地质找矿成功途径与方法

中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银11地质找矿成功途径与方法讲授者：刘继顺中南大学2010－09中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银12提纲•Lowell、Woodall的启示•风险找矿挑战性•风险地质找矿思维•矿业地质高端人才知识结构•找矿成功要素•找矿成功方法•关于深部找矿问题中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银13一、Lowell、Woodall的启示全球最成功最富有的经济地质学家、勘查学家J.D.Lowell（1928--）中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银14一、Lowell、Woodall的启示•教育背景–1949，亚利桑纳大学，采矿工程学士学位–1957，斯坦福大学地质学硕士学位–1959，亚利桑纳大学地质专业工程师学位–1998，荣誉博士，NacionaldeSanMarcos大学，秘鲁–2000，荣誉博士，亚利桑纳大学•学术成就–Lowell-Guilbert斑岩铜矿模式,1967–50余篇学术论文–有色金属\贵金属\石油\铀•找矿成就–12个特大型铜金矿，Kalamazoo,Escondida，Zaldivar等–参与7个矿山开发，ArequipaResourcesLtd；PeruCopperInc；中铝中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银15一、Lowell、Woodall的启示•商业成就–1961，创建LowellMineralExploration,LLC–至今，26个国家100多个公司顾问–1996,Pierina金银矿床，10.9亿加元(合8亿美元)出让Barrick–2007,Toromocho铜矿，8.6亿美元出让中铝91%的股份•社会荣誉–1999,美国工程院士–SMEJackling和RobertDreyerAwards,theAIMEEarlMcConnellAward,theSEGSilverMedal,SEGPenroseMedal,theMMSAGoldMedal–亚利桑纳大学杰出校友–2002年12月7日,美国矿业杰出人物奖–2010-02,澳大利亚科学院HaddonKingAward中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银16一、Lowell、Woodall的启示•HowOrebodiesAreFound•百年来矿产勘查方法演进–1900-1950矿体附近填图，找矿区服从于找矿人，竖井--平硐，钻探较少–1950-1960采样及地质填图，大量钻探，开始地磁、航磁、电磁\放射性测量，早期化探–1960-1970草根勘查开始流行，主流技术区域化探、区域物探，研制IP测量，采用了试钻和图像地质学–1970-1980主要草根勘查，更多的物化探，矿床建模开始流行，普查较少–1980-1990板块构造、遥感和计算机模型–1990-2000高技术室内增加，野外减少，勘查成功率不高–2000至今高技术室内工作继续增加，矿发现成本持续增加中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银17一、Lowell、Woodall的启示•目前现状–高新技术加快了卫星、基因工程等发展，却未明显推进矿产勘查进步–高技术方法实际作用有限–目前勘查预算有大部分放在计算机上和黑箱里–地质学家主要时间都花在了室内–或许是近20多年矿床发现成本增加、成功率下降关键原因中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银18一、Lowell、Woodall的启示•进展–1950年现代矿产勘查起步1950-1980勘查钻探渐增;1980-2000以普查减少、高技术应用和间接勘查不断增加、发现成本迅速提高为特征–1950至60年代，突出进展是电法及电磁测量，发现许多MSD，放射性测量发现大量铀矿，磁测发现铁矿–1970年代突破是区域化探，发现大量矿床，特别是金矿–矿床地质增进了理解，但无实际突破。或许勘查学家们忙于写论文，或忙于理论探讨，百年历史《经济地质》变成了非经济的学术杂志，勘查者找不到实际找矿案例分析来帮助自己–1980年代所谓突破就是试图将板块理论纳入勘查规划中，更象是皇帝的新衣–Lowell认为板块构造对矿产勘查没起什么作用–勘查技术不少突破,,增进了矿床成因的理解;高精度分析(质谱、原子吸收等)进展使精细化探和测年成为可能中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银19一、Lowell、Woodall的启示•未来矿产勘查成功--前提：–去野外干该干的事，办公室里无矿–最好用低成本、效益高的技术，而不追求高尖新–纯学术教授不会找矿–找矿成功，关注锤子、采样袋和钻机，更少地关注计算机和黑箱–勘查公司组织小而精，精力放在找矿上，不要象大跨国矿业公司，放在风险管理、安全、公共关系和性别歧视研讨会上–Lowell还发现，国际跨国大公司平均钻探成本1300美元/米，Lowell公司平均钻探成本仅75—150美元–全球斑岩铜矿平均发现成本至1970年，1亿美元–Richards和Courtright（Asarco公司勘查专家）发现的6个矿平均成本仅2000万美元–Lowell本人1981年前所发现5个大矿平均成本，不到2000万美元–这11个矿床并非高新技术发现的，是从头作起，通过钻探找到的中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银110一、Lowell、Woodall的启示•Woodall教育背景–1949，西澳大学地质学学士学位–1957，加州大学Berkeley采矿工程硕士学位•工作经历–1957-1961，WMC地质师–1962-1968，主任地质师–1968-1995，首席地质师•找矿成就–1964，Kambalda镍矿田–1971，Yeelirrie铀矿–1975，OlympicDam铜铀金矿–1993，EastSpar油田•学术声誉–1981年,CluniesRossNationalScienceandTechnologyAward–1983年,WilliamSmithMedal(GeologicalSocietyofLondon)–1996年,IanWarkMedal(AustralianAcademyofScience)RoyWoodall（1930-）中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银111一、Lowell、Woodall的启示•矿床模式–何种地质、物理和化学因素制约了矿体的产出–鼓励去找矿，找什么，到哪里去找–在地质，地球物理和地球化学数据中看到前人没看到的，想到前人未想到过的，激励去做前人不敢做的事–选区，科学矿床模式具极大潜在价值–只想有效踏勘而不想多花钱，减少似与找矿无关的地质研究，是不对的–低成本踏勘无效时，当钻探成为唯一有效的找矿方法，科学正确矿床模式对降低勘查成本是至关重要的–未来充满了希望，应相信科学在矿产勘查中的价值–矿床成因深奥秘难测，但科学观点和矿床模式能使我们满怀信心地探索和提出一些问题，发现我们没有发现的或没有认识到的事物。–地学研究和矿床模式为我们树立信心提供坚实基础，变得更勇敢和更敏锐，更准确地识别近矿环境或新的成矿环境–依据科学知识和推理找矿，靠信念支撑，靠打破陈规才有突破中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银112一、Lowell、Woodall的启示•启示一–经验勘查：各种勘查技术过饱和归纳法•优点：稳妥•缺点：工作量大周期长费用高•注意：经验主义一盘散沙隐伏矿难以直接取得观测资料–理论勘查：理论指导只做必要工作演绎法•优点：工作量少周期短省费用•缺点：不确定性和风险大•注意：教条主义（模式是把双刃剑）轻视野外资料收集中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银113•启示二–经验与理论勘查有机结合-找矿成功保证–立足经验勘查--地质填图、物化探、矿山地质填图（采场、坑内）和岩心纪录-找矿成功基础；理论勘查引导快速到达成功彼岸–理论勘查包括化学的（元素周期表，软硬酸碱理论等）、物理的（力学、电、磁、重）和数学的（立体几何）–经验勘查主要是矿物的肉眼识别，第一时间作出反应；物化遥–没有地质事实支撑的理论是“臆断+妄想”，没有理论基础的经验则是“盲人摸象”，撞大运。矿最先是在脑子里找到的，是系列证据链产生的影象–过度迷信新“理论”，热衷造新词，追求新潮时髦，非真正理论指导一、Lowell、Woodall的启示中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银114亲铜和亲铁一、Lowell、Woodall的启示中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银115二、风险找矿挑战性•矿产资源性质–不可再生性稀缺性----长期价格趋势看涨–赋存空间状态不可选择性----艰苦性–隐伏性与隐蔽性----探索性、风险性–技术经济制约性----废宝相对性–半垄断性----赌徒心理、无穷魅力–环境破坏性—尽可能降低开发环境风险–未来价格不确定性--矿产品的期货性质中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银116二、风险找矿挑战性•风险找矿难度–成矿系统的复杂性•化学、物理、生物•地质--岩浆沉积变质热液变形风化•单期单阶段单期多阶段多期多阶段连续演化•成矿后改造–成矿过程的不可模拟性–矿化标志、矿化线索的肢解性–地质观察的局限性•露头有限不连续•深部地质均推测（地震，物化探等）•取样难钻探深度浅，钻探面积少，坑探更少–测试、分析数据的有限性及多解性中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银117二、风险找矿挑战性•找矿风险就是找矿项目失败的可能性•投资准则是找到和探明经济矿床-满足最低可接受的规模、品位和获利预期•高风险高回报—找矿项目1-3%成为矿山项目，大多在预查、普查时终止–赌博：矿业公司-赌徒；大自然-对手；勘探手段-赌具；探矿费-赌资；成矿判据-赌场规则。胜则成十上百倍，输则亏空–虽不科学的比喻，却道出酸甜苦辣中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银118选区踏查胜败地物化遥感野猫钻胜败钻探坑探胜败红利亏本90%10%30%70%60%40%中大型矿床发现概率二、风险找矿挑战性中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银119二、风险找矿挑战性•找矿过程是艰难的，风险最大。大多情况下，有经验的地质学家只用少量工程就可对已发现矿产地价值做出基本判断•有些勘查者或单位毕其一生只找到些小矿；有些只花很少代价却找到了价值巨大的矿产地•加拿大Voisey’sBay镍矿发现，1993年两名纽芬兰人A.Chislett和C.Verbiski,一个铁染的岩石露头上站了不到15分钟，就意识到已经发现了大矿。1994年11月，所在公司宣布发现大而富镍－铜－钴硫化矿体。至2002年底，推断矿石资源量141MT（Ni1.6%,Cu2%,Co0.12%)中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银120二、风险找矿挑战性•挑战性：隐伏、难识别、高、寒、峡谷、无人区矿床，大而富，最短时间，最少投入，效益最大化•科学性：矿是地质作用形成的，必留下线索，显地物化遥异常，虽微可被敏锐者感•侦探学：侦探罪犯；探矿者矿床•找矿系统工程学找矿成功有运气成分，绝不是碰运气中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势若虹铅变银121三、风险地质找矿思维•地质学–侦探学—破解地球之谜–理科无法用公式表述地质成矿过程，观点/数据，不能在实验室重现/检验真伪难辨–工科找矿思维方法不能获得专利–社会科学地质报告相当于社会调查报告理科、工科、社会科学完美结合看山是山，看海是海看山不是山，看海不是海看山还是山，看海还是海中南大学—刘继顺地质找矿成功途径与方法不独笑顽石生底事气势