（接上篇）

 4　國外深部找礦工作發(fā)展趨勢

    4.1　成礦理論對深部找礦工作的指導(dǎo)作用日益突出

    90年代以來，世界成礦理論研究日漸深入，新的礦床成因理論和認識硼涌現(xiàn)，對世界固體礦產(chǎn)找礦勘查有較大啟發(fā)和指導(dǎo)意義。如：

    地殼連續(xù)成礦理論

    長期以來，人們普遍認為區(qū)域變質(zhì)巖中的金礦主要產(chǎn)在綠片巖相和角閃巖相巖石中，而麻粒巖相巖石中則不大可能形成金礦，其理由是麻粒巖相溫、壓太高，不利于金的沉淀。然而，八十年代后期以來，相繼在津巴布韋、澳大利亞等太古代麻粒巖相巖石中發(fā)現(xiàn)了若干高溫(＞700℃)熱液脈型金礦床，同時也在次綠片巖相巖石中發(fā)現(xiàn)了一些低溫(＜180℃)熱液型金礦床，這些發(fā)現(xiàn)大大改變了人們的以往認識，修正了人們的錯誤觀念，于是澳大利亞D．I．格羅夫斯(D．I．Groves)等人在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上于l993年提出了太古代脈狀礦床的地殼連續(xù)成礦模式(Crustal Continuum Model)。該模式認為，從次綠片巖相到麻粒巖相的變質(zhì)巖中都可有脈狀金礦床產(chǎn)出，在不同的地殼深度上可連續(xù)形成金礦，至少在地下l5km以上的地殼剖面中，產(chǎn)在不同變質(zhì)巖相巖石中的金礦床屬于一組連續(xù)的同成因礦床組合，但它們成礦的構(gòu)造條件，圍巖蝕變組合、礦石礦物組成和金的賦存狀態(tài)等方面則有一定區(qū)別。這些脈狀金礦床的相互關(guān)系并非反映同一礦區(qū)金礦化的垂向的分布，而只是反映區(qū)域范圍內(nèi)一系列金礦床的分布特征。

    太古代脈狀金礦床的地殼連續(xù)成礦模式，雖然未能對為什么金能在麻粒巖相的高溫、高壓條件下發(fā)生沉淀這一事實作出解釋，但該模式的提出無疑打破了以往認為金礦不能在麻粒巖相巖石中形成的認識，豐富了金在變質(zhì)巖地區(qū)的成礦理論，對指導(dǎo)在前寒武紀中深變質(zhì)巖區(qū)尋找金礦和金礦深部找礦勘查具有重要參考意義。

    深部流體(成礦)作用理論

    過去許多人認為，地殼深部是干的，不滲透的，源于地殼的流體在地殼深部也不可能作大規(guī)模橫向運移。然而近十年來的地殼流體研究成果表明，地殼深部存在著大規(guī)模的流體活動，橫向運動可達l00公里以上，縱向滲透可達9km以下。80年代中后期，美國通過對北美大陸內(nèi)部地質(zhì)－地球物理－地球化學(xué)等綜合研究表明，形成密西西比河谷型鉛鋅礦床的成礦流體橫向運移超過300km，90年代愛爾蘭通過對發(fā)育在該國中部的石炭紀噴氣沉積型礦床的研究，也證明形成某些鉛鋅礦床的成礦流體橫向遷移超過l00km。

    80－90年代俄羅斯（前蘇聯(lián))、瑞典等國在古老地盾上的深鉆研究發(fā)現(xiàn)，地殼深部(大于7km和大于4km)存在大量自由流體，并有礦質(zhì)沉淀現(xiàn)象。俄羅斯科拉超深鉆(SG—3井)在深度9.3-11Km處巖石中發(fā)現(xiàn)金礦化和銀富集（9，10，11，12），在長430m的巖芯中見到金的富集超過0.1ppm，單個樣品的金為2—6.7ppm，局部伴有銀的富集，含銀達26.66ppm12，這些礦化現(xiàn)象均為熱液流體作用所致。

    90年代德國通過對歐洲中部華力西帶結(jié)晶基底波希米亞地塊的深鉆研究，發(fā)現(xiàn)地下9公里深處仍和上部一樣，含有大量的高礦化度的自由流體，并正發(fā)生著生物－流體－成礦作用（8，13，14，15）。這些成果從根本上改變了人們關(guān)于地殼深部是干的，無大量自由流體活動，無熱液成礦作用以及地殼深部流體不能作大規(guī)模橫向運移的認識，從而也為人們找礦勘查提供了新的思路和方向。

    理論上說，有流體活動特別是有大規(guī)模流體活動的地方就有形成礦床的可能，對那些與流體運動密口相關(guān)的Au、A9、Pb、Zn、Cu、Sb、H9、U、W、Sn等礦床來說尤為如此，因此地殼深部，特別是地殼深部較淺處3—5km范圍內(nèi)在一定的構(gòu)造巖性條件下發(fā)生礦化富集、形成礦體應(yīng)是不可避免的現(xiàn)象，俄羅斯科拉超深鉆(SG－3井)在地殼9公里以下深處的發(fā)現(xiàn)似乎也表明了這一點，這就為人們從已知礦田、礦帶、礦床出發(fā)開展深部探礦活動提供了理論依據(jù)。

    4.2　礦產(chǎn)勘查新技術(shù)在深部找礦工作中起著關(guān)鍵的作用

    隨著礦產(chǎn)勘查和開發(fā)的力度不斷加強，地表礦、淺部礦、易識別礦的日益減少，礦產(chǎn)勘查工作正朝著尋找隱伏礦、深部礦、難識別礦的方向轉(zhuǎn)變，找礦難度不斷加大，因而礦產(chǎn)勘查的技術(shù)方法也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)今全球礦產(chǎn)勘查工作中不可或缺的重要組成部分。

    4.2.1　物探技術(shù)方法全面進步
 
    物探技術(shù)方法主要有電法、磁法、重力和g射線測量等，從應(yīng)用范圍上可分為航空物探、地面物探和井中物探，另外還有近年發(fā)展起來的空間物探和海洋物探等。在過去，一些勘探者認為物探方法是一個“黑箱子”，多解性高、可信度低。而現(xiàn)在，隨著技術(shù)的不斷進步和大量的實踐應(yīng)用，最終使每個勘探者都認識到物探技術(shù)是一種非常有效的找礦方法。物探高新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用已成為西方很多國家，尤其是加拿大、澳大利亞和美國等礦業(yè)發(fā)達國家礦產(chǎn)勘查的重要組成部分。

    物探技術(shù)進步主要體現(xiàn)在兩方面，一是新發(fā)明，二是對已有技術(shù)的完善升級和更新?lián)Q代，使測量的精確度和準確度不斷提高。新的更強大、更復(fù)雜的航空物探方法（如Falcon、MegaTEM、SPECTREM、TEMPEST、HOISTEM、NEWTEM、Scorpion等等）已成為礦產(chǎn)勘查的重要生力軍，從而使區(qū)域填圖和靶區(qū)圈定的工作效率得到極大的提高（The Northern Miner，2007；張昌達，2006）。例如：

    澳大利亞合作研究中心礦產(chǎn)勘查技術(shù)部研制的世界上最先進的航空礦產(chǎn)勘查系統(tǒng)（TEMPEST）使用高靈敏度磁探頭測量地質(zhì)體產(chǎn)生的微弱二次磁場，探測深度可達300米。

    澳大利亞的“玻璃地球計劃”（Glass Earth）包括航空重力梯度測量、航空磁力張量梯度測量、先進的電磁方法、礦物化學(xué)填圖、鉆探新技術(shù)和三維地震，其中航空磁張量測量技術(shù)和航空重力梯度測量技術(shù)是重點研發(fā)內(nèi)容。

    英國ARKEX公司研制成功目前最先進的超導(dǎo)航空重力梯度測量系統(tǒng)，使測量精度提高10倍。

    澳大利亞BHP Billiton公司的航空重力梯度張量測量系統(tǒng)（Falcon）曾經(jīng)獲得澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)和工業(yè)研究組織(CSIRO) 2000年度科學(xué)研究成果獎。它脫胎于美國的軍事技術(shù)，是美國出口管制產(chǎn)品，美國曾經(jīng)阻止該公司用Falcon（獵鷹）系統(tǒng)在中國進行探礦飛行（張昌達，2005）。

    加拿大GEDEX公司研發(fā)的高分辨率航空重力梯度儀(Gedex HD-AGG)于2006年11月獲得了倫敦礦業(yè)周刊(Mining Journal)頒發(fā)的礦業(yè)研究(Mining Research)大獎，據(jù)稱該儀器能夠探測到12公里深處的固體礦產(chǎn)、石油和天然氣，其準確性和速度大大提高了勘查效率，降低了勘查的風(fēng)險、時間和成本。

    在地面物探方面，加拿大鳳凰公司在完善V-5大地電磁系統(tǒng)的同時，推出了V5-2000型和V8陣列式大地電磁系統(tǒng)。加拿大的EM-57、EM-67系列已成為時間域電磁儀器的代表。美國Zonge工程與研究組織相繼推出了GDP-16、GDP-32多功能電磁系統(tǒng)，以及能夠進行長周期天然場大地電磁測量的多功能大地電磁系統(tǒng)。美國EMI公司在完善MT-1大地電磁系統(tǒng)的同時推出的EH-4電磁系統(tǒng)，已成為礦產(chǎn)勘查的重要手段之一，另外還推出了MT-24陣列式大地電磁系統(tǒng)。Nabighian等（2005）認為沒有其它的地球物理方法象磁法一樣有十分廣闊的應(yīng)用范圍，從行星尺度到幾平米的面積，既花費少又能夠提高豐富的信息，而電磁法及重磁法的組合已成為重要的發(fā)展方向和勘查手段。電磁法系統(tǒng)多具有頻率域和時間域工作方式，能夠進行多方法數(shù)據(jù)采集，如激發(fā)極化法、瞬變電磁法、可控源音頻大地電磁法等。電磁法和重磁法物探技術(shù)呈現(xiàn)出向數(shù)字化、智能化、多功能化、集成化方向發(fā)展的趨勢。

    在物探技術(shù)發(fā)展的進程中，我國的步伐相對而言比較緩慢，目前還主要處于技術(shù)引進階段，這與我國礦產(chǎn)勘查的快速發(fā)展形勢很不適應(yīng)。目前，國家提出要加快自主開發(fā)科學(xué)實驗儀器設(shè)備的步伐，物探技術(shù)方法的自主研發(fā)也應(yīng)成為這一戰(zhàn)略目標的重要組成部分。

    4.2.2　化探主要表現(xiàn)為分析技術(shù)的進步

    化探已逐漸成為現(xiàn)代礦產(chǎn)勘查技術(shù)的支柱之一，尤其是在各種覆蓋區(qū)和隱伏區(qū)內(nèi)進行化探掃面后快速圈定勘查靶區(qū)的應(yīng)用方面十分有效。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)的進步，測試的靈敏度和精確度不斷提高。例如，偏提取技術(shù)、地質(zhì)年代學(xué)、蝕變因子分析、流體包裹體研究、同位素分析等。分析技術(shù)的進步使高精度化探數(shù)據(jù)的獲得成為可能，從而大大提高了礦產(chǎn)勘查的效率和水平。

    在方法理論方面，活動態(tài)金屬離子地球化學(xué)成為近年來發(fā)展的重要方向，人們已認識到弱束縛的金屬離子可以從深部的礦體向上運移至土壤中并保存下來（The Northern Miner，2007）。在這一認識理論的基礎(chǔ)上，包括中國在內(nèi)的多個國家研制和發(fā)展了深穿透地球化學(xué)方法，國際勘查地球化學(xué)家協(xié)會還組織了的由國際著名的26個單位參與的“深穿透地球化學(xué)計劃（Deep-penetrating Geochemistry Project）”。這些方法主要有美國和加拿大的酶提取法（ENZYME LEACH），澳大利亞的活動態(tài)金屬離子法（MMI），中國的金屬元素活動態(tài)提取方法（MOMEO）和動態(tài)地球氣納微金屬測量法（NAMEG）等，探測深度可達幾百米(謝學(xué)錦和王學(xué)求，2003)。經(jīng)過多年勘查實踐的檢驗，這些方法已經(jīng)逐漸成熟并發(fā)揮積極作用。中國所發(fā)展的兩種深穿透方法，不僅能在詳查階段圈出被埋藏在厚層成礦后沉積巖及外來運積物下的礦體，而且可以用于在大面積覆蓋區(qū)進行地球化學(xué)調(diào)查，圈定戰(zhàn)略選區(qū)，評價大面積隱伏區(qū)內(nèi)成礦金屬供應(yīng)量的規(guī)模。

    4.3　現(xiàn)代電子和計算機信息技術(shù)的飛速發(fā)展對礦產(chǎn)勘查的影響意義深遠

    礦產(chǎn)勘查是多學(xué)科理論與實踐、科學(xué)與技術(shù)融為一體的綜合研究工作，現(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)域中的廣泛有效的應(yīng)用，使得對地、物、化、遙等海量數(shù)據(jù)信息進行高效集成和綜合處理成為可能，并使數(shù)據(jù)處理的準確度和精確度不斷改善和提高，從而使找礦預(yù)測和靶區(qū)圈定更加準確有效

    將物探、化探和遙感等硬件技術(shù)與計算機信息處理的軟件技術(shù)相結(jié)合，即基于GIS平臺，應(yīng)用先進的數(shù)據(jù)管理、建模和分析系統(tǒng)對勘查所獲得的各種數(shù)據(jù)信息進行處理，使多樣性的勘查技術(shù)數(shù)據(jù)常規(guī)性的轉(zhuǎn)換成實用的地質(zhì)信息和直觀的三維圖像表達，已成為當代礦產(chǎn)勘查的主要工作模式（The Northern Miner, 2007）。同時，信息技術(shù)的進步也使物探、化探和遙感技術(shù)數(shù)據(jù)的采集和存儲更快更高效，使工作效率大大提高。數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)已然成為礦產(chǎn)勘查技術(shù)中不可或缺的重要組成部分。

    4.4　政府的角色是基礎(chǔ)服務(wù)、政策支持

    國外政府部門在找礦方面所起的是基礎(chǔ)性的作用，政府往往在基礎(chǔ)地質(zhì)，研發(fā)、引進新技術(shù)、新裝備等方面的投入比較大，并且在政策引導(dǎo)、稅制、融資等方面都起到了積極有效的作用。比如：加拿大政府實行對無回報的勘探投資采取投資稅收抵免的措施，同時還通過交易所的股票、基金等方式進行礦業(yè)勘探融資，鼓勵風(fēng)險勘探、深部勘探等活動。如：日本，政府對各種風(fēng)險勘探都提供相應(yīng)的貸款擔保、補貼、降低利率等措施，以鼓勵各種類型的勘探行為。

    政府在某種程度上也可以直接參與礦產(chǎn)勘查，表現(xiàn)為實施有關(guān)的科研項目，如：加拿大聯(lián)邦政府實施了“勘查科學(xué)與技術(shù)（EXTECH）”計劃，目的是促進新技術(shù)、新方法在金屬礦床勘查中的有效應(yīng)用，將各種新的勘查技術(shù)方法用于重點成礦區(qū)帶或礦區(qū)的研究，以建立綜合找礦模型，提高發(fā)現(xiàn)新礦床的機會。

    5　我國深部找礦的對策建議

    然而，我國目前的礦產(chǎn)勘查工作中還存在許多問題，有效適應(yīng)我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的勘查體制尚未建立健全。當前我國地質(zhì)工作有效投入嚴重不足，礦產(chǎn)勘查工作程度不高，科技創(chuàng)新能力薄弱，每年新增探明儲量與開采量的比例嚴重失調(diào)，公益性與商業(yè)性地質(zhì)工作之間缺乏有效銜接等（劉玉強，2005；胡小平和潘懋，2006；王智民，2006）。解決好這些問題，我們可以從以下幾個方面考慮：

    1、加強深部成礦作用與成礦預(yù)測理論研究

    任何成礦理論與找礦方法均與當時所處的歷史階段密切相關(guān)，對已有的理論、假說、模式等，不應(yīng)拒絕，也不能肓從，要在實踐中不斷修正。美國卡林金礦帶的孤樹礦床，最初認為該礦床應(yīng)產(chǎn)在兩個明顯的構(gòu)造帶交匯處，且被巖石所覆蓋，鉆探證明這種根據(jù)已知模式的推斷是錯誤的，鉆探對這一礦床的發(fā)現(xiàn)，修正了該礦床的成礦理論，也導(dǎo)致了找礦的重大突破。

    2、加強深部找礦勘查技術(shù)方法的自主創(chuàng)新

“工欲善其事，必先利其器”，利用科技進步完善和發(fā)展勘查技術(shù)是當前世界礦產(chǎn)勘查發(fā)展的一個重要趨勢，新技術(shù)和新方法的應(yīng)用可明顯降低勘查成本，大幅度提高生產(chǎn)率。為此我們要在深部找礦技術(shù)方法研究、深部找礦裝備研制開發(fā)和深部找礦信息的提取與處理技術(shù)研究上下功夫，自主創(chuàng)新。

    3、地質(zhì)教育與人才培養(yǎng)

地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、勘探工程學(xué)等，從來沒有象今天一樣需要彼此互相幫助、互相依靠。面對當前礦產(chǎn)勘查的大好發(fā)展趨勢，最缺乏、最關(guān)鍵的是專業(yè)技術(shù)人才。在今后一段很長時期內(nèi)，對專業(yè)技術(shù)人才的迫切需求將是全球礦產(chǎn)勘查市場的一個重要特征。因此，地質(zhì)專業(yè)人才的培養(yǎng)應(yīng)成為我國高等教育的一個重要發(fā)展方向和戰(zhàn)略，從而為我國礦產(chǎn)勘查事業(yè)的大發(fā)展提供可靠的人才保證。

    4、政策支持

    地質(zhì)找礦的重大突破需要有大量資金的投入，當前我國地質(zhì)工作有效投入嚴重不足，礦產(chǎn)勘查工作程度不高，科技創(chuàng)新能力薄弱，每年新增探明儲量與開采量的比例嚴重失調(diào)，公益性與商業(yè)性地質(zhì)工作之間缺乏有效銜接，為解決好這些問題，要求政府部門在勘查戰(zhàn)略部署方面，應(yīng)繼續(xù)加大礦產(chǎn)勘查的投入，加強西部礦產(chǎn)資源的勘查力度，充分依靠科技進步提高在中東部“攻深找盲”的勘查水平，進一步挖掘其資源潛力；在勘查的技術(shù)方法領(lǐng)域，應(yīng)積極引導(dǎo)和鼓勵自主研發(fā)儀器設(shè)備，自主開發(fā)信息處理軟件，為勘查工作提供可靠的技術(shù)支撐，提高我國礦產(chǎn)勘查的水平和競爭力。

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