河南省政府參事、河南省有色地礦局科技顧問
姚公一
2009.7
2009年6月26日,筆者以《探討規(guī)律創(chuàng)新思路實現(xiàn)深部找礦重大突破》為題,在以全球資源戰(zhàn)略研究室開放實驗室學(xué)術(shù)委員會主任方克定為首的國土資源部調(diào)研組調(diào)研河南省有色金屬地礦局的座談會上,做了書面發(fā)言,引起了調(diào)研組的重視。同時,調(diào)研組希望筆者不僅要探討(自然)地質(zhì)規(guī)律,也要探討(社會)經(jīng)濟(jì)規(guī)律對深部找礦重大突破的指導(dǎo)作用。為此,筆者據(jù)自身近40年之找礦勘探實踐及近期研究心得,遵囑撰寫此文。
本文(中)深部找礦重大突破的礦種主要指金屬礦產(chǎn),即以貴金屬為主,包括黑色及有色多金屬。按地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)劃分,深部找礦重大突破分為三類。一是探邊摸底型,二是攻(中)深(500米—1000米)找盲型,三是攻深(1000米—2000米)找盲型。
第一類探邊摸底型,以老礦山就礦找礦為主,投入產(chǎn)出效益好,國家還應(yīng)繼續(xù)堅持對其優(yōu)先投入;第二類與第三類均鎖定在重點(diǎn)成礦區(qū)帶預(yù)測礦集區(qū),第二類相對難度小一些,風(fēng)險小一些,找礦信息較易獲得,找礦目標(biāo)較易確定,鉆探驗證技術(shù)亦較成熟,找到大礦好礦的命中率可能在百分之一左右,投入產(chǎn)出效益較之第三類應(yīng)好一些。 為此,深部找礦重大突破,也必須服從地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律,應(yīng)重點(diǎn)選擇,第二類攻(中)深找盲型進(jìn)行重大突破。
目前,(中)深部找礦重大突破找到大礦、好礦的地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)是什么?那就是要找到一個交通方便、易于采送、以貴金屬為主(有色、黑色)多金屬超大型礦床,其資源儲量是大型的5倍以上(其儲量應(yīng)占70%以上),其開發(fā)利用潛在價值應(yīng)有宏觀重大響應(yīng)效果,特別為應(yīng)對金融危機(jī),有宏觀重大響應(yīng)效果。
一、研究(中)深部找礦新規(guī)律
國家老礦山深部找礦項目實施,取得一系列以就礦找礦為主的顯著成果后,我們對老礦山探邊摸底型深部找礦新規(guī)律有了初步認(rèn)識,有待北京的地質(zhì)科學(xué)家們進(jìn)一步總結(jié),暫不多談。但對重點(diǎn)成礦區(qū)帶預(yù)測礦集區(qū)的攻(中)深找盲型,如何按初步認(rèn)識的深部找礦新規(guī)律,進(jìn)行攻深找盲并取得重大突破呢?擬對此與大家探討。
據(jù)多年地質(zhì)找礦實踐及近期已知的全球深部找礦信息,特別是根據(jù)(筆者科學(xué)策劃)洛陽市洛寧縣沙溝深源巖漿熱液薄脈型富銀鉛鋅礦找礦開發(fā)取得重大突破的實踐,我們將攻(中)深找盲型深部找礦新規(guī)律初步總結(jié)為“高風(fēng)險、高科技、高投入、高產(chǎn)出”,即“四高”可能是(中)深部找礦新的地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)律(簡稱新規(guī)律)的表述之一。此類(中)深部(500-1000米)找礦風(fēng)險較之淺部(0-500米)更大,如果已往全球淺部與深部找到大礦好礦的綜合命中率為百分之一,則此類(中)深部找到大礦好礦的命中率也在百分之一左右。此類(中)深部找礦的高風(fēng)險,應(yīng)由相應(yīng)高科技來降低,高科技降低了高風(fēng)險后,才可對此類(中)深部找礦高投入,如沙溝礦二年找礦勘查投入約一億元(人民幣);高投入后才有高產(chǎn)出,如沙溝礦一年收回找礦投資。總之,“四高”可否作為攻(中)深找盲型深部找礦新規(guī)律呢,尚可討論,此乃拋磚引玉。
二、創(chuàng)新(中)深部找礦突破思路
通過全球1970年以來所找到的100個大礦好礦的典型代表分析,與深源(幔源及幔殼源)巖漿熱液(成礦流體)活動有關(guān)礦床類型占70%,為其找礦重大突破的主流類型;更值得注意的是,其主流類型中,與成礦有關(guān)的隱伏巖體類型又占了80%,即這100個找礦重大突破的典型礦床中約有60個與成礦隱伏巖體有關(guān),這是值得高度重視的。如20世紀(jì)人類找礦最偉大的發(fā)現(xiàn)——奧林匹克壩超大型礦床(銅3200萬噸金屬量、金1200噸、鈾120萬噸),其20年找礦史說明,成礦隱伏巖體及其頂部隱伏儲礦構(gòu)造空間,是出現(xiàn)大礦好礦概率較高之處。為此,“四高”規(guī)律中的“高科技”,首先應(yīng)體現(xiàn)在以高新技術(shù)綜合方法科學(xué)勘查成礦隱伏巖體及其頂部儲礦構(gòu)造是否有大礦好礦這一重大突破目標(biāo)上,當(dāng)然這一(中)深部找礦突破新認(rèn)識看似簡單,可能本身也是“高科技”思維的集中體現(xiàn)。
最近,劉全穩(wěn)博士、劉寶珺院士等,通過對海流、氣流的研究,對地球自轉(zhuǎn)的慣性力有了新認(rèn)識,其主要分布在北緯21°33`與赤道之間,其方向是由東向西;新發(fā)現(xiàn)地球公轉(zhuǎn)的強(qiáng)中緯力分布于北緯21°33`——68°27`,其方向為北東兼具南東。慣性力及強(qiáng)中緯力在其緯度范圍內(nèi),很可能對深源巖漿熱液(成礦流體)的主流流向產(chǎn)生重大導(dǎo)向,尤其是對深源巖漿熱液型脈狀礦有關(guān)成礦流體的主流方向判斷,很可能(70%概率)提供了新的地質(zhì)力學(xué)依據(jù)。
2007年,筆者參加了全國流體包裹體研究會,與范啟灝、陳衍景、謝奕漢等專家學(xué)者討論,了解到成礦流體(深源巖漿熱液)方向性研究的一些新信息。
將上述三方面的新信息結(jié)合我省找礦實踐進(jìn)行綜合研究,初步歸納出,對(金屬)重點(diǎn)成礦區(qū)帶預(yù)測礦集區(qū)攻(中)深找盲型之深部找礦突破新思路為“心、向、位”概念模型。
“心”,即要研究成礦中心。也就是研究成礦隱伏巖體及其頂面隱伏儲礦構(gòu)造定位空間,此是否為三元同心之處,即是否為礦元、水元、熱元易聚集,構(gòu)造易圈閉,成礦熱液易循環(huán),易形成大礦好礦之中心構(gòu)造空間。洛陽洛寧寨凹隱伏巖體頂部儲礦構(gòu)造,經(jīng)鉆探驗證,初步得到證實。據(jù)省地礦局張宗恒總工介紹信陽千鶴沖有特大型遠(yuǎn)景富鉬礦床及省地勘二院勘探提交的汝陽東溝超大型鉬礦床,均賦存于成礦隱伏斑巖體的頂部儲礦構(gòu)造。這進(jìn)一步證實三元同心之處確實易找到大礦好礦。
“向”,即要注意研究流體流向。如北東—北北東向深源巖漿熱液脈狀礦,從理論上講,由于受強(qiáng)中緯力作用,其(熱液)成礦流體由深而淺主流方向,很可能(70%概率)是從南西到北東。還應(yīng)從石英包體測溫、高溫到低溫地球化學(xué)元素分帶、高溫到低溫礦物蝕變分帶等方面研究成礦流體實測方向與理論主流方向是否一致。成礦流體方向初步確定后,可沿成礦流體反流向研究預(yù)測隱伏儲礦斷裂等構(gòu)造定位,進(jìn)行(中)深部找礦突破。
“位”,即研究找礦目的靶位。也就是研究成礦隱伏巖體頂面儲礦構(gòu)造空間、相關(guān)隱伏儲礦接觸帶與成礦(熱液)流體流向相反的隱伏儲礦斷裂等構(gòu)造系統(tǒng)及與成礦(熱液)流體循環(huán)流向有關(guān)的深部儲礦構(gòu)造定位,可否是深部找礦目的靶位。應(yīng)以地震、遙感、物探、化探等高新技術(shù)優(yōu)化組合手段,圈定這些深部找礦目的靶位。在綜合研究基礎(chǔ)上,優(yōu)選目的靶位進(jìn)行鉆探驗證,同時必須適時進(jìn)行井中物探、井中化探、井中地震等工作,將獲取重大找礦信息,作為判斷加大探礦深度及旁側(cè)再布深孔的科學(xué)依據(jù)。井中物探及井中化探工作千萬不可忽略,對深部找礦突破實在是太重要了,安徽泥河玢巖鐵礦(中)深部找礦突破模式就是實證。
綜上所述,“心、向、位”概念模型,雖然只是框架性的,但它是對“四高”(中)深部找礦規(guī)律的主流本質(zhì)細(xì)化研究。特別是如何以高科技減少(中)深部找礦風(fēng)險,逐步縮小深部找礦目標(biāo)空間,將找到大礦好礦百分之一的成功率,提高到百分之二,提出了一條可供參考、比較科學(xué),具有可操作性的攻(中)深找盲型深部找礦突破新思路。其主流是,在心物結(jié)合,充分調(diào)動找礦專家主觀能動性的前提下,應(yīng)以高科技更新宏觀基礎(chǔ)資料,科學(xué)判斷中觀成礦環(huán)境,預(yù)測中微觀礦床類型(深源巖漿熱液型、淺成低溫?zé)嵋盒?、火山塊狀硫化物型等),優(yōu)選微觀目的靶位,科學(xué)打鉆驗證,其綜合研究貫穿全過程。其本質(zhì)是由淺部成礦環(huán)境(目的—淺部直接找礦)類比預(yù)測深部成礦環(huán)境(目標(biāo)—深部間接找礦),以其差異性科學(xué)研究尋找(中)深部儲礦構(gòu)造空間定位并進(jìn)行工程驗證(目的—(中)深部直接找礦)。當(dāng)然,此模型尚不精細(xì),有待進(jìn)一步實踐,逐步加以完善。那種急功近利,情緒浮躁,不愿做精細(xì)研究工作,擬以一孔賭突破的想法是不實際的,是要走彎路的,希望引起注意。
三、建議
根據(jù)上述(中)深部找礦重大突破地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分類、大礦好礦地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)標(biāo)準(zhǔn)、“四高”新規(guī)律及“心、向、位”突破新思路,筆者建議:
(一)、編制《2010年—2020年(中)深部找礦重大突破規(guī)劃》
在綜合分析研究金融危機(jī)影響全球礦業(yè)經(jīng)濟(jì)的周期律、區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展環(huán)保規(guī)劃、礦產(chǎn)資源現(xiàn)狀、資源型工業(yè)發(fā)展布局、重點(diǎn)成礦區(qū)帶、資源安全儲備戰(zhàn)略等宏觀因素的基礎(chǔ)上,按需要與可能,投入與產(chǎn)出等經(jīng)濟(jì)技術(shù)原則,及時編制國家、省、局等三個層次(中)深部找礦重大突破規(guī)劃。三者應(yīng)互為銜接,互為補(bǔ)充,利于發(fā)揮整體找礦信息優(yōu)勢??煞駥⑵渲攸c(diǎn)目標(biāo)鎖定在東北三省及中部六省與川、渝、陜、滇等重點(diǎn)成礦區(qū)帶預(yù)測中深部(500米—1000米)以貴金屬為主的(黑色、有色)多金屬礦集區(qū);由于目前應(yīng)對金融危機(jī)的特殊需要,可否將金礦深部找礦重大突破擺在更加突出的位置上。對河南省而言,可否將其重點(diǎn)目標(biāo)鎖定在熊耳山(洛寧、嵩縣、欒川、汝陽等)、小秦嶺(靈寶、盧氏)、崤山(陜縣)等成礦區(qū)帶的金鉬銀鉛鋅礦集區(qū)及豫西鋁(煤下鋁)重點(diǎn)成礦區(qū)帶(三門峽、洛陽、鄭州、許昌等)與鐵礦重點(diǎn)成礦區(qū)帶(安陽、許昌、平頂山)等。對我局而言,可否將其重點(diǎn)目標(biāo)鎖定在洛寧西(鐵爐坪—蒿坪溝—沙溝)金銀鉛鋅礦集區(qū)、崤山金銀鉛鋅礦集區(qū)、嵩縣西鉬多金屬礦集區(qū)、欒川西對角溝銀鉬鉛鋅礦集區(qū)、三門峽—許昌煤下鋁礦集區(qū)、安陽林州鐵礦礦集區(qū)等。只有這樣,才能從宏觀、中觀、微觀的總體結(jié)合上,調(diào)動各方面積極性,整體科學(xué)部署(中)深部找礦重大突破工作,按“四高”新規(guī)律辦事,注意提高各類資金投入(中)深部找礦突破的有效性。切忌一哄而起,全面開花,不按投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,使深部找礦收效甚微,但愿這種提醒是多余的。
(二)、編制《2010年—2015年(中)深部找礦重大突破科技攻關(guān)專項規(guī)劃》
要按“四高”新規(guī)律辦事,就要以高科技攻關(guān)減少(中)深部找礦重大突破的高風(fēng)險,將找到大礦好礦的命中率提高到百分之一以上。為此,該科技攻關(guān)專項規(guī)劃的主要內(nèi)容:
一是加快更新?lián)Q代深部找礦重大突破急需的基礎(chǔ)資料。
對全國而言,可否將其重點(diǎn)目標(biāo)鎖定在東北三省及中部六省與川、渝、陜、滇等省市以貴金屬為主的(黑色、有色)多金屬重點(diǎn)成礦區(qū)帶上;對河南而言,可否將其重點(diǎn)鎖定在熊耳山、小秦嶺、崤山、豫西鋁(煤下鋁)重點(diǎn)成礦區(qū)帶及鐵礦重點(diǎn)成礦區(qū)帶上,深度可否在2000米以上。更新?lián)Q代基礎(chǔ)資料的種類有地震、航磁、航電、重力、遙感等。我們已往對地震資料用得少,經(jīng)筆者初步調(diào)研中國地震局鄭州物探中心,認(rèn)為該單位二維地震折射及反射技術(shù)及三維地震層折成像技術(shù)屬國內(nèi)領(lǐng)先,經(jīng)方法試驗研究后,用于深部目標(biāo)找礦是大有可為的。
二是優(yōu)選組織科技攻關(guān)路線
首先,組織部、省、局三個層次的專家們,根據(jù)更新的基礎(chǔ)資料進(jìn)行(以軟件)反演并綜合研究(2000米以上)深部成礦環(huán)境;其次,根據(jù)成礦環(huán)境,探討深部中觀找礦成礦概念模式,可否按“心、向、位”概念模式這一找礦重大突破中觀新認(rèn)識,進(jìn)行多技術(shù)組合攻關(guān),按三維找礦新信息重新總體評價原礦集區(qū);再次,在此基礎(chǔ)可進(jìn)行深穿透地球化學(xué)技術(shù)工作,確定是否存在以貴金屬為主(黑色、有色)多金屬主流好礦床類型,再以二維或三維地震技術(shù)確定深度500米—1000米的“三元同心”目的靶位;最后,進(jìn)行鉆探及井中地震、物探、化探工作,從而取得重大突破。
三是進(jìn)行深部成礦環(huán)境—主流好礦床類型—高新技術(shù)組合系統(tǒng)試驗。
四是科技攻關(guān)費(fèi)用的切塊比例要占深部找礦重大突破總費(fèi)用的30—50%。
五是要構(gòu)建部、省、局科技攻關(guān)聯(lián)動立項新機(jī)制。
科技攻關(guān)要加大投入??萍脊リP(guān)搞好了,才能提高(中)深部找礦重大突破的命中率,才能真正按少投入多產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事。
(三)、要及時構(gòu)建深部找礦重大突破以物質(zhì)與榮譽(yù)相結(jié)合的特殊激勵機(jī)制。
(四)、整裝勘查、深部找礦重大突破,要構(gòu)建充分發(fā)揮各自專業(yè)特色優(yōu)勢的新平臺。
要按少投入多產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,就要進(jìn)行整裝勘查,這就要求部與省級政府引導(dǎo)并以市場機(jī)制構(gòu)建一個發(fā)揮地礦、煤田、有色(冶金)、核工業(yè)等地勘單位及有關(guān)企業(yè)等各自人才、技術(shù)等專業(yè)特色優(yōu)勢的整裝勘查新平臺。這個平臺可以協(xié)調(diào)好各方面利益關(guān)系,調(diào)動各方面深部找礦的積極性,獲得更全面的深部找礦信息,減少同水平重復(fù)浪費(fèi)工作,更利于使深部找礦重大突破按少投入多產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事。
(五)、整裝勘查、深部找礦重大突破,要破解礦業(yè)權(quán)設(shè)置政策難題。
整裝勘查、深部找礦重大突破一般要鎖定面積約100平方公里的礦集區(qū),而該礦集區(qū)內(nèi)往往設(shè)置有不同業(yè)主的多個礦業(yè)權(quán),特別是探礦權(quán)尚無標(biāo)高限制。不破解這一難題,多數(shù)礦集區(qū)的整裝勘查、深部找礦將無法進(jìn)行,更談不上遵循少投入多產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事。為此,建議部與省級政府要出臺政府引導(dǎo)、單位協(xié)商、股份雙贏、整合礦集區(qū)礦業(yè)權(quán)的新政策。同時,對所鎖定的一些深部找礦重大突破目標(biāo)礦集區(qū),也要對探礦權(quán)設(shè)置500米以淺、500米—1000米—2000米相應(yīng)標(biāo)高的限制。只有這樣才能為整裝勘查、深部找礦重大突破按經(jīng)濟(jì)規(guī)律辦事,提供礦業(yè)權(quán)新的政策依據(jù)。
(六)、整裝勘查、深部找礦重大突破,要構(gòu)建公平共享大調(diào)查等公益性地質(zhì)找礦信息的新機(jī)制。
目前,商業(yè)性地質(zhì)工作與大調(diào)查等公益性地質(zhì)工作分體運(yùn)行的時機(jī)已基本成熟,部與省級政府應(yīng)盡快構(gòu)建公平共享大調(diào)查等公益性地質(zhì)找礦成果信息的新機(jī)制,即讓地礦、有色、冶金、煤田、核工業(yè)等地勘單位均可公平共享這些公益性找礦信息。從事商業(yè)性地質(zhì)工作的地勘單位不宜再承擔(dān)公益性地質(zhì)工作,承擔(dān)公益性地質(zhì)工作的地勘單位也不再從事商業(yè)性地質(zhì)工作。河南省國土資源廳有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在大討論中表示,對此擬率先試點(diǎn)。這將避免許多低水平或同水平重復(fù)浪費(fèi)性地質(zhì)工作,大大減少整裝勘查、深部找礦重大突破的直接成本,使整裝勘查深部找礦重大突破能夠按少投入多產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)規(guī)律運(yùn)行。
(七)慎重確定首批深部找礦重大突破試點(diǎn)項目
要逐步構(gòu)建政府引導(dǎo)、市場機(jī)制相結(jié)合的深部找礦重大突破項目之立項機(jī)制,應(yīng)以重點(diǎn)成礦區(qū)帶預(yù)測礦集區(qū)為項目單元,以是否符合(中)深部找礦新規(guī)律為標(biāo)準(zhǔn),以審查(中)深部找礦突破新思路及技術(shù)路線是否合理為重點(diǎn),以高新技術(shù)方法組合是否科學(xué)為依據(jù),慎重確定首批(中)深部找礦重點(diǎn)突破試點(diǎn)項目。