世纪~ 年代澳大利亚的矿产远景调查工作

2025-03-31 07:01:35
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20世纪50年代中期以来,特别是60年代,澳大利亚的矿产资源勘查工作曾取得比较显著的效果,而自70年代起,又明显面临衰退的危机,勘查投资迅速下降,找矿“热潮”转入沉寂。现就澳大利亚20世纪50~70年之间近二十年来地质勘查工作的特点进行简单介绍和分析,然后再介绍当前澳大利亚的矿产远景调查工作。

(一)20世纪50~70年代澳大利亚地质勘查由国际垄断资本的控制

20世纪50~70年代澳大利亚的地质勘查工作的最主要特点是国际垄断资本的控制。据报道,1956~1966年期间,澳大利亚地质勘查工作的年投资额仅1亿~1.3亿美元,但是,据1963~l968年资料,国外投资平均每年达9000万美元以上,即几乎80%~90%的投资均来自国际垄断资本,特别是美国资本。因此,澳大利亚的地质勘查工作不得不服从于国际垄断资本集团的利益。本国所急需的石油资源搞了半个世纪只满足其需要的60%。农肥资源,到70年代仍靠进口,而适于国外需要的镍、铀、铁、铝土矿等矿产的勘查和开发,却在外资约控制下形成所谓“热潮”。

国际垄断资本,在澳大利亚的地质勘查工作中采用了许多新的技术。加之,澳大利亚开发程度较低,地表露头矿较多,因此,在短期内发现了较大量的矿物原料。

第二次世界大战结束以来,在整个资本主义世界都盛行了凯恩斯主义,即由国家干预经济生活。澳大利亚政府也采取了一系列措施干预地质勘查工作,如解除某些矿产资源禁止出口的法令,鼓励外国投资,提供地质勘查补贴金等等,特别是由政府系统地进行区域地质调查,都大大刺激了地质勘查工作的发展。

(二)澳大利亚的国家地质机构曾隶属矿业部门

澳大利亚的国家地质勘查工作由中央和地方两级地质机构分担。中央一级的地质机构主要是隶属于联邦政府矿产和能源部(原为国家发展部)的矿产资源、地质、地球物理局(即现在的澳大利亚地学局GA,在GA之前称澳大利亚地质调查机构AGSO);地方一级的地质机构是直属各州矿业部的地质调查局。

矿产资源、地质、地球物理局的主要职能是:负责全国地质填图,收集、研究和提供为勘探和开发国家矿产资源所需要的地质、地球物理基础资料,并在适于同州或地方有关单位协作的地区进行上述工作;承担便于完成前一项工作的实验研究及地质、地球物理研究;从事地磁、重力场、地震和火山的基础研究;承担水资源的地质和地球物理调查,以补充州或地方有关部门的工作;承担采矿工程和石油工艺的研究;收集、研究和提供有关国际、联邦和地方矿产资源开发动向的基础资料,为政府制定矿业政策准备意见。澳大利亚矿产资源、地质、地球物理局还有一定的管理职能,可协调矿业部门的探采计划。

该局建于1946年,历经20余年的发展,职工人数已由最初的55人增到600多人(据1971年资料为627人),其中有地质和非地质专业人员约500名(1971年有专家217名)。该局按业务范围下设5个处(即地质处、地球物理处、矿产资源处、石油勘查处和事务处),并有化学、岩石、电子3个装备较好的实验室,有规模较大的图书馆和制图机构,有一个火山观察所,有若干个地震和磁力观测站,有自己的一套出版物。

地方一级地质机构,有7个州地质调查局。他们各自分管本州范围内的地质勘查工作,对其上级机构州矿业部负责,与中央一级地质机构有协作关系。州地质调查局,依本地区地质矿产资源条件不同而各有特色,但均以区域地质调查和基础地质工作为主。编制一般不过百人,其中最大的新南威尔士地质调查局,人员117人,其中地质58人、物探9人、制图13人、其他37人。

总的来看,澳大利亚的国家地质机构,不论中央一级或地方一级,在当时都置于矿业部门,主要从事区域性基础地质调查工作,为矿业开路。

(三)广泛采用航空地质方法进行区域地质调查

20世纪50~70年代澳大利亚地质勘查工作的发展,与政府大力进行的区域地质调查有密切关系。1930~1950年间,整整20年里,澳大利亚的矿产几乎没有什么重大发现,甚至有人认为大多数的露头矿均已找光了。但是,自1946年开展较系统的区域地质调查以来,却发现了许多大型露头矿床,如格鲁特的锰矿,达切斯的磷矿等。澳大利亚以较少的人力(当时全澳地质人员仅1000多名,领土面积约770×104km2)在当时已完成全国面积的85%的中比例尺(1∶25万)区域地质调查工作,在这方面已超过美国、加拿大等地质勘查工作比较发达的国家。这主要是由于在区域地质调查工作中采用了航空地质方法的结果。澳大利亚有人认为,第二次世界大战后,垂直航空摄影,改进的航空照片解译方法、汽车以及直升飞机的综合运用,使澳大利亚区域地质填图“发生了一场革命”,从而给矿产勘查工作找到了一条新的途径。

充分地、有效地利用航空照片,认真地进行解译,大大地加速了区域地质调查工作。在澳大利亚,一个地质队去野外工作之前,通常要有一名摄影地质人员研究测区的航空照片,即对岩层产状、构造与岩相特征、岩层顺序、相对年代、不整合等进行初步研究,绘制出摄影地质图。根据这个图,对野外工作进行总体设计,确定重点工作地区,从而大大提高了地质工作效率。据报道,1个拥有3~4名地质人员的区测小队,综合运用航空摄影地质、航空物探资料,借助机动性交通工具,大致5个月时间,做1∶25万地质填图,可完成多至13000~15500km2的面积。平均来说,完成130000km2的区域填图,则需要50名野外地质人员、50名辅助人员、25名专业人员(岩石、古生物工作人员)、15名管理人员实际工作1年。

除航空地质摄影以外,澳大利亚还进行了航空、海洋磁测、重力测量(陆上多采用直升飞机)和航空放射性测量。到20世纪70年代澳大利亚本土及周边大陆架的绝大部分已做完了区域性重力测量和磁测。综合运用这些所得的资料,配合以航空目测和地面地质—物化探工作,使得能在较短的时间内完成地质填图任务。虽然所编制的地质图条件比较粗略,但仍然足以进行矿产预测,划分成矿远景区。

澳大利亚区域地质调查的另一特点,则是采用了比较灵活的工作程序。虽然在多数情况下,他们也是采取了先进行中比例尺调查的做法,但是在某些情况下,也有先在有利地区进行大比例尺研究,然后再补做部分工作,编制中比例尺地质图的,如澳大利亚北区卡塞林—达尔文地区的南阿利格特铀矿就是这样发现的。它是先在生产矿区外围做1∶63360的地质填图,但只发现了一些矿点和远景区,后经研究已有资料,决定在全区结合已有的大比例尺调查成果,充分利用航空照片进行地质解译,展开1∶25万填图工作,并同时进行矿床控制因素的分析,结果发现了4个铀矿床和几个铀矿远景区。

(四)运用地质理论指导找矿

在澳大利亚20世纪50~70年代的重大矿产发现中,有些大矿床最初的发现有很大的偶然性(西澳铁矿和镍矿,昆士兰州韦帕吕土矿等),有些矿床是运用现代地质科学技术找到的,但也有许多矿床则是地质预测的结果。

澳大利亚达切斯磷矿床的发现,就是运用岩相古地理分析方法和古洋流上升学说进行预测而获得成功的一个实例。20世纪60年代初,美国有人从研究古纬度出发,总结了世界磷块岩的分布规律,发现其分布似乎无规律可循的磷块岩,却受着古纬度的控制,位于古洋流上升的地方,而且磷块岩往往产在一套暗色燧石—碳质页岩—白云质灰岩—磷块岩的岩石组合中。通过收集分析研究澳大利亚一些盆地的资料,有人根据这个理论预测澳大利亚北部乔治纳盆地是一个可能的含磷远景区。于是对该区石油钻井的岩心和岩屑进行化验,果然发现了含磷层位。不久之后,就发现了达切斯及其附近的磷矿床,总储量达数十亿吨。

大型格鲁特锰矿床,虽然发现甚早,但因基础工作不够,一直误认为它是古近纪-新近纪-现代的地表沉积物中的局部富集,未予重视。到20世纪60年代初,在系统区测的基础上,通过较深入的地质研究,发现该层含早白垩世有孔虫,为早白垩世海相沉积物,后据锰矿石的结构,发现锰矿石并不是红土作用形成的,而是沉积成因的,这才引起人们的重视,经勘查终于找到了这个锰矿床,探明储量达5000万吨。

著名的布干维尔岛潘古纳斑岩铜矿的查明,固然系统的化探工作起了作用,但就该矿床发现而言,仍是科学预测的结果。该区的浅色侵入体和安山质火山岩中广泛见有辉铜矿痕迹和黄铁矿细脉。根据这一线索并与菲律宾托莱多的阿特拉斯铜矿进行地质类比所做的预测,后来终于得到了证实。

这些事实说明,科学地研究地质现象,认真总结矿产分布规律,应用地质理论并配合以物化探等方法来指导生产实践,这对于矿产预测和提高矿产勘查工作效率仍具有重要意义。

(五)结合本国特点大力采用物化探技术

自20世纪50年代以来,在澳大利亚的地质勘查工作中日益广泛地采用了物化探技术,效果和作用较为明显。据报道,1950~1965年发现的31个矿床中,有22个是采用地质—物化探方法发现的。

在物探方法中,用得最广的是磁法。它不仅用于勘查铁矿,而且在寻找含有铁磁性矿物的有色金属矿床(如布罗肯希尔铅锌矿和莱伊尔多金属矿的扩大等)中,在圈定岩体(如圈定超基性岩体找镍等)方面都有明显的效果。此外,用放射性法找铀矿,用地震法勘查砂矿,用重力法找煤,用地震—重力法找含油构造,也取得良好效果。但这些技术方法本身并没有什么值得重视的发展。值得一提的是电法,由于澳国地处热带和亚热带,风化强烈,除个别地区外,风化壳厚度平均达50m,最厚达170m,而且普遍含盐分较高的地下水,在地表浅处形成一层良好的导电体,给电法的运用带来了严重困难,以致矿异常和非矿异常很难识别,钻探验证效果十分不稳定。后来他们改进了激发极化法,减少地表非矿良导体的干扰,已在一些矿床的普查勘探中获得良好效果。但同样由于上述原因,电磁法的应用尚未成功,还有很多问题有待解决。

澳大利亚化探工作进展更为显著,水平堪与其他西方国家比拟,据称高于加拿大和美国。以1971年度化探样品量计,澳大利亚取样总数高1516415个,加拿大仅879660个,美国621984个。化探中次生晕法运用较广,在一些有色金属矿床的普查和勘探阶段作用明显。微迹元素的地球化学研究有所发展,如根据铜、镍、锌、铅、锰、铬元素比值的统计分析,成功地区分了澳大利亚西部耶尔冈地盾硫化镍矿铁帽与其他含铁岩石。澳大利亚化探工作,主要工作量集中在各矿业公司。联邦政府地质机构仅开展一些带普遍性或全局性的专题研究,如昆士兰东北部含矿花岗岩体地球化学特性、澳大利亚北区麦克阿瑟河区(锌—铅—银矿床)元古代沉积岩成矿地球化学标志、西澳地盾区(卡姆巴尔达硫化镍矿区)及昆士兰北部(芒特—艾萨组)铜矿区的原生晕等问题的研究和总结,以提高化探效果和水平。但目前澳大利亚在综合整理化探数据方面,尚不及北美和西欧,地质调查机构正面临着如何整理近十年间各矿业公司积累的大量化探数据问题。

此外,一些现代化的仪器和装备也在地质工作中得到了较普遍的应用,如在处理物化探、钻探数据方面使用电子计算机,实验室多采用自动化程度较高的仪器,金刚石钻探已是常用的钻探手段,直升飞机已较普遍用于运输,矿产资源、地质、地球物理局就有飞机两架(一架为双獭式,一架为空中司令式)、各种车辆300辆、钻机7台。这些都为加速地质勘查工作提供了有利的条件。

(六)抓住矿区(带)关键,迅速铺开工作

随着区域性基础地质工作的广泛展开,一般地说,澳大利亚地质勘查工作上得较快,一旦发现经初步证实有希望的含矿远景区,就立即进行详查工作,综合运用各种方法和手段适时抓住并突破测区的关键,依据区域地质和其他有利条件,迅速铺开工作,扩大战果。但应当指出的是,这种迅速铺开工作往往是私人公司(其中不少是外资的公司)为追求高额利润蜂拥而上所造成的,并无统一的计划和组织。

哈默斯利铁矿区为一长500km、宽160km的铁矿盆地,在其整个勘查过程中,大力采用航空地质测量,重点放在迅速踏勘受地层控制的1个含铁建造上,仅4年时间,就大体上得到了查明。该铁矿区位于西澳北部半沙漠地带,地质工作基本上空白。该区因长期受风化侵蚀,地形切割较深,铁矿体大多裸露地表,易于发现。据说,首先是牧人在寻找牧场和水源时在哈默斯利山偶然见到的,后于1961年才引起地质勘探部门的重视。稍后,康辛里奥廷托公司(必拓公司的前身之一)的勘探部门正式进入该区工作,最初着眼的是古近纪-新近纪褐铁矿矿床,采用的是地面地质详查、航空照片解译和大比例尺航空调查,结果除了证实褐铁矿矿床的分布范围和品级外,还发现一些当时看来规模较小的、但品位高而与下元古界碧玉铁质岩建造相伴生的赤铁矿矿床,并同时确定了主要的含矿层位和含矿层的性质。接着,1962年仅由3名地质人员利用航空照片,以直升飞机和汽车为交通工具,对12000km2的面积做1∶4万(与航空照片比例尺相同)的地质填图。工作重点放在迅速踏勘明显受地层控制的一个含铁建造上,同时也包括对所有铁质角砾岩以及赤铁矿矿床的圈定。随后,1962年10月又发现了芒特—汤姆—普赖斯铁矿。自1963年2月至1964年7月,仅1年多的时间,经对该矿床评价,获得含铁64.1%矿石储量5.5亿吨。仅康辛里奥廷托公司自1961年进入该区到1964年,大致4年就总计查明铁矿石49亿吨,包括品位50%~57%的褐铁矿和品位60%~67%的赤铁矿。

又如,西澳卡姆巴尔达镍矿原是一个老的金矿区,虽然早年有人在区内废石堆中找到两块镍矿标本,但一直未予重视。到1964年,有人又从金矿老峒的废石堆中拣到一些含镍褐铁矿样品,经检查,也只发现了一些锡铁矿帽的小而孤立的露头。后来,由于进行系统的填图工作,发现这些褐铁矿露头位于超基性岩体与其下面的变玄武岩的接触带上,经研究推测深部可能有原生硫化物矿化。于是,1965年8月开始物化探工作,结果发现了许多激发极化异常和含镍的地球化学异常。紧接着根据这些异常进行钻探,1966年1月底第一个钻孔打到了厚近3m,含镍8.3%的硫化镍矿石,到6月探明矿石储量72.4万吨,1976年6月即已投产。此外,在该矿床发现后,他们还对该矿床所在的绿岩带进行了大规模的找镍工作,4年内已在澳连续找到了20余个镍矿床。