在 科技创新引领下“精细勘查”、“加深勘查”
---谈未来20年矿产勘查战略
赵文津院士
中国工程院能源矿业学部
中国工程院2007年立项，研究未来20-30年我国矿产勘查战略问题。报告已于2010年提交。项目负责人：陈毓川；深部找矿勘查战略研究由赵文津负责；深部采矿的绿色矿山发展战略由于润仓院士负责；何凯涛同志任学术秘书。
本报告即以上述报告为基础,联系近年来国内外的新情况，作了一些补充。在去年11月矿业产业链大会上本人就如何振兴我国矿业作了发言，已初步介绍了上述报告的主要观点和建议。那次大会共安排了10个大会报告，包括有：干勇院士作的新材料发展战略与我国优势矿产的利用；蔡美峰、于润沧院士关于深部矿产开采与绿色矿山建设发展战略。此外，张洪涛、王瑞江、刘益康，中国五矿、中铝集团、西南能矿集团的领导，以及秘鲁大使均在会上做了精彩报告。（编者按：该大会即《矿业界》发起并联合8家单位举办的中国矿业全产业链大会）
本文将分7个部分论述这一认识。
一、矿产是一个技术经济概念
勘查的矿产是为了开采, 采出的矿产，是供市场交易的。最后采出的矿石经济上有无利润可图？这是矿业能否持续发展的前提。这里，市场的需要是第一位的。采矿和选冶技术有可能改善矿产的价值。运输条件具备不具备，也影响整个产业链的发展。
这里，找到一个适销对路优质资源，最理想，最有利于矿业发展与国家建设。因此，找国家紧缺矿产,找大、浅、富矿,以及大、浅、贫（通过选冶可提高品位，提高效益的）是找矿勘查的始终要抓紧目标和战术安排的中心问题。
二、抓我国当前和未来紧缺矿产，改进供给侧工作
1) 我国矿产资源的基础储量居世界第一、二位的有 钨、钼、锑、钛、锡、铋、石墨、硅灰石、硅藻土、稀土、石膏、菱镁矿、重晶石、萤石等。
2) 20世纪90年代以来，我国已成为世界诸多矿产资源生产和消费第一大国。如 富铁、铜、铝、镍、钾、铬、锰等 都已成为我国的紧缺资源，对外依存度均在50%以上，有的甚至高达70%~80%。黄金是具特殊性质商品, 从储备角度也要不断发现大金矿。
3) 我们要着眼 于现在紧缺的矿产 和未来紧缺的矿产。同时也要大力推动经济结构转型, 改变资源消耗型的，要节约资源，以保持经济可持续发展之路。抓紧缺矿产找矿，特别是我国长期找矿未突破的矿种难度是很大的,更要依靠科技创新与突破。
中国列入战略性矿产目录的24种矿产是：能源矿产：石油、天然气、页岩气、煤炭、煤层气、铀等6种。金属矿产：富铁、铬、铜、铝、金、镍、钨、锡、钼、锑、钴、锂、稀土、锆等14种。
非金属矿产： 磷、钾盐、晶质石墨、萤石等 4种。
战略性的矿产不等于紧缺的,同样的,紧缺的不等于是战略性的. 国家建设发展和安全保证对矿物原料的需求是多方面的.各省市地区及企业发展对矿产的需求又有所不同。
人类生存和经济社会发展，都离不开矿产, 矿产需求是长远的。地质勘查的供给应当很好改善。
1） 人类的衣、食、住、行、生、老、病、死都直接或间接需要矿产资源；一个人一生要1700多吨的矿产资源。不同的人要补不同的元素。
2）今后，我国将大力开发新能源，新汽车产业，高铁交通；自动化及机器人无人机等新兴产业, 及新材料业发展，都需要许多特种矿物原料，如稀土、稀有、非金属材料；
3）国家增强国防，大建船舶军舰，推进海岛开发,海洋开发战略, 深空战略, 又将需要大量的特种钢铁等材料。等等。
4）国家城镇化、城市地下建设,新农村建设,发展新型农业化,保证人民良好的生活条件, 都需要大量的矿产，包括新能源开发，建筑材料,农业矿产等；
5）各国大抓生态环境建设，减少全球气候变化影响等。许多城市为改善生态环境，下令不许开矿，可是必需的矿产也是要解决的。
6） 一带一路建设，发展中的国家都离不开修桥、铺路、三通、以及沿线的经济社会发展的需求；
7）战争与天灾破坏带来特定的需求。中国地震、滑坡泥石流频发，每年损失巨大。破坏后的重建也是离不开大量矿产的。
抓供给侧改革 , 就是要改变找矿与市场需求脱离的现象。我们长期存在着找矿的、开矿的工作脱节现象。给钱的只管找矿，找到矿一报成绩就结束了，这对国家经费的有效使用上带来许多问题。抓好供给侧改革，在矿产方面就是要解决供需脱节问题。多花些力气去攻紧缺又难找的矿产。特别是希望国家公益性地质部门，国家科技管理部门多投入力量来攻关，以为矿业发展创造好的前提。
今天，虽然可以从两个市场、两种资源的角度思考我国矿产资源的保证问题。但是国际形势变化多多,人们并不能控制它。所以,立足国内是基础，争取和某些少数友好国家建立稳定的关系，自立更生求发展的思想是绝不能丢。世界就是矿产分布很不均匀，我国有许多的特色矿产,如上所述已有很多发现。但是，一些矿产在我国找矿难度很大，要下决心攻关，科技先行，指导找矿，改进供给侧工作。
三、找大、浅、富矿产与加深勘探问题
1.大、浅、富是相对的概念，中心是力求资源综合评价能有利于矿业发展，有经济效益；大、浅、贫的矿体，通过选冶技术提高，可转化为开采有利的矿体投入开发。要重视发展选冶技术。
2.中国几十年勘查已发现很多矿产，其中东部地区勘查程度高一些，而西部广大地区的地质勘查程度并不高。
3.东部地区虽然地质工作程度高, 但是在危机矿山进一步找矿中，仍然还可以取得大量的新发现，延长了矿山寿命。东部勘探程度高的地区找矿还是大有可为。西部地区，工作程度低，找矿远景当更可期待。
这里， 危机矿山找矿试验是很成功的！取得一系列找矿突破。
从2004年以来，在230个资源危机矿山找矿成果统计，已发现了大型、超大型矿产资源有35处，中型的62处，小型的40处。新增的储量超过矿山原勘探储量的有32个矿山，发现新矿种的有15个。表明 过去详细勘探过的矿山浅部也还是有很大的找矿潜力的。不是没有必要再作勘查工作。
应指出在这些危机矿山内深度超过1000米的钻井仅173个，其中大于1500米深的钻井仅仅13个，总进尺为23000米。230个危机矿山仅打了13个1500米深的钻井，这个数量也太少了，怎么能知道深部还有没有矿？有什么样的矿呢？
最近3月28日报道,山东在三山岛附近又发现一个大型单体金矿—西岭金矿,1000多米深,550多吨,使用找矿方法是化探原生晕的"构造叠加晕法"，是冶金地质总局化探专家的”拿手绝活”! 这个大矿正是在开采了几十年老矿区附近发现的，正是说明老矿山附近的找矿潜力！
矿化现象到处都可以看到，但形成大量矿物堆积成矿体则要有条件。
4. 找矿、采矿，都是由浅入深的
（1）找矿、采矿都是从浅到深，一是投资相对要小；投资风险也小；二是技术上是可行的。大、浅、富矿体当然会是人们追求的目标。
（2） 随着浅处矿产采完，深部矿产评价远景大，以及技术经济条件许可，人们将逐步向深部开拓，采出深部矿产。南非太古代含金砾岩型金矿山已开拓到4000米深，但当前这类矿山还是极少数；中国少数矿山深采，也是限于2000米以内。
（3）因为技术经济条件限制，过去长期以来我国探矿、采矿都限于500-800米深，再深就被批搞“呆矿”；
现在采矿技术进步已可开采更深部的矿，大家自然就转向深部找矿和采矿，我国许多老矿山早已开采1000-2000米深的矿产了。
我们建议今后找矿、采矿深度
2020年以前以探索1500米深为目标；
2030年前以2000米～3000米深的目标。
四、中国的地质矿产有自己的特点，需要自己创新发展来找矿
1.中国地质构造条件是复杂多样的，形成了许多中国特色的矿产，这是需要中国人自己去开拓创新来发现。
2.而我国国土调查程度高，但是研究的程度还不高，人们对我国构造条件、成矿条件和成矿分布规律的认识还很有限。实例多多。进一步找矿还是大有前景的。深部情况更是如此。
3.实例：
---陆相盆地的油气田；
---长江中下游包括夕卡岩型铁、铜、金矿和陆相火山岩型铁矿床；
---中国大陆碰撞带斑岩铜钼矿床；
---金川铜-镍硫化物矿床；
---大陆边缘裂谷型攀枝花的钒钛铁及多种金属矿床等。
---以鄂尔多斯能源基地为例：找矿突破的战略指导是关键：
---地质理论；油、气、煤、铀、钾盐等共生；
---勘查技术。水压致裂-康世恩提出。
以基性超基性岩体为例：我国有46个岩带，12543个岩体，出露面积达14164平方千米，深入勘查研究工作的点是有限的。最近罗布莎矿区深部又有了找矿突破，找到450万吨储量，还有很大的远景。昆仑山内夏日哈布大镍矿的发现很有启发。这些岩带大部分又与大陆碰撞带有关，又可能有岩浆弧并行发展，这将又是找斑岩铜矿的远景地带。此外，还可能成为地热温泉出露地带，这将有利于发现一系列金矿床。
4.对中国优势矿产资源仍然要加强利用的开发，以充分挖掘其潜力；同时也要适当加强普查工作，保持自己的资源优势。
五、关于找深部矿问题
地球上的成矿元素分布在地球内部各层圈，地表800米以浅的成矿作用与成矿情况，我们已有多年勘探开采的积累与总结。今天，我们已有可能找到和开采超过800米深的矿产（油气资源除外），及时提出找深部矿，解禁了800米的采矿深度界限是必要的，及时的，有利于扩大资源来源。
但是，要注意不能简单化，不能将浅部得到的经验简单地推向深部，因为深处的温度、压力、围岩岩石化学力学性质，以及大气降水等 条件都变了。可能以变质岩、岩浆岩为主。
1. 对找3-10千米深的矿床要注意3个问题需要解决
（1） 3-10千米深度范围内会有什么矿？产出情况？分布规律是
什么？因为我们过去打的深钻井太少,人们知道的并不多。需要加强实际数据的收集与综合研究，以便在初步地成矿规律和理论的准备下指导找矿。
（2）找矿方法，物探、化探、钻探、遥感等都没有深入研究，特别是5-10千米深处成像分辨率较低；
（3）2-3-5千米深固体矿产的绿色开采技术工程准备。
2. 找深部矿，向深部进军，每深入一步都是很困难的，要解决的科技问题都是带有前沿性的。向地下深部进军比向深空进军难度一点也不小，所以，同样也是前沿性质的。深空是越走向深空，环境的压力和温度就越低；而向地下进军则相反，越深地下压力和温度就越高。所以，对深部找矿与开采决不能掉以轻心，简单化。它与深空探测是两个领域。因此,要加强科技攻关,以科技进步引领找矿突破。建议：
（1） 为加强深部矿的找矿理论和成矿规律研究，建议多收集与研究国内外各金属矿区深钻的结果。深入研究深部的成矿条件和实例。前苏联的科拉太古代地层打的超深钻及各地打的深钻结果，和德国的KTB深钻，以及过去中国在金属矿区打的较深孔的数据，研究深部矿化与成矿条件。形成新的认识。必要时还应打些科研钻井；
（2）特别是需要能精细描绘1-10千米以内的成像技术与找矿方法。现有的方法不能胜任找矿要求。我系统地研究了铜陵、宁芜及庐枞三个矿集区的物探调查结果，我认为已用的这套办法不能有效地指导找深部矿的问题，有关深部地质解释也应商榷。需要加强科技研究的内容。化探原生晕方法将是很有效的找深部矿的方法，特别是对热液成因的矿体。岩浆型的矿床如何应用化探还是要加强研发的，也已有一些苗头。山东金矿总结认为“构造叠加晕”的原生晕方法对突破大金矿起了作用。
（3） 过去在几个矿集区进行的深地震方法找矿试验是不成功的，找不到矿！如以下3例。矿体在哪里？岩体在哪里？盆地结构是什么？看不出来。
宁芜陆相火山岩盆地找矿试验：
庐枞陆相火山岩盆地找矿试验：
铜陵矿集区找矿试验：
六、建议：以富铁、铜、铬、镍、锰、金等为重点研究对象
开展找矿战略选区研究。特别是从区域成矿构造、岩石学、地球化学角度开展研究。当前特别要重视对超过1000米深的钻井结果的研究，建立起数据库，供社会共享，将深部成矿作用的理论认识水平提高一步。
七、在科技引领下, 实施精细勘查，加深勘查---我们建议的勘查战略
1）探测深度不管是1000米，2000米 或3000米都要在加强科技研究攻关的基础上,破解难题，指导找矿勘探。
2）要在认真收集深部实际情况的基础上，深入研究总结并提出创新认识。特别是, 对深钻井资料的收集与研究。找矿观念上的突破是第一重要的。
3）鉴于找深部矿时，深部矿体产生的地质构造特征，蚀变矿化现象、微弱和含糊的地球物理与地球化学异常等，在环境噪声较强的干扰下，如何分辨噪声发现弱异常，要“知微见著”。所以必须实施“精细勘查”战略。改变粗放式的工作方式。
4）大力加强钻井+井中物化探工作，查清浅层地质构造与矿化情况。
5）对地震勘查技术方法，应结合陆相火山岩区、岩浆岩地区、变质岩地区的特点摸索一套数据加工与解释方法；改进与开发新的方法技术。
6） 推动深部找矿,不是少数人的事。是个大家参与的事，数据要共享，成果要讨论。
(关键字：矿产勘查)
