Question

关于深部找矿问题的几点思考

Answer 1

柳玉虎

(河南省有色金属地质矿产局第五地质大队)

根据国民经济发展对矿产资源需求持续增长的实际和当前地质矿产勘查的现状，国家、省矿产勘查主管部门适时提出了加强深部找矿、开辟第二找矿空间的课题，这对于贯彻落实《国务院关于加强地质工作的决定》，加快实现找矿重大突破，切实提高资源保障能力，促进经济社会全面协调可持续发展，具有重大意义。关于深部找矿问题，笔者有以下几点思考和认识。

一、坚定深部找矿的信心和决心

(1)深部找矿是矿产勘查工作一定历史阶段的必然。由表及里、由浅入深、由易到难，一直是矿产勘查工作坚持的原则，也是符合唯物辩证法的。经过约一个世纪的勘探开发，地表矿、浅部矿已大多被勘探和开发，在地壳浅部找矿的可能性逐步减少，勘查难度越来越大，向地壳深部进军已成为必然，这不是主观上想不想的问题，而是客观上早晚要做的事情。

(2)地球科学研究已表明地壳深部矿产资源十分丰富，存在巨大的找矿潜力。研究表明，地壳深部存在着大规模的流体活动，横向运动可达100km以上，纵向渗透可达9km以下。有流体活动特别是有大规模流体活动的地方就有形成矿产的可能。滕吉文院士提出，在地壳深处有利的成矿空间为5～10km，这个空间恰是地球内部、深部和浅部物质和能量强烈交换和其深层动力作用过程的交错地域，也是多种成矿要素发生变异和耦合与转折部位，并适应于大量岩浆矿床和热液矿床的产出。研究认为，一些大型、超大型矿床和矿集区的分布受地幔隆起等深部要素的制约，与岩石圈各圈、层的岩石介质与结构的不均性和各向异性密切相关。俄罗斯科拉半岛科学超深钻井已钻深12km多，在1.54～1.81km处发现铜镍硫化物、铁硫化物及铂金属矿化，铁氧化物矿化深达5.6km，在10km上下发现铁、钛矿化，6～11km深处发现铜锌硫化物矿化，在9.5～11km处发现含银的自然金。我国大陆科学钻探工程5158m深钻也表明深部存在矿化现象。

(3)国内外矿产勘查开发实践已证明深部找矿具有广阔前景。据不完全统计，国外金属矿产资源开采超过1000m的大型矿山已有80多座，如目前世界上开采最深的南非西兰德金矿，已达4800m;加拿大肖德伯里铜镍矿床，已开采到2000m，目前探测最深的矿体位于地下2430m;澳大利亚奥林匹克坝铜金矿床，在深1000m处发现隐伏的近直立矿床。近年来国内深部找矿也取得了丰硕成果。如辽宁红透山铜矿勘探开发在1100m见富矿，辽宁本溪大台沟在1200～2000m深处发现近30亿t超大型铁矿，安徽铜陵冬瓜山铜矿产出深度在800～1000m以下，福建紫金山金铜矿床距地表深度已达1900～2000m，湖北大冶铁矿在1100m以下发现巨型的铁、铜、金共生富集矿，山东济宁发现了深达1600m、厚85m的铁矿层。此外，新疆、江西、四川、河南、海南等地均在500m以深发现了大型的金属矿床。

二、规范深部找矿的概念

由于国家对深部找矿的重视和各地相继发现一批大型的深部金属矿床，学术界和生产单位对深部找矿的热情高涨，有关深部找矿的新提法、新名词频繁出现，深部找矿的深度界线也众说纷纭，有必要进行统一，以利于相关政策的制订和工作的规范。

(1)提法问题。对于深部找矿工作，各地各部门的提法多种多样。如:辽宁省地矿局称为“第二矿带”找矿，有些省份提出“第二空间”找矿，滕吉文院士提出“第二深度空间”找矿，赵鹏大院士提出“第二成矿找矿空间”，中国地调局提出“第二找矿空间”，等等。显然，“第二矿带”提法是不妥的，因为“矿带”是个平面概念，如郯-庐断裂带、秦岭褶皱带、北山成矿带等，它不是深度或立体概念。“第二空间”也不确切，虽然是立体概念，但没有方向性。而“第二深度空间找矿”比较合适，因为他既有梯次含义，又有方向指示，还是立体概念，比较确切地表达了我们目前对深部找矿的期望和理解。

(2)深度界线问题。就目前条件下，深部找矿的深度界线多少合适，说法不一。中国地调局矿产资源研究所朱裕生等提出600～2500m，滕吉文院士提出500～2000m，叶天竺教授提出2000m以浅，原国家储委副主任严铁雄提出1500m以浅，中国地调局提出500～1500m，河南省提出1500m以浅，等等。深度界线不是简单的数字问题，它牵扯到国家政策和规范的制订、科研和地勘单位工作的重点和方向、地勘设备和仪器的研制目标等一系列问题，必须服从地质勘探工作规律，与当前经济和科技发展水平相适应。深度过浅，失去深部找矿的意义;深度过大，比如3000m、5000m，虽然愿望很好，或者很振奋人心，但盲目冒进，脱离实际，玩数字游戏，更是毫无意义。笔者认为，把深度500～1500m称为第二深度空间比较合适。这是因为，一方面，500～1500m这个空间的矿产资源可以满足当前和今后一个相当长时期我国对矿产资源的需求。近一个多世纪以来，我国绝大多数非能源固体矿产的勘探开发深度在500m以浅，其中大多在350m以浅。而500～1500m这1000m的深度空间，是原深度的两倍，即使考虑经济社会发展对矿产资源需求的增速，也可满足当前和今后一个时期的需求。另一方面，500～1500m这个深度，是当前我国勘探和开采仪器设备可以达到或经过努力可以达到的，而超过这个深度，勘探和开采难度增大，成本增高，经济不一定合理。

三、排除影响深部找矿的制约因素

(1)矿权设置管理问题。一是探矿权设置过小、过散，不利于整装勘查，不利于对成矿区带的综合研究，不利于深部找矿、找大矿。二是探矿权市场进入门槛过低，致使矿权设置过多，让不少投机者乘虚而入，一些探矿权人圈而不探，目的是为了炒作和投机。如河南省重要成矿区带矿权设置已基本无空白区，新矿权设置困难。三是探矿权出让价格过高。目前，大部分地方探矿权均是通过招拍挂的形式出让，有经济实力的企业获得探矿权而没有勘探能力，而有勘探能力的地勘单位由于经济原因而得不到探矿权。

(2)探、采单位协调问题。深部找矿一个很重要的方向是已有矿山的深部和周边。比如有的煤矿下面铝土矿的勘探，有的热液铜矿床下面钼矿的勘探，萤石矿下铅锌、钼矿的勘探，甚至同一矿种的深部和周边勘探等。但是由于矿种的不同或勘探能力的不足，采矿权人对深部勘探的积极性不高。必须协调好探采单位的利益，调动他们开展深部勘探的积极性。

(3)勘探风险问题。随着深度的增加，勘探难度增加，相应勘探风险增大。地勘单位大多是事业单位，经济实力有限，抗风险能力低，可以说是心有余而力不足。必须制定相应扶持政策，支持地勘单位进行深部勘探;或制定优惠政策，引导有实力的企业，与地勘单位联合投资深部找矿工作。

(4)技术设备问题。目前的物探仪器设备探测的深度和精度还不能适应深部勘探的需要。特别是在基层勘查单位，钻探技术力量薄弱，固体金属矿勘查能施工1000m深度以上的钻机不多。

(5)地质信息共享问题。深部找矿难度很大，必须通过区域地、物、化、遥等各种地质资料的综合研究，才能确定新的找矿靶区，或者必须对原有勘探资料重新研究、二次开发才能使矿山深部及周边勘探取得突破。但目前，地质资料的借阅手续繁杂。特别是由于部门利益，近年来国家出资形成的基础地质调查成果、研究成果，汇交速度慢，有的甚至不汇交。这样就导致其他地勘单位得不到新的基础地质资料，选区困难，影响深部找矿进展。

四、探索深部找矿的方法和途径

(1)加强深部成矿作用与成矿预测研究。理论来源于实践，但可对实践产生巨大的指导作用。20世纪90年代以来，世界成矿理论研究日渐深入，新的矿床成因理论和认识不断涌现，对世界固体矿产找矿勘查产生启发和指导。如，地壳连续成矿理论提出太古宙脉状矿床的地壳连续成矿模式，认为从次绿片岩相到麻粒岩相的变质岩都可有脉状金矿床产出，在不同的地壳深度上可连续形成金矿，至少在地下15km以上的地壳剖面中，产在不同变质岩相岩石中的金矿床属于一组连续的同成因矿床组合。这一成矿模式，打破了以往认为金矿不能在麻粒岩相岩石中形成的认识。再如，深部流体(成矿)作用理论认为地壳深部存在着大规模的流体活动，从根本上改变了人们关于地壳深部是干的、无大量自由流体活动、无热液成矿作用以及地壳深部流体不能作大规模横向运移的认识，从而为人们找矿勘查提供了新的思路和方向。另外，对成矿区带的研究也能为确定深部找矿靶区提供帮助。

(2)全面更新深部找矿基础信息。国家有关部门应作出规划，加大投入，加快区域地质调查、区域化探、区域重力、高精度航空物探和资源潜力综合调查进程，重点更新精度低、工作年代较早的老资料。开展深部地学填图，确定沉积盖层构造和风化层的厚度，研究基底的起伏变化，确定深大断裂的延伸情况，编制深部花岗岩分布图等，从区域成矿背景和成矿规律的分析中圈定和优选深部找矿靶区。

(3)加强深部找矿勘查高新技术设备的研发和推广应用。“工欲善其事，必先利其器”。充分利用当今科技进步，特别是军事技术，大力加强航空重力、重力梯度、航空磁梯度和时间域航空电磁技术的研究，提高航空物探的深度和弱信息的分辨能力。针对目前深部勘查中存在的关键技术问题，比如探测深度浅、精度和分辨率低、抗干扰能力差等，重点部署研发大深度、多功能电磁探测技术和设备，研发硬岩三维地震探测技术和装备，研制系列大深度岩石钻探装备和工艺技术，加强深部复杂岩层钻探技术难题的攻关，加强重、磁、电二维、三维反演解释新技术研究，等等，不断完善和建立从航空、地面到地下的立体探测技术体系，为深部找矿提供技术支撑。

(4)突出重点，积累经验，搞好示范。按照先易后难，由已知到未知的原则，突出工作重点，在部分地区取得突破，积累深部找矿经验，发挥示范带动效应。当前就河南省而言，要从以下几个方面努力，一是老矿区深部及周边。如小秦岭金矿区深部金矿勘查，陕渑煤田、新安煤田煤下铝土矿勘查，舞阳铁矿、安林铁矿深部及外围铁矿勘查，桐柏—大别山地区已知矿区深部多金属勘查等。二是重要成矿区带上。如崤山、熊耳山西段金、钼矿勘查，熊耳山—外方山地区金矿勘查，马超营断裂带金矿勘查，栾川地区的钼矿、铅锌矿勘查，大别山地区南北两带钼、铜钼矿勘查等。三是寻找隐伏岩体。特别是燕山期中酸性岩体对成矿有利。加大对熊耳山地区、鲁山地区隐伏花岗岩体的探寻。四是区域物化探异常集中区。如豫东、豫东南覆盖区磁异常验证，卢氏地区、方城地区、西峡—淅川等地区物化探异常查证。