随着地质科技的日新月异,深部找矿已成为可能,并成为实现重大突破的必由之路。那么,深部找矿指什么?现状如何?如何进行?


何为深部找矿?


“深部”是一个相对的概念,没有必要限定一个绝对深度。深部找矿是矿下找矿或矿外找矿,对已知矿体深部找同类型矿体的延伸;对于不同类型的矿体,在覆盖区根据预研究、典型矿床研究分析寻找相应矿床类型,不同矿床类型有不同的成矿深度,并非所有的矿床深部都有矿,找矿也并非越深越好。

深部找矿具有以下优势:勘查活动主要在地表以下,对生态影响小;受相同或相似控矿条件的影响,在已有勘查开发基地的深部发现优质资源的概率大;可以充分利用现有产能、已有探采选设施,多快好省地进行开发利用;有助于解决制约资源型城市和危机矿山、老矿山可持续发展的困局,稳定职工就业。


深部找矿现状如何?


那么我国深部找矿现状如何呢?首先我国深部找矿有一定的潜力。2014年,我国主要矿床类型潜力评价显示:我国目前已探明的资源储量与预测的资源储量相比,仅仅占20%到40%,所以深部找矿仍有很大的潜力。比如,云南会泽铅锌矿,在深部1500米发现的8号矿体,平均钻孔6个,平均厚度达17.81米,这就是典型的矿体延伸。再比如,云南个旧锡矿田,这是世界上的知名矿山,2003年保有锡资源量32.8万吨, 2003年~2017年之间新增探明资源量95.63万吨,完成坑探45万米、钻探165万米、投入资金22.57亿元,取得了突破性成绩。

其次,固体矿产开采深度有限。从世界范围来说,目前开采深度大于1000米的矿山不足100个,其中最深的就是南非的兰德金矿(West Driefoven),深度达到4350米,仅次于南非的是印度的克拉尔金矿,达到3260米。我国相对浅一些,超过1000米的不足20座。其中,小秦岭地区8座,最深达1700米;吉林二道沟金矿最深1700米;云南会泽地区最深1526米等。

各国矿山开采深度对比图

再次,固体矿产勘查深度有限。根据全国钻孔数据库统计,我国固体矿产勘查深度小于500米的钻孔占总数的98%,大于2000米的钻孔仅有170多个,所以勘查深度相对较浅。但近十年来,我国固体矿产勘查不断向深部推进,取得了很好的成效。2008年,危机矿山专项中的三山岛金矿接替资源勘查深度达2060米;2015年,山东地科院开展的焦家金矿勘查深度达3266米;2015年,山金集团开展的三山岛金矿勘查深度达4006.17米。2015年~2018年仅胶东地区就有186个钻孔的深度大于1500米。


深部找矿如何进行?


深部找矿第一步就是研成矿地质体,确定找矿方向。收集以往各项资料信息,开展研究分析,把区域地质条件分析清楚,把矿床和大地构造环境建立起联系。划定找矿区域以后,确定具体的找矿类型。

想要找矿就要研究典型矿床,确定成矿地质体是什么,研究成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等。典型矿床的研究为我们找矿提供模型,研究模型有助于调查研究成矿地质体,确定找矿方向。成矿地质体是为成矿提供能量的地质实体,成矿地质体和矿体存在时间和空间的关系,利用这种关系可以发现成矿地质体,进而确定矿体的空间分布范围。

第二步是研究成矿构造和成矿结构面,预测矿体位置。构造研究包括区域构造带、区域控岩构造带、区域成矿构造带、成岩构造、原生成矿结构面、次生成矿结构面等。

胶东金矿区

第三步是研究成矿作用特征标志,提供预测依据。成矿作用特征标志包括矿体宏观特征、矿体矿物特征、成矿元素化学成分标志、成矿物理化学转换标志和沉淀作用机制、物质成分来源、成矿时代或年龄、成矿深度及剥蚀程度、成矿作用特征标志和成矿地质体、成矿结构面关系、判断成矿作用中心部位等。

第四步是综合地质、物探、化探、钻探手段,以间接找矿为主。在建立间接找矿思路基础上,着眼于寻找发现与成矿有关的地质体,比如,成矿地质体,相比矿体规模更大、更容易探测,通过对成矿地质体的分析,确定它们与矿体的关系,从而进一步确定矿体位置。

随着人类对矿产资源的不断利用和消耗,向深部找矿越来越重要。目前我国的深部找矿取得了一定进展,但深部找矿任务依然艰巨,提升深部找矿能力至关重要。深部找矿长路漫漫,任重而道远!

采编/蒋新银

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