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      找矿突破战略行动阶段性目标

      8~10年

      重塑矿产勘查开发格局

      累计新增一批重要矿产资源储量,新打造一批矿产资源基地,建立重要矿产资源储备体系,提高矿业企业国际竞争力。矿产资源利用结构形成“油气并举”、“大宗紧缺矿产和新兴材料资源并举”、“开源节流并举”格局,新矿物材料资源勘查开发取得显著成果,能源及重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010年提高5%以上,实现15%以上的难利用矿产转化为可利用资源。勘查开发形成“陆海并重”、“东西并重”空间布局,深化陆域矿产资源勘查并取得新突破,海洋矿产资源勘查取得新发现,促进矿产资源产业向西部地区转移,扭转大宗矿产产地与消费区分割的局面,促进区域产业协调发展。初步完成以矿业权为核心的市场化改革,推进以总量控制、双向调节为核心的矿产资源管理体制改革,重塑矿政管理格局。

      5年

      实现地质找矿重大突破

      基本完成重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万区域地质调查、航空地球物理调查、地球化学调查和矿产远景调查。锁定重点地区天然气水合物资源富集区并优选目标进行试采。形成3~7个油气资源勘探接续区和10个以上其他重要矿产资源的大型勘查开发基地。基本查清我国大宗、紧缺和优势矿产的资源节约与综合利用状况,完成所有大中型矿山综合开发的技术经济评价和潜力评估。建立60个矿产资源节约与综合利用示范基地。能源及重要金属和非金属矿产资源回收率与共伴生矿产综合利用率较2010年提高3%~5%。建成全国统一高效的矿业权市场,基本形成与社会主义市场经济相适应的矿产资源管理体系。

      3年

      实现地质找矿重大进展

      完成整装勘查区的基础地质调查;重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万区域地质调查、航空地球物理调查、地球化学调查、遥感地质调查和矿产远景调查工作量的75%。完成重点地区天然气水合物资源潜力评价。新发现10~20个油气资源有利目标区和300处其他重要矿产资源大中型矿产地,初步形成5~8处大型资源勘查开发基地。建立40个矿产资源节约与综合利用示范基地。初步形成全国统一的矿业权市场,完善矿产资源管理制度。



      找矿突破战略行动明确了“3年实现地质找矿重大进展,5年实现找矿重大突破,8~10年重塑矿产勘查开发格局”的“358”目标。找矿突破战略行动实施4年来,第一阶段目标全面完成,第二阶段目标有望实现,取得了丰硕成果,积累了一系列成功经验。笔者拟从阶梯式发展论的角度对4年来找矿突破战略行动取得的成就和经验做一点回顾和反思。

      “358”目标体现了阶梯式发展论的基本观点

      阶梯式发展论是运用马克思主义发展学说总结矿产勘查客观规律形成的一种新的理论观点。这一理论观点是原地矿部部长朱训于1991年在中央党校学习期间提出的。

      当时提出阶梯式发展论的客观依据是国内外矿产勘查过程均分几个阶段,每个阶段犹如攀登台阶似地向前推进这一客观规律。鉴于矿产勘查过程这种“台阶式”的发展形式,与“螺旋式上升”和“波浪式前进”事物发展形式不尽相同,但又兼具两种发展形式的特点,于是朱训将其命名为“阶梯式发展”。正因为阶梯式发展是矿产勘查工作过程的客观规律,所以人们自觉不自觉地遵循与运用这一客观规律来指导矿产勘查实践,目前正在实施的找矿突破战略行动也不例外。

      阶梯式发展论认为,发展是一个过程。过程是由密切联系而又具有不同质的阶段组成。发展则是通过每个阶段内部“实践、认识,再实践、再认识”而引发的量变和质变来实现的。找矿突破战略行动“358”目标也正是分三个阶段实施、分阶段向前推进的。

      阶梯式发展论还认为,既然发展是一个过程,过程又是由一些阶段组成的,那么推进客观事物的发展既要有总体目标,又要准确地把握发展过程中每一个阶段的性质,明确每一个阶段的具体任务,在此基础上采取针对性的方法、措施,一步一个台阶地推进客观事物的发展。找矿突破战略行动“358”目标也体现了阶梯式发展论的这一基本观点,既有总体目标,又有分阶段具体任务要求。

      找矿突破战略行动总体目标是,用8~10年时间,实现主要含油气盆地、重要矿产资源整装勘查区、老矿山深部和外围的找矿突破,以及重点成矿区带找矿远景区的找矿发现,形成一批重要矿产资源战略接续区,建立重要矿产资源储备体系。结合国家主体功能区规划、区域产业布局和重大基础设施建设,推进矿产资源产业向西部地区转移、向海域拓展,推进矿产资源节约集约利用,推进矿产勘查开发体制机制改革,促进资源与环境协调发展和矿产资源可持续利用,为经济平稳较快发展提供有力的资源保障和产业支撑。

      找矿突破战略行动初战告捷

      2011~2013年,找矿突破战略行动第一阶段目标全面完成;2014年找矿成果突出,为实现第二阶段目标奠定了基础。

      新发现一大批矿产地。在鄂尔多斯、四川、塔里木和渤海湾盆地新发现8个亿吨级油田、6个千亿方气田。页岩气勘查开发在重庆率先取得突破,探明首个千亿方整装页岩气田,形成15亿方产能。其他矿产方面,新发现铀、铁、铜、铝、金、铅锌等矿产地1352处,其中大型162处、中型289处、小型901处,超额完成第一阶段新发现300处大中型矿产地的第一阶段目标任务。

      石油、天然气、煤炭、铁、铜、铝、金、铅锌、镍、钾盐等重要矿产资源新探明储量大幅增加。在开采强度不断加大的情况下,重要矿产保有资源储量明显提升,其中保有资源储量增幅显著的分别为:钼86.9%、金30.7%、铅锌19.7%、钨18.6%、锰16.6%、铜13.3%、煤炭10.7%、铁9.9%、铝土7.2%。与“358”预期目标相比,铜矿、金矿提前完成了5年目标任务,镍矿、钼矿提前完成了10年目标任务。

      铀、铜、钨、钼、镍等大宗紧缺和优势矿产找矿取得重大进展,发现了内蒙古大营铀矿、江西大湖塘钨矿和朱溪铜钨矿、安徽沙坪沟钼矿等一批世界级大矿,以及西藏多龙铜矿、甲玛铜矿、云南普朗铜矿、青海夏日哈木镍矿、黑龙江岔路口钼矿、内蒙古曹四夭钼矿、山东新城金矿、西岭金矿等一批超大型矿床。勘查成果超出预期,对于重塑矿产资源勘查开发格局、优化区域产业布局、增强国内资源保障能力具有重要促进作用。

      找矿突破战略行动部署符合阶梯式发展规律

      找矿突破战略行动实施以来,统筹有序地部署了全国矿产资源潜力评价工作、基础地质调查工作和整装勘查工作。这种部署由于符合矿产勘查工作阶梯式发展这一客观规律,从而取得了很好的效果。

      全国矿产资源潜力评价为规划部署矿产勘查提供了良好的基础。全国煤炭、铀、铁、铜、铝、铅、锌、钾、磷、金、钨等25个矿种的矿产资源潜力评价工作全面完成,定量评价了资源潜力,对我国资源潜力和成矿规律的认识都上了新台阶,并据此圈定了近5万个预测区,为优化主攻矿种、推进“358”目标的实施提供了重要决策依据。

      基础地质调查为找矿突破选区指明了方向。在矿产资源潜力评价工作基础上,动态调整并划分了27个重点成矿区带和109片整装勘查区,并分层次、分阶段部署了基础地质调查工作。首批47片整装勘查区已全面覆盖,第二批、第三批已基本部署完成;重要找矿远景区覆盖率达到75%。由于基础地质调查程度跃上了一个新台阶,既大幅提升了重点成矿区带、重要找矿远景区、整装勘查区的工作程度,又提高了对这些地区成矿地质条件的认知水平。预期至2015年,用5年时间基本完成重点成矿区带内的重要找矿远景区1∶5万基础地质矿产综合调查,力求新发现一批找矿靶区、矿产地,为下一阶段培育、遴选重点勘查区、整装勘查区提供基地保障。

      整装勘查区取得了丰硕找矿成果。截至2014年4月,全国第一、第二批78片整装勘查区内主攻矿种普查、详查、勘探的探矿权数量分别为1876、1491、248个,体现了从发现、评价到探明矿产地这一阶梯式循序渐进的认识规律,并随着对成矿规律、矿体赋存特点等认识水平不断提高,找矿也取得了显著效果。全国新发现与查明大型矿床并有望形成新的大型矿产资源开发基地中,大部分来自于整装勘查区,如大营铀矿、大湖塘钨矿、甲玛铜矿、普朗铜矿、多龙铜矿、沙坪沟钼矿、三山岛金矿、夏日哈木镍矿、查岗诺尔铁矿等,都是下一步重塑我国矿产资源勘查开发格局的基础。

      全面落实找矿新机制体现了阶梯式发展理念

      找矿突破战略行动实施四年来的成功经验表明,“358”第一阶段目标顺利实现的本质原因,主要是围绕推进地质找矿新机制,自觉遵循了地质勘查工作规律和市场经济规律这两个规律。

      “公益先行、商业跟进、基金衔接、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制,充分体现了阶梯式发展论的理念——“公益先行是面上选区,整装勘查求点上突破”,这一阶梯式工作部署符合地质勘查工作规律;“商业跟进形成大规模投入,基金衔接分担找矿风险”,适应矿业市场经济规律,形成多元投资的矿产勘查新局面。

      基础地质调查工作程度逐步提高的量变过程,是实现矿产勘查工作质的飞跃前提。2011年找矿突破战略行动实施以来,按照“综合部署、科技引领”的原则,基础地质工作优先部署在整装勘查区、重点勘查区和重点成矿区带。1∶5万区域地质调查覆盖率上了一个新台阶,由2010年的22%提高到2014年的33%。四年完成的工作量相当于以往总量的1/3,其中全国重要找矿远景区的覆盖比例由40.6%提升到77%,重点成矿区带的覆盖比例由33.7%提升到56.6%。新圈定物化探异常1.9万处,提交找矿靶区1000余处,新发现金属、非金属矿产地150处和17处探获油气资源有利目标区,形成一批勘查接续基地,为下一阶段找矿突破工作实现质的飞跃打下坚实基础。

      整装勘查是一般勘查活动跃升为找矿突破的重要途径。实践表明,整装勘查区内找矿成效高于其他地区。到2013年底,全国金属矿产整装勘查区内设置的6500余个探矿权区块中,具较大勘查进展的探矿权区块占2.3%,明显高于一般勘查区块中0.59%的比例。“358”新增资源储量中100%的锰矿、88%的铝土矿、45.8%的金、38.7%的铜以及33.6%的新发现大中型矿产地均来自整装勘查区。

      激发市场活力,构建商业跟进的多元化投资平台,是投融资渠道的突破与质变。找矿突破战略行动实施以来,形成了以社会资金为主的矿产勘查投入新机制,累计投入各类找矿资金约3500亿元,其中,社会资金投入占85%以上。许多重大突破都是在市场机制作用下,企业和地勘单位加强合作,约定各方权利义务,加速资本和技术融合,统筹部署、规模投入,发挥各自优势的情况下短时间内取得的。如,2012年国土资源部、西藏自治区人民政府和中国铝业等合作,评价拿若、铁格隆南(荣那)两处超大型斑岩型铜矿,探获资源量铜700万吨、金150吨,成为当年全球最重要的铜资源发现之一。

      勇于创新反映了阶梯式发展的要求

      阶梯式发展论认为,发展是按阶段循序向前推进的,一般情况下阶段是不能跨越,但可以通过创新加以缩短。找矿突破战略行动的实践表明,创新是缩短找矿过程,加速找矿突破的动力。

      创新管理为找矿突破提供了动力。设置整装勘查区是管理创新的主要特征,也是矿产勘查水平跃上新台阶的重要标志。通过整装勘查的组织形式,以矿集区为单元,把分散的探矿权、勘查资金、资料信息、技术和装备等勘查要素进行优化整合,统一规划、统筹部署,形成大投入、大会战,达到实现找矿突破、尽快形成一批重要矿产资源基地的目标。

      整装勘查区内在技术层面上根据实际情况,运用勘查区“三位一体”找矿预测理论与方法体系;在探矿权层面上进一步完善和规范矿业权管理,优化矿权出让方式;在投资层面上,确定信誉好的大型龙头企业的投资主体地位;在勘查组织形式层面上探索和实践“五统一”模式、专家巡回技术指导制等,各不同层面之间形成了相互有效衔接的整装勘查工作机制,在找矿实践中取得很好的成效。如,在鄂尔多斯整装勘查区的大营铀矿,实行“煤铀兼探、综合勘查”,打破以往不同行业部门的管理框框,节省大量勘查资金,并缩短4~5年铀矿勘查周期,创造了高效率、低成本、大成果的成功范例,对北方地区砂岩型铀矿勘查具有重要的示范作用。在钦杭成矿带赣北武宁县大湖塘、浮梁县朱溪地区,最近相继发现两个超百万吨的世界级特大型钨矿。

      科技创新为找矿突破提供支撑。地质理论和勘查技术不断创新发展,为加速找矿突破提供了有力支撑。如,胶东金矿“阶梯式成矿模式”的发现,“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)的勘查区找矿预测地质模型广泛推广应用于就矿找矿实践等,带动了胶东金矿、江苏栖霞山铅锌矿等一批老矿山新增资源储量剧增。在南岭成矿带将原有的“五层楼”找矿模式发展为“五层楼+地下室”的新型钨钼矿找矿模式,在矿集区深部发现厚大矿体和新类型矿床。

      勘查技术方法研发创新取得新成果。航电航磁勘查系统、无人机航空物探综合测量系统、地面磁测系统、岩芯光谱扫面仪、数字地质调查技术等提高了矿产资源调查评价现代化水平,为实现找矿突破提供了技术支撑。在河北滦南—遵化地区铁矿整装勘查区,开展精度高、航磁异常精准、数据采集精密等具国际先进水平的低空大比例尺高精度航空磁法测量,解决了制约勘查隐伏矿的难题。西藏山南罗布莎矿区应用高精度重力、磁法和精确激电组合方法和计算机数据处理技术,在老矿区新发现厚大的隐伏铬铁矿矿体。

      矿产资源综合利用技术取得新成效,盘活了一批呆滞矿产资源,拓宽了矿产资源调查评价工作领域。铁、金、磷矿等重要矿产资源综合利用方面,已处于国际领先水平,创新了铝土矿、钼矿等选矿工艺,钒、钛、铁等有用元素回收率得到提高。广西天等龙原-德保那温地区锰矿整装勘查区,对低品位碳酸锰矿石等含锰矿石选冶技术性能研究取得重要新突破,将下三叠统北泗组含锰岩系中的含锰泥质岩、含锰硅质岩等均可圈为矿体,圈定出14个含锰层位,大大扩展本地区乃至整个桂西南地区锰矿找矿空间。

      (作者系中国地质调查局副局长)



    找矿突破战略行动,实践阶梯式发展论的典型范例

    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

    8月末的哈尔滨凉爽怡人,清风将人们从南方烈日下带过来的酷热与狂躁都赶走了。由中国地质学会主办,岩矿测试技术专业委员会承办,地调局实验测试中心协办的第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全国地质与地球化学分析青年论坛于8月28日-8月30日在哈尔滨举行,本次会议的主题是“地质、环境与实验测试”。会议收到论文43篇,其中大会特邀报告13人,青年论坛报告30篇。

    中国地质调查局环境监测院张进德教授对我国矿山环境的宏观概况和矿区水土风险现状作了详细分析,介绍了矿区水土污染调查与防治的有效研究方法,并对水土污染防治对策和未来发展提出富有远见和中肯的建议。中国科学院地质与地球物理研究所李献华研究员阐述了离子探针对锆石/斜锆石定年技术,着重从技术方面介绍了怎么提高精度和准确度,以及怎么提高空间分辨率。地调局实验测试中心沈亚婷副研究员以南京栖霞山铅锌矿区为例,从土壤-植物重金属总量、元素的生物可利用性、食物链模型研究、人体内重金属元素含量等方面详尽分析了铅锌矿区重金属生物地球化学特征,评估了矿区污染给人带来的健康风险,并对污染物在生物链中的传递途径及其人体组织的代谢模式等进行了深入探索。

    加拿大地质分析技术专家邵友彬先生介绍了粉末进样ICP光谱分析技术的新设想、新装置及其在勘察地球化学样品分析中的运用和前景,为我们打开了一扇粉末进样ICP光谱分析的大门,为有效解决ICP需制备溶液的繁杂前处理问题和实现绿色分析提出了新的思路和值得探索的途径。中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所马生明研究员报告的题目是“勘察勘察地球化学与分析测试”,从地球化学家的角度对地质和地球化学样品的选择、样品收集、样品分析提出了要求,并阐述了元素含量、元素形态等多种元素信息在地球化学勘察中的重要作用。核工业北京地质研究院郭冬发研究员从国内、国际标准方法质量控制方案系统介绍了铀、钍、镭的分析方法。

    中国地质科学院地球物理地球化学勘察研究所的张勤研究员介绍了课题组研制的新型气体发生-原子荧光光谱仪和新型固体粉末压片机,前者在仪器耐受酸度、仪器光学系统、低温点火装置等方面实现了改善,后者实现了更大压力下的粉末压片。青岛海洋地质研究所林学辉高级工程师介绍了海洋地质实验测试的两大类实验测试对象:海底矿产资源和海洋沉积物,并介绍了相应的实验测试技术。贵州省地质矿产中心实验室郑松高级工程师介绍了贵州省铜仁市优质水资源的调查研究成果,发现了近270多处优质水资源,为贵州省大力发展水资源产业、确保优质水资源的可持续利用作出重大贡献。中国地质科学院水文地质环境地质研究所张琳研究员从同位素参考物质的建立、双标准同位素校准,以及同位素标准物质现存问题多方面介绍了稳定同位素标准物质的研制及其在地学研究中的重要作用。

    在此同时,本次会议成功举办了“第四届全国地质与地球化学分析青年论坛”。该论坛面向40岁以下对的年青科研人员,主要围绕地质与地球化学分析领域的基础和前沿领域展开研究热点、争论的论述,在选题新颖性、前瞻性,参赛者思维活跃性、洞见力和语言表述等方面展开竞赛,恪守公正、公平、公正的原则。通过现场报告和专家无记名评议,评选出一、二、三等奖和优秀奖。肖志斌获得一等奖;孙晓艳、徐国栋获得二等奖;张世涛、马海萍和汪双双获得三等奖;时磊、于亚辉、陈园园、郭潇潇、李增胜、韩梅、邓晓燕、张向阳、李艳广获得优秀奖。该论坛得到了全国地质与地球化学相关科研单位的广泛关注与积极参与,为我国青年科技人才提供了全面展示科技水平和能力及成就的平台,加速发展、培养、扶持了青年科技人才的成长,推动了我国地质与地球化学分析技术的发展。

    在全国地质分析工作者和中国地质学会岩矿测试技术专业委员会的努力下,全国地质与地球化学分析学术报告会已连续举办了十五年。十五年来,我国地质分析水平已显著提高,年轻地质分析工作者的科研思维和科研能力明显增强,本届青年论坛的科技水平和研究实力大幅度提升,整体科研水平已不逊于国际。他提倡地质科技工作者在日常科研和生产实践中,能发现、思考更多的科学问题,解决科研一线的技术难点,下大力寻找、探索科学与技术的突破口。

    会议期间,举行了中国地质学会第八届岩矿测试技术专业委员会第一次全体会议。到会的37名代表踊跃发言,对今后专业委员会的工作提出了许多有益和中肯的建议。第一次专委会对专业委员会的有关事项作出了相应决议,商定了专业委员会第二次全委会的举办时间和地点。

    第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全国地质与地球化学分析青年论坛的召开,加强了国内与国际学术交流,为推动全国地质与地球化学分析技术的发展、促进地质实验工作者与国家地质工作的紧密结合、发现并培养年轻地质分析家发挥了积极作用。

    来自全国各地的地质、冶金、建材、化工、环境保护等行业研究院所、分析测试中心及中国科学院和高等院校等相关单位、企业等约150名代表参加了大会。

     

     

    第十届全国地质与地球化学分析学术报告会暨第四届全...

    谢家荣:地质学、矿床学家(1898.9.7—1966.8.14)。

    就读于农商部地质研究所,1920年获美国威斯康星大学硕士学位。1948年当选为中央研究院院士。1955年被选聘为中国科学院学部委员(院士)。曾任地质部总工程师、地质研究所研究员。

    对我国煤岩学、矿相学、石油地质学、矿床学、经济地质学、区域地质学、地震学和陨石学等进行过开拓性研究。在燃料及各种金属、非金属矿产成矿规律及找矿方法上论述颇丰。发现或指导发现了淮南八公山煤田、安徽风台磷矿、福建漳浦铝土矿、南京栖霞山铅锌矿、白银厂铜矿等矿床。对华北、松辽、渤海、塔里木等石油蕴藏的预测得到证实。最早提出地质理论找矿,倡导综合勘察方法。代表作有《甘肃玉门石油报告》、《地质学》、《煤岩学研究之新方法》、《石油》、《江南探油论》、《中国的产油区和可能含油区》和《中国矿床学(总论)》1982年获国家自然科学奖一等奖。

        附件:《院士传记》之谢家荣

     

    谢家荣

    谢家荣:地质学、矿床学家(1898.9.7—1966.8.14)。

    就读于农商部地质研究所,1920年获美国威斯康星大学硕士学位。1948年当选为中央研究院院士。1955年被选聘为中国科学院学部委员(院士)。曾任地质部总工程师、地质研究所研究员。

    对我国煤岩学、矿相学、石油地质学、矿床学、经济地质学、区域地质学、地震学和陨石学等进行过开拓性研究。在燃料及各种金属、非金属矿产成矿规律及找矿方法上论述颇丰。发现或指导发现了淮南八公山煤田、安徽风台磷矿、福建漳浦铝土矿、南京栖霞山铅锌矿、白银厂铜矿等矿床。对华北、松辽、渤海、塔里木等石油蕴藏的预测得到证实。最早提出地质理论找矿,倡导综合勘察方法。代表作有《甘肃玉门石油报告》、《地质学》、《煤岩学研究之新方法》、《石油》、《江南探油论》、《中国的产油区和可能含油区》和《中国矿床学(总论)》1982年获国家自然科学奖一等奖。

        附件:《院士传记》之谢家荣

     

    谢家荣

    6月26日上午,中国地质调查局在局机关组织召开苏北浅覆盖区、栖霞山-安基山矿集区等地质找矿交流研讨会。中国地质调查局党组成员、副局长王昆出席会议。

    会上有关单位分别就“苏北浅覆盖区地质找矿工作进展及下一步工作设想”、“栖霞山-安基山矿集区找矿预测工作设想”、“苏北地区金刚石找矿成果”、“湖南金刚石选区研究成果”等内容作了报告。

    局相关部室及直属单位、江苏省国土资源厅、江苏省有色金属华东地质勘查局、江苏省地质矿产勘查局、湖南省地质矿产勘查局等单位有关负责同志参加了本次会议。

    局召开苏北浅覆盖区、栖霞山-安基山矿集区等地质找矿交流研...