趙 斐,汪立今,鄭開平,趙忠和,普海濤
(1.新疆大學,新疆 烏魯木齊 830046;2.新疆工業高等專科學校,新疆 烏魯木齊 830098;3.新疆地質礦產勘查開發局第四地質大隊 ,新疆 阿勒泰 836203)
2004年9月,國務院通過了《全國危機礦山接替資源找礦規劃綱要(2004~2010)》,決定在有資源潛力和市場需求的老礦山周邊或深部開展找礦工作,其主要思路就是“就礦找礦”,以延長礦山服務年限。就礦找礦是一項復雜的科學系統工程, 屬于大比例尺成礦預測范疇[1]。
《全國危機礦山接替資源找礦規劃綱要》中的“危機礦山”,是指在現有開采利用技術、開采能力條件下,保有可采儲量的服務年限不足5年(嚴重危機)、10年(中度危機)、15 年(輕度危機)的國有大中型礦山。
危機礦山本意是關系到礦山生產安全與可持續發展問題的概念,涉及資源、 環境、經濟、技術、市場、政策及管理等方面因素[2]。
危機礦山接替資源找礦工作,是國家組織開展的政策性扶持的商業性地質工作,主要目標是在有資源潛力和市場需求的老礦山周邊或深部,新發現并查明一批資源儲量,延長礦山服務年限。
危機礦山接替資源勘查的任務,主要包括三個層次:一是在礦山采掘工程附近,開展“探邊摸底”的探礦工作,擴大礦山近期可采礦量;二是在礦山近外圍找礦,擴大保有儲量;三是開展礦區外圍的找礦評價,為礦山的中長期發展提供新的后備基地。同時,運用成礦系統的新思維,加強礦山外圍新礦種、新類型的綜合預測與評價;重視金屬礦山共生、伴生組分與非金屬礦產資源的綜合評價和可利用性研究,提高資源利用效益,多途徑解決危機礦山的接替資源問題。
多拉納薩依金礦1985年被發現[3],1989年建礦,礦區現有三個礦床,按礦山現有生產能力, Ⅱ號礦床的首采地段僅能保證一、二年開采年限。Ⅰ、Ⅲ號礦床資源級別較低,目前難以利用,急需投入地質勘查工作以擴大資源儲量。總體來看,多拉納薩依金礦資源狀況嚴重危機。2007年10月底,全國危機礦山接替資源找礦項目管理辦,下達了新疆維吾爾自治區哈巴河縣多拉納薩依金礦接替資源勘查項目任務書。
多拉納薩依金礦行政區劃隸屬于哈巴河縣薩爾布拉克鄉管轄, 位于新疆哈巴河縣城西北約40km處[4]。在區域構造上,位于西伯利亞板塊阿爾泰古陸緣活動帶克蘭河構造巖漿亞帶(新疆維吾爾自治區板塊構造分區略圖),屬于阿爾泰南緣鐵、銅、鉛、鋅多金屬、金成礦亞帶。其沉積構造環境、巖石建造類型、構造-巖漿演化,受西伯利亞板塊與準噶爾-北天山板塊的溝弧盆體系制約。中泥盆世進入大規模海侵時期,主要接受阿爾泰古陸的碎屑物質,形成厚達數千米的沉積建造,包括陸源碎屑巖建造、碳酸鹽巖建造以及硅質巖建造等亞穩型沉積系列。華力西早期晚階段,本區由拉張環境轉入擠壓,發生廣泛的區域動力變質,中泥盆世沉積巖被改造成淺變質巖系。隨著擠壓作用不斷增強,產生眾多斷裂,構成區域性北西向構造帶,同時在區域右旋應力作用下,在北西向構造格架上,又發育了本區內近南北向次一級構造。后經多期次構造疊加改造,形跡復雜,為含金熱液的循環與沉淀提供了極為有利的通道。華力西中期晚階段,隨著變質作用加深,本區開始大規模中酸性巖漿侵入活動,為金礦化提供含礦熱流體,使圍巖中分散的金活化富集。該礦床為剪切帶控制的中低溫巖漿熱液-變質熱液礦床,屬構造破碎蝕變巖型金礦[5]。本區蝕變以面型為主、帶狀分布在剪切帶蝕變帶中,蝕變強度和蝕變組合對礦化程度具明顯的控制作用[6]。
應用現代成礦學理論,開展成礦特征、區域成礦規律和成礦系統研究,總結控礦因素和找礦標志,加強現有礦山的礦床模型和找礦模型研究,充分利用地質、物探、化探和深部工程驗證的信息,對礦集區開展三維立體填圖,借助GIS技術進行多元綜合找礦信息提取,開展危機礦山深部和外圍大比例尺成礦預測。
自20世紀50年代至今,該區已做了大量工作,取得了許多地質資料。在進一步找礦實踐中,應當加強對已有資料的二次開發利用,同時結合新獲得的資料,總結分析成礦規律找礦模式。認真分析過去的勘查資料,仔細研究開采過程中出現的地質現象,核實重要控礦與成礦構造及礦體空間展布規律,進一步了解水平方向上和垂直方向上的變化趨勢,根據地質認識進行工程驗證;疑問較大的地方,考慮一些物化探輔助方法,之后再下工程驗證。不重視對以往資料的綜合分析與利用是對勘查資源的浪費,同時也不能取得很好的找礦效果。ArcGIS 是美國環境系統研究所開發的新一代地理信息系統軟件[7],利用該軟件可以對已有的各種地質資料進行整合分析,并獲得有關礦床特征的新信息。將物探、化探和遙感數據與計算機軟件技術相結合,使多樣性的勘查技術數據常規性的轉換成實用的地質信息和直觀的三維圖像表達。
多拉納薩依金礦床在區域上屬于瑪爾卡庫里斷裂構造體系,位于阿克薩依-多拉納薩依反S型構造帶上。構造特征表現為強烈擠壓與局部引張。巖石塑性變形顯著,層間斷裂及劈理、片理化帶發育,并有糜棱巖帶出現。該構造擠壓帶內,斷裂構造發育,具有多期活動的特點。對區內金礦化和礦體分布影響很大。構造控礦特征明顯,有必要綜合使用物探技術[8](如瞬變電磁法、大功率高分辨率電磁法、可控源音頻大地電磁法、大功率井中充電法、井中激發極化法等)進一步查明研究區內各斷裂詳細地質特征,對結果進行綜合解釋,將多拉納薩依金礦床外圍區域與已知區域進行對比分析。物探技術在確定金礦的容礦圍巖、控礦構造、礦體產出特征、盲礦體的查找等方面,均有重要作用[9]。
自2006年以來,新疆地質礦產局第四地質大隊先后對多拉納薩依金礦帶南延礦(化)帶、布托別金礦(化)帶、沃多克金礦(化)帶、多拉納薩依金礦西礦帶及薩爾喀木斯覆蓋區開展了地質找礦工作,勘探方法以常規坑探工程及鉆探工程為主,勘探效果不理想。此外,在已開采礦井中,受井下條件的制約,井下勘探效果也不理想。筆者建議,在找礦工作中采用地-井TEM(瞬變電磁法)技術。該方法能尋找井(鉆孔)旁、井(鉆井)底盲礦,判斷已見礦體的空間分布,以及獲得鉆孔周圍數百米范圍內的有用地質信息,從而提高了見礦率和找礦效果;探頭在井中接收,能有效的壓制礦山工業、人文等電磁干擾,在情況復雜的老礦區也能開展工作。當礦體深度太大、地面電磁法無法獲得深部礦體的有效異常時,地-井TEM法的優勢就更加突出。
《全國危機礦山接替資源找礦規劃綱要(2004~2010)》發布以來,全國危機礦山接替資源找礦項目辦公室推廣應用的資源勘查關鍵技術,有中、大比例尺成礦預測技術,精細地球物理、地球化學探測技術,深部找礦的鉆探技術等,這些技術在全國范圍被推廣并取得較好的效果。各種先進技術方法的運用,使地質工作者從不同的角度,對礦山的成礦環境、成礦條件、成礦規律進行重新認識,從而指導礦山的周邊和深部的找礦工作。在多拉納薩依金礦床外圍找礦工作中,可以根據礦床條件,有選擇的采用一些技術方法,將獲得的成礦信息與現代成礦理論相結合。一方面加強了對礦區成礦的理論研究,另一方面,可以用符合礦區實際的理論指導進一步的找礦工作。
近年來,地球物理、地球化學方法在找礦方面發揮了巨大作用,成為找礦重要方法。但是,在許多化探異常中,許多是由于造巖礦物的元素偏高引起的,或者是由小礦點引起的,為了檢查化探異,常往往增加鉆探工作,造成較高的成本。找礦礦物學方法,則能夠很好的解決這一問題。找礦礦物學的理論基礎,是關于礦物標型特征、礦化指示礦物、礦物共生組合、礦床分帶、圍巖蝕變、表生帶中礦石礦物及伴生礦物形狀的學說。前人通過對多拉納薩依金礦床礦物特征的研究,得到許多礦物學方面的結論,在對多拉那薩依金礦的外圍區域進行找礦時,可以利用這些有用的信息進行對比分析,研究礦物的空間變化規律,在已采礦區建立礦物分帶模型,采用礦物學方法評價礦床情況[10]。
[1] 楊言辰,李緒俊,馬志紅.生產礦山隱伏礦體定位預測[J].大地構造與成礦,2003,27(1):83-90.
[2] 趙鵬大,張壽庭,陳建平. 危機礦山可接替資源預測評價若干問題探討[J].成都理工大學學報,2004,31(2):111-117.
[3] 中國礦床發現史·新疆卷編委會.中國礦床發現史·新疆卷[M].北京:地質出版社,1996.
[4] 王有標,趙殿甲.中國新疆金礦床[M].北京:地質出版社,2006.
[5] 陳哲夫,成守德,梁云海,等.新疆開合構造與成礦[M].烏魯木齊:新疆科技衛生出版社,1997.
[6] 陳毓川,葉慶同,王京彬,等. 中國新疆阿爾泰成礦帶礦床地質、成礦規律與技術經濟評價[M].北京:地質出版社,2003.
[7] 吳秀芹, 張洪巖,李瑞改,等.ArcGIS 9 地理信息系統應用與實踐[M].北京:清華大學出版社,2007.
[8] 史元盛.金礦地球物理找礦[M].北京:中國地質大學出版社,1989.
[9] 欒世偉,等. 金礦床地質及找礦方法[M].成都:四川科技技術出版社,1989.
[10] 王貴安. 找礦礦物學與礦物學填圖研究工作的重大進展[M]. 福州:福建科技技術出版社,1987:1-14.