浅谈铜矿深部找矿的地质认识

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摘要：本文首先介绍了某铜矿的地质概貌和铜矿控矿因素，然后分析了铜矿深部找矿的具体工作，最后探讨了铜矿深部找矿的对策。

关键词：铜矿；深部找矿；方法；对策

中图分类号：P578文献标识码： A

随着国民经济建设的快速持续发展和人民生活水平的提高，我国一些主要大宗矿产资源供不应求、短缺的矛盾日益突出。现有主要金属矿产的大中型矿山中，有近一半处于危机矿山状态。同时，近几十年来，随着矿业的迅猛发展，易采矿、地表矿、浅部矿等基本开发利用殆尽，因而急需发现接替资源，以缓解资源供应紧缺的状况，促进矿业可持续发展。探索新的矿产资源，无非宇宙、地下深部、海洋3大空间，相比较而言，向地下深部找矿是比较现实和可行的。因此，向地下深部找矿，必将成为我国矿产勘查的主攻方向之一。

开展深部矿的地质研究和勘查工作，具有重要的经济、理论与实践意义。富矿、特富矿显著减少，采矿愈来愈深，难度愈来愈大，成本愈来愈高；贫矿回收率较低：与此同时，国家对铜矿产品的需求并未因此而减少，反而又增加的趋势，铜连续多年是我国的紧缺矿种，年进口量高达50万吨，再加上环保成本也在增加，因此，加强铜矿区就矿找矿，向深部找矿，十分必要，也十分紧迫，刻不容缓。

1 铜矿地质概貌

铜矿位于中国西南部某断裂带，矿区由四个小断层区域组成，矿产丰富，矿床总面积达到148余平方公里。一个矿床的形成往往是多种控矿因素共同作用的结果，断裂构造刚起着决定性因素。该矿区内断裂构造十分发育，北东、南东断裂面，主要呈现为逆断层，倾向分别为南东和南，倾角均为中等，逆断层与复式褶皱坐标轴向基本一致。

矿区内燕岩浆岩发育，主要有碳酸盐岩、辉石闪长岩、闪长岩、似斑状花岗岩、花岗岩、长石石英等。岩体出露范围较广。据所查资料记载，主要岩体的含铜质量分数为(32x10-6)-(38x10-6)，是较好的含矿母岩，与本区的矽卡岩型的铜、硫、铁等矿床的出产有着直接的联系。该中等规模铜矿床，根据勘查时间的早晚，地质特点、矿化特征等因素，分为四个矿段。矿体的赋存较为集中，产状多倾向南，倾角变化较大，呈现出多种不同形态。

2铜矿控矿因素

主要矿体的地层空间构造由晚泥盆系五通组及二叠系祥播阶构成。由于五通组砂岩的物理特征表现为，质地坚硬，结构紧密，无法进行矿液交代，没有渗透运移的动力。而金属铜矿床的形成却是于热液活动紧密相关。五通组上部的碳酸盐岩地层中不同的组成部分之间有机质的分布是不均匀的，其中缝合线缝隙物和泥质条带具有较高的活跃性，与矿液形成化学反应，最终交代成矿。以此，形成了铜矿的最主要控矿因素。

由于铜矿岩体能产生大量的成矿物质，促使形成了矿床的产生，其自有的热量在成矿过程起到关键的作用。据资料内容分析显示，该铜矿岩体的矿物组合由近及远分别为磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿等构成。含铜质量分数一般达到32x10-6，属于质量较好的成矿岩体，从而形成了岩体对成矿的控制作用。

笔者在参看了前期地质科考资料时发现，该矿原勘探人员已对控矿因素进行分析，并根据前地质工作者对铜矿所进行的同位素地球化学研究数据，可以认定属于层控矽卡岩型铜矿床。

3铜矿深部找矿的具体工作

根据物探先行的行业惯例，我们运用了多部国际最高端的测量仪器，并结合先进的测量方法，对目标勘探区域进行了多方位，多角度的测量，取得的进展有:l)在对矿体大体埋深进行了解后，采用了中梯激电扫面方法进行测量。数据表明，在扫面区西北向发现展布的极化率异常带，方向与构造带的十分相近。以此，我们了解到该矿区西北方向矿化蚀变带的范围，为找矿提供了大致方位；2)根据磁异常化极平面图，圈定了五个碳酸盐和花岗岩磁异常接触带，依据所体现的磁异常特征推断，其中四个异常接触带与岩体对应较好；3)为进一步细致了解矿区地层的空间展布，我们又通过CSAMT扫面测量法，对矿区的电阻率的异常情况进行测试，进而低阻异常情况推测出隐伏岩体的区域，进而确认成矿区域的工作向成功又迈进了一步。

物探钻探:在对物探成果中的含水层、采空区、陷落柱、断层等异常区域与地质条件进行解译，具体确定了首次矿集区深度钻探验证钻孔的五个区域线进行钻孔。五个钻探验证孔见矿效果良好，各个预测钻孔均见铜矿体，见矿总视厚度达80.llM，平均视厚度为14.78M，平均品位1.49%。进入到最后的钻探验证阶段，通过专家组验收，施工钻孔共计35个，终孔深度达到770m，发现铜矿体和铜铁矿体的存在。预计勘查新增铜金属量19万吨，铁矿石量720万吨。至此，具有几十年历史的该铜金属矿资源，又得到了有效运用，进一步缓解了国家铜资源紧张的局势，随着矿山的重复利用，矿山人的生存问题也得到了解决，也为国家节省了必要的开支。

4 铜矿深部找矿的对策

4.1切实提高成矿理论的预测能力

成矿理论的预测能力不高是制约深部找矿的核心难题。要切实提高成矿理论的预测能力，必须针对当前科学界和工业界在创造和应用成矿理论时的种种弊病采取切实可行的措施，有效的措施应包括如下5个方面：①不受已有矿床经验的约束，从成矿动力学角度分析成矿的可能性，构建成矿理论模式，基于动力学的成矿理论模式更能揭示成矿的本质，对成矿动力学模型的计算模拟不仅可以检验模式的可靠性，计算所得的流场、运动场、温度场和化学场等结果，还可以定量地约束预测结论。②构建成矿模式和地质构造演化理论模式都不应放大单因素的作用，应重视系统的非线性效应。③不能单纯地将预测结论基于经验模式的定性类比推理，应重视计算，定性类比推理有较大的随意性，即类比条件对结论的约束不严格。利用地理信息系统(GIS)平台，通过数据驱动和知识驱动计算方法在三维空间内定量确定成矿的最有利部位，能从推理机制上提高成矿预测的合理性和严格性，从而提高成矿预测成功的概率。④准确详细的野外调查、钻孔编录和地质填图是创造出有实用成矿理论的基础，单纯依靠“高新技术”的高成本测试数据或依靠新名词和流行概念的炒作只会产生华而不实的“玄论”和“空论”，而非实用的理论。⑤去掉多余的假设，使理论的内核尽量简单化，真正的科学理论是简单的，不需要过多的假设条件，如果需要附加很多假设才能解释已发现的事实，那就是伪科学，如托勒密的“地心学说”。

4.2发展信息探测技术的同时重视信息应用技术的创新

要克服当前地球信息探测技术在探测深部地质方面的不足，理论上可行的途径是发展地球信息探测技术，特别是地球物理信息探测技术。地球信息探测技术的发展应该包括2个方面：①从原理上创新，发展新的探测技术，包括改进和完善已有的技术；②从应用方法上创新，使根据已有技术探获的结果能得到更加可靠的解释和应用。长期以来，在矿产勘查界有比较强的迷信“高新技术”的倾向，希望能发明“万灵药式”的技术“一劳永逸”地解决找矿勘查的所有难题。事实上，要创造一种实用的探测新技术并不容易，创造“万灵药式”的技术更不可能。所以从科学技术和矿产勘查的现状分析，要推动深部找矿的进展，更应该重视应用方法的创新，因为：①从地球物理技术的发展历史来看，新技术的创造要比应用方法的创新难得多，而且新技术不可能马上带来找矿发现，相反，应用方法的创新却能马上带来新的找矿发现；②地表遥测的深部信息与深部矿体之间的关系往往是非线性的，同样的信息，不同的应用方法会得到截然不同的结果，好的应用会带来找矿发现，应用得不当就会断送本应取得的发现。

4.3充分利用好每一个深部钻孔

深部钻孔不仅是证实深部矿体必不可少的手段，也是探查深部地质情况的最佳工具。由于钻探是深部找矿中最主要的成本因素，为实现以尽可能低的成本查明深部矿产资源的目标，能采取的技术措施包括2个方面：①发展钻探技术，提高钻进的速度，降低钻探的成本；②充分利用好每一个钻孔，尽可能从单个钻孔中获取更多的信息，减少施工钻孔的总量。受材料技术、制造工艺和控制技术的制约，钻探技术本身的发展难以在短时间内取得重大进展。而从目前的勘查现状来分析，充分利用好每一个钻孔在中国还有相当大的潜力，主要表现在2个方面：①分枝定向钻探，可以减少钻探工作量。②利用深部钻孔进行物化探测量，可以大大提高深部探测信息的精度，增加矿体预测的准确度，减少后续的无效钻探。

5结语

本文以深部探测技术与实验研究专项这背景，理论结合实践，成功的实现了一个老矿区的残矿回采工作，在节省了能源与资金的情况下，为我国的铜矿开采工作做出了较大的贡献。陈旧的找矿理论和技术手段已经不能满足现金找矿工作的需要，在部分老矿区，深度探测开采工作仍有很多需要我们来做。

参考文献：

[1]叶天竺金属矿床深部找矿中的地质研究[J].中国地质，2007，34(5)

[2]刘亮明，.深部找矿:地质理论、勘查技术、投资决策的难题及对策[J].地质通报，2009

[3]翟裕生，邓军，王建平，等.深部找矿研究问题[J].矿床地质，2004，23(2)