:

  一种是理论上比较乐观,推测有矿,但怎么也找不到。或者是成矿地质条件十分有利,也有物探、化探异常,但是经地表及深部工程揭露仅见零星工业矿体;或者是地表有大规模蚀变,有物探异常,但经少量钻孔验证已达推断深度却未见矿体。那么,到底有没有矿?矿在哪里?迫切需要知道。

  另一种是矿山探明矿体已经采空,需要在已知矿体深部延伸找矿。问题也很多:深部是否还有矿体?向下延伸矿体断断续续,能否找到矿体?矿体遇到断层后不知去向,如何进一步追索?

  这些具有相当普遍性的找矿难题,横亘在许多资源频临枯竭的老矿山面前,迈不过去,就是矿山倒闭、大量人员失业等一系列经济社会问题,迈过去,则是枯木逢春、柳暗花明,带给矿山乃至当地经济一片生机。

  重大的社会责任和对科技理论创新的渴求,使叶天竺等地质专家全身心地投入老矿山接替资源找矿工作,他们意识到:找矿预测是通过研究已知的全部信息去推测未知矿体的存在,要求思路准确、方法对路,究根结底还是在于思想方法。

  正是基于这样的认识,他们在总结我国几十年来矿床学研究、找矿勘查学及矿产勘查实践理论成果的基础上,依托专项实施的230个勘查项目,通过宏观到微观各类数据的获取,针对129个典型矿床中重复出现的地质事实进行了探索,在大量的勘查实践中寻找规律,最终创新性地提出了“三位一体”勘查区找矿预测理论与方法。

  如今,这一大比例尺找矿预测理论方法,已经在危机矿山找矿专项和之后找矿突破战略行动中设置的老矿山深部和外围找矿计划项目中,展现出令人惊叹的生命力,特别是在胶东金矿、红透山铜矿、大厂铅锌矿、邓格庄金矿、石禄铁矿等多个矿山的找矿突破中起到了直接作用,作出了重大贡献。其中的硅钙岩性界面成矿理论,更是成功用于湖南康家湾铅锌矿、江苏栖霞山铅锌矿、西藏亚归拉铅锌矿、西藏蒙亚阿铅锌矿、西藏甲玛铜铅锌多金属矿、浙江银山银矿、新疆彩霞山铅锌矿、广东玉水铜矿、黑龙江弓棚子铜多金属矿、安徽桃冲铁矿、浙江漓渚铁矿、福建洛阳铁矿、福建马坑铁矿等,得到了业内的普遍认可和推广。

  构建25种主要矿床类型,有效降低找矿预测的不确定性

  在成果鉴定会上,院士专家对该理论提出的勘查区找矿预测地质模型构建方法,表现出了较多关注。

  他们认为,“三位一体”理论的深度融合,最终要通过对矿化样式三维空间结构的精细刻画,即勘查区的找矿预测地质模型来体现,而该理论所构建的25种主要矿床类型的“三位一体”找矿预测地质模型,如,砂岩型铀矿床、热水沉积型铅锌矿床、碳酸盐岩容矿的层控型铅锌矿床、海相火山岩型铜铅锌矿床、陆相火山岩型铁矿床、陆相火山热液型铜金多金属矿床、斑岩型铜矿床、斑岩型钼矿床、接触交代型铁铜矿床、高温岩浆热液型钨锡矿床、沉积变质型铁矿床等,都具有很强的实践性,对找矿工作具有重要的指导意义。

  实践是检验找矿预测成败的重要标准。

  在找矿难度大、40年久攻不破的四川省会理县拉拉铜矿,研究人员通过开展地质测量和可控源音频大地测深等方法手段,填制了火山建造—构造图,建立了适用于火山沉积变质型铜矿床的勘查区找矿模型。经钻探验证,揭露两条较大的铜矿体,新增铜资源量61.36万吨,达到大型矿床规模,延长矿山服务年限20年,稳定职工就业近千人。

  在河南省桐柏县老湾金矿,研究人员在以往工作基础上,加强矿体分布规律和侧伏规律的研究,建立了岩浆热液型金矿床的找矿预测地质模型,经找矿预测和工程验证,取得了很好找矿效果:新增金资源量32.8吨,延长矿山服务年限约44年,稳定职工就业人数1200人。

  在内蒙古克什克腾旗维拉斯托铜锌多金属矿,研究人员基于斑岩型锡多金属矿床找矿预测地质模型的建立,重点对矿业权西北部激电异常区DJ1-1进行验证,新发现一个大型锡多金属矿,打破了长久以来我国北方锡矿找矿的僵局,初步形成一个新的锡矿资源基地。

  在云南省澜沧县澜沧铅矿,科研人员对矿床进行了详细的研究和解剖,不仅在西部成矿预测区深部圈出17个矿体,而且在深部隐伏花岗斑岩体内外接触带新发现了一处斑岩型钼(铜)矿床,预测钼资源量达47.80万吨,规模为超大型,及时缓解了矿山迫在眉睫的资源危机问题。

  一个又一个的找矿成功实例以及衍生出的巨大经济社会效益告诉人们,勘查区找矿预测理论与方法经受住了实践的考验,大大降低了固体矿产大比例尺找矿预测的不确定性,提高了预测的成功率,使矿产预测更加科学和准确。

  如今,“三位一体”理论成果已在全国危机矿山接替资源找矿、老矿山深部和外围找矿、整装勘查等找矿实践中取得显著成效。据统计,2004年到2015年,以此理论为指导共实施了398个找矿项目,其中新增大型矿山62个,中型117个,数百个资源频临枯竭的老矿山走出困境,重获生机。

  出版理论成果专著,为大比例尺找矿提供“实战秘籍”

  会上,在成果鉴定委员会每一位专家面前,都摆放着一本厚重的《勘查区找矿预测理论与方法》,而这,还只是这一理论成果专著的《总论》,另一本《各论》也已成稿,即将付梓。

  对于这套专著,领衔编著者叶天竺告诉记者,它的编撰与出版,是老矿山找矿地质科技团队从技术方法层面对全国危机矿山接替资源找矿专项巨大成果的理论总结,也是对《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要(2004—2010年)》中规定的“开展矿山资源潜力调查、实施危机矿山接替资源找矿勘查、总结大比例尺找矿预测理论和方法”三项任务的落实,其主要目标是促进理论建设,在全面总结提炼的基础上,推动这种适用于勘查区特别是老矿山深部矿、隐伏矿的大比例尺找矿预测理论方法走向成熟和完善。

  无疑,这是一项规模浩大的系统工程。

  从2009年开始,负责完成该项工作的中国地质调查局发展研究中心(国土资源部矿产勘查技术指导中心)便组建了相关研究团队,以叶天竺为总指挥,集合了国内各个相关科研院所、大专院校、地勘单位、矿山企业中奋战在基础地质、矿产地质、物化探等领域的百余位中青年研究人员,边研究、边应用、边总结、边检验,付出了大量心血和汗水,以及长达六年的时光。

  2009年,基于此前的多年实践,初步形成完整的学术思路,并且在此基础上形成了编写提纲;2009~2012年,组织国内20多位知名矿床学家,按照学术思路选择129个典型矿床对常见的13种矿床类型开展了专题调研和研究工作;2013~2014年,正式开展《勘查区找矿预测理论和方法》总论和各论编写工作,完成初稿,并于2014年12月正式出版《总论》。

  为了更好地将这一理论与方法直接应用于找矿预测和深部找矿,国土资源部矿产勘查技术指导中心正在向地勘单位、矿山企业、科研院所等相关单位和一线的矿产勘查技术人员免费赠送《勘查区找矿预测理论与方法(总论)》,目前已发放1.6万册。

  其实,在一线矿产勘查人员的强烈呼吁下,有关勘查区找矿预测理论与方法的培训和讲座早已形成制度。近几年,国土资源部矿产勘查技术指导中心结合国土资源公益性行业科研专项、老矿山深部和外围找矿计划项目、典型矿集区潜力评价示范项目、整装勘查关键基础地质研究项目等,在全国范围内分期分批组织了数十场技术方法的培训和找矿实例的宣讲,全面普及“勘查区找矿预测理论与方法”。据中心老矿山处处长庞振山介绍,仅今年就培训了17次,近2000人从中受益。

  鉴定会上,鉴定委员会在充分肯定其原创性、科学性、实践性等诸多价值的同时,也指出了这一理论一些有待完善的地方。他们认为,我国找矿工作的难度将越来越大,寻找深部和隐伏找矿将随着时间推移越来越成为主流,因此更需要科研人员关注对该理论的进一步深化,在今后的系统研究和找矿实践中继续探索、讨论,使之更加成熟。他们还建议,应该在更广范围内大力推广这一成果,在系列成果专著的基础上,编写简化版便携式“勘查区找矿预测理论与方法”指导手册,方便野外地质人员使用。

  来自鉴定委员会的深刻剖析和悉心指导,也从另一个侧面显现出院士专家们对这一理论的首肯。“勘查区找矿预测理论方法体系,是我国近十年来危机矿山深部找矿一系列实际工作的总结,丰富和发展了我国找矿勘查学理论和方法,在找矿实践中取得了显著成果,从理论到实践都有很强的指导意义,体现了较高的水平,‘国际领先’当之无愧。”中国工程院院士陈毓川代表鉴定委员会为该项成果的鉴定欣然作结。

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