新常態(tài)下,我國礦產(chǎn)資源勘查工作面臨著前所未有的挑戰(zhàn),礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)、總量與布局等一系列深層次矛盾日趨嚴(yán)重。淺表找礦的難度不斷攀升,大中型礦山資源危機(jī)凸顯,深部找礦的必要性、緊迫性不言而喻。
深部礦床隱藏地下深處,成礦條件和礦床特征與淺表礦床不可直接類比;同時(shí),其示蹤信息量具間接性且較少,因而深部找礦具有困難大、風(fēng)險(xiǎn)大的特點(diǎn)。2015年,江西省地礦局九一二大隊(duì)在浮梁縣朱溪地區(qū)(30-78線)深部成功發(fā)現(xiàn)世界最大鎢礦——333+334類WO3資源量286萬噸,同時(shí)伴生中型銅礦、大型銀礦。通過分析該案例,可以總結(jié)歸納出深部找礦的五個(gè)制勝法則。
深刻的地質(zhì)研究和創(chuàng)新認(rèn)識
朱溪鎢銅礦床位于景德鎮(zhèn)市浮梁縣境內(nèi),礦區(qū)較系統(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)工作始于1958年,眾多隊(duì)伍幾進(jìn)幾出,除發(fā)現(xiàn)一處小型銅礦外,并無重大突破。2010年,九一二大隊(duì)開始擔(dān)綱從未涉足的朱溪外圍地區(qū)找礦項(xiàng)目。
在立項(xiàng)伊始,技術(shù)人員通過全面收集區(qū)內(nèi)地物化遙等321份資料,進(jìn)行二次研發(fā)后發(fā)現(xiàn),區(qū)內(nèi)存在若干處鎢、銅等異常,與礦化吻合;有銅、鎢背景值較高的碳酸鹽建造,且?guī)r漿活動(dòng)強(qiáng)烈,斷裂構(gòu)造發(fā)育,成礦背景好。同時(shí),有跡象表明深部存在隱伏巖體;區(qū)內(nèi)銅礦的勘探深度在500米以內(nèi),并沒有控制到邊界;與熱液有關(guān)的蝕變極為普遍,且向深部有增強(qiáng)的趨勢;礦化由北東往南西、自上而下礦種由銅鋅向銅鎢變化的規(guī)律明確。九一二團(tuán)隊(duì)由此提出正確的找礦思路和找礦方向,在礦區(qū)深部及外圍主攻找銅的同時(shí),重點(diǎn)尋找白鎢礦體。
2010年,實(shí)施首批三個(gè)鉆孔,其中位于42線的孔深1085.2米的ZK4207鉆孔最大一個(gè)白鎢礦體視厚度達(dá)62米,全孔白鎢礦體視厚度累計(jì)達(dá)134.11米,充分驗(yàn)證了深部存在厚大礦體的設(shè)想。深部礦體個(gè)數(shù)變多,厚度變大,且在鉆孔中花崗斑巖見有銅鎢礦化,顯示朱溪礦區(qū)深部具有找大型礦床的資源潛力。
2011年,設(shè)計(jì)追加的1700米斜孔ZK4208的測驗(yàn)結(jié)果表明,全孔白鎢礦體累計(jì)視厚度298.82米,并存在最大單礦體視厚度達(dá)226.5米、WO3平均品位0.491%,并伴有銅、鋅等多種礦化的白鎢礦體。此后,江西省國土資源廳和省地勘基金中心批復(fù)九一二團(tuán)隊(duì)繼續(xù)沿42線開展系統(tǒng)鉆探探索,由此找到了龐大的白鎢礦藏。
九一二團(tuán)隊(duì)通過細(xì)致研究發(fā)現(xiàn),朱溪鎢銅礦床有別于傳統(tǒng)意義上的矽卡巖礦床。傳統(tǒng)矽卡巖型鎢礦主要產(chǎn)于中酸性花崗巖和碳酸鹽類巖石接觸帶附近,一般礦床規(guī)模較小。而朱溪矽卡巖型鎢銅礦,受到地層、巖漿熱液、和構(gòu)造三重因素的聯(lián)合影響,不僅產(chǎn)于巖體接觸帶附近,更主要產(chǎn)于巖體外圍接觸界面之上的碳酸鹽巖中,呈似層狀產(chǎn)出,礦床規(guī)模大、品位富,形成了獨(dú)特的“朱溪式”矽卡巖型礦床。這一研究成果為朱溪外圍普查的戰(zhàn)略部署起到了極為關(guān)鍵的指導(dǎo)作用。
各類技術(shù)方法的綜合運(yùn)用
以往的工作團(tuán)隊(duì)及九一二隊(duì)通過測量工作,積累了大量找礦信息,為本次項(xiàng)目優(yōu)選找礦靶區(qū)指明了方向。但是,深部探索必須依靠先進(jìn)的鉆探技術(shù)。
九一二團(tuán)隊(duì)在鉆探工作部署中采用“以脈找體”“就礦找礦”方法,以42線為重點(diǎn)剖面,鉆探為重要手段,成功發(fā)現(xiàn)了厚大白鎢礦體。此后,通過系統(tǒng)、密集鉆探對42線兩邊礦體進(jìn)行探索。截至2016年底,朱溪礦區(qū)共實(shí)施鉆孔44個(gè),累計(jì)鉆探工作量逾6萬米。其中孔深1500米~2000米的鉆孔16個(gè),超2000米的鉆孔6個(gè),最深鉆孔2222.8米。九一二施工隊(duì)伍不僅挑戰(zhàn)深孔紀(jì)錄,同時(shí)克服溶洞、裂隙、破碎帶等復(fù)雜構(gòu)造,總結(jié)了慎用重配套鉆探設(shè)備、增大鉆頭外徑、提高鉆探效率、重視孔斜、選用沖洗液等經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)造了江西省固體礦產(chǎn)勘查深部鉆探第一的業(yè)績。
與此同時(shí),九一二團(tuán)隊(duì)通過槽探揭露、地質(zhì)調(diào)查、物化探工作了解地表成礦地質(zhì)條件和深部成礦信息。團(tuán)隊(duì)以重力磁法為主,可控源音頻大地電磁測深法(CASMT法)、復(fù)電阻率法(CR法)為輔,進(jìn)行深部勘探物探方法技術(shù)結(jié)合。在42線北東方向布設(shè)多條物探綜合剖面,發(fā)現(xiàn)礦體往北東方向延伸穩(wěn)定,與初步鉆探結(jié)果吻合,指明了礦區(qū)北東方向仍有找礦潛力,為下一步工作指明方向。
而實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)確、高效的檢測結(jié)果為項(xiàng)目提供了決策依據(jù)。5年內(nèi),九一二隊(duì)實(shí)驗(yàn)室完成測試化學(xué)樣品17000余件,為朱溪外圍30-78線普查提供了精準(zhǔn)的檢測結(jié)果與數(shù)據(jù)。
足夠的資金和科學(xué)的管理
礦產(chǎn)勘查本身屬于風(fēng)險(xiǎn)投資,而轉(zhuǎn)戰(zhàn)深部,難度加大、不確定性增加,風(fēng)險(xiǎn)值將呈指數(shù)式上升。朱溪礦區(qū)鉆探有一半以上孔深超過1500米,最深超2000米,單孔經(jīng)費(fèi)達(dá)數(shù)百萬元,沒有足夠的資金支持無法維持。江西省地質(zhì)勘查基金管理中心為該項(xiàng)目提供了堅(jiān)實(shí)的資金后盾,但是由于省財(cái)政資金撥付流程較長,密集的鉆探施工一時(shí)難以為繼,項(xiàng)目一度遇到瓶頸。2013年,中央地勘基金和省地勘基金正式開展合作,共同為朱溪項(xiàng)目注資,創(chuàng)建了兩級基金協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)典型模式。截至2015年,兩級基金共投入勘查資金超1億元,產(chǎn)出的鎢礦經(jīng)濟(jì)價(jià)值達(dá)到了千億元級。
龐大的地勘項(xiàng)目離不開科學(xué)高效的管理工作,朱溪鎢銅礦普查更是如此。項(xiàng)目管理中,嚴(yán)格按照基金項(xiàng)目流程進(jìn)行立項(xiàng)、設(shè)計(jì)、專家評審等,每個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)謹(jǐn)縝密;經(jīng)費(fèi)管理中,進(jìn)行概算、預(yù)算、決算,期間接受基金中心審查及現(xiàn)場監(jiān)理審查;質(zhì)量管理中,九一二團(tuán)隊(duì)建立了大隊(duì)、院及項(xiàng)目組三級質(zhì)量監(jiān)控體系,強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督,在省國土資源廳組織的野外驗(yàn)收中獲得優(yōu)秀級,為項(xiàng)目順利實(shí)施奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
出色的地質(zhì)找礦隊(duì)伍
找礦隊(duì)伍,是整個(gè)礦產(chǎn)勘查過程中認(rèn)識和實(shí)踐的主體。九一二大隊(duì)曾獲得全國模范地勘單位的殊榮,并成立了院士工作站,引進(jìn)翟裕生、吳淦國及眾多高校、科研院所專家團(tuán)隊(duì),為朱溪外圍鎢銅礦普查提供了強(qiáng)大的智囊團(tuán)。九一二團(tuán)隊(duì)敢于探索創(chuàng)新,在發(fā)現(xiàn)礦區(qū)42號勘探線以往成果顯示有近50米寬的銅鎢礦化時(shí),大膽采用“就礦找礦”方法,打破了僵局。在此后的項(xiàng)目實(shí)施過程中,九一二團(tuán)隊(duì)注重科研攻關(guān),主導(dǎo)承擔(dān)了《江西朱溪銅鎢礦成礦規(guī)律與預(yù)測研究》等多個(gè)國家級、省部級、廳局級科研專項(xiàng),有效指導(dǎo)了朱溪外圍及塔前-朱溪-賦春找礦遠(yuǎn)景區(qū)地質(zhì)找礦工作。
國家政策與科技計(jì)劃支撐
礦產(chǎn)勘查工作是服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)節(jié),同時(shí)也深受國家政策與科技計(jì)劃的重要影響。
2008年12月,江西省國土資源廳向省委、省政府提出了“江西省緊缺和優(yōu)勢礦產(chǎn)資源保障工程”實(shí)施方案,力爭3~5年完成銅和鎢等四個(gè)大型以上資源量成果。2010年11月,國土資源部提出在全國組織實(shí)施“358”找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)。這些都為朱溪外圍普查項(xiàng)目的上馬與快速突破提供了有利的先決條件。
2017年,朱溪外圍普查項(xiàng)目再次迎來兩大機(jī)遇。一是江西省國土資源廳批復(fù)開展深部探測示范工程,計(jì)劃實(shí)施3000米深地探測。國土資源“十三五”科技創(chuàng)新規(guī)劃,制定了“三深一土”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,吹響了向深地進(jìn)軍的號角。二是中國科學(xué)院地學(xué)部咨詢項(xiàng)目“地下明燈計(jì)劃”在朱溪礦區(qū)及外圍等地開展試驗(yàn)工作。地球物理學(xué)家、中科院院士陳顒?dòng)H自掛帥,將使用新的地球物理探測手段,進(jìn)行多種地球物理方法聯(lián)合探測,為“地下明燈計(jì)劃”在深部找礦的應(yīng)用提供范例,力爭實(shí)現(xiàn)“天上有北斗,地下有明燈”。此項(xiàng)計(jì)劃在朱溪礦區(qū)的實(shí)施,不僅對深部找礦具有指導(dǎo)意義,而且具有重要科學(xué)意義。
朱溪外圍普查項(xiàng)目已邁入第七個(gè)年頭,且仍有著巨大的潛力與眾多的未知等待研究團(tuán)隊(duì)去探索。朱溪深部找礦作為風(fēng)險(xiǎn)投資范疇,有一定的偶然性,但更多的是其必然性。歷史選擇了九一二大隊(duì),正是因?yàn)樗麄兂浞职盐詹⒄{(diào)和了五大條件。我國深部找礦事業(yè)仍任重而道遠(yuǎn),相信只要繼續(xù)做好這五項(xiàng)工作,就會結(jié)出更多“朱溪式”碩果。