資源勘查必須走向地球深部
2016年09月24日 22:7 2935次瀏覽 來源: 中國國土資源報 分類: 地質礦業 作者: 呂慶田
隨著近地表礦床的發現率快速下降,向地球深部尋找更多的資源已成為全球礦業發展的趨勢。西方礦業大國和學術組織在本世紀初已經行動起來,從科學研究、技術研發和人才培養等方面采取措施,應對深部資源勘查面臨的挑戰。加拿大成立“加拿大礦業創新委員會”,旨在通過理論和技術創新實現深部找礦突破;通過高素質人才培養、合作研究和文化創新提高礦業界的持續創新能力。澳大利亞政府2012年正式發布了“國家礦產勘查戰略”,同時成立了“深部勘探技術合作研究中心”,主要目的是發展深部勘探技術,通過技術的進步實現礦業的持續發展。
我國礦產資源勘查經歷了幾十年發展,目前也在向深部拓展,以長江中下游成礦帶為例,近年發現的10多個大型礦床中絕大多數位于500米以下。用“深度”換資源,資源勘查必須走向深部,已經成為我國礦產勘查面臨的重大問題。
深部找礦有賴于成礦理論創新和深部探測技術
如何開展深部找礦?無外乎兩個方面,一是創新成礦理論,二是發展深部探測技術。
深部過程誘發成礦系統的形成,并對成礦系統進行控制和改造。巖漿活動、深大斷裂和剪切帶網絡構成成礦系統的載體,控制成礦作用的發生和發展,地殼淺層(10公里)合適的構造部位構成了成礦的空間。提高對成礦全過程的認知,是開展深部找礦的前提。要通過對成礦帶、礦集區和大型礦田多尺度的探測,加上區域地球化學、礦物學等的綜合填圖和研究,強化對成礦系統形成、演化和時空分布的認知。
探測技術是實現深部成礦認知的關鍵。最近10多年,兩個領域的探測技術發展引人注目。
一個領域是以航空重力梯度、大深度航空電磁技術為代表的航空綜合地球物理探測技術,對全球深部礦產勘查帶來了“革命”性的變化。航空重力及梯度、航空磁場測量及梯度測量、直升機吊艙式和固定翼時間域航空電磁探測技術和航空伽馬能譜測量技術等已成為現代資源勘查的主導技術,正在改變以地面為主的傳統資源勘查模式,向以航空地球物理勘探為主的現代資源勘探模式轉變。不僅實現了探測深度上的突破,還實現了對“難進入”地區礦產勘查的覆蓋。
另一個領域是以三維分布式電磁探測技術和金屬礦地震技術為代表的大深度礦產勘查技術,成為深部(2000米)礦床直接探測的主要技術,其廣泛應用極大提高了探測效率。在數據處理和解釋技術方面,全三維重磁電反演解釋、巖性填圖和綜合建模技術等極大提高了深部資源探測的準確性,已經實現了2000米甚至更大深度的探測能力。
吹響“向地球深部進軍”號令
與國外相比,我國在深部成礦理論和探測技術方面還有較大差距,必須“立足國內、保障資源安全”,加強以下幾方面的研究:
加強巨型成礦區帶成礦背景的探測研究。目標是探測地殼或巖石圈尺度的結構等,闡明成礦系統三維結構、形成與演化機制。將深部結構探測、地殼演化動力學過程與成礦系統結合進行研究,從宏觀尺度認識大型礦集區和巨型礦床形成的深部控制因素,這是我國大陸成礦研究的新領域。
深化成礦環境探測與蝕變礦物填圖研究。目標是礦集區尺度(5公里~10公里)的精細結構探測研究,尤其是斷裂、地層、巖漿巖的空間分布及相互關系,這是控制內生礦床形成的直接因素。同時,研究成礦系統“末端”的構造控制和物理化學條件,這是理解成礦過程和深部礦體“定位”的重要技術手段。
發展大深度探測技術,追蹤礦體深部延伸。加快發展航空重力梯度測量技術、直升機吊艙式和固定翼航空電磁探測技術、金屬礦地震技術、三維電磁探測技術、重磁三維巖性填圖等新技術及信息綜合集成和靶區預測方法,盡快用于深部資源評價和找礦實踐中。
習近平總書記在今年5月30日召開的全國科技創新大會上指出:“從理論上講,地球內部可利用的成礦空間分布在從地表到地下1萬米,目前世界先進水平勘探開采深度已達2500米~4000米,而我國大多小于500米,向地球深部進軍是我們必須解決的戰略科技問題。”這意味著我國資源勘探“向地球深部進軍”的號令已經吹響。廣大地質工作者必須抓住機遇,為我國的資源安全作出地質學家應有的貢獻。
(作者單位:中國地質科學院地球深部探測中心)
責任編輯:陳鑫
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