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我国开展深部找矿的对策与建议之二
日期:2018.11.10 资讯来源:中国矿业报 浏览人次:1848

(2)深部矿产探测技术方法进步

技术是制约矿产勘查深度的重要因素。近年来国内外在深部矿产探测技术方法上取得了显著进步。国外有学者采用将直流(DCIP)电法与电磁探测技术结合起来,以期达到较大的探测深度(2000米)的同时又取得较高的分辨率。从发展大深度探测技术角度,国外大力发展金属矿地震技术。该技术在探测南非层控砾岩型金矿、追踪层控铅锌矿深部延伸等方面发挥了很好的作用,探测深度可以达到3000~5000米,这是目前深部资源勘查深度最大、分辨率最高的技术。国外先进的吊舱式时间域航空电磁技术的探测深度在500~800米,航空重、磁的探测深度一般小于500米。我国经过“十一五”、“十二五”的努力,在一些核心技术上取得突破,比如,在宽频电磁传感器、大功率电磁观测等方面取得重要进展,化探方面探索研发了钻孔原生晕预测方法、“深穿透”地球化学方法。同时,凝聚了一批研发力量,使我国初步具备从“并行”到“领跑”的技术研发潜力。

我国主要矿种2000米以浅预测资源量与查明资源储量一览表

通过近些年的危机矿山、老矿山等国家地质找矿专项的找矿实践,我国也研发了一系列适合矿区复杂条件下的关键技术。众所周知,深部矿之所以难“找”,关键在于两个方面:一是矿区复杂地质条件下,探测方法对目标地质体的识别有效分辨率问题,即如何在各种复杂地质体的影响下提取到深部目标地质体的特征,并准确识别;二是矿区复杂人文条件对探测方法的干扰问题。如何解决这些问题,才是检验探测技术方法有效性的关键所在,而非仅仅是该技术方法理论上能够“探的深”就行。例如:①2006年,危矿找矿项目首次采用直升机大比例尺低飞磁测技术,解决了地面建筑、高压线、选矿设备等因素引起的干扰问题。②首次研制了井-地磁测反演技术(SWMI3D),开发了井-地人机交互系统软件,探测深度推进到2000米。③采用重力、磁法、电法组合技术进行深部找矿,在吉林红旗岭铜镍矿区采用重力、磁法圈定岩体,电法探测矿体,并根据探测成果布设钻孔,成功在800米深验证见矿。④研发了大功率抗干扰电法仪KGR-1,并在全国多个地区进行了试验和应用,证实该仪器能够在强电磁干扰环境下具备一定的适用性。⑤强调按照“精细设计、精细施工、精细解释”的方法开展物探工作,做到“三精细”将是决定物探在深部找矿工作中取得成功的关键。

4.深部找矿面临的问题

(1)理论和探测技术方法的局限性

尽管我国已经诞生了多个原创性矿床学和找矿预测理论方法,包括陈毓川院士等专家的“成矿系列”理论、翟裕生院士的“成矿系统”理论、叶天竺等专家的“三位一体”勘查区找矿预测理论方法,以及赵鹏大院士等专家的“三联式”数字找矿与定量预测评价矿产预测理论方法、王世称等专家的“综合信息预测方法技术”、朱裕生和肖克炎的“GIS矿产预测方法技术”等预测方法,对于不同地区和不同类型的矿产勘查都有其各自的适用性。成矿理论和预测方法虽然取得重大进展,但对于不同矿种和成矿类型的矿集区,仍需要深入了解地质运动深部过程、成矿作用及时空规律,对于需要精准定位的深部找矿工作,更需要精细刻画矿床深部三维结构,精准把握重要成矿地质体、成矿构造和成矿结构面的空间位置、形态展布和变化;探索成矿作用特征标志和流体活动范围。

物化探探测技术方面:尽管很多方法技术的理论探测深度看起来足够深,但在面临我国金属矿产存在的地质条件复杂、目标地质体不明确和矿体不稳定、品位低、体积小等问题时,其有效性大打折扣,显得捉襟见肘。因此,仍需针对我国矿产资源地质特点,有针对性地进行仪器和技术方法组合的研发。

(2)找矿空间压缩,找矿难度增大

生态文明建设对矿业生产和矿产勘查都提出了更高的要求,矿产勘查工作将全面退出自然保护区和生态脆弱区。这在一定程度上压缩了找矿空间。有些工作区工作程度高,经过多年工作,露头矿、浅表矿、易找矿都已基本探明,必须进入到深部找矿突破阶段,但深部找矿线索不明,方向不清,久攻不破,取得找矿突破难度很大,开展深部找矿风险极高。

(3)人文环境干扰强

深部找矿“由浅入深”、“由已知到未知”,还面临着已有矿山人文环境的干扰问题。例如矿业生产高压电、运输轨道、电缆、采空区等往往会对物探测量和数据解释造成巨大干扰,矿业生产产生的尾矿、污水、民采堆浸等对化探造成干扰,都极大影响了深部探测工作的准确性。此外,由于矿政层面存在深部钻探工程对于矿权的要求,导致很多项目受制于矿权,深部钻探工程难以实施。例如某矿区就存在着上部标高为一家企业所有,而下部为另一家所有的情况。类似因矿权而限制项目工作的情况,虽可向自然资源管理部门申请协调,但于项目层面实施起来确系麻烦甚多,也无明确的规章条文对此类状况进行指导。

(4)深部找矿成本增高

开展深部找矿工作,不仅技术难度增大,需要更好的仪器、澳门金沙真人平台的人力和时间成本,也需要更高的经济成本。矿产资源与生俱来带着“经济”的概念,深部找矿并不仅仅是找后备资源,澳门金沙真人平台是为了找经济的可采选的“工业矿体”,为企业创造效益,为国家工业建设添动力。特别是如今,企业是矿业的主体,中央资金和项目要想起到引领和拉动作用,就必须以寻找经济矿体为目标。而对于矿产品价格走低环境下、储备资源情况又每况愈下的企业来说,深部找矿的成本更高、风险更大。

(5)人才队伍有待提高深部找矿意识和水平

随着找矿工作的重心从区域找矿和浅表找矿转向深部找矿,一线地勘单位的人才队伍也应进行观念转变和知识水平的提高。部分队伍仍然停留在以往“通过区域性工作直接发现矿产地,或者通过物探和化探异常查证工作发现矿产地;通过进一步大比例尺物化探圈定异常,并直接施工工程验证;或根据已有矿体产状按照工程间距进行控制追索”的老一套找矿思维上。有必要进一步加强理论学习,掌握先进的模型找矿和预测方法。

推动深部找矿的建议

1. 优化深部找矿选区

根据当前矿产勘查工作面临的形势,要提高矿产勘查集中度,加强深部勘查。一是矿产勘查全面退出自然保护区。二是向大型矿产勘查开发基地、矿集区和整装勘查区集中。三是向自然资源部中国地质调查局开展矿产勘查前期工作后发现的有大型特大型资源潜力的矿床深部和外围集中。这些地区具有以下优势:工作和研究程度高,有详实的各类地物化遥资料可以应用;适用于矿集区或者矿床的理论和技术方法相对比较成熟;基本建立了找矿地质模型。深部找矿工作不能从零开始,以往工作为深部找矿打下了坚实的基础。

2. 充分利用大数据等现代信息技术

在重要矿产勘查开发基地及重要矿集区,充分利用好已有的探采成果,坚持“从已知到未知,由浅入深”的原则,把有关信息进行综合分析,综合研究,通过三维建模技术,精确刻画深部各类地质体,进行成矿立体空间预测,预测深部矿体位置。在自然资源部中国地质调查局实施的公益性基础性地质调查项目中,要充分发挥信息化技术的作用,建立好数据库,为深部矿产勘查工作提供更好的资料转化服务;建设好“地质云”平台,做好资料共享和服务,使社会勘查主体和矿业企业都能享受到一流的地质信息技术红利。

3. 充分发挥好理论和模型找矿的作用

要充分发挥好理论和模型找矿的作用,尤其是加强勘查区找矿预测理论与方法已经建立的25种找矿预测地质模型在深部找矿工作中的应用。这25种找矿预测地质模型是根据中国典型的矿床类型所建立的实体化找矿预测地质模型,涵盖了我国最重要的几种成矿作用类型。例如硅钙面热液交代型多金属矿床地质模型、“上脉下体”的钨锡矿二元结构模型等,这些模型具有鲜明的中国特色,符合我国特殊的地质背景、地史和成矿作用过程,也具有很强的实用性。

4. 创新、研发、推广适合中国特色的深部找矿技术

技术方法是透视深部的“眼睛”,技术方法创新是深部勘查的“钥匙”。深部信息只有通过技术方法去获取,预测结论也只能利用技术方法去验证。加强物化探资料的整理、研究和物化探异常的精细解释推断,提取物化探异常中隐含的深部矿化及地质信息,建立物化探异常与地质因素之间的联系,发挥物化探方法对深部勘查的指示作用。

结合我国矿床特征,加强深部探测技术、钻探技术的创新和研发,力求方法技术在复杂矿床应用的可靠性和准确性,充分发挥物探技术方法在深部找矿中的作用,研发推广使用大深度、抗干扰、高分辨率的物探技术。一是物探方法选择和使用必须确保物性前提。二是充分发挥物探“间接找矿”在深部找矿工作中的应用,即目的不仅仅是为了直接寻找矿体,澳门金沙真人平台情况下是根据地质模型“探明”各类地质体和地质构造。三是充分利用已有的坑道、钻孔,研发和使用井中物探或坑中物探技术。化探技术方法方面,总结一套适用于不同地区深部矿产预测的地球化学方法,建议:一是在基岩出露构造发育地区,开展构造地球化学测量;二是在矿山深部,依托原有工程,开展原生晕地球化学测量;三是在外来运积物覆盖区,开展深穿透地球化学和气体地球化学测量等。钻探技术方面:一是要把钻探技术作为深部找矿最重要的手段,不但商业性的工作要投入钻探工作,国家公益性、战略性的矿产勘查也要加大钻探工作量;二是推广利用钻进深度大、模块化、轻便化、经济环保的钻机;三是利用坑内钻,在已有深度上进一步加深。

5. 进一步创新找矿新机制

找矿突破战略行动实施以来,通过不断践行“公益先行、商业跟进、基金衔接、整装勘查、快速突破”地质找矿新机制,充分激发调动了包括资金、技术、利益各主体以及管理等各类勘查要素的积极性,形成了生动良好的矿产勘查局面。因此,在深部找矿方面,更应该发展和创新矿产勘查新机制,充分调动和发挥各勘查要素的积极性。

中国地质调查局要充分发挥好基础性、公益性、战略性先行作用,围绕重点矿种和重要成矿区带加强基础性地质工作统筹部署,开展矿产地质调查、潜力评价。在整装勘查区、重要矿集区开展大比例尺的成矿预测、勘查示范以及关健重大地质问题的攻关等,为社会、矿业企业做好公益性服务。各省厅发挥好找矿第一责任人的作用,地方各级自然资源主管部门建立相应工作制度,通过建立多部门联动工作机制,统筹各类勘查资金,协调解决找矿工作中遇到的具体问题,处置成果,协调利益分配等。企业发挥好找矿主体的作用,通过竞争,引入优势企业开展风险勘查和商业性勘查,加大投入,尽快实现突破;勘查程度的提高将反过来带动研究程度的提高。地勘单位要发挥好找矿主力军的作用。地勘单位是我国特有的找矿队伍,是宝贵的财富。增强地勘单位的市场影响力,全面实现地勘单位地质工作产业的转型升级,要不断提升其自身实力和科技水平,提高核心竞争力。构建矿产勘查开发利益共享机制,调动地勘单位积极性。

矿产政策层面,应当允许和鼓励国家投入进入已设矿权范围内开展深部找矿预测。探索国家与市场共同投资的矿产勘查制度,采取后补助、PPP或风险基金等多种举措,持续保障矿产勘查的强度。明确公益性、战略性找矿项目的工作性质,减少找矿成果资源处置时与民争利、与企业争利,从而提高企业找矿积极性。

6. 加强深部找矿人才队伍建设

通过组织实施找矿突破战略行动、承担全国危机矿山接替资源找矿专项及老矿山深部和外围找矿,目前我们已经逐步形成了一支由部矿产勘查技术指导中心专家牵头,地质高校、科研院所教授以及一线地勘队伍专家参与的深部找矿预测团队。建议从部局层面,充分依靠这一专家团队的技术优势,激活和保持其活跃性,为深部找矿项目论证、实施指导护航。

针对深部找矿需求,以各省一线勘查专家为主组建监审指导专家组,开展野外现场指导,会诊深部找矿疑难问题,为矿山企业和地勘单位答疑解惑。

开展多层次多形式深部找矿理论技术培训、专题研讨,彻底改变矿产勘查队伍以物化探扫面圈定异常,检查异常,实现找矿发现的传统模式,建立以先进找矿预测理论为指导的现代化、信息化的深部找矿人才队伍。□

作者单位:自然资源部中国地质调查局发展研究中心(自然资源部矿产勘查技术指导中心)


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