對深部找礦問題的幾點看法

1、深部找礦及預測的幾個問題趙鵬大內容簡介、深部找礦的類型深部找礦工作的新階段深部找礦基礎地質理論研究及實踐深部找礦目標熱盼床難度很大'證實深部礦床的真六、深部找礦：何謂“第二找礦空間”七、深部找礦成功之路：地質、技術、經(jīng)濟與政 策的有機結合結束語深部找礦的類型1-已知礦床或生產(chǎn)礦山深部找礦問題1.1尋找已知礦體的延深部分1-2尋找已知礦體深部的未知礦體1.2.1尋找與已知礦體相同類型的未知礦體1.2.2尋找與已知礦體不同類型的礦體2. 無已知礦床的新區(qū)深部找礦問題 一未出露地表礦體的找礦問題2.1被掩埋礦體的找刑2.1.1被淺埋的礦體2.1.2被深埋的礦體2.2盲礦體的找可2.3被掩埋的

2、盲礦體找礦礦技霜同勰疇辭鵬找礦方法'找二、深部找礦工作的新階段早在1958年在蘇聯(lián)召開了隱伏礦床找礦問題學術研討會，對深部找礦和理論問題進行了全面探討，這些成果雖然老，但具有經(jīng)典性，是多年找尋隱伏礦的經(jīng)驗總結。如:HA別利亞夫斯基等的“應用于掩蓋區(qū)成礦規(guī)律研究及未出露地表礦化找 礦的方法組合”，其主要結論：1. 掩蓋區(qū)及深部找礦可以進一步擴大國家資源基地，特別是在老礦區(qū)。2. 在最重要的含礦區(qū)進行成礦規(guī)律分區(qū)十分必要，分區(qū)要考慮控制礦化的構 造一巖性及巖漿因素以及掩蓋區(qū)的特征，包括松散沉積蓋層、地臺蓋層、 上部不含礦的構造層和地層的厚度、性質。如此分區(qū)有利于劃分典型成礦 區(qū)，制定考慮其

3、深部地質結構的研究方法。3. 廣泛應用地質構造、成礦規(guī)律、地球化學、地球物理及基準構造鉆和制圖 鉆等多種綜合方法，應用航空和地面物探的綜合方法。4. 編制成礦規(guī)律圖及預測圖很重要。5研究隱伏礦床可經(jīng)濟開釆的深度，分區(qū)也要考慮經(jīng)濟、地下資源潛力遠景、 研究方法、技術裝備及財政投資等。6研究礦區(qū)、礦田、礦床分帶性。包括礦化的交代產(chǎn)物及原生暈分帶，研究 確定礦床保存程度的各種因素及古代和現(xiàn)代的侵蝕基準面。7.研究快速綜合信息解譯方法及深部方法的靈敏度。8超深鉆在深部找礦中占有重要意義。研究內生礦化的來源、深部巖漿房, 成礦熱液形成中變質作用的意義，礦化間隔等。E.A拉德凱維奇“不同類型成礦區(qū)隱伏礦床

4、的找礦” o 深部隱伏礦床找礦問題不僅隨礦床成因類型不同而異,而且對不同類型含礦地區(qū)也不相同，她分別按:1. 地臺區(qū)隱伏礦床找礦2. 地槽區(qū)隱伏礦床找礦3.活化地臺區(qū)及亞地臺區(qū)找尋隱伏礦和被掩埋礦4.賦存于斷裂系統(tǒng)火山帶礦區(qū)的隱伏和被掩埋礦Q. H列維茨基，B.U斯米爾諾夫“利用內生分帶構造尋找熱液型隱伏礦床”區(qū)分原生分帶性，或稱階段性分帶及次生分帶，或稱巖相性或沉積性分帶研究了無礦帶的類型和特征，提出了無礦的指示標志在深部找礦的實踐上，通常礦床勘查和預測深度大大超過礦床的開采深度，礦床開采深度隨時間的推移而 逐漸向深部拓展，世界上一些老礦山在4060年 或更短的時間內，礦床開釆深度即可達到1

5、52Km。 開采深度平均每年下降4050 m,有時達80m。因而為生產(chǎn)礦山準備后備儲量，勘探工作不斷向深部發(fā)展是十分必要的，下表列出了世界一些大型Au礦床勘探與開采深度的比較（表1）表1國外一些生產(chǎn)礦山勘探工作深度超開采深度情況礦床名稱國別馬羅一維利猶馬克一因泰爾克爾科林德一萊克開姆一莫托爾霍姆斯提克哈爾切貝斯特隆大蘭德巴西加拿大加拿大津巴布韋美國南非南非坑道鉆孔開釆勘探勘超釆 深度勘探超釆普査超采254032006601780245067024702700230320073036001130200022002003000100015001900400230080023002500200310

6、08003500120025002700200330080043001800(據(jù) B.A.Hapceeb 等 1989)深度m除在礦床、礦體范圍內的深部評價預測及找 礦外，近年來加強了對區(qū)域的深部成礦研究， 如在對“西亞庫特裂谷”超級組合深部含礦性 遠景研究（B.M.Muwhuh等，2003）中在西 伯利亞地臺圈定了一個跨大陸控礦的超大型構 造，即“西亞庫特裂谷”在這里包含有：1）下組合，有堆積鋸鐵礦，含Pt硫化CuNi礦床，產(chǎn)于前 里菲結晶基底2）上組合為層狀多金屬礦化，碳氫化合物的聚集。致密硅 化磷塊巖等產(chǎn)于沉積蓋層。3）斜切組合，有含金剛石，Cu-Ni-Pt的超基性巖體，產(chǎn)于 沉積蓋層，

7、但其巖漿根插入結晶基底和上地幔。我國雖然勘查深度總體不大，但對隱伏礦床的找礦問題也 一直受到關注和重視，在綜合性教材或著作中，有1989年出版 的盧作祥、范永香等編著的“成礦規(guī)律和成礦預測學”，1993 年出版的劉石年編著的“大比例尺成礦預測學” ,1995年出版 胡惠民等編著的“大比例尺成礦預測方法”，2004年由葉天竺 主編的“固體礦產(chǎn)預測評價方法技術”等等。這些專著中都不 同程度提出了隱伏礦床預測和深部找礦問題，并引證了國內外 有關深部找礦實例。當今，在我國開展大規(guī)模的危機礦山接替資源找礦計劃， 可以說，深部找礦在我國進入一個新階段，進入一個不只是個 別點，而是全國范圍內多礦種、多類型、

8、多目標、多技術的全 面推進新階段。三、深部找礦基礎地質理論研究及實踐深部地殼演化，殼幔相互作用，地殼結構與成分類型，巖 漿與成礦作用響應，地殼深部地質動力學特征與成礦等 C.C吉民(1990)在“地殼與地幔發(fā)展過程及巖漿與礦化演化” 一文論述了有關問題。在尋找金剛石礦隱伏礦，石油及金屬礦過程中，新礦床和 新礦化的發(fā)現(xiàn)都取決于對深部地殼結構的了解地殼和地幔深部 結構和物理狀態(tài)，參數(shù)性的不均一性都是作為構造，巖漿和成 礦基礎的深部過程的結果，在東西伯利亞以200km2個點的 密度進行深部大地電磁探測(MT3)取得良好的殼幔地電模型, 地電的不均一性與礦床的形成和分布有一定的聯(lián)系。波斯皮也娃(200

9、3)指出“規(guī)律的實質是，東西伯利亞的成礦省，成礦區(qū)，大型礦結及礦田都規(guī)律地與不同類型和級別的巖石圈不均一性相關聯(lián)，對于不同礦種各有一定的組合，在成礦系統(tǒng)中起決定作用的是軟流圈和巖石圈的輸導層,它是成礦物質(成礦熱液，金伯利巖漿等)的基本提供者和滲透帶，即礦質運輸通道及礦石物質在地殼上部的聚集帶?！庇嘘P尋找深部礦體的新進展和新技術，一系列學術會議和文 獻值得關注。2007年9月在加拿大多倫多召開的“第五屆十年一 次的國際礦產(chǎn)勘查會議”論文集中有如下一些文章（圖1）orati on締if核滲空畑onada Sept 9 to 12,2007：纟己 燈必:侈必宀, G A氣占加;:率滋:滋HomeP

10、rcqraniSearchAuthor IndexOrgnanizersSponsorsCD Tch SupportExploration 07z the Fifth Dece nnial Internati onal Con fere nee on Mineral being held in Toronto, Canada from September 9 to September 12, 20( successor to four previous confererices:The Canadian Centennial Con fere nee on Mining and Groundw

11、ater Geop Niagara Falls, Canada in 1967;Exploration 77, an International Symposium on Geophysics and Geochi Search for Metallic Ores, held in Ottawa, Canada in 1977;Exploration 87, an International Conference on Geophysical and Geoch for Minerals and Groundwater; and Exploration 97z an International

12、 Co Geophysics and Geochemistry at the Millennium.1鉆孔中EM的深部物探(Lamontagne)2、航空磁測的地質解釋：40年回顧(Boyd5D.M,等)3、Cu+Au斑巖礦床地質模型及勘查方法進展(Holliday,J.R 等)4、與BIF相關的鐵礦床模型及勘査戰(zhàn)略新進(Hagemann.S.等)5 1998-2007B查地球化學新進展(Cohen,D.R 等)(插圖 2)Data Processing Regolith Geoehenistr Lithcgeochemistry Covired Terrane GecchMistj Drai

13、nage Geochemistry J 6Bcchemi:il Mapping | Anlyiicilgeocbe-nistryl Hydrcgeocbemistry lndi:atorMin. I Min. Chemistry Dartnl Extractions! Bieg他Ministry I Geobotany | SoilGeocheuistry TillGeocheTiistry 琴 Isotope GeochemistrySoil Sas 密Lake Seairrent Geochemistry Fluid Incksions Gunicrcbbla 盯籲 Ridicmetric

14、s j 0 jl10 20 :Number of Papers6、航空物探一演化與革命(Tomson, S等)7、地面物探及鉆孔錄井一進步的十年Applied Gefichemistry is24)Geochemistry: Exploration, Environment & Analysis (n*116) Journal of Geochemical Exoloration (n«120)Figure 11: Distribution of "exploration geochemistryv papers puiblished in GEEAJGE and

15、AG, 1997-2007. allocated to main subject areas.(Monnies3B 等)、地學信息原理與評價：勘查成功關鍵實現(xiàn)者的演化(Broome, J等)圖2三大主要期刊有關勘査地球化學發(fā)表文集統(tǒng)計9、地質工作：勘探中區(qū)域地質圖的應用(Hall. G等)72003年由沃龍涅日國立大學出版了 “新世紀之交礦床預測、 普查及研究問題” 一書，其中有一系列研究深部地質成礦的論 文，如:“西亞庫特超組合”潛在含礦性遠景的深部研究 （B.M.米 什寧等）東南西伯利亞深部結構的大地電磁測深 （E.B波斯皮也娃）與原生金剛石問題相關的蒂曼一烏拉爾地區(qū)深部結構（A.M.佩斯

16、金）亞庫特金伯利巖省構造：地殼成分及巖石圈地幔特征，演化 問題 （O.M.羅金等）亞庫特金伯利巖省南部地殼下部結構（B.®亞洛夫）（圖3）達爾德諾一阿拉金斯及小巴庫奧賓斯克金伯利巖田地殼結構 的深地震探測資料的再解釋基于深部地質一地球物理研究的BKM地區(qū)潛在含金剛石爆破 巖筒的成礦預測（H.M.切爾內絡夫等）ox2133CA丄Q299913/i圖3俄羅斯亞庫特金伯利巖區(qū)南部下地殼（發(fā)射界面Korp地幔界面）等厚圖7四、深部找礦目標1.已知礦體的垂直追索與未查明礦體部分的揭露。2.已知類型礦床之深部未發(fā)現(xiàn)礦體O新類型（包括不同成因類型，形態(tài)類型，工業(yè)類型礦體及非傳統(tǒng)類型、新礦種之發(fā)現(xiàn)。

17、4.以重要工業(yè)類型、大型、超大型礦床為主要找礦對象E. M. Hexpacob（2006）在“再論B、M克列特爾礦床地 質工業(yè)類型的意義” 一文中以Au為例說明尋找重要工業(yè)類 型的重要意義。以2003統(tǒng)計的不同金礦工業(yè)類型產(chǎn)金量比重 （表2）可以看出，在成本很高的深部找礦中尋找重要工業(yè)類 型的礦床的重大意義。Au礦不同工業(yè)類型2003年產(chǎn)量1.含金礫巖390t. (15.4%)2.近地表火山一構造巖中的AuAg, AmTe礦床 350L (13.8%)3.陸源碳酸鹽建造巖石中層狀和斜切碧玉巖型礦床270t. (10.6%)4.砂頁巖建造碳質巖中的的Au礦260t. (10.2%)5.太古代綠巖

18、帶區(qū)域變質陸源一火山成因巖石中的210L (8.3%)Aufl6.砂金礦床180t. (7.1%)(據(jù)E.M澳克拉索夫，2006)含金礫巖產(chǎn)量逐漸減少，至2005年降至352355to1998年世界最高達2500-25601,主要由前3種工業(yè)類型提供。五、發(fā)現(xiàn)深部礦床難度很大，證實深部礦床的真實價值難度更大謝學錦(1997)在“論礦產(chǎn)勘査史一經(jīng)驗找礦，科學勘查與信息 勘查” 一文中詳細介紹了澳大利亞奧林匹克壩巨型礦床發(fā)現(xiàn)的艱巨史。 該礦隱伏于地下300余米的深處，地表是沙漠，沒有任何礦化的指示， 它的發(fā)現(xiàn)付出了巨大的代價。費時20年，使用了多種方法，從1995年 打的1個鉆孔及隨后的8個鉆孔中

19、5個完全無礦，3個是礦品位不高。 1976年的第10個鉆孔打到了 170米厚，Cu品位為2.1%的礦體，但更 厚層高品位的銅礦區(qū)離RD10還有1000m之遙！耗資3000萬澳元以上。在俄羅斯和蒙古的U礦發(fā)現(xiàn)史也同樣說明這一情況MB舒米林(2007)在“普查評價鈾礦工作中錯誤否定遠景地區(qū)的風 險“一文中列舉了在額爾古納地區(qū)南部找鈾的歷史：斯特列爾佐夫巨大鈾 礦在1954年開始普查，1963年發(fā)現(xiàn)，從1958年施工第一個鉆孔打到鈾礦化 開始，經(jīng)過多次否定和肯定，真正確認其為超大型礦床是在隨后鉆探了幾 十萬米鉆孔之后，其中最大之一的額爾古礦床只是在1977年，也即14年之 后才得以查明。在蒙古，19

20、72-1973年發(fā)現(xiàn)了多爾諾特和古爾斑布拉克鈾礦，但只是 經(jīng)過大量鉆探，在5年之后的1978年才證實為工業(yè)礦床，而在早期階段， 1963-1966年的工作被否定。1970年底重新返回，發(fā)現(xiàn)：原來施工的鉆孔 未達到工業(yè)礦床的深度，因此，既使是超大型礦區(qū)的勘探，也不是很快就 查明其真實規(guī)模。另一個例子是在俄國的卡列里，1959年就發(fā)現(xiàn)具有放射性異常的轉石 “小礦山”，1978年開始了這里的工作。2年后發(fā)現(xiàn)了放射性分散暈的原生 來源，又經(jīng)過8年的勘探，才發(fā)現(xiàn)隱伏的含鈾富帆的超大型礦床，從分散暈 到異常整整花了 30年！所以有人說：“礦床不是發(fā)現(xiàn)出來的，而是做出來的”六、深部找礦：何謂“第二找礦空間”

21、騰吉文(2007)在“第二度空間金屬礦床勘查與東北戰(zhàn)略 后備基地的建立和可持續(xù)發(fā)展” 一文中指出，“必須將第二深度 空間金屬礦產(chǎn)資源的地球物理找礦勘探與開發(fā)提上日程，即在深 度5002000m的空間來進行找礦勘探。"可見，他指的是"勘 探和開發(fā)深度”的概念。呂古賢(2006)在“構造物理化學的思路、研究和問題” 一文中，曾提及根據(jù)膠東地質找礦和成礦環(huán)境對比，常印佛和翟 裕生等認為可用構造物理化學方法在長江中下游礦集區(qū)尋找金屬 礦床深部第二富集帶。并提出中國東部環(huán)太平洋中新生代金屬成“第二富集帶” o礦帶的深部可能存在金屬礦化第二富集帶的遠景意見。這里未提 出具體深度，而是指

22、在有利地區(qū)深部尋找新礦帶的可能，即所謂按BAHapceeb的意見，所謂“深部”是指“在礦體已計算 儲量部位之下的尚未研究或很少研究的地區(qū)，不同的絕對深度之 下的礦體或地段，如為500m, > 1000m,等，沒有一個公認的統(tǒng)一的界線。般在礦區(qū)的構造普查鉆的深度為800 -1000m,有時1200-1500m,目的是評價深部礦化環(huán)境的有利程度，查明最可能發(fā)育礦化的層或帶。筆者認為:“第二成礦找礦空間”是在已知礦床的深部或外尋找類似的或不同的有利成礦環(huán)境和發(fā)現(xiàn)同類或不同類型的礦床。已知礦床是第一成礦空間，深部和外圍的隱伏礦床就是第二成礦空間，是礦下找礦或礦外找礦，其深度可深可淺。22七、深部

23、找礦成功之路：地質、技呆、墓?jié)叩挠袡C結合地質一深部地質、地層、構造、礦物、成礦化探_深穿透、地化塊體、分帶性物探_深部地球物理、深地震探測、深大地電磁探測超深鉆合理的勘查程序與礦權政策金礦深部預測評價的程序如下（據(jù)B.A.納爾謝耶夫，1989）: 第一階段：確定礦床乘型（按深度，建造類型，工業(yè)類型）分析礦床在區(qū)域和礦田構造中的位置對坑道和鉆孔已揭露范圍進行如下研究：一 含礦環(huán)境（礦體圍巖，其產(chǎn)狀、成分、物理一化學性質，變 質程度，構造活動過程中的破壞程度，礦體與巖漿巖的相互關系 及聯(lián)系）礦體、規(guī)模、形態(tài)、空間分布一形態(tài)構造分帶一 內生分帶（礦物、礦物化學成分，近礦交代，礦物物理性質,- 在

24、蠡直和水平方向內生分帶參數(shù)梯度值一 內生分帶參數(shù)值與礦體含Au性的相關性一 影響礦體規(guī)模、形態(tài)、空間分布.成分、分帶性.含Au程度 的地質因素。礦體被剝蝕深度第二階段對深部及邊部分析和評價：一 與礦床已研究地區(qū)（坑道和鉆鉆孔已揭露地區(qū)）含礦環(huán)境 特征的比較一 礦體發(fā)育地段的總體構型和結構，礦體參數(shù)（形態(tài)構造分帶）各種特征參數(shù)的內生分帶一礦化質量（礦體發(fā)育地段總體，在個別礦體或其較大塊段內）一 計算選擇參數(shù)的資源量（P1級） 一計算總資源量（Au及伴生金屬） 第三階段 選擇：考慮礦山一地質開采條件選擇礦體可能的開采系統(tǒng)。回收Au及其它伴生金屬的工藝流程 深部及邊部的地質一經(jīng)濟評價，確定在不同地段

25、和水平礦體開 采的經(jīng)濟可行性，Au的可能成本，論證深部和邊部進一步的勘探工作。Hall.G. Wall.Vic* “地質工作：區(qū)域地質圖在勘査中的應用 “一文中提出勘查項目”轉化率“問題，轉化劃分為幾個階段：1. 土地申請一靶區(qū)選定期(target generateon phase)2. 鉆探驗證期(Drill testing phase)3. 資源圈定期(Resource delineation phase)4. 前可行性論證期(Pre-Feasibility phase)5. 可行性論證期(Feasibility phase)從1期向2期的轉化率很低6： 1。成本也高；每個項目70K澳元(

26、AUD70K) 一若鉆探成功，隨后幾期的轉化則很好，2 : 1或 更高，換言之，在項目形成期選擇了過多的項目，而鮮有形成有 效鉆探靶區(qū)，這就直接影響了發(fā)現(xiàn)率，增加了找礦成本，降低了發(fā)現(xiàn)的經(jīng)濟影響表3勘查項目的轉化及成功率階段總投資項目個數(shù)項目平均成本成功概率發(fā)生 土地申請2.7M2909K2 : 1普查 確定計劃U.3M15870 K6 : 1鉆探6.3M27230 K2 : 1圈定 資源確定6.8M15460 K6 : 5可行性 儲量確定27.5M132100 K10 : 9采礦 總計54.6M1212 : 10西澳拉瓦爾頓1984-2000勘探投資概況結束語相似類比與求異理論相結合成礦多樣

27、性與成礦專屬性相結合傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源與非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源相結合成礦理論與找礦理論相結合礦床模型與勘查模型相結合成礦譜系與成礦系統(tǒng)相結合宏觀規(guī)律與微觀規(guī)律相結合定性與定量結合線性與非線性結合勘查深度加大，開發(fā)逐步推進根據(jù)我國實際情況規(guī)劃不同的勘探深度分區(qū)彫;a:;%", /忽:W.>5kmz： ?/,；»絡，忽曠W<d障1寧嚕會: Key structural zonesCountry rocksThermal aureoieGranitoid intrusions® Gold deposit settings1 Fort KnoxZ Vasilkovskoye3. Pogo4. Muruntau5. Granites Tanami6. Teller