金属矿产资源深部找矿、勘探与成矿的深层动力过程的思考论文_田鹰,赵金龙,牛杰,周瑞

金属矿产资源深部找矿、勘探与成矿的深层动力过程的思考论文_田鹰,赵金龙,牛杰,周瑞

云南地矿总公司(集团)地质矿产勘查二院 云南昆明 650051

摘要:国家的发展和社会的进步,都是在大量、各种各样金属矿产资源的基础上实现的,在我国目前的经济发展中,由于国内部分矿产资源不足,因此对外的依赖度较高。对此,在目前多元化共享世界资源的背景下,还应立足于本土资源,建立安全稳定的金属矿产资源供给基地。本文将对金属资源找矿、勘探空间位置进行分析,并对成矿以及深层动力过程加以阐述。

关键词:金属矿产资源;勘探、成矿、深层动力过程

引言:物质生产是人类生存和发展的基础,而物质生产依赖于矿产资源,国家的发展和社会的进步都离不开矿产资源的支持。但是,随着社会经济的迅猛发展,我国矿产资源逐渐出现紧缺的态势,其中天然气、铁、铜、铝等占世界总储量比不超过5%,并且伴随着经济的发展,需求量的增加,对资源的紧缺程度将不断加重,这将使建立安全稳定的金属矿产资源供给基地成为大势所趋。

1.金属资源找矿、勘探空间位置

随着我国经济的快速发展,对金属矿产资源的需求量逐渐增加,供求矛盾逐渐加剧,在此背景下,向深部找矿、勘探以及开发成为必然趋势。根据成矿理论以及找矿实践研究显示:地壳深部存在较多金属资源,对其进行深入分析,并精细刻划壳、幔介质层、块结构以及对物质能量交换等方面的研究显得十分必要。

1.1理论方面

在地球深处对成矿能够起到促进作用的空间通常为5~10km,主要是由于该空间中能够实现地壳内部物质能量转换,汇集动力作用,能够符合多种金属成矿时,产生突变和耦合的转换区,能够在岩浆岩与热液型矿床的作用下,产生矿元素,根据相关研究得知,对于大型热液型的成矿系统来说,其垂直延伸能够达到4~5km。在地球内部物质的调整与分异状态下,深部物质将会发生转移并且上涌,在此过程中还会发生围岩以及热液物质的转变,使得矿元素不断汇集,并且逐渐形成一个大型的矿床,这将充分表明,地球深部物质能量的交换将会推动成矿速度,因此地球深部将成为找矿、勘探的重要空间位置。

1.2实践方面

在对俄罗斯科拉半岛进行超深钻井勘探时,在6~12km处发现了硫化物矿化细脉,在5.6km处发现了铁硫化物矿化,在9.5~11km处发现了含有大量银的自然金,经过推断得知其可能在岩石圈底部产生,上述现象能够表明,在地壳内部中,存在符合金属矿床形成的空间,并且能够满足一定的成矿条件,因此应加强对第二深度进行找矿、勘探以及开发的工作[1]。

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2.深层动力过程以及成矿分析

随着目前对地球科学研究的不断深入,在金属矿床的成矿方面研究重点开始发生转变,由对地表、浅表层的研究逐渐向大型矿床以及矿集区深部转变,值得一提的是:前苏联在科拉半岛实施的超深钻井工作,使对成矿深度的预测进行了更新,得出的结论比以往预测的可能性要大很多,而且使不同情况下形成的不同时期内,以垂向堆积的形式进行矿化分布成为可能,这将使得人们将以往在找矿、勘探等方面集中的注意力,向深层物质能量交换方面转变,并且也使得深层动力过程成为矿床学研究的重要内容。

在美国、澳大利亚、加拿大、日本以及中国等多个国家中,都陆续制定出矿床与矿床形成以及地球动力学演变相关的研究方案,在研究中主要以幔结构、大陆深部壳以及深层动力过程等方面,期望能够利用成矿作用以及深层过程对地球动力学进行探索,进而发掘出矿床形成的环境以及深部介质,使找矿、勘探能力得到显著的增强。现如今,金矿化与地壳、地幔之间的联系已经受到学术界的广泛关注,通过证据表明,在全球大部分金矿床成矿的过程中,地幔物质发挥了极大的作用,其中包括幔源岩浆直接成矿、间接成矿等。例如,胶东金矿、吉林夹皮沟金矿田、小秦岭金矿田等。此外,在幔源成矿作用下,热泉型金矿以及碱性岩等都是较为充分的体现。通过澳大利亚中相关研究证明,壳源属于热液矿床中主要的成矿物质,但也有相关研究指出,在需对其它矿床形成以及动力演化过程中,地幔物质也参与其中,例如在壳、幔的作用中使地壳尺度产生,然后经过非造山地壳熔融后形成奥林匹克坝矿床,其中通过地幔流体上涌携带而成的矿物质,其最为典型的要数太古宙金矿。同时,围岩中淋滤出的金元素将会形成壳、幔等混合流体。

通过上述研究能够得出,从地球动力学方面来说,大型矿床在空间分布上面会受到深部物质移动以及深层过程的约束,并且地壳内部中流体的分异、调整以及转移等方面都由壳、幔物质来控制,通过对深部热物质转移进行分析,创建岩石圈结构以及动力学模型,对预测金属矿床的空间位置提供了便利,也为大型矿床的预测指明了方向[2]。

3.金属资源找矿、勘探的技术支撑

随着地震技术的不断深入,对成矿规律的把握程度逐渐准确,并且此项技术在金属资源找矿与勘查中得到广泛的应用,并取得了较为显著的成果。第一,高分辨率地震反射技术,能够直接作用到金属矿产勘探中,对于矿体周围蚀变具有良好的勘测效果,尤其在成矿过程以及控矿空间中的应用,效果更加显著。例如,在对加拿大诺兰达矿区的探测中,利用此项技术迅速的确定出容矿火山岩下界,并且对地层单元进行细致的划分,还能够利用其展现出控矿构造等。第二,地震层析成像技术,能够直接展现出矿体以及容矿构造的空间分布状况,通过密集型地震台阵进行探测,并且与井间成像技术相结合,能够提供矿区以及附近三维图像,对勘测结果的准确性具有较强促进作用。

结束语:综上所述,随着我国经济建设的迅猛发展,对金属资源的需求量和消耗量逐渐增加,呈现出资源紧缺的状态。同时,国家的发展和社会的进步都离不开金属矿产资源的支持,我国应建立安全稳定的金属矿产资源供给基地,不但在理论方面,而且在实践和技术等方面也应具有一定的提升,并且积极将新型的采集技术、先进的设备和仪器等应用到金属矿采集当中,使我国金属资源供需矛盾得到进一步缓和。

参考文献:

[1]滕吉文.强化开展地壳内部第二深度空间金属矿产资源地球物理找矿、勘探和开发[J].地质通报,2013,07:767-771.

[2]张纫兰.重要大宗金属矿产资源战略接续区综合评价与区划[D].中国地质大学,2014.

论文作者:田鹰,赵金龙,牛杰,周瑞

论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/17

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