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资源勘查必须走向地球深部

作者:吕庆田文章来源:中国国土资源报发布时间:2016/11/22 15:54:47 点击次数:

资源勘查必须走向地球深部

2016-09-18   来源: 中国国土资源报    作者:吕庆田

“深度”换资源。我国资源勘探向地球深部进军是必须解决的战略科技问题。

找矿要依靠成矿理论创新,这是开展深部找矿的前提,而探测技术是实现深部找矿的关键。

大型矿集区和巨型矿床形成的深部控制因素,是我国大陆成矿研究的新领域。

 

随着近地表矿床的发现率快速下降,向地球深部寻找更多的资源已成为全球矿业发展的趋势。西方矿业大国和学术组织在本世纪初已经行动起来,从科学研究、技术研发和人才培养等方面采取措施,应对深部资源勘查面临的挑战。加拿大成立“加拿大矿业创新委员会”,旨在通过理论和技术创新实现深部找矿突破;通过高素质人才培养、合作研究和文化创新提高矿业界的持续创新能力。澳大利亚政府2012年正式发布了“国家矿产勘查战略”,同时成立了“深部勘探技术合作研究中心”,主要目的是发展深部勘探技术,通过技术的进步实现矿业的持续发展。

我国矿产资源勘查经历了几十年发展,目前也在向深部拓展,以长江中下游成矿带为例,近年发现的10多个大型矿床中绝大多数位于500米以下。用“深度”换资源,资源勘查必须走向深部,已经成为我国矿产勘查面临的重大问题。

深部找矿有赖于成矿理论创新和深部探测技术

如何开展深部找矿?无外乎两个方面,一是创新成矿理论,二是发展深部探测技术。

深部过程诱发成矿系统的形成,并对成矿系统进行控制和改造。岩浆活动、深大断裂和剪切带网络构成成矿系统的载体,控制成矿作用的发生和发展,地壳浅层(10公里)合适的构造部位构成了成矿的空间。提高对成矿全过程的认知,是开展深部找矿的前提。要通过对成矿带、矿集区和大型矿田多尺度的探测,加上区域地球化学、矿物学等的综合填图和研究,强化对成矿系统形成、演化和时空分布的认知。

探测技术是实现深部成矿认知的关键。最近10多年,两个领域的探测技术发展引人注目。

一个领域是以航空重力梯度、大深度航空电磁技术为代表的航空综合地球物理探测技术,对全球深部矿产勘查带来了“革命”性的变化。航空重力及梯度、航空磁场测量及梯度测量、直升机吊舱式和固定翼时间域航空电磁探测技术和航空伽马能谱测量技术等已成为现代资源勘查的主导技术,正在改变以地面为主的传统资源勘查模式,向以航空地球物理勘探为主的现代资源勘探模式转变。不仅实现了探测深度上的突破,还实现了对“难进入”地区矿产勘查的覆盖。

另一个领域是以三维分布式电磁探测技术和金属矿地震技术为代表的大深度矿产勘查技术,成为深部(2000米)矿床直接探测的主要技术,其广泛应用极大提高了探测效率。在数据处理和解释技术方面,全三维重磁电反演解释、岩性填图和综合建模技术等极大提高了深部资源探测的准确性,已经实现了2000米甚至更大深度的探测能力。

吹响“向地球深部进军”号令

与国外相比,我国在深部成矿理论和探测技术方面还有较大差距,必须“立足国内、保障资源安全”,加强以下几方面的研究:

加强巨型成矿区带成矿背景的探测研究。目标是探测地壳或岩石圈尺度的结构等,阐明成矿系统三维结构、形成与演化机制。将深部结构探测、地壳演化动力学过程与成矿系统结合进行研究,从宏观尺度认识大型矿集区和巨型矿床形成的深部控制因素,这是我国大陆成矿研究的新领域。

深化成矿环境探测与蚀变矿物填图研究。目标是矿集区尺度(5公里~10公里)的精细结构探测研究,尤其是断裂、地层、岩浆岩的空间分布及相互关系,这是控制内生矿床形成的直接因素。同时,研究成矿系统“末端”的构造控制和物理化学条件,这是理解成矿过程和深部矿体“定位”的重要技术手段。

发展大深度探测技术,追踪矿体深部延伸。加快发展航空重力梯度测量技术、直升机吊舱式和固定翼航空电磁探测技术、金属矿地震技术、三维电磁探测技术、重磁三维岩性填图等新技术及信息综合集成和靶区预测方法,尽快用于深部资源评价和找矿实践中。

习近平总书记在今年5月30日召开的全国科技创新大会上指出:“从理论上讲,地球内部可利用的成矿空间分布在从地表到地下1万米,目前世界先进水平勘探开采深度已达2500米~4000米,而我国大多小于500米,向地球深部进军是我们必须解决的战略科技问题。”这意味着我国资源勘探“向地球深部进军”的号令已经吹响。广大地质工作者必须抓住机遇,为我国的资源安全作出地质学家应有的贡献。

(作者单位:中国地质科学院地球深部探测中心)

 

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