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      1. 探礦工程在線 > 正文

        多學科合作找礦成功率高且費用更低

        談談信息主導下的深地資源勘查

        發布時間:2021年03月25日
        來源:中國礦業報網(2021-03-25)作者:王慶乙

        地質學家伍德爾(R.Woodall)團隊通過對找礦效果和成本調查分析發現,一個隱伏區找金屬礦的成本是出露礦找礦成本的10倍。在油氣勘查中,較之傳統勘查隊伍,多學科綜合方法和信息協作的勘查隊伍,5年間后者發現的儲量是前者的2.8倍,而費用僅為前者的一半。

        他們從找礦全局出發,研究了隱伏礦、深部礦如何依靠間接信息找礦,開展對世界成功找礦實例進行調查與總結。以信息主導找礦,組建多學科合作找礦的隊伍,創建多學科相融合(打破學科界線)的信息交流機制,將間接信息轉化為找礦信息,形成了強大的找礦實力。

        大慶油田和奧林匹克壩礦床的發現也是有著異曲同工之效,因此其方法至今對我國深部找礦仍具有借鑒意義。

        地質學仍發揮主導作用

        我國金屬資源進入隱伏礦、深部礦找礦階段,已有半個多世紀的歷史了,找礦難度大、效果差已是不爭的事實。隱伏礦、深部礦找礦的特異性,在于直接信息幾乎完全喪失,找礦必須依賴間接信息。當信息發生重大的轉變,乃是找礦變革的起因,必須在體制和機制上作出相應的調整。地質學仍是找礦的領導者,其他學科要在地質需求與指揮下進行工作,并與之配合,發揮服務與支撐的作用。主導觀點有“地質指方向、物化探定位、鉆探驗證”“深部找礦應以地質研究為找礦基礎,物探化探為技術支撐,鉆掘工程為實現條件?!钡刭|學仍發揮著主導作用。

        根據我國重點研發計劃“深地資源勘查開發”重點專項實施方案,將形成3000米以淺的礦產資源勘探的成套技術能力,2000米以淺深部礦產資源開采成套技術能力,儲備一批5000米勘查前沿技術,油氣要擴展到6500-1000米。個人判斷,從硬件方面彌補與國外間的差距會有較好的進展,但深地資源勘查尚存在一些問題。

        地質學和地球物理學家B.J.斯金納在一次演講時說:“如果地質學家、地球物理學家、地球化學家以及有關科學家能夠通力合作,發揮尋找深部礦產資源的潛力,那么發現的多類礦產資源可滿足下個世紀(21世紀)的需要?!?/span>

        兩例大礦發現的實踐

        1949年新中國成立,當時中國是一個貧油國家,中央領導就此咨詢地質學家李四光,李四光以科學的態度回答:“中國有沒有石油,要等地球物理勘查后,才能下結論?!钡厍蛭锢韺W家顧功敘欣然接受了勘查任務。當時國內無地球物理學人才,顧功敘從大學物理系抽調應屆畢業學生,自己培訓人才,隨后,經他多方努力,帶上拼湊的一些儀器設備,奔赴華北、新疆、四川等地進行找油實習。顧功敘以其淵博的地質學知識,認定東北松遼平原,覆蓋很厚、地層穩定(無出露巖層)且地形平坦,應該是油氣藏儲存的理想地方,也具有地球物理最佳的地質、地形探測條件。此設想經批準后,組織了第二石油物探普查隊伍(簡稱“二物”)開赴松遼,展開了野外地球物理探測,先后完成了磁法、重力和電測深等工作,穿越松遼平原進行長剖面的觀測,獲得了大量多方法的數據,進行綜合研究后,發現深部存有油氣的地質條件。顧功敘考慮發現油氣構造,人工地震法最為有效,為此他不遠千里來到鄂爾多斯中匈地震合作隊,勸說他們來松遼探測油氣,當時中匈地震合作隊并無松遼探測任務,不少人不愿意長距離搬家到松遼,經顧功敘苦口婆心多次勸說后終于同意到松遼平原,而且就在大同一長恒部位發現多個圈閉。地震法板上釘釘證實松遼存在油田構造。根據探測成果并聽取多方不同專業人士的意見后,不同專業的參會人員有40余人,最后確定了7個鉆井的井位,1958年下半年首鉆見了油沙,第三鉆就見工業油噴。到此,松遼大地開展了地質、物探和鉆探大會戰,證實了松遼平原下蘊藏著世界最大的陸相油田。

        奧林匹克壩礦床(以下簡稱“奧壩礦”)的發現也是多學科合作找礦的成就。伍德爾(R.Wood all)認為,隱伏礦、深部礦找礦要想獲得最大的成功,一定要多學科合作。他總結成功發現奧壩礦時表示,這是上世紀70年代世界上最重要、最激動人心的一次發現,組建了多學科合作找礦的隊伍與管理模式,倡導創新、冒險、協作,由四位具有創新精神的科學家組成,分別是隊長F.Evans、源巖地球化學家D.Haynes、構造地質學家E.O’Driscoll,地球物理學家H.Rutter。

        奧壩礦的發現,首先由年輕的源巖地球化學家提出的玄武巖淋濾成礦模式,構造學家通過地質填圖,得出變形剪切帶是控制因素,地球物理學家開展重、磁測量證實深部構造的存在,隊長組織各科學家進行信息交流,這種交流打破了學科界線,地球物理學家與構造地質學家合作共同解釋異常,地質構造、構造單元、巖性、傾角、走向在共同交流后,在計算機上建立奧壩礦的成礦模型。

        首鉆只見蝕變礦物,連打8鉆均未能見礦,但從公司領導到科學家都堅定信念,直至第9鉆巖心發現近礦圍巖,第10鉆才見到奧壩大礦。

        找礦經驗總結

        在出露礦、淺表礦的找礦中,信息雖然也重要,但不起主導作用,發揮作用是槽探與鉆探,工程量越大,找礦越多。在隱伏礦、深部礦中,信息找礦應置于主導地位。

        組建多學科合作找礦的體制,創建多學科信息交流的機制,多學科根據整體找礦需要,想方設法獲得信息,信息在多學科交換、交流中,獲得互補與驗證,這樣可去偽存真獲得更有價值的信息,從而更有利于找礦。

        地球物理學在找礦中具有制空、制深能力,在未來找礦中,將起關鍵作用,但其數據處理、異常解釋必須與其他學科,尤其是地質學家,在構造、巖性、傾角、走向等地質特性方面進行深入的信息交流。

        未來找礦需要多學科的綜合人才,大學應培養多學科綜合找礦知識和勇于實踐創新人才,培養礦產資源勘查學家。

        [責任編輯:kyb]

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