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中国国土资源报:深部找矿离不开自主创新

国土资源十三五规划提出加强深部资源勘查,如何合理科学地开展深部找矿这一课题须引起高度重视。以往在区域勘查程度低的地区长期无法取得找矿进展时,则会选择战略转移,寻求新区突破,但随着勘查程度越来越高,地表矿发现可能性减小,找矿难度越来越大,必须向深部第二空间要资源,寻找隐伏及埋深较大的矿床。江西省地矿局九一二大队在朱溪地区开展深部找矿的过程中,依靠地质研究、物化探技术、钻探工程三大要素,综合研究深部三维空间的找矿信息,最终于20161月探明了景德镇朱溪世界最大钨矿。

强化地质综合研究助力找矿突破

在朱溪外围的找矿过程中,九一二大队紧密结合找矿实践开展地质综合研究,不断更新修正已有的认识,同时进一步指导找矿工作的开展。

立项伊始,技术人员通过全面收集区内地物化遥等几百份资料,进行二次研发。经过综合分析认为,区内的成矿地质条件良好,有利于孕育矿产,而且化探资料显示存在若干处异常,有找矿线索。同时,在矿区内已开发的老矿山内,开采深部多在500米以内,矿体并没有控制到边界,而且矿化蚀变向深部有增强的趋势,水平及垂向上矿化有一定的规律可循。地质科技人员由此认为,朱溪地区及深部的找矿潜力巨大。通过在矿化线索最强的部位大胆布设千米钻孔并成功见矿,技术人员坚定地认为矿体往深部尚有延伸。基于技术人员对找矿信息进行有效地总结以及充分地论证,在布设的1700米深孔中发现了298米的高品位白钨矿。最终,九一二技术团队通过对矿区地质特征及成矿机制的研究,突破了传统矽卡岩型钨矿床类型,发现了独特的朱溪式矽卡岩型矿床。

由此可见,深部找矿的探索性极强,在朱溪深部找矿过程中,技术人员没有盲目套用找矿公式,而是将自主地质研究贯穿于找矿全过程,最终厘清了朱溪式成矿模式和找矿模型。

应用物化探技术洞察深远地层

找地表矿、浅层矿阶段,地质人员通过跑地表就能发现矿化信息,甚至直接发现矿产。但是战场转至地下深部500~2000米时,仅凭地表识别就成为天方夜谭,被地壳阻隔的深部复杂多变,人类的感知无法涉及。这时候,物探、化探技术以及航磁、遥感技术就成为了找矿人员的千里眼、透视眼,让他们能够俯瞰广袤的大地,洞察深远的地层。

朱溪深部找矿中,在区域上发现了一大批物化探异常,物探技术指示了深部存在中酸性岩体或矿化矽卡岩。这两项是形成矽卡岩型白钨矿的关键要素,并由钻探揭露到岩体验证了其准确性,揭示了可能的地质体位置。化探技术则成功圈定了多处找矿利好的区域,其中就包括朱溪地区,并在物化探进一步工作的基础上,预测朱溪地区东北方向仍有较大找矿空间。

正是基于物化探工作,通过综合分析,技术人员才优选出找矿靶区、预测矿体位置、指明找矿方向。但是,由于深部成矿条件的多样性、矿体结构的复杂性以及技术反演的多样性,物化探工作所提取的都是间接信息,存在局限性,必须多学科搭配、互相协同、取长补短,包括物化探技术和地质学,以及高新的航磁与遥感技术,多项技术研究共同为深部找矿打下牢固的地质基础。

借助钻探工艺创新捕获深部矿体

物化探等技术提供的只是一种找矿信息,而矿区科技的创新尤其钻探工艺的迅猛发展,直接助推这次找矿突破的实现。

朱溪矿区地层结构复杂,主要为碳酸盐岩,局部有岩溶发育,施工难度大,要捕获深部矿体,就要靠大密度的深部钻探。朱溪矿区的施工队伍大胆创新,改进工艺技术,总结了慎用重配套钻探设备、增大钻头外径、提高钻探效率、重视孔斜、选用冲洗液等经验,实施钻探超过3万米,打出2000米左右的深孔10多个,创造了江西省固体矿产勘查深部钻探第一的业绩。

目前,我国的钻探工艺与国外相比还有较大差距。我国已有的矿山勘探深度大多不超过500米,因此开采深度一般在500米以浅,而南非金矿勘探深度已超过5000米,开采深度已超过4000米。试想,未来我国钻探技术及矿业开采等配套领域与时俱进、迎头赶上,我国的矿产勘查将迎来深部找矿的更大空间。

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