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500米以浅，无大矿可找吗？
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500米以浅，无大矿可找吗？
刘继顺
2008-09-20
2003年以来，矿产品市场价格高企，引发了国人对我国矿产资源可供性的深深忧虑。许多专家、学者和主管高官，为解决我国矿产资源供应的短缺问题，开出了许多药方，其中最为著名的建议是“向深部进军”，“攻深找盲”，向“第二空间”挺进。所谓“第二空间”系指500米至2000米的深度空间。
细读“第二空间”论者的理由，看上去，恐非严谨的矿床学家与勘查学家之口，倒像是记者的信口开河。
1、“地面浅表处所见的金属矿产资源，如大型、超大型矿床和多金属矿集区的形成，都是由于地球内部在地史期间深部物质与能量的交换所致，而不是近地表处形成与堆积的。”此话不假，绝大多数矿床是在深部形成的。但形成后，由于地壳上升与风化剥蚀作用，可出露地表或处于现今的浅表处，而能够为人类开发利用。不过，目前在太平洋沿岸所发育的大面积浅成低温型、甚至热泉型矿床就是在浅表处淀积成矿的。洋底的黑烟囱型块状硫化物矿床正在地壳表面-洋底上形成呀！
2、“当今国外金属矿产资源开采超过1000米的已有80多座大型矿。 同时，国外在已有矿床区（带）的深部已找到和发现了一系列大型、超大型和大、中型金属矿床：目前世界上开采最深的矿床是南非西兰德WesternDeepLevel金矿，已开采到 4800米。 加拿大Sudbury铜、镍矿床，围绕Sudbuary杂岩体有30多个铜、镍矿床，其中有几十个为大型矿床，现已开采到2000米。”此话不假，但这些矿床都是浅表见矿后，由浅入深逐步勘查与开发的，而不是一步到位的。开采如此深的矿床，并有利可图，都是高附加值的矿产，如金矿，块状铜镍硫化物矿和块状硫化物矿床。没有一个是斑岩型矿床、铁矿床。安徽庐江赋存于900-1150米深的含铁35%左右的大型尼河铁矿的发现，媒体大书特书，作为中国地质调查局的重大找矿成果。我不知道，赋存于如此之深的贫铁矿有何开采利用价值？还是不是矿？有哪个矿业公司敢开？
3、“立足本土，突破本国矿产资源量（0米～500米的第一空间）的“瓶颈”，在深部第二找矿空间（500米～2000米）找到更多的金属 矿产资源，建成安全、可靠、可持续供给的重要矿产资源战略后备基地，做好国家安全和可持续发展的基石。”意思是中国境内，500米以浅的大矿已经找完了。这根本不是祟尚科学的矿床学家与勘查学家所说的话。试问，中国境内，打过钻的区域恐怕在1/1万至1/1千之间，如此广袤的土地，根本没有施工过任何深部工程，难道真没有大矿赋存吗？即使作过初评的区域，由于当时理论认识和技术水平，或评价方法问题，后来重新评价勘探而成为大型矿床的例子还少吗？
4、“在深度2000米以内，即第二找矿空间进行金属矿产资源的地球物理勘查，通过高精度的重力场、地电场、地磁场观测及人工源地震勘探等地球物理场探测，并进行反演与物理—数学模拟，从成矿区（带）的深部构造背景、介质属性、物理— 力学—化学过程与状态查明矿体的纵向延伸与储存空间。在这一基点上，建立起具有特色的第二空间找矿勘探理论、方法和运动学与动力学的成矿模型。”研究深部地质矿产，应该倚重测深技术，但这不是全部。如果没有地质模型，地球物理数据再精细，正演与反演再复杂，都是数字游戏而已。正如科拉半岛的超深钻，原来是要钻过地震数据所推测的康氏面（即硅铝层与硅镁层）的界面，最终钻探结果却令人大失所望，仍然在硅铝层中游弋！更何况这种工作耗费大，且结果靠不靠谱，恐无人能断。如果说作为科学探索，由国家自然科学基金资助，未尝不可；如果说是为了解决深部矿产资源的寻找问题，作为一个重大科学找矿项目，我觉得，无异于镜中花、水中月。殊不知，曾经的超大型矿床攀登计划等重大项目，花去经费数以亿元计，可在何处指导过并寻找到了超大型矿床了呢？对科技进步，又推动了多少呢？
我觉得，对于已有的矿业开发基地和生产矿山，逐步向深部拓展，提高它们的资源保障程度，延长其服务年限，无疑是正确的选择。但这是迫不得已的无奈选择，更何况勘探与开采的深度，是由矿产品市场和矿体的品质与规模所决定的。即便是生产矿山，最佳的选择仍然是侧向发展，周边发展。
反观近年储量的增长，大多是在500米以浅实现的。即使是在工作程度极高的湖南骑田岭矿结，也有相对工作薄弱之处，近年不时有新发现传出，就是例证，如前些年发现的白腊水锡矿，还可露采啦！有时薄薄的第四系覆盖层下，就可掩覆着大型矿床呀！
在此，我不自量力放言：未来一百年内，解决我国矿产资源的可供性问题，仍然寄希望于800米以浅，主力在500米以浅。
“攻深找盲”，到底多深才合适，不是由专家说了算，也不是由官员说了算，而是由矿业公司和市场说了算！新区与生产矿区，绝对是完全不同的两个概念！
向“第二空间”挺进
作者::滕吉文 来源：中国矿业网 2008年9月2日
矿产资源是人类社会和经济发展的物质基础，任何国家科学与技术的进步、 社会与经济的发展都必须依靠矿产资源的支撑。我国经济正处在高速发展时期，资 源的持续、安全供给是为关键。然而面对经济的飞速发展，当今我国各类金属矿产资源的紧缺已成为“瓶颈”。因此，必须广泛地进行深部找矿、勘探与开发，特别是 要迅速强化第二空间（500米～2000米）的找矿勘探和资源的开发与利用，以待深部大型、超大型矿床和多金属矿集区的发现。
地面浅表处所见的金属矿产资源，如大型、超大型矿床和多金属矿集区的形成，都是由于地球内部在地史期间深部物质与能量的交换所致，而不是近地表处形 成与堆积的。因为矿物元素的分异、调整、运移和聚集，即大型、超大型矿床和矿 集区的形成与分布是受着深部物质“物理—力学—化学”这一过程制约的。即热物质在 运移和上涌过程中与壳、幔介质和围岩的交代、变质作用后而逐渐聚积的，涉及到 地球深处壳、幔介质的构造格局、物质状态、运移行为、物质属性和其空间展布的 深层动力过程。这表明，当今第一空间的找矿、勘探和开发的矿产资源，在第二空间中必定存在着其继续伸展与聚集。
显然，关键的问题是第二找矿勘探空间(500米～2000米)有没有供勘探和开发 的金属矿产资源存在，即是否存在具有一定工业品位的大型、超大型矿床和多金属 矿集区。这必须从全球范围内来认识，即从实践出发来分析与探讨国内外金属矿产 资源的找矿勘探空间、途径和事实。
据不完全统计，当今国外金属矿产资源开采超过1000米的已有80多座大型矿。 同时，国外在已有矿床区（带）的深部已找到和发现了一系列大型、超大型和大、 中型金属矿床： 目前世界上开采最深的矿床是南非西兰德WesternDeepLevel金矿，已开采到 4800米。 加拿大Sudbury铜、镍矿床，围绕Sudbuary杂岩体有30多个铜、镍矿床，其中 有几十个为大型矿床，现已开采到2000米。
2004年在西麦克雷迪（McCreedy）和莱尼氏克·富特沃尔（Levackfootwall） 钻井达1180米处发现了特富的矿床。 同样，我国深部找矿也取得了很好的进展：
辽宁红透山铜矿勘探开发深度可达1300米，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1000米以下。
江西银山铜、铅、锌、金、银矿在800米深度左右，主要为金和铜，12个深度 大于1000米的钻井，3孔1500米的钻井均发现富有铜、钚、锌的矿床。
新疆阿尔泰阿舍勒铜、金、锌特富矿床深达1800米左右。
第二找矿空间存在大型、超大型金属矿床和矿集区
理论上，在地球深处的有利成矿空间为5千米～10千米，因为这个空间不仅是 地壳内、外物质与能量交换和其动力作用的复合场所，也是多种成矿要素发生突变 和耦合的转折地带，适于大量岩浆矿床、热液矿床的产出。根据一些成矿带的综合 研究表明，一个大型热液成矿系统的垂直延伸可达4千米～5千米。
在实践上，俄罗斯科拉半岛科学超深钻井在6千米～10千米深处发现了硫化物 矿化细脉，在10千米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9.5千米～11千米处发现了含大量银的自然金。这些都表明，在地壳深处 相当大的空间内，具有形成金属矿床的有利空间和相应条件，因此在深部寻找和发 现大型、超大型矿床具有很大的前景和潜力。
开展第二空间找矿的科学与技术支撑
当前，通过人的肉眼发现，光与地面浅表处矿体的联系来寻找矿藏已经难以奏 效，而必须要穿越地平线深入到地下去探寻潜在的深部矿藏。因为当今世界上最深 的钻井也只是10千米左右，这是与人工源深部地震探测深度无法相比的，重、磁、 电场则可在大范围内探测地下介质、结构和物质属性。然而，人们总不能花费昂贵 的代价在地球上到处打钻，地球物理学便成为承担这一神圣使命的核心或惟一。为此，我们必须深化认识地球本体，刻画壳、幔深部介质的精细结构。20世纪中叶以来，国际上实施了一系列卓有成效的深部壳、幔结构的高精度探测计划，取得了前 所未有的新认识和新成果。而这一系列的地球深部探测计划大大深化了人们对地球本体的认识，发现了地壳中的拆离断层、大陆陆内俯冲、地壳熔融层、动力成矿等 规律，并建立了一系列新的有关地球动力学方面的认识。如推覆构造、碰撞造山、 山根动力学、拆沉作用、断离作用、底侵作用、特别是成山、成盆、成岩、成矿、 成灾和成核的深层耦合效应等，推动了地球内部物质运移的深层过程与地球动力学 的发展。可以这样说，对地球本体的深化认识和一系列的发现或理论的建立，都离 不开地球深部的地球物理探测及其所提出地球深部的介质和构造环境及其物质的属 性和运动状态。 在矿产资源方面，人类揭示了深部成矿空间的精细结构与深层动力过程的关 系，大幅度提高了对矿产资源的勘查能力，发现了大批的深层的和潜伏的矿产资 源。如阿巴拉契亚造山带下面的油气田，西伯利亚东北矿集区的地幔流体上涌通 道，南非、加拿大、澳大利亚和我国一系列深藏的金属矿产资源等。
在深度2000米以内，即第二找矿空间进行金属矿产资源的地球物理勘查，通过 高精度的重力场、地电场、地磁场观测及人工源地震勘探等地球物理场探测，并进 行反演与“物理—数学”模拟，从成矿区（带）的深部构造背景、介质属性、“物理— 力学—化学”过程与状态查明矿体的纵向延伸与储存空间。在这一基点上，建立起具 有特色的第二空间找矿勘探理论、方法和运动学与动力学的成矿模型。
为了迎接第二空间找矿勘探和开发与利用高潮的到来，现有地球物理探测技术 的改造必须针对深部第二空间找矿勘探与开发；必须依据国家战略需求，在自主创新的基点上，有效地利用高、新技术的已有成就，提出新的思想和途径，研制、开 发新一代的地球物理探测仪器和设备。引进技术不等于引进了创新能力，我们还要 对引进的技术完善、消化并进行改造和提高；创新理论与方法的呈现必须是以创新 的技术手段、方法为先导，为此，我们必须利用当今高新技术已有成就，研制出创 新型的探测仪器和新一代的设备；逐步建立并形成第二空间找矿勘探和开发、利用 的数据库与软件程序包（模块），才可以最终形成体系。
推动我国第二空间矿产开发的建议
首先，我国应迅速制定“中国第二空间深部金属矿产资源地球物理找矿勘探和开发计划”，并形成全国一盘棋的统一计划。
在有效利用世界资源的同时，要立足本土，突破本国矿产资源量（0米～500米的第一空间）的“瓶颈”，在深部第二找矿空间（500米～2000米）找到更多的金属 矿产资源，建成安全、可靠、可持续供给的重要矿产资源战略后备基地，做好国家安全和可持续发展的基石。
其次，组成全国委员会，由发改委和科技部牵头，联合国土资源部、中国科学 院、中国冶金工业总公司等成立“中国第二空间深部金属矿产资源找矿勘探与开发委员会”，统筹安排我国的深部找矿勘探和开发，指导和实施“中国第二空间深部金 属矿产资源地球物理勘探和开发计划”。
第三，在第二空间找矿勘探和新发现的基点上，在我国东部、中部和西部迅速 建立起3个～5个大型的金属矿产资源战略后备基地。
第四，在深部及老矿区深处和周边地域找矿勘探与开发已成必然。因为在这些 地带不仅可以找到更多更富有的金属矿产资源，而且在近期便能快速补给且见成效。
最后，应立即召开第二空间找矿勘探会议，制定计划并付诸实施。国家作出的 《国务院关于加强地质工作的决定》，既是号角也是动员令，更指明了本世纪地球科 学工作者、特别是地球物理工作者的神圣职责。地球物理学必须全方位地越过地平 线，向地球深处汲取更多、更丰富的金属矿产资源，以形成社会与经济的可持续发 展和人民安居乐业的坚实后盾。 注释：作者所指的第一找矿勘探与开发空间，是指由地表到深度为500米处； 第二找矿勘探与开发空间，指由500米~2000米的深度范围；第三找矿勘探与开发空 间，指大于2000米以下更深处的找矿勘探与开发空间
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