深部找礦及預(yù)測問題

深部找礦理論與勘查技術(shù)方法

專題講座陳建平中國地質(zhì)大學（北京）0內(nèi)容簡介一、深部找礦的目標與基本要求二、深部找礦的類型三、深部找礦的基礎(chǔ)地質(zhì)研究四、深部找礦的礦床地質(zhì)研究五、深部找礦的實踐六、深部找礦效益問題七、深部找礦工作評價程序八、深部找礦編圖九、危機礦山可接替資源勘查評價十、結(jié)束語1一深部找礦的目標與基本要求2008年“國土資源部關(guān)于促進深部找礦工作指導意見”，明確指出至2020年我國深部找礦的目標、戰(zhàn)略和部署。231我國深部找礦的目標（1）發(fā)現(xiàn)一批具有宏觀影響的深部礦床，顯著增加已有礦山接續(xù)資源儲量，明顯延長礦山服務(wù)年限；（2）開展主要成礦區(qū)帶地下500m至2000m的深部資源潛力評價，重要固體礦產(chǎn)工業(yè)礦體勘查深度推進到1500m；（3）創(chuàng)新具有中國特色的深部成礦和找礦理論，推動礦床學和勘查學學科的發(fā)展；（4）建立深部找礦方法與技術(shù)體系，地質(zhì)、物探、化探、遙感綜合找礦與鉆探技術(shù)取得明顯進步，礦產(chǎn)預(yù)測的理論和方法技術(shù)水平明顯提升；（5）建立有利于促進深部找礦工作的“勘查-開采-技術(shù)-經(jīng)濟-政策”體系。34（1）公益性地質(zhì)調(diào)查與商業(yè)性礦產(chǎn)勘查相協(xié)調(diào)；（2）產(chǎn)學研相結(jié)合；（3）深部找礦與外圍拓展相結(jié)合；（4）重點成礦區(qū)帶新區(qū)發(fā)現(xiàn)與面上找礦相結(jié)合；（5）理論引導與技術(shù)創(chuàng)新相結(jié)合。2我國深部找礦的戰(zhàn)略

45（1）遵循客觀規(guī)律，科學部署深部找礦工作：（2）根據(jù)不同成礦區(qū)帶、不同勘查階段和不同礦種的特點，分層次有重點的開展深部成礦規(guī)律研究；（3）選擇重點成礦區(qū)帶，開展深部礦產(chǎn)資源預(yù)測評價，為科學部署深部找礦工作提供依據(jù)；（4）加強厚覆蓋區(qū)隱伏礦床預(yù)測與深部勘查；（5）加強定位預(yù)測，縮短找礦周期，提高找礦效率。3我國深部找礦的部署

56二深部找礦的類型1已知礦床或生產(chǎn)礦山深部找礦問題（1）尋找已知礦體的延深部分（2）尋找已知礦體深部（或周邊）的未知礦體

1）

尋找與已知礦體相同類型的未知礦體

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

—掩蓋區(qū)未出露地表礦體的找礦問題（1）

被掩埋礦體的找礦

1）被淺埋的礦體

2）被深埋的礦體

（2）

盲礦體的找礦

（3）被掩埋的盲礦體找礦以上不同類型的找礦目標，找礦準則，找礦方法，找礦技術(shù)手段、找礦難度、找礦效益各不相同。671深部找礦區(qū)地球動力演化模式與找礦方向

地球深部過程隨時間而變化，地球動力學模式隨空間而異，成礦特征受其制約而有顯著區(qū)別（圖1，圖2）。三深部找礦的基礎(chǔ)地質(zhì)研究78A.地幔柱強度隨時間變化B.海平面變化C.潛在淺層地幔溫度降低D.洋殼厚度降低圖1地幔柱活動、海平面、淺層地幔溫度及洋殼厚度等隨時間的變化趨勢（據(jù)RobertKerrich等，2005）89圖2大陸巖石圈地幔厚度在太古界陸殼下為250-350km，而在元古界地殼下為150km，在更年輕地體下為100km（據(jù)RobertKerrich等，2005）910產(chǎn)于太古界克拉通的金剛石具有雙峰深度分布，形成于350-300km和220-200km的范圍，它們與地表地殼相聯(lián)形成的金伯利巖為尋找金剛石的潛在有利區(qū)。在靠近太古界克拉通部位為新太古界或元古界成層巖漿雜巖體。Ni-Cu-PGE及Fe-Ti-V礦床在板塊匯聚邊界，斑巖銅礦形成于洋弧和陸弧，塊狀硫化物礦床形成于洋弧或洋或陸后弧處。在2.6Ga之后，地幔柱活動減弱，海平面下降，導致首次廣泛的被動邊緣序列，包括磷塊巖，含鐵建造及碳氫化合物的沉積，Cr-Ni-Cu-PGE礦床產(chǎn)于地幔柱入侵于太古界與元古界過渡地帶的消亡裂谷帶中，如津巴布韋大巖墻，俄羅斯諾里爾斯克，與古元古代造山帶相聯(lián)系的前陸盆地，在基底含有還原劑（石墨片巖），導致不整合面U礦床的形成。1011在大陸巖石圈地幔由厚變薄的過渡帶形成一系列礦床： 北美和澳大利亞陸間裂谷的SEDEX型的Pb-Zn礦床 大陸上與拉帕基維花崗巖相聯(lián)系的Sn礦床 氧化鐵-Cu-Au-稀土礦床 與非造山鈣長巖相聯(lián)系的Fe-Ti-V礦床 陸間盆地的沉積Cu礦床 造山型Au礦有2.7Ga到第三系形成

Au-As-W及Hg-Sb礦沿地體縫合線較淺層位形成

MVT型PbZn礦床形成于前陸盆地 鐵建造和地幔柱具有共同的時間序列（圖3）1112圖3地幔柱時代分布與鐵建造時間分布關(guān)系圖A.地幔柱分布（據(jù)Isley及Abbott（1999））B.Fe建造分布（據(jù)Trendall及Blockley，2004）F.洋殼體積（據(jù)Condie1997）12Y軸的峰高代表成礦省的相對規(guī)模AM—非造山巖漿作用CA—陸弧CC—陸-陸造山CO—科迪勒拉造山CR—大陸裂谷IA—洋間弧PL—幔柱巖石圈132地球動力學位置與特定礦床位置的分布圖4A造山帶Au資料據(jù)Meyer（1998）Goldfarb等（2001）氧化鐵-Cu-Au-REE據(jù)Groves等（2005）其余據(jù)RobertKerrich

等（2006）13Y軸的峰高代表成礦省的相對規(guī)模

B.沉積盆地

BA—后弧

FA—前弧

FL—前陸

IC—陸間

O—洋

PM—被動邊緣

RM—裂谷陸緣

SS—走向滑動

14圖4B造山帶Au資料據(jù)Meyer（1998）Goldfarb等（2001）氧化鐵-Cu-Au-REE據(jù)Groves等（2005）其余據(jù)RobertKerrich

等（2006）14153按威爾遜旋回，巖石圈板塊演化與成礦聯(lián)系

按威爾遜旋回，巖石圈板塊演化的五個階段與成礦的聯(lián)系：（1）陸內(nèi)裂谷形成階段

1）在陸間裂谷發(fā)育有斷裂和含Cu、Zn、Ag及其它元素的沉積（如紅海凹陷）

2）在大陸裂谷帶形成層狀基性-超基性侵入體，含Cu-Ni，Pt，Cr及Ti-磁鐵礦床（南非布什維爾德大巖墻，俄羅斯諾利爾斯克，別欽格等）

3）裂谷階段前構(gòu)造巖漿活化帶A.含金剛石金伯利巖及煌斑巖管（南非、亞庫特、澳大利亞）B.超基性-堿性侵入體含碳酸鹽巖、磷灰石-磁鐵礦、含金云母、蛭石及螢石（俄羅斯科夫多爾斯克）、鈮、鋰、稀土、鈾及Cu-Mo礦床（南非、加拿大等）C.霞石正長巖侵入體、含磷灰石-霞石及稀土礦化（希賓）D.堿性花崗巖、含W-Sn云英巖及Ta-Nb脈狀礦床（尼日利亞、巴西等）1516（2）海底擴張1）在大洋中脊、邊坡及軸部裂谷、火山沉積、黃鐵礦型多金屬礦及氧化鐵錳礦床2）在洋中脊深部有純橄欖巖及鉻鐵礦透鏡體（古巴新生代礦床），在橄欖巖體內(nèi)有Ni，Ti，磁鐵礦、Au及Pt礦（菲律賓上中生代礦床，意大利，希臘等）3）在轉(zhuǎn)換斷層帶層狀重晶石及火山-沉積黃鐵礦型多金屬礦（哈薩克斯坦內(nèi)依爾模什礦區(qū)的泥盆紀礦床）4）在大陸被動邊緣有沉積系列，在基底部有Cu礦，在中部-蒸發(fā)巖層，而上部-磷塊巖層，在大陸架磷酸鹽沉積處形成外生層狀Pb-Zn及重晶石-螢石礦床。16171）西方型或安迪斯型 自西向東分為四種構(gòu)造成礦單元：

A.外弧及深水槽：蛇綠巖組合礦床，基性噴發(fā)巖中的黃鐵礦型礦床，超基性巖中的鉻鐵礦，滑石，石棉及菱鎂礦，低溫含Au石英脈等B.火山-侵入巖弧：花崗閃長巖和花崗巖深成巖體，有Cu-Mo斑巖礦床及W-Sn礦床，與安山質(zhì)火山巖相關(guān)聯(lián)的磁鐵-赤鐵-磷灰石巖漿及層狀Sb、W、Hg礦床C.弧后巖漿帶：深熔花崗巖侵入體及其伴生的Sn礦床D.形成南北向邊緣擠壓盆地：砂巖滲濾型U礦，蒸發(fā)巖中的鹽礦及煤層等

（3）大洋板塊俯沖帶17182）東方型或稱日本型 含礦型與西方型相似，區(qū)別在于流紋質(zhì)火山作用表現(xiàn)更為強烈，并廣泛發(fā)育黃鐵礦型多金屬礦，層狀Zn-Cu-Pb礦床，具有較高的Au、Ag含量，玄武巖中可遇到S、Hg、Au礦床，閃長巖侵入有關(guān)的斑巖Cu礦，貧Mo，富Au。

1819（4）“陸-陸”和“陸-弧”系統(tǒng)碰撞1）在前陸推覆帶形成含Sn-W礦床的深熔鋁質(zhì)花崗巖（喜馬拉雅第三系侵入體、馬來西亞三疊紀侵入體等）含U礦化的淺色同構(gòu)造花崗巖（如法國中部地塊海西花崗巖等）2）在前陸盆地形成層狀Cu及U滲濾型礦床（如印度、巴基斯坦第三系磨拉石碎屑巖層中），在縫合帶可有形成較早而后被構(gòu)造抬升至地表的蛇綠巖套火山-沉積黃鐵礦型礦床（如吉布爾白堊紀火山巖體，紐芬蘭奧陶紀蛇綠巖），在縫合帶深部有硬玉、軟玉、寶石、剛玉（緬甸白堊紀雜巖）3）島弧與大陸碰撞，早期形成的黃鐵礦型多金屬礦被抬升到地表，在中陸和前陸盆地有層狀Cu-V-U礦床，蒸發(fā)巖和含煤建造，在前陸抵覆帶中產(chǎn)生Su、W、U，有時Ag、Ni、及Co礦床的深熔花崗巖。

1920（5）結(jié)束階段形成有裂谷，充填有淺水陸源碳酸鹽沉積并含有沉積礦床，淺成熱液多金屬礦床及滲濾型U礦床，還有含Au-Ag及多金屬礦床的晚期陸相火山巖帶。2021E.A.拉德凱維奇“不同類型成礦區(qū)隱伏礦床的找礦”（1963）：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，可分為：A.地臺區(qū)隱伏礦床找礦B.地槽區(qū)隱伏礦床找礦C.活化地臺區(qū)及亞地臺區(qū)找尋隱伏礦和被掩埋礦D.賦存于斷裂系統(tǒng)火山帶礦區(qū)的隱伏和被掩埋礦

4按地臺地槽說：

不同大地構(gòu)造部位與成礦有關(guān)2122（1）地臺區(qū)所擁有的特殊類型礦床1）

沉積變質(zhì)鐵礦床廣泛發(fā)育于太古代及元古代地層中尋找含礦層位主要通過含鐵地層分布的古地理條件研究，含鐵層位中的巖相研究，大型構(gòu)造形態(tài)的研究（確定其高程位置及距地表程度），地球物理方法具有重要作用，進一步需要尋找由于古氧化作用和沿裂隙發(fā)生的成礦物質(zhì)遷移再分布而形成的富礦地段。2）古老結(jié)晶雜巖體中巖漿巖體中的偉晶巖礦床3）古老侵入雜巖體中與基性、超基性沿相關(guān)的礦體，特別是含硅酸鎳的古風化殼礦床22234）與偏基性花崗巖相聯(lián)系的Au、Cu礦，在含銅區(qū)尋找含Cu磨拉石或含Cu砂巖型次生Cu礦床5）古變質(zhì)含鈾、鈷及其它有用金屬的砂金礦床6）地臺活化后沿基底斷裂帶分布的Au、Pb、Zn、W及其它金屬的較年輕的疊加礦床7）地臺蓋層中的礦床A、沿地臺周邊大型斷裂分布的含Cu-Ni礦化及Fe礦的基性、超基性巖，含稀有、稀土礦化的堿性分異產(chǎn)物。B、找礦時首先通過物探查明控制侵入巖體分布的大型構(gòu)造帶及相關(guān)斷裂帶，進一步查明含礦侵入體并對其進行鉆探驗證。2324（2）地槽區(qū)所擁有的礦床類型主要區(qū)分兩類成礦區(qū)：有基性、超基性巖及其相關(guān)礦床產(chǎn)出的成礦區(qū)，這類礦區(qū)稱為“鐵鎂型”成礦區(qū)。有花崗巖類及其相關(guān)礦床產(chǎn)出的成礦區(qū)，稱之為“硅鋁型”成礦區(qū)?！拌F鎂型”成礦區(qū)例如賦存于烏拉爾綠巖帶邊緣部分的黃鐵礦型礦床，巖此帶不同部位有不同的控礦特征和找礦標志：在中烏拉爾，石英絹云母化帶及構(gòu)造擠壓帶是尋找隱伏礦的標志，而在南烏拉爾，礦床主要賦存于下部火山巖系中的酸性噴出巖中。其它有Cr、Ni、Pt、矽卡巖鐵礦、Ti-磁鐵礦以及與堿性巖有關(guān)的稀有金屬礦。“硅鋁型”成礦區(qū)與巨厚陸源沉積及花崗巖類侵入體相關(guān)聯(lián)的Sn、W、Pb、Zn等礦床24251隱伏礦床周邊內(nèi)生分帶構(gòu)造及“無礦帶”指示礦物研究

（據(jù)列維茨基，斯米爾諾夫）四深部找礦的礦床地質(zhì)研究2526（1）內(nèi)生分帶構(gòu)造

Ⅰ類分帶（成礦階段分帶）

Ⅱ類分帶（巖相分帶或沉積分帶）此類分帶因礦液運移時環(huán)境變化而形成，如溫度、壓力降低，pH值、礦液濃度變化等。由地表至巖漿源的分帶如下：

無礦空白帶上部淺成低溫帶（包括重晶石、螢石、白云石、方解石、菱鐵礦、錳菱鐵礦、硬石膏、石英）下部淺成低溫帶（鉛、鋅硫化物及貴金屬）中溫帶（鐵的硫化物、含鐵的鉛、鋅硫化物）深成高溫帶（鐵、銅、鉬及含鐵、鋅硫化物）上部內(nèi)溫帶（Fe、Sn、W氧化物）下部內(nèi)溫帶（空白帶）2627（2）“無礦帶”指示礦物1）礦物由深部礦源通過熱液帶入而形成。標型礦物為重晶石、螢石，稍次為菱鐵礦及石英，有時方解石及其它碳酸鹽礦物。如：格魯吉亞、阿塞拜疆地表為重晶石脈，向下300-500m過渡為浸染狀Pb-重晶石貧礦，再向下變成多金屬富礦體。在非洲摩洛哥有類似狀況。在烏拉爾，上部重晶石脈成為深部黃鐵礦型銅礦指示劑。在中亞，重晶石及重晶石-石英細脈發(fā)育于深部層狀汞礦體之上。 螢石是僅次于重晶石的深部隱伏礦體指示劑，如吉爾吉斯的阿求茲礦床，深部為形態(tài)不規(guī)則的多金屬礦體，向上分叉過渡為2條石英-螢石脈。在美國肯塔基多金屬礦床，其上也為無礦螢石帶。 許多Sn礦脈周邊有方解石、石英、菱鐵礦、硬石膏、螢石及水云母等無礦礦物帶。27282）成礦過程中從礦體圍巖帶出物質(zhì)再堆積而形成的無礦帶。最特征的標型礦物為各種碳酸鹽礦物，在灰?guī)r及白云巖由交代作用形成的礦體上盤常有碳酸鹽細脈，如美國列德威爾多金屬礦。還可由熱液蝕變形成，如阿爾泰列寧山的一些多金屬礦。

含有稀有金屬礦脈的花崗巖圍巖蝕變分帶，在上部為鈉長石化及碳酸鹽化，向下絹云母及石英增多，至深部則為絹云母化及硅化帶，從化學成份上體現(xiàn)在Na2O∶K2O及CO2∶O2

的比值在上部比在下部分別多出20-30及6-40倍。3）較早階段成礦物質(zhì)被晚階段礦液溶蝕帶出搬運至礦體上部或周邊再沉淀而形成的無礦帶。

與熱液礦床相聯(lián)的周邊無礦帶可以是多礦物型，也可以是單礦物型，按照其作為指示深部隱伏礦床存在的重要性次序（由大至?。┮来螢椋褐鼐?、碳酸鹽、石英（蛋白石及玉髓）、螢石、硅酸鹽，當然無礦帶礦物成分與礦化圍巖及工業(yè)礦體部分的礦物成分有關(guān)。4）上述幾種情況的混合。282礦化類型與產(chǎn)狀垂向變化研究 礦化類型可能隨其形成部位的不同而變化。如淺部，脆性機制下開成網(wǎng)脈和角礫巖型，在脆－塑性地殼區(qū)則形成條帶狀皮殼嵌入型礦脈，而在深部塑性變形情況下則形成交代和浸染型礦體。 礦化類型除與形成深部有關(guān)外，也與礦化圍巖機械物理牲質(zhì)有關(guān)。 如圖5所示，在變質(zhì)地體中與深度從2－20km的地殼斷裂帶，區(qū)域液體相關(guān)聯(lián)的淺、中、深帶Au礦床。

－淺帶Au礦：≤6km,150－300℃

－中帶Au礦：6－12km，300－475℃

－深帶Au礦：＞12km，＞475℃

世界級的Au礦體通有2－10km長，約1km寬，而沿傾斜向深部可達2－3km，深部找礦潛力巨大。292930圖5變質(zhì)地體中Au的沉積3031

再以矽卡巖型礦床為例，其形成深度會影響其圍巖的機械物理性質(zhì)。在深成矽卡巖環(huán)境下，巖石多以柔性而不是以斷裂方式變形，在深部與沉積巖的接觸面近于與層面平行。

超過8－10km深的夕卡巖礦床有PinkCreek（加里福尼亞）、Osgood山（內(nèi)華達）以及羅馬尼亞的OcnaDeFier-Dognecea等。在這類矽卡巖礦床中，侵入接觸面平行于層面。在PinkCreek，矽卡巖寬度<10m，但垂向延深達1km。在大深度形成的矽卡巖與其變質(zhì)暈相比有如一個很窄的皮殼。在淺部的圍巖多以斷裂及裂隙的方式變形，侵入接觸面與層面陡傾斜切，矽卡巖橫切層面，在有利層位大量發(fā)育，其規(guī)?？纱笥诔雎兜那秩塍w規(guī)模（圖6）。31圖6退化蝕變石榴石、輝石及其它硅酸鹽礦物花崗巖沙巖大理巖石灰石角頁巖頁巖鈣硅質(zhì)角頁巖鈣頁巖火山巖鈣硅質(zhì)大理巖泥灰?guī)r323礦床的礦物，地球化學及地球物理研究包括礦物相平衡，液體色體，穩(wěn)定同位素，微量金屬及地球物理特征等研究，以矽卡巖型礦床為例：33圖733（1）礦物相平衡通過礦物反應(yīng)組合判定各類矽卡巖礦床的形成環(huán)境（圖7）

圖中：

Ad－鈣鐵榴石

Mt－磷鐵礦

Amph－閃石

Po－磷黃鐵礦

Ca－方解石

Py－黃鐵礦

Fa－鐵橄欖石

Pyx－輝石

Gp－石墨

Qz－石英

Hd－鈣鐵輝石

Wo－硅灰石

Hm－赤鐵礦氧化的矽卡巖典型組合色含1、2及8還原的矽卡巖典型組合色含3、4及7變質(zhì)的矽卡巖典型組合色含4、5、6及73434（2）液體及熔漿色體

高溫矽卡巖礦物：頑火輝石、透輝石、鈣鐵輝石等不可解含有低溫液體色體，故而可以用來測量成礦流體的溫度壓力及成分。

很多Sn、W矽卡巖礦床溫度達700℃，>50wt％的高鹽度。而Cu、Zn矽卡巖色體的均一值為300－500℃，不同矽卡巖色體中NaCl/KCl：

CaCl2比值可反映成礦流體來源及巖漿、原生及大氣水混合比。一般的，巖漿流體KCl>CaCl2，而高CaCl2流體反映沉積圍巖的反應(yīng)產(chǎn)物。

色體中的揮發(fā)組分及CO2、CH4、N2、H2S等也反映成礦環(huán)境。一般的，在含W矽卡巖這類還原系統(tǒng)中，

CH4成分高于CO2，而在Cu、Zn成礦矽卡巖這類更氧化系統(tǒng)中，

CO2較CH4更為豐富，這對研究流體的時空演化具有參考意義。3535（3）穩(wěn)定同位素

C、H、O、S等穩(wěn)定同位素可用于研究流體的多原性，由巖漿水形成的矽卡巖礦物石榴石、輝石及石英等18O值穩(wěn)定在4－9/mil，而由大氣水形成的或沉積成因的方解石、石英中的18O則有顯著差別。

此外，13C、

34S均可用于區(qū)分巖漿水、大氣水來源。3636（4）微量、痕量金屬

對于矽卡巖型礦床，超過75ppbAu、5ppmAg、50ppmAs、1ppmSb、50ppmBi、1ppmTe、5ppmSe、250ppbHg、10ppmCd、100ppmCu、100ppmPb、200ppmZn、100ppmW、25ppmMo、50ppmCa、75ppmNi及25ppmAr均可視為異常值，當然，這還與矽卡巖礦床類型有關(guān)，如在勘查Au矽卡巖礦床時，許多勘查者都采用400－500ppbAu作為異常下限，對于Cu矽卡巖，則Au、Ag、Cu、W及Mo的含量要求更高，對Zn矽卡巖，Ag，Cd，Pb，Zn及局部Bi，Ti及W要求更高。3737（5）地球物理特征

大多數(shù)矽卡巖的密度大于圍巖，因此可有重力異?；虻卣鸩ǖ牟贿B續(xù)，特別是大型矽卡巖Fe礦。矽卡巖及相關(guān)聯(lián)的深成侵入體可形成磁異常，氧化型侵入體因含有很多原生磁鐵礦形成磁力高，而還原型侵入體因含鈦鐵礦而形成磁力低。浸染或塊狀l硫化礦物可產(chǎn)生強激發(fā)極化（IP）、電磁（EM）或有控源大地電磁（CSMT），所以還可利用電法異常尋找矽卡巖礦床等。有時因含U、Th還可用放射性測量。383839五深部找礦的實踐在深部找礦的實踐上，通常礦床勘查和預(yù)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40～60年或更短的時間內(nèi)，礦床開采深度即可達到1.5～2Km。開采深度平均每年下降40～50m，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）3940表1國外一些金礦生產(chǎn)礦山勘探工作深度超開采深度情況礦床名稱國別深度m坑道鉆孔開采勘探勘超采深度勘探超采普查超采馬羅－維利猶馬克－因泰爾克爾科林德－萊克開姆－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25401780247020001500230025002450270022001900250027006702302004002002003200320030002300310033006607301000800800800360035004300113012001800（據(jù)納爾謝也夫等1989）

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12003年由沃龍涅日國立大學出版了“新世紀之交礦床預(yù)測、普查及研究問題”一書，其中有一系列研究深部地質(zhì)成礦的論文，如：1）“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）2）東南西伯利亞深部結(jié)構(gòu)的大地電磁測深（E.B.波斯皮也娃）3）與原生金剛石問題相關(guān)的蒂曼－烏拉爾地區(qū)深部結(jié)構(gòu)（A.M.佩斯金）4）亞庫特金伯利巖省構(gòu)造：地殼成分及巖石圈地幔特征，演化問題（O.M.羅金等）5）亞庫特金伯利巖省南部地殼下部結(jié)構(gòu)（B.φ.亞洛夫）（圖8）6）達爾德諾－阿拉金斯及小巴庫奧賓斯克金伯利巖田地殼結(jié)構(gòu)的深地震探測資料的再解釋7）基于深部地質(zhì)－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(yù)測（H.M.切爾內(nèi)絡(luò)夫等）4142圖8.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4243B.M.米什寧等，2003在西伯利亞地臺圈定了一個跨大陸控礦的超大型構(gòu)造，即“西亞庫特暗礁”在這里包含有：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(jié)構(gòu)的了解地殼和地幔深部結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)，參數(shù)性的不均一性都是作為構(gòu)造，巖漿和成礦基礎(chǔ)的深部過程的結(jié)果，在東西伯利亞以200km2一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。4344波斯皮也娃（2003）指出“東西伯利亞的成礦省，成礦區(qū)，大型礦結(jié)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(guān)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(zhì)（成礦熱液，金伯利巖漿等）的基本提供者和滲透帶，即礦質(zhì)運輸通道及礦石物質(zhì)在地殼上部的聚集帶?！?44522007年9月在加拿大多倫多召開的“第五屆國際礦產(chǎn)勘查會議”論文集中有如下一些文章：45461）鉆孔中EM的深部物探（Lamontagne)2）航空磁測的地質(zhì)解釋：40年回顧（Boyd,D.M，等）3）Cu+Au斑巖礦床地質(zhì)模型及勘查方法進展（Holliday,J.R

等）4）與BIF相關(guān)的鐵礦床模型及勘查戰(zhàn)略新進展（Hagemann.S.等）5）1998-2007勘查地球化學新進展（Cohen,D.R

等）（圖9）6）航空物探—演化與革命（Tomson，S.等）7）地面物探及鉆孔錄井—進步的十年（Monnies,B等）8）地學信息原理與評價：勘查成功關(guān)鍵實現(xiàn)者的演化（Broome，J等）9）地質(zhì)工作：勘探中區(qū)域地質(zhì)圖的應(yīng)用（Hall，G等）4647數(shù)據(jù)處理風化層地球化學巖石地球化學覆蓋層地球化學水系地球化學地球化學填圖分析地球化學水文地球化學指示礦物/礦物地化偏提取生物地化/地析物質(zhì)土壤地球化學冰川地球化學同位素地球化學土壤氣湖泊沼澤地化流體包體地質(zhì)顯微生物學放射圖9.三大主要期刊有關(guān)勘查地球化學發(fā)表文集統(tǒng)計47483我國深部找礦實踐現(xiàn)狀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(guān)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(yù)測學”，1993年出版的劉石年編著的“大比例尺成礦預(yù)測學”，1995年出版胡惠民等編著的“大比例尺成礦預(yù)測方法”，2004年由葉天竺主編的“固體礦產(chǎn)預(yù)測評價方法技術(shù)”等等。這些專著中都不同程度提出了隱伏礦床預(yù)測和深部找礦問題，并引證了國內(nèi)外有關(guān)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(nèi)多礦種、多類型、多目標、多技術(shù)的全面推進新階段。48492007年我國在合肥召開了銅深部找礦研討會，會議主題報告有：

1）加強深部找礦的幾點認識（陳毓川）

2）深部找礦與礦床學發(fā)展（翟裕生）

3）對深部找礦問題的幾點看法（趙鵬大）

4）關(guān)于深部找礦的思考和立體填圖的建議（常印佛）

5）巖漿侵入接觸構(gòu)造體系與成礦（裴榮富）

6）區(qū)域成礦規(guī)律與深部找礦問題（於崇文）

7）復(fù)雜地形條件下的重磁三維反演（徐世浙）

8）地殼內(nèi)部金屬礦產(chǎn)資源聚集的深層動力過程與興蒙成礦域深層找礦勘探（騰吉文）

9）全國危機礦山接替資源找礦項目深部找礦實施情況（葉天竺）10）安徽深部找礦實踐與思改（項懷順）11）深部找礦工作進展與“十一五”后三年布署設(shè)想（陳仁毅）專題材料有：12）深部礦產(chǎn)預(yù)測問題的探討（王世稱）13）金屬礦床深部找礦中的地質(zhì)研究（葉天竺、薛建玲）14）隱伏礦勘查經(jīng)驗與啟示（施俊法等）49六深部找礦效益評價問題1以重要工業(yè)類型、大型超大型礦床為主要找礦對象

2著眼于開拓“第二成礦和找礦空間”3重視深部找礦的成功率，提高深部找礦效益4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

5050511以重要工業(yè)類型、大型超大型礦床為主要找礦對象

E．M．涅克拉索夫（2006）在“再論B、M克列特爾礦床地質(zhì)-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。5152表2金礦不同工業(yè)類型2003年產(chǎn)量1.含金礫巖390t.(15.4%)2.近地表火山－構(gòu)造巖中的Au—Ag，Au-Te礦床350t.(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(zhì)巖中的的Au礦260t.(10.2%)5.太古代綠巖帶區(qū)域變質(zhì)陸源－火山成因巖石中的Au礦210t.(8.3%)6.砂金礦床180t.(7.1%)（據(jù)E.M.涅克拉索夫，2006）含金礫巖產(chǎn)量逐漸減少，至2005年降至352—355t。1998年世界最高達2500—2560t，主要由前3種工業(yè)類型提供。含Au斑巖Cu礦的伴生Au產(chǎn)量達到含Au礫巖水平，可開采100年，1－3.5km。2004年成本12.7美元/g，Au價13.19美元/g；2005年Au價上漲14.2美元/g。5253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500～2000m的空間來進行找礦勘探?！笨梢?，他指的是“勘探和開發(fā)深度”的概念。呂古賢（2006）在“構(gòu)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(zhì)找礦和成礦環(huán)境對比，常印佛和翟裕生等認為可用構(gòu)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，而是指在有利地區(qū)深部尋找新礦帶的可能，即所謂“第二富集帶”。2著眼于開拓“第二成礦和找礦空間”5354

按B.A.納爾謝也夫的意見，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。一般在礦區(qū)的構(gòu)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。應(yīng)該指出：在重要礦集區(qū)，礦化在三度空間有廣泛的發(fā)育，尤其是內(nèi)生礦床的垂直礦化空間成礦潛力巨大，尋找隱伏礦體，開拓第二成礦找礦空間十分必要。5455Hall.G.Wall.Vic在“地質(zhì)工作：區(qū)域地質(zhì)圖在勘查中的應(yīng)用“一文中提出勘查項目”轉(zhuǎn)化率“問題，轉(zhuǎn)化劃分為幾個階段：1）土地申請—靶區(qū)選定期（targetgenerateonphase）2）鉆探驗證期（Drilltestingphase）3）資源圈定期（Resourcedelineationphase）4）前可行性論證期（Pre-Feasibilityphase）5）可行性論證期（Feasibilityphase）從1期向2期的轉(zhuǎn)化率很低6∶1。成本也高；每個項目70K澳元（AUD70K）－若鉆探成功，隨后幾期的轉(zhuǎn)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）3重視深部找礦的成功率，提高深部找礦效益5556表3勘查項目的轉(zhuǎn)化及成功率階段總投資（百萬澳元）項目個數(shù)項目平均成本（千澳元）成功概率發(fā)生土地申請2.7M2909K2∶1普查確定計劃11.3M15870K6∶1鉆探6.3M27230K2∶1圈定資源確定6.8M15460K6∶5可行性儲量確定27.5M132100K10∶9采礦總計54.6M1212∶10西澳拉瓦爾頓1984－2000勘探投資概況（據(jù)Hall.G等，2007）564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)勘查史－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5個完全無礦，3個是礦品位不高。1975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5758

M.B.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，1972－1973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(zhuǎn)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)隱伏的含鈾富釩的超大型礦床，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”5859以Au礦為例，深部預(yù)測評價的程序如下（據(jù)B.A.納爾謝耶夫，1989）第一階段確定礦床類型（按深度，建造類型，工業(yè)類型）分析礦床在區(qū)域和礦田構(gòu)造中的位置對坑道和鉆孔已揭露范圍進行如下研究：—含礦環(huán)境（礦體圍巖，其產(chǎn)狀、成分、物理－化學性質(zhì)，變質(zhì)程度，構(gòu)造活動過程中的破壞程度，礦體與巖漿巖的相互關(guān)系及聯(lián)系）—礦體、規(guī)模、形態(tài)、空間分布—形態(tài)構(gòu)造分帶—內(nèi)生分帶（礦物、礦物化學成分，近礦交代，礦物物理性質(zhì)，原生暈。成礦深度）—在垂直和水平方向內(nèi)生分帶參數(shù)梯度值—內(nèi)生分帶參數(shù)值與礦體含Au性的相關(guān)性—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(zhì)因素?！V體被剝蝕深度七深部找礦工作程序59第二階段

對深部及邊部分析和評價—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—礦體發(fā)育地段的總體構(gòu)型和結(jié)構(gòu)，礦體參數(shù)（形態(tài)構(gòu)造分帶）—各種特征參數(shù)的內(nèi)生分帶—礦化質(zhì)量（礦體發(fā)育地段總體，在個別礦體或其較大塊段內(nèi)）—計算選擇參數(shù)的資源量（P1級）—計算總資源量（Au及伴生金屬）第三階段選擇—考慮礦山－地質(zhì)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(zhì)－經(jīng)濟評價，確定在不同地段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。

6060八、深部找礦編圖1目標深度地質(zhì)構(gòu)造理想平面圖

斷裂構(gòu)造位置及產(chǎn)狀，隱伏巖漿巖體可解范圍。標志性地層分頁布及預(yù)期礦床類型（礦種及組合類型，成因類型，形態(tài)類型，工業(yè)類型）分布圖。2研究區(qū)深部地殼結(jié)構(gòu)圖或構(gòu)造層結(jié)構(gòu)離散模型圖。3研究區(qū)礦產(chǎn)資源潛力定量評價及深部成礦遠景預(yù)測圖。4深部資源開發(fā)技術(shù)環(huán)境及經(jīng)濟評價圖6161九、危機礦山可接替資源勘查評價62（一）危機礦山可接替資源預(yù)測評價的若干思想方法1動態(tài)的資源觀礦產(chǎn)資源是一個歷史性的、動態(tài)的概念，泛指地球上一切可供人類利用的天然巖礦物質(zhì)。礦與非礦、表內(nèi)礦與表外礦、金屬礦與非金屬礦、有礦與無礦、有利組分與有害組分等，都在人類的認識與實踐過程中動態(tài)發(fā)展。隨著認識水平的提高、科學技術(shù)的進步、經(jīng)濟狀況的改善，無用變?yōu)橛杏?、非礦成為礦，這是礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的客觀發(fā)展規(guī)律。因此，危機礦山可接替資源的預(yù)測評價研究，需要樹立科學的資源觀，積極開拓新類型礦產(chǎn)資源的找礦思路。632求異的思維在以往的研究工作中，找礦預(yù)測研究的基本思路是：“相似類比”，即通過對已知礦床成礦地質(zhì)背景與礦床地質(zhì)特征的分析，總結(jié)礦床的成礦與找礦模式，進而在其它具有相似地質(zhì)條件的部位尋找此類礦床。然而，對危機礦山而言，由于歷經(jīng)多年的探采礦生產(chǎn)實踐，可提供再找礦的、可“相似類比”的、直接的和顯性的找礦標志與找礦目標日益減少?！扒螽悺彼季S不但有助于對已知礦床成礦規(guī)律的深化認識，而且“求異”是發(fā)現(xiàn)不同特征、不同成因礦床乃至新類型礦產(chǎn)資源的根本，因此，“求異”思維在當今危機礦山的找礦預(yù)測中更具重要的現(xiàn)實意義。

643系統(tǒng)的觀念大多數(shù)生產(chǎn)礦山由于歷史原因，受認識水平以及當時的礦業(yè)體制的限制，對成礦系統(tǒng)的復(fù)雜性和成礦多樣性認識不夠，資源勘查評價與礦山建設(shè)過