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    目前,深部矿产资源勘查已成为我国未来矿产勘查的重要方向。近年来,随着全国危机矿山接替资源找矿和老矿山接替资源找矿等项目的实施,深部找矿勘查工作取得了一系列重要进展。这些新发现和新成果,不仅颠覆了对已有矿床成矿规律(成矿系统的发育深度和不同类型矿床的分带、叠合规律等)和矿床成因的认识,推动了科学研究“向深部进军”,还为深部矿产资源勘查提供了重要依据。本文选择近年来深部找矿取得重要突破的矿山,介绍其深部勘查的新发现及意义,以期引起业界对矿床系统的理解和再认识,更好地服务于深部矿产资源勘查工作。同时,结合已有的深部找矿经验,对下一步深部矿产勘查工作提出建议。

    深部找矿新发现促进矿床成因新认识

    1. 西藏罗布莎铬铁矿

    西藏罗布莎铬铁矿床是目前国内规模最大、研究和勘探程度相对最高的铬铁矿床,但经多年开采,矿山保有资源储量严重不足。

    自2006年以来,通过开展矿区含矿构造岩相带与矿体空间分布规律研究,同时配合重磁电综合解释,在矿床深部发现厚大隐伏矿体,实现我国铬铁矿找矿的重大突破。钻探资料显示,钻孔ZKWT02在孔深286.3~341.1米处见累计视厚度达46.28米的4层矿体,Cr2O3含量50%以上;钻孔ZK西2004于孔深334.5~426.9米处见4层矿,累计视厚度46.1米,Cr2O3含量约50%,发现的Cr-80单矿体资源量达115万吨,成为目前国内发现单体规模最大的铬铁矿矿体。此外,通过“千米钻”深孔ZK东04的实施,在孔深679.5米处见蚀变破碎带中的浸染状铬铁矿,验证了深部有规模较大的中央含矿构造岩相带的存在。

    通过深部找矿工作的实施和深部厚大铬铁矿体的发现,对该矿床的成矿规律和成矿模型取得了新的认识,打开了找矿空间。进一步验证了中央含矿构造岩相带对于深部铬铁矿体的控制意义,查明了豆荚状铬铁矿体主要赋存于罗布莎超基性岩体中北部的斜辉橄岩岩相带中,浸染状铬铁矿体赋存于岩体北部纯橄榄岩岩相带中;提出豆荚状铬铁矿形成的多阶段成因模式;矿体表现出成带分布、成群出现、分段集中的特点,与层状铬铁矿的形成机制完全不同,可能是含铬铁矿残浆受构造作用强力侵位的结果;建立了以西藏罗布莎铬铁矿为典型的“板块踫撞蛇绿混杂岩带超镁铁质岩岩相构造带控矿的找矿预测地质模型”。总之,深部找矿工作的开展为罗布莎铬铁矿以及国内同类型铬铁矿床下一步找矿勘查工作提供了新的思路。

    2. 广东大宝山铁铜钼多金属矿

    大宝山铁铜钼多金属矿床是一座以铁、铜、铅、锌、硫、钼为主的大型矿床。广东省地质局705地质大队曾于1958~1961年完成普查—勘探工作,并提交了相当于122b的铜多金属储量79.96万吨(品位0.86%),铅金属储量31.36万吨(品位1.77%),锌金属储量84.97万吨(品位4.44%),铁矿石储量8034万吨(品位49.69%),以及钼金属资源量(2M11,包括外围)2.26万吨。大宝山矿床经过半个多世纪开采,资源几尽枯竭,属严重危机矿山。

    经全国危机矿山接替资源找矿(2006~2009年)和老矿山接替资源找矿(2014年)两轮找矿勘查工作,在大宝山矿区深部分别探获了一处大型规模的斑岩型钼矿体和一处厚大的斑岩型铜硫矿体,取得了重大找矿突破。其中,斑岩型钼矿体主要呈似层状、透镜状产于花岗闪长斑岩和次英安斑岩中,受岩体和构造联合控制。矿体围岩蚀变分带明显,从浅部至深部分别为粘土化带→青磐岩化带→绢英岩化带→钾化带(如图),显示出典型的斑岩型成矿特点。斑岩型铜硫矿体主要赋存于泥盆系棋梓桥组灰岩、粉砂岩和次英安斑岩中,矿石类型以黄铁矿型铜矿石、磁黄铁矿型铜矿石和黄铁矿型硫矿石为主。由此,大宝山铁铜钼多金属矿床的矿体空间分布可分为深部的花岗斑岩型钼(钨)、铜硫矿、矽卡岩型钼(钨)矿、浅部的脉状、似层状铜铅锌矿以及远端的菱铁矿。

    关于大宝山铁铜钼多金属矿床的成因主要有3种观点,即与岩浆期后热液有关、与海相或陆相火山热液有关以及与沉积改造作用有关。大宝山深部斑岩型钼矿体和铜硫矿体的发现进一步改变了以往对该矿床成因的认识,为下一步找矿工作提供了重要线索和依据。祝新友等研究认为,大宝山矿床深部的斑岩型、矽卡岩钼钨铜矿化、浅部的脉状铜铅锌矿化以及远端的菱铁矿化构成了斑岩型或岩浆期后热液型成矿系统。应立娟等对层状铜硫矿体研究后认为,大宝山矿区及外围成矿作用与岩浆热液有关的,属同一成矿系统演化的产物。戴塔根等指出,大宝山多金属矿床斑岩型、矽卡岩型矿体与岩浆热液有关,而似层状铜铅锌矿体则与海底火山热液活动有关,并受后期岩浆热液的叠加改造。

    大宝山矿床37线剖面图

    3.江苏栖霞山铅锌矿

    江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于南京市东郊的栖霞镇境内,处于长江中下游成矿带宁镇矿集区。2012年~2014年,地质矿产调查评价专项实施“江苏省南京市栖霞山铅锌矿接替资源勘查”项目,对矿床开展了深部找矿工作。在研究石炭系高骊山组与黄龙组硅/钙面控矿和脉状矿体侧伏规律的基础上,项目利用坑内钻追索和控制了1号主矿体在走向和倾向上的延伸,并新发现多层厚大铅锌矿体。尤其值得注意的是,在钻孔KK4603和KK4201中均发现金、银、铜矿化。其中,钻孔KK4201中银、金、铜平均品位分别为金 2.19克/吨、银 319.73克/吨、铜0.49%。经估算,本次工作新增333+334资源量:铅锌58.13万吨,共(伴)生金7.64吨、银1113吨、铜1.53万吨。

    栖霞山矿床是华东地区目前已发现规模最大的铅锌多金属矿床,前人开展了大量找矿研究工作。然而,关于该矿床的成因一直存在争议,即矿床的形成与岩浆热液成矿作用有关,还是与热水沉积成矿作用有关?此次通过深部找矿勘查工作,在栖霞山矿床深部发现银-金-铜矿化,一方面暗示矿床深部巨大的找矿前景,另一方面为矿床成因研究提供了新的线索和证据。根据这些深部矿化信息,张明超等对矿床开展了流体包裹体显微测温及氢-氧-硫-铅研究,指出栖霞山铅锌矿的成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆,岩浆水和大气水的混合是导致矿质沉淀的重要因素。因此,栖霞山矿床深部勘查的新成果不仅促进了矿床成因方面的研究工作,取得了新认识,而且更为下一步找矿工作指明了方向。

    4.云南澜沧铅矿

    云南省澜沧老厂铅锌银多金属矿床一直被认为是以火山岩为容矿建造或与火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS)。2006年实施矿山深部找矿工作以来,在矿区继ZK153101钻孔揭露了钼矿化带后,ZK14824、ZK14827钻孔均揭露了深部的钼矿(化)体。其中,ZK14827钻孔孔深1417.05米,圈定的工业矿体总长度696.25米,平均品位0.068%,矿体主要产于深部隐伏斑岩体(喜马拉雅期)和接触带内。深部隐伏斑岩体和岩浆型钼矿的发现引发了学者们对该矿床成因模式的争议。斑岩型或岩浆型成矿系统的存在已是事实,如果考虑前人的石炭纪的块状硫化物成矿系统,则应是2个成矿系统的叠加。

    朱裕生等强调“成矿系列”的“缺位找矿”理论,在多年前建立了“同位成矿”理论。在前人的理论认识基础上,可以对上述新发现给予验证和深化。韩润生等认为,澜沧老厂矿床是2套主要成矿系统、多种有利成矿要素有机耦合的结果,具多成矿动力学环境、大时间间隔和多类型成矿作用同位叠加的显著特征,是多种构造环境演变过程中形成的火山喷流沉积+隐伏斑岩热液成因为主的矿床,并将其成矿模式归纳为“双成矿系统同位叠加模式”。

    5.内蒙古毕力赫金矿

    早期勘查和研究认为,毕力赫金矿床赋存于晚侏罗世玛尼图组火山、次火山、火山碎屑岩系和隐爆角砾岩中,从基性的玄武岩到中酸性的流纹岩构成一套含金火山建造。其中的蚀变火山岩、次火山岩、角砾岩是主要的含金地质体,又是赋矿的直接围岩。主要岩性有安山质角砾熔岩、安山玢岩质角砾熔岩、闪长玢岩、热液角砾岩、蚀变玄武质角砾岩等。矿体的形态特征也表明其与火山机构关系密切。卿敏等通过对矿区深部、外围勘查和典型矿床解剖研究后认为,毕力赫金矿的成矿作用与海西期岩浆活动有关,成矿流体的性质、矿体空间产出与浅成花岗闪长斑岩关系密切,并在此基础上建立了矿田“斑岩-构造蚀变岩-浅成石英脉型矿化类型一体化”成矿模式。

    深部找矿新发现开拓区域找矿新思路 

    1. 内蒙古维拉斯托锡多金属矿

    维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段,曾作为大型铜锌银多金属矿床进行开发和找矿工作。2013年,地质人员在勘查过程中发现矿区及外围的黑云斜长片麻岩中发育有含锡石英脉,进而推测深部可能存在隐伏矿体。2014年地质调查项目实施的老矿山找矿项目,在矿山深部发现石英脉型锡钨锌铜钼矿体、隐爆角砾岩型锡铜锌矿体和浸染状锡锌铷铌钽矿体。其中,隐爆角砾岩型矿体位于岩体顶部外接触带,呈筒状,角砾成分为主要为黑云斜长片麻岩,胶结物以石英、黑钨矿和锡石为主;石英脉型矿体赋存于下古生界锡林郭勒杂岩和石炭纪石英闪长岩中,总体倾向北东,矿物组合为石英、锡石、闪锌矿和黑云母等;浸染状锡锌铷铌钽矿体赋存于云英岩化和天河石化的岩体顶部,矿物组合主要为锡石、闪锌矿和黑钨矿等。项目已初步查明矿体30余条,其中,1号矿体为主矿体,长大于700米、宽大于300米,总体呈舒缓波状;矿体厚度(视厚)平均5.15米,Sn品位平均为0.89%;共提交锡金属量8.1万吨(333及以上),实现了大兴安岭南段锡矿找矿的重大突破。

     

    矿床三维空间结构模型示意图

    大兴安岭南段是我国重要的铅锌、银、铜、锡多金属成矿带。按照成矿物质来源和矿床组合,区内划分出3个成矿带,其中林西-甘珠尔庙一带以锡多金属成矿作用为主,而锡林浩特-霍林郭勒地区则以银铅锌成矿作用为主。因此,长期以来,大兴安岭南段的锡矿找矿工作一直以林西-甘珠尔庙地区为重点,但多年来始终未取得较大突破。维拉斯托矿床位于以银铅锌成矿作用为主的锡林浩特-霍林郭勒地区,其与拜仁达坝矿床一起曾作为大型银铅锌矿床开展找矿勘查和科学研究工作。然而,此次维拉斯托矿床深部锡多金属矿体的发现,显示出传统的银铅锌成矿区巨大的锡矿找矿潜力。最近,Liu et al、祝新友等和Wang et al研究认为,维拉斯托矿床的银铅锌矿体和锡矿体是同一成矿系统的产物,并指出浅部为热液型脉状铅锌银矿,深部则可能存在岩浆热液型锡(钨)多金属矿。因此,维拉斯托矿床深部锡多金属矿的发现不仅改变了人们以往对大兴安岭南段锡、银、铅锌成矿规律的认识,而且将影响该区域今后的锡矿找矿勘查思路,意义重大。

    2. 四川拉拉铜矿

    四川拉拉铜矿田位于扬子准地台康滇地轴中段,属东西走向的金沙江断裂褶皱带与川滇攀西大裂谷南北向构造带的交接复合部位。拉拉铜矿是我国西南重要的大型铜矿,也是四川省最大铜矿生产基地。矿田内金属矿产以铜为主,次为铁、镍,伴生金属有银、金、钴、钼、铂、钯等。2012年以前,经勘查的主要矿床(点)42个,其中大型矿床1个、中型矿床4个,其余为小型矿床和矿点,已累计探明铜资源量130万吨,铁资源量2600万吨,镍资源量5万吨。2012-2014年,老矿山接替资源勘查项目在拉拉落凼铜矿南部红泥坡矿区勘查取得了重大突破,新增333+334铜资源量63.22万吨,实现重大找矿突破。

    拉拉地区铜矿矿体赋存于古元古界河口群火山沉积岩系中,具有明显的层控特征。但与以往拉拉地区铜矿均赋存在河口群中部火山沉积旋回落凼组地层中不同的是,本次发现的红泥坡铜矿体主要赋存在河口群上部火山沉积旋回长冲岩组上段,其主矿体东西最大延伸1950米,南北延伸2100米;矿体平均厚度为10.37米;Cu品位平均为1.36%。红泥坡铜矿矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿等;脉石矿物有钠长石、白云母、黑云母、钾长石、石英、铁白云石等。与典型的拉拉铜矿条带状矿石构造不同,红泥坡铜矿矿石构造以脉状、网脉状、角砾状为主。

    拉拉铜矿田是我国重要的铜矿集区,一直以来是研究的热点地区,众多学者对其进行了详细的研究并取得了丰富的成果。然而,由于矿床的复杂性,拉拉矿田的成因仍存在争议,目前主要的观点分为两类:一是一些学者根据其赋存于河口群落凼组海相火山岩中,矿体呈层状、似层状产出,矿石主要为块状、条带状构造,结合部分硫铅同位素数据显示成矿物质来自于河口群地层,据此认为矿床属于火山成因块状硫化物矿床(VMS),并认为成矿年龄与成岩年龄一致为16~17亿年,但拉拉铜矿目前较为可靠的辉钼矿Re-Os定年数据显示其可能的成矿年龄为10.86亿年,且该矿矿化元素仅有Cu和Fe,无Pb或Zn,显示其可能的VMS矿床成因证据仍显不足。

    ②也有学者认为其特征很类似IOCG矿床,其发育很强的钠长石化,出现大量的贫Ti磁铁矿,并富集Co、Au、P、F、REE等,而贫Pb、Zn;C-H-O-S同位素数据显示其岩浆热液来源,有部分成矿物质来自于地层;且根据辉钼矿的Re-Os同位素年龄得到其成矿年龄为10.86亿年,并与当时板内拉张环境密切相关。但与典型的IOCG相对比,落凼铜矿缺乏大范围分布的角砾状矿石,并且受断裂控制不明显,所以其可能的IOCG矿床成因也存在争议。红泥坡铜矿的发现及其揭示的矿床地质信息,为研究者研究拉拉铜矿田的成因机制提供了绝佳的契机,通过对其系统的解剖,有望最终确定拉拉铜矿田的矿床成因并建立找矿预测地质模型,进一步指明区域找矿方向。总之,红泥坡铜矿重大的找矿突破打开了拉拉地区广阔的找矿空间,新赋矿层位的发现明确了本地区下一步的找矿方向,并增强了矿山企业“拉拉外围找拉拉”的找矿信心,为川滇有色金属成矿带开展“拉拉式”铜矿找矿提供了可借鉴的成功经验。

    3. 江西相山铀矿

    江西相山铀矿田位于钦杭成矿带北东段,赣杭陆相火山岩铀成矿带西南端,德兴-遂川大断裂的南东侧,是我国重要的热液型铀矿田。以往对于相山铀矿田的研究工作主要侧重于铀的成矿作用机制和找矿预测等方面,且主要集中在矿田浅部。随着矿山深部找矿的实施,多个深孔均见到较好的铅锌铜等多金属矿化,且品位较高,已达综合利用价值。例如,钻孔CUSD3在孔深1095.4~1549.2米、1574.2~1577.5米分别见到铅锌铜矿化脉和铜多金属矿化脉。又如,钻孔ZK26-101在深部见约330米的铅、锌、银等多金属矿化,初步估算铅锌银矿资源量分别为Pb1.7万吨、Zn 0.88万吨、Ag76.2吨。地质特征显示,深部的铅锌银矿化主要赋存于流纹英安岩、碎斑熔岩及基底变质岩中,受断裂构造、岩层界面、火山塌陷构造复合控制;铜矿化主要分布于基底变质岩中。最新研究表明,相山铀矿田浅部的铀成矿作用与深部的铅锌铜成矿作用具有相同的成矿物质来源,属同一岩浆-热液成矿系统的产物。深部铅锌铜多金属矿化的发现构成了相山矿田上铀-中铅锌金-下铜的成矿空间模式,不仅加深了对矿田成矿规律的认识,拓展了深部找矿空间,而且开拓了区域找矿思路。

    4. 南京市梅山铁矿

    根据宁芜地区玢岩铁矿的成矿模式,梅山式铁矿为次火山岩体与火山岩接触带上下高温气液交代充填矿床和矿浆充填矿床,具透辉石-石榴子石-磷灰石-磁铁矿组合。近年来实施的梅山铁矿接替资源找矿项目中,在梅山铁矿层顶部硅化、黄铁矿化、碳酸盐化凝灰岩、沉积凝灰岩、凝灰角砾岩中发现了金矿体,同时这一层位也是梅山铁矿层顶部普遍存在的一个“近矿指示蚀变带”。据江苏省地矿局第一地质大队项目成果资料,ZK4101钻孔在392.2~407.8米处见到金处矿化15.6米,平均品位0.97克/吨;ZK4121钻孔在406.28~414.77米处见金矿层8.49米,平均品位1.88克/吨。初步估算新增333金矿资源量(金属量)2.85吨。

    宁芜地区铜金矿主要有铜井地区的铜井式铜矿,矿床类型均属火山-次火山热液型矿床。此类矿床的矿化与偏碱性、碱性火山活动有关,受区域构造裂隙或火山构造裂隙的控制。矿体一般呈脉状沿构造破碎带或破火山口构造成群出现,陡倾斜产出,与围岩界线清楚。矿石组合多为铜、金、多金属矿物与石英(重晶石、碳酸盐矿物)组合,并以中-低温热液充填型为主。典型矿床有铜井金铜矿(中型)、观山铜铅矿(小型)、谷里铜矿(小型)、金驹山金矿(小型)等。梅山铁矿矿体顶部层位发现的含金蚀变带与铁矿的密切关系可能反映铁矿和金矿是同一岩浆热液不同演化阶段形成的产物,当然目前也不能排除后期热液叠加成矿的可能。尽管目前对铁矿化和金矿化成生关系的认识还有待于进一步深化,但这一发现对宁芜地区玢岩铁矿的找矿不乏指导意义。

    5. 吉林夹皮沟金矿

    夹皮沟金矿位于华北克拉通北缘,是一座资源几近枯竭的危机矿山。该矿床虽有近200年的开采历史,但其成因却一直存在争议。前人曾先后提出过绿岩型、层控型、韧性剪切带型、变质热液型、岩浆热液型等多种成因模式,尤其以韧性剪切带型成因模式最为主要。近年来,随着老矿山接替资源找矿项目的开展,在夹皮沟矿床深部取得了重要突破。经钻孔验证,在夹皮沟矿床深部742~754.9米处见10米厚的细脉浸染型金矿体,平均金品位为2.2克/吨。钻孔编录结果显示,细脉浸染型金矿体主要产于隐伏的石英闪长岩体顶部接触带,矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等,脉石矿物主要为石英、方解石等。此外,在八家子南西的头道溜河地区,还发现了与闪长玢岩体有关的爆破角砾岩型金矿床。多种金矿化类型的新发现,不仅加深了对夹皮沟金矿矿床系统的认识,而且为区域深部找矿提供了新的思路和方向。

    对下一步深部找矿工作的建议 

    1.持续推进矿集区找矿预测工作

    老矿山是开展深部矿产资源勘查的理想场所,而矿集区是大中型矿山密集分布的地区。矿集区矿产地质调查程度和找矿预测直接关系到老矿山及其外围的深部找矿工作。然而,由于种种原因,许多矿集区尚缺乏系统的矿产地质调查及找矿预测,直接阻碍了深部找矿突破。矿集区找矿预测工作主要包括以下两方面内容——

    一是在1∶5万矿产地质调查、地球物理测量、地球化学测量、矿产及异常检查、典型矿床研究、资源潜力评价等工作的基础上,确定重点工作区开展找矿预测。在重点工作区开展大比例尺专项地质填图(含修测)、专项物探、专项化探、专项样品采集及深部钻探探查等工作,系统研究工作区内主要矿床类型的成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志,构建找矿预测综合信息模型,预测矿体赋存位置,评价资源潜力,提交预测资源量,引导后续勘查。

    二是围绕深部找矿预测需求,开展矿集区及老矿山“三位一体”(成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志)找矿预测理论与方法创新与示范,主要包括:1)成矿构造与成矿结构面研究方法与模式建立;2)开展矿床深部定量预测理论与方法研究;3)基于2DGIS/3D建模平台构建矿集区“成矿地质体-成矿构造与成矿结构面-成矿作用特征标志”找矿预测模型。

    2.进一步加强勘查区找矿预测理论与方法研究

    勘查区找矿预测理论方法体系的创建,首次提出成矿地质体、成矿结构面、成矿作用特征标志的概念,在实际使用中取得了良好效果,切实指导了深部找矿。但是,勘查区找矿预测理论目前仍不完善,需要在实际的应用过程中进行修正。

    一是要结合矿山深部和外围找矿的新发现,重新认识各类矿床的成矿规律、成矿系统的发育深度和不同类型矿床的分带、叠合规律。以深部找矿为目标,通过建立典型矿集区脉、层、块、体矿化样式组成的上下、左右多元空间矿床矿化系统结构模型,突出反映找矿信息,进而指导矿山深部和外围找矿工作。

    二是矿床模式的研究要从矿床的角度走向矿集区,从单个的矿床成矿模式发展为典型矿床成矿模式之间的组合模式,从构造体系控矿发展为构造成矿系列的阶段,这对于认识成矿系列控矿的规律,深入总结和认识矿床和矿集区成矿规律,提高对深部矿床成矿理论的认识和指导矿产资源勘查实现重大的突破具有重要意义。

    3.加强科技引领,推进新方法和新技术的研发应用

    从近年来矿山深部找矿的经验来看,重大成果的取得无一不是根据新现象,打破旧思维,结合实际情况进行理论、方法和技术创新的结果。科技创新无疑将对未来深部矿产资源勘查工作起到重要引领作用。因此,在开展深部找矿勘查工作的同时,还应重点研发和推广适合深部找矿的物化探等技术方法。

    一是继续贯彻“三深一土”国土资源科技创新战略,针对矿集区3000米以浅的地下空间,重点研发覆盖区探测技术和深部地质结构与成矿系统探测技术,开展覆盖区物质组成识别标志研究、矿集区深大剖面探测、深部成矿系统蚀变标志研究等工作,查明各类重要成矿要素在深部空间的分布特征,尤其重点探明与成矿有关地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志等关键成矿要素的空间展布规律和形态特征,建立符合矿集区深部找矿的地球物理和地球化学等技术的指标体系,构建矿集区深部地质三维结构模型。

    二是对成熟的新技术新方法进行推广应用。在科学分析矿集区地质条件的基础上,根据深部新发现,充分利用KGR抗干扰电法仪激电测深、大比例尺低飞航磁测量、井-地磁测反演技术、构造地球化学测量、1∶5万抗干扰电法扫面等先进技术方法,进行推广应用,总结出一套适合本地区寻找同类型矿床的物化探方法组合,进一步指导矿集区及外围深部勘探工程布置,开展深部矿产勘查示范。

    总之,深部找矿新发现进一步促进了深部成矿规律的认识,开拓了找矿思路,已成为持续推进矿产资源勘查“向深部进军”的强大动力。同时,深部找矿突破的实现,还需要系统的矿产地质调查、完善的找矿预测理论和先进的探测技术等作为强有力的支撑。

    深部找矿新发现及意义

    一、可燃冰的概念是什么?

    可燃冰,学名“天然气水合物”,是一种气体分子和水分子在低温高压下形成的结晶物质,分解为气体后,甲烷含量一般在80%以上,最高可达99.9%。

    可燃冰外貌极像冰雪,遇火可以燃烧,又称“气冰”、“固体瓦斯”等。自然界中多呈块状、层状、透镜状、结核状、脉状、浸染状、分散状等形态。2007年起,在我国海域陆续发现了多种形态的可燃冰,2009年我国祁连山冻土区发现的可燃冰则以裂隙充填型为主(图1)。

    图1 我国可燃冰产状特征

    二、可燃冰的结构是怎么样的?

    可燃冰主要有三种结构类型。I型由甲烷、乙烷、二氧化碳、硫化氢等较小直径的气体分子和水分子结合而成;Ⅱ型由甲烷、乙烷等小分子,丙烷及异丁烷等较大分子和水分子结合而成;H型由气体组分中有异戊烷等较大气体分子和水分子结合而成(图2)。

    图2 I型、II型和H型水合物结构类型示意图

     

    在自然界,Ⅰ型可燃冰最常见,Ⅱ型次之,H型较为罕见。我国南海北部的可燃冰以I型为主,甲烷含量最高达99.5%。祁连山冻土区的可燃冰以II型为主,甲烷含量为54%~76%,除甲烷外,还有乙烷、丙烷等其他烃类气体。

    三、形成可燃冰的气体来源有哪些?

    可燃冰的形成需要大量的烃类气体,这些烃类气体有的来自于微生物的分解,也有一些来自于深部油气田的热降解,当然也有两者混合形成的。相应的可以分为三种类型,分别是微生物气型、热解气型、混合气型。

    在海域发现的可燃冰绝大多数为微生物气型,我国南海北部海域发现的主要属于这种类型。在陆域发现的可燃冰以混合气型、热解气型为主,如我国祁连山冻土区发现的可燃冰。可以利用碳同位素的比例关系,来判断可燃冰的气体来源(图3)。

    图3 可燃冰气体来源判别图

     

    (中国地质调查局油气资源调查中心,“青南藏北冻土区天然气水合物调查”项目供稿)

    可燃冰是什么?

    十大地质科技进展

    松辽盆地大陆深部科学钻探工程(松科二井)完井与重大地质科技创新 

    由自然资源部中国地质调查局勘探技术研究所王稳石为负责人钻探完成的松科二井,深7018米,是亚洲国家最深的大陆科学钻井和国际大陆科学钻探计划(ICDP)成立22年来实施的最深钻井工程。项目研发的超深井大口径取心技术体系,攻克了超高温钻井技术等地球深部探测重大技术难题,创造了四项世界纪录,发现了松辽盆地深部页岩气和盆地型干热岩等两种具有良好勘探开发前景的清洁能源;在全球首次实现了对白垩纪最完整最连续陆相地层厘米级高分辨率的精细刻画,重建了白垩纪陆相百万年至十万年尺度气候演化历史,发现了白垩纪气候波动重大事件;建立了地层对比的“金柱子”和松辽盆地演化新模式,丰富了白垩纪陆相生油理论,取得了基础地质研究的重大进展。

    陕西蓝田黄土-古土壤序列与210万年前古人类活动历史新纪录 

    由中国科学院广州地球化学研究所朱照宇及古脊椎动物与古人类研究所黄慰文联合国内外科研人员组成的团队在陕西蓝田地区历经了17年综合地质研究,发现了秦岭山前黄土侵蚀面,将公王岭直立人头盖骨年代从距今115万年推前到距今163万年;在上陈一带发现了新的连续黄土-古土壤序列剖面,并在早更新世层段发现了17层旧石器埋藏文化层,年代为距今126万~212万年,使蓝田地区成为世界上非洲以外最早的古人类活动遗迹地点之一,该成果发表在《Nature》和《Journal of Human Evolution》上。在蓝田连续黄土-古土壤序列中发现世界罕见的含多层旧石器文化层,拓展了已处于世界领先地位的中国黄土研究的新方向。

    我国首套《中国自然资源图系》编制完成 

    由自然资源部中国地质调查局水环部郝爱兵为首席专家牵头组织编制的首套中国自然资源图系,是党的十九大提出“设立国有自然资源资产管理和自然生态监管机构”后提交的第一份自然资源系列成果。图系分全国卷、省区市卷和专题卷3个系列,涵盖水、土、矿、林、草、湿地、海洋等8个类别,2316张图件。图系凸显三大创新:一是系统梳理了全国自然资源数量、质量、开发利用现状、潜力等内容,着重体现山水林田湖草是生命共同体和绿色发展理念,形成类型齐全、数据详实的首套中国自然资源图系;二是构建了全国和分省自然资源空间数据库和信息平台,完成了各类自然资源数据标准化、矢量化和空间化,有力促进了信息化技术水平提高;三是突出成果的应用服务导向,创新了图件表达形式,全面提升了地质科技成果的显示度和社会服务能力。相关成果得到国家和相关部门的高度重视。

    胶东金矿深部探测取得重大突破 

     

    山东省地质科学研究院于学峰科研团队长期致力于胶东地区金矿勘查研究和深部探测,首次在胶西北金矿集区开展以深反射地震为主的深部探测应用研究,通过多参数方法试验,验证了反射地震测量在花岗岩分布区固体矿产勘查中对深部地质体探测的有效性。结合深钻验证,查清了三山岛断裂、焦家断裂、招平断裂带等重要构造的深部特征,揭示了胶西北矿集区深部地质结构及其控矿因素;成功实施了3266米金矿勘查科学钻探,在焦家金矿带斜深7000米、垂深3000米处发现25米厚的金矿体,最高品位达13.65g/t,为“中国岩金第一见矿深钻”。该成果为实现胶东地区35千米以浅地球物理控制、3000米尺度钻探控制的地质体结构“透明化”奠定了基础,实现了我国金矿深部找矿的重大突破。

    新一轮省级区域地质志编撰完成 

     

    由自然资源部中国地质调查局地质研究所李廷栋院士和丁孝忠研究员组织实施的新一轮《中国区域地质志》编制工作,全面、系统总结了我国近30多年来海量区域地质、地球物理、地球化学、遥感地质等调查新成果和新资料。该书有三大亮点:一是全面梳理了我国地层-岩石-构造格架,建立了中国岩石圈构造单元分区及中国东部岩石圈三维结构模型,使各地区的地质成果协调一致;二是首次突出了城市地质成果,确立了京津冀地区全新世海陆演化和雄安地区全新世环境演变进程,服务雄安新区建设;三是突出了海洋地质研究成果,从海洋板块构造出发,梳理编制了海域地质成果,为我国开展海港建设、海底工程和海底资源开发提供了基础资料和图件。该书共32部、图件200余幅、数据库32个。

    现代区域地质填图技术方法体系构建与示范 

     

    由自然资源部中国地质调查局地质研究所王涛和地质力学所胡健民研究员为首席专家的研究团队开展的基岩区和特殊地质地貌区地质填图试点,开启了专题地质填图先河,解决了一批关键地质问题,产出了一批高质量图幅,在国内外产生一定影响。该项成果编制了6种基岩区、9种特殊地质地貌区填图方法指南,修订了区域地质调查方法规范(1∶50000)、制定了覆盖区区域地质调查指南(1∶50000),成功构建了我国新的1∶5万区域地质填图方法体系。它倡导现代区域地质调查要以地球系统科学和板块构造理论为指导,充分利用先进技术,开展多学科联合调查,以满足国家重大需求,解决重大基础地质问题。这些理念和方法已得到应用,产出良好效果,为今后区域地质调查工作改革提供了依据、准则和具体技术方法,对我国区域地质调查与填图的发展具有里程碑意义。

    准噶尔盆地陆相咸化湖盆页岩油富集理论、关键技术与勘探取得重大进展 

     

    由中国石油新疆油田分公司牵头,开展准噶尔盆地陆相咸化湖盆页岩油富集理论、关键技术协同研究,创新性提出一项理论认识和三项配套技术:创立了陆相咸化湖盆云质岩页岩油富集理论,指导了10亿吨级页岩油发现;研发了以“七性关系”为核心的页岩油测井评价技术,试油成功率由35%提高至100%;形成了一套含有工程地质参数及烃源岩品质的页岩油甜点预测技术,甜点预测符合率由70%提高至100%;集成创新页岩油水平井高效钻井及体积压裂技术体系,实现了咸化湖相页岩油高效勘探与有效动用,水平井单井日产量突破百吨、一年半累产油量1.8万吨。在上述理论认识的指导和配套技术的支撑下,吉木萨尔凹陷页岩油预探评价产能一体化快速推进,落实井控储量10亿余吨,并已进入规模建产阶段。

    国家地下水监测工程建成并运行 

     

    由自然资源部中国地质调查局地质环境监测院李文鹏为首席专家的研究团队,首次在全国范围内开展地下水监测网的建设,建设完成国家地下水监测工程并运行,在水文地质勘查研究和水资源开发利用历史上具有重要意义,同时它也是重大的民生工程和生态工程。一是建立了层位明确的国家级地下水专业监测站点10168个和基于物联网技术的数据接收与设备管理系统,实现了地下水监测数据自动采集、实时传输和多源解析;二是利用云平台和大数据技术,研发了监测信息应用服务系统,实现了监测数据管理、动态分析、水质水量综合评价与信息发布等;三是首次研发并成功实施了承压-自流井监测等技术,编制了12项地下水监测标准规范,实现了学科理论创新和技术方法突破。

    浙江省嘉兴市土地质量地质调查应用研究与示范新进展 

     

    由浙江省地质调查院褚先尧团队组织实施的嘉兴市土地质量地质调查工作,使嘉兴市成为浙江省首个全面完成“711”土地质量地质调查工程的地级市,制定了符合浙江实际的调查、建档省级技术规范,结合嘉兴土地质量地质调查“四化”提升行动,在成果服务于“县、乡、村”三级土地利用规划,成果服务于特色土地保护利用,档案核心成果与国土管理“一张图”对接、与浙江省农产品质量安全追溯体系对接等方面的试点成功应用,解决多个成果转化应用的关键性问题,并创新了成果转化应用机制。同时,将科研与科普有机结合,有效支撑了“中国地质调查局农业地质应用研究中心土地质量研究示范基地”建设。该工作成果为全面落实美丽浙江建设、乡村振兴战略提供了重要的地质依据,也为全国同类工作的开展提供了依据。

    地质科技创新引领南疆地区地质找矿新突破 

     

    以自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心滕家欣为首席专家牵头组织实施的西昆仑铁铅锌资源调查与勘查示范项目,提出盆地边缘褶皱逆冲+构造流体+后期交代铅锌成矿系统认识,建立“火烧云式”热液-交代非硫化物成矿模式,揭示了巨量铅锌赋存和聚集规律;提出“大红柳滩式”伟晶岩型锂矿成矿机制,创新“伟晶岩型稀有金属矿的识别方法及系统”;提出西昆仑晚石炭世构造-盆地演化与“玛尔坎苏式”富锰成矿模式;创建高寒深切割地区快速勘查技术方法,引领南疆地区取得重大找矿突破,新发现一批大型-超大型矿床,形成火烧云铅锌、大红柳滩锂和玛尔坎苏富锰矿3处大型资源基地,探索出国家公益性地质工作主动服务地方经济社会发展和产业扶贫的“克州模式”,成效显著。

     

    十大地质找矿成果 

     

    四川盆地威荣页岩气田探明千亿方级深层页岩气

     

    中国石化西南油气分公司在四川盆地深层页岩气领域探明超千亿方大型页岩气田。针对埋深大于3500米的深层页岩气地质评价、钻完井和压裂难题,攻关团队解放思想、创新理论认识、深化资源评价、强化技术攻关,创新性提出了一项理论、四项配套技术:首次提出了海相深层页岩气“优质相带、适宜演化、良好保存”的“三元”富集理论;建立了深层页岩气综合岩性、电性、古生物等多参数地质综合评价技术;建立了深层页岩气地质工程双“甜点”地球物理预测技术;建立了优快钻井与水平井轨迹优化控制技术;建立了控近扩远、提高裂缝和分簇改造有效性深层页岩气压裂改造技术。威荣气田提交了探明储量1247亿方,落实了产能建设新阵地,具有良好的社会经济效益,对推动绿色发展意义重大。

    内蒙古开鲁盆地钱家店凹陷铀矿勘探取得新突破

     

    由中国石油辽河油田孟卫工为首席专家的团队在内蒙古开鲁盆地钱家店凹陷查明一个超大型可地浸砂岩铀矿床。钱家店铀矿的重大发现开创了我国非核系统综合找铀的先河,填补了我国东北地区含油气盆地寻找可地浸砂岩型铀矿的空白。历经多年的勘查实践与积淀,辽河油田专家团队凭借“油铀兼探,一矿变双矿”的新思维,在钱家店铀矿最终实现了“五个一”成果,即:创新了一项砂岩型铀矿成矿理论,开辟了一种新型的找矿模式,形成了一批独特的开采技术,创建了一套铀资源评价体系,查明了一个超大规模铀矿体,为中国石油乃至全国砂岩型铀矿勘查工作起到了引领和示范作用,为我国天然铀通辽大基地建设奠定了坚实的资源基础。

    贵州省赫章县猪拱塘实现铅锌矿找矿重大突破

     

    由贵州省地矿局一一三地质大队何良伦为首席专家的团队在赫章县猪拱塘发现并探明了一处超大型铅锌矿床。项目团队系统总结成矿规律,转变找矿思路,突破传统找矿认识的束缚,圈定深部找矿靶区,构建“三位一体”找矿预测地质模型。历时6年持续勘查,圈定铅锌矿体69个,探获铅锌量275.82万吨,为贵州首个超大型铅锌矿床。该矿床的发现表明黔西北地区具有较好的铅锌找矿远景,为黔西北地区地质找矿指出了新方向和找矿思路。该矿床位于国家级乌蒙山连片扶贫攻坚区的腹地,潜在经济价值巨大,其资源的开发利用对乌蒙山集中连片特困区脱贫攻坚具有重大意义。

    内蒙古自治区克什克腾旗发现维拉斯托大型锂锡多金属矿床

     

    内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托矿区锂多金属矿是由内蒙古地质勘查有限责任公司发现并探明的大型矿床。矿区位于大兴安岭中南段西坡。矿床深部为石英斑岩型铷锡多金属矿(化)体;中部为隐爆角砾岩型锂铷多金属矿体;浅部为石英脉型锡钨多金属矿体;三种矿体空间上叠合配套,成因上密切相关,构成典型的“三位一体”斑岩型成矿系统。共圈定工业矿体80条,备案资源储量(121b+122b+333):矿石量3475万吨,金属量Li2O 35.72万吨,Sn 5.77万吨,平均品位Li2O 1.28%,Sn 0.85%,同时共伴生铷、锌、钨、钼、铜、铅、银等多种有益组份,其深部和外围仍具有较大找矿潜力。该矿床为中国北方首次发现的大型锂多金属矿床,填补了国内对该类型矿床勘查和研究空白,实现了中国北方找锂多金属矿重大突破,为本区找矿提供了新思路和方向。

    甘肃省徽县郭家沟矿区查明特大型铅锌矿

     

    由甘肃省有色金属地质勘查局天水矿产勘查院袁得祎为首席专家的团队在西成铅锌矿田发现并探明的又一超大型铅锌矿床,为一深埋藏隐伏矿床。矿床地表全为新生界地层覆盖,几无基岩出露,矿床埋深大,埋深在300~1100米之间,矿床控制长约4400米。共发现矿体70条,主矿体19条,累计查明(保有)的铅锌矿石量6502.32万吨,铅金属量637659.51吨;锌金属量2151191.85吨。累计查明(保有)的伴生银金属量1162190.96千克;伴生镉金属量11767.37吨。该矿床的发现为寻找隐伏矿床提供了指导经验。矿床已于2016年由甘肃金徽矿业有限责任公司建厂投产并取得了显著的经济效益,对地方经济的繁荣起到了重要作用,具有较大的经济意义。

    内蒙古自治区双尖子山探明超大型银铅锌矿

     

    由有色金属矿产地质调查中心杨建功为首席专家的团队在内蒙古自治区巴林左旗双尖子山探明超大型银铅锌矿。经内蒙古自治区矿产资源储量评审中心评审,采矿权范围内保有(121b+122b+333)主、共生矿产资源储量:矿石量15897.87万吨,其中银矿石量10936.09万吨,银金属量15129.29吨,银品位138.34g/t;铅矿石量3768.29万吨,铅金属量389119吨,铅品位1.03%;锌矿石量10303.76万吨,锌金属量1500462吨,锌品位1.46%。采矿证范围内共圈定工业矿体280条,其中39条大型矿体,规模等级为超大型。对大兴安岭中南段有色金属找矿具有重大意义,是中国银矿勘查的重大突破。矿区保有资源储量和潜在经济价值巨大,可稳定安排当地剩余劳动力,并拉动当地其它相关行业的经济发展,对当地经济和税收将起到支柱性作用。

    江西省横峰县松树岗矿区探明超大型钽铌稀有多金属矿床

     

    由江西有色地质矿产勘查开发院程群喜为首席专家的团队在江西省横峰县松树岗矿区探明了一处超大型钽铌稀有多金属矿床。矿床工业类型为钠长石、铁锂云母花岗岩型钽铌矿床,矿体规模巨大,矿体控制东西长1676米,南北宽740米,赋存标高402.74~-330.76米,单工程控制最大厚度493.47米。采用地质统计学法估算矿床资源储量,探获(111b+122b+333)矿石量298604千吨,钽金属氧化物量42444吨,铌金属氧化物量63591吨,伴生铷(333)金属氧化物量601834吨,伴生锂(333)金属氧化物量603813吨,潜在经济价值超1000亿元。该矿床的发现是我国在隐伏稀有金属矿床找矿上的重大突破,研究建立该区岩浆岩型稀有多金属矿床成矿系列与成矿模式,丰富和发展了稀有多金属成矿理论,对稀有多金属找矿与勘查具有重大的指导意义。

    黑龙江省双鸭山市西沟发现超大型石墨矿

     

    由黑龙江省有色金属地质勘查局七〇一队程飞为首席专家的团队在黑龙江省双鸭山市西沟探获超大型石墨矿床。矿床成因类型为沉积变质型石墨矿床,矿体呈层状、似层状及透镜状产于中元古-新元古界兴东群大盘道组变质岩中。矿石类型以石墨片麻岩型为主,属于大鳞片晶质石墨。项目技术人员对本区成矿地电条件进行了重点研究,认真总结成矿规律,合理布设探矿工程,地质找矿取得了重大突破,全区共发现晶质石墨矿体62条,提交工业矿体(333)+(334)石墨矿石量33551.19万吨,矿物量2337.61万吨,平均品位6.97%。其中(333)占资源量总量为95.22%,总剥采比1.69∶1。西沟石墨矿资源潜在价值巨大,初步估算潜在价值在1000亿元以上。

    江西省新余市石竹山—上高县樟木桥探明世界最大硅灰石矿

     

    由江西省地质勘查基金管理中心王先广为首席专家的团队在江西省新余市渝水区石竹山-上高县樟木桥矿区探获世界资源规模最大的硅灰石矿,提交333+334类硅灰石矿物量6955万吨,其中333类3478万吨。新余市渝水区石竹山-上高县樟木桥硅灰石矿的发现,刷新了世界硅灰石矿资源规模纪录,改变了中国硅灰石矿分布格局,建立了蒙山地区隐伏硅灰石矿“岩体+碳酸盐岩+构造裂隙+盖层(炭质泥岩屏蔽)”成矿模式,并在新余市渝水区石山与上高县院坑硅灰石矿成功得到运用,拓展了硅灰石矿的找矿空间、找矿思路和找矿方向。该矿不但规模大,而且矿石品位高、品质好,易采、易选,为蒙山地区硅灰石产业集群的发展以及巩固新余“矿业立市”提供了资源保障。

    河南省偃龙煤田深部发现超大型铝(粘)土矿

     

    河南省地矿局第四地质勘查院在偃龙煤田深部探获超大型铝土矿床。矿区处于洛阳盆地东南侧,嵩山背斜北翼。成矿区带属于嵩山-箕山铝土矿成矿区之偃(师)巩(县)荥(阳)IV级铝土矿分区。矿体赋存于石炭系本溪组中,以铝土矿为主,共生耐火粘土、铁矾土、硫铁矿、菱铁矿,伴生镓元素亦可供综合利用的超大型沉积矿床。全区共完成钻探107533米,测井89377米,圈定铝土矿体16个,探获铝土矿(333)+(334)资源量24924万吨,大部埋深500米以浅,其共(伴)生矿产进行资源量估算,均达到大型矿床规模。根据勘查成果资料预测700米以浅,潜在铝土矿资源量仍有1.6亿吨。项目成果为河南省铝工业发展提供了资源安全保障,为区域经济社会发展提供坚实的资源支撑。

    中国地质学会2018年度十大地质科技进展、十大找矿成...

     

    十大地质科技进展

     

    1.发现地球上最早的大型多细胞生物化石

    中国地质调查局天津地质调查中心朱士兴研究员带领前寒武纪研究团队,在华北燕山地区高于庄组中首次发现大量分米级的碳质宏观化石,研究确证它们是迄今发现的最大的前寒武纪多细胞真核生物化石,大约距今15.6亿年,把多细胞生物在地球上出现的时间从多数人认为的距今6.35亿年往前提前了近10亿年。这一发现是地球早期生命演化研究领域中一项重大科学成果,对早期地球环境演化与生命过程的研究具有重要价值。部分研究成果论文《华北15.6亿年前高于庄组分米级的多细胞真核生物》于2016年在国际著名刊物《自然·通讯》上发表。

    2.山东矿床成矿系列及找矿方向研究取得新进展

    山东地质科学研究院于学峰团队承担的山东省地质勘查基金项目,对山东全省域内以固体矿产为主的各类矿产形成的地质环境、成矿作用及地质特征等进行了全面研究和总结;首次在山东全域内建立从前寒武纪到新生代全时段内的31个矿床成矿系列,并划分了81个代表性矿床模式;首次建立了从中太古代迁西期至新生代喜马拉雅期的山东矿床成矿谱系;对山东省金、铁、煤等近30种重要矿产进行了成矿远景预测;首次研究编制了山东省矿床成矿理论系列分布图。该成果是对山东省主要矿床的全面总结,将为山东省矿产资源勘查研究提供有力的科学依据。

    3.完成铀矿大基地资源扩大与评价技术研究

    核工业北京地质研究院承担的铀矿大基地资源扩大与评价技术研究围绕我国铀矿大基地及外围地区开展科技攻关,完善发展了伊犁盆地南缘、二连盆地中部、鄂尔多斯盆地东北部砂岩型铀矿和相山矿田、诸广南部地区热液型铀矿成矿理论;创建了砂岩型铀矿深部有利砂体和层间氧化带前锋线识别定位技术体系;构建了热液型铀矿深部成矿构造、成矿地质体和铀矿化信息探测的技术评价体系;查明了5大铀矿基地铀成矿关键控矿因素及空间定位规律;建立了地质、物化探综合勘查技术方法,拓宽了铀资源找矿的新层位、新区域、新深度;实现了铀矿资源新的重大突破。该成果及时推广应用于我国地区热液型铀矿、砂岩型铀矿找矿勘查工作中,已取得显著找矿成果,具有广泛的应用前景。

    4.完成新疆首个煤层气开发利用先导性示范工程

    新疆煤田地质局一五六煤田地质勘探队在阜康市白杨河矿区建成新疆第一个煤层气开发利用工程《新疆阜康市白杨河矿区煤层气开发利用先导性示范工程》项目。该项目是新疆首个低阶煤煤层气开发利用工程,项目施工中针对阜康煤层“高倾角、厚煤层、高渗透”特点,开展了煤层气“钻、压、排”勘探开发技术应用,成功应用丛式井钻井技术,首次在煤层气井压裂中大规模应用复合压裂液,形成了适应示范区地质特点的五段双控排采法,建成了全国自动化程度最高的排采自动化系统,成功完钻新疆煤层气领域第一口“U”型水平井和第一口“L”型顺煤层井,建成新疆首个日处理能力达10万立方米的煤层气CNG站。项目形成的“丛式井钻井、复合压裂液压裂、五段双控排采、排采自动化系统”等关键技术系列对新疆煤层气的开发意义重大,为国家科技重大专项实施提供了技术基础和试验基地。

    5.完成我国“三稀”资源战略调查与评价

    中国地质科学院矿产资源研究所王登红研究团队,在地质调查专项资助下,基本摸清了我国“三稀”资源储量,实现了战略研究→战略侦查→找矿突破三跨越,首次搭建了“三稀调查成果数据库”大数据平台,确定了“三稀”矿产调查部署选区;深化了离子吸附型稀土成矿理论,构建了稀土矿区水环境质量评价指标体系,提出了离子吸附型稀土资源储量动态计算和稀土矿单元素圈矿方法;改进了风化壳型稀土矿勘查技术,加大了勘查深度;初步实现了矿山环境监测“空-天-地-人”一体化,全方位服务矿政管理,提高了“三稀”矿政管理科技含量。

    6.元坝超高深含硫生物礁大气田高产稳产技术取得重要进展

     

     

    由中国石油化工股份有限公司西南油气分公司承担的元坝长兴组气藏开发动态跟踪分析及合理配产研究项目在超深层小礁体气藏精细描述技术、超深层小礁体水平井部署设计及优化调整技术方面具有创新性,在高含硫气田(藏)的推广应用前景广阔。本项目形成了复杂生物礁气藏精细描述、超深小礁体气藏水平井设计与优化、有水生物礁气藏开发技术政策优化等超深高含硫生物礁气藏高产稳产关键技术。项目成果应用于元坝气田开发建设,取得显著成效:建成了世界上第一个埋深近7000米的高含硫生物礁大气田,混合气产能达40亿立方米/年。气藏于2014年12月10日正式投产,截至2016年年底,累产混合气46亿立方米,对保障“川气东送”长期稳定供气,促进中西部产业结构调整和沿江区域经济发展意义重大。

    7.地质灾害综合防灾减灾方法技术取得新进展

    中国地质环境监测院殷跃平研究员团队联合中国地质科学院、南京大学等9家单位,提出了暴雨型和水库型典型地灾成灾模式,开发基于GPU高性能计算技术的高速远程滑坡风险评估分析软件系统;构建山洪灾害判别标准与防治区划等级系统和地震—地灾链评估指标体系及信息发布平台;集成创新地灾防治方法,发明高寒浓雾山区地灾可视化监测预警、光纤监测传感器以及特大型滑坡应急治理系列关键技术;为国家重大工程和城镇化建设减灾防灾战略提供了科技支撑;及时指导了灾区地灾应急处置和灾后重建,推动了防灾理论和技术方法的发展和地灾减灾防灾标准化体系的建设。

    8.古老油气系统源灶多途径成烃机理与成藏研究取得新进展

    中国石油勘探开发研究院张水昌研究团队瞄准古老油气系统油气形成与分布这一重大科学问题和勘探前沿问题,依托古老油气系统源灶多途径规模成烃机理与成藏项目,开展攻关研究,在深层古老烃源岩发育机制、高成熟—过成熟阶段生气潜力、有机—无机复合生烃以及天然气成因判识方法等方面取得原创性研究进展。研究成果有效指导深层油气勘探,为四川盆地震旦—寒武系新增天然气探明储量2200亿立方米、控制储量2038亿立方米,为塔里木盆地2013年以来新增油气地质储量21.9亿吨提供了重要支撑。实现了塔北哈拉哈塘奥陶系、塔中寒武系盐下、乐山—龙女寺震旦系—寒武系古隆起周缘的油气发现和储量增长,有力推动和促进了国内最大海相整装大气田的高效探明。

    9.完成青藏铁路沿线高温地热资源调查评价

    青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目在12个主要热显示区开展了多种工作方法与手段调查,初步了解各主要热显示区的地质构造、水文地质、地球物理及地球化学特征。对各热显示区采用了天然热流量和积存热量两种方法进行了资源量计算。其中续迈等7个中温地热显示区按照500米开发深度,按照居室供暖的方式考虑开发利用,计算供暖面积达114万平方米以上。初步评价古堆地区地热发电潜力可达110兆瓦,该项目的突破性进展,将为我国高温地热发电提供新的契机。在12个热显示区中选出了5个热显示区(玉寨、吉达果、宁中、古露)热储面积较大、温度较高,作为进一步勘查的高温后备基地。本成果来自于西藏自治区地质矿产勘查开发局地热地质大队承担的青藏铁路沿线高温地热资源调查评价项目。

    10.完成新一代高精度南海地质地球物理图系编制

    中国地质调查局广州海洋地质调查局杨胜雄、邱燕、朱本铎等研究团队创新编制了《南海地质地球物理图系(1:200万)》(中英文对照)并撰写了《南海海洋地质与矿产资源》专著。创新性编制了三维地形图和晕渲地形图,系统命名了245个海底地理实体;首次采用叠置法和透视法编制地质图,发现了中生代安第斯山型隆起带在南海的延伸区域;重新圈定了南海中—新生代沉积盆地范围;精细刻画了南海主要构造边界,全面深化提升了我国对南海的地质科学认识,为下一步与周边国家共同开展南海研究、开发利用南海资源提供了丰富的地质依据。同时,该图系以科学的方式宣扬了中国的南海主张,是履行海洋大国责任的重要体现。

     

    十大地质找矿成果

     

    1.新疆新源县卡特巴阿苏发现特大型金(铜)矿床

    新疆新源县卡特巴阿苏金(铜)矿床位于那拉提—红柳河缝合带内,成矿带属于那拉提—红柳河金—铜—镍—铅锌—玉石—白云母成矿带。卡特巴阿苏金(铜)矿床的发现证实了“中亚金腰带”已延伸到我国新疆。矿床勘查工作历经了异常查证—预查—普查—详查及勘探等工作,规模由异常点→矿化点→小型→大型→特大型金矿床。矿床控制长约3000米,宽40-300米;金矿体45条,铜矿体17条;金矿储量78.73吨,平均品位3.13克/吨,铜4.83万吨,平均品位0.53%;外围找矿潜力大,有望突破百吨。该项目由新疆美盛矿业有限公司投资,勘查工作由新疆地矿局第一区域地质调查大队完成。该矿床具有很大潜在的经济价值,进一步勘查、开发将会产生很大的经济效益和社会效益,对拉动地方经济增长,促进地方的稳定和发展具有重要的意义。

    2.山东省莱芜市张家洼发现大型矽卡岩铁矿

     

    山东省莱芜市张家洼矿区位于泰莱凹陷东北部,是典型的矽卡岩型矿床。本次勘查工作投入钻探27955.60米/26孔及相应测试、研究工作,发现15个铁矿体,主矿体4个,其中主矿体Ⅱ3矿体走向控制长1280米,倾向延伸1060米,赋存标高-520~-1030米,矿体平均厚度16.98米,TFe平均品位46.68%,mFe平均品位40.68%。新增(333)铁矿石资源量1.065亿吨,累计查明(333)铁矿石资源储量1.265亿吨。新增伴生铜矿石量0.5920亿吨,伴生铜金属量8.446万吨,铜平均品位0.14%。新增伴生钴矿石量0.316亿吨,伴生钴金属量0.631万吨,钴平均品位0.02%。查明该矿床属于接触—交代成因的大型铁矿,为矿山可持续发展提供了接替资源。本成果来源于山东正元地质资源勘查有限责任公司承担的山东省莱芜市张家洼矿区深部及外围铁矿普查项目。

    3.新疆阿克陶县奥尔托喀讷什地区发现我国最富锰矿床

    新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿的发现,是迄今我国最富的锰矿床,且厚度大、品位高、埋藏浅、易采选、远景规模大。奥尔托喀讷什锰矿床由4个工业矿体组成,均位于玛尔坎土山背斜北翼,严格受层位控制,呈似层状、透镜状产出,产状与围岩产状基本一致。累计获得锰矿石资源/储量(121b+122b+331+332+333) 868.65万吨,矿床平均品位Mn 36.70%。本次重大发现填补了西昆仑山地区锰矿找矿的空白,有望成为我国超大型富锰矿战略资源基地。该成果来自于中国冶金地质总局西北地质勘查院承担的新疆阿克陶县奥尔托喀讷什锰矿勘查项目。

    4.新疆察布查尔县洪海沟探获特大型铀矿

    “新疆察布查尔县洪海沟铀矿勘查”是由中核集团地矿事业部核工业二一六大队实施的重大找矿成果。该成果是应用我国自主建立的“六位一体”的层间氧化带砂岩型铀矿成矿理论和模式找矿的典范,在含矿砂体沉积微相、新技术方法组合探索以及新层位找矿等方面均取得重大进展。首次在头屯河组发现工业铀矿带,铀资源总量接近特大型,为矿山建设提供了重要资源保障,砂岩型和煤岩型铀矿体共存也为我国“铀煤兼探联采”提供了理想的试验基地。该矿床的发现过程中首次引进浅层地震手段对含矿层展布、砂体规模、小型断裂分布、目的层埋深等进行了较精细的研究,有效地指导了钻孔布设;砂岩型铀矿勘查深度首次接近1000米,不仅展示伊犁盆地新层位和深部找矿的良好前景,而且对新疆其他盆地找矿具有重要的现实意义。

    5.新疆和田县火烧云一带发现超大型铅锌矿

    新疆地矿局第八地质大队在西昆仑地区喀喇昆仑山新疆和田县火烧云一带通过区域铅锌矿成矿规律研究和连续5年的勘查评价,发现并探明了一处超大型铅锌矿床。目前火烧云铅锌矿床共探求333+(334)?锌+铅金属量1894.96万吨,是中国第一、世界第七大的铅锌矿;矿床平均品位:铅4.58%、锌23.92%、铅+锌28.51%,为世界级铅锌矿床中罕见的高品位矿床。火烧云铅锌矿床具有矿体形态简单完整、产状平缓延伸稳定、埋藏浅、矿床规模大、品位高等特点。经济开发品质优异,适合露天开采。火烧云铅锌矿床不仅具有巨大的社会经济价值,同时兼具重要的理论研究价值。有关火烧云矿床成因类型、成矿规律的研究必将丰富、创新整个藏北铅锌矿带的成矿理论。该成果依托于新疆地矿局第八地质大队实施的新疆和田县火烧云矿区铅锌矿普查项目。

    6.广西平南县大洲发现大型稀土矿

    为了查明广西平南大洲矿区稀土矿资源量,广西地勘局第六地质队积极融入找矿突破战略行动,历时4年在该区开展了稀土矿勘查工作,累计完成1:1万地质测量106.5平方公里,矿区提交(333)资源量:稀土矿石量43532.7244万吨,全相稀土氧化物资源量53.0513万吨,离子相稀土氧化物资源量36.6543万吨,达到大型矿床规模。该矿床资源储量规模较大,矿石品质较好,矿石加工选冶性能良好,属易选矿石,矿床开采技术条件简单,开发经济效益显著。该成果依托于广西地勘局第六地质队实施的广西平南县大洲矿区稀土矿普查项目。

    7.山西省黎城县新发现大型煤炭资源矿床

    山西省地质勘查局二一二地质队通过对黎城县城周边已有地质资料、邻区煤矿的成煤地质环境和背景的综合研究、分析等综合手段,发现一处大型煤炭资源矿床,提交的煤炭资源量超过2.6亿吨。该项目为黎城县历史上发现的首个煤炭资源矿产地,其估算资源量达到大型井田规模,适宜建设中—大型煤矿企业,探明的各煤层煤类均为强黏结—特强黏结的焦煤及肥煤,均可作为炼焦用煤。开发本区煤炭资源,在为当地及周边地区提供能源的同时,也将促进本地区工业的发展,改善当地居民生活水平,对地方经济的繁荣将起到重要的作用,经济意义巨大。该成果依托山西省地质勘查局二一二地质队承担的山西省沁水煤田黎城县黎侯勘查区煤炭详查项目。

    8.陕西省府谷县马家梁-房子坪探获大型优质煤炭资源

    中国煤炭地质总局航测遥感局在陕西省地质勘查基金的支持下,在陕北石炭二叠纪煤田府谷矿区的西北部预测区内开展煤炭资源普查工作,取得重大找矿突破。在山西、太原组含煤岩系中共发现可采煤层5层,探获煤炭资源总量(333+334)320861万吨,其中333类资源量为100390万吨,占总资源量的31.3%。煤类以气煤为主,长焰煤次之,煤质优良,可广泛用于动力用煤、气化用煤、液化用煤及炼焦配煤等。该矿床的发现为国家规划的陕北能源化工基地和陕西省规划的煤电化载能工业园区提供了有力的资源续接保障,并对当地经济发展具有重大意义。该成果依托陕西省陕北石炭—二叠纪煤田府谷矿区马家梁—房子坪勘查区普查项目。

    9.准噶尔盆地玛湖凹陷探获大型油田

    新中国成立后发现的第一个大油田——克拉玛依油田经过半个世纪开发,面临后备资源不足的困境,与之相邻的玛湖凹陷是战略接替领域。以杜金虎为首席的中石油新疆油田勘探团队,针对制约砾岩勘探的资源、储层、成藏和技术四大世界公认难题,开展协同攻关研究,创建了碱湖烃源岩两段式高效生油模式,建立了凹陷区大型退覆式浅水扇三角洲砾岩沉积新模式,创立了凹陷区源上砾岩大油区成藏模式,创新了砾岩高效勘探技术。发现了5亿吨原油储量的玛湖大油田,奠定了世界第一大砾岩油田的地位,不仅实现了新疆几代石油人为祖国再找大油田的夙愿,也为世界资源潜力巨大的凹陷区砾岩勘探提供了成功经验,保障了我国国防军工建设对航天和国防稀缺油品的持续供给。该成果是我国砾岩油藏地质理论研究与勘探技术攻关的重大创新性成果,丰富发展了陆相生油与粗粒沉积学地质理论,是对岩性油气成藏理论的重要补充。

    10.贵州省松桃县桃子坪探获超大型锰矿

    贵州省地矿局103地质大队与中国地质大学(武汉)创新团队在贵州省松桃县桃子坪锰矿详查的过程中,运用所建立的锰矿裂谷盆地古天然气渗漏成矿系统理论和深部隐伏矿找矿预测模型,在贵州铜仁松桃锰矿国家整装勘查区中,圈定了桃子坪IV级断陷盆地分布范围,即桃子坪锰矿找矿预测靶区。钻探工程验证,成功发现了隐伏的厚大锰矿体。通过普查和详查地质工作,2016年6月,提交了备案的(332)+(333)锰矿石资源量1.06亿吨,圈定的锰矿石资源量位居亚洲第四、世界第十二位,成为贵州铜仁松桃锰矿整装勘查区新发现的又一个世界级超大型锰矿床,实现了我国锰矿这一战略紧缺矿产找矿的重大突破。

    中国地质学会2016年度十大地质科技进展 十大地质找矿...

    湖北省地质调查院承担的“湖北蕲春狮子口地区矿产地质调查”项目,近日通过了中国地质调查局中南项目管理办公室组织的成果评审验收。项目通过3年工作取得了以下几方面的成果:

    1.1∶5万矿产地质调查厘定岩石地层填图单位6个;在初步确定侵入体岩石序列的基础上,建立早白垩世、晩元古代酸性、基性、超基性岩类岩性+时代填图单位5个;大致厘定了全区构造格架。

    2.1∶5万物化探圈定水系沉积物测量综合异常28处,激电异常4处。通过异常分类排序及矿产检查与综合研究,大致查明了异常特征,为矿产检查与找矿靶区圈定提供了多元找矿信息依据。

    3.开展矿产检查12处,新发现矿产地1处、找矿靶区2处。其中:梨木岭铜钨钼矿区(新发现矿产地):发现走向NE钼(铜)矿体3个,矽卡岩型钨矿化体3个,并估算了334钼资源量。初步圈定了XIII、XIV、XV三条矿体,矿体厚0.72-3.44米,品位WO30.25-0.53%,初步估算钼金属资源量2.06万吨,达中型规模。段家湾铜金矿点(找矿靶区):施工的2个探槽在北西向F1剪切带发现NW向铜金矿脉1条,矿体呈透镜状断续分布。范家沟钼矿化点(找矿靶区):施工1个探槽揭露NNE向石英脉1条,含钼0.07%,厚0.2米。该区晩元古代、早白垩世花岗岩发育,水系、土壤化探异常相互吻合,具一定找矿前景。野鸡畈滑石矿点:新发现基性岩热液蚀变型滑石矿体1条,产状与岩脉一致,地表延长大于200米,厚16.34米,经岩矿鉴定,滑石矿物含量为60-81%。

    4.对全区黑色金属、有色金属、贵金属、非金属矿产资料进行了全面收集,并在建立找矿模型、总结找矿标志与成矿规律的基础上,划分了找矿远景区。

    武当-桐柏-大别成矿带是国家级重点成矿区带,带内发育(超)大型钼、金、银矿床多处,是我国重要的钼金银生产基地。蕲春县狮子口地区位于武当-桐柏-大别成矿带东部,新发现并提交了(铜钨)钼矿产地1处。实现了武当-桐柏-大别成矿带内湖北省钼多金属矿的新突破,有望在大别山南麓首次发现大-中型规模的钼矿床,填补湖北省内无大型钼多金属矿的空白。本次矿产调查成果,为当地政府矿产资源开发和利用提供技术支撑。目前,已吸引社会资金投入,开展矿产调查工作。

    网脉状石英脉型矿石

    辉钼矿胶结断层角砾(角砾岩型)

    大别山南麓蕲春县狮子口地区有望发现大-中型(铜钨)钼...