豫西地区就矿找矿,实现了找金新突破
——河南地矿局地调一队“就矿找矿”的实践及体会
今年是原地质矿产部部长、中国矿业联合会名誉会长、找矿哲学学科创始人朱训同志发表《论就矿找矿》一文30周年。地质找矿是当时地质矿产部的中心任务,“就矿找矿”是地矿部在地质找矿方面的一个大政方针。
30年来我国地质找矿工作实践不仅证明了该理论观点的正确性和可行性,而且对当前开展的找矿突破战略行动和老矿山深部找矿仍具有的现实指导意义。借地调局举办本次“再论就矿找矿座谈会”之机,谈谈我队近年来在豫西小秦岭和熊耳山地区“就矿找矿”的实践和几点体会。
一、豫西地区“就矿找矿”实践及成果
(一)小秦岭地区“就矿找矿”实践及成果
1、以往勘查及矿产特征
自1964年发现小秦岭金矿田以来,在长达40多年的时间里,先后有十余个地勘单位,二十余个矿山、科研、院校在该区开展了以地质找矿、金矿开发为中心的地质、科研工作。截止到上个世纪末,在小秦岭金矿田(河南),共发现金矿脉和含金蚀变构造带600余条,已经详查和勘探的矿脉约80余条。探明大型金矿床5处,中型矿床10处,小型矿床20余处,获得黄金工业储量400余吨(其中近70%储量由河南地调一队提交),占全省总储量的55%以上。成为我国第二大黄金生产基地,灵宝市也因此被称为“金城”。
小秦岭地区是以金为主,共生钼铅、伴生银铜钨硫等。金矿类型以石英脉型为主。区内韧-脆性剪切带发育,已发现含金石英脉或构造蚀变岩带以近东西向为主,其次为近南北向、北东向和北西向。根据矿脉空间分布特征可划分出三个主要矿脉密集带(简称矿带),即中矿带、北中矿带、北矿带。各矿带勘探深度一般为300-500m,最深为700m。其中:中矿带勘探标高2160-1500m;北中矿带勘探标高1795-1060m;北矿带勘探标高1030-400m(最低为0m)。
2、黄金开发现状
小秦岭地区金矿的大规模开发,始于二十世纪80年代初。先后建成秦岭、文峪、大湖、枪马、金渠等大中型国有矿山数十座,总生产能力300万吨/年,年产黄金三十余万两,年创产值数百亿元,极大的促进了当地经济的发展,形成了灵宝经济的支柱产业。灵宝市也因此被称为“金城”,成为我国第二大黄金生产基地。河南省黄金产量连续20年保持全国第二位,主要得益于小秦岭的黄金生产开发工作。
经多年的强力开发,截至2003年,小秦岭地区累计开采出黄金300余吨,地表和浅部探明资源已近枯竭,保有资源量严重不足,不能满足生产需要,许多矿山“等米下锅”,不少已建矿山处于停产或半停产状态,为数不多的矿山坚持生产。灵宝市也因此被列为河南省两个“资源枯竭”城市之一。
为了摆脱困难局面,人们不得不寄希望于矿田中深部的找矿。一些矿山企业未循地质工作程序,跨越资源勘查评价的基础阶段,直接用中深部坑道进行了找矿探索。据不完全统计,2000-2003年用于中深部的探矿投资累计已达2.8亿元。尽管个别坑道有一定的找矿效果,然而盲目施工的绝大多数坑道不但没有发现矿体,其地质意义不仅有限,还浪费了时间和大量投资。
3、近年危机矿山勘查成果
2004年国土资源部危机矿山项目办公室在全国开展论证和实施了危机矿山接替资源勘查工作,小秦岭地区被列入第一批项目计划,于2006年底开始,至2010年底结束,同时,也开展了河南省危机矿山接替资源勘查工作。主要在小秦岭已知矿床的深部开展勘查,按照“就矿找矿”工作思路,实现了找矿新突破。我单位共承担国家危机矿山项目四项和省级危机矿山项目三项。累计提交(333)金资源量63.82吨。
(1)国家危机矿山项目:
①《河南省灵宝市大湖金矿接替资源勘查》提交金(333)12.939吨。
②《河南省灵宝市灵湖金矿接替资源勘查》提交金(333)11.416吨。
③《河南省灵宝市东闯金矿接替资源勘查》提交金(333)12.039吨。
④《河南省灵宝市秦岭金矿接替资源勘查》提交金(333)20.953吨。
(2)省级危机矿山项目:
①《 河南省灵宝市文峪金矿接替资源勘查》提交金(333)3.140吨。
②《河南省灵宝市桐沟金矿接替资源勘查》提交金(333)1.393吨。
③《河南省灵宝市义寺山金矿接替资源勘查》提交金(333)1.94吨。
另外,兄弟单位同时也在小秦岭北中矿带金渠金矿(8.502吨)和安底金矿(8.049吨)实施了国家危机矿山接替资源勘查工作,共提交金资源量(333)16.551吨。
(二)熊耳山地区“就矿找矿”实践及成果
1、以往勘查及黄金资源状况
熊耳山地区为河南省第二大岩金基地,发现于上世纪70年代末,80年代根据区域化探成果资料,借鉴山东“焦家式”构造破碎带蚀变岩型金矿成矿理论,首先探明上大型构造蚀变岩金矿床。继上宫金矿之后,短短的15年间相继又发现了洛宁县虎沟、刁崖、吉家洼、马营金矿,嵩县萑香洼、庙岭、店房、前河、九杖沟、瑶沟、松里沟金矿,栾川县北岭、石印沟、红庄、康山、星星印金矿等十多处大、中、小型金矿床。累计提交金金属量200余吨。其中我队提交金矿床大型3处、中型2处、小型2处,合计提交金金属量95吨。
经过二十多年的强力开发,地表和浅部探明资源已近枯竭,保有资源量严重不足,不能满足生产需要,许多矿山成为危机矿山。
2、近年危机矿山和矿产资源补偿费项目勘查成果
2003年以来,我单位在熊耳山地区按照“就矿找矿”工作思路,在已知矿床的深部开展勘查,也实现了找矿重大突破。我单位共承担国家危机矿山项目二项和矿产资源补偿费项目三项。累计提交(333)金资源量57.374吨。
(1)国家危机矿山项目:
①《河南省洛宁县上宫金矿接替资源勘查》提交金(333)14.487吨。
②《河南省嵩县庙岭金矿接替资源勘查》提交金(333)11.276吨。
(2)矿产资源补偿费项目:
①《 河南省嵩县庙岭矿区外围金矿普查》提交金(333)7.740吨。
②《河南省嵩县萑香洼矿区外围金矿普查》提交金(333)21.847吨。
③《河南省洛宁县吉家洼矿区外围金矿普查》提交金(333)2.024吨。
二、“就矿找矿”认识及体会
(一)成矿地质条件分析与研究是矿集区深部“就矿找矿”的基础和前提
在矿集区深部开展找矿工作,必须对该区成矿地质背景和成矿条件进行分析研究,确定成矿前景及深部找矿潜力,以指导深部找矿战略部署。
如小秦岭金矿田地表及浅部已探明储量400余吨,那么深部有没有找矿前景,是否还存在第二个“小秦岭”,许多地质专家认识不一。我单位从以下七方面进行分析与研究:①小秦岭花岗绿岩地质背景分析;②与国内外同类矿床开采深度对比;③成矿物质来源研究;④太华群的下延深度;⑤小秦岭矿脉规模及矿化深度;⑥燕山期花岗岩体的下延深度;⑦小秦岭地区剥蚀深度的估计。答案是肯定的。
我们运用齐波夫定律和工程预测方法,在小秦岭深部预测金资源量467吨,并且,通过实施危机矿山接替资源勘查项目,已经探明金资源量80吨,初步证明了小秦岭深部还存在第二个“小秦岭”的可能性。
而且,2011年开始通过实施小秦岭深部整装勘查工作,部分矿脉单脉控制矿体垂深已达1800m,充分证明了小秦岭地区矿脉及矿体的下延深度。
(二)成矿规律研究和找矿模型建立是“就矿找矿”的关键
通过矿床中浅部成矿规律研究,结合地质、物探、化探等综合信息,建立找矿模型,是开展深部找矿的依据和关键。
如在小秦岭地区金及铅、钼、钨等共伴生矿产均受韧—脆性剪切带控制,金的富集强度和规模与剪切带长度和空间分布密度正相关,表现出与主结构面的密切关系。矿体产出部位与剪切带产状变化有关,主要出现于引张应力形成的扩容空间。同时,金及共生矿产的赋存部位受成矿温度控制,它们主要表现在不同类型蚀变的分带上。一般表现是较低温度的蚀变多存在Pb、Ag矿化;较高温度则发育Mo(W)矿化;Au矿化则贯穿整个矿化阶段,仅是强度有所变化。但是,由于脉动成矿的多次叠加造成了蚀变和矿化类型分带的复杂化。然而,其总体规律还是明显的,据此,我们将其概括为“一街五巷三层楼”的控矿模型。其中“一街”为主结构面;“五巷”为与其平行的同序次次级剪切带,可以是五条,也可以更多;“三层楼”指垂向上低、中、高温度蚀变分带,或矿化类型分带,或地球化学异常元素的轴向分带。
根据小秦岭“一街五巷三层楼”控矿模型,在小秦岭地区开展深部找矿工作中应注意加强以下几方面工作:
(1)在小秦岭三个主要矿脉分布密集带600多条矿脉中,重点选择主要矿脉,即所谓的“街”开展深部评价,如:中矿带选择S60矿脉,仅在杨寨峪矿段深部新增金资源量(333)20.953吨;北矿带选择F5矿脉,在大湖、灵湖2个矿段新增金资源量(333)24.355吨。
(2)根据各矿脉控制深度,结合模型指示的含矿深度,大胆而合理的部署深部探矿工程。如:中矿带深部探矿标高范围1500~0m;北中矿带深部探矿标高范围1000~-200m;北矿带深部探矿标高范围400~-500m。
(3)在不同的标高范围,注意寻找不同类型的金矿石及共伴生矿产,如:北矿带选择F5矿脉,在大湖矿段500m-0m标高范围,寻找的金矿石主要为蚀变岩型,新发现共生矿产钼资源量(333)21833吨。
(三)运用新的成矿理论破解深部找矿难题
运用新的成矿理论指导深部找矿工作,可以调整思路、拓宽视野,如在熊耳山地区,运用牛树银等提出的幔枝构造成矿理论,通过对幔枝构造研究,提出成矿物质来自幔枝构造热液,即由超临界流体携带的金钼等成矿物质由核幔边界经地幔热柱→地幔亚热柱→幔枝在地壳浅部构造适宜部位析出成矿。运用这一理论分析熊耳山地区成矿地质条件,有选择的对部分矿床深部进行评价,取得了较大找矿突破,新增金资源量(333)57.374吨。
(四)地质、物化探方法必须综合使用
加强中浅部矿床综合研究,根据不同地形条件合理、有效地选择物探方法手段及原生晕地球化学方法,对深部矿脉或矿体延伸进行评价,总结矿化富集规律和矿体侧伏规律,有效地部署深部探矿工程,是取得深部找矿突破的前提。如:
(1)在小秦岭北矿带通过二维地震、瞬变电磁等物探工作,查明了主要含矿构造的深部延伸情况,大致确定了小秦岭边界围限断裂(太要断裂)深部位置和延伸情况,确定了小秦岭韧脆性含矿构造带的深部延伸空间,为深部找矿提供了构造空间支持。如物探资料显示,太要断裂在大湖、灵湖一带的位置比以前认为的位置偏北约900m左右,扩大了F5的深部找矿空间。
(2)通过构造地球化学测量工作,建立了地球化学垂向分带模式,确定了深部金矿体延伸及分布标高。
(五)“就矿找矿”,先进钻探技术设备不可少
在上世纪八十年代以前,受探矿技术装备能力的限制,一般矿床的勘探深度大多是300~500米。当时明明知道矿区深部还可能有可供开发利用的资源存在,但由于钻探设备技术能力的限制,无法加以证实与查明,只能是“望矿兴叹”。
以我队工作的河南小秦岭地区的勘探工作为例,上世纪金矿床的勘探深度为500-700米,而现在有了较为先进的钻探设备,矿床勘探深度可达到2000米,从而为深部找矿提供了可能性。
(六)实现找矿突破, 地质人员是关键
在找矿实践过程中,作为找矿主体—地质工作人员在与作为找矿活动客体的矿床相互作用过程中,起着决定性因素的是找矿人的素质,包括找矿人应具的有专业理论基础、科技创新精神和“三光荣”精神。
1、扎实的专业理论知识决定地质人的基础素质
具有扎实的专业理论知识和丰富找矿经验的专业技术人才,是找矿突破的决定性因素。以往找矿成果的取得均依赖于我队历来高素质人才的培养和使用,为了适应新时期找矿工作的需要,我队率先与中国地质大学(北京)联合举办地质工程硕士班,下步还要联办博士班,目的就在于此。
2、科学的创新精神是取得找矿突破的关键
朱部长在回答记者问中就指出:就矿找矿中人对于作为找矿主体的地质人员最重要的是“勇于创新”、“敢于实践”。
对于找矿人员来说,最为重要的是对待前人成果的评价要辩证的去认识,要创新观念,敢于对前人关于一些找矿线索所做的评价结论进行质疑,运用新的思维、新的理论和新的方法去重新进行分析,在此基础上再次进行新的探索。只有这样,才有可能取得成功。我队从传统的“三位一体”找矿模式的总结和到“一街五巷三层楼”控矿模型建立和应用,无一不是科学创新的结果。
3、“三光荣”精神和“四特别”优良传统是实现找矿突破的灵魂
在上世纪90年代以前长达数十年的地质生涯中,地质人形成了“以地质事业为荣、以艰苦奋斗为荣、以找矿立功为荣”的三光荣精神和“特别能吃苦、特别能忍耐、特别能战斗、特别能奉献”的优良传统,这是我们地质行业的精神财富。我队以往之所以能够取得丰硕的找矿成果与具有“三光荣”精神和“四特别”优良传统的职工队伍是分不开的。
(七)实现找矿突破,财政资金是保障
深部找矿较中浅部找矿,探矿工程的工作量大,施工难度大,探矿风险大,需要有充足的资金支持,其中财政资金是保障。
(八)深部找矿,离不开地方政府支持和企业配合
深部找矿大多都在已建矿山的深部开展,需要地方政府和矿山企业提供必要地地质工作条件和资金支持。
2012年7月25日