充分发挥现场找矿理论在找矿突破行动中的指导作用
胡奎1,2
(1.全国地质科学哲学委员会。国土资源部咨询研究中心)
本文作者结合自己的亲身经历和深刻感受,总结了10现场找矿方法,谈了在地质找矿实践中学习和应用现场找矿理论的体会。
关键词:原位找矿法经验
哲学是研究世界观和方法论的科学,人的一切行为都自觉不自觉地受哲学思想的支配。找矿哲学是研究地质找矿规律的科学,是实施找矿突破战略行动的锐利理论武器。日前,国土资源部领导指出,朱训同志在1982年5月7日的《地质新闻》上发表《论找矿》一文至今已有30年,对我们今天的工作仍有重要的现实指导意义。为什么找矿理论持续了几十年?因为它是从大量实践经验中总结出来的科学规律;因为它客观地揭示了矿床是在一定的地质条件下形成的,具有类比集聚的本质特征;因为它主观上符合实践-认识-再实践-再认识的辩证唯物主义认识论;因为从技术经济评价的角度,它预见到随着科技的进步,有用矿物的领域将会扩大,因而具有与时俱进的品格。正如朱训同志文章所概括的“地质上合理,哲学上有理,经济上有利”,所以才能立于不败之地。
笔者结合自己亲身经历和深刻感受的几个实例,谈谈在地质找矿实践中学习和运用现场找矿理论的体会。
1.竹溪铜矿项目取得重大找矿成果。
2011年11月媒体报道:江西省地勘局912大队承担的地质找矿基金项目“江西省浮梁县竹溪周边铜多金属矿床调查与评价”,随后2010年,单矿体表观厚度为60.6。在平均品位为0.156%的厚白钨矿体后,新施工的zk4208孔在1085 ~ 1325米深度打中了单矿体,视厚度为226.5米,WO3单样最高品位为7.734%,平均品位为0.491%,钻孔深度为17065438
如此振奋人心的消息引起了笔者极大的兴趣,因为这是我青年时代工作过的矿区。“文革”前,我是赣东北大队103队的技术总监。6月1968+065438+10月至5月1969分配为司钻,恢复地质技术工作两个月后调到105队,4月晋升到1973队。105队当时的主要工作范围叫洪(门口)-富(春)成矿带,是东北方向长约50公里、宽10公里的铜多金属远景区,已发现矿区11,已探明的月形矿区铅、铜、锌总量为33700。竹溪矿区勉强达到当时规定的中型规模;塔前矿区铜、钼、钨前景看好,但采出程度低。总体情况是“见星星不见月亮”。当年,105队配备了23名地质技术人员,启动了3-4台钻机,年进尺8000米。在队部主矿区打了两台钻机,3-4个外围普查队寻找后备基地,启动1-2钻机。竹溪矿区是705物探队通过土壤地球化学异常发现的,105队在1968钻孔,队部驻扎在1972。从1975开始的8年间,钻井工作量约25000米,铜储量5万吨,品位1.38%。锌7000吨,品位0.33%。主矿体受石炭系黄龙组底部不整合面控制,5号等次矿体位于上部夹层中。围岩蚀变主要为透辉石化和白云石化,认为成因类型属于中温热液充填交代矿床。
查阅当年的工作笔记,旅里在1974年底讨论1975的方案时,安排朱收缩下马。技术上的原因是,工作多年,没有重大突破。虽然矿体走向不封闭,但矿体变化较大,属于3 ~ 4类(当时按5级划分),且没有有效手段预测富集部位,勘探深度一般小于500米。从学术思潮上看,当时铜矿储量的任务很紧张,特别看重斑岩铜矿和爆破岩管的成矿理论,而竹溪正好没有像样的小岩体,只有一些岩脉,还不如这一带的塔前和扬子尖,所以工作重心要转移。旅领导说竹溪是战略转移,以后还可以调回来。这一转就是35年。江西省局更是胆大包天,以整体实力组织了德兴铜矿大会战。4月,1975,我和9号被抽调参加战斗。下半年,竹溪矿区提交评估报告,105队部移至塔前。不久后编入916旅,编为四队。
2010至2012,竹溪矿区重大突破是现场找矿的结果。进军1000米以下的深度,靠的是科技人员重新认识地质规律的智慧和探索的勇气,靠的是国家富强和经济实力强大的信心,靠的是领导决策的果断勇气,靠的是勘探开采技术的进步赶超世界水平的雄心壮志。912团队通过比赛赢得了项目精神,地质工作还是有一些运气的。恭喜你!
二、几种找矿方法
现场找矿的方法很多,任何符合矿床客观地质规律和地质工作规律的找矿活动都是可以成功的。这里有10种方法来说明它们。
(1)在浅部找深部矿。
朱熹属于这种方式。永平铜钨矿还钻探了千米以下的主矿体。
山东胶东焦家金矿田位于龙口-莱州断裂带中段。控矿断裂规模大,向深部延伸稳定,具有深部成矿的前提。在“深入找盲”行动中,山东地质六队2006年在寺前发现黄金51.83吨,2008年开展焦家深部金矿会战,一举发现黄金105.17吨,单个矿体资源量超过90吨。焦家金矿田寺庄-焦家段的深浅矿其实是同一个矿床,面积不到20平方公里,估计总资源量超过700吨,是中国最大的世界级金矿。“钻深找盲”的难点在于突破无矿区间,果断穿越矿化薄弱地段施工深孔,既需要探索成矿规律的理论创新,也需要战略决策的勇气和毅力,更需要不骄不躁、不战而胜的勇气。
(2)寻找本矿外围矿。
进行外围找矿一直是一种屡试不爽的方法。特别是对于沉积矿床和层控矿床,沿走向追踪往往会取得良好的找矿效果。这对内生矿床外围的找矿也有重要意义。以德兴成矿区为例,约370平方公里范围内有德兴斑岩铜矿、金山金矿、银山铅锌银铜矿等超大型矿床(矿田)。高金属矿丰度在世界上是罕见的,吸引了各种学者建立各种成矿理论,但主要的找矿方式是不断进行外围找矿。新中国成立之初,先组建409队勘探银山铅锌矿,409队派出普查队在铜厂开展外围找铜矿,组建420队。铜厂外围找矿发现了付家坞和朱砂红铜矿,形成德兴斑岩铜矿田。德兴铜矿1975至1979战役期间,江西地质局主管铜厂、朱砂,冶金地质局主管付家坞。战斗结束后,这个地区剩下赣东北102队和104队,冶金系统4个队。102队继续朱砂详查,由中型到大型,并在外围开展胡家尖银金矿普查评价。104队在1: 5万外围进行德兴斑岩铜矿区域测量和矿产测量。但冶金四队在付家坞外围进行找矿,发现了金山金矿。
金山金矿原是古人开采的应时脉型金矿,被认为是一个老山空洞。四队在其下部黑色千枚岩上发现蚀变破碎带型(糜棱岩)金矿,取得首次突破。当时控制储量还在10吨以下。1978 165438+10月我从102转到104。1983年,104队在金山发现一个20平方公里的环形构造,其中有两个重砂和地球化学异常,其中一个与四队金山矿区一致,另一个是石碑异常,面积和强度都比金山异常好。我们紧急前往现场,发现第四队已经挖好了壕沟。当时没有探矿权登记制度。104队和4队是竞争伙伴关系,君子协定是挖沟不算钻。本来是可以钻去抢基地的,但是江西省局碍于兄弟情谊不同意,所以错过了金山金矿。后来经过多年的工作,四队三次突破,矿田总储量在170吨以上。104队发现周围有小金矿。在德兴斑岩铜矿外围找金,比4队慢半拍,主要是工作方式不同。104队的方法是比较正规的区域调整和矿物调整,定期网格采样,而4队则是沿便道进行路线地球化学采样,在高值点附近挖沟,从而占得先机。
(三)为本类型矿山寻找其他类型矿山。
江西省九江市武宁县大湖塘矿区。从2010年3月到2011年9月,江西省地矿局916大队和赣西北大队在短短18个月内发现了106万吨钨,是世界上最大的钨矿,改变了江西“南钨北铜”的局面。大湖塘的大突破是找矿的结果,是1958以来几代地质学家多年实践、认识、再实践、再认识的结果。从技术上看,关键是找矿思路的突破。运用新的找矿理论和找矿模式,深入探索成矿地质条件,将寻找单一黑钨矿应时脉型钨矿转变为寻找斑岩型白钨矿(铜矿)。
(四)为这类矿山寻找另一类矿山。
江西省上饶市朝阳磷矿。1965 103队接到大队紧急指令,组成测量队前往朝阳地区核实航磁异常,寻找梅山铁矿。朝阳普查组在核实磁异常的过程中,对工区南部一套侏罗系碎屑岩的时代提出了质疑,确认其属于震旦系,这就有了找到磷酸盐岩的前提。通过测量剖面、地质填图、探槽钻探和取样化验等手段,发现并评价了磷矿,至5月1966,储量控制在3600万吨。文革前夕被移交到104队。1975年赣东北大队组织勘探战役,探明储量100万吨,是华东地区最大的磷矿,但铁矿尚未形成气候。
福建紫金山的铜和金。1990劳动节,我陪同地矿部领导在紫金山调研。当时铜矿已具规模,认为是与火山-次火山岩有关的热液矿床,但露天开采太深,会影响其经济效益。闽西地质大队坚持铜金并举的工作方针,最终攻克了上氧化带金矿,提升了下铜矿的经济价值。到2001,已探明铜65万吨,金57吨,为超大型矿床,获国家科技进步一等奖,地矿部找矿一等奖。如今,黄金的截止品位已降至0.2g/吨,黄金资源达到325吨。
为此类矿山寻找其他矿产,是矿产资源综合勘查、综合评价、综合利用政策的具体体现,具有无穷的威力。如煤与铀矿勘查、铜与铀矿勘查、煤下铝土矿勘查等,很多综合找矿成果都属于这种方式。
(5)从贫矿中寻找富矿。
在鞍山式铁矿中寻找富矿。一种是区域混合岩化热液交代作用形成的接触交代型富铁矿,另一种是产于向斜复合褶皱向斜轴部的自组织改造型富铁矿。
(6)小富矿找大贫矿。
河北、辽宁等地围绕大庙式钒钛磁铁矿和鞍山式铁矿圈定了大型超贫铁矿开发。在小型应时脉型金矿床周围发现了大型低品位细脉浸染型金矿床,其边界品位一直在下降。吉林珲春金矿小西南岔铜金矿依靠技术进步,黄金截止品位由0.6克/吨调整为0.4克/吨,矿体变大,挽救了企业。
(七)寻找表外矿。
盘活表外矿山,“解放”一些复杂、难选、低品位矿山,是矿山找矿的重要途径之一。以宁乡式铁矿为例,分布在湖南、湖北等地的宁乡式鲕状赤铁矿已探明储量37亿种,铁品位中等,磷含量高,结构复杂,选矿难度大,且大多呆滞。1991年,国储委清查铁矿储量时,全部列为表外矿山,同类型探矿工作停滞。选矿研究机构和钢铁企业经过几十年的不懈努力,终于在2011取得了突破。成都矿产资源综合利用研究所经过多次工艺探索,形成了重选脱泥工艺,可获得品位57%,磷含量小于0.3%,回收率80%,选矿成本低的铁精矿。随着这一过程的逐步成熟,宁乡铁矿37亿吨表外矿石有望盘活为表内矿石,类似矿床的增长资源将在100亿吨以上,为地质找矿提供了广阔的空间。
(八)开发利用矿产原料的探矿权
江西广丰黑滑石矿。1981年3月,我在赣东北大队总结地质月报时,注意到震旦系磷块岩上方灯影组中部有一层伪鲕状粘土岩,呈大透镜状产出,与鲕状硅质岩有相变关系。其化学分析结果显示,Mg高,al低,称为高镁粘土岩,投影在尼格里图上,提示是滑石。滑石用途广泛,但因其颜色黑色而被称为黑滑石。好在黑色的物质是有机碳,很容易烧掉,然后就白的毫无瑕疵了。送到景德镇陶瓷研究所检测,做成滑石瓷花瓶。烧成温度低于传统铝瓷,具有节能效果。然而,景德镇拒绝改变传统工艺。同年8月全国非金属矿产会议后,江西省局大力推进非金属勘查工作。1982年赣东北大队安排101队在广丰西滩进行黑滑石初勘,7月钻探,1984转入详查。同年3月调入省局地矿处,西滩1986提交。后来建材核工业系统的兄弟们在外围的平塘、前村勘探,都把工业用途开发放在了重要位置。建筑陶瓷前景看好,累计探明资源储量约8000万吨。当地企业开采规模从小到大,从卖原矿到卖焙烧矿粉。2009年至2012,江西省地质勘查基金安排对广丰杨村黑滑石矿进行调查评价。计划钻探7927米,预算900万元,预计新增资源5000万吨。
2065438+2002年2月,中国建筑材料杂志社、中国非金属矿业协会等单位在京对广丰黑滑石进行了采访。与会专家指出,广丰黑滑石经过煅烧后,白度高达88% ~ 95%,化学成分稳定。是替代高岭土制造高档日用陶瓷、建筑陶瓷、工艺陶瓷、工业陶瓷的优良母料,价格仅为高岭土的40%。用广丰黑滑石烧制的高白瓷、骨瓷、厚胚瓷和薄胚瓷,各项指标均优于普通骨瓷,完全符合国际标准要求。其工艺性能是其他黑滑石无法替代的。而且具有良好的绝缘、耐热、吸附、润滑等性能,可应用于造纸、塑料、油漆、涂料、医药、化妆品、航空航天、机械、电子、计算机、建筑装饰等诸多领域,具有巨大的经济价值。相关企业、协会、高等院校正在筹划建设广丰黑滑石产业园,打造中国黑滑石之都,大力开拓国际市场,使黑滑石企业达到年销售6543.8+00亿元、纳税6543.8+00亿元的规模。
(9)寻找隐伏矿为露头矿。
这种方法与第一种方法(浅部找深部矿)的区别在于,目标矿与已知矿是不连续的。这种方法在河北邯邢铁矿很常见。湖北大冶铁矿也有深部找矿的例子。
(10)找矿标志
由于矿石和非矿石之间的不断演化,找矿标志也被列为一种找矿方法。过去最常用的方法,如物化探异常的查证、矿点和矿化点的检查等,在目前仍然非常重要。
以上方法可以交替使用,叠加使用。
三、现场找矿理论的应用经验归纳及注意事项。
找矿要取得成功甚至重大突破,需要正确的科学支撑、先进的技术支撑、充足的资金支撑、适应的制度支撑、强大的找矿意志力支撑五个方面的强力支撑。
(一)正确的科学支持
正确的科学支撑是指符合地质规律和地质工作规律的找矿理念。思考需要科学的理论指导,往哪里看,用什么手段,追求什么地质要素,走什么步骤和技术路线。这个理论是应用理论,是战术理论,是从实践经验中提升出来的理论。应从已知矿床的地质规律、找矿靶区的地质条件和其他地区成矿规律的类比中得出。为了保证正确的理论指导,必须有扎实的地质资料基础,野外地质观测和必要的样品测试等基础工作尤为重要。目前,薄弱的野外基础地质工作需要扭转。
一种新理论的传播和应用,往往会带来大面积的丰收,如斑岩矿床理论、层控矿床理论、火山成矿理论、成矿系列理论、卡林型金矿理论、综合信息矿产预测理论、大陆边缘增生-大陆碰撞成矿理论等,都发挥了巨大的科技引领作用,因此新理论的学习和应用尤为重要。同时,也不能忽视传统理论,如层位控制、背斜鞍部、断层交叉、膝折、扭曲界面、多期活动等有利于成矿的理论,在实战中将长期发挥作用。找矿宏观方面要解决的重要问题是矿床分布规律和勘探工作布局,微观方面的实际问题是矿化富集规律、储矿构造和勘探项目布局。地质工程专业的基础知识应具有系统性和科学性。
遵循地质工作规律,勘探阶段是最重要的。从认识论的角度看,每个阶段都是从实践到认识的阶梯;从技术经济学的角度看,每个阶段都是从技术评价到经济评价的循序渐进的过程,是地质经济实现“以最小的投入获得最大的成果”的总原则,是找矿目标适合当代技术经济条件的保证。每个阶段都有自己的任务和特点。虽然每个项目不一样,但是要遵守勘探阶段的规律,可以缩短合并但不能交叉。遵循工程布局由浅入深、由疏到密、由已知到未知、由易到难的渐进规律有利于更快更好的省。善于抓住主要矛盾,突破一个技术关键,就可能打开新局面。坚持点面结合,坚持集体智慧(老少结合、产学研结合、外结合),坚持创新,敢于怀疑和否定前人的观点和自己过去的观点,不断改进找矿思路和工作方法。
(2)先进的技术支持
找矿成就与技术进步密切相关。采矿技术的进步开辟了第二找矿空间,为深部找矿奠定了技术和经济基础。选矿技术的进步降低了截止品位,扩大了矿体范围,将表外矿产提升为表内矿产,将非矿岩石提升为矿床,开辟了非金属矿产新品种。采、选、冶技术的进步促进了伴生矿产的综合利用和相邻矿产的综合评价与开发。由于冶金技术的提高和国际金价的飙升,金矿床的边界品位一再下降,加上微量金化验技术的突破和找矿技术的进步,近年来我国黄金资源储量大幅增加。
在勘探技术的进步中,深孔岩心钻探技术尤为突出。1981,江西省局在朱砂红布设了1500m金刚石绳索取心试验孔。经过精心组织,这被认为是一次巨大的成功。如今,2000米深的岩心钻探已是家常便饭,有力地支持了深部找矿。3G技术的应用和岩矿测试技术的进步,有效地提高了地质工作的效率和精度。
一些技术薄弱环节有待加强:野外观测基本功欠缺,岩矿显微镜鉴定技术应用明显退步,非磁性金属矿深部物体探测技术进步不明显,光山工程建设缺乏创新手段,困难重重。
(3)充足的资金支持
探矿是一项高投入、高风险的事业,没有足够的资金支持是不可想象的。计划经济时代,地勘经费由国家供给,找矿成绩斐然。上世纪90年代体制转轨时期,正逢国际地矿市场疲软,地质找矿资金极度紧张,不仅找矿成果少,还造成了新的人才缺口。2003年以来,矿业形势转暖,地质找矿资金空前充裕,找矿成果层出不穷。
目前,找矿资金主要来自中央政府、地方政府和社会资本。地勘单位作为找矿主体,缺乏独立的资金,资金获取和使用程序复杂。费用定额中没有考虑地质找矿的研究特点和知识产品的创造价值,迫使专业地质人员同时承担多个项目,造成一线地质人员严重不足,野外地质观测粗糙,依赖工程建设。当地矿新低潮来临,探矿主体的自我发展能力堪忧。
适当的机构支持
地质找矿的体制和机制必须从属于整个国民经济体制和机制,并积极与之相适应。改革开放以来,我们一直在探索建立和完善适应社会主义市场经济条件的地质勘查新体制和新机制。在找矿突破战略行动中,“公益先行、资金衔接、业务跟进、综合勘查、快速突破”的地质找矿新机制发挥了巨大作用。前12字解决了长期困扰地勘的资金和风险分担问题,中国地勘还不错。资源整合整合勘探催生突破性成果,正如大虎塘总结的:资源整合奠定基础,市场机制催生强强联合,大投入大产出,18月拿下世界级钨矿。
相对而言,新的地质找矿体制探索缓慢,问题主要出在商业性地质工作领域,属地化改革也没有触及体制的本质。地勘主体的主要活动方式是工作,“探索者有权”的愿望没有实现,缺乏发展潜力。探采一体化不宜广泛推行,否则会削弱地质勘探的整体实力。带着事业帽走企业路遇到审计障碍。这些问题有望在事业单位分类改革中得到解决。
(5)坚强的找矿意志力。
地质勘探极具探索性,风险很大,成功率很低,即使是找矿也是如此。找矿的过程就像盲人摸象。总是通过很多局部的感性认识上升到对全局的理性认识。找矿的部署往往需要不完全的决策和一种剑气,失败和挫折在所难免。找矿过程也像侦探破案一样,不能放过任何有意义的线索,需要艰苦深入的实地观察和室内研究。有时候一个重要线索的发现会打开一片晴空,有时候一个疏忽会走很多弯路。有时候成功的喜悦就在于最后的坚持。
总之,找矿需要坚强的意志,勇于实践,大胆投入,坚持不懈。不仅要有扎实的专业知识,还要有唯物辩证法的思维方式。更重要的是,要有以“三荣”(以献身地质事业为荣、以艰苦奋斗为荣、以在找矿中做出贡献为荣)和“四专”(特别是能吃苦、能吃苦、能战斗、能贡献)为代表的地质工作者精神,要有当代地质工作者敢于肩负起振兴中华的崇高责任的使命感。
报纸报道