習近平總書記給山東省地礦局第六地質大隊全體地質工作者的回信指出，礦產資源是經濟社會發展的重要物質基礎，礦產資源勘查開發事關國計民生和國家安全。回信要求地質工作者大力弘揚愛國奉獻、開拓創新、艱苦奮斗的優良傳統，積極踐行綠色發展理念，加大勘查力度，加強科技攻關，在新一輪找礦突破戰略行動中發揮更大作用，為保障國家能源資源安全、為全面建設社會主義現代化國家作出新貢獻。
前不久，為深入學習貫徹黨的二十大精神和習近平總書記重要回信精神，中國地質調查局中國地質科學院礦產資源研究所組織召開了新一輪找礦突破戰略行動關鍵理論與技術方法研討會，梳理制約找礦突破的重大理論和關鍵技術難題，總結找礦理論與技術方法等。來自我國找礦勘查科技前沿領域的有關院士專家介紹了找礦理論新進展，遙感技術應用、覆蓋區地球化學探測及找礦預測理論相關成果。會后，中國自然資源報社記者就有關問題進行了采訪。
受訪的院士專家們表示，新一輪找礦突破戰略行動需要充分發揮科技創新引領作用，努力實現成礦理論與技術方法新突破，提升找礦能力和找礦效率，為新一輪找礦突破戰略行動作出貢獻。
在新一輪找礦突破戰略行動中，如何更好地創新成礦理論支撐找礦、提高找礦工作的成效？就相關問題，記者日前采訪了中國工程院院士、著名礦床學家毛景文。
毛景文院士長期致力于礦床學和找礦勘查研究，針對大型礦集區和找礦預測、成礦動力學背景以及成礦過程開展了深入探索。同時，對國內外典型礦山展開了深入對比研究，取得了豐碩成果。他所提出的中國東部中生代大陸成礦新理論不僅深化了區域成礦規律的認識，也推動了多金屬礦找礦取得重要突破，為生產單位的找礦勘查部署提供了指導。毛景文院士強調，隨著找礦難度的增加，無論是在空白區發現新礦產，還是在已有礦區深部和外圍發現礦體，都需要成礦理論和找礦技術的創新。“礦床學研究工作是整個找礦勘探過程中最基礎也是最重要的環節。”回顧礦床學發展歷程，毛景文院士介紹，礦床學是研究礦床的物質組成、成礦物質來源、成因機理及其時空分布規律的科學，是直接服務于礦物資源開發和利用的地質學科。19世紀末，礦床學逐步建立起基本理論框架。20世紀以來，工業化進程的推進和科技進步推動了礦床學的發展，多種礦床成因觀點在此時期提出。從這一角度而言，成礦理論就是礦床學研究的基礎和核心內容。創新性的成礦理論，能加深對成礦規律和成礦過程的認識，指導人們有效地開展找礦勘探。毛景文院士認為，創新成礦理論，首先要繼承、借鑒被實踐證明有效的成礦理論和成礦規律性認識。在我國現代化進程中，礦床學界的前輩們開展了大量創造性研究，為保障經濟社會發展所需的礦產資源供應作出了重要貢獻，比如孟憲民院士對同生礦床成礦作用與分布規律的認識，徐克勤院士對華南花崗巖與鎢錫礦成礦規律的認識，涂光熾院士提出的低溫成礦與分散元素成礦機制、成礦規律，葉連俊院士提出的表生成礦作用與礦產時空分布規律等。此外，我國地質學家還分別就花崗巖有關金屬礦床元素分帶、海底噴流型銅礦床、花崗巖鈾礦成礦、鉀鹽成礦、層控矽卡巖礦床、礦床成礦系列、成礦系統等領域提出創新性的理論。這些創新成果有的針對某種地質條件、構造環境，有的針對某一礦產資源類型，都開拓了新的認識邊界，加深了人們對成礦規律的把握，擴大了礦產資源利用的范圍。毛景文院士強調，創新成礦理論需要拓展國際視野，學習借鑒國際先進知識和理論成果，并緊密結合我國生產實踐和社會發展需求，通過深入研究得出規律性認識。20世紀70年代以來，基于板塊構造理論，礦床學得到迅速發展，成礦規律研究日益深化，助推科學找礦和勘查部署，指導解決“在哪部署找礦、找什么礦”的問題。具體來說，板塊構造理論的發展揭示，在島弧、大陸弧、活動大陸邊緣、古裂谷、造山帶等不同地質構造環境，會形成不同的礦產資源組合。找礦工作者要在科學認識的基礎上去尋找相應的礦產資源類型。例如，在島弧尋找高硫型淺成低溫熱液型銅金礦；在活動大陸邊緣去尋找斑巖型銅金鉬礦或斑巖鉬礦，其弧后則尋找鎢錫礦、鉬礦或卡林型金礦；在前陸盆地尋找密西西比河谷型鉛鋅礦；在大陸裂谷帶尋找基性、超基性巖有關的鉑鈀礦或碳酸鹽型稀土礦等。毛景文院士介紹，近年來，我國科學家在板內成礦、碰撞造山成礦、復合造山成礦、華南地塊東部高溫成礦省與西部低溫成礦省對比研究等領域作出了貢獻。總體來講，礦床學的基本框架、找礦理論模型由西方科學家建立并主導，我國科學家在努力追趕、并跑，部分已實現超越，系統性、原創性成果正在孕育中。
中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所研究員
談覆蓋區戰略礦產資源勘查
推進新一輪找礦突破戰略行動需要科學技術創新作為有力支撐。在新一輪找礦突破中如何更好地發揮化探技術的作用？記者日前采訪了中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所研究員、化探專家王學求，他談了對覆蓋區化探新技術應用的一些認識與思考。
王學求研究員介紹，化探是勘查礦產資源特別是尋找隱伏礦、難識別礦的重要方法。勘查地球化學自20世紀30年代誕生以來，在發現斑巖型銅礦以及鈾礦、金礦等方面取得很大的成功。隨著科學技術的進步，地球化學勘查技術也在不斷進步。王學求研究員告訴記者，勘查地球化學界所指的覆蓋區，一般限定在覆蓋厚度為300米以淺的地區，分為三類：一是原地風化的殘積、坡積覆蓋區，如我國南方地區的磚紅土區、黑龍江的森林覆蓋區。實踐中，這類覆蓋區一般是覆蓋厚度小于50米的地區。二是外來運移的覆蓋區，如風成沙、黃土區、沖積平原等，此類覆蓋區是覆蓋厚度小于100米的地區。第三類覆蓋區是沉積巖或火山巖蓋層，限定在覆蓋厚度小于300米的地區。在我國，覆蓋區主要包括森林覆蓋區、半干旱草原區、干旱戈壁沙漠區、高寒草原區、黃土區、沖積平原、高寒凍土區、紅土植被區、沼澤覆蓋區9種類型。這些覆蓋區以厚度小于100米計算，總面積為220萬平方千米。我國開展的區域化探掃面工作，目前完成了一半覆蓋區，但效果有待提高。另有一半還未進行掃面，需要進一步開展化探技術研究等工作。王學求研究員介紹，勘查地球化學的理論基礎是成礦物質在成礦過程中于圍巖中留下元素運移軌跡，或是成礦以后在巖石、土壤、水系沉積物、水、植物以及氣體中形成各種類型的地球化學分散模式。根據這些元素運移軌跡或分散模式，能夠發現和追蹤新的礦床。但是，覆蓋區化學勘查的理論基礎與傳統出露區的勘查理論基礎不同。出露區地球化學勘查理論基礎是基于含礦圍巖和礦體的次生風化以及元素側向遷移。對覆蓋區而言，該理論并不適用。覆蓋區地球化學的理論基礎是元素穿透上方土壤和沉積物蓋層的垂向遷移，因此被稱作穿透性地球化學。因此，覆蓋區地球化學的化學元素遷移機理與出露區的化學元素遷移機理也不相同。目前，勘查地球化學界主流的覆蓋區穿透性勘查技術有4種：一是土壤微細粒勘查技術；二是金屬活動態測量技術；三是氣體及地氣測量技術；四是生物地球化學技術。這幾類技術各有特點，使用較為成功的是土壤微細粒勘查技術。“我國化探找礦自2000年以來，勘查重點轉向覆蓋區和深部礦的戰略資源勘查。”王學求研究員指出，以我國金礦地球化學勘查技術來說，2000年以前，我國化探找金主要貢獻是在出露區：一是在華北地臺北緣，二是在小秦嶺到熊耳山，三是在黔西南地區。2000年以后，化探找金最大進展是在覆蓋區：一是在西秦嶺川西北到甘南的高寒草原覆蓋區發現5處超大型金礦；二是在西部荒漠戈壁區，特別是甘肅北山地區發現3處中大型金礦。西部覆蓋區金礦找礦突破獲得2020年度國土資源科技成果一等獎。據介紹，西秦嶺高寒草原覆蓋區一般地表被2米~5米的黃土覆蓋，地表為草原景觀。由于類卡林型金礦的微細粒的微米到納米金遷移到地表時，常被有機硅膠包裹，因此常規化探方法難以發現異常。使用有效分解有機硅膠的微細金化探技術后，可顯著提高異常識別率。根據化探異常，我國發現了以刷經寺為代表的5個超大型金礦。
西部荒漠戈壁區是風成沙覆蓋區，風成沙厚度不太厚，通常在幾米到20米之間，用傳統找礦方法效果一般。以往地表化探掃面時，為避開風成沙影響，采樣為地表礫石。“實際上，礫石情況與下邊的礦關聯不大。對此，我們用淺鉆作剖面揭露，揭示地形起伏，深處20米，最淺處4米。沿著覆蓋層鉆孔做取樣后，在細粒土壤取樣中發現了金異常，原來金以納米形式被粘土吸附。這說明這種金本來是內生礦物型，后來通過蒸發作用隨二氧化碳等地氣流遷移到地表。”王學求研究員說。根據這種化學異常，用土壤微細粒勘查技術方法在甘肅北山地區發現了3個中型金礦。
據介紹，微細粒勘查技術對找離子吸附型稀土礦效果顯著。近幾年，我國在區域上采用細粒級水系沉積物測量，礦區異常查證上采用土壤剖面測量，在南方紅土植被覆蓋區尋找重稀土離子吸附型稀土礦也取得新進展。由中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所牽頭完成的有關項目在云南首次發現了大型離子吸附型稀土礦。該項工作已在云南紅河哈尼族彝族自治州發現重稀土元素超常富集區，圈定4處稀土找礦靶區，圈定6處異常中心。經鉆探驗證，發現了4個離子吸附型稀土礦。初步推斷，稀土潛在礦石量約9.46億噸、稀土氧化物潛在資源約100萬噸，重稀土氧化物潛在資源約13.7萬噸。此項工作入選2022年度地質調查十大進展之一。王學求研究員強調，淺覆蓋區地球化學找礦技術對新區找礦意義重大。要重點發展土壤微細粒勘查技術、土壤活動態測量技術、土壤氣體測量技術、生物地球化學技術等，通過這些地球化學勘查技術發現異常后，建立不同礦種的靶區優選指標。目前，經過驗證，上述技術對金、銅、稀土、鋰、鈾等目標礦種找礦行之有效。
中國地質科學院礦產資源研究所代晶晶研究員是自然資源部西藏主要成礦帶大型—特大型礦產勘查評價科技創新團隊、稀有稀土稀貴戰略性礦產創新團隊的骨干成員。地質找礦中如何應用遙感技術？怎樣才能用好這項技術？結合多年實踐，代晶晶研究員就遙感技術如何在新一輪找礦突破戰略行動中發揮作用，談了她的一些認識和思考。
代晶晶研究員介紹，20世紀70年代開始，礦物光譜理論與遙感技術逐漸應用于礦產勘查領域。針對新一輪找礦突破戰略行動，遙感技術具有以下優勢：首先，隨著找礦工作的不斷推進，露頭礦大多已經被發現，隱伏、半隱伏礦成為地質找礦的一個難題。大量研究表明，雖然巖漿—熱液礦床中的隱伏礦體規模有限，但在成礦過程中產生的地表蝕變范圍規模巨大，其蝕變特征能被遙感技術捕捉到。因此，遙感技術可以為尋找隱伏、半隱伏礦提供重要技術支撐。其次，我國西部高海拔、華南深切割地區等地形地貌較為復雜的地區，地質找礦工作受到很大阻礙，遙感技術可以發揮“千里眼”作用，為后續找礦部署提供重要依據。最后，新一輪找礦突破戰略行動需要更為經濟、綠色、快速、高效的技術手段。遙感技術成本較低，且具有高密度、全覆蓋、高效、環保等優勢，一直是國外大型礦業公司和地質調查單位的重要手段之一。遙感找礦主要的科學問題有哪些？代晶晶研究員歸納為兩點：首先，每種類型的礦床在形成過程中都會產生許多礦物，開展遙感找礦的基礎是要了解各種礦物的光譜特征及形成機理。每種礦物都有其獨一無二的光譜特征，比如，含稀土礦物在可見光波段具有吸收特征；常見的熱液蝕變礦物在短波紅外波段具有吸收特征；熱紅外波段則對造巖礦物和矽卡巖礦物探測效果較好。這些礦物光譜和成礦作用有何聯系、哪些礦物的光譜特征可以指示成礦作用，更是需要深入探討的科學問題。其次，針對多礦種、多尺度遙感找礦如何構建有效的技術方法體系、選擇什么樣的遙感數據源、運用什么樣的技術方法與算法，也是影響遙感找礦成敗的重要因素。代晶晶研究員指出，遙感技術可以在多種類型的礦床和礦種的勘查中發揮重要作用，目前可以用于尋找銅、金、銀、鐵、鉛、鋅、鋰、鈹等礦產資源。她重點介紹了4種類型礦床的遙感找礦實踐。第一種類型是斑巖—淺成低溫熱液銅多金屬礦床。此類型礦床找礦的關鍵是蝕變，因此要對研究區的蝕變礦物的光譜特征進行深入了解，構建基于短波紅外光譜特征的找礦模型。以西藏多龍礦集區為例，通過對地表主要蝕變信息的光譜特征研究，運用 ASTER多光譜數據和高分5號高光譜數據開展蝕變礦物信息提取，定位了多個蝕變巖帽，這些蝕變巖帽和目前的礦床非常吻合。基于多龍礦集區遙感找礦的認識，我國在西藏班怒成礦帶的其他區域發現了一批銅礦點、礦化點。第二種類型是矽卡巖礦床。此類礦床找礦勘查的關鍵是矽卡巖的分帶研究。針對矽卡巖礦床的分帶，重點要研究矽卡巖礦物的光譜特征。常見矽卡巖礦物如石榴子石、輝石的熱紅外光譜特征可以指示主量元素的含量，從而指示成礦環境，指導矽卡巖分帶。基于此，我國建立了甲瑪矽卡巖系統的熱紅外高光譜勘查模型，為矽卡巖礦床找礦勘查提供技術參考。第三種類型是偉晶巖型稀有金屬礦的遙感找礦。在此類礦床的遙感找礦過程中，含礦偉晶巖的識別是關鍵。四川甲基卡地區巖礦光譜測試分析表明，遙感技術可以區分含鋰偉晶巖、不含鋰偉晶巖和圍巖。基于對光譜的認識，指導圈定了一系列找礦遠景區，大部分發現了鋰輝石。這套找礦方法已推廣運用到川西其他地區和新疆阿爾金西段，取得了良好應用效果。第四種類型是鹽湖鋰、鎂礦礦床。基于對西藏扎布耶鹽湖不同鋰濃度的光譜特征分析，運用遙感和深度學習算法反演了扎布耶鹽湖不同年度的鋰濃度，探索開展了鹽湖水菱鎂礦的遙感找礦研究工作。代晶晶研究員建議，針對新一輪找礦突破戰略行動，建議遙感技術以3個尺度開展工作。一是針對成礦帶，運用衛星遙感數據，特別是我國近些年發射的高光譜衛星數據來選擇找礦遠景區。二是在重點研究區，運用航空或是無人機遙感數據進行選點或圈定靶區。三是在礦田尺度，建議運用地面或巖芯光譜儀開展地表或巖芯精細的蝕變礦物填圖，分析成礦環境，圈定熱液中心，為后續找礦部署提供技術依據。
談到遙感找礦應用前景與主攻方向，代晶晶研究員認為，遙感技術在新一輪找礦戰略突破行動中大有可為，但還需要攻克一些技術難題。例如，要加強高精度短波紅外及熱紅外儀器的研發；攻克淺覆蓋區遙感弱信息的提取和剝離技術；深化礦物光譜機理及其找礦指示意義研究；推進星—空—地—深一體化遙感找礦勘查體系示范與應用。在她看來，隨著遙感技術的不斷發展，必將在新一輪找礦突破戰略行動中作出更大貢獻。
來源：i自然全媒體
晉公網安備 14010602060836號