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就礦找礦在深部金礦勘查中的實踐與啟示

文章來源:中國礦業報   責任編輯:黨委工作部   發布于:2022-12-12 10:52   瀏覽量:2751

就礦找礦是指依據已知找礦線索(就礦)而開展的一種地質勘查(找礦)活動,這是朱訓同志1982年在《地質報》上發表的找礦理論,是首次將就礦找礦從哲學層面提升到理論高度,提出這既是礦產勘查工作中在已知找礦線索地區開展找礦的一種重要找礦方法,更是礦產勘查工作的一條重要指導方針。自就礦找礦理論提出已過去40年,該理論一方面指導著找礦實踐,另一方面又在實踐中不斷總結、豐富內涵,也為新一輪找礦突破戰略行動實現新突破提供了重要遵循。

一、就礦找礦的理論基礎

1.哲學理論基礎

就礦找礦是馬克思主義哲學與地質勘查實踐結合的理論,從哲學理論來看,任何礦床和其他客觀事物一樣都是可以被認識的,但認識礦床的客觀地質情況需要有一個實踐-認識-再實踐-再認識的過程,就礦找礦之所以能指導找礦,就是對找礦對象進行再實踐再認識的結果。

2.成礦理論基礎

就礦找礦從成礦地質理論上分析是有道理的。從成礦地質條件來看,一個具有工業開發價值礦床的形成是多種地質因素綜合作用的結果,它的存在絕非是一種偶然的、孤立的地質現象,而是與其周圍地質環境有一定內在有機聯系的。某個礦床形成的綜合地質作用在地殼某一地區的出現,通常在空間上有一定的廣度和深度,而往往不會局限于一個極小的僅僅相當于一個礦床的空間范圍之內,這就是相似的礦床為什么常常在一個地區內成群出現、成帶分布的原因。

就礦找礦是運用一系列能夠反映礦床空間組合特征的現代成礦預測理論和方法(包括:成礦系列理論、成礦系統理論、叢聚理論,構造等間距分布規律、側伏規律等)指導找礦的理念。

二、就礦找礦的應用實踐

就礦找礦理論就是通過對已發現礦床的綜合研究,總結找礦經驗和成礦規律,建立找礦模型,開展找礦預測,在相同或相似的地質條件下,指導在新區找到同類型礦床,在老區的深部邊部實現增儲。朱訓同志2022年在《中國礦業報》發表的《就礦找礦論的實踐效果與理論意義——紀念就礦找礦論誕生40周年》一文中,與時俱進地將就礦找礦內涵豐富總結概括為五個方面內容,對照膠東地區的金礦找礦實踐,就礦找礦理論具有重要的指導意義。

1.通過評價已知礦點,檢查各類異常或根據其他線索來發現礦床

20世紀60年代中期之前,膠東地區的金礦勘查工作以招遠市玲瓏地區為中心,進行石英脈型金礦勘查。1965年冬季,山東省地礦局第六地質大隊(以下簡稱“六隊”)二分隊礦產組幾名技術人員在渤海南域萊州灣的三山島礦點取樣發現了找礦線索。1965年12月11日-22日,六隊三分隊普查組進入三山島礦區,對找礦線索開展檢查評價,進行了巖石、構造、蝕變與礦化特征觀察,采樣103件,其中1/3樣品金品位高于3g/t,發現了連續達到工業品位的樣品,確認了含礦蝕變帶的存在,并在編寫的《踏勘簡報》中指出:“很有進一步工作價值,要以鉆探為主配合坑道追索圈定礦體”。

三山島金礦的發現使六隊地質工作者確信破碎帶寬達數百米,長度數十公里的區域性斷裂是能夠儲礦的,并且礦床規模往往較大,這就為在區域性斷裂帶中找礦提供了實例性的啟示。三山島金礦點的探索性勘查工作開創了我國特大型金礦的找礦先例,為焦家式金礦成礦理論奠定了基礎,為膠東地區探獲5000多噸金礦奠定了基礎。

2.在已知成礦遠景區(帶)或已知具有工業價值的礦床周圍尋找同類型的新礦床

1966-1969年間,六隊對三山島金礦實施勘查工作,確定其為首個特大型金礦床(金金屬量63.56t)。1966年,六隊在成礦條件近乎相同的焦家斷裂帶確定了焦家-新城一帶為尋找蝕變巖型金礦的新靶區。1972-1979年間,六隊系統勘查了焦家、新城兩處特大型金礦。1984-1988年間,六隊完成對三山島金礦帶倉上金礦的勘查工作,提交大型金礦床,除了三山島斷裂和焦家斷裂外,在控礦條件相似的招遠-平度斷裂先后評價了坡頭頂、臺上和大尹格莊等大型金礦床。1966-1995年間,山東省地質勘查隊伍在膠西北地區發現和勘查了焦家式蝕變巖型金礦床23處,累計提交新增金金屬量600多噸。上述金礦的勘查均是在斷裂特征相似的斷裂帶中,或同一條控礦斷裂帶已有礦床的周圍,發現并評價了同類型的金礦床。

3.通過在老礦區追索已知礦體在空間上的延展來擴大資源遠景

膠西北地區3條主要金成礦帶的勘查工作一直止步于-500米以淺,經歷了20世紀90年代的艱難探索后,于本世紀初進入了深部找礦的新階段。六隊率先在焦家斷裂帶的深部取得重大找礦突破,2002-2006年間,六隊在寺莊礦區深部-500至-1000米標高探獲金金屬量51.83t的特大型金礦床,引發了該區深部勘查的熱潮,先后又發現了焦家深部、馬塘深部、紗嶺和前陳等礦床(段)。上述金礦的發現都是在焦家金礦控礦斷裂沿走向和傾向延伸找礦的結果,都是基于淺部已知礦體的成礦規律的綜合分析,發現焦家斷裂礦體在垂向分布上普遍具有尖滅再現的產出特征,不同深度范圍內礦化集中區域沿構造傾向交替出現,構成淺、深部的第一礦化富集帶和第二礦化富集帶,而且不同礦床內富集帶整體上又表現為明顯的向南西傾伏的特征。這一認識在實踐中被不斷證實與完善,指導了焦家斷裂帶“五朵金花”的發現,也使焦家斷裂帶躍升為千噸級成礦帶。

4.在已知礦床范圍內尋找新礦體、新的含礦層位和新的礦化類型

招平斷裂帶是膠西北地區三大金成礦帶之一,水旺莊金礦床是該區近年來新評價的一處特大型金礦床(186噸),礦區早期勘查工作將主要找礦目標鎖定于破頭青斷裂,前期施工了大量淺部鉆孔,但找礦效果并不理想,北段深部找礦仍未取得重大突破。面對招平斷裂深部勘查難題,山東六隊系統分析成礦規律,經過艱苦攻關,突破了以往將破頭青斷裂作為北段主要控礦構造的找礦思路,轉而將九曲蔣家斷裂作為找礦的主要目標,實現了該區深部蝕變巖型金礦找礦重大突破。

山東六隊在已有的研究資料基礎之上,綜合研究九曲蔣家斷裂和破頭青斷裂,表明兩條斷裂帶沿走向與傾斜方向規模相當、構造帶內構造特征相似,屬于同一期構造活動結果,具有同一性質成礦流體,區內礦床成因是殼幔混合的中低溫熱液礦床。且對比含礦碎裂巖帶規模和賦存金資源量,發現九曲蔣家斷裂帶規模及含礦均強于破頭青斷裂帶,率先提出九曲蔣家斷裂帶為招平斷裂帶北段最主要控礦斷裂。這一理論新認識為招平斷裂帶北段實現深部找礦突破提供了新思路,有效指導了深部資源調查和勘查。

根據新的理論認識,山東六隊迅速調整勘探方向,將重心轉移到九曲蔣家斷裂帶,發現并探明招平斷裂帶最大的超大型金礦床——水旺莊金礦床,首次將找礦深度延深到-2100米以深,開拓了深部找礦新空間,這一找礦成果打破了招平斷裂帶深部多年來沒有突出找礦成果的紀錄,使招平斷裂帶成為繼三山島和焦家斷裂之后我國第三條千噸級控礦斷裂。

5.根據成礦系列理論,通過對共生礦產和伴生有益組分的綜合評價、綜合勘探來擴大資源遠景

共伴生礦產綜合評價方面,六隊在膠東東部威海地區評價了大鄧格金銀鉛鋅多金屬礦床,該礦床2009年以前一直開展金礦的勘查工作,在后續勘查實踐中發現礦床的銀、鉛、鋅、銅均具有相當規模,六隊系統分析了區域成礦條件和成礦特征,該區主要分布著一些受偉德山花崗巖控制的銅鉛鋅多金屬礦床(點),因此對該礦床開展了金及多金屬綜合評價,2016年提交金銀鉛鋅多金屬礦床1處,大大提高了礦床潛在的開發經濟效益。

伴生有益組分的綜合評價方面,中國地質大學(北京)楊立強教授通過對招遠-平度斷裂帶大尹格莊和夏甸兩個超大型金礦床的精金礦與尾礦砂中關鍵元素含量的分析,發現相對于華北克拉通地殼元素豐度,其稀貴元素Co、Rh、Ir和Ru,稀散元素Cd、Te和Se,稀有元素W和In均發生了不同程度的富集;特別是Te、Co和Cd超常富集達到伴生組分綜合評價品位,估算了金礦石和精金礦中可利用的關鍵金屬礦產儲量,其中夏甸金礦床內Te儲量為69噸(精金礦中52噸)、Co儲量為604噸(精金礦中413噸),大尹格莊金礦床內Cd儲量為224噸(精金礦中206噸),這些均可直接回收利用。基于對上述兩個礦床中伴生有益組分的綜合評價的新認識,發現新城、玲瓏和寺莊金礦床及棲霞異常區分別有約2329噸、1035噸、1553噸和22790噸的Co資源量,乳山、新城和焦家金礦床有約1529噸、126噸、216噸的Te資源量,倉上、新立、三山島、寺莊和新城金礦以及棲霞和招平北段異常區分別有約47.6噸、78噸、63.7噸、69噸、3564噸、7120噸和696噸的Cd資源,即膠東金礦集區具備近期被綜合利用或作為未來潛在接替資源的Co、Te和Cd資源條件,且其展布區域廣泛、資源潛力巨大,擴大了膠東地區資源遠景。

上述就礦找礦理論5方面內容及其在膠東地區金礦的找礦實踐,體現了“沒有絕對孤立的東西”的哲學思想,在某一地區發現一個礦床,自然應想到這個礦床不會是孤立存在的,可能會存在相似的地質條件的相似礦床,以及與之相關同屬同一成礦系列的其他類型的礦床。就礦找礦理論不僅增強了廣大地質工作者對膠東地區金礦集區深部找礦的信心,而且結合新的成礦理論模式和新的找礦方法,將助推深部金礦勘查不斷取得突破。

三、就礦找礦思想對未來找礦的啟示

1.要注重以往勘查資料找礦信息的挖掘

全面正確地評價一個礦床往往不是通過一次兩次實踐就能完成的,而通常要有一個反復實踐認識,逐步深入,不斷提高的過程,在老礦區及其附近或在已知成礦區(帶)開展就礦找礦是符合辯證唯物主義實踐論和找礦哲學認識論的。在新一輪的找礦突破戰略行動中要加強對歷史資料的研讀,結合大數據、深度學習新方法,發現并總結新的成礦規律,同時也要注重對不同成礦區(帶)礦床形成后的變化與保存情況進行研究,綜合研判,結合先進的找礦方法助力找礦突破。

2.要注重現代成礦預測理論在找礦實踐中的應用

地殼中的礦產在空間上分布是不均勻的,礦床具有叢聚性,往往在某些特定的地質構造區域大量集中產出,構成成礦地質背景、物質成分和成因上相似的一系列礦床集中分布的礦田。因此,礦床勘查中要由點及面,建立成礦系統,分析成礦系列,以正在勘查的礦床為基礎,分析礦體的分布規律,建立礦床勘查模型,不斷擴大找礦范圍,將分散的找礦線索和區域聯系起來,連片勘查、整裝勘查、整體研究,逐漸構建完整的礦田輪廓,以個體找礦為突破口,系統分析礦田各成礦要素的內在聯系,實現礦田范圍的整體找礦突破。

3.要注重已有礦床共生礦產和伴生有益組分的綜合評價

已建礦山蘊藏的礦石量巨大,已有礦業基礎設施和選礦設備完善、選礦工藝先進,一旦查明某種或某些關鍵元素具有工業或戰略開采/研究價值,可以更快速、更低成本地開展相關工作或回收利用工作,可以延長礦山服務年限,可以擴大生產規模,可以提高礦床開發經濟效益。

總結

礦產勘查工作的基本準則是:地質理論為指導,技術方法為保障,工程驗證為準繩。就礦找礦理論經過國內外眾多學者的探索與實踐,不斷發展和完善,結合先進的勘查技術與找礦方法,在我國危機礦山勘查和上一輪找礦突破戰略行動中發揮了重要作用。就礦找礦實質上是從已知到未知的過程,實踐表明就礦找礦不僅僅是哲學認識,而且是行之有效的重要找礦思想,也應是未來找礦工作的重要遵循。

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