訪國土資源部找礦突破戰略行動專家委員會副主任、技術專家組組長葉天竺
發表時間 :2016-06-01 來源:中國礦業報
地質找礦是不是有“跡”可循?答案是肯定的。
在5月28日安徽合肥廬江舉行的2016中國探礦者年會上,中國地質調查局原局長葉天竺專門就如何進行找礦預測舉辦了一次講座,從找礦預測的概述、成礦地質體理論方法體係、成礦作用基礎理論與找礦標誌、主要礦床類型找礦預測地質模型等四個方麵進行了闡述。
其實,在此之前,由他等13名作者、耗時8年、集13種礦床類型129個典型礦床編著完成的巨著——《勘查區找礦預測理論與方法》(總論)已經出版。這本被業內人士稱為勘查區找礦預測理論與方法的集大成之作,得到了陳毓川、湯中立、裴榮富、翟裕生、翟明國等多名院士專家的高度評價。
他們認為,這將是勘查區找礦的一本實用性“工具書”,豐富了我國找礦預測理論,提高了預測成功率,使礦產預測更具科學性。(詳情關注中國礦業報2015年12月22日刊發的《勘查區找礦預測有了工具書》一文)
找礦預測依據什麽“跡”而循?找礦預測確定性標誌又是什麽?找礦預測體係產生的背景是什麽樣的?在2016中國探礦者年會期間,記者采訪了國土資源部找礦突破戰略行動專家委員會副主任、技術專家組組長葉天竺研究員。
記者:在上世紀,我國特色的勘查理論方法體係已經初步形成,當時成果也非常突出。您提到“礦產勘查學科逐步派生成礦預測學”,這個概念是在什麽樣的背景下建立起來的?
葉天竺:眾所周知,我國先後出現了三次地勘工作的高潮期,上世紀出現了兩次。
第一次是上世紀50年代,當時新中國剛剛成立,百廢待興,出現了國民經濟建設的第一個高潮,因此也形成了我國地勘工作發展的第一個高潮期。
第二次是文化大革命後,經過十年動亂,在黨中央以經濟建設為中心的方針指引下,各行各業由恢複到發展,我國地勘工作出現了第二個高潮期。當時,以找礦為中心的口號統帥了整個地勘工作。隨著礦產勘查工作的發展,礦產勘查學科得到了快速發展,由開始借鑒前蘇聯的理論方法體係,到逐步形成我國自身的理論和方法體係。
改革開放後,我們吸收了西方礦產勘查學的大量內容,我國自己創建的礦產勘查學科從基礎理論、方法體係等方麵進一步成熟,經過近50年的發展,基本形成了一套學科理論和實際工作體係。
然而,隨著地表淺部容易發現的礦產資源越來越少,找礦的難度不斷加大。尤其是本世紀以來,隨著我國經濟建設的高速增長,對地下資源的需求越來越大,地勘行業出現了新的情況。一是上世紀五六十年代找到的礦產資源,經過數十年的開發,大部分礦山已查明的資源瀕臨枯竭,需要尋找接替資源。二是上世紀全國範圍內大規模開展地勘工作的區塊和項目,當年發現規模型礦床的僅占5%左右,大多數僅僅是發現了工業意義不大的零星礦體。
這兩種情況都意味著原來成熟度很高的勘查理論方法體係在很多情況下已經不適應了。
自2004年以來,我們承擔了全國“危機礦山接替資源勘查”專項任務,組織開展全國資源枯竭礦山深邊部接替資源找礦工作。在開展這項工作之初,我們就對全國2200多個大中型礦山進行了資源潛力調查。經過評估認為,其中有580多個礦山深邊部可能還有可觀的資源。於是我們開始探索麵對礦山深部以及經過工作淺部隻發現工業意義不大的零星礦化的深部找礦問題,通過2004年~2014年十年的實踐探索、總結、驗證,創建了一套新的找礦預測理論方法體係。
記者:創建這一新的方法體係,經曆了怎樣的過程?
葉天竺:通過2004年~2006年三年危機礦山找礦勘查的實踐,我們發現,很多礦床淺部向深部出現了顯著的變化,有的礦床深部資源遠遠大於淺部發現的資源,有的在邊部發現了規模巨大的資源。這些新的發現,突破了很多礦床學家原來總結的規律性認識,有的礦區甚至顛覆了上世紀某些成礦理論的認識。
麵對這些新發現,我們開始組織進行深入的研究工作,並著手探索這一新的深部礦產勘查方法體係。
通過初步總結,我們於2006年開始形成勘查區找礦預測新的理論和方法的框架性認識,並指導2006年以後的找礦實踐。隨著230個礦山的深部找礦實踐,我們邊總結邊驗證,到2009年,全新的理論方法體係已經初步成型。
不過當時我們認為,新的找礦預測學科的產生需要做進一步的精細研究。自2009年到2012年,我們組織了國內知名院校、科研機構的20多名知名礦床學家,對常見的13種礦床類型、129個典型礦床開展了更加深入細致的專題研究。我們又組織開展了新發現礦床的大量調研工作,基本對本世紀以來新發現的大中型礦床都進行了調研。
同時不得不提的是,隨著中國地質調查局老礦山找礦項目的實施,我們又對168個老礦山找礦實踐進行驗證,這可以說是對已經形成的理論方法體係做了進一步的補充和完善。這一輪實踐,更加驗證了新的找礦預測理論和方法體係的科學性和有效性。
在此期間,我們又組織了80多場培訓講座,進行大規模的交流和推廣,進一步通過全國性的檢驗,直至將該體係修正完善。
可以說,勘查區找礦預測理論與方法體係的創建是廣大地質工作者、礦山企業實踐的產物,也是廣大礦床學家、研究人員科研成果的結晶,是集體的創造。找礦預測學科是需要驗證的學科,其思想方法、宏觀觀察、微觀研究、工作方法等均要求符合基本理論和實踐驗證。
記者:應該說,這一理論體係的創建和總結,也是在充分研究前人成果的基礎上,吸取國內外相關領域的最新研究成果和國內最新勘查發現的集大成。請問這一體係的特色體現在哪些方麵呢?
葉天竺:這一體係的特色主要體現在5個方麵。首先,我們根據國外岩石、礦物模擬實驗數據,以及成礦作用基礎理論、野外地質事實邏輯一致性原則,歸納總結了找礦預測的理論基礎,解決了找礦預測的科學基礎問題。我們在成礦作用機製、元素遷移和成礦地球化學等10個重大理論問題方麵,結合我國大量的礦床地質事實進行了總結,在成礦作用機製、離子電位理論應用、成礦物質沉澱機製、成礦元素分帶理論依據等方麵提出了理論認識。
其次,我們根據地質作用和成礦作用關係的研究,提出了成礦地質體的概念,解決了找礦預測理論中未知礦體與已知地質體的關係問題,奠定了找礦預測的工作基礎。本次研究提出了時、空、物、能綜合因素的思想路線,我們把為成礦作用提供能量的地質作用的實物載體命名為成礦地質體。因此,勘查區找礦預測理論與方法體係也可以稱為“找礦預測成礦地質體理論和方法體係”。
第三,我們把成礦構造和成礦作用結合起來,研究了成礦物質賦存的空間位置,這為找礦預測解決了預測礦體空間位置的途徑問題。本次研究把成礦作用形成的成礦物質沉澱的空間位置命名為成礦結構麵,突破了傳統礦田構造和成礦構造的概念、內涵和研究方法。我們結合成礦物質聚集的驅動力和成礦物質沉澱方式,對成礦構造從成礦作用的角度進行了新的分類、特征描述,並總結了新的研究方法。
第四,我們通過對應用岩石、礦物模擬實驗數據和成礦作用基礎理論、礦床地質事實大數據三者邏輯一致性的研究,在大量成礦作用標誌中,篩選出了找礦預測的確定性標誌,這為預測深部礦體解決了直接標誌問題,也提高了預測的準確性。我們總結了成礦作用礦化樣式、結構構造、蝕變帶等宏觀標誌以及礦物、微量元素、同位素成分等特征標誌,而且還突出了這些標誌形成的理論依據。找礦的標誌很多,我們專門總結理論上有依據、實驗室可實現、野外大量地質事實可驗證的確定性標誌。
第五,我們總結歸納了我國常見的22類礦床的找礦預測地質模型,這為我國找礦預測提供了有理論基礎的、有大量地質事實支撐的參照係統。過去,我國在找礦過程中主要以國外的礦床模型作為參照係,有的專家也總結了一些我國自己的礦產模型。但是通過岩石礦物實驗室數據、成礦作用基礎理論、礦床地質事實大數據邏輯一致性,驗證而構建的以成礦地質體、成礦構造和成礦結構麵、成礦作用特征標誌為主要內容的地質空間模型,尚屬首次。也可以說,通過找礦實踐驗證而獲得巨大成功的尚屬首次。
記者:現在依據找礦預測新理論,由您牽頭編著的《勘查區找礦預測理論與方法》(總論)一書受到廣大礦產勘查工作者的歡迎,聽說各論也即將出版發行。請您介紹一下這本著作。
葉天竺:這本書總體上屬工作方法類專著,包括總論和各論兩部分。各論在8月份就將與大家見麵。
總論部分包括找礦預測理論、主要成礦與礦化劑元素地球化學特征、勘查區找礦預測地質模型概述、主要礦床類型的找礦預測地質模型、勘查區找礦預測基本方法及區域礦產預測方法。
本專著的編寫是《全國危機礦山接替資源找礦規劃綱要(2004-2010年)》中規定的“開展礦山資源潛力調查、實施危機礦山接替資源找礦勘查、總結大比例尺找礦預測理論與方法”3項任務之一。自2009年提出專著編寫總提綱到2014年完成定稿,曆時5年時間,經曆了以下3個工作階段:2006年~2009年,初步形成完整的學術思路,並且在此基礎上形成了編寫提綱;2009年~2012年,組織國內20多位知名礦床學家,按照本專著的學術思路,對常見的13種礦床類型,選擇129個典型礦床開展了專題研究和調研工作;2013年~2014年,按照分工正式開展《勘查區找礦預測理論和方法》總論和各論的文字編寫工作。
專著研究成果得到全國危機礦山接替資源找礦專項經費、地質礦產調查評價專項項目及國土資源部公益性行業科研專項的聯合資助。
目前該書的理論體係已運用於我國眾多危機礦山和老礦山的勘查工作,取得了顯著成效,尤其為那些“隻見星星不見月亮”、久攻不破的勘查區找礦提供了解脫困境的途徑和方法。其中,在膠東金礦、紅透山銅礦、大廠鉛鋅礦、大寶山銅鉬多金屬礦、石祿鐵礦等多個礦山的找礦突破中起到了直接作用,做出了重大貢獻。
矽鈣岩性界麵成礦理論,更是在湖南康家灣鉛鋅礦、江蘇棲霞山鉛鋅礦、西藏甲瑪銅鉛鋅多金屬礦、浙江銀山銀礦、黑龍江弓棚子銅多金屬礦、安徽桃衝鐵礦、浙江漓渚鐵礦、福建洛陽鐵礦、山西銅廠峪銅礦等找礦項目中,得了普遍推廣。
有數據統計,用該理論方法有效指導的398個項目中,新增資源儲量達到大型的有62個,中型的達117個。本書可供從事礦產勘查、成礦理論研究人員及地質礦產專業的大學生、研究生和教師閱讀參考。
國土資源部礦產勘查技術指導中心已在全國範圍內分期分批組織了《勘查區找礦預測理論與方法》的宣講、技術方法的培訓,正在全麵普及《勘查區找礦預測理論與方法》。已經出版的專著《勘查區找礦預測理論與方法(總論)》目前也已向社會上從事一線礦產勘查工作的技術人員發放了17000多冊。(
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