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地震地热说应用—初议缅甸地震地幔柱的找矿前景
热度 2 seisman 2011-4-6 23:18
地震地热说应用—初议缅甸地震地幔柱的找矿前景
地 震 地 热 说 应 用 初议缅甸地震地幔柱的找矿前景 Seisman 《缅甸 7.2 级地震成因探讨》一文中曾经指出,缅甸地震地幔柱地幔柱以东、以北构成一种棋盘格式构造。棋盘内的方格大致呈正方形,至少汶川地震和盈江地震均位于棋盘格式的节点上,缅甸 7.2 级地震, 1970 年的通海 7.8 级地震, 1996 年丽江 7.0 级地震,等等,也靠近节点(图 1 )。 棋盘格式构造是 由两组互相交叉的扭裂面或扭裂带所组成的一种构造型式,可分为由挤压或引张作用形成的和由扭动作用产生的两类。 缅甸地震地幔柱中深源地震呈一定节律的增强—减弱—增强的活动,相当于压缩机的一张一弛,牵动周边构造的扭转与拉张,构成棋盘格式构造。当然,也不排除或有壳内力偶作用的参与。 最近见到 中国铁合金在线首页 报道( 2007 年 11 月 30 日 14:19 ),在 我国 西藏罗布莎 发现一批地球深部新矿物。 科学家称,这些新成果表明,罗布莎铬 铁矿 是一个重要的地幔矿物的储存库,有许多异常地幔矿物来自地幔深部强还原环境。 另据胡瑞忠等(地学前缘, 2005 )、王登红等(地学前缘, 2001 ;地球学报, 2004 )、徐义刚(地学前缘, 2002 )介绍,四川峨眉山发现地幔热柱,找到典型的 Cu-Ni-PGE 矿床。 由此似乎可以推测,因为地幔热流活动的参与,由缅甸地震地幔柱所造就的棋盘格式构造节点上,都有可能找到极有价值的矿床。 找矿我不懂,在图 1 中绘出了已有矿区和疑似矿区,供行家们参考吧。 缅甸地震地幔柱是我国周边一个难得的东东。它的新月形弹弓,正好将它的全部作用辐射到中国境内,给中国带来多起地震灾难,也有可能为中国造福,那就是找矿,寻找那些稀有的地幔型矿床,因此忍不住说了这些闲话。 本文所采用的地震资料取自 http://www.ncedc.org/ 网页的 ANSS 地震目录,谨此致谢。 ( 2011.4.6 初稿) 图 1 缅甸地震地幔柱的找矿前景
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2010研矿录
热度 2 yuelugj 2010-12-31 22:54
2010研矿录 刘继顺 2010-12-31 新年的宏钟将在神州大地鸣响,2010年终成过往。 年头穿梭于柬国热带丛林,年尾漂泊在青海雪域高原。 不外乎查资料,找问题,出创意,寻证据,定方向,勘现场,做设计,施工程。 再就是研成矿,讲找矿,传所得,授所学。 留影之处有: 云南的昆明、东川、曲靖、会泽、昭通、鲁甸、金平、元阳、蒙自、屏边、绿春、保山、昌宁; 广西的南宁、桂林、贺州、钟山、富川; 湖南的怀化、麻阳、辰州、郴州、宜章、茶陵、衡阳、祁东; 四川的成都、西昌、雅安、会东、会理、汉源; 西藏的昌都、察雅; 青海的西宁、都兰、格尔木; 安徽的合肥、庐江、黄山、太平; 浙江的杭州、桐乡; 新疆的乌鲁木齐、喀什、阿克陶; 重庆;上海;南京、北京;西安;郑州;广州、深圳;香港;台北、台中、台南、高雄;还有澳州的墨尔本、珀斯、西澳州;柬埔寨的金边、桔井、吴哥。 山川中听矿语,平丘内见矿丝。深井底有矿须,悬崖上挂矿枝。 谁能说顽石无情,劣砾无义?有道是:真诚所至,迸出金石! 谁能说浅覆盖无大矿?有道是:真真假假,慧眼识真! 岁月无心催人老,日久有意见友情! 回首2010,快乐多过烦恼,至诚胜过虚伪,喜悦大过悲伤,成功压倒碰壁! 在即将转至2011年轮前夜,谨对帮助、支持和关心过我的友朋师亲,致以诚挚的谢意! 祝福大家:乐福随身石化宝,心诚着意矿献瑞!
个人分类: 地学人生|5237 次阅读|5 个评论
澳大利亚“破山”与中国“紫金山”,中国矿业差什么?
热度 1 llm 2010-8-12 11:01
刘亮明 2010年8月12日于岳麓山下 与国内外的矿业公司打交道多了,总感觉国内矿业公司与国际矿业公司相比有较大的差距,早就萌发了就此写点东西的想法。但由于平常总有忙不完的事情,一直没有空闲好好想想,理不出个头绪。近段日子,紫金矿业因污染事故而倍受媒体关注,耳边总是听到“紫金”的名字,觉得可以对比一下中澳两国诞生于两座名字截然相反的矿山的两个著名矿业公司,这就是诞生于澳大利亚“破山” (Broken Hill)的BHP公司和诞生于中国“紫金山”的紫金矿业公司。这种对比也许能给我们一些启发。 对于这两个矿山,我还是有过比较深入的了解。因中国西部矿业曾有意愿收购握有Broken Hill的主要资源的CBH公司,2008年,我应邀对Broken Hill和CBH公司进行过考察;而对紫金山,国内的宣传报道资料太多了,我们在给学生上课时也常以该矿作为实例。 一、“破山”并不破,实乃矿床之王 “破山”(Broken Hill)名字虽然不好听,但作为一个矿床,其实一点都不破,而且应该是当之无愧的矿床之“王”。凡是研究矿床和勘查矿床的没有不知道Broken Hill的。这个矿床的规模和矿石的质量无疑是全球铅锌矿床之冠,已开发和已探明的矿石总储量至少达25700万吨,含铅平均品位7.9%、锌平均品位8%、银平均品位108克/吨,累计铅+锌总储量达4086万吨、银27756吨,主矿体富矿段品位高达13% Pb、14% Zn和250g/t Ag,最富的矿段的最高品位达26% Pb和22% Zn。这个1883年发现的矿床,历经120多年的开发之后,目前已探明的保有储量至少还有近4000万吨矿石,Pb+Zn平均品位达10.5%,Ag平均品位达58g/t,总计含铅+锌达413万吨,加上一些还未探明的矿体,预计Broken Hill至少还有600万吨以上的铅+锌未开发,这个“残矿”在现代中国无论如何也算得上是一个非常好的铅锌矿了。 这么好的一个矿床之王孕育出了BHP这样的公司,看似并不奇怪。奇怪的是早在70年以前(1939年),BHP公司就放弃了Broken Hill的矿山,而且BHP公司的发展主要也是在放弃了Broken Hill矿床之后,为什么呢?显然不是“破山”的名字不吉利,因为BHP名字中B和H还是Broken Hill的首位字母。 二、延生于Broken Hill的BHP公司最终放弃了Broken Hill矿山 1870年,一位出生于斯图加特的名叫Charles Rasp的德国人来到澳大利亚。虽然他受过良好的教育,精通五国语言(德语、法语、英语、俄语和葡萄牙语),但最初的工作只是在农场摘葡萄,几年后来到新南威尔士州西部Barrier山脉中的Mt Gipper牧场成了一名得骑马放牧骑士。由于Rasp经常要长距离驱赶羊群,熟悉了Barrier山脉的山山水水,加之在他的德国家乡已有1000多年开采锡矿的历史,他认识到在Broken Hill一带出露和一种又黑又硬又重的石头可能含锡或银。1883年9月5日,他获得了第一个40英亩的开矿租地,随后说服另外6位同事,包括雇用他的Mt Gipper牧场主George McCulloch,每人各出资70英镑组建“7人联合体” (Syndicate of Seven)。随后又获得6个采矿权租地。1884年末,Rasp的竖井在30米深处发现了富银矿体,1885年,他们将全部7个采矿权组合成立“破山采矿公司”(Broken Hill Mining Company)。1985年8月13日,该公司正式注册成为一个公共公司(public company),并更名为“破山股份有限公司”(Broken Hill Proprietary Company Limited),这就是现在众所周知的BHP公司。 BHP公司成立之时,公司管理层没有一个是受过专门训练的采矿工程师,于是他从美国引进了两位采矿工程师,Willianm Patton和Hermenn Schlapp。在公司成立的最初15年,由于极富的矿体、低的劳动力成本和设备成本以及高的银价和铅价,公司异常繁荣。但进入20世纪后,公司发展又碰到了一系列的难题:(1)矿石质变差、生产成本增加;(2)劳资关系恶化;(3)第一次世界大战;(4)铅和银价大踮;(5)经济大萧条(1929-1933)。BHP在Broken Hill的采矿规模逐渐缩小,公司将主要精力转入钢铁冶炼,并于1939年最终关闭了Broken Hill的矿山。 从1885到1939的54年间,BHP公司共从Broken Hill开采了1230万吨矿石,总赢利3000万英镑。关闭Broken Hill之后,BHP将主要精力转为钢铁冶炼,直到第二次世界大战后,才又将主要精力转为矿业,并逐渐扩张到铁矿、锰、有色金属、贵金属、钻石、煤和油气等几乎所有的矿业领域,公司的规模和实力也迅速膨胀。2001年,又合并了英国著名的Billiton公司,改名BHP-Billiton(中文译“必和必拓”。2005年6月29日,BHP-Billiton完成收购著名的澳大利亚西部矿业公司(WMC),成为了名符其实的全球最大矿业公司。 三、“紫金山”金矿远非金矿之王 紫金山金矿坐落于福建上杭,是一个铜金银多金属矿床。虽然这个矿床的发现和勘查曾被授予国家科技进步一等奖,但这个矿床的品质和规模其实远没有它的名字那么好,肯定算不上一个世界级矿床,远远比不上Broken Hill、Olympic Dam、Prominent Hill、Century等,即使在中国,也算不上是矿床之王。 紫金山铜金矿床是上个世纪80年代由福建省地质矿产局闽西地质大队发现并勘查的,是在区域重砂和区域土壤地球化学异常的基础上,通过地质调查、老垌和探槽取样等工作而发现的。1992年,紫金山矿床结束详查时,提交的铜储量是116万吨,平均品位为1.08%,金储量为5.45吨,矿体边界品位为1克/吨,平均品位为4.24克/吨,而且这5.45吨金分布在40多个规模都不大的小矿体中。2006年,紫金山金矿在进行了新的一轮技术改造后,金储量增加到了325吨(包括已开发的),这并不是因为发现了大规模的新矿体,而是将矿体的边界品位从1克/吨降到0.2克/吨,这样矿床的平均品位就由原来的4.45克/吨,降到了0.6克/吨。虽然矿体边界品位降低后,矿床的规模大大增加了,原来的40多个小矿体也变成了一个巨大矿体,便于大规模露天开采,但如此低品位的矿床肯定算不上一个好矿床。品位的大幅度降低必然使得每开采和处理1吨矿石能获得的收益大幅度降低,这就不得不迫使企业想方设法去降低矿山的生产成本,选择堆浸技术成为其降低生产成本的最有效手段,但堆浸技术在带来低成本和高提金效率的同时,必然会带来高污染。所以从某种意义来说,紫金矿业“污染门”的源头还在于紫金矿床的低品质。 四、源自紫金山的紫金矿业 1992年,紫金山铜金矿床结束详查时,由于矿体小而分散,福建省地矿部门认为开发价值不大,矿床交由上坑县政府开采。1993年8月19日,上杭县政府正式组福建省上杭县紫金矿业总公司,其主要业务为开发建设紫金山金矿。此时,原来在闽西地质大队负责紫金山勘查项目的陈景河调到紫金矿业总公司担任总经理。1994年10月,公司改制为福建省闽西紫金矿业集团有限公司,企业性质为国有独资,陈景河担任董事长及总经理。之后,由于采用堆浸技术,矿床的边界品位大幅度降低,矿床规模同时就大幅度增加,加之露天开采技术的采用,生产的规模也大幅度扩大,2002年其采选规模达到了1000万吨(当时国内金矿山最大生产规模只有70万吨),成为了国内年产金量最大的金矿山,而其单位矿石的综合成本却是国内最低,只达39元/吨矿(全国平均为238元/吨矿)。生产规模的扩大、生产成本的降低,再加之金价的上涨,紫金矿业成了整个矿业界的一匹黑马。2003年12月,紫金矿业在香港联合交易所首次公开发行并上市,成为首家境外上市的国内黄金生产企业。此后,公司充分利用金价大幅上涨的有利时机和发行H股募集的资金优势,在国内中西部地区大规模实施收购兼并黄金矿产资源,通过并购、合作开发、新设等方式控股、参股了数十家公司,规模迅速扩张。 尽管目前紫金矿业深陷污染门事件中,但不可否认,紫金矿业目前在非央企矿业公司中是实力最强的,也是发展后劲最足的,其实力和后劲的主要的和最初始来源还是紫金山铜金矿。但不可否认,紫金山矿在为紫金矿业创造“财富”的同时,也在积累“危害”,紫金山这种品质的矿床要真正做到无“害”无“废”开发是难以创造大规模财富的。 五、紫金矿业与BHP公司间的异同比较 论实力和规模,目前的紫金矿业与BHP公司肯定不在同一个数量级上,但并非这两个公司就没有可比之处。对比这两个公司在某些方面的异同会得出一些非常有意思的结论。 (1)两个公司都同样诞生于一个矿山,但BHP早已抛弃了Broken Hill,但紫金山仍是紫金矿业主要赚钱的矿山。 真正有竞争力的矿业公司一般都诞生于一个矿山,但最终肯定要抛弃它的诞生矿山,因为矿山的矿总有采完的一天。但BHP放弃Broken Hill矿山实际上是并不是因为Broken Hill的矿被采完了,当时矿山至少还保有一半以上的矿石储量未被开发。导致BHP放弃Broken Hill的直接原因是劳资之间的矛盾,由于矿山危险的工作环境和糟糕的生活条件,加之工资又不高,导致几次大规模罢工,最长罢工达4个月。BHP公司一直以强硬态度对待工人的要求,虽然曾因罢工领导人被捕和工贼的破坏,工人有过暂时的妥协,但最终结果无疑是使得劳资矛盾进一步激化。BHP公司也在澳大利亚国民心中留下极其不好的印象。在澳大利亚联合采矿工人协会(Amalgamated Miners’ Association)的压力下,政府也不得不站在工人一边,工党甚至提出过要将BHP国有化。在这种情况下,加之经济危机的冲击,BHP最终还是决定放弃Broken Hill的铅锌银采选业,转而发展钢铁冶炼加工。也许正是这种放弃,才促使BHP找到了更加广阔的发展空间。 与BHP公司相比,紫金矿业因发展历史太短,目前还不得不依靠紫金山铜金矿。但紫金矿业的要发展也应尽早考虑放弃紫金山铜金开发,决不能等到紫金山无矿可采的那一天,否则“污染门”事件还会发生。 (2)两个公司都认识到资源的重要性,但二者所控制的资源的规模不可同日而语。 资源是矿业公司的核心竞争力,就如同新技术专利是高技术公司的核心竞争力一样。所以任何一个矿业公司要发展,就得想方设法去控制优质的矿产资源。BHP公司是这样做的,紫金矿业也是这样做的。但在目前,紫金矿业所控制的矿产资源的规模和数量是没法与BHP相比的。BHP控制的矿山遍及全球,涉及到了矿产的所有品种,而且大多都是超大型和特大型的。最有名的有色和黑色金属矿床就有: Olympic Dam(拥有100%):23.2亿吨矿石储量含1.3% Cu、0.4公斤/吨 U3O8、0.5克/吨 Au和2.9克/吨Ag。 Cerro Colorado(拥有100%):228百万吨矿石储量含1% Cu。 Cannington(拥有100%):47.3百万吨矿石储量含10.9% Pb、4.3% Zn和490克/吨的Ag。 Escondida(拥有57.5%):26.2亿吨矿石储量含1.15% Cu。 Mount Newman and proximal(拥有100%):32亿吨储量含60~65% Fe。 单一个Olympic Dam拥有的资源就超过了国内大多数矿业公司拥有的资源量。 (3)都认识到找矿的重要性,但二者在找矿能力方面还是相差甚远。 要获得优势资源,途径只有两个:收购和找矿,所以有远见矿业公司肯定都重视找矿,最能展示矿业公司的创新能力的应该就是找矿成就。紫金矿业非常重视找矿,紫金山矿床也增加了不少储量,但主要靠降低边界品位实现的,真正能展示其创新能力的突出找矿成就目前还未见报导。 位于Queensland北部的Cannington铅锌银矿矿床是1990年由BHP公司发现的完全隐伏的世界级大矿床,也是目前全球已发现矿床中其规模和品质仅次于Broken Hill的Broken Hill式铅锌银矿床,也是全球年产银最大的矿山,年产银量超过3000万盎司。这个矿床的发现正真展示了BHP公司在找矿方面的创新能力,因为这个矿床的发现是BHP公司一个意在寻找Broken Hill式矿床找矿计划的结果,而不是偶然碰运气发现的,矿体和含矿岩系完全隐伏在厚度超过60米的覆盖层之下,地表没有任何矿化标志。(有关这个矿床的找矿发现经历,我将以后另文介绍) 很显然,目前在中国,不但紫金矿业难以取得这样的找矿成就,其他的矿业公司,包括央企,也难以取得这样的找矿成就。 (4)都认识到人才的重要性,但引进人才有差异 矿业公司的实力体现在资源上,而其发展的潜力则体现在人才上,因为资源的收购和勘查都需要人才去实现,所以有远见的矿业公司在努力控制资源的同时,更是努力去引进各类人才,紫金矿业和BHP公司都是这么做的。 BHP公司从其诞生之日起,注意从世界范围引进一流技术人才,而且对世界各地的优秀人才也具有较强的吸引力。当初在Broken Hill成立之时,从美国引两名采矿工程工程师。1899年,BHP公司从欧洲聘请了身为工程师和化学家的荷兰人Guillaume Delprat为BHP的总经理,他于1902年发明了浮选工艺。Guillaume Delprat对BHP的贡献并不是以他的“浮选工艺”发明获一个什么奖,而是为BHP公司处理硫化物矿石做出了巨大的贡献,因为在此之前,硫化物矿石都作为废石。也正是这个Delprat,后来力主将BHP公司的主业转为钢铁业,为BHP走出矿山在更广大的空间发展做出了巨大的贡献。 还有一件小事,很能表现BHP公司对人才的吸引力。2009年我在访问Olympic Dam时,同行5人只有我一个中国人,另外4个为两个德国博士、1个比利时博士和1个澳大利亚教授。在矿山工程师介绍完矿山情况后,问我们有何问题时,两个德国博士首先发问是你们这儿需不需要人,他们希望能来这儿工作,我当时以为他们是开玩笑的,后来跟他们聊天,才知这是他们的真实想法。 紫金矿业在吸引进人才方面还是做得很不错的,但肯定引进不了国际一流人才。所引进的一些有政府官员背景的人才,在公司的短期发展肯定有用,但要在国际市场上与BHP这样的公司竞争,光凭这样的人才显然是不够的。 六、中国矿业差什么? 对比中外矿业公司之间的差异,可以看出,中国矿业现在主要差在资源上,虽说资源是可以通过购卖获得,目前中国也不差钱,但还是买不到优质的资源,中铝与力拓(Rio Tino)合作的结果就充分显示了我们的不足,好像是被人玩了一把。 所以,在差资源的背后,真正的主要原因是差人才和体制。我们的公司既缺乏能找到大矿的地质学家,也缺乏充分了解国际游戏规则的投资专家,而我们现有的体制,难以保证矿业公司能引到所需要的一流人才,不要说国际上的一流人才,就连国内的一流人才也难以被吸引到矿业公司。 尽管矿产本身就是一种财富,但真正创造财富的还是人。
个人分类: 找矿论矿|7169 次阅读|2 个评论
找矿与艺术
liuchunming 2010-7-7 17:48
叩石狼按:每件事情均有艺术,关键你是否发现了。 原来学西方经济学时,总想不通,为何国外的经济理论总走极端,非常明显的倾向性,也可以说有明显的现实不可能性,理论的发明者和发展者应该也明白这个现象,但他们为何没有去想:把其他经济理论的优点融合起来?原来我认为他们有些可爱,但现在我越来越感觉他们是对的。因为每个理论,既然说是理论,就是超越现实的,把握最精髓的部分,而这部分不可能解决所有问题,只能解决一个简单问题,如果你拿着一个理论想解决所有问题,那么可爱的就是你了。理论就像克隆里面的胚胎细胞,如果你只用胚胎细胞就想克隆出生命来,要么你在做梦,要么你在天堂了。 找矿也一样,不要奢望用一个理论,一种方法就能达成目的,这个过程也需要多种手段,多种方法进行铺垫,很可能这些事情是由许许多多人所完成的,之所以还没有得到一个比较正确的结果,就是还没有完全把理论真正与实践联系起来,这个过程的完成又需要很多很多的理论参与,只是可能没有意识到而已。如果某个人把这一步做好了,从而最终反应在一钻下去,矿就出来了的结果,那么很多人就会说矿是他找出来的,但真正如此吗?没有其他人的劳动,没有其他人的理论,没有其他人的协助,他也无法真正找出矿来。但无法否认这个人的关键一锤,但不能陷入一个人吃三个包子,吃完第三个感觉饱了,而后悔吃前面两个 的盲区。牟其中的99度+1理论或许也有如此含义。99度是别人做的,但就是缺少最后的1度,如果你达到了,很多人就会说这开水是你烧开了,把其他99度的功劳几乎全部给了你,虽然不合理,但确实如此。因为你是关键,你做了别人没有做出或做不出的事情。你就是强者,所以结果也是弱肉强食,可能你不希望这样,但结果就是如此。 所以做事情就是要抓住关键的地方,做关键的事情,充分获取别人的劳动成果,在他们的基础上加上那么一点点,水就开了,而大部分果实却归了你,可笑但就是如此现实。 昨天与刘继顺老师请教找矿的问题,他给予我一个思想:找矿其实就是一门艺术。放在今年暑假前,我可能不能理解他的这个思想,但在今日,我有些认同他的这个观点,虽还没有达到他的那个高度,但开始意识到这个问题,当你用心做一件事情久了后,就会发现其实每件事情到最后都是一个艺术的境界。艺术这个词给我的感觉就是没有定规,但定规又无处不在,要细细品位,会发现许多定规的存在,但又不完全是套用一成不变的定规,很可能是很多定规的融合,在这个点上是这些定规的融合,在另一个点上又是其他定规的融合,而哪个点上用什么定规又似乎说不出来,也很难计划和预计,所以只能冠以艺术之名了。这也是搞科研的另一个境界。 需要细细品味,就象喝茶一样。有些时候要象喝酒,有些时候要象喝可乐,有些时候就要象喝茶了。
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除了找矿,还需要考虑什么?
liuchunming 2010-7-7 17:42
  清晨,直取海原县马厂的南华山,见到整座山头均是闪长岩中镶嵌的磁铁矿化,星星点点,但磁铁矿的品位很低,在山头能见到约两米宽的褐铁矿,且与地层成整合接触。能否在矿化点的深部发现品位更高的矿体,还只是一个考虑。   踏勘完南华山,再转向西华山,在那里见到了民采的金矿,正在开采的矿洞中,可见细小的金矿夹层,难得的是能发现以往开采过的老硐,且挖掘出当年的一些生活用品和采矿痕迹,具体年代暂无法考证,抚摸已经破损的当年可能用于喝水的瓷碗,从碗的断口看,也许当年的矿工离我们不是很远。深入无任何支护,且是在已经破损岩层挖掘出的矿洞,有一丝畏惧,但那种想亲临当年矿工劳动之所的欲望完全压制恐惧,在其驱使下,没有任何安全措施的我,终于见到了那老鼠洞般采掘现场,当凝视不知何年何月留下的采掘痕迹时,一个念头闪现心中:当年的山底洞人现归何处?   归途中,宁夏的黄土在北风中开始飞扬,瞬间,道路已经完全消失于天地归一黄之中,哪怕近在咫尺的车辆也无法识别,让我忆起几年前第一次到达宁夏时那种飞沙走石的场面,此刻让人不得不反思:人类真的是在征服自然吗?自然真的需要征服吗?   当来到硅化石矿点时,已无刚来时的激情,因为将来的某一日,很可能会有某人在叩问苍天:何人在此乱挖乱采?何人在推波助澜?   返回中卫的路上,已经昏昏欲睡,不单是矿石为心中挂念之所,也许作为一个找矿的人,还有一些事情需要考虑,就如同从事的物探工作仅为找矿的一个小分支,且有种盲人摸象之嫌,那么目前对待矿产资源的方式,是否也陷入同样的境地?   于黑夜中离别风沙之地,当踏上雪花飞舞的北京,这刚进入春季的雪花欲掩盖什么?欲抚平什么?
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从物探专业想到其他
liuchunming 2010-7-7 17:27
   昨天,就一些专业的科研问题进行了讨论,在提到不同电磁分量有不同特性时,再次勾起自己原来的一些想法:人的性格也无所谓好与坏,关键是面对具体问题时,哪种性格的人更适合解决,就如同针对一个具体地质问题时,哪种电磁分量更能突出问题而已。再进而论之:某个电磁分量在解决某个地质问题上是优势,但在另一个问题时就是一个缺点。如电场分量对于发现高阻有其优势,但问题就来了,对于高阻下的低阻体发现能力就明显缺乏。这优点和缺点是如影相随的。具备其优点就必须拥有其缺点。人的性格、能力等也一样,如果想拥有真正的全能,是一种妄想。有爆发力的人往往没有耐力,果断之才很容易陷入武断之困,心思缜密的人很容易导致优柔寡断等等,一个人具备优点时,他的缺点就确定下来了。在面对具体问题时,需要选择合适的人去解决,选对了人,就可能出现事半功倍的效果。    很多事情需要综合解决,故需要聚集不同类型的人,相互分工,相互协作。当年毛泽东周围聚集了一大批不同类型的人,这是他成事的一个基本条件,特别是周恩来,他们两个人是明显的互补性格,把他们称为黄金搭档也不为过。     故对于找矿这个具体问题,也需要综合多种方法,一种方法里也需要选择合适的参数或分量,或其组合,才有可能更好地解决这个具体问题。物探只是一个选择而已,物探里面的具体方法也是需要考虑其可行性,具体方法又有不同装置,不同测量参数或分量。     越来越感觉从本质上看待一些问题时,会发现很多方面是相通的,所谓的隔行如隔山之说是因为没有看到其相通之处,有些人为何能从完全不搭界的领域里找到灵感,其理论基础就是再怎么不搭界的领域在某个层面上是完全相通的,一旦找到其相通的点,就有可能出现灵光一现。     不过昨天想到一个问题还没有想通:电磁法对于高阻的反映能力弱于低阻是为什么?现实中其他领域是否有类似现象?更者其基本理论基础是什么?
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夜读刘继顺老师博客有感
热度 2 liuchunming 2010-7-7 17:24
  此刻,已是夜深人静,我端坐于电脑前,阅读刘继顺老师的博客(刘继顺老师为中南大学地学院的从事地质研究和教学的老师),由于他的博客文章很多,总计757篇,故一时无法全部拜读完,主要选择了一些自我认为重要的浏览了一遍。由于是浏览,故暂时我不对其文章进行具体评价,否有失公允之嫌,也有浮躁之虑。   与刘老师的直接接触不多,在我印象中还只有两次:一次是在青海西宁的西部矿业的地勘公司做汇报,这次他当着许多人的面,也可以说是狠狠地批评了我,但也就是他的批评才让我开始注意他,所以才有了第二次接触;第二次则是后来我感觉自己的地质知识不够,需要进行特别加强,所以我给他写了一封信,表达我想成为他的学生,我从本科到博士读的都是物探,经过这么多年的物探工作,发觉没有地质的物探有点像盲人摸象之感,后来他回信表示欢迎,并通知我参加他主持的 430纹石论矿 研究生研讨会,这次才更真切地领略到他的魅力与风采。在会上,他那清晰的思路,旁征博引古今中外居多的实例,时不时那犀利的思维能一针见血地指出某个我们漠视的问题,以一种演讲家的姿态向我们展现他无穷的思想和见解。原来我总认为演讲家的头衔应该属于人文科学的学者,这次后,我感觉当你能自由游弋从事的行业时,就有可能把自然科学变得如人文科学样的丰富多彩,热情洋溢。   通过这两次与他的交流,我越来越感觉自己需要学的地质知识太多太多,以至我有种无从下手之感,但读他的博士的念头不减,虽然有几个人曾明确表示这样做的非理性。我也明白这样做的难度有些大,但难度大不等于说没有意义,没有必要。相对于难度而言,我更在乎的是其意义和作用,因为我不想自己是盲人找矿。有人说,你想学完全可以自学,何必再通过一次考试呢?这是有道理,但是不适合于我,我明白自己:没有压力,就像树苗没有阳光,何以成长?我不是那种很自觉的人,有时需要压力来驱赶我的懈怠,逼迫我往前走。   我给自己的定位是找矿的人,并把作为了我的QQ昵称,希望自己找矿的人,不单单找自然中的矿,因为找矿更在乎的是思想,目前我可能还是一个用方法比用思想要多的人进行找矿,但我的目标是做一个有思想的找矿人,或许更可以说是找矿的思想者。如仅仅是局限于直接找矿,则容易成为找矿的工具,所以我想让心去旅行,用心去找矿,当我静坐于天地之间时,能窥见千百万年前那沧海桑田,不至于迷失其中。   虽读地质博士的念头不改,但我并不急于去做,因为觉得自己还没有准备好,一个基础知识没有准备好,二个思想上还没有准备好。基础知识倒好说,只是一个时间的问题,关键是思想上还没有准备好,这次读博不再是几年前的情况,我需要有自己的思想,有自己的一套,经过两次与刘老师的交流,我有一种担心一旦过早成为他的学生,很容易迷失于他的思想,以至最后仅能尾随其后,无可超越,因为他相对于我而言过于强大。即使有可能一辈子无可超越,但对于还没有发生的事情,我需要保留希望,并为之奋斗。所以我在成为他的学生前,需要有独立的思想,以此为基点,学习他的长处和优点,成就自己的一种思想和观点,一种有着刘春明特色的。   我的物探博士导师何继善院士曾题词我希望我的学生尽早超过我,是的,有超过自己的学生才是作为老师最高兴的一件事。读物探时,我不是独立的,我明白其中的缺陷和制约,而这次的地质博士则需要树立有自己特色的东西,所以我不能迷失自我。   待这次野外实验返校后,我会再一次找刘老师沟通,如果这次我能保持自己相对独立的观点或看法,则说明我在思想上已经准备好了,那么就需要有所为。   在他的博客中有如此一词 初被强拉入伙,以免农活;后渐入门,可以糊口; 再竟乐之,可与石交流。我等玩石职业之徒,见不到石头,心烦意乱;见着石头,锤子伺候。乱石中寻线索,陡崖上探信息。 确有一种儒家风范,也是地质学家的鲜明写照。我觉得其中关键词为乐,一旦拥有了这个字,则在一般人看来的苦,在你看来却截然相反。前几天一个朋友问我,总在外面跑,累否?当时我说以苦为乐,现在想想,如此表述说明自己的高度还有点问题,因为我的乐还是基于苦的,而不是一种发自内心的乐,似有一种无可奈何之嫌。就如同一个人对其爱人说我必须爱你一样,有一种虚假之感,发自内心的爱是没有任何附加的,而是赤裸裸的,没有什么必须,一定,保证等类似的修饰语,所以这三个字对于许多人来说,特别是初恋中的男女来说是非常神圣的。对于我所从事的行业来说,仅从那句话,说明我对这个行业的爱还不是那种赤裸裸的,那种没有任何附加的,或者说我还仅是喜欢,并没有提升到爱的高度。也许哪一天我对我从事的事业爱恨交加时,才是我真正的爱上了她。   这次出野外实验最大的收获不是实验本身,而是通过这次实验越来越激发了我对地质事业的激情,并欲奋斗一生!   当以恋爱中的激情从事你的事业时,就会达到世上无难事的境界!   刘老师博客中有一仿元好问的《雁邱词》填词,我独喜前阙,并觉如其描述那个矿奴,还不如说形容地质工作者更为贴切,并略做改动,截去后阙(略觉凄凉),作为本日志结尾,共勉与诸君。    问世间矿为何物,直教生死相许?天南地北探矿客,何曾停歇寒暑。乐石趣,别妻苦,就中更有痴矿奴。矿应有语,渺万丈层岩,千仞叠水,芳踪向奴去! 注:   不敢侵其版权,特把刘老师原文附于后:   问世间矿为何物,直教醉生梦死?天南地北探矿客,何曾停歇寒暑。乐石趣,别妻苦,就中更有痴矿奴。矿应有语,渺万丈层岩,千仞叠水,芳踪向谁去?   横断路,寂寞当年驼鼓,荒烟依旧峡谷。裘寒体单觅宝切,那堪急风骤雨。天也妒,未信与,家产妻儿俱散乌。一坯黄土,为留待后人,狂歌痛饮,来寻矿奴处。      元好问原文:    太和五年乙丑岁,赴试并州,道逢捕雁者云:今旦获一雁,杀之矣。其脱网者悲鸣不能去,竟自投地死。予因买得之,葬之汾水之上,累石为识,号曰雁邱。时同行者多为赋诗,予亦有《雁邱词》。       --元好问   问世间情为何物,直教生死相许?天南地北双飞客,老翅几回寒暑。欢乐趣,别离苦,就中更有痴儿女。君应有语,渺万里层云,千山暮雪,只影向谁去?   横汾路,寂寞当年箫鼓,荒烟依旧平楚。招魂楚些何嗟及,山鬼暗啼风雨。天也妒,未信与,莺儿燕子俱黄土。千秋万古,为留待骚人,狂歌痛饮,来访雁邱处。
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何当采撷藏矿花,且待东风与便时!
yuelugj 2010-5-8 12:45
何当采撷藏矿花,且待东风与便时 刘继顺 2010-05-08 2010年4月26日,才从风景宜人的安徽黄山铜钼矿考察归来,又踏上了对身心与意志极 具冒险挑战的西藏铜铁多金属矿考察征程。 不知何时,我对西藏产生了深深的敬畏感!也许是1996年在青海玉树地区的月余矿产地质调查,翻越5500余米海拔的巴彦喀喇山口,宿于4200余米海拔 的帐蓬,慢行似快跑的上气不接下气,天穹仿佛坍塌的感觉所致;还是缘于1999年至今每年赴新疆和青海的天山与昆仑山矿产地质调查与研究。当年阅读玉树地 区9幅1:20万区域地质调查报告,看到每幅图的填制,均有同行牺牲时,我忍不住流下感佩的眼泪。 我一直对长期露营于4000米海拔以上荒芜冰原的地质勘查和矿业开发同仁,有着一种由衷的赞叹和敬仰!他们太伟大了,他们用自己的双脚丈量出世界乌脊,为 我们踏出了一条通向矿藏的坎坷大道,甚至献出了自己宝贵而又年轻的生命! 因为在我狭小的心目中,形成了一个概念:若非生活住地低于4000米海拔,即使看来必大赚无疑的矿区开发,碰都不能碰! 在2005年至2008年上半年矿业疯狂的岁月里,许多好友新朋邀我赴西藏看矿,我都以各种理由婉拒了,并劝他们有矿权尽快出手,买矿的三思而行。因为子 曾经曰过的:天涯何处无矿好,何必要在西藏搞! 我知道,西藏矿产勘查程度低,研究程度更低,绝大多数地区人迹罕至,发现大矿载入史册获个大奖的几率相当高,而且不需要太多技术含量,因为西藏尚处于铁帽 找矿阶段。 我也知道,作为国家安全与资源保障战略,在西藏投资形成矿产地储备,是必须的! 作为国有企业,为了实现国家目标,牺牲企业利益,自有国家买单(或免税或补贴或贷改拨或转移支付),也是无可厚非的。 但对于以盈利为目的的民营矿业公司而言,投资回收期和回报率是必须要考虑的,因为没有一个矿业公司能够做到,只管无休止的投入而不求产出的!如果是上市公 司,明了真相的股民,难投赞成票的! 这是因为4000米海拔以上高寒山区,多为荒漠冰砾与草甸,人体适应难度大,人脑机敏性差,机械工效低,后勤保障难度大。富于找矿和开发经验,理论和技术 水平又高的专业技术人员,有几人能够扎根于此? 有人会说,有什么好怕的,我到过那里的呀,我还能跑呀,身体好得很呀!同志哥,你那只是下了车,走了一段平路,能说是在找矿勘探吗?你们有几人每年能在这 种地区爬上多少小时的山,下过多少小时的井?要是有人不同意我的观点,那么请他待到矿权区,亲自主持找矿勘探,而不遥控,我对他肯定佩服得五体投地! 且不说原地居民配合的难缠,生态环境的脆弱,距工业基地的遥远,单看当地居民的懒慵,手比脚慢,脑子迟钝,就知道生存环境使然,而不是天性使然。钻探难、 坑探更难,斜井竖井开采难上加难! 我这不是唱衰西藏的矿业开发,这是因为现今开发条件不具备!如果能够做到,生活住地安排在4000米海拔以下,每天用直升机接送上下班,尽可能机械化作 业,尽可能避免双脚爬坡,国家又能提供不计成本的铁路运输,那么这种地区的矿床是能够开发且能保证良好经济效益的! 如果这种情景能够出现,此时的矿业开发,我是举双手赞成的!但此情此景,不知要等到猴年马月,又有多少民营矿业公司是等得起的? 如果不信,且看西藏矿业产值数据:据《1998-2007年西藏统计年鉴》公布的西藏自治区矿业年产值,1995年1.71亿元;1996年 1.95亿元;1997年2.50亿元;1998年3.75亿元;1999年3.56亿元; 2000年3.90亿元;2001年4.27亿元;2002年3.34亿元;2003年2.67亿元;2004年3.76亿元;2005年4.17亿 元;2006年6.89亿元。从网上得知:2007年约9.15亿元,2008年约15亿元,2009年约10亿元,2010年预计约12亿元。 这是包括高温地热(地热发电)、铬、铁矿、砂金、硼、煤、铜、锌、铅、锑、锡、岩金、盐、水泥用灰岩、石膏、饰面大理石、高岭土、火山灰、饰面花岗石、自 然硫、水晶、仁布玉和矿泉水在内的所有矿业。 这是涉及大小矿业公司200多家,其中贡献最大的为西藏矿业公司。已经开发和在建的主要矿山有:山南地区铬铁矿、西藏罗布萨铬铁矿、香嘎山铬铁矿、申扎崩 纳藏布金矿、尼玛达查金矿、阿里玛旁雍措金矿、墨竹工卡甲马赤康多金属矿、尼木厅宫铜矿、昌都地区马查拉煤矿、阿里地区札仓茶卡硼镁矿、羊八井地热田、玉 龙铜矿、丁青菱镁矿、尤卡朗铅锌矿、卡贡铁矿、雄村多金属矿、扎布耶盐湖锂资源矿等。主要以露天开采为主,以易选冶矿为主。 全区矿业产值低且增速慢,利税更低,更不用说税后利润了。放眼全自治区,有几个采矿的矿业公司是能够盈利的? 如果还不信:请对比上市公司公告和每年的年报数据。新项目公告时,美丽的图景就在眼前;年报时,新项目拖累业绩,投入与产出严重失调。 人们在纳闷:明明好好的一个项目,好好的一项技术,对内地来说是遍地黄金,可为什么就搞不好?原因找了一大把,可偏偏就忘了高海拔冻土低温区工作的人、物 和化学反应的效率,与常温常压地区是不同的,甚至是意想不到的! 套用一句时髦的话:找矿很丰满,开矿却骨感! 在西藏搞矿,最聪明的是一个上市的外国公司。它只找金矿,不找别的;它只定期公布找矿成果,从股市上搞钱,而不来真的开矿赚钱。它欲擒故纵,成天嚷嚷,做 出一幅要开采的样子,却以各种理由搪塞,最终肯定是以大价钱让中国公司买单,将烫手的山药摔掉! 西藏矿好,西藏矿多,西藏遍地黄金,就看你有没有本事去拿,有没有有钱能使磨推鬼的人去拿,拿不拿得起,拿不拿得动! 眼下西藏自治区绝大多数的矿产地,是难以开发的,藏矿梦难圆的!如果强行开发,等待的只有亏损和微利的命运! 我的声音是微弱的,是与当前西藏矿热格格不入的! 但我真诚地希望,在不远的将来,西藏自治区的交通、动力和后勤保障系统进一步完善了,西藏将展现出她那无与伦比的崭新魅力! 何当采撷藏矿花,且待东风与便时! 以下是2010年5月上旬藏东海拔4500-4800米高原照:
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电法勘探在生产矿山深边部找矿的难点与对策
chrujun 2010-4-24 21:15
作者按: 电法勘探(地球物理勘探的一种)可以在深部找矿中发挥关键作用。此文系八年前写给有关领导的参考,未公开发表过。 电法勘探在生产矿山深边部找矿的难点与对策 一、我国生产矿山深边部找矿刻不容缓 矿业、矿山、矿工、矿城在中国被统称为四矿,近年来出现一系列日趋尖锐的问题。中国二十世纪五六十年代建设的国有矿山有三分之二正进入老年期,四百四十座矿山即将闭坑,将影响很多矿工的工作和生活,形势严峻。四矿中的关键问题之一是矿产资源勘查问题。 20 世纪 50 年代、 70 年代,国家对地勘事业非常重视,投入资金较多,探明了较丰富的矿产资源储量,为我国建成一大批矿山、矿城打下了基础,但因使用工业指标过低,其中很大一部分不是经济的储量,加上当时有关部门报喜不报忧,给国家领导层造成我国探明矿产资源很多的印象。自 80 年代以来,除能源矿产勘查投资相对有所增加外,其它金属、非金属矿产勘查投资急剧减少。可以说,地质找矿勘查事业的萎缩已到了极限。 有关资料表明,我国大中型有色金属矿山中有 2 / 3 的矿山尚有进一步找矿的条件,我国的大中型矿山,除极少数找到接替资源较困难外,多数矿山(区)还有很大的潜力。据了解,我国铜、镍和锡、钨的现有储量分别只占预测资源量比例的60%和50%,其他有色金属在20%~40%左右,我们可以通过进一步找矿勘查使有色金属资源储量升级。 首先,向矿山深部找矿。我国过去勘探深度一般在500~800米,而矿业发达国家许多矿山勘探开采深度大于1000米,甚至3000~4000米。在我国现行经济技术条件下,从地下500米~1500米可采深度范围内,还应存在深部第二找矿空间。如铜陵冬瓜山超大型铜矿床的产出深度就在1000米左右,凡口铅锌矿在600米以下也找到了大型规模的可采铅锌金属储量。 其次,有色金属矿山边部及其外围也有广阔的找矿勘查前景。据统计,国外70年代以来发现的100个大型-特大型贵重、有色金属矿床,至少有58%是在已知矿床周围找到的。我国在水口山找到了大型隐伏的康家湾铅锌矿床,在杨家杖子钼矿外围找到了兰家沟大型钼矿,以及凡口矿区西带铅锌矿床、银山矿区的九区铜硫矿床和东川矿田原属"无矿带"的穿天坡矿段的发现等,都是我国老矿山近外围找矿的重要成果。 上述事实表明,生产矿山的深边部具有良好的找矿情景,开展深边部找矿对解决四矿问题具有十分重要的意义。 二、电法勘探在深边部找矿中的作用及难点 电法勘探在有色金属矿产的勘探中具有许多其它方法无法替代的优点。绝大部分有色金属矿都能够产生异常。近年来,综合利用电法勘探方法和地质方法,已经在多个生产矿山的深边部发现了矿体。但由于生产矿山附近存在大量的工业电力线干扰和工业游散电流干扰,对电法勘探的数据采集造成了严重干扰。同时,由于生产矿山存在大量的坑道,内部有大量采空区,如何在这种情况下发现深部矿产资源,是生产矿山电法勘探工作的难点。生产矿山的强烈电磁干扰和地下存在采空区、巷道等大量人工构造,严重地制约了电法勘探的应用效果。如何克服电磁干扰和人工构造干扰,是电法勘探能否取得良好效果的关键。 三、电法勘探在深边部找矿中仪器技术与方法 为了满足生产矿山的找矿要求,急需解决的问题为压制电磁干扰和人工构造干扰。这需要从仪器、信号处理、方法和资料解释四方面入手: 在仪器方面,首先要根据生产矿山的电磁干扰的频率范围和强度,精心设计各种可控滤波器,尽量压制各种干扰。合理安排放大和滤波环节,尽量防止噪声过大时仪器过载或饱和。可以肯定,生产矿山附近的开展电法勘探,来自大地的共模干扰很大,有必要采用仪表放大器。同时,共模干扰过大还会导致仪器工作不正常或损坏,因此,宜在仪器的前置放大级采用高精度、高线性度的,可防止上 1000 伏共模干扰的精密隔离放大器。由于干扰大,前置级的放大倍数不宜太大,经过 50Hz 电力线滤波后和宽频程控低通滤波后,可安排中间级放大;再根据信号的频带范围,进行一次高通滤波和低通滤波,最后才安排主放和抗混叠滤波。由此可见,为了更好地压制干扰,同时放大有用信号,适用于生产矿山的找矿的电法仪器必须有隔离放大器,三级滤波和三级放大。在仪器的 A/D 转换器部分,应选择动态范围大,精度高,稳定性好的 24 位 A/D 转换器。仪器的数据采集程序,应能够对三级放大和滤波进行灵活控制;可根据强干扰、中干扰、弱干扰和信号频率范围自动控制各级放大器和滤波器,也可以由用户单独控制。 信号处理方面主要是指对 A/D 转换后产生数字信号进行的各种处理。尽管生产矿山附近电磁干扰大,干扰出现的时间也是随机性的,其强度和持续时间也具有随机性,但可以通过长时间的观测,来发现干扰的统计规律,它们肯定有一个频率分布范围。此外,尽管干扰可能比信号大了数千倍,甚至跟大,但干扰是随机性的,信号的确定性的。只要有足够长的观测时间,我们就能够从强干扰中检测出微弱信号。因此生产矿山电磁场数字信号处理的内容主要有两方面: a )通过各种生产矿山的电磁干扰的长时间观测,总结出干扰的特点和规律。根据生产矿山电磁干扰的特点和规律,来设计电法仪器的各级滤波器,以及后继的数字信号处理算法。 b )通过模拟信号处理与数字信号处理相结合,可以达到较好的效果。模拟滤波可以将信号频带以外的干扰滤掉。数字叠加和数字相关接收与检测技术,可以有效压制在信号频带范围内的随机干扰。这是因为,尽管干扰的频率与信号的频率范围一致,但干扰的相位是随机的,而信号的相位是确定的。进行多次同步叠加时,干扰由于其相位的随机性而互相抵消,信号由于其相位的不变化而得到增强。同步相关检测的效果比数字叠加的效果更好。这是因为相位检测只接收同频固定相位的信号,而将与信号频率不同的干扰,及频率相同、相位随机的干扰完全去除。 尽管生产矿山存在大量人工构造,只要采用适当的方法,就可以取得良好效果。因为生产矿山地质勘探程度较高,存在大量的钻孔资料。地下还有大量的巷道。对矿体的性质、物性都比较清楚。因此,电法勘探的多解性也就大大减小。通过开展多参数测井、近矿激电、井下电法、地面电法等多种方法,可以加大深边部找矿的成功率。 资料解释也十分重要,由于是多参数测井、近矿激电、井下电法、地面电法等多种电法应用, 2D 或 3D 联合反演或成像不仅十分必要,也有效。 纵上所述,尽管生产矿山电磁干扰和地质干扰大,对电法勘探效果有严重影响。但这些因数并不是不可克服的。只要从仪器、数据采集、方法、资料解释四个方面研究相应的措施,是可以取得良好效果的。
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神奇的找矿“向导”——指示动物
热度 1 pony1984621 2010-2-21 21:19
作者:马志飞 不翼而飞的白银 古时候,有一位妇女在箱子里藏 了 150 两白银,不料,有一日当她打开箱子查看时,发现银子不翼而飞。妇人大吃一惊,怀疑银子被人盗走了。后来,她反复寻找,发现一大堆白蚁正聚集一起,吃着残存的银粒。该妇人一气之下,将白蚁投入炉中,以解心头之恨。可喜的是,将白蚁炼化之后, 150 两白银居然失而复得。 这是我国古籍《天香楼外史》中记载的一则小故事,很是有趣,但其真实性有待考证。 无独有偶。清康熙年间,曾官至监察御史的进士吴震方在其编著的《岭南杂记》一书中记载:公 元 1684 年 ,某官府银库的数千两银子失踪。官员们以为是被人盗走,便请来了当地最有名的捕快,明察暗访数日,一无所获。后来,有人在库房的墙壁下发现一些发亮的白色蛀粉,便顺着踪迹去挖,结果在墙角下挖出一个白蚁窝。库官怀疑白银有可能是被这些白蚁所偷,于是令人将窝中的白蚁全部捉获,投入炉火中提炼,结果真的从白蚁体内炼出了白花花的银水。至此,银库被盗之谜终于真相大白。 用白蚁找矿 其实,类似的记载并不新鲜。很早以前,古希腊历史学家希罗多德曾经说过,利用白蚁可以帮助人们找到金子和其他有益的矿物。 现在,这个假说已经被证实,而且现代科学已经破解了白蚁食银的秘密。科学家认为,白蚁食银是为了降低自身的甲酸浓度。原来,白蚁口器中会分泌出一种高浓度的蚁酸,白银遇到蚁酸会发生化学反应,生成粉末状的蚁酸银,这样,白蚁便可毫不费力地将粉末状的蚁酸银吞入腹内,不过,蚁酸银不会被白蚁消化吸收,而是经过分解之后形成黑色粉末状金属,滞留在白蚁体内。这些粉末状金属经过高温达到白银熔点时,仍可以还原出银。 作为一种社会性昆虫,白蚁分工明确、各司其职、相互依存的群体结构吸引了学者的研究兴趣。如今,白蚁与金属的这种特殊关系在地质勘探领域对寻找矿产资源能否起到帮助作用,逐渐引起了越来越多地质工作者的注意。由此也引发了人们利用动物帮助探矿的实验和实践研究。 动物中的找矿高手 和植物一样,动物也是生物找矿标志的一种;但与植物相比,动物具有更大的灵活性:植物对矿藏的指示作用主要通过根、茎、叶及果实体现,动物则多是在其生活习性或血液、粪便、体内的化学组分中表现出来。 回顾动物找矿史,人们已经记录了很多成功的案例,并总结了丰富的经验。比较著名的找矿高手主要有以下几种: 白蚁 白蚁不仅能指示人们找到白银,还能帮助人们找到其他矿产。 非洲南部盛产金刚石,但要找到它并非易事。 1973 年,博茨瓦纳的朱瓦能大型金刚石矿床被发现。据说,该矿床的发现很大程度上得益于白蚁的活动。一次,地质人员在野外休息时,看到疏松的土面上叠筑的一堆堆白蚁丘,就随手捡起一根树枝,无意识地玩起来。忽然他看到疏松的土粒中闪着亮光,仔细观察后发现,这竟是金刚石小颗粒!后来,地质人员详细踏勘,最后在 200 平方千 米的范围内所见到的大部分白蚁丘中都发现了金刚石砂。 其实,原因也很简单。非洲气候炎热,缺少水分,那里的白蚁为了获取水源,维持巢穴的温度,它们就把洞挖得很深,往往要挖 到 20 多米深的潜水面处,甚至能够深达 100 多米 。白蚁钻蚀地层时,它们的脚及身上就会沾上各种矿物样品,然后再把这些样品带到地面上。津巴布韦目前正在开采的白蚁金矿山,当时被发现的时候也有着类似的故事。 探矿犬 狗是人类最忠实的朋友。无论是警犬、猎犬,还是宠物犬、导盲犬,都在人们的生活中发挥着重要作用。如今,狗的世界里又出现了一种新职业探矿犬。 狗不仅有高超的嗅觉能力,还有着非凡的行动能力和极强的适应能力。在人迹罕至、灌木茂盛的森林,或是杂草丛生的沼泽,狗都能够轻而易举地进入到指定地点,因而人们就可以利用狗来探寻矿藏。前苏联科学家曾对狗找矿的本领进行过试验:让探矿犬在一堆杂乱无章地堆放的岩石样品中,拣出含汞的辰砂来。几次考试中,探矿犬都出色地完成了任务。于是,主考官故意用一堆没有原砂的乱石样品来考探矿犬。出人意料的是,它将一块玫瑰色的方解石拣了出来,大家都取笑它,认为这次探矿犬失灵了。可是当专业人员对这块玫瑰色的方解石作显微镜鉴定时,发现其中确实有星星点点的极细小的辰砂颗粒。 还有一次,前苏联某矿业学院的师生到乌拉尔地区寻找白钨矿,有学生提出到闪岩(变质岩的一类,通常是镁和铁的硅酸盐矿物)中寻找,这一提议被认为是异想天开。然而探矿犬就真的在闪岩这样一个意想不到的地方找到了标准的白钨矿。 矿工鸟 在南美洲的委内瑞拉南部山区有一种小鸟,人们称它为矿工鸟,因为根据这种鸟的生活规律,人们往往可以发现含金矿的石英脉。 这里面的秘密就在于,在含金矿的石英岩地区生长着一种特殊的树,树上的果实是矿工鸟唯一的食物,而且这种树仅能生长在硅质土地上,石英岩的主要成分就是二氧化硅,由于金矿也往往和石英岩伴生在一起,所以有矿工鸟活动的地方往往就有含金矿的石英脉,矿工鸟因此成为地质工作者的得力助手。 家禽 我国广西巴马县一位农民在过节时杀了一只鸭子,竟然在鸭肚内发现有一颗重达 6 克 的金粒。再杀 掉几只,也有同样的发现。后来,地质工作者根据这一线索,实地进行勘查,终于在附近一条小溪的上游,找到了一个藏量丰富的金矿。 此外,在我国贵州省天柱县、新疆等地都有过相似的事例。 可奇怪的是,鸭肚里怎么会有金粒呢? 原来,家禽在啄食食物的时候,也喜欢吃一些小沙粒,在体内经过研磨后能有助于消化,沙石也很容易被磨碎并排出体外,沙石中混杂的金粒则难以排出。时间久了,一些细小的金粒就这样渐渐积累起来了。 骆驼 地球的表面,如果某地储藏有大量的重金属矿物,物体在该地就会显得重些,形成的这种重力异常可以用专门的地球物理勘探仪器测量出来。这是因为物体重量不仅与地球引力有关,与距离地球中心的远近有关,而且和该地区的地壳质量有关。 哈萨克斯坦科学家在进行重力勘测时,发现重力点最小值的连线,同骆驼队在沙漠和草原长期行走的路线完全吻合,这很巧妙地说明了骆驼能够回避重力异常区,使自己背负着东西行走时能省点儿力气。因此,利用骆驼回避的路线可以给寻找定异常区提供线索,然后再做重力测量,便可以省时、高效地找到金属矿。 蜜蜂 蜜蜂,一直被人们称作是最勤劳的动物,不仅如此,蜜蜂还是一种探矿高手。蜜蜂所采的蜂蜜和花粉里,常常含有相对富集的矿物质。在欧洲,人们化验蜂蜜和花粉时,意外地发现其中含有较多的铜、钼等金属元素。原来,蜜蜂活动的地区蕴藏着这些矿藏,植物吸收了金属元素,蜜蜂则从通过采集的花蜜,进一步将矿物质富集起来。还有一次,英国科学家在检验蜜蜂带回的花粉时,发现铅的含量比一般地区 高出 10 倍 ,研究发现,那里真的有个铅矿。 不过,蜜蜂的这种本领还有赖于植物对矿物质的累积。 羊 相传在非洲赞比亚,有一位猎人猎获一只羚羊,当他背走被箭射中的羚羊时,发现羚羊血迹印在石头上竟然出现了绿色的铜锈斑。这引起了地质学家的注意,他们开始在羚羊活动的区域进行考察,经仔细研究后发现,在羚羊出没的地方,植物大多含铜。羚羊长期食用这些植物,其血液中也往往含有较多的铜,血液颜色也变成了铜绿色。根据这些线索,地质学家找到了储量丰富的铜矿。 我国也有类似的事情发生。在太行山区,当地细心的人们发现,他们的山羊竟然喜欢舔食一种绛红色的石头,人们戏称为营养石。后来地质工作者到这里勘探时,特地考察了这种岩石,发现它在成岩的地质时期中,往往构成石膏矿的顶、底板或石膏矿夹层。他们沿着山羊舔石的路线勘探,最后果真找到了石膏矿。 刺猬、土拨鼠和穿山甲 这些穴居动物都有一个特殊的爱好打洞。它们超强的挖掘和搬运能力常常能将洞穴挖得很深、很大。当它们生存在富含矿产的地区时,一些埋藏不深的矿物就会被它们搬运出来,细心的人们如果能够发现这些微妙的线索,便能有意外的发现。 动物的这种挖洞本领和我们地质工程领域常常用到的钻探原理一样,它们搬运出来的碎屑就如同钻探取出的岩心,通过打洞,这些动物就不自觉地给人们报了矿产构成。 鱼、青蛙 水中生活的鱼和青蛙也可以作为指示动物帮助探矿。在矿藏资源丰富的地方,如有鱼或青蛙生存,可化验它们的肝脏。一般而言,在铜、锌含量丰富的地区,青蛙肝脏内所富含的铜、锌也相应较高。 海豹 前苏联的海洋生物学家曾训练海豹来探测海底油气藏。经过训练的海报能够潜入深海,用缚在它们身上的特制水下照相机进行拍摄,甚至能够搜集海洋里的动植物样品,从而探测到漏出的石油和天然气。 动物缘何神通广大 看到这么多动物居然如此神通广大,我们也不禁会感叹世界之伟大、万物之奇妙。但有时我们也会感到疑惑:地球上的物种不计其数,难道只有这几种动物有探矿的特异功能吗?其实,人类总是在实践活动中不断的认识和改造世界,通过动物探矿的研究,我们人类不仅找到了更多丰富的矿产资源,而且对动物本身也有了更为深刻的认识和了解。 虽然人类是最聪明的动物,但由于生活习惯的不同,在身体机能等很多方面,如嗅觉、视觉、听觉、运动速度等,都远不如一些特殊的动物。尽管我们可以借助于各种高科技仪器来寻找矿产资源,但高昂的工作成本和恶劣的工作环境往往成为巨大的障碍。这时候,我们不妨考虑借助最原始的办法,依靠动物的奇特本领,发挥它们与众不同的长处,为我们人类的服务。 这么多成功的案例不仅在一定程度上说明了通过动物的帮助探索地下的矿藏是可行的,而且也给了我们一些启示:在地质找矿工作中,我们不能放过任何线索,哪怕是一点儿蛛丝马迹都可能会给我们带来意想不到的收获。这也是每一个地质工作者应该具备的警觉性和敏感性。(原文载于《百科知识》2010年2A期) 阅读链接:神奇的找矿向导-指示植物 http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=233436
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特异功能找矿:滑天下之大稽
热度 1 yuelugj 2009-11-26 21:03
特异功能找矿:滑天下之大稽 刘继顺 2009-11-26 钱学森大师的去世,举国上下,无不颂扬其对我国两弹一星所作出的卓越贡献。 与此同时,民间亦对其粮食亩产过万斤的力学论证和倡导特异功能之所谓人体科学颇有微词。特别是后者,其负面影响极为深远,甚至渗透到了中国地质科学。 在那奇人怪物涌现的年代,为了响应钱大师的号召,中国地质大学成立了人体科学研究所,前面冠有国家教委中国人体科学研究中心 。经地质部批准,特招了一批童男童女,修习特功能找矿。 1988年10月07日,中华人民共和国地质矿产部以教学便字 239号函专列招生计划免试特招孙舸、卢丹红等进入中国地质大学学习 (见百度百科孙舸词条) 。 从1987年至1997年的10年间,中国地质大学的教授们,不辞辛苦地带着他们,踏上了特异功能找矿的征程,纵横14个省市区。 据百度百科孙舸词条介绍,他们与辽宁省地质矿产局、国家黄金局,内蒙古自治区黄金局,华东有色金属地质勘察局,新疆有色金属地质勘察局,中国有色金属工业 总公司湖南地质勘查局,辽宁有色金属地质勘察局,安徽有色金属地质勘察局807地质队、812地质队,山西省地质矿产局213地质队、214地质队,湖南地质矿产局湘南地质队,湖南清水塘铅锌矿,湖北大冶铁矿,山西胡家峪铜矿,陕西省地质矿产局汉中培训中心,河南省南阳地区夏馆县、北京市地质矿产局101地质队,中国工艺进出口(集团)总公司所属中国珠宝进出口总公司以及中国地质大学矿床教研室、中国地质大学石油系等单位协作开展特异功能找矿。 他们的找矿成果有发表在中国地质大学主办的《地质科技情报》(1991)杂志上,至今还挂在 国际人体科学促进会 的网站上。 我曾经专门问过当时的见证人,真相究竟如何?他们均无奈地笑笑,因为是中国著名地质学府的教授们说,特异功能找矿,难道会有错?让他们试试呗! 结果当然大失所望。遗憾的是他们还要索取不菲的发功营养费! 这些谎言至今还充斥网上。 在此我有数问: 为什么有些术有专攻的教授们地质长官们会寄希望于特异功能找矿? 为什么有些训练有素的地质找矿人会相信这些子虚乌有的玄学? 为什么国家教委、地质部竞会特招异人入学?谁给了他们权利? 为什么中国地质大学的校长批准成立这样的研究所,有问过纳税人吗? 找矿难,难就难在地质现象的复杂性和多解性。个别自以为是者除了会写论文外,不太会找矿。有些人纠缠于枝节问题,在一时难以阐明的成矿过程上,打打口水仗,而缺乏实实在在的探求成矿线索的精神。是不是听说有特异功能者可找矿,就病急乱投医了?!是不是庆幸从此将告别锥股悬梁,爬山涉水了?! 这样的教授够格吗? 这样的校长够格吗? 这样的院士够格吗? 看来,科学精神的宏扬和科学素质的提高,任重而道远呀!
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中科院找矿牛,真是牛?!
热度 1 yuelugj 2009-10-6 12:44
中科院找矿牛,真是牛?! 刘继顺 2009-10-06 今天上网闲游,看到了中科院发布的我国面向2050年科技发展路线图,着实兴奋了一阵子。 兴奋过后,我们感到深深的恐惧。恐惧缘于我们多年对中国找矿勘查理论与技术方法的思索及理论找矿实践。 这是梦吗? 不是!白纸黑字呀: 2020年至2030年,突破西部地区地下2000米以内矿产资源高效高精度探测技术;2030年至2050年,突破地下3000米至4000米矿产资源探测技术;2030年至2050年,我国地下3000米至4000米以内资源探明率达70%。 这种上嘴皮顶天、下嘴皮着地的豪言壮语,有哪一个西方强国敢说?有哪一个国际矿床界、矿产勘查界的大牛敢说? 这不是梦吗? 是中科院研发出了百发百中的找矿理论和技术手段?还是发明出了透视地球核心的新式武器?亮出来看看呀,让咱国人开开眼呀! 是成矿理论吗? 是深穿透吗? 是地球CT吗? 曾经的超大型矿床研究,在哪里研究出了一个超大型矿床呢? 曾经的大规模成矿作用研究,在哪里研究出了大规模成矿地呢? 曾经的深穿透,深到何处?透在哪里?穿透新的大型矿床出来没有呢? 寄希望于地震金属矿床勘探么,走着瞧! 另一方面,中国500米以浅的大型矿床搞清楚了吗?找完了吗?如果有谁敢说找完了,我们敢打赌! 客观地说,上天容易入地难! 任何技术方法对于地下的解释都是多解性的,或然性的,其理论模型就注定了它的宿命:不准确、不精细! 也许有一天,我们的理论与技术水平能够达到收放自如的境界,但2050年前是不可能的! 研发出新的勘查技术方法,是正确的;开展技术储备也是必要的! 但作为一种战略,作为一个现时的目标,不是忽悠,就是骗子! 如果真要干点对找矿有用的研发基础工作的话,不如完善1:25万的带钻填图,完成1:5万带钻填图。 相关的观点,请参看其它博文! 500米以浅,无大矿可找吗? 深部找矿:政府该干什么? 危机矿山还是成熟矿山生产矿山 矿床:透视地球演变的窗口 中国科学院发布我国面向2050年科技发展路线图 中科院提出我国矿产资源科技发展三步走战略 新华社北京2009年6月10日电(记者吴晶晶、胡浩)中国科学院10日发布面向2050年科技发展路线图,提出我国矿产资源科技发展三步走战略。 当前,我国矿产资源工作的基本现实矛盾是,一方面对矿产资源的需求量很大,已探明的主要矿产严重短缺;另一方面,我国矿产资源找矿潜力巨大,矿产资源利用水平不高,与矿业开发有关的环境问题突出,对矿床的研究、勘查和开发程度偏低。 路线图提出,我国矿产资源科技发展的战略安排是:2020年前,确定我国主要成矿区带的成矿规律和找矿远景;突破元素野外现场精确测定技术,航空物探技术,成矿信息高精度提取技术;积极改善我国矿山生态环境状况等。2020年至2030年,建立我国大陆成矿理论体系;突破西部地区地下2000米以内矿产资源高效高精度探测技术;突破低品位矿和尾矿高效清洁利用技术等。2030年至2050年,揭示地球系统与成矿系统的关系;突破地下3000米至4000米矿产资源探测技术;形成矿产资源高效清洁利用的整套核心技术等。 路线图提出我国矿产资源科技发展的大致指标,即2030年至2050年,我国地下3000米至4000米以内资源探明率达70%;矿产资源总回收率达80%,矿产资源综合利用率达80%,能耗下降50%,三废排放量降低80%,基本控制矿产资源采、选、冶等生产环节对生态环境的破坏和污染;重要矿产资源替代和循环利用率达40%到60%。
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神奇的找矿“向导”之动物篇:狗
pony1984621 2009-6-29 11:02
文/ 马志飞 狗是人类最忠实的朋友。 盲人用狗给自己引路,这是导盲犬;警察用狗来辅助破案,这是警犬;猎人养狗是为捕猎,这是猎犬;闲人养狗纯属娱乐,这是宠物犬;如果我们地质工作者能将狗应用到我们的工作当中,同样也可以发挥重要的作用,姑且称之为探矿犬。 狗比人类具有更加灵敏的嗅觉,这是因为狗的身体结构更适于嗅气味。在狗的体内,这种嗅觉保持着敏锐,而在人体内,这种嗅觉似乎相对迟钝一些。有关的研究结果表明,人的嗅觉细胞只有 500 万个,覆盖着鼻腔上部黏膜的一小部分,面积仅有 5 平方厘米左右;而狗的嗅觉细胞大约为两亿个,这些嗅觉细胞在鼻腔上占的面积达 150 平方厘米左右,嗅觉灵敏度比人高出 40 倍以上,而且其鼻孔长而大,适合于分析空气中的微细气味,有的嗅觉极为灵敏的品种,其嗅觉甚至比人灵敏 100 万倍以上。狗的嗅觉主要表现在两方面,一是对气味的敏感程度,二是辨别气味的能力。人能辨别 2000 ~ 4000 种不同物质的气味,而狗能感觉到 200 万种物质发出的不同浓度的气味。 狗不仅有高超的嗅觉能力,又有非凡的行动能力和极强的适应能力,不管是人迹罕至、灌木茂盛的森林,还是杂草丛生、步履维艰的沼泽,狗都能够轻而易举地进入到指定地点,因而人们就可以利用狗来探寻矿藏。这些既忠实又不辞劳苦的狗在探矿时,找矿范围竟比一些探矿仪器大几倍,而且工作效率要提高很多。 前苏联科学家曾对狗找矿的本领进行了实验。他们先让一条叫吉尔达的狗闻一闻铍矿石,然后把博物馆收藏的全部矿石拿出来,让狗寻找铍矿石,结果,吉尔达只选了含有铍的矿石。据说,前苏联某矿业学院的师生到乌拉尔地区寻找白钨矿,有学生提出到 闪岩中寻找,被认为是异想天开。然而探矿犬就真的在 闪岩中这样一个意想不到的地方找到了标准的白钨矿。 尽管有人说这种方法太原始了,但由于 其方法简便,而且经济、快速,还是吸引了 许多国家的地质工作者开展用狗找矿的研究工作。 苏联《有色金属》杂志 1981 年第 5 期报道,有机构专门训练探矿犬,还有当场表演的情况:给探矿犬出一道题目,在一堆很乱的岩石、矿物样品中,要求它拣出含汞的辰砂来。几次考试,没有一次不及格,百分之百的准确。于是,主考官故意将不放原砂的乱石堆给探矿大考试,结果,它将一块玫瑰色的方解石拣了出来,在场的观众哄闹起来,认为这次失灵了。可是经过专业人员对这块玫瑰色的方解石作显微镜鉴定时,发现其中确实有星星点点的极细小的辰砂颗粒。这下,大家信服了,原来人的眼睛难以发觉的辰砂竟然让探矿犬给找到了。 芬兰学者做了一对对比试验,在 900 公顷的森林地区,经过专门训练的狼狗和牧羊犬共发现了 1330 处含硫岩石,而地质学家用传统的方法只发现 270 处。他们还在 5000m 2 的试验区内,散发了 50 块岩石样品,结果一条牧羊犬在半小时之内即将其中的 10 块含硫化物的天然样品全部嗅出,将其中 10 块用 H 2 S 处理过的浮岩嗅出 9 块,将其中 10 块用 SO 2 处理过的浮岩嗅出 8 块, 10 块用 Na 2 SO 3 处理过和 10 块未经任何处理的浮岩均没有被嗅出。试验结果表明:狗对能够发出气味的含硫矿物非常敏感。自然界很多含硫矿物在风化、剥蚀和淋滤过程中会极易挥发出 H 2 S 、 SO 2 等气体,这些气体的含量很低,人难以察觉,但狗能够很灵敏地发现,只要从地下冒出一点硫化矿在氧化过程中析出的气体味道,狗就会在那里狂吠,于是便可找到硫化矿。在欧洲,人们曾利用经过训练的探矿犬找到了地下数米深处的黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和含金的硫化物等矿藏。加拿大的地质学家也曾利用狗进行勘探,结果发现了好几个有潜力的镍矿床和铜矿床。 当然,狗也不是万能的,嗅觉毕竟有限,如果矿藏埋得很深,散发出的气味又极其微弱,那它就无能为力了。利用探矿犬进行地质找矿,一般适宜于在勘查前期,刚到一片未曾工作过的区域时可以使之寻找线索,以便发现异常目标,为实施后续工作提供方便。 系列科普短文《神奇的找矿向导》 《神奇的找矿向导之动物篇:白蚁》 《神奇的找矿向导之动物篇:狗》 《神奇的找矿向导之动物篇:羊》 《神奇的找矿向导之动物篇:飞鸟》 《神奇的找矿向导之动物篇:家禽》 《神奇的找矿向导之动物篇:蜜蜂》 《神奇的找矿向导之动物篇:骆驼》 《神奇的找矿向导之动物篇:鹿》 《神奇的找矿向导之动物篇:鱼》 《神奇的找矿向导之动物篇:青蛙》 《神奇的找矿向导之动物篇:海豹》 《神奇的找矿向导之动物篇:刺猬、土拨鼠和穿山甲》 《神奇的找矿向导之植物篇:铜草》 《神奇的找矿向导之植物篇:大蒜》 《神奇的找矿向导之植物篇:铁桦树》 《神奇的找矿向导之植物篇:石竹》 《神奇的找矿向导之植物篇:玉米》 《神奇的找矿向导之植物篇:大葱》
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神奇的找矿“向导”之动物篇:白蚁
pony1984621 2009-6-25 16:27
文 / 马志飞 古时候,有一位妇女藏白银 150 两,不料,有一日当她打开箱子查看时,却发现银子不翼而飞!妇人大吃一惊,怀疑银子是被人盗走了,后来她再寻找,发现有一大堆白蚁正聚集一起,吃着残存的银粒。该妇人一气之下,将白蚁投入炉中,以解心头之恨。可喜的是,煎化之后竟仍得白银 150 两!这是我国古籍《天香楼外史》中记载的一则小故事,很是有趣,但其真实性值得怀疑。 无独有偶,清朝康熙年间,曾官至监察御史的进士吴震方在其编著的《岭南杂记》一书中记载,公元 1684 年某官府银库数千两银子失踪,官员们以为是被人盗窃,大为惊恐,便请来当地最有名的捕快,明察暗访,终一无所获。后来有人在库房的墙壁下发现一些发亮的白色蛀粉,便顺着踪迹去挖,结果在墙角下挖出一个白蚁窝,库官怀疑白银有可能是被这些白蚁所偷,于是令人将窝中的白蚁尽数捉获,投入炉火中提炼,结果真的从白蚁体内炼出了白花花的银水。至此,银库被盗之谜终于真相大白。 类似记载已不再新鲜,而且现代科学已经破解了白蚁食银的秘密。科学家认为,白蚁食银是为了降低自身的甲酸浓度。原来,白蚁口器中会分泌出一种高浓度的蚁酸,白银遇到蚁酸会发生化学反应,生成粉末状的蚁酸银,这样,白蚁便可毫不费力地将粉末状的蚁酸银吞入腹内,不过,这些蚁酸银不会被白蚁消化吸收,而是经过分解之后形成黑色粉末状金属,滞留在白蚁体内。这些粉末状金属经过高温达到白银熔点时,仍可以还原出银。 白蚁作为一种社会性昆虫,其明确分工、各负其责、相互依存的群体结构吸引了许昆虫学家的研究兴趣。如今,白蚁与金属的这种特殊关系能否对勘探找矿起到帮助作用,逐渐引起了越来越多地质工作者的注意。 很早以前,古希腊历史学家希罗多德曾经说过,利用白蚁可以帮助人们找到金子和其他有益的矿物。现在,这个假说已经被证实。 非洲南部盛产金刚石,但要找到它也并不是件容易的事。 1973 年,博茨瓦纳 的朱瓦能大型金刚石矿床被发现,据说,该矿床的发现,白蚁的活动就起到了非常大的帮助作用。 有一次,地质人员在野外工作累了的时候,坐下休息,看到疏松的土面上叠筑的一堆堆白蚁丘,就无意识地玩起来,随手拣根树枝,挑拨土丘,毁坏白蚁窝,看到乱纷纷的白蚁逃命来取乐。忽然他们看到疏松的土粒中闪着亮光,顺手拣来一看,却是雪白晶莹的金刚石小颗粒,地质人员喜出望外,然后决定对白蚁丘进行一次普查。后来,发现在 200 平方公里的范围内所见到的白蚁丘中有相当多都发现金刚石砂。 非洲津巴布韦目前正在开采的白蚁金矿山 , 当时被发现的时候也有着类似的故事。非洲的津巴布韦金矿床表面,数十米厚、由沙土和风化岩石构成的表层盖住了底层岩石,只有部分岩层裸露出来,因而,人们想从中探测出珍贵矿石资源的难度很大,而且代价高昂。那里生活的 白蚁有一种习性,喜欢寻找那些含有金属盐的水, 为了获取水源, 维持巢穴的温度,他们 就把洞挖得很深,其 地下通道往往挖到 20 多米深的潜水面处,甚至能够深达 150 米,原来,常常在土里挖掘很深的隧道。白蚁钻蚀地层时, 要是碰到金属,就会绕过矿石,去寻找松软的岩石层。在这个过程中,它们的脚及全身都粘上各种矿物样品,把它们带到地面。地质学家取用白蚁打洞取水掘出的泥土,以重矿离析和显微检查的方法分析鉴定含金量,依此判断地表深处是否存在矿脉。矿山工程师威廉 斯特,就是根据蚂蚁在一地表较深处挖掘出来的泥土中发现的金的矿粒,从而勘察寻找到了一个大型金矿。 此外,在非洲的莫桑比克中部,人们从分析经过风化淋滤的蚁穴土样中发现铜和镍特别富集,从而在其下面找到了铜矿床。 现如今,已经有这么多成功的案例可供我们思考,不仅在一定程度上说明了通过分析白蚁蚁穴来研究地下矿藏是可行的,而且也给了我们一些启示,在地质找矿工作中,我们不能放过任何线索,哪怕是一点儿蛛丝马迹都可能会给我们带来意想不到的收获,这也是每一个地质工作者应具备的警觉性和敏感性。 系列科普短文《神奇的找矿向导》 《神奇的找矿向导之动物篇:白蚁》 《神奇的找矿向导之动物篇:狗》 《神奇的找矿向导之动物篇:羊》 《神奇的找矿向导之动物篇:飞鸟》 《神奇的找矿向导之动物篇:家禽》 《神奇的找矿向导之动物篇:蜜蜂》 《神奇的找矿向导之动物篇:骆驼》 《神奇的找矿向导之动物篇:鹿》 《神奇的找矿向导之动物篇:鱼》 《神奇的找矿向导之动物篇:青蛙》 《神奇的找矿向导之动物篇:海豹》 《神奇的找矿向导之动物篇:刺猬、土拨鼠和穿山甲》 《神奇的找矿向导之植物篇:铜草》 《神奇的找矿向导之植物篇:大蒜》 《神奇的找矿向导之植物篇:铁桦树》 《神奇的找矿向导之植物篇:石竹》 《神奇的找矿向导之植物篇:玉米》 《神奇的找矿向导之植物篇:大葱》
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神奇的找矿“向导”——指示植物
热度 1 pony1984621 2009-5-22 01:37
作者:马志飞 植物的启示 相传在春秋战国时期,一天,鲁班行走在一座高山上,突然脚下一滑,他急忙伸手抓住路旁的一丛茅草,结果手被茅草划破了。他仔细观察这些茅草,发现它们的边缘长着又密又锋利的细齿。他开始联想:如果也用带有许多小锯齿的工具来锯树木,不就可以很快地把木头锯开了吗?后来,他根据这个想法终于发明一直沿用至今的 锯。 鲁班发明锯的故事,告诉我们要深入大自然并善于观察、善于思考、善于联想,很多重大发现可能就隐藏在这些不起眼的现象中。 几千年过去了,一个现代版的鲁班发明锯故事再次上演 。 1951 年秋,我国学者谢学锦和徐邦梁到安徽安庆月山采集土壤、岩石试样,一个奇特的现象引起了他的注意:在铜矿区内,有一种植物生长得特别茂盛,极其惹人注目。后来,他对这种植物进行分析,发现其含铜量非同寻常。经鉴定后,认为这是 一种 喜铜 植物,故一般称之为 铜草 。这是 我国用科学方法正式发现的第一种找矿的指示植物。后来,谢学锦和徐邦梁据此所写的论文成为中国地球化学勘探的开山工作,谢学锦后来还成为了我国著名的地球化学家、中国科学院院士。 奇怪的是,植物是怎样帮助我们人类寻找矿藏呢?简单地说,主要是由于指示植物所表现出来的特殊形态而与众不同,一旦引起人们的足够重视和思考,往往能够给找矿工作者指点迷津。 找矿五法 深埋在地下的矿产资源极其丰富,如何才能找到这些宝藏埋藏的地点呢?这就需要有一个良好的向导给我们的探矿工作者指引道路。长期的实践活动中,人们总结了很丰富的经验,掌握了很多找矿的标志信息,按照其成因来分,可以将找矿的方法分 为 5 种类型: 地质标志找矿法:即根据地球表面的各种地形地貌特征来找矿,包括矿产的露头、特殊的矿物、特殊的地质构造等都会成为矿产赋存的直接或者间接线索。 地球物理标志找矿法:主要利用各种先进的仪器探测深埋于地下的矿产资源所表现出来的异常场,由于不同的矿产资源具有不同的物理特征,它的密度、磁性、电阻率和放射性等会与周围的岩石有所不同,当这种特殊的矿产富集到一定的规模时,就会表现出明显的异常,然后根据仪器探测的结果反过来推测这些矿产的分布位置及储量等相关信息。 地球化学标志找矿法:围绕矿体周围,成矿元素会出现局部含量增高的现象,并在地表表现出来,将成矿元素作为指示元素而圈定的地球化学异常便成为一种直接的找矿标志。 人工标志找矿法:主要是以历史上曾经开采过的矿场遗迹为线索,通过成矿规律、找矿地质条件的研究而寻找更为重要的新矿体,进一步深入寻找更深层、更大范围的矿产,这些人工标志主要包括炼碴、废石堆、特殊的地名等。 生物标志找矿法:一些特殊生物的存在能够在一定程度上反映矿化特征,这些生物可以是动物,也可以是植物。 植物探矿法 生物标志 找矿法 中最常用到的是植物。在我国古代,就曾记载有草茎赤秀 , 下有铅、草茎黄锈 , 下有铜器、山上有葱,其下有银;山上有薤、其下有金;山上有姜,下有铜锡、山中有玉者,木旁枝下垂的论述,比国外的植物探矿理论早了几百年。这些植物就是找矿专业领域内常称的指示植物。 最容易引人注目的就是,金属矿的存在能给植物染上特殊的颜色。例如铜元素进入植物体内能使植物的花朵呈现蓝色;含锰高可以使植物的花朵呈现红色,使扁桃花冠颜色由白色变粉红色;铀可使紫云英的花朵变为浅红色;锌可以使三色堇的花朵蓝、黄、白三色变得更加鲜艳。这样,我们根据植物花的颜色变化就可以找到相应的矿藏。 此外,由于某些植物需要特别的元素,所以如果某个地区某种植物多而且生长得特别好,这个地区就可能蕴藏着某种矿物。美国科学家曾根据桉树长势繁茂的特点,找到具有放射性的铀矿;还曾经靠一种粉红色的紫云英的提示,发现了铀矿和硒矿。现在,人们已经总结了很多经验,譬如说, 在生长有大量针茅草或者 锦葵 的地方,可能会有镍矿;在有喇叭花大量生长的地方,可能会有铀矿; 矮灌木林一般生长在有石膏的地方;哪里的石松生长茂盛,那里就可能有铝矿; 在富含锌的地方, 车前草、 三色堇 生长特别旺盛;风眼兰、 杉木及铁芒箕 生长旺盛的地方,地下往往藏有金矿;羽扇豆生长得好的地方,也许土壤中有大量的锰 有时候,某些矿物的存在会严重影响到植物的生存,所以,这些植物的发育一般是畸形的。譬如,在盐类和石膏矿床上,植物一般比较矮小;硫化物矿区内因地下水酸度过大,也能使植物枯萎,但磷矿区内的植物往往生长得特别茂盛;青蒿生长在一般土壤中时,植株高大,而生长在富含硼的土壤中时,就会变得又矮又小;但猪毛草这种植物,当它生长在富含硼矿的土壤中时,枝叶会变得扭曲而膨大。根据它们的这种畸形姿态,便可能找到硼矿。 经过地质学家多年的努力,现今研究已经比较成熟的、能够在找矿活动中发挥重要作用的指示植物主要有以下几种: 铜草: 学名叫 海洲香薷 。有句谚语这样描述铜草:牙刷草,开紫花,哪里有铜,哪里就有它。生长茂盛的铜草能够吸收土壤中过多的铜元素,我国学者在这种植物的指引下曾经发现了多个富铜矿。铜草不仅能够起到很好的指示作用,而且其根、茎、叶、花还可以用来炼铜,如果把它利用成肥料,也可以解决一些土壤缺铜的问题。不仅在中国,在非洲的赞比亚,人们曾根据含铜量极高的铜草所提供的线索找到了一个储量巨大的铜矿。 铁桦树: 在我国和朝鲜接壤地区,生长着一种木质很硬的树,叫铁桦树。它的比重很大,木材下水就沉;而且,无论在水里泡多久,内部也不腐烂。铁桦树木质坚硬,连铁钉都很难钉进去,是世界上最硬的木材之一;人们把它用作金属的代用品,前苏联就曾经用铁桦树制造滚球、轴承,并用在快艇上。铁桦树的木质之所以如此坚硬,是由于吸入了大量硅元素的缘故。根据铁桦树的生长特点和区域,就有可能找到硅矿。 石竹: 野生中国石竹,又名洛阳花、洛阳石竹等,原产中国东北,华北、长江流域及东南亚地区,分布区域很广,除华南较热地区外,几乎中国各地均有分布 。 1985 年,在胶 东三山岛金矿, 石竹 被首次发现与金矿在空间上的伴生关 系。经过 5 年的 调查研究,确定它就是胶东金矿直接指示植物。 在 7 ~ 8 月开花期, 由于红色石竹花易于识别,用于发现金矿点和异常点特别有效。 玉米: 1934 年,捷克斯洛伐克两位化学家对一片地里的玉米的化学成分进行研究,他们将玉米烧成灰,然后在显微镜下观察它的成分,结果竟然在玉米灰里面意外地发现了黄金。玉米为何会含有黄金呢?经过进一步研究发现,那里的土壤、矿石中也含有微量黄金,玉米在生长过程中吸收了土壤中分散的黄金,并在体内聚集,从而造成了这种结果。后来,人们在那里真的发现了一座金矿。 冬青树: 1810 年 , 美 国一位地质学家在马里兰州和宾夕法尼亚州的交界地带勘查时发现,那里的冬青树叶脉为绿色 , 但叶子的其他部份是黄色。这位地质学家猜测,这是不是地下某种矿物元素所导致的结果。他集中精力在叶子黄得厉害的地方进行勘查,果然找到了含量很丰富的铬铁矿。 芒箕: 金属铊能够在蕨类植物中大量聚集,而且在同一植株的不同部位,也有很大不同,叶和根中的铊含量明显高于茎中,同一植物的老枝比新枝中含铊量高。因此,不同植物以及同一植物的不同部位对铊的指示作用并不相同。研究发现,芒箕、南烛和榔榆等是找铊矿的有效指示植物。此外,卷心菜、牛皮菜等由于根系发达,体内铊的含量往往也比较高。 植物为何能指路 面对这么多奇怪的现象,我们不禁会问:为什么有些植物能够指示矿产资源的存在呢?总体说来,尽管原因有很多,但最重要的两条是: 第一,有的植物由于长期生长在蕴藏某种矿物的矿区, 当地下的金属矿体经地下水的溶解、冲蚀及搬运作用后,常使表层的土壤中也富含此类金属元素, 在漫长的地质年代里,很多元素逐渐变成了能被植物吸收利用的离子状态, 一旦被植被吸收,就有可能在植物的生长状况上反映出来 。 第二,有些植物在生长发育中特别需要某些矿质元素,对某金属具有一定的特殊依赖性,喜欢生长在富含这种金属的土壤上,这种依存关系便是人们寻找矿藏的重要依据。植物的根系除了从土壤中吸取氮、磷、钾等营养成份之外,还能吸收少量的其它各种元素,富集于植物的根、茎、叶和果实内。分析它们体内矿物元素的含量,呈现明显高值异常的物质一般具有一定的指示性。有的植物种子受到放射性物质照射,使生态发生变异或使植株异常高大粗壮,人们据此推测寻找放射性矿物。 但是,利用植物找矿并非想象中那么容易,地质工作者如果缺乏基本的植物学知识,面对着一片片植被覆盖区,将很难发现线索。线索必须是异常区,意思就是要有明显的区别和对比才能看出不同来。试想:当你深处广阔的山野之间,漫山遍野植被丛生,凭借肉眼如何能发现微弱的异常呢? 遥感助推植物找矿 随着科技的不断进步,人类总会慢慢克服所面临的困难。在地质勘探领域引入遥感技术,对找矿起到了重要的帮助作用。 遥感,即遥远的感知,是利用遥感器从空中来探测地面物体的性质,由于不同物体对波谱的响应不同,也就会在遥感图像上产生色彩的变化,根据不同的色彩即可识别出不同的植物,并可对植物生长发育状况做出判断。植物的光谱性质决定于植物叶子的色素成分、细胞结构和水含量等特征。由于植物对重金属元素的富集,同时会干扰植物体本身对基本营养物的吸收和利用,影响其正常发育,使植物的色素含量、细胞结构和水含量等出现异常,进而导致植物群落的变化,当遥感图像的分辨率能够区分这些异常的时候,便可以重点研究这片异常区的土地,寻找矿产资源是否存在。接下来就可以采用其他方法开展进一步的工作了,采集植物的样本,分析其根、茎、叶里面的物质成分和化学性质,然后对比非异常区的植物样本,并在采集植物样品的同时采集一些植物根部或其附近土壤和岩石样品进行对比分析,将大大提高找矿的工作效率和成功率。 不过,需要引起大家注意的是,正是由于植物能够吸收并富集某些特殊的矿物元素,才使得人们能够发现异常并利用这些异常寻找矿产资源;但在有时候,这种富集作用也会给人们造成灾难。如果是对人体有害有毒元素的集中,当地的居民就容易患上某些地方病,直接危害人体健康。贵州兴仁县的地方性铊中毒事件就是一个典型 的例子。 1958 年,该 县某村庄大批村民因不明原因头发迅速脱光,村民称之谓鬼剃头。持 续 3 年间, 数十名病人相继死亡。后经查明,原因是在矿山开采过程中,铊矿石暴露于地表,在天然水作用下 , 进而进入土壤、水体、植物中,而金属铊是一种有毒物质,人饮用了这些水体,吃了富含铊的粮食、蔬菜,便出现了明显的中毒症状。 尽管利用指示植物寻找矿产资源的历史已经很悠久,但单纯依靠植物的导向作用,并不能取得很好的效果。因为造成植物异常表现的因素非常多,包括气候、水文、土壤、地形、地貌,等等。毋庸置疑,指示植物在找矿工作的前期作用重大,正是这默默无闻的向导在无声无息地向我们诉说着丰富的信息。只是,在这一基础上,人们还需要辨明真伪,结合多种方式,发挥各种找矿方法的优势,探索深埋地下的宝藏。(原文载于《百科知识》2009年12A期) 铁桦树: 生长 在我国和朝鲜接壤地区, 是世界上最硬的木材,苏联曾经用铁桦树制造滚球、轴承,用在快艇上。 中国石竹:又名中国沼竹、洛阳花、洛阳石竹等。原产中国东北,华北、长江流域及东南亚地区,分布很广。除华南较热地区外,几乎中国各地均有分布。
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一个找了100年才发现的矿:科学探索中理论和技术的误导
llm 2009-5-8 23:40
刘亮明 (中南大学计算地球科学研究中心) 理论和技术是科学探索中的两大利器,技术主要用来发现新的事实、现象和信息,理论则是将所发现的事实、现象和信息整理成规律,并预测尚未发现的现象。在找矿这一特殊的科学探索中,理论主要是以矿床模式为核心的成矿理论,技术则主要为勘查技术。人类正是依靠理论和技术这两大利器,才创造了日益繁荣的科技文明。然而,任何理论都会存在自身的缺陷,都不可能是放之四海而皆准,任何技术都不可能是适应于所有环境和对像的“万灵药”,任何理论和技术的应用效果都会受到应用者本身的素质和态度的限制,如果应用不当,就会误导应用者,直至阻碍科学探索的进程。正是因为理论和技术的这种误导作用,才使得一个并不难发现的超大型矿床经过100年的艰难历程才被发现,这就是澳大利亚的世纪(Century)铅锌矿(这也是这个矿床被命名为世纪的原因)。 世纪铅锌矿位于澳大利亚昆士兰北部的Mount Isa成矿区,探明储量有1380万吨铅+锌,有4250吨银。是全球第二大露天开采的锌矿,为OZ Minerals公司所拥有(据说中国五矿收购OZ Minerals最看重的资产就是世纪铅锌矿)。 2002年7月,我在James Cook大学的经济地质学组访问研究时,有幸参观了该矿。这个矿床与奥林匹克坝矿床不同,它并不是一种全新的类型,埋藏也不深,最浅处只有几十米,而且矿体产状平缓,水平投影面积非常大。按理,这个矿床是不难发现的,可就是这么一个并不难发现的矿床在100年间有无数的探矿者与之擦肩而过。 世纪铅锌矿是1989年CRAE公司发现的,而这个地方最早的找矿勘查工作发生在1887年,其后不断被放弃,又不断地被检起。在CRAE公司进入以前,至少经历了9次系统的勘查工作,每一次的勘查工作都没有布置到后来发现的世纪铅锌矿矿体之上,这样不管你做多少工作,也不可能发现这个巨大的矿床,结果每一次都无功而返。而导致这种勘查工作设计失误的主要原因就是成矿理论的误导作用。因为在世纪铅锌矿之前,在Mount Isa成矿区已发现了Mount Isa超大型铅锌矿床和McArthur River等超大型的铅锌矿床,有关这个地区的铅锌成矿理论都是建立在这些矿床的特征的基础之上的。按照这个成矿理论,后来发现世纪铅锌矿的地方是不利于铅锌成矿的,自然也就不会将勘查工作布置在世纪铅锌矿之上。这就是将一个建立在有限的经验事基础之上理论错误地推广应用到一个更广的环境而导致的失误。 CRAE公司于1986年进入该区进行找矿勘查,由于他们放弃了这个地区已建立的成矿模式,而采用一个新的铅锌成矿的概念模式,直接将勘查目标圈定于世纪铅锌矿之上,便很快发现了Pb、Zn和Ag的土壤地球化学异常。由于这种地球化学异常在这个地区并不少见,加之地表没有任何矿化显示(铁帽等),CRAE公司决策者下不了钻探的决心,需寻找其他证据支持。于是,公司决定委托物探公司进行电磁法和激电法测量,再根据电磁和激电测量结果决定是否值得钻探。但随后进行的电磁测量却没有发现大的低阻体存在,险些葬送该项目,因为当时一个普遍接受的观点是:本区的铅锌矿体与沉积岩围岩间存在足够大的导电率差异,能在地表测到,矿体应表现为低阻体,没有低阻体就预示着没有铅锌矿体。而实际上后来发现世纪铅锌矿的矿石导电性很差,与围岩间的导电性相差并不大,地表电磁测量难以分辨出它们之间的差异。有趣的是,本来已签合同要进行的激电测量因洪水而推迟,后又因电磁测量未见低阻体而被取消。实际上,后来发现矿体是很好的极化体,如果进行激电测量的话能够发现很高的极化率异常。这样,所开展的地球物理测量工作更增加否定其矿体存在的证据,决策者产生了放弃该项目的想法,本来是为增加矿体预测信息的电磁测量技术误导了决策者,险些葬送了一个超大矿床的发现。只因地质人员反复坚持,才使得项目继续维持。1989年,地质人员在其西南约8km的Watsons的古采空区上发现了类似的地球化学异常,并且在其延伸方向用浅钻打到了隐伏铅锌矿体,这才决定在地球化异常上打钻,第一个钻孔便打到了27米厚含锌到6.3%的矿体,其后钻探工作全面铺开,很快就确定了矿床的规模。
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Prominent Hill的启示:超大型矿床并不孤独
llm 2009-5-6 09:38
刘亮明 (中南大学计算地球科学研究中心) 4月19日下午,参观完奥林匹克坝,便驱车前往Prominent Hill铜矿。Prominent Hill位于奥林匹克坝西北300多公里。一路上,两位德国人和一位比利时人总是念叨着kangaroo(袋鼠)。说来也怪,几百公里路,袋鼠毛也没有看见一根。02年我在昆士兰跑野外时,时常能碰见成群的袋鼠,多时能有上百只。虽说没见到袋鼠,一路上也还心情舒畅,到达时已晚上7点多。安顿好后,便到Dining Room吃饭。餐厅是自助式的,条件很好,食品的丰富程度及用餐的环境决不亚于国内的五星级宾馆,而且是免费的。晚餐后,买了瓶啤酒(喝酒是自费的,而且工作时间是不能喝酒的)跟几个同行的边喝边聊,虽然本人英语实在不怎么样,还是蛮开心的。晚上好好睡了一觉,第二天全天考察矿山地质。 Prominent Hill现为澳大利亚第三大矿业公司OZ Minerals的骨干矿山,它与奥林匹克坝同属于铁氧化物铜金型(简称IOCG)矿床,只是规模比奥林匹克坝要小一些,探明的储量有250万吨铜和210吨金,在澳大利亚算不上规模巨大,按中国的标准应该能算得上超大型矿床了。对于这个矿,国内应该并不陌生,今年3月份时,澳大利亚政府否决了中国五矿对OZ Minerals公司的收购案,其理由就是Prominent Hill铜矿靠近澳大利亚的武器试验基地,据说美国的不少武器也要拿到这儿来试验。这点看来不假,我们驱车确实路过一个军事禁区的标志,矿山工程师在跟我们介绍情况时也反复交代,如发现武器爆炸残余物不能拍照,要向陪同人员报告。 在Prominent Hill住了两晚,实际考察的时间也只有一整天,要看的地方很多,日程安排得紧紧当当。虽然时间很紧,我还是挤时间对矿山的生活状进行了解。对于国内的矿山,我已相当熟悉,已与大大小小数十个矿山打了二十几年的交道,从海南岛到西藏,总体印象总免不了“险与脏”,但这里完全不是这样。安全管理非常严格,参观者都首先要经过详细的安全教育,通过安全规则和安全常识测试后才能到现场,工作时的劳动保护装备几乎武装到了牙齿。矿山的生活条件也更像是一个免费的度假村,安静而舒适,健身房、网球场和游泳池等一应俱全。工人工作10天,休息5天,休息时住在500公里以外的城里,矿山有飞机接送。说到这些,好像有贬低我们伟大的社会主义祖国之嫌。其实不然,因为澳大利亚的矿产资源好,时常有朋友问到有关投资澳矿业的事项,我这里只是告诉各位朋友,澳大利亚的开矿成本要比国内高得多,在国内能赚钱的矿,在这里就不一定能赚钱。在这里,要以牺牲环境和工人健康乃至生命为代价来换取企业的效益是万万行不通的。 其实,Prominent Hill给我的最大启示还是“超大型矿床并不孤独”。 中国也有不少世界上最大的巨型矿床,如湖南锡矿山锑矿、内蒙白云鄂搏稀土矿等。由于长期以来在这些矿床所在区域再没有找到相当规模的同类矿床,国内研究超大型矿床的“权威”便提出了一个论点:“某些超大型矿床可能是孤独的,不会存在同伴”,并且将奥林匹克坝也作为一个例子。Prominent Hill矿床的发现应该是一有力反证。 Prominent Hill铜矿是由Minotaur Resources公司于2001年发现的,基本是用奥林匹克坝矿床的模式而发现的,当年设计钻孔的主要依据也是线性构造和重磁异常,矿床的特征也同于奥林匹克坝,只是不含铀。事实上,在奥林匹克坝矿床之后,不但奥林匹克坝所在区域发现Prominent Hill,在北昆士兰还发现了Ernst Henry(190万吨铜和90吨金)和Roseby Group(90万吨铜和10吨金)等一大批IOCG矿床。 看来,超大型矿床孤独论并不存成立。中国的超大型矿床研究曾做得红红火火,印刷出来的“理论成果”比澳大利亚要多得多,但找矿却长期以来没有多少进展,远远比不上澳大利亚,其根本原因并不在于矿床本身,而在于找矿的人。在中国的地质界(其实在其业界可能也一样),有多少真正有水平的人能扎扎实实地在勘查一线从事勘查基础工作,真正有水平和假装有水平的人大多忙于或正准备忙于“高谈阔论”和发表“高水平”成果,至于所论所表是否具有实用价值、能否真正地被找矿勘查所应用,所依据的基础资料是否可靠,则不是他们所关心的,结果使得矿床研究成了“为研究而研究”和从“研究到研究”,超大型矿床“研究成果”与“找矿成果”的严重不协调也就不足为怪了。 矿山餐厅一角 矿山飞机 露天采矿坑
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奥林匹克坝归来谈创新与找矿
热度 1 llm 2009-5-4 17:13
刘亮明 (中南大学计算地球科学研究中心) 2009年4月14至18日,到南澳大利亚洲首府Adelaide市参加第六届国际地质流体大会,会后考察了慕名已久的奥林匹克坝(Olympic Dam)矿床。还是在1989年时,曾听过一位澳大利亚地质学家对这个矿床的介绍,我就深深地被这个矿床所吸引,2002年在澳大利亚科学院进行访问研究时我又系统收集过这个矿床的资料,但一直没有机会到现场看看这个世界第一大矿床的真实面貌,这次总算了却了这个心愿。一天的考察,对奥林匹克坝而言只能算是“跑马观花”,但我也深深感受到了这个矿床的独特和魅力,更引起了更深层次的思考,于是乎产生了不少的感想。 感想一:科学探索真的不同于体育运动 奥林匹克坝矿床现为全球最大的矿业公司必和必拓(BHP Billiton)所有,已探明的储量有5790万吨铜、170万吨氧化铀和2100吨金,为全球第四大铜矿、第一大铀矿和第四大金矿,总规模无疑是全球最大的矿床。为什么这个世界最大的矿床要取名为奥林匹克坝?难道这个举世无双的找矿发现也是在奥运精神鼓舞下取得的? 1956年11月22日至12月8日,第16届夏季奥林匹克运动会在澳大利亚利亚的Melbourne市举行,这是奥运会第一次在澳大利亚大陆举行,澳大利亚人民当然异常高兴,以至于远在Melbourne西北1300公里的Roxby Downs牧场主将这期间所修建一个用于拦积雨水喂养牲畜的小水坝也取名为奥林匹克坝。也就是在这届奥运会后几个月,澳大利亚西部矿业公司(WMC)启动了一个旨在元古代变质岩中寻找大型铜矿床的找矿勘查项目。Roxby Downs的牧场主做梦也没有想到,19年后,就在他所修的这个坝附近,WMC公司发现了全球最大的矿床,他所取的这个响亮的名字也就正也传给了这个矿床。由此可见,奥林匹克坝的发现其实与奥运会没有任何实际性联系,但对比奥运会举办和奥林匹克矿床的发现,可能会给我们更多的有意启示。 奥林匹克坝矿床的成功发现比成功举办一次奥运会要漫长和复杂的多,1956年Melbourne奥运会之后,澳大利亚又于2000年成功地在悉尼举办了第27届奥运会。而奥林匹克坝矿床之后,在澳大利亚,乃至全世界范围至今还没发现第二个可以与奥林匹克坝相媲美的矿床。奥林匹克坝的发现经历了漫长而曲折的过程,这个过程远比申请和举办一届奥运会要艰难得多。就在Melbourne奥运会稍后几个月,WMC公司启动了寻找元古代变质岩中的大型铜矿床的找矿勘查项目,1975年才在奥林匹克坝附近完成了第一个见矿钻孔RD1,1976年才完成第一个打到主矿体的钻孔RD10,前后经历了20年,项目工作区域遍及了大半个澳大利亚,期间多次面临下马的局面,只因地质人员的力争才将项目坚持了下来。更加艰难是的,项目拖的时间越长,投资决策者所面临的风险和压力就越大,到RD1钻孔施工前,整个项目的投资已达2700万澳元以上,从投资总额上看肯定比举办一次奥运会要低,但奥运会的投资不管最后举办的奥运会成功与否,总会留下一批“场馆”,而找矿投资如果没有找到矿,其投资的收益就是零。当投资已超过2000万澳元,时间已拖了近20年,还未见到希望的成果时,投资决策者所面临的压力和风险是常人难以想象的。 当然,这种漫长而艰难的过程是非常值得的,奥林匹克坝带给澳大利亚人民的财富远不是举办一两次奥运会所能比的,所增加的财富足以使澳大利亚的人均富裕程度在全世界的排名前进1位。 国人历来习惯于以运动会的方式来突击开展各项活动,谓之“集中力量办大事”,这种方式可以实现奥运会的成功举办,而用之于科学研究和地质找矿就未必能取得相应的效果。“富铁会战”并未找到任何富铁矿床,“超大型矿床攻关”也未找到任何超大型矿床,因为找矿和科学研究其实与开运动会相差甚远,找矿和科学研究都是逐渐接近真理的过程,是需要积累的,要想通过运动会式的突击取得“立竿见影”的成果是不现实的,试想,在牛顿时代,无论集中多少个“牛顿”去突击,能创造出“相对论”吗?迄今为止的538位诺贝尔科学奖获得者中又有哪一位的成果是通过运动会式的突击取得的? 感想二:博士研究生其实可在科学创新中大有作为 奥林匹克坝矿床最神奇之处还在于它的规模之巨大,而是在于它的“深”和“新”:整个矿床上面有超过350米厚的覆盖层,地表没有任何矿化显示;之前在世界上还没有发现任何一个相同类型的矿床。很显然,这种矿床的发现是科技创新的巨大成就。在这巨大的科技创新成就中,发挥关键作是两位博士研究生所完成的学位论文。一位是澳大利亚国立大学(Australia National University)的博士研究生——Douglas Haynes,他受WMC公司资助1972完成了博士学位论文,他在论文中创立了“元古代玄武氧化可以形成大型铜矿体”的概念模式。另一位博士研究生则是阿德莱德大学(University of Adelaide)的Tim O’Driscoll,他受包括WMC在内的数家矿业公司资助于1968年完成了博士学位论文,在论文中他总结了大型构造对大型矿床的控制规律,创立了“线型构造交叉控矿”的概念模式。他们两人所创立的模式成为了WMC选择勘查目标的主要理论工具,也是后来将勘查目标区锁定在奥林匹克坝的主要依据。我们今天重温这段历史,在赞赏Haynes和O’Driscoll两位博士研究生的创新能力的同时,更应该赞赏WMC公司之伟大——能如此重视两位博士研究生的研究成果。如果在中国,两位博士研究生难免不会被众多院士和名人所淹没。我们在感叹当今中国博士研究生创新能力不足的同时,是否也应该反思我们的体制和创新环境。 感想三:失败距成功有时只有一步之遥 虽然我们中国自古就有“失败乃成功之母”的说法,但这只是哲学意义上的,或者只是对失败者的一种劝慰,现实社会对失败者和成功者总是表现出截然不同的态度。事实上,作为探索性的科学研究和找矿而言,其巨大失败和巨大的成功之间并不总是存在天壤之别,相差的有时只是一小步,如果迈过去了,就会是巨大的成功,如果迈不过去,则会是巨大的失败。 在奥林匹克坝矿床的勘查过程中曾有几次差点因这么一小步而使整个项目沦为巨大的失败。当RD1钻孔在盖层之下打到了矿体时,现场地质人员并没有发现,岩心被描述成“粗粒的赤铁矿的杏仁状基性火山岩”,因为整个勘查战略是基于玄武岩氧化成铜模式的,勘查人员头脑中有很深的玄武岩氧化成铜的思想,强烈地希望发现氧化玄武岩,结果当看到貌似玄武岩的岩石时,就被理所当然地描述成玄武岩。只是由于WMC有严格的技术规范,需要验证所发现的“玄武岩”是不是真的发生了铜的亏损,才对岩心进行测试分析,结果发现是38m长的含Cu达1%以上的岩心,岩石是由石英、绢云母、赤铁矿、长石和辉铜矿组成,决非基性火山岩。如果不是WMC的严格的技术规范,就很可能因为现场地质人员的先入为主的失误而错失Olympic Dam矿床的发现。RD1钻孔的发现无疑大大增加WMC公司找到大型铜矿床的信心,但随后施工的8个钻孔又毫不留情地打击了他们的信心,都未打到有经济价值的矿体,其中5个孔还未见任何矿化,而此时在奥林匹克坝的勘查投资已花费300万澳元,使整个项目的投资已达到3000万澳元以上,项目是否继续又成决策者需面对的难题,只因地质技术人员认识到已发现的大规模角砾岩化和蚀变作用的成矿意义才说服决策者使项目得以继续,终于在第10个钻孔RD10打到了厚度达170米、平均含铜品位达2.1%的主矿体,实现了WMC公司的“元古代变质岩中找铜”项目的巨大成功,投资获得了超额的回报。如果当初现场技术人员在描述RD1岩心时的错误没能及时被更正,如果在RD9之后不再施工RD10,WMC公司很可能就会与这个世界上最大的矿床失之交臂,“元古代变质岩找铜”项目就会成为一个巨大失败。 WMC公司之所以能在关键时刻迈过这一小步而最终取得巨大的成功,其原因有四个方面:一是它具有长远的规划,能将一个项目坚持20年;二是它具有严格的技术规范,能极时纠正技术人员的个人失误;三是它拥有一批十分优秀的技术专家,而且不是论资排辈的技术专家;四是它具有完善的科学决策机制,决策决非管理者拍脑袋定的,而是充分听取了技术专家的意见。 自然世界的复杂性决定了科学探索的两个方面的特征:一是科学家在探索自然过程中所创立的理论不可能十全十美,有时离真理可能还有相当大的距离,最终发现的奥林匹克坝矿床与Douglas Haynes当初所创立的玄武岩氧化成铜模式也相差甚远;二是科学家的眼睛常常也会被假象和流行的某种观念所蒙蔽,正WMC专家当初在描述RD1岩心时一样。所以科技创新过程,我们不仅需要容许失误的创新环境,更需要纠正失误的创新机制,这种机制主要应该来自两个方面,一是严格的技规范,二是开放的学术氛围中充分的学术交流,假象可以一时地蒙蔽一些人,但不可能永远地蒙蔽所有的人。 奥林匹克坝留待我们思考的还有很多很多,何时我们才能在中国的大地上取得一个像奥林匹克坝这样的找矿发现,其难度可能并不亚于中国学者获得诺贝尔奖,这决不是钱和技术的问题。 (照片为作者在RD1钻孔纪念碑旁留影)
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430纹石论矿
yuelugj 2009-2-17 08:22
430 纹石论矿 刘继顺 2009 - 02 - 16 教师的职业是传播知识,授之以渔技。自己的研究经验和心得,不期孤芳自赏,而图学生分享,并盼望着学生超越自己。因欲在研究生中开展一些学术交流,活跃一下学术气氛,一方面密切新老研究生之间的感情,另一方面发挥老研究生对新研究生的传帮带作用。 我想这种交流有别于官方组织的学术论坛,也不同于研究生之间自发的学术交流。它应该在一种轻松欢快的气氛中进行,最好以矿业故事开场,又以矿业故事结束,主题是矿床地质与找矿,中间穿插知识点、争议点、关键点和互动点。因此春节期间,我作了一些规划,设立了一些主题。 我想,这种活动还应该有个名字。取什么好呢? 论坛之类的词用得太多太滥,不能突出我们这种活动的特色。于是想到问石论矿,但觉得太直白,意境不够。 刚好中央台五套正在播送纹枰论道。这个栏目,深受围棋爱好者的欢迎,是因为它既有对局的精彩点评,又有古谱的缠绵故事,还有初学的规则招术,新老咸宜,活泼可爱。受此启发, 430 纹石论矿名便跃于纸上。 430 :是我研究生所在的地学楼办公室房间号,点明了参加的人员和交流地点,当然乐见其它人士参与这一活动。 纹石意有两重:其一纹为形容词,说的是石头质地不一又各不相同,多种多样,藏有许多秘密和我们似懂非懂的文字;其二纹为动词,说的是格石(古有格物致知),就是研究剖析石头,探讨它的前世今因及蕴义。 论矿意为探讨矿床成因及如何用之于找矿。 联系起来就是:说石头故事,探找矿之真谛! 名取好了,准备工作也作好了,于是今天就开场了! 今天的主题是:铜镍硫化物矿床地质与找矿。 我以 Voisey s Bay 铜 镍硫化物矿床发现的故事开场,再谈了一下全球镍资源的研究、勘查与开发概况。接着以典型矿例讨论了铜镍硫化物矿床地质特征与成矿作用,再就陨击成 矿、热液成矿、斜长岩区和大岩体与小岩体等争议问题进行了充分的剖析,最后就找矿标志和勘查方法发表了各自的看法。 总体看来,效果不错,反响尚可。
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云南都龙锡锌矿床找矿勘探新进展验证科研预测
刘玉平 2008-8-29 11:54
云南都龙锡锌矿床找矿勘探新进展验证科研预测 小刺猬对我国最大的锡石硫化物矿床之一云南都龙锡锌多金属矿床开展了长期的系统研究。早在 1996 年的硕士学位论文《一个受后期改造和热液叠加的块状硫化物矿床都龙超大型锡锌多金属矿床》(导师:李朝阳研究员)中,就提出该矿床仍有望扩大规模的认识, 今后应注意在该矿床西部的岩冲 - 南当厂一带深部,具有找寻含锡块状硫化物隐伏矿床的可能性。今后应注意其他三个矿点(段)银的研究和勘探评价,以及该带中尚未见矿地段的找矿勘探 。(见该论文 75~76 页。该论文已于数年前送交给云南华联锌铟股份有限公司、云南有色地质局等单位) 近日获悉,云南华联锌铟股份有限公司和云南华联勘探公司在都龙锡锌矿区西部的岩冲 - 水洞厂一带的深部找矿勘探取得了重要进展,钻探工程揭示了与东部的铜街、曼家寨、辣子寨等矿段类似的锡石硫化物矿体,目前已获得约 70 万吨锌、锡金属储量和一批伴生金属储量,潜在经济价值在 100 亿元以上。矿石成分分析表明,伴生银的含量高于东部的铜街、曼家寨、辣子寨等矿段。这些勘探新进展,验证了上述科研预测。 相关知识: 都龙锡锌矿床位于云南省马关县境内,是继云南个旧、广西大厂之后,我国发现的最大的锡石硫化物矿床之一。该矿床的锡、锌、铟的金属储量均达到超大型规模,并获得了铜、铅、银、镉等一批伴生金属的储量,被誉为南疆明珠。该矿床的开发历史已达百年,但找矿勘探取得重大突破是在上世纪八十年代中期到九十年代初期。云南有色地质局、特别是其所属的317队,对该矿床的发现起到了至关重要的作用。 都龙矿区曼家寨矿段全景 相关链接: 云南都龙锡锌矿区找矿勘探新进展验证地球化学所科研预测 http://www.cas.ac.cn/html/Dir/2008/09/02/16/06/58.htm (2008-09-02增补) * * * * * * 歌曲勘探队员之歌 作曲:晓河 作词:佟正贤 URL: http://www.cug.edu.cn/new/uploadfile/hechang.wma
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