赵 斐,汪立今,郑开平,赵忠和,普海涛
(1.新疆大学,新疆 乌鲁木齐 830046;2.新疆工业高等专科学校,新疆 乌鲁木齐 830098;3.新疆地质矿产勘查开发局第四地质大队 ,新疆 阿勒泰 836203)
2004年9月,国务院通过了《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要(2004~2010)》,决定在有资源潜力和市场需求的老矿山周边或深部开展找矿工作,其主要思路就是“就矿找矿”,以延长矿山服务年限。就矿找矿是一项复杂的科学系统工程, 属于大比例尺成矿预测范畴[1]。
《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要》中的“危机矿山”,是指在现有开采利用技术、开采能力条件下,保有可采储量的服务年限不足5年(严重危机)、10年(中度危机)、15 年(轻度危机)的国有大中型矿山。
危机矿山本意是关系到矿山生产安全与可持续发展问题的概念,涉及资源、 环境、经济、技术、市场、政策及管理等方面因素[2]。
危机矿山接替资源找矿工作,是国家组织开展的政策性扶持的商业性地质工作,主要目标是在有资源潜力和市场需求的老矿山周边或深部,新发现并查明一批资源储量,延长矿山服务年限。
危机矿山接替资源勘查的任务,主要包括三个层次:一是在矿山采掘工程附近,开展“探边摸底”的探矿工作,扩大矿山近期可采矿量;二是在矿山近外围找矿,扩大保有储量;三是开展矿区外围的找矿评价,为矿山的中长期发展提供新的后备基地。同时,运用成矿系统的新思维,加强矿山外围新矿种、新类型的综合预测与评价;重视金属矿山共生、伴生组分与非金属矿产资源的综合评价和可利用性研究,提高资源利用效益,多途径解决危机矿山的接替资源问题。
多拉纳萨依金矿1985年被发现[3],1989年建矿,矿区现有三个矿床,按矿山现有生产能力, Ⅱ号矿床的首采地段仅能保证一、二年开采年限。Ⅰ、Ⅲ号矿床资源级别较低,目前难以利用,急需投入地质勘查工作以扩大资源储量。总体来看,多拉纳萨依金矿资源状况严重危机。2007年10月底,全国危机矿山接替资源找矿项目管理办,下达了新疆维吾尔自治区哈巴河县多拉纳萨依金矿接替资源勘查项目任务书。
多拉纳萨依金矿行政区划隶属于哈巴河县萨尔布拉克乡管辖, 位于新疆哈巴河县城西北约40km处[4]。在区域构造上,位于西伯利亚板块阿尔泰古陆缘活动带克兰河构造岩浆亚带(新疆维吾尔自治区板块构造分区略图),属于阿尔泰南缘铁、铜、铅、锌多金属、金成矿亚带。其沉积构造环境、岩石建造类型、构造-岩浆演化,受西伯利亚板块与准噶尔-北天山板块的沟弧盆体系制约。中泥盆世进入大规模海侵时期,主要接受阿尔泰古陆的碎屑物质,形成厚达数千米的沉积建造,包括陆源碎屑岩建造、碳酸盐岩建造以及硅质岩建造等亚稳型沉积系列。华力西早期晚阶段,本区由拉张环境转入挤压,发生广泛的区域动力变质,中泥盆世沉积岩被改造成浅变质岩系。随着挤压作用不断增强,产生众多断裂,构成区域性北西向构造带,同时在区域右旋应力作用下,在北西向构造格架上,又发育了本区内近南北向次一级构造。后经多期次构造叠加改造,形迹复杂,为含金热液的循环与沉淀提供了极为有利的通道。华力西中期晚阶段,随着变质作用加深,本区开始大规模中酸性岩浆侵入活动,为金矿化提供含矿热流体,使围岩中分散的金活化富集。该矿床为剪切带控制的中低温岩浆热液-变质热液矿床,属构造破碎蚀变岩型金矿[5]。本区蚀变以面型为主、带状分布在剪切带蚀变带中,蚀变强度和蚀变组合对矿化程度具明显的控制作用[6]。
应用现代成矿学理论,开展成矿特征、区域成矿规律和成矿系统研究,总结控矿因素和找矿标志,加强现有矿山的矿床模型和找矿模型研究,充分利用地质、物探、化探和深部工程验证的信息,对矿集区开展三维立体填图,借助GIS技术进行多元综合找矿信息提取,开展危机矿山深部和外围大比例尺成矿预测。
自20世纪50年代至今,该区已做了大量工作,取得了许多地质资料。在进一步找矿实践中,应当加强对已有资料的二次开发利用,同时结合新获得的资料,总结分析成矿规律找矿模式。认真分析过去的勘查资料,仔细研究开采过程中出现的地质现象,核实重要控矿与成矿构造及矿体空间展布规律,进一步了解水平方向上和垂直方向上的变化趋势,根据地质认识进行工程验证;疑问较大的地方,考虑一些物化探辅助方法,之后再下工程验证。不重视对以往资料的综合分析与利用是对勘查资源的浪费,同时也不能取得很好的找矿效果。ArcGIS 是美国环境系统研究所开发的新一代地理信息系统软件[7],利用该软件可以对已有的各种地质资料进行整合分析,并获得有关矿床特征的新信息。将物探、化探和遥感数据与计算机软件技术相结合,使多样性的勘查技术数据常规性的转换成实用的地质信息和直观的三维图像表达。
多拉纳萨依金矿床在区域上属于玛尔卡库里断裂构造体系,位于阿克萨依-多拉纳萨依反S型构造带上。构造特征表现为强烈挤压与局部引张。岩石塑性变形显著,层间断裂及劈理、片理化带发育,并有糜棱岩带出现。该构造挤压带内,断裂构造发育,具有多期活动的特点。对区内金矿化和矿体分布影响很大。构造控矿特征明显,有必要综合使用物探技术[8](如瞬变电磁法、大功率高分辨率电磁法、可控源音频大地电磁法、大功率井中充电法、井中激发极化法等)进一步查明研究区内各断裂详细地质特征,对结果进行综合解释,将多拉纳萨依金矿床外围区域与已知区域进行对比分析。物探技术在确定金矿的容矿围岩、控矿构造、矿体产出特征、盲矿体的查找等方面,均有重要作用[9]。
自2006年以来,新疆地质矿产局第四地质大队先后对多拉纳萨依金矿带南延矿(化)带、布托别金矿(化)带、沃多克金矿(化)带、多拉纳萨依金矿西矿带及萨尔喀木斯覆盖区开展了地质找矿工作,勘探方法以常规坑探工程及钻探工程为主,勘探效果不理想。此外,在已开采矿井中,受井下条件的制约,井下勘探效果也不理想。笔者建议,在找矿工作中采用地-井TEM(瞬变电磁法)技术。该方法能寻找井(钻孔)旁、井(钻井)底盲矿,判断已见矿体的空间分布,以及获得钻孔周围数百米范围内的有用地质信息,从而提高了见矿率和找矿效果;探头在井中接收,能有效的压制矿山工业、人文等电磁干扰,在情况复杂的老矿区也能开展工作。当矿体深度太大、地面电磁法无法获得深部矿体的有效异常时,地-井TEM法的优势就更加突出。
《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要(2004~2010)》发布以来,全国危机矿山接替资源找矿项目办公室推广应用的资源勘查关键技术,有中、大比例尺成矿预测技术,精细地球物理、地球化学探测技术,深部找矿的钻探技术等,这些技术在全国范围被推广并取得较好的效果。各种先进技术方法的运用,使地质工作者从不同的角度,对矿山的成矿环境、成矿条件、成矿规律进行重新认识,从而指导矿山的周边和深部的找矿工作。在多拉纳萨依金矿床外围找矿工作中,可以根据矿床条件,有选择的采用一些技术方法,将获得的成矿信息与现代成矿理论相结合。一方面加强了对矿区成矿的理论研究,另一方面,可以用符合矿区实际的理论指导进一步的找矿工作。
近年来,地球物理、地球化学方法在找矿方面发挥了巨大作用,成为找矿重要方法。但是,在许多化探异常中,许多是由于造岩矿物的元素偏高引起的,或者是由小矿点引起的,为了检查化探异,常往往增加钻探工作,造成较高的成本。找矿矿物学方法,则能够很好的解决这一问题。找矿矿物学的理论基础,是关于矿物标型特征、矿化指示矿物、矿物共生组合、矿床分带、围岩蚀变、表生带中矿石矿物及伴生矿物形状的学说。前人通过对多拉纳萨依金矿床矿物特征的研究,得到许多矿物学方面的结论,在对多拉那萨依金矿的外围区域进行找矿时,可以利用这些有用的信息进行对比分析,研究矿物的空间变化规律,在已采矿区建立矿物分带模型,采用矿物学方法评价矿床情况[10]。
[1] 杨言辰,李绪俊,马志红.生产矿山隐伏矿体定位预测[J].大地构造与成矿,2003,27(1):83-90.
[2] 赵鹏大,张寿庭,陈建平. 危机矿山可接替资源预测评价若干问题探讨[J].成都理工大学学报,2004,31(2):111-117.
[3] 中国矿床发现史·新疆卷编委会.中国矿床发现史·新疆卷[M].北京:地质出版社,1996.
[4] 王有标,赵殿甲.中国新疆金矿床[M].北京:地质出版社,2006.
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[7] 吴秀芹, 张洪岩,李瑞改,等.ArcGIS 9 地理信息系统应用与实践[M].北京:清华大学出版社,2007.
[8] 史元盛.金矿地球物理找矿[M].北京:中国地质大学出版社,1989.
[9] 栾世伟,等. 金矿床地质及找矿方法[M].成都:四川科技技术出版社,1989.
[10] 王贵安. 找矿矿物学与矿物学填图研究工作的重大进展[M]. 福州:福建科技技术出版社,1987:1-14.