矿产资源勘查评价的新技术方法及多元信息成矿预测研究

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-13
综合性评价方法

一、概述
众所周知,北山-阿拉善和二连浩特-东乌珠穆沁旗地区分别位于荒漠、戈壁和草原地貌景观区,工作区内区域地质调查,科学研究和找矿勘查工作程度均较低,人烟稀少、气候条件恶劣和野外工作条件较差,因此,要在短时期内实现找矿勘查的重大突破,变资源优势为经济优势,单靠传统的找矿勘查思维和常规的评价手段是完全不可能的。在现阶段矿产地质科学研究和找矿勘查工作中,要不失时机地转变观念和思路,尤其是在经费不足的情况下,依靠科学进步和技术创新,研究和发展找矿勘查的新技术和新方法。在区域概查和调查的基础上,快速缩小和圈定找矿靶区,并且运用三维定位新技术和新方法进行战术勘查,寻找将现代成矿理论与先进找矿勘查技术迅速转化为生产力的结合点和突破口,着力使矿产地质科学技术为国民经济建设主战场服务。
国内外金属矿产资源潜力评价技术的发展趋势存在有以下3个特点,其一,成矿理论和成矿模式仍然是勘查评价的前提和基础;其二,发展高新找矿技术方法是实现找矿勘查工作突破的关键;其三,将多种找矿技术方法进行集成是寻找大中型隐伏矿床(体)的有效途径(聂凤军等,2001a)。
(一)成矿理论和成矿模式仍然是矿产资源勘查评价的前提和基础
符合客观实际的成矿理论和模式是矿产资源潜力预测和勘查工作的基础,也是选择勘查技术的依据。大量事实证明,新理论、新观念和新思维方式的提出,常常可以直接导致找矿勘查工作的突破。如斑岩型铜矿床模式和火山成因块状硫化物矿床模式在北美和南美地区找矿勘查中发挥了重要作用,智利埃斯康迪达超大型斑岩型铜矿床和加拿大卢维库尔超大型块状硫化物矿床就是模式找矿的成功范例;浊积岩型金矿床概念的提出导致了全球范围内浊积岩系内金矿床的大量发现;构造蚀变岩型金矿床、卡林型金矿床、剪切带型金矿床成矿理论的引进及推广,同样带来了20世纪80年代和90年代金矿床找矿勘查工作的突破。
(二)发展高新技术是实现金属矿床找矿勘查工作突破的关键
随着计算机信息处理和全球卫星定位技术在地质学领域内的渗进,国内外找矿勘查技术水平也迈向了一个新台阶。各种找矿探测方法也取得了长足进展,其中部分技术方法可以说是划时代的。采用上述高新技术,人们发明和制造了一系列快速、低噪声和智能型仪器设备。与传统的找矿探测装备相比,这些新型仪器无论在灵敏度和自动化程度上,还是在抗干扰能力和弱信息提取方面均具有不可比拟的优越性。现代找矿探测技术的特点主要表现在以下几个方面:其一,现代化学分析方法可对不同形式的超微量元素信息进行有效捕获和定量测定;其二,遥感波谱探测范围已扩展至微波段,其精确程度得到了极大的提高;其三,计算机技术可对海量数据进行快速处理,为找矿信息的动态管理和综合分析提供了技术支撑;其四,全球卫星定位系统的出现,为面积性网点精准测量提供了方便。
(三)将多种找矿方法进行集成是寻找大中型隐伏矿床(体)的有效途径
受地形地貌、地质条件和成矿机理复杂性以及各种技术自身局限性的影响,任何一种找矿方法要单独地解决找矿工作中的所有问题不可能的。为了多快好省地开展找矿勘查工作,我们必须着眼于地质、地球物理、地球化学和遥感等多种方法的优化组合,进而采集和处理各种找矿信息,然后开展综合性评价。统计数据表明,近年来在美国和加拿大找到的百余处金矿床中,75%是通过综合性方法发现的。同样,智利科亚瓦西铜矿是在详细地质填图基础上、采用航磁和遥感数据解译,并且结合地面物探技术扩大储量的。目前,美国地质调查局采用“三部式”定量评价法在美国的27个地区进行了矿产资源潜力评价,并且获得了较好的效果。这种评价方法的基本思路是,根据矿床产出的地质条件和按照已知矿床类型来圈定找矿的“可行地段”,在此工作基础上,采用矿床的品位-吨位模型估计矿产资源量。另外,可采用矿床密度和靶区计数法等估算可能发现矿床的个数。
二、如何进行综合性评价工作
国内外大量找矿实践经验表明,在荒漠、戈壁和草原覆盖区进行隐伏矿床(体)找矿勘查工作之前,开展下述3方面的准备工作是极为重要的,同时也是十分必要的。这3项工作分别是“正确划分工作层次,提出有限工作目标和确定重点突破地段。”所谓的工作层次,就是要在下述3个层次上安排各项综合性评价工作:其一,在大区域范围内(几万到十几万平方千米)快速确定成矿有利区(带),如北山成矿远景区,阿拉善成矿远景区和二连浩特-东乌珠穆沁旗成矿远景区;其二,在成矿有利区(常)范围内(几百到数千平方千米)快速圈定与优选找矿靶区,如流沙山-额勒根-小狐狸山铜、钼和铁矿化集中区,朱斯楞海尔罕-呼伦西白铜和金矿化集中区和朝不楞-查干敖包铁-铅-锌矿化集中区;其三,在找矿靶区(几平方米、几十平方米到数百平方米)内对隐伏金属矿床(体)进行快速定位预测。一般来讲,无论是在荒漠、戈壁和草原覆盖区,还是在低山和丘陵地带,综合性找矿评价要紧密围绕上述3个工作阶段(层次)所要解决的关键技术问题,提高探测技术的精确度,并且针对不同的地貌(形)条件和勘查对象,选取最有效的技术手段及其优化组合,在合适的找矿试验区内进行综合示范性研究,进而获取隐伏矿床(体)找矿勘查的重大突破。3个综合性评价层次由大到小、由粗到细、层层相扣和环环相接,进而形成快速的、有效的和合理的矿产资源勘查评价程序与技术体系。
在隐伏金属矿床(体)综合性评价过程中,除了解决好技术层面上的问题外,还要坚持3个面的结合,即国家矿产地质调查与地方政府或矿山企业的找矿勘查工作紧密结合,互相促进;国家矿产地质调查与国家科技支撑计划和国家自然科学基金项目紧密结合,形成配套的矿产地质科研和找矿勘查工作体系;找矿技术方法与找矿勘查对象紧密结合,有的放矢,取得实效。要根据系统论的思想和原则,精心设计、精心组织、正确处理和全面协调好综合性评价过程中各个工作环节与3个工作层次之间的耦合关系,多快好省地进行隐伏矿床(体)的综合性评价工作。
三、综合性评价方法
(一)大区域金属矿产资源勘查评价(几万到十几万平方千米)
1.概述
大区域矿产资源快速勘查评价工作主要包括两方面的工作内容,其一、对某一大区域总的成矿远景与找矿潜力作出预测与判断;其二、指出该区域范围内的具体找矿方向,包括主攻什么矿床类型?哪里是成矿的有利地段?开展此项工作目的旨在研究开发大区域示矿要素提取及多元信息综合分析技术。以大量区域性地、物、化和遥资料数据为基础,辅以新技术探测工作,对大区域找矿远景(潜力)及找矿方向做出较准确的预测与判断,进而为国家和地区层面上找矿勘查工作的宏观决策提供科学依据。
北山-阿拉善和二连浩特-东乌珠穆沁旗成矿远景区是我国西北部和北部两个具有代表性的多金属矿化集中区。区内找矿勘查与科研工作程度相对较低,区域成矿远景、找矿潜力和找矿方向尚不明朗。在这样的地区进行大区域矿产资源快速勘查评价试验,其成果将会对我国其它地区的区域矿产资源评价起到借鉴和指导作用。
2.工作内容
a.大区域示矿要素提取与综合评价新技术研究:以现有的区域地质、航磁、重力、遥感和化探(特别是1:50万化探资料)及其它有关资料数据为基础,采用高精度航磁和遥感技术对成矿有利地段进行全方位测量工作,进一步补充新的资料与数据。要充分研究各地学“参数”之间的相互补充与约束关系,进而确定复杂条件下多元示矿要素的指标体系。采用计算机GIS技术,对各类示矿信息进行提、分析、叠加与合成,建立找矿勘查评价决策系统。
b.荒漠、戈壁和草原覆盖区高精度航磁和遥感技术研究:拟选择北山-阿拉善成矿远景区为试验区,研究和开发适于荒漠和戈壁地貌景观区的航磁和遥感资料数据处理技术体系,提高遥感数据的解译水平,并且以此为基础在荒漠和戈壁覆盖区开展示矿要素识别和勘查评价工作。
c.典型成矿带勘查评价的综合示范研究:以北山-阿拉善成矿远景区和二连浩特-东乌珠穆沁旗成矿远景区为主要试验区,运用地质、物探、化探和遥感等技术进行范性研究,提高大区域矿产快速勘查评价和示矿信息提取技术水平,并取得实际找矿效果。
3.工作目标
a.提供大区域示矿要素提取和评价技术,建立大区域矿产资源评价的计算机辅助战略决策系统。
b.提供荒漠、戈壁和草原地貌景观区航磁和遥感数据解释技术体系。
c.在代表性成矿区(带)进行勘查评价试验,提交新的成矿远景区。
(二)中区域找矿靶区优选与评价(几百到数千平方千米)
1.概述
准确地对找矿靶区的成矿潜力进行评价,是矿产勘查工作中承上启下的重要环节,关键是识别与筛选致矿异常和非矿异常。要解决上述问题就必须以地质分析为基础,查明地、物、化和遥异常之间的耦合关系,提出一套优选与评价的方法组合。通过各类异常的分类和筛选,进而形成相互制约的“多变量数据集”,实现多元信息的协同解释,达到准确评价找矿靶区的目的。
2.工作内容
a.轻便电法技术研究:电法,特别是其中的激发极化法是寻找铜和金矿床的最重要的物探方法之一。从现有的仪器设备和解释技术上看,无论是国外引进的,还是国内自主开发的,都不能完全适应我国西部荒漠、戈壁和草原覆盖区找矿勘查工作的需要。它们要么设备笨重无法进入荒漠、戈壁和草原覆盖区的腹地,要么方法技术不能适应快速扫面的要求。从上述存在的问题来看,改进和提高已有的电法设备性能,并且使之轻便化,同时开发快速扫面方法和数据解释技术是我们的当务之急(于爱军等,2002)。
b.区域化探异常筛选评价新技术研究:区域化探扫面工作中所获得的金属元素信息对指导金属矿床的找矿勘查工作十分重要。系统和细致的地球化学探测工作可为找矿靶区的优选评价提供重要判剧。此项工作的要点表现在以下几个方面,其一、分析荒漠、戈壁和草原覆盖区主要金属矿床(特别是地表矿化迹象不显著的矿床)金属元素的空间分布特点和组合特征,提出金属矿床区域地球化学勘查模型;其二、建立以GIS为支撑的区域化探异常筛选与评价系统;其三、研究荒漠、戈壁和草原覆盖区快速评价靶区(追索矿化源)的特殊取样介质和特殊化探方法;其四、进行痕量元素相态分析、开展沟系土壤地球化学方法研究。
c.多(高)光谱识别金属矿化带的技术研究:利用多(高)光谱对含矿或矿化地质体特殊的识别能力和成像雷达对云雾、植被、冰雪和土壤等覆盖物的穿透能力以及全天候工作特点,开发金属成矿带的快速识别技术,提高分辨率,改进图像处理方法;对代表性成矿带(区)和典型矿床标志性矿物的光谱数据变换和分析技术进行全方位研究。
d.代表性成矿区(带)找矿靶区综合性示范研究:针对优选找矿靶区的关键地质问题进行攻关研究,运用找矿勘查的新理论和新思维,查清工作区内成矿地质条件和控矿要素对代表性成矿带和典型金属矿床成因类型的影响,开展必要的解剖性研究工作,建立适于成矿区(带)的成矿模式和找矿模型,为靶区优选提供科学依据和实用的工作方法,进而提供若干处具有找矿远景的矿产普查基地。
3.工作目标
a.提供在复杂条件下进行找矿靶区优选评价的技术方法组合。
b.提供若干种适用于复杂地貌地形条件下找矿靶区优选与评价的新技术。
c.在北山-阿拉善和二连浩特-东乌珠穆沁旗成矿远景区范围内圈定若干找矿靶区,提供若干处具有找矿前景的普查基地。
(三)小区域隐伏矿床(体)定位预测(几平方米到几百平方米)
1.概述
金属矿床(体)定位是矿产勘查的最终目标。受多种干扰因素的影响,这项找矿工作难度最大,荒漠、戈壁和草原覆盖区尤其如此。国内几十年形成的矿体定位预测技术主要是针对东部地形(貌)条件相对简单的地区,而对于西部相对复杂的地貌(形)地区,许多方法尚有待于进一步检验和发展完善,甚至重新开发。矿床(体)定位预测工作的目的就是发展与完善适用于西部荒漠、戈壁和草原覆盖区的找矿方法系列,特别是开发具有足够探测深度和分辨能力的技术系列以及地、物、化和遥多元参数的联合反演解释技术,最终达到矿床(体)平面和三维空间准确定位预测的目的。
2.工作内容
a.矿床(体)三维空间定位预测的物探技术研究:矿床(体)三维空间定位一直是勘查地球物理追求的最高目标。研究多方位(剖面测量、面积性测量、井中和井-地测量)和多参数(电导率、介电常数、极化率、磁化率、磁导率和密度以及弹性波参数等)联合反演解释技术是实现矿床(体)三维空间定位预测的关键。研究工作的要点主要有:其一,研究复杂地形地质条件下重、磁和电数据的二维、三维联合反演异常源定位技术;研究最新的计算机“橡皮膜”技术,实时逼近矿床(体)的空间赋存部位;其二,研究电磁法(瞬变电磁法和可控源大地电磁法)和双频激电法的面积性观测和数据解释技术及深度分层技术,提供矿床(体)的空间赋存形态。针对脉状铜和金矿体与断裂带有关、矿脉窄、倾角陡和一般物探方法难以发现的特点,研究和开发高密度电阻率测量和数据实时处理与解释技术,快速圈定脉状铜或金矿体;其三,针对磁法空间分辨能力差的弱点,研究地面高精度垂向磁力梯度观测技术和数据解释技术,区分深部异常和浅部异常,为三维空间定位提供重要依据。
b.矿床(体)快速追踪的新技术研究:实用的矿床(体)快速追踪定位技术和轻便化仪器是优化勘查程序、缩短勘查周期、迅速由面及点圈定矿体的有效方法。研究工作的要点主要有:其一,元素活动态组分定位预测新技术研究:利用元素活动组分垂直迁移距离长和示矿信息明确的特点,将其应用于地球化学异常(特别是弱异常)以及矿化源(尤其是被覆盖的矿化源)的追踪和评价。上述工作的要点可概述为:元素活动态组分选取、采集和保存,元素活动态组分快速分析和选择性提取技,元素活动态组分信息处理和表达;其二,成矿流体示踪定位新技术研究:成矿流体迁移轨迹追踪,是快速圈定矿化中心和矿化源的新技术方法之一,其工作要点为成矿流体活动踪迹的地、物、化、遥综合标志的识别与圈定技术;同位素示踪填图技术,成矿物质贫化或富集量计算技术,追踪成矿流体运移踪迹的核技术等。
c.铜和铜-钼矿床(体)快速定位预测的综合性示范研究:在北山和阿拉善成矿远景区范围内,拟以斑岩铜和铜-钼矿床为主攻矿床类型,首先选择已知的典型矿床或找矿预查区,进行解剖性研究,建立典型矿床或找矿预查区的“三维”立体地质模型。利用新获的和已有的地、物、化、遥资料,综合研究成矿要素的时空耦合关系,建立综合信息找矿模型,为靶区内金属矿床(体)快速定位预测提供理论指导。与矿山企业和地勘公司合作,在优选的找矿靶区中进行系统钻(坑)探工作,提高找矿新技术的实用性。
d.金矿床(体)定位预测的综合性示范研究:在北山和阿拉善成矿远景区范围内,拟以沉积岩为容矿围岩金矿床为主攻金矿床类型。首先对已知金矿床进行解剖性研究工作,重点查明其源、流、导、储、盖成矿条件,建立金矿床的三维立体地质模型,进而建立综合找矿模型,以指导靶区的矿床(体)定位预测。以国家地质大调查项目和地方政府地质勘查项目为依托,选择前景良好的找矿靶区,以综合信息找矿模型为指导,以矿床(体)快速追踪与三维空间定位新技术为支撑,进行新技术优化组合的试验与示范工作。
e.铅-锌-银矿床(体)快速定位预测的综合示范研究:在二连浩特-东乌珠穆沁旗成矿远景区范围内,拟以沉积岩为容矿围岩铅-锌-银矿床为主攻矿床类型。通过对阿尔哈达和莫若格钦铅-锌-银矿预查区的解剖,建立与完善沉积岩为容矿围岩铅-锌-银矿的地质-找矿综合模型。以国家地质大调查项目和地方政府地质勘查项目为依托,在阿尔哈达铅-锌-银矿外围和莫若格钦铅-锌-银矿预查区进行矿床(体)定位预测试验研究。鉴于此类矿床(体)与围岩之间在物性特征方面存在较明显差异,故在矿床(体)三维空间定位预测工作中以物探技术为主。在有条件的找矿靶区,要采用双频激电新技术,并且结合激发极化法,圈定极值高和封闭性好的异常区。对于受断裂带控制的铅-锌-银矿床(体),要采用同位素示踪新技术,查明热液流体运移踪迹和圈定热液活动中心。
3.工作目标
a.提供各种类型金属矿床(体)三维空间定位预测技术。
b.提供针对不同矿种和矿床类型的有效的找矿方法组合。
c.选择重要矿床类型和重点找矿靶区,开展矿(体)定位预测研究,在北山、阿拉善和二连浩特-东乌珠穆沁旗成矿远景区内实现成矿理论研究和找矿勘查的双突破。


2001年国土资源部科技发展报告

近20年来,地球科学的许多新概念、新理论、新方法和高新技术在矿产资源评价与勘查中的广泛应用,大大提高了成矿理论和找矿预测的研究水平。传统的矿床模式研究已扩展到成矿系列、成矿谱系的研究,加深了对矿床时空演化的认识,建立了新的成矿预测理论体系。以高新技术为先导,通过多学科、多方法联合攻关,探索区域成矿规律,在西部地区建立了综合找矿的示范点。在非传统矿床勘查方面.在中国南海西沙海槽区天然气水合物前期调查过程中,发现了该区天然气水合物存在的地震证据。此外,还在西太平洋富锰结壳、盐湖资源等非传统矿产调查与评价方面,取得了重大突破。
(一)成矿理论与成矿预测

阿尔泰成矿省主要矿床的成矿谱系

矿床成矿模式、成矿系列及成矿谱系
矿床成矿系列是我国矿床学家独创的成矿预测理论之一,在全国矿产资源远景区划中得到了广泛的应用,取得了良好的找矿效果。近年来,成矿系列的概念不断地深化与发展,更强调成矿系列的自然属性、成矿系列的四维结构、成矿系列在地球演化历史中的地位和成矿系列实践意义。一个成矿系列类型中的不同系列既是时代产物,也是成矿构造环境分异的结果。由于不同的成矿构造环境都有其特定的地质演化历史,同时具有相应的成矿演化历史,因此可以把特定区域内成矿作用的演化历史与分布规律称为成矿谱系,从而使成矿系列的研究提高到一个新的层次。
新疆可可托海3号脉是世界上最著名的伟晶岩矿床之一,根据云母氩-氩法测年结果,确定成矿时代为燕山期,并获得了加里东期、印支期、海西期等不同时代成矿的新证据,建立了成矿系列和成矿谱系。

新疆可可托海3号脉(世界著名的伟晶岩矿床之一)

“三联式”定量成矿预测
“地质异常致矿及地质异常成矿预测”、“非传统矿产资源的发现与开发”、“成矿多样性与矿床谱系”三者联合在一起构成了一种现代成矿预测的新理论或新思路,即“三联式”定量成矿预测。“三联式”成矿预测更强调地质基础的重要性,并以识别、揭示和提取新型、隐式和深层次的成矿地质信息——各种类型和尺度的致矿地质异常为重点。“三联式”定量成矿预测强调对新类型矿产资源的预测和评价,将矿床放到预测地区的地质成矿时空及成因演化系统中去考察,通过揭示地区成矿多样性和建立矿床谱系来预测矿床。

“三联式”定量预测框图


阿尔金山阿克塔什塔格太古宙“米兰群”中侵入的基性岩墙群

中国北方元古宙沉积-构造环境及对大型、超大型矿床的制约
在阿尔金阿克塔什塔格花岗片麻岩中测得颗粒锆石的铀-铅年龄为(3605±43)Ma,获得该样品全岩的钕模式年龄略大于3500Ma,表明阿尔金可能存在始太古宙地壳。
在甘肃北山柳园西的古堡泉首次发现榴辉岩,获得了精确的新元古代早期的年代学信息。在柴达木盆地北缘南带识别出一条新元古代早期花岗片麻岩带,获得一批精度较高的同位素年龄数据,同时对赋存于花岗片麻岩中的榴辉岩进行了岩相学和年代学的初步研究。根据野外地质事实,对原古元古代“达肯大坂群”进行了厘定,初步廓清了柴达木盆地北缘新元古时期的构造轮廓,指出榴辉相变质作用的时间约为500Ma左右。
地球化学块体的概念与寻找大型超大型矿床的新理论、新方法和新战略
根据区域化探全国扫面计划的地球化学数据,编制了中国地球化学图集。结果发现,在一些超大型矿床或大型矿集区周围存在着巨大的地球化学异常。根据这一发现,提出了地球化学块体的概念,它们为大型超大型矿床的形成提供了必要的物质供应条件。利用地球化学块体的谱系树可以追溯大规模成矿作用,逐步浓集聚焦至大型超大型矿床所在地;利用超低密度采样方法获取不同级次的地球化学模式,进而发展了一整套“迅速掌握全局,逐步缩小靶区”的矿产勘查新战略。
地球化学块体的概念,也为全球地球化学填图提供了理论基础。在全球地球化学填图中,可以利用极低密度采样方法,并以泛滥平原沉积物作为采样介质,迅速获得全球地球化学图,了解全球矿产资源的分布和全球地球化学基准。

2001年国土资源部科技发展报告

重要类型银多金属矿床(体)快速定位预测综合示范
在地质构造演化和成矿规律研究基础上,详细厘定出三江地区5种主要类型银矿床或银多金属矿床。以呷村矿床、老厂矿床和夏塞矿床3种主要类型银多金属矿床为研究对象,从构造背景、成矿环境、找矿标志、地球物理、地球化学和遥感示矿信息等6大方面,建立了3个典型矿床的多元信息定位预测模型。首次在三江地区发现了红土型银锰矿床和浅成低温热液型银矿床,并初步评价两类矿床均达到大中型规模。对呷村式VHMS矿床,在有热沟、神山、东山脊均具有好的成矿显示。在老厂地区,已圈定出老厂式银多金属矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级靶区4处,红土型银锰多金属矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级靶区8处。

呷村矿床CSAMT视电阻率断面图


呷村VHMS矿床成矿地质模型

(二)非常规矿产资源调查与评价
西太平洋富钴结壳调查
在西太平洋地区,对富钴结壳矿床特征进行了研究,首次提出了富钴结壳资源评估参数的选择方法和计算方法,评估了麦哲伦海山区目标经济区及资源远景区富钴结壳的资源量。自主研制了海底资源勘查技术——海底彩色摄像系统,并成功地应用于中太平洋富钴结壳资源调查,获得该海域海底结壳分布图像。

西太平洋国际海域2000~3500米水深富钴结壳

盐湖资源调查与评价

扎布耶盐田一角

在西藏扎布耶湖外围发现了3个不同时代的岩石锂、硼、铯正异常,将成矿作用划分为成矿物质的释放-汇集期、成矿物质浓聚期、硼锂钾盐类高富集和沉积主成矿期:在调查的93个湖泊中,含锂硼(铯、钾、铷)普遍较高。据初步估算,在锂、硼、钾、铯、铷、溴六种元素中有1种或几种达到工业品位的盐湖32个,其中达到大型超大型矿床5个,中型矿床18个,从而进一步揭示了以昂拉陵环状构造为中心的锂、硼、钾巨大成矿域。根据该区盐湖资源特点,提出了从盐田工艺、擦洗富集、碳化法产生碳酸锂等整套盐湖提锂新理论。

2001年国土资源部科技发展报告

专栏6
大规模成矿作用与大型矿集区预测
本项目为国家重点基础研究发展规划项目,首席科学家由中国地质科学院矿产资源研究所毛景文研究员和中国科学院贵阳地球化学研究所胡瑞忠研究员担任。经过近两年的实施,发表科学论文230篇,其中SCI检索论文69篇,国内核心期刊论文91篇。取得了一系列重要研究成果。
1 在大规模成矿作用背景研究方面,确证中生代时期我国东部域华北发生岩石圈减薄、华南岩石圈开始四分五裂;西南域三江地区发生了短时间、高强度、多阶段成矿作用;西北域具有多种构造成矿环境复合叠置的特点;峨眉山玄武岩与地幔热柱有关。

中国东部大规模成矿作用模式示意图

2 从时空结构框架、成岩成矿时代和成矿物质组分入手,解剖了胶东、铜陵-宁芜和兰坪3个大型矿集区。
3 研究了不同类型花岗岩成矿系统、西南大面积低温成矿系统和深部流体的成矿系统,为地幔柱在大型矿集区形成过程中提供热源、提供物质及地幔流体参与成矿提供了强有力的证据。
4 在深穿透地球化学与隐伏大矿巨矿的识别方法和战略靶区圈定方面,发现了戈壁沙漠覆盖区的成矿信息及新的信息提取方法,并与国土资源大调查项目结合,在东天山地区用超低密度深穿透地球化学方法,制作了地球化学图,发现了多处异常。在铅同位素急变带与大型矿集区关系的研究方面,也取得了一定成果。
5 通过仪器引进和开发,改造了3个国家级同位素实验室,初步研制出一系列战略性新技术、新方法,如石英包裹体Rb-Sr法,锡石、白云石的U-Pb、Pb-Pb法,石榴子石等的Sm-Nd法,石榴子石的Lu-Hf法测年等。
6 收集全国已有的地球物理、地球化学调查资料,初步建立了数据库,圈定出地球化学块体,编制了1:500万矿床分布图和1:250万大型矿集区分布和预测图的框架。
专栏7
首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理
本项目为国家重点基础研究发展规划项目,首席科学家由国家地质实验测试中心黄怀曾研究员和中国气象科学研究院徐祥德研究员担任。经过近一年多的实施,取得了一系列重要成果。
1 在北京城近郊区建立了大气探测基地,运用现代科技手段(系留气艇、声雷达等),获取了大量的连续的风、温廓线及大气物质组分等方面的资料。利用这些资料,已开展了北京地区空气穹隆动力、热力、大气边界层结构与污染物扩散作用的研究。
2 在密云水库和官厅水库,利用风尘沙开展了水污染治理研究,经过数月现场实验,筛选和驯化出混合菌株:探讨了沙粒吸附和生物降解的动力学过程,研究了污染物去除速率与去除量之间的关系。使用该项技术处理了官厅水库污染水,使水库的Ⅳ—V类水达到I类水标准,微量有机污染物含量也大大降低。

密云水库采集柱状沉积物样品

3 首次对地下水有机污染物作了系统监测,三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、六六六、DDT和苯并芘(α)检出率较高,并发现了一些超标点和高值点,局部地区具有面状分布特征。
4 对北京城近郊土壤分层取样,进行有机和无机污染物分析;结合大量室内试验,建立了污灌条件下重金属运移与累积动态过程数学模型。
5 研究了GIS与分形滤波相结合的空间内插原理与方法,并完成计算机程序设计与实验数据验算,试做了污染源贡献率估算。
6 通过筛选、驯化,培育出了极强富集镉能力的菌株,开发研制了治理含镉污水和处理镉电池的实用性技术;开展有土栽培和营养液栽培试验,探讨了试种植物对不同形态镉的吸收能力,以及根际土对镉行为的制约作用。寻找到了一种简单、可靠、实用、低能耗、低建设费用的污水处理技术。

西藏冈底斯东段总体工作和研究程度较低,找矿难度大,要实现矿产资源的快速高效 勘查评价,必须依靠科技进步和当代新方法、新技术,开展地、物、化、遥等多元信息最 佳方法组合研究,按照“成矿模式+高光谱+TEM或VIP+高精度磁测+DPIS”建立矿床 综合定位模型,快速评价斑岩-层矽卡岩型铜多金属矿。主攻类型:(1)隐伏斑岩型钼(铜)矿; (2)层矽卡岩型铜多金属矿;运用高光谱遥感技术,利用ASTER和其他高光谱数据进行测 区1:5万高光谱遥感测量解译,圈定含矿钾长花岗岩体及其浅层泥化带(青磐岩化带)、似千枚岩化带(褐铁矿化带)、解译环形构造、线性构造,圈定找矿靶区。

由此可见,地质找矿的重大突破,需要不断创新找矿思路,而创新找矿思路需要丰富 的实践经验和坚实的理论基础,尤其是现代成矿理论发展更新很快,需要广大找矿技术人 员不断学习应用,不断接受新理论新方法培训,不断更新自己的勘查方法技术和找矿思路。

一个地勘项目的成功实施,首先必须有一个好的勘查思路,并在项目实施过程中不断 检验、不断调整优化。即要求项目技术人员特别是地勘单位总工、项目负责人不断提高找 矿理论方法素养、实现勘查设计质量创优;其次必须优化勘查工作质量,取准取全原始地 质资料特别是与成矿密切相关的地质特征标志和矿化蚀变资料,充分运用现代成矿理论,尤其是学会识别中大型目标矿床的找矿特征标志,采用模式类比预测法等新方法开展地质 勘查工作;第三是大胆用好用足深部验证工程量,把好工程质量关;第四是对内生金属矿 勘查过程的地质构造分析和矿化蚀变分带(或剥蚀程度)研究是正确指导深部验证工程布 置的至关重要的环节,必须予以高度重视。只有加强项目质量全程管理,从立项的野外论 证、设计的严格审查和不断优化、野外工作检查指导、成果报告认真验收等各个环节重视 质量,才能出好成果、出大成果。



  • 矿产资源勘查评价的新技术方法及多元信息成矿预测研究
    答:西藏冈底斯东段总体工作和研究程度较低,找矿难度大,要实现矿产资源的快速高效 勘查评价,必须依靠科技进步和当代新方法、新技术,开展地、物、化、遥等多元信息最 佳方法组合研究,按照“成矿模式+高光谱+TEM或VIP+高精度磁测+DPIS”建立矿床 综合定位模型,快速评价斑岩-层矽卡岩型铜多金属矿。
  • 有关矿产资源评价新方法模型的探讨
    答:一、“三步式”矿产资源潜力评价方法 “三步式”矿产资源评价方法是美国USGS目前推荐使用的一种未发现矿产资源的潜力评价方法,它在1975年就开始探索(Nokleberg,2002),在20世纪90年代形成较为完善的方法体系,并在美国本土矿产资源评价中作为标准方法得到使用。我国学者赵鹏大等(1994)较早介绍了该方法。“三步式”(TH...
  • 地质调查新方法新技术
    答:(二)中高山区矿产资源区域快速评价方法技术组合 矿产资源区域快速评价航空遥感技术 以航空红外、航天TM图像为主要信息源,通过对影像岩石单元法、构造解译标志法、证据权法及探索出的矿源场-成矿节-遥感信息找矿模式方法的运用,结合遥感地质解译、典型矿床解析和找矿模式的分析对比,实现了遥感信息向地质...
  • 勘查技术方法的历史、现状及发展趋势
    答:这一时期与航空磁测相媲美的还出现了遥感、航空摄影、卫星定位、航空电磁法、航空γ、航空重力等空中勘查方法和地面与井下的各种放射性、地球化学、电法、探地雷达等新方法、新技术和新仪器,整体上提高了矿产勘查技术水平,全面增强了勘查功能,扩大了找矿效果。 从20世纪80年代起到现在是现代勘查技术工程发展的第二...
  • 固体矿产勘查技术方法的某些进展
    答:此外,深穿透的更精确的地面物探方法的进步,三维可视化和建模,最新的物探地下成像技术(如Titan24)可探测出250~1200米深的目标并形成三维模型,这些使钻探更有效,减少了钻探工作量,提高了成功概率。勘查技术进展方面,还有新的勘查软件的开发、声波钻探的研发,以及遥感技术在勘查中的应用。后者如用...
  • 矿产资源勘查开发技术
    答:全国尾矿地球化学调查与评价项目研究确定了尾矿库三维建模及资源量估算方法。3.遥感地质调查技术 开展地质勘查遥感系统集成与综合应用示范工作,集成开发了“星-空-地”一体化的地质勘查遥感系统,并在新疆开展了综合评价应用研究。研制出便携易用的单人电动无人机系统。初步进行国土资源领域的高分成像雷达...
  • 矿产资源调查与潜力评价
    答:2001年国土资源部科技发展报告 近20年来,地球科学的许多新概念、新理论、新方法和高新技术在矿产资源评价与勘查中的广泛应用,大大提高了成矿理论和找矿预测的研究水平。传统的矿床模式研究已扩展到成矿系列、成矿谱系的研究,加深了对矿床时空演化的认识,建立了新的成矿预测理论体系。以高新技术为先导,通过多学科、...
  • 多元地学图像综合处理方法在矿产资源预测中的应用
    答:图2 矿产预测图 四、结论 上述成果表明,利用航空物探与地面物化探以及遥感信息建立图像格式的综合数据集为改进矿产勘查解释方法提供了新的潜力。图像处理技术已成为多元地学信息综合解释的有力工具。在建立综合数据集时,图像间的相互配准是关键问题。在选择标志时,应在充分研究已知矿床的基础上,遵循每门...
  • 加拿大进行矿产资源评价的经验
    答:加拿大目前使用的这种方法通常可以对某些地区尚未发现的矿床的潜力作出初步评价,最近联邦政府和省政府已经公布了采用概念模型方法进行资源评价的许多实例,这些资源评价成果可使政府做出土地利用决策和指导初期阶段的矿产勘查工作。 (一)概况 在加拿大进行地质研究的早年,就开始了矿产资源评价工作。W.洛根发现新斯科舍省的...
  • 金属矿勘查物探化探方法技术的新进展
    答:一、高精度重、磁勘查方法技术 金属矿产勘查中,高精度航空磁测、地面高精度磁测、井中磁测、地面重力和航空重力测量等是常用的重磁方法,勘探深度取决于矿体大小和矿体磁化强度、密度等因素。目前,我国依据磁异常见矿深度已达1000m以下。 地面高精度磁测应用范围较广,工作精度≤5nT,灵敏度0.1nT,以测地磁场总量异常...