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[找矿技术]地质找矿有“迹”可循

发布时间: 2016-06-22-22-44-42

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地质找矿有“迹”可循 

——访国土资源部找矿突破战略行动专家委员会副主任、技术专家组组长叶天竺


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记者:在上世纪,我国特色的勘查理论方法体系已经初步形成,当时成果也非常突出。您提到矿产勘查学科逐步派生成矿预测学”,这个概念是在什么样的背景下建立起来的?

叶天竺:众所周知,我国先后出现了三次地勘工作的高潮期,上世纪出现了两次。

第一次是上世纪50年代,当时新中国刚刚成立,百废待兴,出现了国民经济建设的第一个高潮,因此也形成了我国地勘工作发展的第一个高潮期。

第二次是文化大革命后,经过十年动乱,在党中央以经济建设为中心的方针指引下,各行各业由恢复到发展,我国地勘工作出现了第二个高潮期。当时,以找矿为中心的口号统帅了整个地勘工作。随着矿产勘查工作的发展,矿产勘查学科得到了快速发展,由开始借鉴前苏联的理论方法体系,到逐步形成我国自身的理论和方法体系。

改革开放后,我们吸收了西方矿产勘查学的大量内容,我国自己创建的矿产勘查学科从基础理论、方法体系等方面进一步成熟,经过近50年的发展,基本形成了一套学科理论和实际工作体系。

然而,随着地表浅部容易发现的矿产资源越来越少,找矿的难度不断加大。尤其是本世纪以来,随着我国经济建设的高速增长,对地下资源的需求越来越大,地勘行业出现了新的情况。一是上世纪五六十年代找到的矿产资源,经过数十年的开发,大部分矿山已查明的资源濒临枯竭,需要寻找接替资源。二是上世纪全国范围内大规模开展地勘工作的区块和项目,当年发现规模型矿床的仅占5%左右,大多数仅仅是发现了工业意义不大的零星矿体。

这两种情况都意味着原来成熟度很高的勘查理论方法体系在很多情况下已经不适应了。

自2004年以来,我们承担了全国“危机矿山接替资源勘查”专项任务,组织开展全国资源枯竭矿山深边部接替资源找矿工作。在开展这项工作之初,我们就对全国2200多个大中型矿山进行了资源潜力调查。经过评估认为,其中有580多个矿山深边部可能还有可观的资源。于是我们开始探索面对矿山深部以及经过工作浅部只发现工业意义不大的零星矿化的深部找矿问题,通过2004年~2014年十年的实践探索、总结、验证,创建了一套新的找矿预测理论方法体系。

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记者:创建这一新的方法体系,经历了怎样的过程?

叶天竺:通过2004~2006年三年危机矿山找矿勘查的实践,我们发现,很多矿床浅部向深部出现了显著的变化,有的矿床深部资源远远大于浅部发现的资源,有的在边部发现了规模巨大的资源。这些新的发现,突破了很多矿床学家原来总结的规律性认识,有的矿区甚至颠覆了上世纪某些成矿理论的认识。

面对这些新发现,我们开始组织进行深入的研究工作,并着手探索这一新的深部矿产勘查方法体系。

通过初步总结,我们于2006年开始形成勘查区找矿预测新的理论和方法的框架性认识,并指导2006年以后的找矿实践。随着230个矿山的深部找矿实践,我们边总结边验证,到2009年,全新的理论方法体系已经初步成型。

不过当时我们认为,新的找矿预测学科的产生需要做进一步的精细研究。自2009年到2012年,我们组织了国内知名:校、科研机构的20多名知名矿床学家,对常见的13种矿床类型、129个典型矿床开展了更加深入细致的专题研究。我们又组织开展了新发现矿床的大量调研工作,基本对本世纪以来新发现的大中型矿床都进行了调研。

同时不得不提的是,随着中国地质调查局老矿山找矿项目的实施,我们又对168个老矿山找矿实践进行验证,这可以说是对已经形成的理论方法体系做了进一步的补充和完善。这一轮实践,更加验证了新的找矿预测理论和方法体系的科学性和有效性。

在此期间,我们又组织了80多场培训讲座,进行大规模的交流和推广,进一步通过全国性的检验,直至将该体系修正完善。

可以说,勘查区找矿预测理论与方法体系的创建是广大地质工作者、矿山企业实践的产物,也是广大矿床学家、研究人员科研成果的结晶,是集体的创造。找矿预测学科是需要验证的学科,其思想方法、宏观观察、微观研究、工作方法等均要求符合基本理论和实践验证。


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记者:应该说,这一理论体系的创建和总结,也是在充分研究前人成果的基础上,吸取国内外相关领域的最新研究成果和国内最新勘查发现的集大成。请问这一体系的特色体现在哪些方面呢?

叶天竺:这一体系的特色主要体现在5个方面。首先,我们根据国外岩石、矿物模拟实验数据,以及成矿作用基础理论、野外地质事实逻辑一致性原则,归纳总结了找矿预测的理论基础,解决了找矿预测的科学基础问题。我们在成矿作用机制、元素迁移和成矿地球化学等10个重大理论问题方面,结合我国大量的矿床地质事实进行了总结,在成矿作用机制、离子电位理论应用、成矿物质沉淀机制、成矿元素分带理论依据等方面提出了理论认识。

其次,我们根据地质作用和成矿作用关系的研究,提出了成矿地质体的概念,解决了找矿预测理论中未知矿体与已知地质体的关系问题,奠定了找矿预测的工作基础。本次研究提出了时、空、物、能综合因素的思想路线,我们把为成矿作用提供能量的地质作用的实物载体命名为成矿地质体。因此,勘查区找矿预测理论与方法体系也可以称为“找矿预测成矿地质体理论和方法体系。

第三,我们把成矿构造和成矿作用结合起来,研究了成矿物质赋存的空间位置,这为找矿预测解决了预测矿体空间位置的途径问题。本次研究把成矿作用形成的成矿物质沉淀的空间位置命名为成矿结构面,突破了传统矿田构造和成矿构造的概念、内涵和研究方法。我们结合成矿物质聚集的驱动力和成矿物质沉淀方式,对成矿构造从成矿作用的角度进行了新的分类、特征描述,并总结了新的研究方法。

第四,我们通过对应用岩石、矿物模拟实验数据和成矿作用基础理论、矿床地质事实大数据三者逻辑一致性的研究,在大量成矿作用标志中,筛选出了找矿预测的确定性标志,这为预测深部矿体解决了直接标志问题,也提高了预测的准确性。我们总结了成矿作用矿化样式、结构构造、蚀变带等宏观标志以及矿物、微量元素、同位素成分等特征标志,而且还突出了这些标志形成的理论依据。找矿的标志很多,我们专门总结理论上有依据、实验室可实现、野外大量地质事实可验证的确定性标志。

第五,我们总结归纳了我国常见的22类矿床的找矿预测地质模型,这为我国找矿预测提供了有理论基础的、有大量地质事实支撑的参照系统。过去,我国在找矿过程中主要以国外的矿床模型作为参照系,有的专家也总结了一些我国自己的矿产模型。但是通过岩石矿物实验室数据、成矿作用基础理论、矿床地质事实大数据逻辑一致性,验证而构建的以成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志为主要内容的地质空间模型,尚属首次。也可以说,通过找矿实践验证而获得巨大成功的尚属首次。


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记者:现在依据找矿预测新理论,由您牵头编著的《勘查区找矿预测理论与方法》(总论)一书受到广大矿产勘查工作者的欢迎,听说各论也即将出版发行。请您介绍一下这本著作。

叶天竺:这本书总体上属工作方法类专著,包括总论和各论两部分。各论在8月份就将与大家见面。

总论部分包括找矿预测理论、主要成矿与矿化剂元素地球化学特征、勘查区找矿预测地质模型概述、主要矿床类型的找矿预测地质模型、勘查区找矿预测基本方法及区域矿产预测方法。

本专著的编写是《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要(2004-2010年)曳中规定的“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与方法冶3项任务之一。自2009年提出专著编写总提纲到2014年完成定稿,历时5年时间,经历了以下3个工作阶段:2006年~2009年,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曰2009年~2012年,组织国内20多位知名矿床学家,按照本专著的学术思路,对常见的13种矿床类型,选择129个典型矿床开展了专题研究和调研工作;2013年~2014年,按照分工正式开展《勘查区找矿预测理论和方法》总论和各论的文字编写工作。

专著研究成果得到全国危机矿山接替资源找矿专项经费、地质矿产调查评价专项项目及国土资源部公益性行业科研专项的联合资助。

目前该书的理论体系已运用于我国众多危机矿山和老矿山的勘查工作,取得了显著成效,尤其为那些“只见星星不见月亮”、久攻不破的勘查区找矿提供了解脱困境的途径和方法。其中,在胶东金矿、红透山铜矿、大厂铅锌矿、大宝山铜钼多金属矿、石禄铁矿等多个矿山的找矿突破中起到了直接作用,做出了重大贡献。

硅钙岩性界面成矿理论,更是在湖南康家湾铅锌矿、江苏栖霞山铅锌矿、西藏甲玛铜铅锌多金属矿、浙江银山银矿、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、山西铜厂峪铜矿等找矿项目中,得了普遍推广。

有数据统计,用该理论方法有效指导的398个项目中,新增资源储量达到大型的有62个,中型的达117个。本书可供从事矿产勘查、成矿理论研究人员及地质矿产专业的大学生、研究生和教师阅读参考。

国土资源部矿产勘查技术指导中心已在全国范围内分期分批组织了《勘查区找矿预测理论与方法》的宣讲、技术方法的培训,正在全面普及《勘查区找矿预测理论与方法》。已经出版的专著《勘查区找矿预测理论与方法(总论)》目前也已向社会上从事一线矿产勘查工作的技术人员发放了17000多册。

(文章略有删减)

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