深部找矿-概念、技术与实例-修改

第一部分：深部矿的概念、分类和深部找矿的一些基本问题
一、深部矿的概念：
深部矿是指现阶段定位于深部的矿床，不光指在深 部形成的矿床。包括（1） 原来形成于深部或很深部， 现仍在深部保存的矿床（如多数岩浆矿床和高温热液 矿床等）；（2）原来形成于浅部，现埋藏于深部的矿 床，如沉积变质矿床和埋藏于深部的热水沉积矿床等。
深
部
找
矿
—概念、技术方法与实例
何明勤 2008、5
提 纲
第一部分：深部矿的概念、分类和深 部找矿的一些基本问题 第二部分：隐伏矿床的概念和分类 第三部分：深部找矿（包括隐伏矿） 的特点和勘查或找寻方法概述 第四部分：主要技术方法 第五部分：方法实例
第一部分：深部矿的概念、分类和深部找矿的一些基本问题

第一部分：深部矿的概念、分类和深部找矿的一些基本问题
江西银山铜、铅、锌、金、银矿在800m深度左右 主为金和铜。12个深度>1000m 的钻井、在3孔深 1500m的钻井均发现富有Cu、Pu、Zn的矿床。 福建紫金山金、铜矿床距地表的深度已达19002000m左右。 新疆阿尔泰阿舍勒铜、 金、锌特富矿床深达 1800m 左右。 俄罗斯科拉半岛科学超深钻井在6-12km深处发现 了硫化物矿化细脉，在10km上下发现了在变质基 性岩中有Cu-Ni硫化物和基性岩中的Fe-Ti矿化， 在9.5-l1km 处发现了含大量银的自然金。
覆盖区的新区找矿，也有人建议将300m以下（奥林匹 克坝350m以下）定为深部矿。

2008年1月，国土资源部发布了“关于促进深部找矿 工作指导意见”。该意见明确了深部找矿的战略目标， 提出了开展主要成矿区带地下500m至2000m的深部资源 潜力评价,重要固体矿产工业矿体勘查深度推进到1500
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图1-1 主要成矿系统的发育深度
（据翟裕生等，2004）
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、过渡、复合、重叠和多通道性作为一个网络，它有 自己的内部结构和外部边界（三维的），具有比矿床 分带更为广阔的内涵。深部找矿中要着重研究矿化网 络的垂向变化趋势。 研究矿床的垂直分带，即矿化网络由浅向深的变化 趋势，包括以下主要问题：① 变化内容，有矿种变化 （如浅部Ag、Pb、Zn，深部Cu、Mo等）； 矿化类型变 化 （如上为脉型、细脉型，下为斑岩型及矽卡岩型 等）； 含矿岩石变化 （碎屑岩、碳酸盐岩、泥质岩等 及其组合）； 成矿强度变化 （矿石品位和矿体规模） 以及由大气、地下水作用制约的氧化带深度等。② 变 化形式（指矿体由浅到深的变化）极为复杂多样，可 概括为（矿体）连续型、断续型、多层型以及构造断 开型等（图1-2）。③ 对于复杂的矿床分带还要仔细 研究其成因，如顺向分带、逆向分带以及多个矿化阶
m。要创新具有中国特色的深部成矿和找矿理论，推动 矿床学和勘查学学科的发展。建立深部找矿方法与技 术体系，地质、物探、化探、遥感综合找矿与钻探技 术取得明显进步；矿产预测的理论和方法技术水平明 显提升。建立有利于促进深部找矿工作的勘查开采技 术经济政策体系。 因此，目前，将深部矿和深部找矿的深度定义为5002000m较为合适。但从开采的角度来看，500-1000m较佳， 条件较好的老矿山可延深至1500m，条件特别优越时，经济 价值特别高时可深至2000m。但要考虑各自的开采水平。
二、深部矿的分类：
基于上面深部矿的概念，根据矿体与上覆围岩的关 系，可将深部矿分为深掩埋矿和深定位矿两类： （1）深掩埋矿：矿体与上覆围岩没有直接的成因联 系，上覆盖层是后成的，如厚层的沉积盖层和火山岩
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盖层下的深掩埋矿或外来推覆体掩埋下的矿床等。该 类矿床浅表没有矿化－蚀变显示，找矿难度大。 （2）深定位矿：矿床的形成与周围的地质环境密切 相关，成矿与围岩同时或晚于围岩，在围岩中留下了 大量的矿化蚀变信息，该类深部矿特别是生产矿山附 近的深部矿，应是目前的勘查重点。
如加拿大Sudbury铜、镍矿床，围 绕Sudbuary杂 岩体有30多个铜、镍矿床，其中有几 个为大型 矿床，目前探测最深的矿体在维克(Viector)， 已达2430m，鹰桥公司(Falconbridge)和因科 (Ineo)公司最深金属矿钻井已打到3057m。2004 年在西麦克雷迪(McCreedy)和莱尼氏克· 富特沃尔 (Levack ootwal1)钻井达1180m 处发现了特富的 矿床；澳大利亚奥林匹克坝(Olympic Barn)铜一 金一铀矿床在深处发现了隐伏的直立矿床。 我国辽宁红头山铜矿勘探开发深度抵达1300m， 且还在向深处延伸；铜陵冬瓜山特大型铜矿床的 产出深度在1000m 以上。
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1996）。 研究和了解成矿系统的发育完整程度，可帮助我们 建立起对研究区成矿过程和矿床类型的整体认识，在 深部找矿中可起到由已知到未知、由此及彼、由浅入 深、举一反三的作用。对区域成矿系统及所产生的矿 床系列（组合）有了基本认识，有助于在深部找矿中 寻找新类型和新矿种，从而提高找矿的成效。例如， 安徽321地质队和江西赣西北地质队依据对长江中下游 成矿带矿床组合“多位一体”的认识进行深部找矿， 分别发现了狮子山矿田深部的冬瓜山铜矿和城门山矿 床的深部层控矿体。 一个成矿系统发育完整需要多种有利因素的耦合。 例如，一个热液成矿系统要发育完整，形成大型矿床， 需要有超常规的热能和流体。Barnes(2002)指

3、深Βιβλιοθήκη Baidu找矿的地区和矿种
深部找矿地区没有固定的范围，视各地区的地质成 矿条件、经济社会发展水平和矿业市场需求而定。它既指 现有矿山的深部和外围找矿，也包括在一些有利
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成矿区带中对已发现矿床的深部勘查。在当今和今后 一段时间内，抓紧开展对有市场需求和成矿条件的大 中型危机矿山的“探边摸底”、“攻深找盲”工作有 更大的现实意义。 根据有关部委的要求，深部找矿应以煤、铀、铜、 金、富铁、富锰、铅、锌、钨、锡、锑、钼等紧缺和 优势矿种为重点（国务院新闻办公室，2004），以尽 可能找到大矿、富矿和易采选冶矿为目标。

4、深部找矿的地质科学问题
深部找矿的地质科学问题是深部找矿的关键，就是 要深入研究区域和矿区的成矿规律，重点是成矿环境、 成矿系统和成矿演化，以便全面认识矿床之所以产在 某一深度空间的原因及其制约因素，运用适当手
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段，发现深部矿床。主要包括以下四个方面： （1）成矿系统发育的完整程度 成矿系统是指在一定时空域中，由成矿要素、源— 运—储成矿过程、成矿产物及成矿后变化等诸因素构 成的成矿整体（翟裕生，1999）。一个发育完整的成 矿系统，具有一定的时—空边界，包括三维网络空间， 常能包括多个矿种和多种矿床类型。如长江中下游成 矿带，其中的燕山期与岩浆热液有关的成矿系统发育 就比较完整，体现了成矿的多样性和复杂性，既有Cu、 Fe、Au、Ag、Pb、Zn、Co、V、Ti、P等多个矿种， 又有矽卡岩型、斑岩型、脉型、角砾岩型、层控型等 多种矿床类型，其形成时间自170 Ma到90 Ma，又分布 在自武汉到上海的沿江广阔空间（翟裕生等，
图1-2
矿床的主要垂向变化模式
（据翟裕生等，2004）
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段的叠加分带。要强调指出的是，每个矿床都有其形 态产状特征，如再经过后来的构造变动，将更加难以 辨认和测定。因此，要作详细的调研和缜密的思考判 断，包括采用大比例尺立体图等精细方法，而不宜套 用某种现有模式。 如何根据已知的浅表矿床信息推断其向下延伸的方 向，涉及因素很多，目前尚无成熟的经验，可参考如 下几点： ①充分利用矿床模型或勘查模型的完整性。一个完 整的矿床模型，应能清楚地显示出矿床的顶部特征和 根部特征（蚀变的、构造的、元素组合晕等）及整个 矿床的蚀变矿化结构，作为预测深部矿体的重要标志。 如斑岩铜矿模型（以矿化蚀变分带为主体）可以作为 帮助深部找矿的依据，如Kalamazoo矿床找矿成功的实 例（Guilbert et a1.，1986）；又如金矿脉的地
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出，反复侵入的复式岩体能提供足够的热能以维持对 流的热液系统。因此，在热液活动区中复式岩体的存 在是找矿的关键性标志。国外很多重要岩浆—热液矿 床就是产在这种环境中的。 （2）成矿系统发育的深度 不同的成矿系统形成在不同的构造环境和地壳的不 同深度。研究掌握各种成矿系统的发育深度(空间)， 有助于从宏观上把握矿床的空间分布规律，包括在垂 向上的分布特征。这对于在一个区域中进行深部找矿 有直接的指导作用。 根据已有的大量探矿、采矿资料，已知变质、受变 质矿床多发育在中下地壳中，与幔源基性—超基性岩 浆有关的成矿系统形成也较深，可在中下地壳中发生。 与花岗岩类有关的成矿系统多发育在上地壳或距
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地表5-15 km的范围内，而与陆上或海底的火山—次火 山活动有关的浅表热液矿床也可延伸至地下3km左右 （图1-1）。 海陆盆地中的沉积矿床一般是近水平、延伸大的矿 层，当其受到区域构造作用时可下降到地壳深处并受 到明显的热动力变质改造。 （3）成矿系统网络的三维结构与矿床分带 矿床分带性指矿床的物质组成、矿石组构、矿化强 度（品位）、矿化类型及岩石、构造等在区域和矿床 内的空间变化规律。研究阐明矿床分带特征，尤其是 矿床垂直分带特征，对找寻深部矿床有重要意义。 从成矿系统的观点看，成矿系统的网络性表现为系 统内部各成员（矿床，矿点、围岩、构造、流体及各 类矿化异常）间的有序分布和相互关联，表现为共生

国内外无数找矿实践已经证明，现有矿区深部的 找矿潜力巨大。经对我国目前10618个主要金属 矿山的统计结果，除个别矿山开采深度>1000m （如红透山、冬瓜山等）外，绝大多数金属矿山 的采矿深度和原来的勘查深度不到500m，而国外 同类矿山开采深度超过千米的深井矿山至少在80 座以上。
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从采矿深度看：

南非：已超过4800m（南非兰德金矿采
矿深度在4100m以上、巴伯顿金矿采矿深 度达3800m以上、Western Deep Level金 矿已开采到4800m，不久可达5000m ）；俄罗
斯：已超过1000m（1500－2000m）； 加拿大： 达2500m（Sudbury铜、镍矿达2000m、 Abitibi 金矿采矿深度达2500m）；美国：在 3000m以上；印度：Kolar太古宙绿岩型金矿采 深也达3200m。
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我国过去固体矿产（特别是金属矿产）的勘查 深度一般<600m，多为300-500m。而目前的采矿 深度已至少可达1000m。因此，从500-1000m的可 采深度范围内存在着二次找矿空间，或称之为深 部找矿空间。
第一部分：深部矿的概念、分类和深部找矿的一些基本问题

第一部分：深部矿的概念、分类和深部找矿的一些基本问题
近年来，我国固体矿产的深部找矿工作取得明显进展： 锡铁山铅锌矿：新增300多万t的铅锌金属量； 铜陵冬瓜山特大型铜矿床：产出深度在1000m以上，而 近年在－880m中段发现了斑岩型铜矿床，铜品位可达 0.6%-1.5%； 凡口铅锌矿：在600m以下找到160万t的可采金属量； 会泽铅锌矿：深部新增金属量>200万t； 胶东新城、台上、阜山等金矿：新增金属量>300t，大 部分是在500m以下的深部找矿空间获得的； 危机矿山找矿专项 ：红透山铜矿深部新增铜锌金属资 源量10.9万t；大冶铁矿深部新增铁矿石资源量2304万t， 伴生铜金属资源量10.3万t；广西南丹县铜坑锡矿区深 部新增锌金属量93.7万t、铜4.3万t、银542t 。
三、深部找矿的一些基本问题：
1、深部找矿的涵义：
深部找矿是指与寻找深部矿有关的矿产勘查工作的 统称，是相对于露头矿和浅部找矿而言的，是一个相 对的、动态的和变化的概念，主要取决于当时的采矿 深度。
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2、深部找矿的深度
关于深部矿和深部找矿的深度问题：一直以来，没 有一个统一的定量标准。翟裕生院士（2004）根据现 行的矿产勘查和矿山开采技术水平，将我国大部分地 区深部找矿的深度定为500m以下的深度，并认为老矿 业基地，此深度可考虑延深到800-1000 m。该定义对 我国目前的矿山深部找矿应该说是合适的。 而对于厚