对提高地质找矿效果、实现找矿突破的探讨

2011-08-15 00:48薛清波王居松李小永
地质找矿论丛 2011年4期
关键词:矿床成矿勘查

王 雨,薛清波,谭 宁,王居松,李小永

(1.天津市国土资源和房屋管理局地质事务中心,天津300042;2.天津华北地质勘查总院,天津300170)

0 引言

我国面临的矿产资源短缺形势十分严峻。对我国主要矿产品的分析表明,到2020年,国内供应能力可满足国内消费需求的矿产有天然气、铅、钨、锡、钼、锑、稀土、磷、钠盐、芒硝等矿种;不能满足的有煤、石油、铁、锰、铬、铜、铝土矿、锌、镍、金、萤石、硫、钾盐等矿种。其中满足程度极低的矿产是钾盐、铬,满足程度低而又关系到国家经济和军事战略安全的大宗矿产有石油、铁、锰、铝土矿、铜和钾盐[1]。这种矿产资源状况对社会经济的可持续发展将产生严重制约,迫切需要地质工作者在地质找矿过程中探索如何提高地质找矿效果、实现找矿突破这一难题,尤其是要解决社会经济建设需求量大的关键矿产或支柱性矿产的找矿突破问题,为解决我国的矿产资源危机做出贡献。

笔者认为,影响地质找矿效果和制约找矿突破的主要因素有地质找矿创新能力、创新工作模式、创新文化和成矿研究水平等。其中,地质找矿创新能力、创新工作模式、创新文化是提高地质找矿效果、实现找矿突破的基础,成矿研究水平是关键。

1 加强创新能力建设,夯实提高地质找矿效果、实现找矿突破的工作基础

地质找矿工作追求的最终目标是提高地质找矿效果、实现找矿突破;就是要做到地质找矿成果的重大创新和新的矿产资源的重大发现,为社会经济可持续发展提供矿产资源保障。

在找矿难度日益增大的前提下,找矿突破显得尤为重要,已引起广泛而深刻的社会关注。要实现这个目标,需要着力加强地质找矿创新能力建设,培养和提升地质找矿创造力,奠定提高地质找矿效果、实现找矿突破的工作基础。

创新能力建设需要在选拔找矿突破领军人、培养和提升地质找矿创新素质方面下工夫。

1.1 选拔找矿突破领军人

地质找矿工作需要在优秀领军人的带领下创新、发展和突破。因此,选拔好找矿突破领军人,是构建和提升地质找矿创造力的根本环节。

找矿突破领军人是地质找矿工作中的决定力量,是实现找矿突破的最关键人才,应具备很强的地质找矿综合工作能力,能够有效驾驭地质找矿工作 朝着既定目标不断迈进,并最终实现找矿突破。

选拔找矿突破领军人,关键要把握以下几点:

(1)找矿突破领军人必须是“专业素质+领导能力+创新能力”的综合型人才,也就是首先要有地质找矿专业方面的丰富实践经验、复合型的知识结构、较高的理论水平和研究能力,还要有较强的领导能力,更要有突出的创新能力,能够为提高地质找矿效果、实现找矿突破激发出无限的工作活力。

(2)找矿突破领军人必须能够从宏观到微观、从三维到四维系统的角度把握和指挥地质找矿全过程。

(3)找矿突破领军人必须具有坚韧不拔、吃苦耐劳、追求卓越的奋斗精神和以人为本的工作作风,有大思维和细行为的工作素质,有把地矿事业做大、做强的创业意识。

(4)找矿突破领军人必须把找矿突破作为地质找矿工作追求的最高目标,深入探索和研究提高地质找矿效果、实现找矿突破的方法和途径,能够引领地质找矿工作逐步走向找矿突破。

(5)一般来讲,找矿突破领军人都必然经历过一个漫长、艰苦、复杂的磨练过程,才能成长为一名能够在地质找矿工作中做出突出成绩的优秀“找矿人”。也就是说,找矿突破领军人的成长历程不是一蹴而就、一帆风顺的,曾经历过多次失败和成功的洗礼。在选拔找矿突破领军人的过程中,必须探究其成长经历。

1.2 培养和提升地质找矿创新素质,为实现找矿突破奠定基础

找矿突破是从获得勘查区的成矿-找矿信息开始,经过综合研究达到系统创新而实现的突破性找矿成果,是一项需要地质找矿创新素质来实现的系统创新工程。

地质找矿创新素质包括个体和总体创新素质,由创新意识、创新精神和创新能力构成。在地质找矿工作中,创新意识是指实现找矿突破的强烈欲望,创新精神是指探索找矿突破的意志,创新能力则是指运用系统创新思维实现找矿突破的能力。要实现找矿突破必须在找矿突破意识的支配下,形成一种探索找矿突破的主动行为和思维,让思考和探求找矿突破成为一种工作常态。

在长期艰苦的创新素质培养和提升过程中,要密切关注相关知识、理论、经验的积累和系统化,在地质找矿实践、学习、思考、研究过程中,在成矿体系的框架下解剖不同类型、不同层次的成矿系统,获得自悟和启发,将其转化为指导工作的能量和智慧。在经历“从系统学习中完成系统模拟、在超越系统模拟中实现系统改进,在突破系统改进中实现系统创新”的发展历程中,形成能够融会贯通地运用不同专业的理论、方法指导地质找矿的能力,使创新素质不断地提高。

要实现找矿突破,需要较高的创新素质。在地质找矿工作中,必须把探索精神、坚持不懈的工作毅力和系统的创新思维有机地结合起来,努力提高综合工作能力,大胆挖掘找矿突破所需的个体和总体的创造力。有了创造力,才能不断解决各种各样的地质找矿问题,不断实现创新,朝着最终目标迈进。

2 要实现找矿突破,必须有完善的创新工作模式

要实现找矿突破,必须在工作中强调务实和创新,完善地质找矿工作模式。地质找矿工作创新,主要体现在系统思维、工作思路、工作方法、勘查模型等方面,由此形成的创新工作模式对实现找矿突破具有十分重要的作用。创新工作模式具有三个基本特点,一是“系统”,二是“创新”,三是“务实”。

2.1 运用系统思维,开展工作创新

系统理论认为,系统是由要素组成的有机整体。与要素相互依存、相互转化,一系统相对较高一级系统时是一个要素(或子系统),而该要素通常又是较低一级的系统。系统最基本的特性是整体性,其功能是各组成要素在孤立状态时所没有的。它具有结构和功能在涨落作用下的相对稳定性,具有随环境变化而改变其结构和功能的适应性,以及历时性。不同类型、不同层次的系统具有不同的组成要素、结构和功能。地质系统、成矿系统、工作系统、认识系统等也不例外。由此看来,地质找矿工作是对不同类型、不同层次的地质系统、成矿系统、工作系统、认识系统等的把握、应用和创新,具有极强的系统性。

从系统观出发,地质找矿工作的各项实践、学习、思考、研究活动都必须掌握相应的“系统”,地质找矿工作的系统思维就是运用构造学、区域成矿学、成矿预测学、地质综合场论、成矿体系等理论和方法[2-7,9],把各种成矿-找矿信息经过明细化、综合化、层次化、四维化之后再加以系统化、目标化,使之形成相应的系统[8]。系统思维活动存在于地质找矿工作的各个环节,具体来讲,主要体现在以下几个方面:

(1)在成矿规律研究过程中,运用系统思维,把区域成矿-找矿信息系统化和目标化为成矿系统,并建立区域成矿模型、综合找矿模型,为选区服务。建立了成矿体系,就把握了成矿规律。

(2)在选区-立项-设计过程中,把以往成矿-找矿信息系统化、目标化之后,建立勘查区的成矿单元模型,并据此建立矿床勘查模型,为进一步开展地质勘查工作服务。

(3)在地质勘查过程中,根据成矿-找矿信息建立和修正矿床模型,指导找矿评价工作。

(4)在报告编写过程中,根据工作目标任务的需要,首先编写报告提纲,建立报告系统模型,再把各种信息按照报告提纲的要求系统化为报告文本。报告是一种文字系统,是对以往地质资料、地质找矿工作过程和成果的完整总结。

2.2 建立完善的工作思路,指导工作创新

地质找矿工作思路是以成矿单元研究为主线,按照选区、立项、设计、成矿-找矿信息提取、成矿研究、找矿评价、工作成果总结和报告编写构成的工作过程,从成矿-找矿信息体系→成矿系统→综合异常体→矿床模型,依次获得基础成果、成矿研究成果、找矿成果等,最终实现找矿突破。

以成矿单元为核心的工作创新贯穿于地质找矿工作过程的始终。立项-设计-野外施工-报告编写是地质找矿工作的全过程,立项是地质找矿工作的开始,报告编写则是工作的结束,整个过程大致划分为2个工作阶段,前一阶段工作为立项-设计,是在根据现有资料确定目标成矿单元的前提下,通过详细总结目标成矿单元的地质、物化探、遥感地质、矿产等方面特征,分析找矿潜力,明确找矿思路和找矿方向,选择有效的找矿方法,进行合理工作部署,为野外实施制定工作方案;后一阶段工作为野外施工-报告编写,按照设计要求开展野外施工,解剖前一阶段确定的目标成矿单元,提取成矿-找矿信息,在成矿研究的基础上,进一步圈定次级成矿单元,并进行找矿评价,建立矿床模型,最终把整个地质找矿工作成果用文字形式加以总结,形成报告。由此可见,整个地质找矿过程都是围绕成矿单元展开的,为实现找矿突破,一切都需要以成矿单元为工作主线。

在地质找矿过程中,选区是第一位的,要依据地物化遥综合异常确定具有较大找矿潜力的成矿单元。选区的思路是收集已有的地物化遥矿产资料→提取已有的成矿-找矿信息→成矿研究和找矿评价→圈定地物化遥综合异常体→确定目标成矿单元→按照成矿单元的找矿潜力大小确定选区。一般来讲,成矿单元的找矿潜力越大,被优先选取的可能性越大。

通过选区确定勘查区之后,要进行立项和设计。立项和设计的思路是全面收集勘查区以往的地物化遥勘查资料→详细总结勘查区成矿单元的地物化遥矿产特征→建立成矿单元模型→明确存在的问题、找矿方向和找矿目标,建立找矿思路→选择找矿方法→进行工作部署。其中,立项的工作重点是详细总结勘查区成矿单元的地物化遥矿产特征→建立成矿单元模型,强化立项依据;设计的工作重点是在明确存在的问题、找矿方向和找矿目标的前提下,建立找矿思路→选择找矿方法→进行工作部署,根据设计依据做好解剖勘查区成矿单元的工作安排。

成矿-找矿信息的提取是在开展野外工作时,根据设计安排,用地物化遥等多种手段解剖勘查区内的成矿单元→提取地物化遥信息→建立四维成矿-找矿信息体系,为成矿研究、找矿评价和工作成果总结奠定基础。

成矿研究包括总结成矿地质条件、控矿因素、找矿标志→进一步细化和圈定解剖对象内的次级成矿单元→总结成矿规律→根据成矿系统特征建立成矿模型,成矿系统是成矿研究的核心。

找矿评价的思路是以成矿-找矿信息为基础,建立综合找矿模型和矿床模型。

工作成果总结是通过综合研究完成报告编写,在报告中把成矿-找矿信息体系、成矿模型、综合找矿模型、矿床勘查模型、矿床模型予以表述,全面、完整、系统地反映基础成果、成矿研究成果和找矿成果。

2.3 工作方法创新

工作方法创新是提取成矿-找矿信息、成矿研究、找矿评价、工作成果总结和报告编写等工作的需要。工作方法创新要关注以下几点:

(1)地质找矿工作要实现“六化”,即明细化、综合化、系统化、四维化、规范化、目标化。在地质找矿工作 “六化”过程中寻求找矿突破。

(2)充分发挥“双向工作能力”的创新作用,在地质找矿过程中,按照设计和规范要求把工作明细化和综合化,这是工作创新的基础。

在选区-立项-设计过程中,首先是把所收集到的地质、物化探、遥感地质、矿产资料明细化,从中提取成矿-找矿信息。然后把成矿-找矿信息综合化,进行成矿研究和找矿评价,建立成矿单元模型和综合找矿模型,评价选区成矿单元的成矿-找矿潜 力,确定所选区域的进一步找矿意义,开展立项和设计工作。在选区-立项-设计阶段和野外施工阶段之间,要以报告提纲为基础,把野外工作和报告提纲明细化,形成野外工作细则和具体、系统的报告详细提纲,指导野外施工和报告编写工作。在野外施工-报告编写阶段,首先通过野外工作获取多方面、多层次、系统化的成矿-找矿信息,然后把所取得的成矿-找矿信息加以综合化(包括成矿研究、找矿评价和找矿成果总结),建立成矿模型、综合找矿模型和矿床模型,为进一步地质找矿工作提供找矿靶区。

(3)野外工作和报告编写工作“一体化”,这两项工作相辅相成、互为促进和完善。野外工作以明细化的报告编写提纲为指导,通过野外详细观测,采集报告编写所需的各种成矿-找矿信息;报告编写以野外采集的全部成矿-找矿信息为依据,完成好工作成果总结,使报告内容翔实、完整。

(4)大思维和细行为相结合,是寻求找矿突破的重要途径,这样才能在大思维的掌控下做好各项具体工作,从小发现中获得大突破。

(5)地质找矿工作需要实践、学习、研究“一体化”。实践需要学习和研究工作的指导,学习需要实践和研究的促进,研究提升学习效果和帮助解决实际问题;所以,在地质找矿的生产实践中绝不能将三者相分离,否则对找矿突破产生负面影响。

2.4 勘查模型创新

对某一级别的成矿单元(矿田、矿床)按照整装勘查新模式部署地质找矿工作,从整体上进行多方法、多矿种的综合找矿。这其中包括3层意思:一是根据现有的全部地质、物化探、遥感地质、矿产资料建立成矿单元的概念模型;二是依据成矿单元概念模型,选择多种有效找矿方法,进行合理配置,从目标成矿单元中提取出更多的成矿-找矿信息,为获得突破性找矿成果奠定基础;三是在新的成矿理论指导下,立足于成矿地质背景分析,在综合研究成果资料的基础上,总结成矿规律,优选找矿靶区,并从三维的角度探索深部第二找矿空间[10],要进行经济有效的多目标综合找矿,通过进一步找矿评价,实现找矿突破。

3 加强创新文化建设,培植创业精神

创新文化是一种新的文化体系,具有“改革、创新、发展、服务”一体化的核心文化理念。它是更加外向型而非封闭型的文化;更加灵活、适应变化的文化而非一味求稳的文化;扁平化而非等级化管理的文化。创新文化强调持续学习和不断进步,要在地质找矿中起到关键作用,就必须着力将创新文化的作用和影响渗透到找矿突破战略的各个层面,如员工、政策、语言、行为、激励机制和系统架构等。以此为指导,在创新文化建设中把尊重人、激励人、培养人作为其核心出发点,为个体创造具有和谐的人际关系、充分发挥各自能力的空间、实现自我价值的机会、丰富多彩的生活和宽松的工作环境,在此基础上通过建立共同的价值观念和奋斗目标,使个体具有使命感和责任感,自觉地把自己的智慧和力量汇聚到提高地质找矿效果、实现找矿突破的整体发展目标上,把个人的行为统一于发展的共同方向上,从而凝结成推动地质找矿的创业精神,使创新体系具有丰厚的基础和不竭的活力源泉,进而保障找矿突破的实现。

4 提高成矿研究水平,解剖矿床成矿系统,发现矿床,实现找矿突破

找矿突破实际上是指矿床的重大发现。矿床孕育于区域成矿系统之中,区域成矿系统分布于成矿区带之中。在成矿区带中发现区域成矿系统,在区域成矿系统中发现矿床,这是实现找矿突破的必由之路。具体地讲,地质找矿工作通常是以成矿区带为背景,通过对成矿区带的区域地质、地球物理、地球化学、遥感地质、矿产等方面资料的成矿条件分析,从中发现区域成矿系统,在对区域成矿系统综合研究的基础上建立区域成矿模型。利用地质、物化探、遥感地质等多种手段对区域成矿系统进行解剖,进一步研究区域成矿系统的地质演化规律,发现其中的地质、物化探、遥感地质综合异常[4],对综合异常进行实地检查后,分析成矿-找矿信息,建立找矿模型,确认具有成矿-找矿远景的综合异常。一般来讲,一个成矿系统中可能存在多个综合异常,但其中会有大小、优劣、真假之分,并非都是矿床的显示,这就需要对多个综合异常进行筛选、排序,建立矿产勘查模型,依次对具有成矿-找矿远景的综合异常单元开展综合地质勘查工作,提取综合异常中的成矿-找矿信息,发现矿床并建立矿床模型。总而言之,地质找矿工作要经过从成矿区带→区域成矿系统→综合异常→矿床的找矿过程,在不同找矿阶段 分别建立区域成矿模型、综合找矿模型、矿产勘查模型和矿床模型[8]。这4类模型对地质找矿工作具有重要的指导作用。

(1)区域成矿模型回答“矿是怎么形成的,矿赋存在哪里”的问题,是反映区域成矿系统的概念模型,说明矿床形成于区域成矿系统中,在区域成矿系统中存在找到矿床的可能性。

区域成矿系统是在一定的时空域中控制矿床形成、变化和保存的全部地质要素和成矿作用动力过程,以及所形成的矿床系列、矿化异常系列构成的整体,是具有成矿功能的一个自然系统,其特定功能是成矿物质在局部地段的高度富集[3,5,9],是形成矿床的空间区域。在成矿系统研究中,确定区域成矿系统类型非常重要,不同类型的区域成矿系统中赋存着不同成矿潜力、不同成因类型、不同矿种的矿床,如构造型成矿系统中的金矿床、构造-岩浆型成矿系统中的多金属矿床[8]、岩浆型成矿系统中的铬镍矿床等。在区域成矿系统中可能在不同地段出现不同的找矿线索,其中有些找矿线索是矿床的指示标志,而另外一些找矿线索却可能仅仅是成矿活动痕迹的显示。必须善于根据区域成矿系统的地质结构分析矿床可能存在的有利空间部位。从区域成矿系统的找矿线索来看,区域成矿系统的分布空间是比较大的找矿范围,是地质意义上的成矿远景区。

(2)综合找矿模型[6]回答“矿到哪里去找”的问题,是对区域成矿系统的控矿因素和中比例尺地质、物化探、遥感地质综合异常进行综合分析建立的概念模型,目的在于确定区域成矿系统中矿床的有望找矿部位,为矿产勘查工作提供找矿靶区。

(3)矿产勘查模型回答“矿是怎么找到的”的问题,是根据找矿靶区中可能存在的矿床概念模型而确定的一整套大比例尺地质、物化探、遥感地质找矿方法组合,目的在于合理、有效地解剖找矿靶区,获得丰富、全面的找矿信息,对找矿靶区的成矿特征作出明确的找矿评价,确定找矿靶区中有无矿床的存在。

(4)矿床模型回答“矿是什么特征”的问题,是对矿床特征的高度概括,是地质找矿工作的最终目的。矿床的重大发现,就实现了找矿突破。

5 结语

地质找矿工作必须从不同角度、不同层次来探索、研究和解决提高地质找矿效果、实现找矿突破面临的各种问题。地质找矿工作的全过程都要树立“找矿突破第一”的思想意识,以成矿单元为核心来展开和深化。地质找矿工作需要以创新能力、创新工作模式和创新文化构建地质找矿创新体系,以成矿单元的成矿-找矿信息为基础,按照从成矿区带→成矿系统→矿床的找矿思路来寻求找矿突破。

实现找矿突破是一个复杂而艰难的探索过程,会遇到很多复杂和难解的困难和问题,必须有耐心、决心和信心打持久战,迎难而上,在不断发现问题、不断创新过程中及时总结经验教训,更多地发现国家建设需要的各类矿产,为社会经济的可持续发展提供矿产资源保障。

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