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关于地质找矿的若干思考

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【摘要】我国虽然矿产资源总量高,但是人均占有量不高,而且矿产资源又属于不可再生资源,同时经济社会的发展对矿产资源具有强烈的需求,这就对地质找矿工作提出了更高的要求。鉴于此,在分析我国矿产资源的特点、现状及展望人类未来找矿前景的基础上,就如何提高地质找矿效率和质量进行思考,提出相应的建议。

【关键词】地质找矿;特点;现状;前景;思考

1、我国矿产资源的特点

总体而言,我国矿产资源具有以下特点:总体蕴藏量丰富、矿产品种比较齐全,但人均占有量不足,难以满足我国经济社会快速发展的需求;大多数的矿产资源属于短缺资源或者现有的探明储量不足;矿产资源中的大多数质量不高,不具有很强的国际竞争能力;大多数属于贫矿,富矿和易选矿不足;大多属于共(伴)生矿,成分复杂姿致使开发利用难度加大;多数属于中、小型矿和或坑采矿,很少有大型或超大型矿和露采矿,难以形成矿产开发的规模效益;矿产资源在地理分布方面呈现不平衡性,具有明显的地区差异。

2、我国矿产资源的地区分布状况分析

有关资料统计显示,世界上工业制成品的原料来自于矿产资源的达到70%,能源出自于矿产资源的达到90%。在我国,工业制成品原料和能源出自矿产资源的分别达到80%和95%,从事矿业生产的人近2000万,每年有70多亿吨的矿石被开采出来。因此不难看出,在我国的经济建设中,勘查开发矿产资源发挥着无可替代的重要作用。

在世界上,我国拥有比较丰富的矿产资源,而且具备配套、齐全的矿种。通过对矿产资源的几十年来的勘察,截至目前,已经发现的矿产多达163种,其中有149种矿产已经探明了储量,主要包括:7种能源矿产,54种金属矿产,86种非金属矿产,以及地下水和矿泉水。目前20多万处矿产和矿点已经被发现,其中近20000万处已经进行了详细的勘察。下面,以我国几种典型的矿产资源加以说明。

2.1我国的锰矿资源

我国拥有比较丰富的锰矿资源,其中分布在桂、湘、黔3个省区的约为2/3,其余的主要分布在辽、四、滇等省,目前具有30亿吨的预测资源量。在探明的总储量中90%以上属于贫矿,56%属于难选的碳酸锰矿。

2.2我国的铬矿资源。地质条件较差,成矿资源不足,是我国铬矿资源的总体现状,而且主要集中分布于边远地区,如和新疆等地区,预测有1000万吨的铬铁矿资源储量。因为不发达的交通条件,开发极为困难,长期需要依赖国外的铬矿资源。

2.3我国的钒、钛矿资源。我国拥有丰富的钒、钛矿产资源,但是主要伴生在四川攀枝花铁矿中。其中钛矿储量居世界第一位,钒矿储量处于世界第二的位置,完全可以满足国家经济建设的需要。

2.4我国的有色金属资源。我国具有丰富的有色金属资源,而且矿种比较齐全,其中居于世界前列的有钨、锡、钼、锑、汞的矿产。铝、铅锌、镍也有比较大的开发潜力,可以使近年的生产需求得到满足。但是可供开发和利用的铜矿储量不足。

2.5我国的非金属矿产资源。截至1990年底,世界已发现非金属矿产200余种,其中有86种在我国已经探明储量,拥有6700处产地。按工业用途分包括:16个矿种、1100处产地的冶金辅助原料,18个矿种、2100处产地的化工用原料和52个矿种、3500处产地的建筑用及其他用途原料。其中最为著名的有苏、滇、黔等地的磷矿;鲁、辽等地的金刚石矿,以及部分省区的云母矿、硅藻土矿、粘土矿、菱镁矿等。可以说,我国已经探明储量的非金属矿产在国际上具有极其重要的地位。其中,在非金属矿产保有储量中,相比于世界储量基础,我国主要的可利用储量位居世界前三位的有重晶石、硫矿、萤石、菱镁矿、芒硝、磷矿、石膏、石棉、石墨和膨润土等。我国虽然大部分非金属矿产具有丰富的储量,而且拥有比较好的资源远景,在国家当前和较长时期的生产建设过程中,完全可以满足需要,但是金刚石、高档宝玉石、天然碱、钾盐等的储量不足,难以满足国内的需要求。

3、我国矿产资源的空间分布状况分析

3.1在空间分布上,在全国各省、自治区、直辖市都分布着一定的矿床和矿点,这是我国矿产资源的一个较为显著的特点。目前已知在全国各地分布着20多万个矿床和矿点,但是并非都是富矿,只是在某些局部地区集中分布具有一定探明储量矿产资源。例如煤矿资源,除了上海市以外,在其他省、自治区、直辖市均有发现一定的分布,而又主要集中在12个省、自治区、直辖市,占总探明储量的92%,而其中的64%有主要集中分布于晋、蒙、陕三个省区;对于铁矿的探明储量,全国28个省、自治区、直辖市中都数量不等的分布着,其中的10个省区集中了总储量的80%,而一半的总储量分布于辽、冀、川三省;在全国29个省、自治区、直辖市都分布有铜矿,而赣、藏、甘、晋、黑、皖几省区集中了75%的探明储量;磷矿的分布也大致相同,全国已知有探明储量的包括26个省、自治区、直辖市,而在滇、黔、川、鄂、湘五个省区集中了总储量的77%。

3.2不同地区相对集中不同的矿产。其中:华北、东北和西南主要分布着铁矿;虽然铜矿具有较广的分布面,但也主要集中分布于长江中下游地区;北方和西南地区主要分布着煤矿,而华东与中南地区则相对分布较少;西南和中南地区主要分布着磷矿,其他地区则很少;南岭地区主要分布钨、锑、锡等优势资源。

3.3由于一定的成矿地质构造条件控制矿产的形成,所以不同类型的矿产形成于不同构造的单元里。例如在我国较大的沉积盆地,即塔里木、鄂尔多斯、松辽、四川等地,主要分布着油气资源、煤炭、膏盐类矿产,而在山系之中或山系边缘地带主要分布着金属特别是大的有色金属矿床。

从总体上来说,我国属于名副其实的资源大国,但是因为庞大的人口基数,矿产资源的人均拥有量则很少。据有关部本计算,在已矿产探明储量的45种矿产的基础上,以1990年人口数计算,我国矿产资源的人均拥有量仅仅达到世界矿产资源人均拥有量的27%。这一数据只相当于美国的1/10和前苏联的1/7。由此不能看出,从矿产资源满足人口的需求角度来讲,我国又是资源不丰富、且严重不足的国家。

4、未来找矿的区域前景分析

从科学角度讲,人类找矿的区域还是很广阔的。权且不说不可估量宇宙空间的找矿前景,仅就人类赖以生存的地球而言,也还存在着十分广阔找矿区域。由于受限于科学技术的发展,找矿者们还没有深入探索占地球70%的海洋和荒漠,这两个区域在未来还有极为乐观发现矿产的前景。另外更为关键的是,还有一部分人还没有对另一个与找矿前景有关的重大问题给予充分的认识,这个问题就是位于地球深部中的多样性矿产的及其丰富程度。可以说,人类已经有了千百年的找矿勘查历史了,但这也仅仅是对地球的局部“皮肤”进行了探索。地质学家们普遍认为有丰富的矿藏蕴藏在地球深处,但是却极少有人可以拿出具有说服力的证据从而坚定矿人员的信心。

基于地质基础知识的视角来看,虽然当前很多内生的金属矿产实在地表发现的,但是从矿产资源的形成过程来看,它们实际上都曾经在地下埋藏着,他们之所以在地表裸漏出来,是地质构造活动或剥蚀作用的结果。一如海洋中的鱼类,地下的矿藏生成于浅部的低温低压条件下,有些则生成于地球的深部。而内生矿产的生成环境恰恰位于地球表面以下,经过分析成矿元素、成矿组合的多样性,成矿条件的复杂性,可以推知地下必然会有我们尚未深入探索的众多的矿产富集区,而且那里极可能蕴藏着丰富的矿产资源。因此,相对于当前的地表而言,金属矿藏在地球深部的分布密度将是非常大的。

只要我们真正掌握了成矿规律,有足够有效的勘查技术方法和经费,我们在地球深部不但可以找到深成矿藏,甚至于还可以找到被沉降到深部的浅成变质矿床。

目前,我们可勘查开采的位于地下5000米深度的只有少数矿区,大部分还是1000米以内的矿床探采深度。而如果能够探采出来位于5000米以下的矿产资源,完全可以满足人类千年以上矿产资源需求。但是问题的关键是,我们必须要掌握有效的勘查技术方法,从而能够对深层地下矿体的存在进行准确预测,并要依据人类社会经济发展对金属的需求,投入足够的勘查资金。

此外,我们还可以进行这样的设想:对于已有的地质和化探资料可以借助高新技术进行处理;对于深埋藏矿体,可以利用元素组合的空间模型进行预测和发现;为了发现更多的有用矿产资源,可以通过提高岩矿分析测试的技术质量得以实现;为了使矿产资源总量得以扩大利用,可以通过促进矿产资源利用技术水平的提高来实现。上述内容都是矿业界解决资源量不足问题的有效手段。基于此,在各个方面需要我们进行不懈的努力探索,在找矿用矿的过程中坚持新的思维和方法,我们有理由相信,人类发现新的矿产资源的必将是无穷的,人类找矿的前途也是无限光明的。

5、对于提高招矿质量和效率的思考和建议

目前,我国矿产资源的储量不足,部分老矿区经过长期开采,其储量已消耗殆尽,新矿山还存在“等米下锅”的问题,这些无不显示出比较薄弱的矿山地质工作亟待加强。事实上,作为一项极为复杂的工作,地质找矿需要进行严密的理论和实践验证,而且具有很大的风险性。所以,应切实加强调查研究区域地质和成矿规律,高度重视基础学科的理论研究。在地质勘探和矿物材料应用上要实现新的突破,必须要有新的理论和技术作为支撑,同时成矿理论和找矿实践的突破,常常会发现新的矿床,而且应用新技术和方法,可以使一座矿转化为多个矿,可以使小矿发展成大矿,也可能使废石变为矿石。

5.1注重找矿勘查实践与区域成矿理论研究

在地质找矿工作中,区域成矿找矿理论发挥着重要的作用,它在选区勘查指导和找矿思路开拓方面具有不可或缺的作用,某些时候可以对矿产的勘查给予直接的指导,比如某些沉积矿产即煤、石油、铝土矿、石灰岩等。只要具备一定的沉积环境,相关的沉积矿产就可能被找到,因为相对于岩浆和变质作用而言,沉积作用还是相对简单一些的,因为它在实验室里就可以被成功的模拟。现有的区域成矿理论和找矿理论,相比于种类繁多的内生金属矿产来说,在找矿勘查方面有些力不从心,其中占据着主导地位的仍然是找矿实践。

高级地矿专家因为他们掌握了较多的资信,因此能够指出地表成矿层、带的展布,可以准确地提出找矿的方向和类比不同的矿床模式,然而他们对于矿床的具置却仍然难以预告,对于某地肯定存在一个特定矿种的矿床更是难以预测。因此,矿产预测者往往说某地区“具有一定的找矿前景”、“有望发现”等行话术语。

对于地球历史、认知和地球的演化,人类的研究精细度还不够,因此对于金属矿产成矿的“准确”规律,目前人们还远远没有认识到。在找矿的实践中,大多数经验证明,在地质“形似”的背景下,有些地区蕴藏着矿产甚至是丰富的矿产,而与其相邻的地区虽然地质背景相同,但是可能没有任何矿产的蕴藏或仅仅是贫矿,基本不存在完全相同的矿床。

运用控矿、断矿构造的展布运动规律,认真地实际观察矿床的局部地段,就可以对矿体的去向进行有效的预测,从而对找矿勘查工作给予充分的指导。然而,这并不属于真正的“理论”指导,而应该是基本的找矿技能而被勘查技术人员所掌握。

对于有利的成矿条件能够有明确的认识,注重积累找矿方法,使之不断丰富,持续地探索、观察、类比、设想、预测,这是成功勘查金属矿的关键所在。因此可以这么说,对于在野外从事矿产勘查工作的人而言,在多数的情况下,坚持进行找矿的实践远远比进行区域成矿理论的空谈要重要得多。当然,找矿者要发现和优化找矿靶区,其前提是必须要具备丰富的成矿理论知识,并且对于区域地质背景要有准确的掌握,也就是说,对于地质找矿勘查者而言,实践和理论二者都不可或缺。

5.2要以“探索进取”精神促进找矿的新进展

近年来,在具有相对较高的地质工作程度的地区,大多数具有价值的、新圈定的矿产地,是通过研究前人的找矿地质资料,以及复查已知的矿化点而得到的,或者也可以说是科技进步推动使然。实践证明,最大限度地开发利用已有的地质找矿资料,并且重新认识已知的矿点,是推动找矿工作取得新成绩的重要途径。

5.3在地质找矿工作中要切实加强矿床研究

20世纪90年代,地质工作处于低潮期,其中一个突出表现就是野外地质工作严重脱离了矿床研究,野外地质工作严重忽略了对矿床地质的务实研究。为了满足基本的生存条件,一线的野外地质找矿人员往往为了完成各类地质勘查任务而疲于奔命,对于新理论、新技术很有机会和时间进行系统的学习和研究,也就难以总结出矿化的信息和成矿的规律。又因为项目缺乏应有的延续性,后来者没有很好地继承和发展前辈一线地质人员所取得的观察研究数据和找矿经验。目前很少举办全国性的、有良好效果的找矿经验交流活动。虽然我国有很多拥有一批人才和先进设备的科研机构,但是因为经费不足等问题,致使科研人员难以长期在野外进行深入的调查研究。也就是说,我们应该积极营造成矿地质研究的宏观环境,特别是对于矿床地质的研究,国家应该在安排基础地质工作投资的基础上,对矿床地质的研究予以经费倾斜,力争使矿床地质研究工作恢复到20世纪90年代以前的状态,从而推动地质找矿工作效率和质量的持续提高。