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胶东金矿理论技术创新与深部找矿突破项目获国家科技进步二等奖

来源:中国地调局地科院力学所 作者: 张超越 发布时间:2015-04-13
  中国地质科学院地质力学研究所与多家单位共同完成的“胶东金矿理论技术创新和深部找矿突破”项目成果,获得2014年度国家科技进步二等奖。项目攻克了深部找矿的关键科技难题,引领胶东金矿深部找矿重大突破,大幅度提高了我国黄金储量,促进了深部找矿地质理论方法的发展。

  力学所吕古贤研究员为学科带头人的研究团队,30余年来始终坚持以解决勘查探矿重大难关为目标,在胶东开展构造控矿理论方法研究和深部找矿实践,为胶东金矿地质找矿突破做出重要贡献。

  开拓了“构造物理化学”新领域,获得成矿学的理论创新成果。胶东是我国最重要的黄金基地,金矿储量和产量长期占全国1/4左右。但是,从上世纪80年代开始,地表和浅部的矿床大部分得到勘探而矿体已经开采殆尽,深部找矿迫在眉睫。在地质力学构造动力成岩成矿理论指导下,科研团队经过长期地质考察、理论研究和实验分析,开拓“构造物理化学”——研究构造力通过改变物理化学条件而控制地球化学过程的方向。由此建立了“玲珑-焦家式”金矿找矿模式,目前,这一成矿规律在胶东已经得到广泛认可,极大促进了深部外围找矿突破。
  
  建立“成矿深度测算”方法,预测胶东金矿有“深部第二富集带”。

  开展“构造附加静压力”理论和测算方法研究,获得“地壳深部压力等于重力和构造力两部分附加压力之和”的岩石压力模型,由此建立成矿深度的构造校正测算方法。该方法从总压力之中先减掉构造附加压力之后,再计算成矿深度。用新方法测算胶东金矿成矿深度多数小于3.5千米,结合热液矿床10千米左右的成矿下限,则剥蚀量较小,预测深部还保留有金矿富集带。地质队和矿山的生产探矿工程,在焦家、夏甸、玲珑、台上和朱郭李家等矿区深部,取得了深部富集带找矿的重大突破。根据研究提交的预测靶区,钻探工程在焦家金矿-600~ -700m圈定4个新矿体,探求E级储量2172kg,证实“无矿带之下深部仍有矿体”,这是胶东首次依据“深部第二富集带”及其靶区揭露的隐伏矿体,由此开启了胶东深部找矿的广泛勘查活动。
  
  建立大比例尺“构造岩相填图找矿方法”,提高了地质找矿效果。团队创新性地提出了“构造变形岩相”的概念,发展了构造岩相的概念,并探索和发展了大比例尺“构造岩相填图找矿方法”。依据这一方法,在胶东金矿实测280公里剖面,并且编制了1:1万-1:25万不同比例尺的构造岩相成矿地质图,取得了新的地质资料和新认识。研究把预测标志从十几米扩大到几百米甚至几千米宽,大大提高了预测精度和找矿效果;在招平断裂带30Km2填图的基础上圈定3个预测区,其中2个已经得到钻探工程证实,获得矿区外围填图找矿的成功经验;研究组在玲珑、平度和焦家等金矿还实施了“地表结合中段的三维构造蚀变岩填图”,解决了在井中预测深部矿脉、识别区分构造叠加矿体、采空区下隐伏矿预测和寻找被断裂构造错失矿体等多个生产探矿难题,取得了显著的找矿效果;在平度金矿,不仅在断裂以北的预测靶区发现了被错失的主矿体,还预测发现了麻湾深部新的蚀变岩矿体,而且通过“玲珑-焦家式”构造成矿系列模式,发现下盘的石英脉金矿;在焦家矿区空白区发现单条矿脉厚达5米,品位8-12克/吨的富矿脉群等。这一大比例尺构造岩相填图找矿方法,直接推动整装勘查区找矿突破。“胶东金矿理论技术创新与深部找矿突破”项目在2002~2011年期间新发现了28处大中型金矿床,新增黄金资源/储量2118.483吨。该储量相当于105个大型金矿床,是全国2002年底岩金保有资源/储量的72.70%,是山东省2005年以前50余年累计探明金资源/储量的2.06倍。

  为了推动大比例尺构造岩相填图找矿方法的发展,科研团队在大量实践基础上,继承李四光地质力学矿田构造研究思路,发展了“矿田地质学”理论和方法,推进了国家找矿突破战略行动的实施,为解决国家资源可持续保障作出了重要贡献。