礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查新思維及新技術(shù)研究

蘇 瀚

（廣西壯族自治區(qū)三O五核地質(zhì)大隊(duì)，廣西 柳州 545005）

國(guó)內(nèi)的礦山地質(zhì)勘查發(fā)展歷史也不短了，通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)的礦床進(jìn)行地質(zhì)勘查，為國(guó)家的核工業(yè)發(fā)展提供了充足的核資源，幫助國(guó)內(nèi)的核電站快速建設(shè)，在不斷的發(fā)展過(guò)程中逐步完善礦山地質(zhì)勘查知識(shí)理論體系。國(guó)家的礦山地質(zhì)勘查相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)也在不斷變革，國(guó)內(nèi)礦山地質(zhì)研究方向向著多元化發(fā)展，需要對(duì)礦山地質(zhì)勘查運(yùn)用新的思維、新的理論和新的技術(shù)。

1 我國(guó)地質(zhì)工作程度及近期礦山地質(zhì)勘查的主要成果

1.1 我國(guó)地質(zhì)工作程度

社會(huì)主義新中國(guó)剛成立的時(shí)候，國(guó)家各行各業(yè)百?gòu)U待興，為了保障國(guó)防安全，在國(guó)內(nèi)勘查了許多礦產(chǎn)資源，尤其是對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行的地質(zhì)勘查，這關(guān)乎著國(guó)家核工業(yè)能否順利開(kāi)展。早期的礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查作業(yè)為國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源勘查提供了充足的經(jīng)驗(yàn)，我國(guó)的礦產(chǎn)資源得以更好地開(kāi)采和利用。從國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查實(shí)踐來(lái)說(shuō)，有幾個(gè)鮮明特征。

國(guó)家的礦產(chǎn)資源分布不太均衡，有的地方很少甚至沒(méi)有，有的地方礦產(chǎn)資源豐富，大部分礦產(chǎn)采集主要集中在南方幾個(gè)少許省份，礦產(chǎn)種類復(fù)雜多樣，具體的勘查手段需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況來(lái)運(yùn)用。我國(guó)的礦產(chǎn)勘查沒(méi)有過(guò)于深入地表，對(duì)于地表的破壞性相對(duì)來(lái)說(shuō)要少些，目前已經(jīng)勘查出來(lái)的礦產(chǎn)深度大都小于五百米，國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源還是非常豐富的，很多礦產(chǎn)資源不需要深度挖掘就可以滿足國(guó)家的發(fā)展需求了，國(guó)內(nèi)礦山的采集深度也比國(guó)際上大部分國(guó)家的深度要淺[1]。

1.2 近期礦山地質(zhì)勘查的主要成果

在上個(gè)世紀(jì)九十年代優(yōu)先對(duì)礦產(chǎn)資源比較豐富的南方進(jìn)行了礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用，現(xiàn)在已經(jīng)著重對(duì)北方地區(qū)礦產(chǎn)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)。國(guó)內(nèi)北方地區(qū)礦產(chǎn)資源最為豐富的當(dāng)屬新疆維吾爾自治區(qū)了，其中的吐魯番盆地、伊犁盆地等存在著許多地浸砂巖礦，通過(guò)對(duì)這些礦山進(jìn)行地質(zhì)勘查，發(fā)現(xiàn)其儲(chǔ)量巨大并且品質(zhì)非常優(yōu)質(zhì)，為我國(guó)能源開(kāi)發(fā)利用提供了充足的資源支撐。近年來(lái)隨著礦山地質(zhì)勘查技術(shù)的再一次升級(jí)，我國(guó)在新疆伊犁盆地又發(fā)現(xiàn)了不少新的礦床，而且附近的地質(zhì)條件也非常適合進(jìn)行大規(guī)模的開(kāi)發(fā)，新勘測(cè)到的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量很大，能夠滿足國(guó)家的礦產(chǎn)資源需求，為此在此地建立了地質(zhì)勘查研究所，進(jìn)一步提升礦產(chǎn)資源勘測(cè)研究水平。

2 我國(guó)礦產(chǎn)資源潛力概略分析

2.1 礦產(chǎn)資源總量預(yù)測(cè)

我國(guó)在在二十世紀(jì)八九十年代開(kāi)始對(duì)國(guó)內(nèi)的稀有金屬礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查，但是由于剛剛起步缺少相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)家建立專家團(tuán)隊(duì)，根據(jù)礦產(chǎn)資源的勘測(cè)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)模型分析、概率預(yù)測(cè)等先進(jìn)的勘查技術(shù)，對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)的關(guān)鍵成礦地區(qū)之中的主要礦床進(jìn)行了科學(xué)化合理性的預(yù)估，發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量非常豐富，因?yàn)榘凑諊?guó)外先進(jìn)的勘測(cè)技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)出來(lái)的儲(chǔ)量，其總量比當(dāng)前已經(jīng)勘查清楚的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備還要多許多倍，這說(shuō)明我國(guó)尚未并勘查探測(cè)出來(lái)的礦產(chǎn)資源依然存有許多，國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用潛力巨大。運(yùn)用地質(zhì)勘查模型研究得出國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布是西多東少，新疆的許多盆地和內(nèi)陸的幾個(gè)省份稀有金屬礦產(chǎn)資源相對(duì)集中并且儲(chǔ)備更多。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源勘查依托數(shù)據(jù)化的信息技術(shù)進(jìn)行更為科學(xué)合理的勘探，對(duì)礦產(chǎn)資源的勘查數(shù)據(jù)會(huì)更加精準(zhǔn)。

2.2 深部找礦潛力

按照目前的礦產(chǎn)資源勘查數(shù)據(jù)，我國(guó)境內(nèi)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采深度大部分都在千米之內(nèi)，雖然也有的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)深度達(dá)到了一千米，但是和國(guó)外動(dòng)輒就超過(guò)千米深度的礦床相比，我國(guó)的礦產(chǎn)資源開(kāi)采深度已經(jīng)非常低了。依托礦產(chǎn)資源成礦的知識(shí)體系來(lái)講，一般許多成礦的深度都在千米往上才能勘查到，有著甚至勘探深度超過(guò)四千多米，然而我國(guó)的許多礦山開(kāi)采深度不到千米就可以滿足國(guó)家發(fā)展的需求，說(shuō)明了國(guó)內(nèi)的礦產(chǎn)資源總量非常大，相關(guān)的資源儲(chǔ)備可以進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用，我國(guó)完全可以加大礦產(chǎn)資源勘查和開(kāi)采的深度，為國(guó)防建設(shè)和相關(guān)的科研提供更多的能源。

3 礦山地質(zhì)勘查新思維

3.1 系統(tǒng)性

對(duì)礦山地質(zhì)勘查的研究需要運(yùn)用系統(tǒng)的思路來(lái)看待，這是因?yàn)槠涑傻V主要依托的是地殼和地幔許多層圈相互影響，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)慢慢成形，因此地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同的成礦里面的組織結(jié)構(gòu)也有大量的不同之處。地殼和地幔的圈層運(yùn)動(dòng)形成的地質(zhì)作用是一個(gè)大系統(tǒng)，通過(guò)地殼和地幔的互相影響慢慢出現(xiàn)的礦床等是地質(zhì)運(yùn)動(dòng)大系統(tǒng)下的各個(gè)具體的小型系統(tǒng)。

3.2 整體性

馬克思主義哲學(xué)里面有系統(tǒng)整體性的觀點(diǎn)，雖然說(shuō)系統(tǒng)的整體作用主要通過(guò)各個(gè)部分的配合發(fā)揮出來(lái)，但是整體性并不是每個(gè)部分的作用疊加起來(lái)就能達(dá)到的，整體的功能比部分疊加所能發(fā)揮出來(lái)的作用更大。在成礦過(guò)程中，地質(zhì)構(gòu)造幫助礦產(chǎn)進(jìn)行聚合，還需要礦產(chǎn)數(shù)據(jù)足夠龐大才有可能夠勘探處更多礦床。

成礦形成階段是非線性發(fā)展，因此這個(gè)礦產(chǎn)資源聚集慢慢出現(xiàn)礦床的過(guò)程是繁瑣多變的，在進(jìn)行相關(guān)的成礦研究時(shí)需要關(guān)注的條件相對(duì)比較多，依據(jù)非線性發(fā)展的理論知識(shí)體系，我們可以得出成礦過(guò)程在自反饋情況下，會(huì)由于時(shí)間的作用數(shù)量逐漸增多。由此可以推論出在過(guò)去的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)作用下，出現(xiàn)了許多成礦資源帶，這些礦床都相對(duì)集中在某一位置上，里面的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量非常豐富，并且存在著許多種類多樣的各項(xiàng)礦產(chǎn)資源，有的礦床由于特殊的地質(zhì)結(jié)構(gòu)等原因，可能會(huì)形成本地區(qū)特有的礦產(chǎn)資源[2]。

4 礦山地質(zhì)勘查新理論

4.1 殼-幔層圈相互作用成礦理論

礦產(chǎn)資源成礦過(guò)程是需要依托地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的作用的，地殼和地幔之間的圈層運(yùn)動(dòng)，讓地質(zhì)構(gòu)造中的各種物質(zhì)進(jìn)行相互的作用，經(jīng)由長(zhǎng)時(shí)間的演變慢慢出現(xiàn)了礦產(chǎn)資源礦床，因此對(duì)成礦的過(guò)程研究和探討也是基于地殼和地幔的互相運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)行新的礦產(chǎn)資源勘查和探索的時(shí)候，需要將地殼和地幔圈層運(yùn)動(dòng)形成的地質(zhì)運(yùn)動(dòng)和成礦過(guò)程結(jié)合起來(lái)研究。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)作用會(huì)產(chǎn)生大量的能量，然而能量是守恒的，由于地表深度很大且礦石硬度高等許多原因，這些能量大部分都傳遞不出去，慢慢地在地表形成了礦床。

4.2 成礦系統(tǒng)理論

成礦系統(tǒng)的理論依據(jù)是在一段時(shí)間和地域之內(nèi)，能夠形成礦床的系統(tǒng)會(huì)對(duì)構(gòu)成成礦的各個(gè)對(duì)象進(jìn)行合理的控制和管理，通過(guò)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)作用慢慢出現(xiàn)完整的成礦系統(tǒng)。

①成礦系統(tǒng)擁有對(duì)應(yīng)的層次構(gòu)造，它處于地球物質(zhì)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵位置。②成礦系統(tǒng)與周邊自然環(huán)境進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換，是地質(zhì)運(yùn)動(dòng)作用中的具體表現(xiàn)。③成礦系統(tǒng)擁有非線性系統(tǒng)的自反饋機(jī)制，能夠讓已成礦的礦床資源逐漸增多。④成礦系統(tǒng)占據(jù)了地表的具體位置，需要時(shí)間慢慢演變才能出現(xiàn)，這個(gè)形成過(guò)程是漫長(zhǎng)的。

4.3 大規(guī)模成礦作用

地殼和地幔的圈層運(yùn)動(dòng)并不是規(guī)律的變化，有的時(shí)候由于地球上的各個(gè)大陸板塊劇烈運(yùn)動(dòng)和碰撞，會(huì)造成許多地表礦物大量地被聚合在板塊碰撞和摩擦的地帶，由于板塊交界的地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化太過(guò)劇烈，地表中的許多礦物會(huì)出現(xiàn)劇烈的物理和化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致這些位置極易出現(xiàn)大規(guī)模的礦產(chǎn)資源成礦，甚至是形成大型成礦帶。

5 礦山地質(zhì)勘查新技術(shù)

5.1 地質(zhì)異常礦體預(yù)測(cè)

進(jìn)行礦產(chǎn)資源的勘查一般都是依托現(xiàn)有的技術(shù)和手段，比較容易出現(xiàn)正常成礦的礦床，由于近些年來(lái)成礦研究水平的提升，在進(jìn)行礦山地質(zhì)勘查的時(shí)候可以從礦產(chǎn)成礦異常的原因入手，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)結(jié)構(gòu)等的異常情況進(jìn)行科學(xué)合理分析，更加容易勘查出來(lái)由于各種異常原因形成的礦床。

5.2 成礦信息的提取和綜臺(tái)技術(shù)

通過(guò)對(duì)已經(jīng)勘查探明的礦產(chǎn)資源成礦過(guò)程中出現(xiàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理，進(jìn)一步提升礦山地質(zhì)勘查的科學(xué)研究水平，建立健全統(tǒng)一的成礦信息數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，為成礦過(guò)程研究提供數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)上的服務(wù)，從而可以更加精準(zhǔn)的預(yù)估需要勘查的礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)備和分布情況。

6 結(jié)語(yǔ)

就已經(jīng)勘查探明的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備而言，隨著國(guó)家的綜合國(guó)力不斷提高，需要消耗的礦產(chǎn)資源逐漸增多，目前的資源儲(chǔ)量已經(jīng)不能很好的滿足國(guó)家建設(shè)的要求，我國(guó)尚未勘查的礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備量很大，需要運(yùn)用新的思維、新的理論和新的技術(shù)來(lái)進(jìn)行礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)與利用，通過(guò)不斷完善礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘查技術(shù)，獲取更多的礦產(chǎn)資源來(lái)為國(guó)防建設(shè)提供資源支持。