论文部分内容阅读
[摘要]随着我国经济建设进程的加快,尤其是工业化的进一步发展,矿产资源的短缺已经成为了目前制约我国经济发展的关键因素,如何提高矿产资源的数量和矿产的质量已经成为目前采矿面临的主要问题。在此背景下,进行深部找矿,提高矿产资源的开采量显得尤为重要。本文主要分析了深部找矿存在的问题及方法。
[关键词]深部找矿 基本思路 方法
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-11-24-2
早在20 世纪90 年代就有专家预测,如果将勘查评价深度延伸到地下2 000 m,我国金属矿储量可能翻一翻。最近,在对全国565 座大中型矿山进行的初步调查中显示,其中192 座具有资源潜力,占调查矿山的34%,预测可能找到大型规模矿床的有51 座,中型规模的96 座,有39 座有望取得重大找矿突破。上述估计仅局限在已知矿山深部和外围,如果考虑到我国还有大面积浅覆盖区,可以预见深部找矿前景一片光明。
目前,深部找矿面临着成矿理论、成矿模式、成矿系列、矿化信息等各方面因素制约,新的矿床成因理论和认识不断出现,如深部流体( 成矿) 作用理论、矿床成矿系列理论、矿床模式理论、地质力学理论、地质异常理论、成矿系统理论、地球化学块体理论等对深部找矿突破具有指导性作用。因此,通过矿床地质综合研究,对深部成矿规律的准确认识、合理的找矿思路( 战略) ,提出合理的找矿方法,才能大幅度地降低成本,降低找矿风险。
1深部找矿和浅部找矿存在的差异
随着找矿工作由浅部向深部转变,找矿工作在勘查目标、工作方法、勘查技术要求等方面存在着巨大的差距( 见表1),这些差距使得现有的地质理论、勘查技术及投资决策上面临着严峻的挑战。
2深部找矿方法
2.1深部找矿的基本思路
深部找矿,还是地表找矿,都离不开以成矿模式( 规律) 、矿化信息和勘查技术三大要素。通过地质研究,确立成矿模式、明确深部找矿目标是开展深部找矿的前提,获得深部矿化信息、确定矿体的形态和深度是深部找矿的途径。因此,深部找矿基本思路主要有: 根据已知矿床含矿地层或控矿构造向深部延伸进行找矿; 通过成矿模式、综合信息模式的类比,对已知矿床的外围深部及类似成矿模式异常区域进行找矿; 通过成矿系统分析,综合探测、地质填图,查明成矿系统分布,优选深部成矿靶区进行勘查钻探验证。
(1)实例类比分析—牛时力矿段为例
牛时力矿段找矿前景快速评价是深部找矿前景评价的典型代表,也是找矿工作中时常遇到的一种情况。
位于粤西北湛江市境内的庞西垌金银矿床是国内发现的大型银金矿床之一。矿床的产出受区域性的庞西垌-金山断裂带控制,因此矿质具体表现为:矿床(体)都严格受同一条断裂构造控制,矿床(体)空间上具有似等距性产出分布的特征,矿床地层岩性及围岩蚀变种类相同,矿化类型都为受断裂破碎带控制的构造蚀变岩型等。在2003年广东某地勘单位承担了庞西垌银金矿床外围的牛时力矿段(庞西垌-金山断裂带西南端)的普查找矿工作,该地勘单位承担此任务后,对勘查区内是否存在有任务书中拟提交的银、金资源量存在争议。
针对案例中找矿快速评价方法的选择上,结合矿段情况可以选用类比法, 具体方法如下,取各个矿区内已知矿床的工业储量(Q)代表矿床的规模,取各个矿区内的控矿断裂带地表延伸长度(L)代表断裂带的规模,将二者的比值(Q/L),作为各个矿区内控矿断裂带的单位断裂长度含矿量,然后将不同已知矿区单位断裂长度含矿量的平均值近似看作为庞西垌-金山断裂带内的控矿断裂单位含矿量,最后以此类比估算牛时力矿段内断裂带的银、金资源总量,作为待评价地段的理论矿产总量,即成矿规模的大小 。
此外,结合对各个矿区的实地考察发现,与矿带内已知矿区所见蚀变特征相比,牛时力矿段内的蚀变强度显得相对较弱;且现今已有的地表工程和深部工程所见的矿化现象均较弱,特别是深部工程迄今尚未发现工业矿化。因此,综合各方面考虑,认为牛时力矿段真正的找矿潜力将远远小于银234.90 t和金560.70 kg的理论成矿规模。
上述认识经后期勘查施工得到了验证,证明上述评价认识是比较客观的。并且经受了实践的检验。
2.2深部找矿勘查技术方法
我国的矿产勘查技术方法的发展已达到较高水平,勘查技术方法也比较齐全,并进行了多种新方法的探索开发,如地震层析、金属矿反射地震法、航空电磁法、瞬变电磁法、阵列电磁法、电磁波岩性探测仪、地气法、深穿透地球化学方法、成矿矿物学研究等。
2.2.1重力和磁力法深部找矿
重力和磁力测量仍然是基本的方法,也是有效的方法。特别是重力法找矿的应用远未发挥作用。今后找矿,随着矿体埋藏深度加大,矿体引起的异常强度变小,其变化梯度异常更为弱化,要解决二维低缓重磁力异常的近地表浅层地质不均匀性和浅部矿产引起的强噪声和精细反演方法问题。
2.2.2电法深部找矿
电法找矿是通过逐步改变发射机和接收机的频率范围来探测矿产储备,并对其取样分析。当发射机信号一经发出后,接收机会准确跟踪靶向目标,在地质条件比较复杂时依旧有效,其探测深度可以达到1000 m,是目前较为广泛使用的找矿方式。
2.2.3航空物探法
航空物探利用飞机或者卫星等设备,可以大规模、远距离地获取地址信息,涉及的人力比较少,在找矿的过程中能够很好地定向,在大规模的普查方面有一定的优势。
2.2.4地震勘探深部找矿
地震勘探法即勘探的方式采用地震反射技术,运用对岩石和矿物资源的物理特性来进行定位和研究。这种勘探方式利用了反射体的分布进行成像分析,矿产的反射界面会和周围的介质形成几何特征的差异,这些阻抗条件就成为判断矿产的基本依据。 3深部找矿的问题分析
3.1深部找矿技术不够成熟
过去的找矿方式都是对表层矿产和浅层矿产的物探研究,对埋藏深部的矿产很多无法探明。随着科学技术的发展,在成矿理论、成矿模式、综合信息模式、成矿系统研究的成果方面取得了不少进展,深部找矿的地质分析、勘探方式、技术路线分析、操作规范日趋成熟,对矿体分析、施工现场技术、计算机技术、设备研发也在不断发展。但由于多数成矿模式对矿床的预测都是经验式的,勘查技术不够成熟,很多深部找矿工作都在摸索中前行,有成功也有失败。
3.2深部找矿和浅部找矿在理论上存在差异
现有的研究能够在各个相关的领域建立独立的研究系统,但是基本上集中在对浅部矿产的研究上,以对地质信息定量分析为主,定性分析为辅,研究主要是经验式的。这些研究在过去的矿产开发中起到了重要的作用,但对深部矿产的研究和勘探却不太适合。
由于深部矿产和浅部矿产在成矿模式、矿化信息、形成矿产的地质年代等方面并不一定是完全相同的,地质构造理论推论深部构造框架及其演化过程中存在较大的不确定因素,这种差异会导致深部成矿预测的不准确性。
3.3深部找矿面临的技术难题需要逐步加以解决
矿产埋藏越深,地质背景越复杂,矿化的信息就越少,对技术的要求就越高。在对深部矿产进行研究的过程中,需要不断地扩展技术支持的力量,建立起适合深部找矿的科研系统和管理系统。
4结论与建议
深部找矿是现代找矿勘查的重要方向,由于勘查目标和勘查环境的特殊性,深部找矿对地质理论、勘查技术和投资决策有更高的要求。因此,建议深部找矿首先要提高对成矿理论的预测能力; 其次,要发展信息探测技术,重视信息应用和创新;第三,建立长远规划的科学技术投资管理机制; 第四,建立建全地质人才开发和管理体制。加强成矿理论的学习、吸收、发展和创新,建立新一代找矿技术体系,在健全地质人才管理体制下,通过踏实工作,必定能取得找矿突破成果。
参考文献
[1] 叶天竺.金属矿床深部找矿中的地质研究[J].中国地质,2007,34( 5) .
[2] 刘亮明,蔡爱良.深部找矿:地质理论、勘查技术、投资决策的难题及对策[J].地质通报,2009,28(7).
[3] 曹中夫.辽宁省本溪大台沟超大型铁矿[J].地质勘查导报,2009(6).
[4] 翟裕生.中国区域成矿特征及若干值得重视的成矿环境[J]. 中国地质,2003 ,30(4):337 - 342.
[5] 熊靓辉,毛先成,孔德秀,等.金厂峪金矿矿床成矿模式及深部找矿方向预测[J].矿业研究与开发,2006(2).
[6] 张立文.湘西沃溪金锑钨矿床支脉矿体地质特征及找矿远景研究[J].国土资源导刊,2005(3).
[关键词]深部找矿 基本思路 方法
[中图分类号] P624 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-11-24-2
早在20 世纪90 年代就有专家预测,如果将勘查评价深度延伸到地下2 000 m,我国金属矿储量可能翻一翻。最近,在对全国565 座大中型矿山进行的初步调查中显示,其中192 座具有资源潜力,占调查矿山的34%,预测可能找到大型规模矿床的有51 座,中型规模的96 座,有39 座有望取得重大找矿突破。上述估计仅局限在已知矿山深部和外围,如果考虑到我国还有大面积浅覆盖区,可以预见深部找矿前景一片光明。
目前,深部找矿面临着成矿理论、成矿模式、成矿系列、矿化信息等各方面因素制约,新的矿床成因理论和认识不断出现,如深部流体( 成矿) 作用理论、矿床成矿系列理论、矿床模式理论、地质力学理论、地质异常理论、成矿系统理论、地球化学块体理论等对深部找矿突破具有指导性作用。因此,通过矿床地质综合研究,对深部成矿规律的准确认识、合理的找矿思路( 战略) ,提出合理的找矿方法,才能大幅度地降低成本,降低找矿风险。
1深部找矿和浅部找矿存在的差异
随着找矿工作由浅部向深部转变,找矿工作在勘查目标、工作方法、勘查技术要求等方面存在着巨大的差距( 见表1),这些差距使得现有的地质理论、勘查技术及投资决策上面临着严峻的挑战。
2深部找矿方法
2.1深部找矿的基本思路
深部找矿,还是地表找矿,都离不开以成矿模式( 规律) 、矿化信息和勘查技术三大要素。通过地质研究,确立成矿模式、明确深部找矿目标是开展深部找矿的前提,获得深部矿化信息、确定矿体的形态和深度是深部找矿的途径。因此,深部找矿基本思路主要有: 根据已知矿床含矿地层或控矿构造向深部延伸进行找矿; 通过成矿模式、综合信息模式的类比,对已知矿床的外围深部及类似成矿模式异常区域进行找矿; 通过成矿系统分析,综合探测、地质填图,查明成矿系统分布,优选深部成矿靶区进行勘查钻探验证。
(1)实例类比分析—牛时力矿段为例
牛时力矿段找矿前景快速评价是深部找矿前景评价的典型代表,也是找矿工作中时常遇到的一种情况。
位于粤西北湛江市境内的庞西垌金银矿床是国内发现的大型银金矿床之一。矿床的产出受区域性的庞西垌-金山断裂带控制,因此矿质具体表现为:矿床(体)都严格受同一条断裂构造控制,矿床(体)空间上具有似等距性产出分布的特征,矿床地层岩性及围岩蚀变种类相同,矿化类型都为受断裂破碎带控制的构造蚀变岩型等。在2003年广东某地勘单位承担了庞西垌银金矿床外围的牛时力矿段(庞西垌-金山断裂带西南端)的普查找矿工作,该地勘单位承担此任务后,对勘查区内是否存在有任务书中拟提交的银、金资源量存在争议。
针对案例中找矿快速评价方法的选择上,结合矿段情况可以选用类比法, 具体方法如下,取各个矿区内已知矿床的工业储量(Q)代表矿床的规模,取各个矿区内的控矿断裂带地表延伸长度(L)代表断裂带的规模,将二者的比值(Q/L),作为各个矿区内控矿断裂带的单位断裂长度含矿量,然后将不同已知矿区单位断裂长度含矿量的平均值近似看作为庞西垌-金山断裂带内的控矿断裂单位含矿量,最后以此类比估算牛时力矿段内断裂带的银、金资源总量,作为待评价地段的理论矿产总量,即成矿规模的大小 。
此外,结合对各个矿区的实地考察发现,与矿带内已知矿区所见蚀变特征相比,牛时力矿段内的蚀变强度显得相对较弱;且现今已有的地表工程和深部工程所见的矿化现象均较弱,特别是深部工程迄今尚未发现工业矿化。因此,综合各方面考虑,认为牛时力矿段真正的找矿潜力将远远小于银234.90 t和金560.70 kg的理论成矿规模。
上述认识经后期勘查施工得到了验证,证明上述评价认识是比较客观的。并且经受了实践的检验。
2.2深部找矿勘查技术方法
我国的矿产勘查技术方法的发展已达到较高水平,勘查技术方法也比较齐全,并进行了多种新方法的探索开发,如地震层析、金属矿反射地震法、航空电磁法、瞬变电磁法、阵列电磁法、电磁波岩性探测仪、地气法、深穿透地球化学方法、成矿矿物学研究等。
2.2.1重力和磁力法深部找矿
重力和磁力测量仍然是基本的方法,也是有效的方法。特别是重力法找矿的应用远未发挥作用。今后找矿,随着矿体埋藏深度加大,矿体引起的异常强度变小,其变化梯度异常更为弱化,要解决二维低缓重磁力异常的近地表浅层地质不均匀性和浅部矿产引起的强噪声和精细反演方法问题。
2.2.2电法深部找矿
电法找矿是通过逐步改变发射机和接收机的频率范围来探测矿产储备,并对其取样分析。当发射机信号一经发出后,接收机会准确跟踪靶向目标,在地质条件比较复杂时依旧有效,其探测深度可以达到1000 m,是目前较为广泛使用的找矿方式。
2.2.3航空物探法
航空物探利用飞机或者卫星等设备,可以大规模、远距离地获取地址信息,涉及的人力比较少,在找矿的过程中能够很好地定向,在大规模的普查方面有一定的优势。
2.2.4地震勘探深部找矿
地震勘探法即勘探的方式采用地震反射技术,运用对岩石和矿物资源的物理特性来进行定位和研究。这种勘探方式利用了反射体的分布进行成像分析,矿产的反射界面会和周围的介质形成几何特征的差异,这些阻抗条件就成为判断矿产的基本依据。 3深部找矿的问题分析
3.1深部找矿技术不够成熟
过去的找矿方式都是对表层矿产和浅层矿产的物探研究,对埋藏深部的矿产很多无法探明。随着科学技术的发展,在成矿理论、成矿模式、综合信息模式、成矿系统研究的成果方面取得了不少进展,深部找矿的地质分析、勘探方式、技术路线分析、操作规范日趋成熟,对矿体分析、施工现场技术、计算机技术、设备研发也在不断发展。但由于多数成矿模式对矿床的预测都是经验式的,勘查技术不够成熟,很多深部找矿工作都在摸索中前行,有成功也有失败。
3.2深部找矿和浅部找矿在理论上存在差异
现有的研究能够在各个相关的领域建立独立的研究系统,但是基本上集中在对浅部矿产的研究上,以对地质信息定量分析为主,定性分析为辅,研究主要是经验式的。这些研究在过去的矿产开发中起到了重要的作用,但对深部矿产的研究和勘探却不太适合。
由于深部矿产和浅部矿产在成矿模式、矿化信息、形成矿产的地质年代等方面并不一定是完全相同的,地质构造理论推论深部构造框架及其演化过程中存在较大的不确定因素,这种差异会导致深部成矿预测的不准确性。
3.3深部找矿面临的技术难题需要逐步加以解决
矿产埋藏越深,地质背景越复杂,矿化的信息就越少,对技术的要求就越高。在对深部矿产进行研究的过程中,需要不断地扩展技术支持的力量,建立起适合深部找矿的科研系统和管理系统。
4结论与建议
深部找矿是现代找矿勘查的重要方向,由于勘查目标和勘查环境的特殊性,深部找矿对地质理论、勘查技术和投资决策有更高的要求。因此,建议深部找矿首先要提高对成矿理论的预测能力; 其次,要发展信息探测技术,重视信息应用和创新;第三,建立长远规划的科学技术投资管理机制; 第四,建立建全地质人才开发和管理体制。加强成矿理论的学习、吸收、发展和创新,建立新一代找矿技术体系,在健全地质人才管理体制下,通过踏实工作,必定能取得找矿突破成果。
参考文献
[1] 叶天竺.金属矿床深部找矿中的地质研究[J].中国地质,2007,34( 5) .
[2] 刘亮明,蔡爱良.深部找矿:地质理论、勘查技术、投资决策的难题及对策[J].地质通报,2009,28(7).
[3] 曹中夫.辽宁省本溪大台沟超大型铁矿[J].地质勘查导报,2009(6).
[4] 翟裕生.中国区域成矿特征及若干值得重视的成矿环境[J]. 中国地质,2003 ,30(4):337 - 342.
[5] 熊靓辉,毛先成,孔德秀,等.金厂峪金矿矿床成矿模式及深部找矿方向预测[J].矿业研究与开发,2006(2).
[6] 张立文.湘西沃溪金锑钨矿床支脉矿体地质特征及找矿远景研究[J].国土资源导刊,2005(3).