2016年01月13日 星期三

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吕庆田: 实现找矿突破,必须突出加强勘查技术的研发与应用

来源:矿产资源所 发布时间:2009-07-31
    如何在我国960万平方公里陆域和300万平方公里海域实现重大找矿突破、找出更多更好的资源,确保国家资源安全,是当前“地质找矿改革发展大讨论”的核心问题之一,也是必须回答的问题。就此问题,谈点个人意见。
    从矿产勘查的经验和历史看,勘查技术的进步是提高矿床发现率的决定因素。回顾历史不难发现:勘查技术的每次进步都会带来一大批矿床的发现,同时使勘查深度不断加深。如,饱和式磁力仪的研制与应用,促进了一批铁矿的发现;激发极化法的发展与应用,导致一批斑岩型铜矿床的发现;区域地球化学技术的进步,促进了大批贵金属和有色金属矿产的发现,等等。本世纪初,以航空重力、大深度电磁技术为代表的新一轮勘查技术“革命”已经到来,促进矿产勘查向更广、更深、更快的方向发展。这场技术“革命”包括8个方面:
    (1)、航空地球物理探测技术取得突破性进展。航空重力、重力梯度和张量测量技术逐渐成熟,开始应用于矿产、油气勘查;航磁从总场标量、标量梯度测量,发展到目前的分量(矢量)、张量测量;时间域航空电磁系统随着发射偶极矩不断增大,探测深度可达300-600米;成像光谱技术日趋成熟,高光谱分辨率遥感数据逐步商业化,为区域矿产评价提供了新的工具。
    (2)以Titan24多道电磁探测系统为代表的多功能、多参数、大深度、高分辨率电磁探测技术,日益提高矿产勘查的深度、效率和效果。
    (3)金属矿地震技术日益显示出在深部资源勘查中的潜在优势,在岩矿石物性、反射数据处理、散射波研究取得重要进展,已经成为深部矿产勘查和成矿学研究不可或缺的新技术。
    (4)、重、磁勘探技术随着GPS、电子技术的进步,在测量精度、数据容量、定位精度等方面有新的进展。场源参数成像、三维正/反演技术已经达到实用化程度,使传统的老方法从“定性”步入“定量”解释的时代。
    (5)、岩心钻探技术取得重要进展,一机多能、拼装式设计、动力头驱动(液力驱动、电驱动和压缩空气驱动),极大提高了钻探的效率、深度和质量。
    (6)、野外矿产勘查新技术的出现,如便携式XRF元素快速分析、蚀变矿物分析仪、GPS、数字记录等技术,不仅提高野外勘查效率,而且极大提高了矿产勘查的效果。
    (7)、基于Windows的重、磁、电综合地球物理处理、解释和可视化软件系统,为矿产资源勘查提供了先进、便利和高效的工作平台。
    (8)、测试分析新技术广泛用于成矿流体、成矿物质和成矿年代学研究,多学科交叉促进对成矿全过程的精细刻画。
    这场勘查技术“革命”,正在改变着传统的矿产勘查工作思路和找矿方式,不断拓展矿产勘查的空间(深度和难进入地区),极大提高矿产勘查的效率和效果。我们必须抓住机遇,分享新一轮勘查技术“革命”带来的成果,尽快发展技术,引进和规模化应用新技术,建立以技术为主导的矿产勘查工作体系,快速实现找矿大突破。
    我国特殊的地质、地貌和资源特点对勘查技术提出了更高的要求,迫切需要提高勘查技术的速度、精度、深度和适应复杂地质条件的能力。首先,我国地形地貌特殊,重要成矿带多位于西部的荒漠戈壁、高寒山区和植被覆盖区,地面矿产勘查异常困难,工作效率极低,迫切需要以航空地球物理为主的快速、高效勘查技术。同时复杂的地貌景观改变了地球物理、地球化学勘查的应用条件,造成常规的地面勘查技术方法不能发挥应有作用;其次,我国东部大多数矿山进入开发的中后期,接替资源缺乏,向深部要资源成为未来勘查的必然趋势。深部勘查要求探测深度大、精度高,抗干扰能力强,适应复杂地形条件的技术,传统的金属矿勘查技术在深部资源勘查方面存在一定的缺陷。重、磁勘探方法垂向分辨率较低,多解性严重,且位场强度随距离平方反比衰减;直流电法勘探深度太浅;电磁法虽然能够满足深度要求,但探测越深要求频率越低,从而分辨率就降低;金属矿地震在寻找非层状矿体方面还欠成熟。此外,已知矿山的工业噪声一般很强,对电法、电磁法和地震探测都带来很强的干扰,严重影响数据的处理与解释。因此,迫切需要研发或引进大探测深度、高精度、抗干扰的深部勘查新技术、新方法。
    站在我国矿产资源可持续发展的战略角度,必须突出加强矿产勘查技术的研发,尽快建立适合我国复杂地质条件、特殊地貌景观的从航空、地面到地下的立体勘查技术体系。。与国际矿业技术强国相比,我国矿产勘查技术仍有相当大的差距。航空重力、重力梯度,航磁张量和大深度航空时间域电磁探测等核心技术仍属于空白;频率域航空电磁系统、地面电磁探测系统、重力探测技术等在仪器稳定性、测量精度、实用性方面仍有很大差距,难以形成现实生产力。虽然,我国引进一批先进的探测仪器和设备,但对新技术的应用程度总体偏低,应用水平还十分有限。这种状况与资源大国的地位极不相称,与我国对资源的迫切需求极不相称,如果不加强自主技术的研发,将会面临“引进、落后、再引进、再落后”的恶性循环。技术对外依赖程度过高必将受制于人,将对国家经济安全构成潜在威胁。面对我国越来越严重的资源形势,加大西部难进入地区和东部深部资源勘查必将成为我国未来资源勘查的主要方向,勘查技术的进步是保障难进入地区和深部资源勘查的首要前提,更是解决我国资源问题的必由之路。
针对我国勘查技术的现状,提出以下几点建议:
    (1)为尽快改变目前我国勘查技术落后、难以取得重大找矿突破的局面,短期解决方案可以考虑尽快组建第二、第三支航空地球物理勘查队伍,引进一批航空电磁、磁梯度测量设备,在3-5年内对重点成矿带进行系统的基础找矿信息更新;或尝试引进国外商业航空地球物理公司,在重点成矿区带进行航空综合地球物理测量。 
    (2)加强勘查技术队伍建设。扩大现有勘查技术研究与应用专业队伍规模,加强技术培训,提高专业人员技术水平,加强新技术的应用推广和技术人才的培养。
    (3)尽快制定我国勘查技术发展规划,统筹部署技术研发、技术引进与推广应用、人才培养和基地建设等工作。可以考虑从4个方面进行统筹规划,其一是地球物理核心技术的长期攻关和技术积累,如航空重力传感器、感应电磁传感器、超导量子干涉(SQUID)传感器、MEMS数字检波器等;其二是勘查技术集成和装备研发,形成一批具有自主知识产权、成熟实用的产品,减低勘查技术对外的依赖程度;其三是地球物理正、反演理论、新方法、新技术的攻关研究,促进学科发展;其四是勘查技术软件的集成、标准化和商品化,形成若干具有自主知识产权、符合通用标准的软件平台。
    (4)尽快建立以技术为主导的矿产勘查工作部署新体系。围绕重点成矿区带,以技术为主导,突出基础找矿信息更新、区域信息综合和异常查证为核心的勘查工作部署思路。加强区域成矿理论研究,提高我国矿产勘查效率和效果。