陳 康
(廣西壯族自治區第七地質隊,廣西 柳州 545005)
礦產資源是國民經濟的重要支撐,而我國目前淺部礦產資源逐漸開采枯竭,深部找礦是我國礦業發展的必由之路。2007年我國實施了《關于促進深部找礦工作指導意見》,以促進我國固體礦產勘查向深部拓展,實現找礦重大突破。
深部找礦的研究包括地質成礦理論研究和深部找礦的技術與方法研究等,前者如成礦系統研究、第二成礦富集帶研究、礦床成礦特征研究、礦田深部構造研究以及深部找礦前景的定量評價等,后者如物探的高精度磁法、高精度重力、TEM、CSAMT、井中物探、金屬礦地震方法等大深度探測技術的研究和應用以及化探的活動態金屬離子法、酶浸析法、地電化學法、地球氣法等深穿透方法探索等。深部找礦的主要思路是充分運用新理論、新技術、新方法,提高找礦效果。在新的成礦理論指導下,以地質信息為基礎,地球化學、遙感等為向導,地球物理為手段,確定性礦化信息(礦床、點)為目標,最終圈定成礦靶區[1]。
科學使用物探要明確不同勘查階段物探發揮的作用是不同的。在工作區開展物探工作之前,首先要收集工作區內已有的相關地質資料和前人的工作成果,了解工作區區域地質概況、水文地質概況、物性前提等情況,確定目標體與賦存空間之間是否存在物性差異?存在什么性質的差異?差異是否足夠明顯?可否利用物探儀器進行有效識別;其次,要進行野外踏勘工作,及時掌握工作區范圍實際情況,了解工作地點附近是否存在干擾?存在何種干擾?能否壓制、區分或消除?進一步明確工作的任務與目標。
到目前為止,就礦找礦仍是一種基本的找礦方法。一般是布置在已知礦床(點)的外圍、礦田(帶)或礦化集中區范圍內。目標是擴大已知礦床的規模(包括水平延伸和垂向延深),尋找新的礦床(體)以及新的礦種。工作比例尺從1:5 萬到1:5000,測區范圍一般在幾個平方公里到數十平方公里。例如廣西德保銅礦、廣西佛子沖鉛鋅礦以及廣西芒場錫多金屬礦等[2]。
地球物理找礦模型是找礦實踐經驗的總結與升華,是上升為理論、在用于指導實踐的一種認識論和方法論。不同級次的地球物理找礦模型可以幫助人們在勘查階段確定地質任務和選擇合理的勘查方法組合。不同成因類型的礦床處于不同的地質環境,其地球物理異常模型也不相同,相應的勘查方法也各有不同。因此,在工作設計之前,必須對已有的地質資料仔細分析推敲,以成因類型為基礎,以地球物理找礦模型為依據,優化勘查方案。
物探項目從立項、設計、野外施工到物性標本的采集、測定、物探精測剖面的布設、成果報告總結都要有地質人員的參與,區域物探要配備對區域地質熟悉的人員,礦產物探要配備對礦產地質熟悉的人員;同理,有物探內容的地質勘查項目從問題的提出、立項、設計中也要有物探人員的參與,因為,不同地質目的、不同類型成礦區帶需要考慮選擇不同的方法手段;再有就是方法有效性試驗的問題,這一點就是我們通常說的做物探要有地球物理前提;在物探異常的討論和解釋、成果總結及下一步地質工作的部署過程中,物探的成果更要加以綜合分析、合理利用。
在實際工作中,以上兩個方面做得都不是很到位,物探與地質脫節現象比較嚴重,物探人員對地質基礎理論掌握很膚淺,地質人員對物探方法不熟悉或存在誤解,因此培養地質與物探等多種方法都熟悉的復合型人才應該作為一項重要事情來抓;影響勘查成敗最重要的因素,就是勘查人員的素質。
(1)充分利用已有的地質、物、化探資料進行綜合研究,特別是在老礦區外圍的找礦工作,通常已有的物探成果較多,隨著地質工作的深入,物探資料的再解釋將會取得預想不到的效果,對指導外圍找礦有著重要的意義,同時也減少許多重復工作。綜合研究應首先著力分析以往解釋推斷成果和異常查證情況,才能避免低水平重復;只有在以往成果的基礎上,找出存在問題,找準突破點,才能有真正的新發現、新認識。比如抓住優勢追蹤已知控礦構造和已知控礦半隱伏巖體,是擴大找礦成果的捷徑,物探在這方面發揮作用是顯而易見的[4]。
(2)新地區的物探工作,應安排一定的試驗工作。在設計階段對礦床預期的成因類型作出初步的判斷,提出查證的方法組合。但不同的地質環境,具有不同的成礦規律和控礦因素,與此相應的巖、礦石物性也有很大差異,因此采用的方法也不盡相同。只有進行試驗,才能確定最有效的方法,才能最大限度提取有用信息,提高找礦效果。
(3)在方法應用上要注意重視老方法,也注意推廣新方法。老方法在技術上成熟而且大多成本較低,具有較大潛力。像應用最廣的重磁方法不僅可以用來進行構造和巖性填圖,也可以用來發現大型的隱伏礦體、巖體,常規電法(激發極化/電阻率)由于受功率和探測深度的限制,在淺部(數十米到百余米)發現隱伏的硫化礦方面發揮主導作用。但對更深的隱伏礦床來說,它主要的作用在于圈定近礦的礦暈。這里主要說明了礦體的大小與勘探深度成正比的問題。
(4)地質成礦規律的認識正確與否,對物探信息的分析判斷至關重要[3]。我們知道,地學的發展離不開地質——物探相互促進的過程。隨著科技的發展,物探信息向地球深部延伸,也在不斷地促使地質學家對現有地質理論的反思和再認識;同理,地學理論的不斷深化,也對物探異常的解釋有著密切的、重要的影響。從某種意義和某種程度上來講,物探獲取的信息是客觀存在的,一定時間內不會改變的,但是,基于不同的地質認識、不同的找礦理論,對物探異常的解釋就會有所不同。這也體現了物探多解性的特點。誰對地質成礦規律和礦床模型把握得準確,誰就能把物探信息解釋得有理有據,可信度高,有說服力,并在此基礎上有新的發現和新的突破。加強地質和物探兩大學科的融合,從而使物探信息解釋有堅實的地質基礎,真正做到“問題的提出來源于地質,問題的解決服務于地質”。
(5)建立物探異常驗證回訪或反饋制度,認真研究鉆孔巖心與物探異常的對應關系,對于提高物探技術人員的實踐經驗和解譯水平具有重要意義。地質方面的認識是一個不斷深化的過程,物探技術人員要及時把握地質方面的新認識和新理論,拓展思維方式和方向,對以往物探資料進行二次開發,對物探異常進行深入細致的再認識、再解譯,建立找礦模型,方能取得找礦成果的新突破。因此,物探異常驗證的回訪或反饋過程其實就是物探和地質緊密合作的具體表現。
(6)科學致力于認識,而勘查致力于發現。深部礦產勘查的任務不僅僅是發現礦床,而是要以最小的成本發現最有價值的礦床。物探是目前最經濟、投入產出比最大的一種找礦手段,雖然物探在深部礦產勘查中的效果沒有在工程勘察領域的效果明顯和直接,但在深部礦產勘查中,物探手段不可或缺。
長期的找礦實踐表明,就礦找礦,綜合預測,大膽驗證,是深部找礦的有效方法。深部隱伏礦的找礦預測無論在找礦勘查程度較高的地區還是在勘查程度較低的地區,都是國內外難度較大的研究課題,因為這直接涉及的是深部隱伏礦體的空間部位和淺表層顯示標志及其有效識別和提取的方法技術等問題。在深部找礦中,沒有哪一種方法是萬能的,因為控礦介質與結構和深層過程是千差萬別的。為此,必須針對不同探測目標,開展綜合地球物理研究,集成各種地球物理方法的效應,且地球物理應與地質、化探相配合,綜合分析各類異常,取得最逼近于實際的認識以資提高找礦成效。在深部找礦過程中,物探不是萬能,沒有物探萬萬不能。