湖北省深部找礦工作思路

田望學(xué)

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北武漢 430034)

編者按:2013年湖北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局提出了“一體兩翼”發(fā)展戰(zhàn)略和“三項(xiàng)重點(diǎn)工作”。2014年是全局全面實(shí)施“三項(xiàng)重點(diǎn)工作”的推進(jìn)落實(shí)年、改革創(chuàng)新年、提練內(nèi)功年、提振形象年。為了宣傳省地礦局在全局范圍開展實(shí)施的情況，本刊特從本期開始新設(shè)“‘三項(xiàng)重點(diǎn)工作’專欄”，著力宣傳局屬各單位在荊楚富礦行動(dòng)上尋求突破，在民生地質(zhì)上積極拓展，在新型礦業(yè)上加快轉(zhuǎn)型方面的思路、舉措和成效等，歡迎局屬地質(zhì)科技人員踴躍投稿。來稿請(qǐng)注明“‘三項(xiàng)重點(diǎn)工作’專欄”字樣，體裁形式:學(xué)術(shù)論文、綜合評(píng)述、消息報(bào)道不限。

0 引言

湖北跨長(zhǎng)江中下游、武當(dāng)—桐柏—大別、湘西—鄂西、欽杭四大國(guó)家級(jí)成礦帶，礦產(chǎn)資源種類豐富、特色明顯，磷、銅、金、鐵、石膏、巖鹽等礦產(chǎn)在全國(guó)具有一定影響，地質(zhì)找礦潛力較大。近幾年來，湖北先后啟動(dòng)了3個(gè)國(guó)家級(jí)整裝勘查項(xiàng)目和19個(gè)省級(jí)整裝勘查項(xiàng)目，在鄂東銅鐵金礦、鄂西磷礦勘查方面實(shí)現(xiàn)了新的重要進(jìn)展，2012年至今，預(yù)估新增資源儲(chǔ)量:銅19萬t、鐵礦石1.1 億 t(含高磷鐵礦)、金27.3 t、鉬2 萬 t、鎢1.5萬 t、鋅 5 萬 t、釩 11 萬 t、磷礦石 8.97 億 t、硫鐵礦石8 300萬t、飾面用花崗巖7億m3。

然而，隨著找礦難度及找礦成本不斷加大，眾多生產(chǎn)礦山保有儲(chǔ)量的日益枯竭，資源短缺已經(jīng)成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的瓶頸。深部是未來資源勘查的重要方向，現(xiàn)有成礦理論和找礦實(shí)踐說明深部(＞500 m)具有巨大的找礦潛力［1］，勘查技術(shù)的進(jìn)步使2 000 m以淺的勘查成為可能，深部已經(jīng)越來越成為今后資源的主要來源，上述鄂東南地區(qū)的多金屬礦和鄂西地區(qū)的磷礦等找礦成果都是通過深部找礦所取得。

為了持續(xù)提高湖北省資源保障水平，需要從實(shí)際地質(zhì)條件出發(fā)，跟蹤最新成礦地質(zhì)理論，創(chuàng)新找礦思路，運(yùn)用新的勘查技術(shù)手段，特別是通過新的深部物化探找礦方法指導(dǎo)勘查，挖掘老礦山深部及周邊地區(qū)接替資源，擴(kuò)大現(xiàn)有礦山資源儲(chǔ)量規(guī)模，并預(yù)測(cè)新的找礦遠(yuǎn)景區(qū)，尤其要重視開展重點(diǎn)地區(qū)和重點(diǎn)礦種的深部礦床調(diào)查，提交一批新的找礦靶區(qū)和礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量，保障湖北礦業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

1 加強(qiáng)深部地質(zhì)構(gòu)造和成礦理論的綜合研究

深部找礦由過去的地表找礦轉(zhuǎn)向?qū)Φ叵碌V產(chǎn)的預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，既需要依靠新技術(shù)、新方法，更需要在加強(qiáng)基礎(chǔ)地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，依靠新思路、新理論，開展科技攻關(guān)，發(fā)現(xiàn)新的找礦線索。基礎(chǔ)研究最重要的是研究區(qū)域成礦背景，將成礦區(qū)(帶)、成礦盆地作為有機(jī)聯(lián)系的整體，以區(qū)域地史演化為主線，把零散的認(rèn)識(shí)集成為整體思路，展現(xiàn)礦床地史演化軌跡，建立區(qū)域成礦模式，指出關(guān)鍵性的控礦因素，在時(shí)空上為指導(dǎo)找礦提供新途徑。

長(zhǎng)江中下游成礦帶湖北段通過近年在深部找礦過程中逐漸認(rèn)識(shí)到:理清不同級(jí)別構(gòu)造的控礦作用，在巖漿—構(gòu)造體系的基本框架下研究礦床體賦存的空間規(guī)律，是打開深部找礦局面的重要一環(huán)［2］。例如江西的九瑞，湖北的鄂東南，一條省界，兩片天地，九瑞地區(qū)具有重要成礦意義的D/C界面控礦規(guī)律在鄂東南就消失了。層控改造型礦床在鄂東南地區(qū)初步統(tǒng)計(jì)不下十處，但都是小型礦床點(diǎn)，其探測(cè)深度均不超過500 m以淺，對(duì)這類礦床控礦規(guī)律的研究湖北幾乎是空白，沒有一個(gè)成型的研究報(bào)告。再如大冶湖盆地、梁子湖凹陷的邊緣、金牛火山巖盆地的周邊分布眾多的小型礦床點(diǎn)和明顯的物探重磁異常，重要礦帶在這里被湖盆截切，盆地邊沿找礦是鄂東南地區(qū)重要的發(fā)展方向，有必要加強(qiáng)對(duì)區(qū)內(nèi)燕山晚期斷陷盆地的結(jié)構(gòu)和形成機(jī)制研究，為實(shí)現(xiàn)湖盆區(qū)找礦突破奠定基礎(chǔ)。

近年來湖北在湘鄂西成礦帶鉛鋅礦找礦方面取得了突出進(jìn)展，先后發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)了冰洞山、沐浴河、坳子崗、白雞河、竹林口等十余處大中型鉛鋅礦床或礦產(chǎn)地。但總體來看，該區(qū)的鉛鋅找礦仍然還是“滿天星星，難見月亮”，其中大型礦床僅冰洞山礦床一處，仍然沒有取得像湖南花垣—鳳凰鉛鋅礦一樣的重大突破，在該區(qū)繼續(xù)開展鉛鋅找礦的熱情有所降低。其原因是:對(duì)所謂的揚(yáng)子型鉛鋅礦的成因研究不明;對(duì)區(qū)域成礦控制條件、成礦規(guī)律缺乏系統(tǒng)的總結(jié);沉積作用和構(gòu)造作用對(duì)礦床的控制以及主要導(dǎo)礦構(gòu)造及次級(jí)容礦構(gòu)造、巖石容礦構(gòu)造在成礦作用過程中的相互關(guān)系研究不夠。

武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶剛剛列入了中國(guó)第20個(gè)國(guó)家級(jí)成礦帶，地處中央造山帶核部，經(jīng)歷了長(zhǎng)期的地質(zhì)演化，經(jīng)受了多次強(qiáng)烈的構(gòu)造變形，礦產(chǎn)資源豐富，對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和成礦理論的綜合研究尤其重要。例如，上世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)銀洞溝銀金礦以來，一直未開展對(duì)成礦作用的系統(tǒng)研究。雖然在1983－1985年間銀洞溝礦區(qū)就完成了23 529 m的鉆探工作量，在西溝預(yù)測(cè)區(qū)也開展過“隱伏盲礦體”研究，但對(duì)礦體組成、形態(tài)、產(chǎn)狀等在空間上，尤其在深部的變化，與構(gòu)造、巖石的關(guān)系研究不夠，其認(rèn)識(shí)多停留在定量和概略了解的階段。對(duì)于成礦物質(zhì)的來源、成礦時(shí)代等一些涉及成礦作用的關(guān)鍵問題一直未能解決，各種變形發(fā)生的時(shí)間仍是推測(cè)的，成礦作用與區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和礦區(qū)構(gòu)造演化都未能建立起系統(tǒng)和有機(jī)的聯(lián)系。由于上述因素的制約，長(zhǎng)期以來，該成礦帶在類似礦床找礦上沒有取得突破，該礦區(qū)的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量也沒有明顯擴(kuò)大。

2 重視物化探、遙感及現(xiàn)代信息技術(shù)在找礦中的應(yīng)用

尋找隱伏礦、深部礦、難識(shí)別礦的找礦難度增大，因而礦產(chǎn)勘查的技術(shù)方法也要隨著不斷改善和更新，新技術(shù)和新方法的普遍應(yīng)用已成為現(xiàn)今礦產(chǎn)勘查工作中不可或缺的重要組成部分。

物化遙技術(shù)具有快速、經(jīng)濟(jì)、信息量大、遙測(cè)等特點(diǎn)，尤其是物化探手段是深部找礦的最關(guān)鍵技術(shù)［3］。在過去，一些勘探者認(rèn)為物探方法是一個(gè)“黑箱子”，多解性高、可信度低。而現(xiàn)在，物探技術(shù)已取得長(zhǎng)足進(jìn)步:一是新發(fā)明;二是對(duì)已有技術(shù)的完善升級(jí)和更新?lián)Q代，使測(cè)量的精確度和準(zhǔn)確度不斷提高。而隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和大量的實(shí)踐應(yīng)用，最終使每個(gè)勘探者都認(rèn)識(shí)到物探技術(shù)是一種非常有效的找礦方法。近年來，化探的發(fā)展主要體現(xiàn)在地球化學(xué)分析技術(shù)的進(jìn)步，測(cè)試的靈敏度和精確度不斷提高，尤其在各種覆蓋區(qū)和隱伏區(qū)內(nèi)進(jìn)行化探掃面后快速圈定勘查靶區(qū)十分有效，也逐漸成為現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查技術(shù)的支柱之一。

湖北省深部找礦前景良好的鄂東南地區(qū)與礦產(chǎn)關(guān)系最為密切的中酸性侵入巖具有高磁、低重的特征，以往所采用的一些地球物理勘查方法隨著深度的增加，已經(jīng)失去了其應(yīng)有的效果。十分必要重新開展區(qū)內(nèi)航空高精度重磁測(cè)量工作，探索深部構(gòu)造和隱伏巖體。在探測(cè)中如何解決探測(cè)深度、抗干擾和反演技術(shù)等關(guān)鍵問題，是物探測(cè)量成敗的關(guān)鍵。而該區(qū)自建國(guó)以來進(jìn)行了長(zhǎng)期不間斷大規(guī)模礦山采選冶活動(dòng)，地面化探工作已基本失去了它應(yīng)有的指導(dǎo)作用，在新條件下如何開展化探測(cè)量，如何利用前人化探測(cè)量原始數(shù)據(jù)開展綜合分析研究是一項(xiàng)擺在地質(zhì)科技工作者面前的緊迫課題。

現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的飛速發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)勘查的影響意義深遠(yuǎn)?，F(xiàn)代信息技術(shù)尤其是三維信息技術(shù)在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使得地、物、化、遙等海量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行高效集成和綜合處理成為可能。應(yīng)用先進(jìn)的數(shù)據(jù)管理、建模和分析系統(tǒng)對(duì)勘查所獲得的各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，使多樣性的勘查技術(shù)數(shù)據(jù)從常規(guī)性轉(zhuǎn)換成實(shí)用的地質(zhì)信息和直觀的三維圖像表達(dá)，已成為今后礦產(chǎn)勘查的趨勢(shì)。剛剛完成的全省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目在利用多元信息進(jìn)行靶區(qū)圈定和資源綜合評(píng)價(jià)方面進(jìn)行了初步嘗試，中國(guó)部分礦區(qū)也正在開展三維填圖試點(diǎn)工作。今后隨著數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確度和精確度不斷改善和提高，找礦預(yù)測(cè)和靶區(qū)圈定將會(huì)更加準(zhǔn)確有效。

3 找準(zhǔn)深部找礦的重點(diǎn)區(qū)域和主攻礦種尋求快速突破

“就礦找礦”始終是發(fā)現(xiàn)新礦床、增加儲(chǔ)量的有效途徑［4］。近年國(guó)內(nèi)外新發(fā)現(xiàn)的重要礦床，絕大部分是在已知成礦區(qū)(帶)，以及老礦山的深部和外圍，或?qū)系V區(qū)(或礦點(diǎn))重新再勘查、再認(rèn)識(shí)的結(jié)果。湖北省自2004年以來實(shí)施了大冶鐵礦、銅綠山銅礦等10個(gè)危機(jī)礦山接替資源勘查項(xiàng)目，取得了豐碩成果。估算新增資源儲(chǔ)量:銅 55.26萬 t、鐵礦石 7 584萬 t、金41.19 t、磷礦石 2.35 億 t、石墨礦石 108.03 萬 t、銀219.86 t、硫鐵礦 299.11 萬 t、白云巖 10.7 億 t，潛在經(jīng)濟(jì)價(jià)值超過1 000億元，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益顯著。大冶鐵礦接替資源找礦成果被評(píng)為2007年全國(guó)十大地質(zhì)找礦成果，大冶市銅綠山銅礦、宜昌市樟村坪磷礦接替資源找礦成果雙雙入選2008年全國(guó)十大地質(zhì)找礦成果。因此，老礦山的深部及外圍仍是今后礦產(chǎn)勘查的重點(diǎn)，湖北省黑色金屬和有色金屬礦產(chǎn)資源增儲(chǔ)的空間仍在鄂東南地區(qū)。

成礦作用是特定條件下的階段性產(chǎn)物，現(xiàn)有條件已成礦或有礦化，說明具備了最優(yōu)的成礦條件組合。根據(jù)近年來地質(zhì)找礦工作取得的新認(rèn)識(shí)，筆者進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到鄂東南地區(qū)已知礦床的邊深部、已發(fā)現(xiàn)小型礦床或礦點(diǎn)地段的深部、具有物化探異常顯示的第四系掩蓋區(qū)、小巖體和隱伏斑巖體、區(qū)內(nèi)不同時(shí)期的不整合界面及湖盆區(qū)的邊沿找礦，是當(dāng)前和今后一段時(shí)間內(nèi)本地區(qū)地質(zhì)找礦的重要工作方向。過去在600 m以淺發(fā)現(xiàn)了礦床體，近期的勘查工作證明區(qū)內(nèi)1 200 m以淺仍有與淺部相似的礦床體存在，這600～1 200 m的找礦空間在鄂東南地區(qū)具有足夠大的發(fā)展空間。第二找礦空間找礦首先要解決的是到哪里找、怎么找的問題，研究第二找礦空間和隱伏礦體成礦規(guī)律是解決這一問題的關(guān)鍵［5］。

近年來新發(fā)現(xiàn)的找礦線索是今后深部礦產(chǎn)勘查的又一個(gè)重點(diǎn)方向。近期工作表明，在鄂西成礦帶繼續(xù)開展鉛鋅礦、磷礦、硫鐵礦、頁巖氣勘查，在長(zhǎng)江中下游成礦帶鄂東南地區(qū)開展銅鐵金多金屬礦勘查，在武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶開展鎢鉬、三稀、銀釩礦等調(diào)查，仍具有廣闊的前景。立足地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)并評(píng)價(jià)一批找礦靶區(qū)和新發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地，積極配合荊楚富礦行動(dòng)總體戰(zhàn)略安排，形成全省一盤棋，加大礦產(chǎn)勘查投入，重點(diǎn)針對(duì)具有良好找礦前景的兩路口鉬鎢礦、文峰鄉(xiāng)鈮多金屬礦、窯灣鉬礦、梨木嶺銅鉬礦、紅土溪硒釩鉬礦等開展工作，真正實(shí)現(xiàn)湖北省地質(zhì)找礦的快速突破。

［1］翟裕生，鄧軍，王建平，等.深部找礦研究問題［J］.礦床地質(zhì)，2004，23(2):142 －149.

［2］呂志成，呂古賢，李永勝，等.深部找礦新進(jìn)展對(duì)礦床成礦模式研究的意義［J］.地質(zhì)通報(bào)，2011，30(4):532 －537.

［3］劉勇.長(zhǎng)江中下游成礦帶湖北段深部找礦的幾點(diǎn)建議［J］.資源環(huán)境與工程，2008，22(特刊):7 －10.

［4］劉江天，劉蔭椿，付樂.就礦找礦理論淺析［J］.黃金，2009，30(2):10－13.

［5］呂慶田，楊竹森，嚴(yán)加永，等.長(zhǎng)江中下游成礦帶深部成礦潛力、找礦思路與初步嘗試——以銅陵礦集區(qū)為實(shí)例［J］.地質(zhì)學(xué)報(bào)，2007，81(7):865 －881.