Question

科学规划合理部署整装勘查攻深找盲实现地质找矿重大突破

Answer 1

张瑜麟 程广国

(河南省有色金属地质矿产局)

随着社会和经济的快速发展及我国进入小康社会和向发达国家的迈进以及全球对资源需求强度的大幅攀升，提高全国的资源保障程度，确保国民经济科学、稳定的持续发展，已成为当务之急。但是，随着地质工作的不断深入和工作程度的不断提高，地表露头矿越来越少，找矿有利区域越来越小，随着矿业效益的日益显现，找矿的外部环境和不利的制约因素越来越多，找矿综合难度越来越大，矿产勘查在迅速向深部和隐伏区扩展的同时，面临着诸多的政策矛盾，深部找矿或地质找矿重大成果的取得变得更为艰难。因此，对地质找矿工作的科学规划、合理部署、整装勘查、攻深找盲已成为实现地质找矿重大突破不得不面对的重大课题。要实现地质找矿重大突破，对地质工作的科学规划是前提，合理的工作部署是基础，而整装勘查是条件，攻深找盲是方向，实现地质找矿的重大突破是根本目的。

一、科学规划是实现地质找矿重大突破的前提

科学规划工作是各项工作取得预期成果的基本前提条件，实现地质找矿的重大突破，更离不开对该项工作的详细规划，更需要加强对该项工作的超前规划，因此，要结合我省的成矿地质环境条件，首先，明确在什么地区开展深部地质勘查工作才能取得地质找矿的重大突破;其次，要明确找什么矿种;第三，要明确如何找;第四，要预测可能的矿床规模或资源量;第五，要估算其潜在经济价值和投入费用及投入产出比;第六，要明确具体的保障措施。因此，要在全省范围内，集中一批优秀的地质和相关专业的专家，对全省的地质资料进行全面的综合研究和分析，从而完成规划的各项工作内容。

二、合理的工作部署是实现地质找矿重大突破的基础

地质找矿重大突破的工作规划制定完成后，其中的工作部署是否科学、经济、有效、适用是实现地质找矿重大突破的基础。因此，我们首先要坚持以地质工作和地质理论的研究成果为基础，积极进行资料收集研究和二次开发，不断借鉴前人的工作成果和经验教训，在求同中深化找矿工作，在求异中开拓深部地质找矿工作新思路;要重视地质工作野外资料的采集分析和研究工作，从而以地质和科研工作的成果为其他地质工作的部署奠定良好的基础。其次，要进一步将物化探工作作为深部找矿的强有力手段。先进的物、化探技术方法是确定深部含矿性及矿体定位的关键要素，要依靠高精度、高分辨率、大深度的物探技术和各种深穿透地球化学技术来不断满足深部找矿勘查的需要，要在充分发挥好传统的物、化探方法的基础上，不断开展瞬变电磁测量、金属矿地震、可控大地电磁法、多频激电法、高密度电法、地下及井中物探、(微)重力勘探等方法的试验和完善工作，利用有效的方法组合，获得深部地质体的各种有用信息，通过对各种信息的对比和筛选及过滤去噪，实现对有用矿化信息的提取，进而确定深部目标体的空间位置、形态和矿化强度，为下部工程验证提供依据。要注重地质与物化探成果的有机结合，要以地质成果指导物化探工作的部署和成果的合理解释，同时，对物化探资料的解释要在科学的前提下，勇于创新，敢于突破与坚持，为地质验证工作提出新的见解。第三，要对物化探和地质预测成果敢于进行有效的工程验证工作，客观地面对验证失败的各种风险，允许在验证中不断修改认识的不足和差距，逐步完善和靠近客观的地质体，最终达到对目标体较为全面真实的了解和控制。

三、整装勘查是实现地质找矿重大突破的必要条件

所谓整装勘查即以成矿地质环境为前提，以一个(较为)完整或封闭的成矿地质构造为边界，以矿(集区)田为勘查单元，进行统一部署和综合勘查及综合评价工作。因此，勘查工作(成矿)区域的整合和确定将成为整装勘查的基础和实现地质找矿重大突破的必要条件。为此，首先要在全省范围内深入开展成矿预测工作，优选有利的成矿区带和可供勘查的有利矿种;其次要对优选的区带进行充分的调研和综合分析，界定工作区域的边界，了解矿权的设置和现状，确定其进行整装勘查的方向及其可能性;第三要进一步理顺矿权关系和多方的利益，充分调动各方的工作积极性;第四要统一部署各项整装勘查工作，在对区内各有关地质资料进行深入综合分析的基础上，有针对性地开展地质勘查工作;第五要将整装勘查与深部找矿、攻深找盲、危急矿山勘查和省两权项目部署相结合;将整装勘查与矿山勘查生产和资源整合相结合;将整装勘查与矿权管理和矿业结构调整相结合。从而为整装勘查创造良好的基础和前提条件。

四、攻深找盲是实现地质找矿重大突破的必然方向

攻深找盲就是要在要在已知矿体的深部或覆盖区寻找全隐伏的矿体。按照《国土资源部关于促进深部找矿工作指导意见》，到2020年我国的深部找矿工作要发现一批具有宏观影响的深部矿床，显著增加已有矿山持续资源储量;开展主要成矿区带500～2000m深部资源潜力评价，重要固体矿产工业矿体勘查深部推进到1500m;创新具有中国特色的深部成矿和找矿理论，建立和完善我国深部成矿技术方法体系;建立促进深部找矿工作的勘查开采技术和经济政策体系。而目前在我省深部找矿工作部署中，煤的勘查深度已达到1500m左右，铝土矿的勘查深度将加深到700m左右，其他固体矿产的勘查深度将逐步推进到1500m左右。

随着全国和我省工业化进程的推进和加速，不断快速发展的经济形势对矿产资源的需求愈来愈多，铜、铁等大宗资源和重要稀缺资源的保障度进一步降低，而提高资源的保障度，需要地质找矿工作取得突破性的地质成果，因而，迫切需要地质勘查工作的强力支撑。60年来，随着地质勘查工作程度的提高，大量地表矿的发现和评价，使得深部找矿成为解决当今的解决资源瓶颈的一种重要途径，深部找矿工作成为当今地勘工作发展和取得突破性成果的必然选择。

五、在我省进行深部找矿的必要性和可行性

(一)加强我省深部找矿的必要性

我省是矿业大省，矿业及相关加工业在国民经济中占有较大的比重，优势矿产煤炭、石油、铝土矿、金矿、钼矿和铁矿的产值占河南省全部矿产采选产值的94%。但是这些矿产除钼矿外，资源形势均不容乐观。煤炭保有资源储量排全国第九位，但产量却长期维持全国第二位，储采比不足全国平均水平的1/4;金矿保有资源储量排全国第七位，产量十几年保持全国第二位;石油保有资源储量排全国第十位，产量在全国处于第五位。高强度开发造成的大量矿山后备资源不足，将直接影响到经济又好又快地发展。我省在坚持“省内和省外”两种资源综合利用的方针下，虽然可以在短时期内缓和全省的资源紧张局面，但要从根本上解决全省资源的这种局面，必须立足本省，开展深部找矿勘查工作，因此，开展省内深部找矿勘查工作是一项十分必要、事关全省经济发展和人民生活水平提高的重要工作。

(二)加强我省深部找矿的可行性

1.全球和我国深部找矿的发展趋势

在全世界地质科研领域中，大规模成矿作用及其大型矿集区预测是当今矿产资源研究的重大科学前沿。开展具我国特色的大规模成矿作用及大型矿集区预测研究，建立我国大陆成矿理论体系和大陆动力学成矿模式，查明成矿信息由深部向表层的传输机理并研制经济有效的找矿战略方法，既是瞄准国际前沿的重大科学问题，也是我国成矿预测、特别是预测深部矿和隐伏矿的基础。

近20年来，探索成矿新理论和发展新技术新方法一直是地质学家们的追求目标。目前，总体来说，该领域有四大重大发展趋势:

首先，用板块构造理论解释大陆成矿作用遇到了困难，大陆动力学与成矿关系的研究成为热点。

自20世纪70年代以来，一些学者根据板块构造与成矿的关系，提出了一系列新的成矿模式和理论，带动了找矿勘查和远景预测的发展。然而，板块构造理论在解释大陆成矿方面遇到了一系列重大难题和挑战，该理论提供了解释大陆古板块演化过程中成矿问题的宏观理论框架，但对解释板块碰撞后陆内演化阶段的成矿作用，以及主要板块运动过程与中尺度成矿关系等关键大陆成矿问题则尚无现成的答案。在这种背景下，大陆动力学与成矿关系的研究也就成了当今地学研究的前沿。

其次，超大型矿床研究持续升温，大型矿集区成为成矿找矿探索新目标。

由于超大型矿床潜在的巨大经济效益，20世纪80年代末以来，研究超大型矿床已成为深受国际地学界关注的重大科学领域。目前，有关超大型矿床的研究表现为两大趋势，一方面是把超大型矿床的研究纳入全球背景之中，从理性高度探求制约超大型矿床形成的重大基础问题，探求未知地区形成超大型矿床的可能性。另一方面，由于除少数超大型矿床具有独特特征外，大多数大型—超大型矿床是大型矿集区内矿床组合中的一员。因此，地质学家们正不约而同地把目光集中到对过去长期被忽视的中尺度成矿单元大型矿集区的研究，开始思考一些问题，比如，矿集区内超大型矿、大型矿和中小型矿是否有统一的形成机制?为什么成矿作用在时间和空间分布上呈现出明显的不均一性，大规模成矿或大爆发成矿的环境和过程是什么，等等。

第三，成矿模式研究呈现出由定性向定量化、由矿床个体模型向区域时空四维模型演化的趋势。

成矿模式是迄今成矿学中研究时间颇长，但仍然最具生命力的科学问题之一。目前，成矿模式的研究已不仅仅限于对典型矿床的精细刻化，而是在向区域化和多参量化方向发展。基于区域构造演化和矿床成矿系列研究，建立区带级尺度和矿集区尺度的成矿模式已成为新的研究热点;以地质、地球化学、地球物理、遥感地质的多元信息为依据，建立不同尺度的找矿模型也受到广泛关注。

第四，找矿学研究进展显著，新思维、新技术和新方法不断涌现。

2.国外深部找矿的实例提供了可借鉴的良好的经验

当今世界上有关国家深部找矿、勘探的实践，据不完全统计，金属矿产资源开采超过1000m深度的已有80多座，金矿床的矿化深度平均为1600m。国外在已有矿床区(带)的深部已不断找到和发现了一系列大型、超大型矿床和大、中型金属矿产资源。如:

目前世界上开采最深的矿床是南非的西兰德(Western Deep Level)金矿，其勘查与开采深度已达4800m，不久将会达到5000m。巴布顿金矿开采深度为3800m。

加拿大萨德伯里(Sudbury)铜、镍矿床，围绕萨德伯里杂岩体有30多个铜、镍矿床，其中有多个大、中型矿床，现已开采到2000m。目前探测最深的矿体在维克多(Viector)，已达2430m，鹰桥公司(Falconbridge)和因科(Inco)公司最深金属矿的钻井已打到3050m。

2004年在西麦克雷迪(McCreedy)和莱尼氏克·富特沃尔(Levackfootwall)矿区在1180m深处发现了特富的矿床。

国内外地质、地球化学、地球物理学、矿床学家分别从不同侧面研究了区域成矿特征，形成了系统的指导深部找矿的理论与方法，大深度物探探测技术、地球化学深穿透技术、深部钻探技术等也为深部找矿提供了有效手段。

当前我省矿产资源勘查面临的挑战是:在工作程度较高的已知成矿区带中寻找隐伏大矿、巨矿和发现新的矿产地。

我省矿产资源勘查程度较高，但是以往的地质找矿主要部署于基岩裸露的山区，勘查深度为300～500m，绝大多数发现的为露头矿。深部有没有找矿潜力一直是研究的热点。近年来我省小秦岭、熊耳山以及伏牛山地区资源危机金属矿山的深部探矿已经取得了重要的找矿进展，两权价款项目在煤炭、铝土矿深部找矿方面也获得了丰硕的找矿成果，深部矿产勘查工作揭示了我省在寻找深部矿、隐伏矿还有巨大的找矿潜力。因此，在我省开展深部找矿勘查工作是完全可行的。

六、我省深部找矿勘查工作的规划和部署

根据我省矿产资源的形势，在进行充分地质科研的基础上，对我省深部找矿勘查工作提出如下部署原则及重点勘查矿种、重点勘查区。

(1)部署原则。深部找矿要坚持统筹规划、突出重点、分步实施的原则。具体部署上要充分考虑到成矿单元、矿区、主要控矿地质要素、异常的完整性，遵循矿产资源赋存的地质规律，科学、合理地设立勘查项目。

(2)重点勘查矿种及重点工作区。深部找矿包括已查明矿产地(含生产或者闭坑矿山)深部与外围找矿，隐伏矿找矿，掩埋矿找矿。重点勘查在全省经济发展中具有重要地位、国民经济发展急需的、后备资源不足、并且有较大资源潜力的矿种。已查明矿产地的主体是生产矿山深部找矿，主要集中于小秦岭、熊耳山、栾川地区、桐柏地区，矿床类型为热液型金、银、铅锌、钼矿，深部找矿方向主要为已查明矿体垂向下延部分;盲矿体主攻隐伏矿和掩埋矿，而隐伏矿主要为未出露的热液型或沉积矿产，主要分布于基岩裸露区，而被上部基岩覆盖的矿产;掩埋矿产主要为新生界盆地地层掩盖的矿产，我省主要为豫东、豫北、豫南地区新生界之下的煤炭、铁矿、铝土矿等。

(3)重点勘查地区。依据我省主要矿种成矿区带的分布规律，考虑到矿业开发现状等因素，深部找矿工作主要部署在以下区域:

煤矿区深部、外围及近外围煤炭(煤层气)勘查区;

新生界掩埋区煤炭(煤层气)、铁矿、铝土矿勘查区;

小秦岭深部金钼多金属矿勘查区;

熊耳山-外方山深部金钼多金属矿勘查区:重点勘查沙沟-蒿坪沟-铁炉坪-范庄银铅锌矿成矿集中区、小池沟-陆院沟-青岗坪金矿成矿集中区、嵩县西北部爆破角砾岩-斑岩-蚀变岩型金钼矿成矿集中区、嵩县东北部钾长石石英脉型钼矿集中区、汝阳-嵩县-栾川地区斑岩型钼矿成矿集中区。

桐柏地区深部金银多金属矿勘查区:主要集中在桐柏银矿、大河铜矿深部及外围。

安-林地区深部铁矿勘查区;

大别山地区深部钼多金属矿勘查区;

舞钢-新蔡新生界掩埋区深部铁矿勘查区;

陕-渑-新铝土矿区深部及外围铝土矿勘查区:主要有陕县王古洞—樊家山—支建—白浪中深部找矿区、曹窑-郁山铝(粘)土矿找矿区、张窑院—下冶铝(粘)土矿找矿区等。

郏-汝-宝铝土矿区深部及外围铝土矿勘查区:主要有平顶山石龙区中深部找矿区、汝州市寄料深部找矿区、汝州市车沟—唐沟深部找矿区禹州方山中深部找矿区、禹州市神后—鸿畅中深部找矿区等。

郑州铝土矿区深部及外围铝土矿勘查区:巩义市钟岭—竹林沟深部找矿区、巩义市茶店深部找矿区、巩义市水头深部找矿区等。

大中型危机矿山深部、外围及近外围勘查区。

七、我省加强深部找矿部署中需注意的问题

(1)部分大宗支柱性矿产，如石油、富铁、铬、锰、铜、钾盐，必须充分利用国外资源;鼓励我省地质勘查单位走出去，利用国外资源。

(2)我省优势矿产，如钼及某些非金属矿产，应根据国际需求进行勘查，按计划进行开采和选冶，提高定价的话语权，避免优势矿产低价、贱卖，造成勘查越多价格越低、企业开采越多越赔钱。对钼矿等优势矿种应合理勘查开发。

(3)加强危机矿山的接续资源勘查工作。

危机矿山是指保有服务期限低于警戒线的矿山。换句话说，这些企业在目前或今后一段时期内难以维持正常生产经营。“饥饿”源于矿山保有储量不足。一座矿山的繁荣往往影响着一座城市的兴衰。矿山的不景气，地方经济也因此萎靡不振。矿山经济逐年滑坡，下岗、待岗人员队伍越来越庞大，社会稳定问题日益突出。事实上，随着我国经济的持续快速增长，全国45种主要矿产中一半以上的资源储量消耗速度大于增长速度，专家预测，2010年前后，我国大中型矿山将进入关闭的高峰期。

实际上，危机矿山还有很大的潜力可挖。矿山保有储量不足不等于矿山资源枯竭。专家认为，矿山资源不足，往往是地质勘查力度不够。目前，我国的勘探深度平均在500m以内，500m标高以下大多属于勘查工作的空白区。

“深部和外围是突破口”，一般来说，浅部资源危机，深部有潜力;矿区资源危机，外围有潜力。解决危机矿山的关键在于加大资源接替勘查工作的有效投入，适当扩大具有资源潜力的矿区范围，积极探索新的找矿领域，寻找新的接替资源，以具有资源潜力的空间换取矿山结构转产再生和转移求生空间。

与新建矿山相比，危机矿山找矿一旦有所突破，则见效更快、效益更好，能更有效地延长矿山的服务年限。

“危机矿山接替资源找矿工作还能够大量节约国家的投入成本”，据有关专家测算是:新建矿山从勘探到开发，需要约10年的时间，投资成本巨大。同样，关闭一座老矿山还涉及复杂的社会问题:例如不仅需要解决采矿工人再就业，还有大量专用机械的闲置带来的浪费。这些问题将对地方财政收入和社会稳定带来负面影响。而据国土资源部2004年对我国18个矿种、565座大中型矿山的资源潜力调查显示，其中192座具有挖潜潜力。因此，危机矿山接替资源找矿工作，是切合实际的正确战略选择。

深挖危机矿山的潜力，不仅体现了可持续发展的要求，还具有创新意义。中国地质科学院地质力学研究所研究员吕古贤认为，目前，我国矿山的实际情况并未得到全面的整合与客观的评价。找矿项目的实施，具有“投石问路”的探索意义。此外，找矿项目实现了矿山企业“探采合一”的尝试，促进了科技和管理的进步。

八、加强深部找矿的关键技术方法

(一)地质方面

除了常规地质工作方法之外，应当在新的成矿理论、新的成矿模式指导下对已有矿山的勘查成果资料进行重新认识，注重和加强资料的二次开发。

(1)通过我省对多个大型斑岩型钼矿的勘查(南泥湖、东沟、汤家坪、鱼池岭等)可以发现有些地质规律需要重新认识。如以前认为萤石为低温成矿、钼矿为高温成矿，两者不会共生，但实际上在我省多个钼矿中都可见到两者共生，尤其是鱼池岭矿原就是一个萤石矿山。在南召地区也有不少萤石中发现有钼矿化，这些地方有没有大型钼矿的存在?

(2)传统的斑岩型矿床都认为是在斑岩体内矿石呈浸染状，整个斑岩体矿化，但实际上我省发现的斑岩型钼矿大多都对成矿围岩无选择，构造对成矿具有控制作用，矿石均呈细脉状分布于围岩或斑岩。这些认识将有助于对以后的勘查工作的突破。

(3)学习、应用与进一步探索成矿地质规律，应用成矿系列概念注意矿集区找矿、缺位找矿。

(4)注意借鉴勘查与开发过程中获得的新认识，包括这几年危机矿山勘查工作中的新认识。如:

矽卡岩铁铜矿随岩体接触带可形成多阶梯式矿体，向下有较大延深(如大冶铁矿等);

石英脉型钨矿脉可延深1km(如盘古山钨矿);

石英脉型金矿、破碎带蚀变岩型金矿延深亦可超过千米(如台上金矿、金青项金矿)。

超大型斑岩体(金、铜)矿，围岩中，如夹有灰岩，一般都有矽卡岩铜矿形成，外围有铅、锌、银(金)矿床(如玉龙、驱龙、美国宾海姆);

绿岩带中的铜、金矿一般延深大于延长(红透山铜矿等);

隆起的变质核杂岩周边层间滑动带一般易于成矿。

(二)物探技术

深部找矿工作中，在进行了充分的地质研究工作的基础上，实用的物探技术是取得深部找矿工作成果的重要关键技术之一，常用的成熟物探技术主要有:

(1)高精度磁测。①大比例尺直升机航空磁测。②地面高精度磁测及其三维定量反演技术。

(2)电(磁)法。①可控源音频大地电磁测深(CSAMT)探测深度可达1000～3000m。②瞬变电磁法(TEM)探测深度可达1000m左右。③电阻率和激电工作，探测深度可达100～300m。④大地电磁测深(EH-4)探测深度可达1000～3000m。⑤负电阻率法(CR)探测深度可达700～800m。⑥测井，三分量磁测、电测井，探测范围可达2～10m。⑦有色贵金属矿区的特殊地震方法，探测深度可达300～1000m。

(3)煤田物探。地震探测深度可达800～2000m、电测深探测深度可达300～1000m。

(4)新方法试验。金属矿地震、地井(井井)TEM、井中磁测δT、井中三分量磁测和地面磁测联合反演、井中激电解释软件开发。

(三)化探技术

应注重于重要成矿区带区域化探资料开发与利用及1∶5万化探方法技术研究，覆盖区深穿透地球化学方法技术完善与标准建立。应用机动浅钻的地球化学勘查方法技术研究等方面。

(四)勘探技术

500～1000m常规钻探技术。

1000～1500m主要钻探技术。

坑内钻目前最大设计深度为700～800m。尤其是坑内钻将是未来危机矿山和深部找矿中常用的钻探方法。

九、加强深部找矿的政策保障

(一)规范和加强对矿业权的管理

应充分利用矿业权核查的成果，合理规划设置矿业权，充分考虑现有矿山与深部勘查的利益关系，为矿业权整合和整装勘查提供必要勘查前提条件。

受前几年矿业突飞猛进的发展，我省矿业权设置较多，重要成矿区带及大型矿山周围及深部大都设置了探矿权或采矿权，这些矿权的设置为我省开展区带深部找矿带来一定的难度，处理好这些关系将是关系到深部找矿点上突破的关键。如果没有矿业权的支持，深部找矿将是一句空话。因此，政府应加强矿业权的管理，制定合理科学的矿业权设置规划。应注意问题是:

(1)开展矿业权核查，摸清我省矿业权的家底和分布现状。

(2)结合我省深部找矿规划科学合理地设置矿业权。深部找矿规划区内将采矿权整合，面积小、开采规模小的矿山应在规定的期限内整合或到期后注销。

(3)在大型矿山深部禁止设置探矿权。

(二)尽快制定和完善相应的深部找矿激励政策

(1)本着政府组织，政策引导，多方合作，权人自愿，勘查单位实施。成果处置优惠优先给矿业权人的原则来组织和进行深部找矿勘查工作。

(2)应鼓励权人投资开展规模地质勘查，一些在深部找矿规划区内的探矿权政府可考虑返还探矿权价款，收回探矿权，等到探矿权有勘查成果时考虑给原矿业权人一部分利益(或股权)。

(3)可以考虑政府出资、权人出权、勘查单位出力共同组建股份公司，开展深部勘查，完全按市场化操作。