众所周知, 迄今为止世界上已经发现有钨矿产资源的国家和地区达32个, 我国钨矿的储量、钨精矿生产量.国际市场经销量均名列世界前茅, 是有色金属创汇的主要品种。为使钨矿在国民经济中能够按照协调比例的发展, 根据我国资源基础, 矿产地质条件、生产技术装备水平和可能提供的建设资金等信息表明, 必须充分挖掘现有生产钨矿山尤其是华南一些老的钨矿山资源潜力, 强化其深部探矿, 则是目前乃至今后值得注重的一项矿山地质工作。

一 我国钨矿分布和开采现状

1.钨矿分布情况    我国钨矿资源非常丰富, 分布广泛, 有些矿化集中区均有钨矿产出, 南部更为明显。从区域地质构造分析, 我国南部属于环太平洋带成矿区带中的一个特殊地段, 特别是江西、湖南、广东、广西、福建五省处于扬子褶皱带、华南褶皱带和东南褶皱带的范围内, 经历了多次构造运动和岩浆活动, 造成了巨大和复杂的褶皱与断裂构造, 形成了有利的成矿环境。中生代—燕山期富含钨的花岗岩浆侵入和火山活动, 形成了不同类型的钨矿床, 使之成为我国乃至世界主要的钨矿产区。此外, 我国其它一些褶皱地区或地块边缘、地轴边缘也有一定数量的钨矿分布。按行政区划统计, 目前已查明有钨矿资源的省(市、区) 19个, 其中华南五省钨矿占全国总量的76 %, 而其大部分又集中在赣南、湘东、粤北等地区。其它钨矿资源较多的是云南、河南、黑龙江、甘肃、湖北等省。全国上表储量的钨矿区(点) 225处, 其中江西61处, 广东59处, 湖南31处, 福建11处, 广西1 0处, 五省钨矿区(点)共172处, 占全国总矿区(点)的76.4%。

从上述情况可以看出, 我国钨矿具有广泛分布的面性特征和明显区带分布的集中特征, 以及独个产出展现的点性特征。

2.钨矿开采深度现状    我国钨矿发现很早, 1915年即转入开采, 当时正值欧战时期, 世界需钨量增加, 钨价上涨, 一时钨矿找矿闻风而起, 各地钨矿相继发现和开采, 几年时间, 我国钨矿产量就跃居世界第一。解放前, 我国矿山开采的技术条件、生产方式十分落后, 除少量矿山采用简易机械作业外, 大部分均为手工土法生产, 主要开采一些地表和浅部矿体, 地质勘探工作也比较落后, 对钨矿没有进行过系统的地质勘探, 仅作过一些地质调查工作, 发现的钨矿类型主要为黑钨石英脉型矿床, 且对深部情况很不了解。解放后, 我国组织了大量人力、物力, 对钨矿进行了大规模、详细的地质勘探工作, 各种钨矿类型相继发现, 特别是一些老矿山加强了地质探矿和隐伏矿床地质规律的研究、预测工作, 使我国钨矿储量剧增, 一直处于世界领先地位。随着深部地质勘探程度的提高, 开采方法的进步和技术装备水平的改善, 开采深度下降很快。根据我国目前钨矿开采深度, 大致可分为三种情况:

(1) 华南一带, 钨矿集中, 规模大、类型齐全, 开采历史悠久, 一直是我国钨矿生产的主要基地, 开采深度大。以江西钨矿为例, 多数矿山已进入下部中段, 少数矿山接近深部。

(2) 西北、东北、西南一带的钨矿区, 发现较晚, 开采历史较短, 主要开采地表和浅部矿体, 开采深度也不大。

(3) 长江中下游一带, 近二十年来发现的钨矿区, 最初都是以开采铜和其它矿种为主, 随着开采深度的增加、成矿机理和垂向分带的变化, 逐步递变成白钨矿床。

上述情况表明, 加强生产钨矿山的深部探矿, 扩大深部远景, 是充分利用现有技术装备, 发展钨矿生产的重要一环, 也是钨矿面临的一个重要问题。

二 强化深部探矿, 扩大矿区远景

华南钨矿从六十年代开始注重对老钨矿山周边和深部成矿地质条件规律的研究并相应的进行深部地质深矿工作, 使大部分老矿山储量有所增大, 个别矿区储量倍增, 为矿山持续生产提供了资源基础。如广东瑶岭鸿矿五十年代出现了资源危机, 仅保有WO₃ 3000来吨, 近三十年来, 经过不断的研究和开展地质探矿工作, 使其从一个濒临枯竭的小矿山发展到保有WO₃金属量37000吨的中大型钨矿, 目前仍可维持20年的生产, 江西西华山钨矿注重深部探矿, 经近三十年间的连续生产后, 至今保有储量仍比五十年代后期提交地质报告时还要多一些。进入八十年代后, 某些呜矿山矿产储量遂渐减少, 而临资源不足的状况。其中:有的矿山经地质研究认为深部尚有成矿远景, 急需加强深部找矿; 有的矿山虽然储量较多, 但深部勘探程度较低, 远远不能满足矿山开采需要, 还有的矿山资源已经估竭, 处于闭坑的边缘, 迫切需要进行探清深部成矿机理, 作出确切的地质结论, 因此必须强化深部探矿, 扩大深部的远景。

三 开展基础地质研究, 进行深部成矿预测

开展基础地质研究, 进行成矿预测工作, 是做好深部探矿的前提和基础。基础地质研究工作广泛, 主要应从以下几个方面入手。

1.研究钨矿区的成矿条件    此项研究工作包括:矿体赋存围岩对成矿的影响; 岩浆岩与成矿的关系; 构造对成矿的控制, 特定的成矿环境等。通过对比研究, 从中寻求成矿延深规律。如湖南瑶岗仙钨矿总结了矿床成矿规律和矿化富集特点, 发现背斜轴的弯曲处(在平面上)是矽卡岩、热液矿床发育的有利场所; 花岗岩体隆起部位(小岩株成岩钟)是矿体赋存的有利地位, 特别是岩体之峰脊, 形态突变转折处成矿裂隙最为发育, 构造复合部位是控制矿体赋存空间部位的有利条件。根据这些地质现象和因素, 圈定了多个有望的远景区, 并编制了成矿(矿体)预测图, 经过深部探矿工作, 找到了具有工业价值的矿脉几十条, 获得了可观的储量。

2.研究钨矿床类型, 进行类比探矿

不同类型的矿床有着不同的特定地质特征和赋存规律, 在进行深部探矿时, 可以通过研究矿床类型的地质特征和成矿规律, 进行类比预测与探矿。如荡坪钨矿宝山矿区属矽卡岩型白钨、铅锌多金属矿床, 通过大量生产实际资料研究表明, 矿体主要赋存在花岗岩与灰岩、大理岩接触面的岩体凹带内, 接触面的形态对矿体的分布与形态起着严格的控制作用, 尤其是花岗岩的凹槽、超复和岩技穿插对成矿富集有利。根据这些规律, 加强了对岩体凹槽和花岗岩超复下部的探矿工作, 陆续发现花简岩有三处超复, 矿体厚度平均为5.8米, 具有工业远景; 铁山垅钨矿黄沙矿区属黑钨石英脉型钨矿床, 地表、浅部多为细脉带, 向下延深矿体具有合并变大、品位变富的趋势。据此进行类比探矿, 找到了本矿区的芭焦坑组和北组矿脉, 远景可观, 储量剧增, 使黄沙矿区跃居大型钨矿床的行列。

3.研究矿床垂直分带规律, 预测深部变化。钨矿在形成过程中, 由于成矿地质环境、物理化学条件的影响, 引起了矿体在垂直方向上矿物组合、表征形态等诸方面产生分带现象, 形成一定的变化规律, 通过研究矿体的垂直分带规律, 有助于进行矿床深部预测和探矿工作。如鄂东龙角山铜矿, 在上部、中部矿物组合主要以铜矿矿物为主, 深部白钨矿增多, 乃至钨的含量达到工业要求, 成为具有工业价值的新型钨矿床; 江西漂塘钨矿的矿物组合有明显的垂直分带特征, 上部除黑钨矿外, 硫化物也比较发育, 中部主要以黑钨矿为主, 下部则为氧化物矿物组合, 锡石、辉钼矿增高, 成为一种钨锡钼多金属矿床。

矿山在地质和生产探矿中, 揭示了大量的实际地质资料, 通过这些资料综合, 可以深入进行地质分析研究, 总结矿床形成条件和规律, 深化成矿理论, 开展深部成矿预测工作并编制成矿预测图。如荡坪钨矿半边山矿区属花岗岩体内接触带石英大脉型鸽被矿床, 1958年提供的工业储量到七十年代初期己基本开采消耗殆尽, 矿山面临资源危机, 1973年以来, 矿山组织地质人员, 从地质调查、资料整理入手, 总结成矿规律, 研究了接触变质相带的构造控矿规律, 认为太坪里—纸棚下一带变质岩盖层之下, 有岩体和矿体的隐伏。于是依据半隐伏岩体侵位高度和围岩蚀变特点, 编制了560中段北东方向变质岩盖层下的花岗岩成矿预测图, 在坑内选择有利地段进行探矿, 终于探明了一个半隐伏矿体, 总探明金属坞12000余吨, 新增储量为原勘探储量的两倍多, 延长矿山服务年限15年以上。

四 多手段、多科性地进行钨矿深部探矿

在进行钨矿深部探矿时, 还涉及到探矿手段的选择问题。常用的探矿手段有钻探、坑探和物化探。

钻探待别是深孔钻是目前深部探矿的一种主要工具, 成本较低, 控制的深度大, 且能探任何方向, 在合适的网度下, 所获得的矿床地质信息和地质储量可以作为矿山深部开拓设计的依据。钨矿山中利用深孔钻来寻找隐伏矿体或盲矿体已取得了很好的经验, 但它不能连续的追索、揭露和圈定矿体, 所了解的地质资科和可靠程度不够理想。坑道钻机主要用于控制矿体任意方向的变化情况, 目前在不少的钨矿山中, 也利用来控制矿体的延深情况。如浒坑钨矿用KD—100型钻机向下打俯孔, 寻找盲矿体和控制矿脉的深部变化情况。角度可达70°, 控制深度达140米, 既节约了成本, 又获得了可靠的深部地质信息。

坑探揭露的面积大, 能沿矿体走向、倾斜延伸方向连续追索和揭露矿体, 所获得的地质现象最直观, 资料和储量可靠程度高, 部分勘探工程还可以供矿山开拓或开采使用。但坑探成本高、速度慢, 深度受技术经济条件的限制, 在没有可靠的地质资料时, 不适宜进行坑探深部探矿。

物化探控制的范围大、成本低、速度快, 利用它可以了解钻孔与钻孔、坑道与坑道之间的地质与矿化情况, 弥补坑、钻探间距稀疏的不足, 并大致对深部矿体定性、定位、定产状。在卡矽岩型钨矿中, 还可用它来推测岩体的顶面形态和标高, 预测赋存在岩体凹槽中的矿体, 指导探矿工程的设计和施工。但由于物化探方法是间接的, 获得的地质资料常常具有多解性, 因此物化探资料只能圈定远景地段, 指示探矿方向。

此外CT手段是国外最近两年通过电子计算机和电镜组合而成的一种新型探矿装备。利用它的透视原理来了解地球内部的地质现象和地质信息, 寻找或直接圈定盲矿体并计算储量。根据科学家们的预测, 少则五年, 多则十年, 就可以利用它来进行深部盲矿体的圈算工作。

综上所述, 各种探矿手段均有所长, 也均有所短, 我们在进行深部探矿时, 应根据矿山的具体情况、深部探矿程度的要求, 选择合理的探矿手段或实行多种探矿手段的组合, 取得可行的探矿效果。

以上表明, 目前钨矿山的深部探矿正朝着多科性的横向网络、优化方向发展, 数学、物理、化学等正在愈来愈广泛地渗透到矿床地质探矿中。利用力学原理可以预测岩体的变化, 研究深部矿体的赋存规律, 数理统计学可以用来推测深部矿体.为储量变化。凡此种种, 不多赘述。可以预料, 不远的将来, 多学科的结合将给矿床地质探矿带来可观的前景。

五 深部探矿与矿山经济

深部探矿所获矿产资源的数量、质量、品种必须同矿山目前和长远的技术经济水平、市场条件和发展趋势相适应, 即深部探矿必须同矿山经济有机的结合起来, 方具现实和长远意义。

1.深部探矿的经济效果分析    研究深部矿体探采的可能性和合理性, 不但要考虑到它们的地质效果, 还要从经济价值上来分析。对于资源丰富、条件较好的矿山, 不要盲目的搞全面铺开, 一探到底, 造成大量的“滞呆储量”, 对于资源面临危机的矿山, 应着重进行成矿地质条件的研究。在进行深部探矿时, 要把地质与经济结合起来考虑, 作出深部矿体的技术经济评价并根据矿山的生产条件、成本、对资源的要求, 预测矿体的经济价值, 分析投入与产出的关系, 在技术上可行, 经济上合理(一般为投入 < 产出)的前提下, 进行深部探矿。

2.深部探矿的程度、时间与深度    探矿程度是衡量所获得的最终成果能否满足矿山使用的重要标准, 要求过高或过低都会影响矿山生产的经济效果。探矿程度的选择应根据矿体赋存的地质特点和生产建设的需要、经济合理等方面来评价和确定, 以保证矿山总体经济效益的极大化。

探矿时间的衡量标准, 主要看其勘探完毕后是否能在近期内被开发利用, 要避免出现“滞呆储量”, 造成资金的积压。

探矿深度主要依其开采方案和方法, 以保证矿山的持续生产为标准。一般说来, 矿山深部探矿不可能一次完成, 往往要分期分段进行。因此必须对全矿区进行总体探矿规划, 编制技术经济报告, 分期、分段的开展深部探矿工作。

3.深部探矿的综合评价问题    我国现有钨矿中有96.1%是有伴生价值的综合性矿床, 因此在开展深部探矿的同时, 应加强对矿床的伴生组份进行综合评价工作, 查明其赋存特点和品种、数量、质量, 为综合回收、改善矿山经济提供地质依据。

4.深部探矿要注重资源市场信息    安排深部探矿, 应考虑矿山产品销售市场因素, 如价格、质量、数量等, 按照市场的需求量确定矿山生产量, 根据生产量安排探矿工作量, 这也是一个值得注意的经济原则。

六 结语

1.从我国钨矿资源分布和开采现状来看, 主产区华南钨矿山多数已开采到了矿床中部和深部, 有些矿山资源枯竭、接替困难。为了改善此种状况, 在开展钨矿深部探矿时, 要加强对深部基础地质的综合研究工作, 特别是成矿地质条件、矿床类型、垂直分带的研究, 积极开展成矿预测工作, 进行地质类比探矿。

2.采用综合探矿手段和多学科结合的方法来进行深部探矿, 尽可能获得深部各种找矿信息和取得好的探矿成果。

3.要把深部探矿与矿山经济结合起来考虑, 以成矿地质和矿山经济规律来指导深部探矿。