勘查地球化學找金礦到底有多牛
2016年07月04日 8:57 5045次瀏覽 來源: 中國黃金網(wǎng) 分類: 重點新聞
據(jù)原地礦部和中國地質(zhì)調(diào)查局統(tǒng)計,勘查地球化學 “批量發(fā)現(xiàn)”的金礦近1000處,其中大型、中型以上金礦就有700余處,總探明金資源儲量4000余噸,約占全國已探明的黃金資源量9000余噸的近一半。中國黃金生產(chǎn)能夠連續(xù)幾年位居世界第一,不能不提到這一學科所作的貢獻。同時,中國地球化學的金礦化探,也成為國際公認的地球化學找礦三大貢獻之一。
1938年,地球化學之父戈爾德施密特在《元素分布地球化學原理》一書中首次提出研究元素分布的概念,這是地球化學勘查理論的前身。
1951年,地球物理地球化學勘查研究所(下稱“物化探所”)名譽所長、中國勘查地球化學的開拓者和奠基人謝學錦院士,在中國首次開展勘查地球化學試驗,揭開中國地球化學調(diào)查研究的序幕。
勘查地球化學理論技術發(fā)展至今天,已經(jīng)越來越成熟。為解決不同類型的找礦問題而發(fā)展出來的各種理論之間互相補充,獨立又統(tǒng)一于勘查地球化學理論中,在不同類型的找礦中發(fā)揮著獨特的作用。
勘查地球化學在金礦勘查中可謂一枝獨秀,依據(jù)該理論的指導,在中國發(fā)現(xiàn)金礦近1000處,占新發(fā)現(xiàn)金礦80%以上,其中大中型金礦700余處。如貴州爛泥溝金礦和灰家堡金礦儲量分別達到110噸和300噸,整個地區(qū)成為世界第二大卡林型金礦產(chǎn)區(qū)。這些金礦的投產(chǎn),為中國成為世界第一黃金生產(chǎn)大國作出了重大貢獻。
“原生暈”理論:在“攻深找盲”中一炮打響
20世紀50年代至60年代,謝學錦從事熱液礦床原生暈的研究,與前蘇聯(lián)學者同時各自獨立地發(fā)現(xiàn)了熱液礦床原生暈的分帶現(xiàn)象,并寫出了專著《地球化學巖石測量的理論基礎與工作方法》。
所謂原生暈,是指金屬從合礦熱液中沉淀成礦后,殘余礦液繼續(xù)沿巖石中的裂隙上升,在礦的周圍特別是礦的前緣形成原生暈。這種原生暈可以從礦里延伸出來幾百米,最遠可達千米以上,這樣,使用靈敏的分析方法在地表發(fā)現(xiàn)原生暈,就可以推測深部有盲礦存在。
20世紀50年代末期,遼寧鳳城青城子的一座鉛鋅礦快要枯竭,沒礦可采,礦區(qū)面臨著即將關閉的命運。但是物化探所的科學家不相信已經(jīng)枯竭,他們一起在青城子“蹲點”7年, 開始了“原生暈”理論的研究和實踐。
化探技術一般應用于地表采樣,但是,謝學錦沿著相反的方向創(chuàng)新,向地下挺進,去尋找盲礦。所謂盲礦,即深埋地下肉眼看不到的礦。經(jīng)過長達7年的蹲點,終于一炮打響,在原礦山找到了一個大的盲礦——鉛鋅銀礦,終于使一個快要枯竭的老礦山重新煥發(fā)了青春。
當時,全世界還很少有類似的成果報道。物化探所的科學家用原生暈理論發(fā)現(xiàn)了青城子礦后,震動了全國地礦界。
在此基礎上,經(jīng)過物化探所科學家們大量的工作實踐,獲得了豐碩的成果,對原生暈形態(tài)、規(guī)模、內(nèi)部結(jié)構的統(tǒng)一描述方法和術語,在中國得到了廣泛的使用,并在以后的地質(zhì)找礦中大顯身手,許多銅、鉛、鋅、金、銀、鎢、錫、鉬等盲礦床都是用此法找到,尤其是金礦。
“塊體”理論:完全改變了勘查地球化學的面貌
1993年~1995年,由謝學錦主持的“環(huán)境地球化學監(jiān)控網(wǎng)絡與全國動態(tài)地球化學填圖”項目,依據(jù)區(qū)域化探全國掃面計劃獲得的大量數(shù)據(jù)和他所主持的國家攀登項目“找尋難識別及隱伏的大礦、富礦的新戰(zhàn)略、新方法、新技術基礎性研究”取得的重大突破,提出了地球化學塊體理論,完全改變了勘查地球化學的面貌。
地球化學塊體理論認為:自然界不僅有地球化學局部異常模式,亦存在由地球太初的不均勻性引起的套合的地球化學模式譜系,在地球上存在著富含某些元素的不同規(guī)模的地球化學塊體。形成大型、特大型礦床的必要與充分的條件是要有巨量的成礦物質(zhì)供應。這種巨量的物質(zhì)供應與聚集表現(xiàn)為成礦元素特別富集的地球化學塊體。這種地球化學塊體可以用低密度的地球化學填圖方法勾繪出來,并且可以通過元素在塊體中逐步濃集的軌跡追蹤到巨型礦床在巨大的地球化學塊體中“聚焦”的地點,從而追蹤到隱伏巨型礦床。中國地質(zhì)調(diào)查局運用地球化學塊體的理論與方法,對中國內(nèi)地的礦產(chǎn)資源潛力進行了預測和評估,由此發(fā)現(xiàn)了一批新的尋找大型、巨型礦床的戰(zhàn)略靶區(qū)。
2000年5月,由中國地調(diào)局發(fā)展中心組織實施的“中國東部區(qū)地球化學塊體內(nèi)礦產(chǎn)資源潛力預測”項目,就是在這一理論基礎指導下,對我國東部區(qū)區(qū)域化探資料進行深入剖析,并提出了資源潛力評價和礦產(chǎn)規(guī)模預測。在塊體理論的指導下,在華南發(fā)現(xiàn)了世界上最大的鎢產(chǎn)地,從全國區(qū)域化探掃面成果來看,這樣的地區(qū)有很多,如膠東地區(qū)金的地球化學塊體,藏南地區(qū)的地球化學塊體,以及位于川、滇、黔、桂交界地區(qū)銅的地球化學塊體等。
“深穿透”理論:可探測1000米深度的深部礦體
在勘查地球化學領域,科學家們一直在努力研究能探測更大深度的穿透性地球化學找礦方法,這一方法對于覆蓋區(qū)的隱伏礦產(chǎn)勘查的針對性很強。
在幾年艱苦的研究后,物化探所的科學家終于取得了突破。據(jù)聯(lián)合國教科文組織全球尺度地球化學國際研究中心常務副主任、首席科學家王學求介紹:“在國家項目支持下,物化探所的研究人員首次在礦體及其上方土壤和氣體中同時發(fā)現(xiàn)了六邊形的納米銅、金晶體。納米金屬晶體只有在一定的溫度和壓力條件下才能形成,這證明隱伏內(nèi)生礦體納米金屬微??梢酝ㄟ^巖石微裂隙和納米孔喉垂直遷移到達地表。實驗模擬證實,納米金屬微粒具有極強的穿透能力和快速遷移能力。”
這一具有自主知識產(chǎn)權的系列深穿透地球化學技術,用納米探測、金屬活動態(tài)提取、地球氣納微金屬測量、獨立供電偶極子地電化學等技術,直接獲取深部異常信息的隱伏礦體探測,顯著提高了對隱伏礦的探測能力,探測深度可達1000米。該技術的投入應用,填補了盆地地球化學調(diào)查的空白。
同時,王學求及其團隊研發(fā)的深穿透地球化學等新方法、新技術,結(jié)合傳統(tǒng)地球化學找礦方法和現(xiàn)代分析測試技術,形成了一套有效的地球化學礦產(chǎn)勘查方法技術組合,為國家緊缺礦產(chǎn)資源,如大型金礦、鈾礦和鉛鋅礦的發(fā)現(xiàn)提供了重要找礦線索。
據(jù)不完全統(tǒng)計,自1999年以來,我國的地質(zhì)人員運用該團隊所發(fā)展的地球化學方法,發(fā)現(xiàn)大型以上金礦16處、銀礦3處、銅礦21處、鉛鋅礦7處、錫礦7處。這些礦產(chǎn)資源的發(fā)現(xiàn)和探明,大大提高了國家的資源保障能力。該項研究成果也由此獲得國家科技進步二等獎,國土資源科技成果一等獎。
責任編輯:彭薇
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