地壳内部金属矿产聚集的深层动力过程与兴、蒙成矿域找矿探查的战略意义

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1 地壳内部金属矿产聚集的深层动力过程与兴、蒙成矿域找矿探查的战略意义
滕吉文 中国科学院地质与地球物理研究所，北京，100029 吉林大学，长春，130026

2 地球物理学在本质上是一门观测的科学，必须采集大量的有效信息。因此，可靠信息与信息量的缺乏或不足则是任何数学技巧和图像显示所无法弥补的。

3 何谓地球物理学？ 赵九章先生对地球物理学有一个“科学与艺术”并缔的精辟概括，即 上穷碧落下黄泉， 两处茫茫皆不见。

4 上穷碧落下黄泉 1.上联：地球物理学的宗旨是要为资源勘查，灾害预防和深化认识地球本体做出贡献，要达此目的则必须穿越地平线，深入到地球内部探索其奥秘——层、圈结构，物质组成和成山、成盆、成岩、成矿和成灾的深层动力过程。

5 两处茫茫皆不见。 2.下联：要深化认识到地球本体，并为资源，灾害和和环境给出深部要素与动力学响应，则必须在地面为取得系列深部信息而进行观测，然后将观测资料（数据）进行反演以刻划出深部的精细结构、探索其物质和能量的交换及状态。在这一基础上；即集成各学科的深化认识和深层机制响应，进行综合析，以构建地球内部物质与结构的运动学和动力学的基本模式。

6 第二深度空间找矿、勘探理论的提出与时代背景

7 人类社会的存在和发展基础是物质生产，而人类科学与技术进步、社会与经济发展都必须以矿产资源的消耗为前提。我国正处于快速工业化和经济腾飞的进程之中，强化第二深度空间（ m）的找矿勘探，延长老矿山的生产寿命，在深部发现更多的大型，超大型矿床和多金属矿集区乃是摆在我们面前的一大历史重任。为此，加速兴、蒙地域金属矿产资源的深部探查，迅速建立起我国北方金属矿产资源的战略后备基地，已是振兴东北的神圣使命！

8 在20世纪的百年里，地球已为人类提供了海量的金属矿产资源。毫不夸张地说，没有这些矿产资源的投入，就没有今天的世界文明，离开矿业开发与利用，就谈不上人类社会的发展与科学和技术的进步及飞跃，即使是在当今的信息时代也必然是如此。这是因为一个国家工业化的进程，也就是人类大量消耗矿产资源、快速积累社会财富、高速经济发展、国家富强、人民生活水平不断提高的过程，也是人类发展历史不可逾越的必然阶段。

9 在进入21世纪以来的科学和经济大潮中，不论是发达国家，还是正在掘起的第三世界国家都在发展或快速发展，而矿产资源的供给已成为各国发展与腾飞的制约。基于地球内部物质与能量的交换和其深层动力过程，不论在理论上，还是在实践上均迫使我们必须开拓第二深度空间的找矿勘探。因此，兴\蒙地域的深部矿产资源探查便具有极为主要的战略内涵。

10 人们必须清楚地认识到；突破已有的找矿勘探和开发的框架与理念，并深入的仔细思考、研究，以资全方位的去揭示地球内部的奥秘，并深化认识。为此必须对我国金属矿产的紧缺格局、对外依存度与共享世界资源，强化第二深度空间的找矿、勘查和加速兴、蒙地域战略后备基地的建设有着深刻认识和战略视野。为此本文主要讨论在下四个方面的问题。

11 1   当今我国金属矿产资源严重紧缺的基本格局与对外依有度正在不断扩大；
2  在多元化共享世界矿产资源的同时，必须立足本土； 3   加速兴、蒙多金属矿产资源深部找矿勘探和战略后备基地的建设； 4   必须强化开展第二深度空间金属矿产资源的找矿、勘探； 5   大型、超大型金属矿床与成矿机制研究和典型成矿带的壳、幔精细结构刻划。

12 一、当今我国金属矿产资源严重紧缺的基本格局 和对外依存度的不断扩大

13 1. 1 　当今我国金属矿产资源的需求与其基本势态 （1）紧缺概况 我国自全国解放以后,经全国地球科学与技术工作者们的共同奋发努力,并在古人矿迹的基础上已发现矿产资源171 种,探明158 种有储量的矿产。根据经济可采储量和其对2020 年需求的保障程度,可将我国45 种主要矿产资源划分为4 个级次:

14 ①可以保证供给的有: 稀土、菱镁矿、彭润土等8 种矿产;
②不足的有:天然气、钨、钼、磷、钛等10 种矿产; ③短缺的有: 石油、煤、铀、铁、铝土矿、铅、锌等21 种矿产; ④严重短缺的有:铜、铬、钾盐等6 种矿产 (据王安建、王高尚,等人资料,2003) .

15 （2）大、中型金属矿山资源枯竭程度与日俱增
在20 世纪末我国25 种主要金属矿产产出的415 个大中型矿山中,目前已关闭了38 个,占大、中型矿山总数的9 %;严重危机的矿山54 个,约占13 %;中度危机的矿山35 个,约占8 %;轻度危机的矿山82个,约占20 %左右（图1）。

16 主要金属大中型矿山资源危机程度 暂无危机矿山 潜在危机矿山 中度危机矿山 严重危机矿山 危机程度不明矿山

17 a. 近年来,我国大、中型矿山资源枯竭程度与日俱增,其中严重危机及闭坑的矿山总数已由2001 年的191 座(占46 %) ,上升为2003 年的230 座(占55.4 %) ,再上升为2005 年的252 座(占60. 7 %) ;潜在危机矿山则由2001 年的99 座(占23. 9 %) ,下降为2003 年的98 座(占23. 6 %) ,再下降为2005 年的82座(仅占19. 8 %) ;

18 b. 中度危机以上矿山由2001 年的92 座(占22. 2 %) ,上升为2003 年的132 座(占31

19 由以上分析可见,金属矿产资源的供、需矛盾日益尖锐,摆在地球科学工作者面前的任务是:急国家之所急,急民族发展之所需,必须从战略需求出发,突破已有找矿,勘探和开发的理念和框架,在为多元化利用世界资源的同时,坚实地立足于本国. 为此, 向深部“进军”已为必然!

20 1.2我国金属矿产资源对外依存度正在不断扩大 (1) 近年来我国金属矿产资源的需求与对外依存度增长概况
近十年来,中国重要金属矿产的国内自主供应能力与消费需求之间的差距逐年扩大。现以2003年和2004年为例。

21 a 年我国铁矿需求量的对外依存度已达到52 % ,铝对外依存度接近于40 % ,铜接近于70 %,钾盐却超过了80 % 。2003 年我国消耗矿产资源量已超过50 亿吨,并成为世界上矿产资源第二大消费国家。

22 b. 2004 年的金属矿产对外依存度为:铁矿石进口量为2

23 (2)2010 年和2020 年及以后, 我国对重要的、大宗的矿产资源需求与缺口形势分析和预测
2020 年我国重要矿产资源累计缺口为:铁矿石约40 亿吨(成品矿) ,相当于我国现有储量的2/ 3 ;铜约6000 万吨,相当于我国现有铜矿储量的3 倍多;铝约8000 万吨,相当于我国现有储量的2/3(表1)。

24 表 年和2020年矿产需求及供需门预测 (据王安建等人资料，2003)

25 2010 年和2020 年我国对金属矿产资源量需求 可见，在2010 年和2020 年期间,我国矿产资源如此巨大的缺口,而其对外的依存度当必日益增大。

26 二、在多元化共享世界资源的同时，必须立足本土

27 人类社会发展的历史是人类通过劳动和科学与技术创新，不断将资源转化为自身生存和发展所需社会财富的过程。工业化的阶段是一个国家或地区矿产资源消费增长的飞跃时期，而科学与技术的进步和“世界加工厂”的经济发展模式则可有效的加快矿产资源消费增长的速度，缩短工业化进程。当然，人们也应当清晰的看到，人均矿产资源消费量与经济的发展是密切相关的。

28 2.1安全、可靠、可持续矿产资源供给必须以国内为本
（1）未来中国将成为金属矿产资源世界第一消费大国已为必然 基于当今世界各国经济发展与资源需求的总体框架与格局;在2010年前后，中国将成为世界上重要矿产资源第一消费大国的趋势已不可阻挡。为此，从当今世界形势与发展格局出发，为保证经济发展所必须矿产资源的安全、可靠和稳定的持续供给，则必须立足于国家战略需求，走自主创新之路。因此，科学地制定中国的全球矿产资源战略，确保国民经济和社会的可持续发展乃是当务之急。

29 （2）以国内矿产资源供给为本，挖掘潜力，强化矿产资源后备战略基地的建设。
国内矿产资源是国家处于非常时期或特别时期国家安全的基石。在多元化充分利用国外资源的同时，必须加强和加快国内矿产资源的勘查和潜力评价，特别是工作程序低、成矿条件良好地区的资源评价，力争发现一批具有大型矿业基地远景的矿产资源地域或远景区。从而保证国家处于不同时期与状况下的资源安全供给。

30 2.2只有立足于本土才能获得更多的可利用矿产资源
我国地处东亚、成矿地质构造条件优越，全球三大构造成矿域；环太平洋构造域、特提斯-喜马拉雅构造域和古亚洲洋构造域分别通过我国东部、西部、南部和北部。又基于周边各国一系列大型、超大型和多金属矿集区的发现等，国人必须清晰地认识到，我国边境和境内矿产资源前景很好，尤其是在工作程度较低的我国北部和西部，找矿潜力巨大。为此，应迅速加大探矿投入和加强地球物理勘探新技术和新方法的支撑，特别是要强化第二深度空间的找矿、勘探和开发，建立起立足本土的资源、特别是紧缺矿产资源的战备后备基础。

31 三、加速兴、蒙多金属矿产资源深部找矿勘探和战略后备基地的建设

32 2003年，新一届中央领导集体审时度势，提出了振兴东北老工业基地的第三步发展战略，目标是要把东北建成中国乃至世界的装备制造业和重要原料工业基础。显然，这两个基地的建设必须以矿产资源的充分保障为前提。然而，东北三省的矿产资源现状却十分令人担忧。作为老工业基地的东北，由于半个世纪的强力开采，资源短缺形势十分严峻，“东北三省曾经引以为毫的资源生命线从未像今天这样脆弱”。因此，急需寻找和建设对东北老工业基地具有直接辐射作用的有色金属资源基础。

33 3.1兴、蒙及周边地域金属矿产资源勘查与开发现状及存在的问题
（1）勘查与开发现状 新中国成立五十多年来，地矿、有色、钢铁、化工、煤炭、核工业等部门的有关地质勘探研究院所和大专院校等单位，在东北及其相邻地域进行了大量工作，获得了大量的矿产资料，并取得了一定的成果。 近年来的工作表明：在兴、蒙和其东部陆缘地带确存在丰富的矿产资源，并发现了一系列颇具前景的矿床，为东北和兴、蒙地域金属矿产资源的勘探、开发打下了良好的基础。

34 兴、蒙及其相邻域至今已发现多种金属矿产资源，现已发现的有：铜、钼、铅、锌、锡、钨、鉍、钴等有色金属，金、银等贵金属，稀土、铁和煤等矿产资源地约四百余处。具不完全的初步统计探明金属储量：铜500万吨、铅锌736万吨、锡70万吨、钼37万吨、银1万吨、金85吨，铁矿石1.6亿吨。铜、铅、锌、银是大兴安岭地区的优势矿产资源。多宝山和乌努格吐山铜矿金属储量都超过百万吨，白音诺尔和甲乌拉一查干布拉根铅锌矿区金属储量超过百万吨，已探明大型银矿有3个。另外，该地区伴（区）生资源丰富，钼、锡、银大多伴（共）生于铜、铅、锌矿床中。兴、蒙地区已成为我国重要的有色金属矿产资源集中分布区。

35 近来来勘探和发展很快，开发大兴安岭的金属矿产资源较快，开发的有色金属矿产主要有铅、锌（银）、铜和锡，其他矿产有金、铁和煤。已建主要铜矿山约有12－14处，年产铜精矿含铜4000余吨；主要铅、锌（银）矿山约有16－18处个，年产铅、锌精矿（金属含量）22万余吨，规模最大的白音诺铅、锌矿年产铅、锌精矿（金属含量）4万余吨。

36 （2）当今存在的主要问题分析 基础性地球物理勘探工作程度低。大兴安岭地区地质工作起步较晚，研究程度较低。目前，1：5万专项区域地质调查只完成5%左右，远远落后于全国。1：20万区域重力测量约有60%为空白区，化探工作尚有待精细与深化，而1：5万化探普查工作则刚刚起步。高精度的地球物理探测用于找矿勘探和深部探测和壳、幔结构刻划基本上处于“空白”。

37 矿产勘查程度低，资源不清 由于兴、蒙地域具有特殊的地貌景观、地表广为第四纪所覆盖，找矿难度大，再加上前期国家地勘资金投入不足等原因，造成了大兴安岭地区矿产资源勘查程度很低，正如国土资源部的报告中所指出，“区内每平方公里产出的矿床数是全国平均数的12.5%，远远低于全国矿产资源勘查工作程度的平均水平”。目前在已有工作中仍80%以上的矿（化）点，物、化探异常等找矿线索未能得到有效证实，还有众多有望的找矿信息（包括中弱信息）尚有待进行矿产资源的评价。

38 （3）矿产开发利用程度较低 由于开发条件差、资源品位低和伴（共）生矿选矿技术不够过关等要素的制约，区内一半以上的大、中型矿床尚未开发，特别是多宝山、乌努格吐山两个最大的铜矿至今尚缺乏详细查明（特别是深部）与进一步开发利用。区内已建矿山除白音诺尔铅、锌矿、大井银、铜矿、甲乌拉铅、铅、锌、黑牛王矿、梧桐花铅、锌矿外，其它矿山生产规模均小于1万吨/年（金属含量），且部分在边探边采。另外，还有一部分民采矿点，乱采滥挖，急待整顿。

39 3.2 兴、蒙地域有色金属矿产资源的前景 兴、蒙地区丰富的有色金属矿产资源历来为人们所瞩目。20世纪70年代在大兴安岭中南段的黄岗-甘珠尔庙矿带相继发现了白音诺尔铅、锌、银、黄岗铁、锡、大井铜、银、锡、铅、锌、浩布高铜、铅锌等大型、超大型有色金属矿床，一时被誉为“草原上的小南岭”。80年代又在得尔布干成矿带发现了乌奴格吐山铜钼、甲乌拉银、铅、锌、查干布拉根银、铅、锌、孟恩陶勒盖等大型、准超大型矿床，再次引起关注。但这以后由于探矿投入不足、找矿难度增大，又必须向深层发展，故找矿工作一度停滞不前。可喜的是，近年来在区内找矿、勘查工作又有了新的突破，展示了良好的资源前景和潜在效应（见表2）。

40 表3 中国东北部大兴安岭地域金属矿产勘探可能远景区概况
成矿带范围 找矿远景区 大兴安岭与内蒙古地带 得尔布干成矿带 老沟-依西肯金铜找矿远景区 小伊诺盖沟-莫尔道嘎铅、锌、银、铜、金找矿远景区 呼伦湖以西-以登脑银铅锌多金属找矿远景区 东乌旗-梨子山成矿带 呼中-塔河铅、锌、银、铜、金找矿远景区 鄂伦春铜、金多金属矿找矿远景区 乌奴尔-阿尔山铜、锌、银、铜、金找矿远景区 扎赉特旗-阿荣旗铜、银、钼多金属找矿远景区 奥尤特-朝不楞铜、银找矿远景区 乌兰浩特-巴林右旗成矿带 巴音宝力格-沙不楞山银、铅、锌、铜多金属找矿远景区 哈达吐-黄合吐铅、锌、银、锡、铜多金属找矿远景区 闹牛山-水泉铜多金属找矿远景区 多伦-赤峰成矿带 红山子-黄花沟铅、锌、银、铀、钼多金属找矿远景区 赤峰南部金、铜多金属找矿远景区 东部陆缘地带 主指佳木斯、哈尔滨、长春、沈阳、营口以东的NE向地带 海-陆板块俯冲、消减过渡地带以铜、铅、锌、镍、钼、钨、钴、金、银等多金属矿产为主

41 （1）成矿地质条件优越，资源前景良好 我国东北地域包括兴、蒙地带和其东部陆缘地带在大地构造，深部壳、幔结构和周边地域的动力学响应，确具有良好的成矿条件，确具良好远景（表2） 在大兴安岭地区近东西向的古生代古亚洲洋成矿域和北北东向的中生代滨太平洋成矿域强烈叠置（图2）。在古亚洲洋演化期间，多洋盆兴亡、多块体拼贴、多边界缝合并移置转移、多期次碰撞造山、多方向侧向增生，造就了异乎导常的复杂构造格局。和多期次成矿过程的复合、叠加及转换，故导致了兴、蒙地区优越的成矿条件、成矿强度大、矿床类型众多、且错综复杂。

42 这便标志着；这一地带在地史期间经历了深部物质和能量的强烈交换，深层物理-力学-化学作用过程和其动力学响应。因此，形成了古亚洲洋构造成矿域。
图2 古亚洲构造成矿域大兴安岭南段及乌奴格吐－甲乌拉矿集区矿床及矿化年龄分布图(Wang et al,2001,毛景文,2005) (底图：Wang et al.2001)

43 （2）大兴安岭地区的两大主要成矿期形成了两大重要成矿系列
第一成矿系。古生代与火山-沉积盆地演化有关的海底热液喷流-沉积成矿系列（以早二叠纪成矿为主），同时还有与海西期埃达克岩有关的斑岩型矿床； 第二成矿系。中生代与大陆地壳中酸性火山-岩浆侵入作用有关的热液成矿系列，包括热液脉型、斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型矿床。 近年来的研究相继发现并确认了新的成矿期次、新的矿床类型、新的成矿金属元素、新的成矿区带和新的赋矿层位，从理论上论证了大兴安岭良好的成矿地质条件和巨大的资源前景。

44 （3）近年来的新进展 目前在工作程度相对较高的大兴安岭中南段大致可分出三个各具特色的成矿带、北东向延展达数百公里的有色金属成矿亚带；大兴安岭西坡富银－富铅、锌成矿带，大兴安岭主峰锡－富铅、锌－铁－铜成矿带，大兴安岭东坡以铜为主的多金属成矿带。其中除原有的多个大型、特大型矿床外，新近发现多处矿床；尤其是钼、铜、鉍、金、钨、银、铅、锌等有色金属矿床显示了良好的前景。

45 （4）兴、蒙周边地带可能潜在着大型或超大型金矿床和多金属矿集区
与我国兴、蒙地区同属于一个成矿构造单元的俄、蒙毗邻地域，发现了多个世界级的大型、超大型矿床和多金属矿产密集区。国家305项目在古亚洲洋成矿域相互依存的新疆，近年来查明了许多重要的金属矿床，而同样的矿床在古亚洲洋成矿域东段的大兴安岭则刚刚开始发现，故预计其找矿潜力不可估量。

46 3.3兴蒙地域有色金属矿产资源战略后备基地建设的必要性
大兴安岭地区矿产资源丰富，但勘探与开发强度低。基于当今国家战略需求紧迫，东北老工业基地已力不从心，再加上这里经济欠发达，故迫在振兴。因此，在兴、蒙地带建立我国金属矿产资源的后备基地乃是当务之急。这是因为； 内蒙古东部经济发展的需要； 构建中、俄、蒙大资源基地的需要； 兴、蒙金属矿产基地建设有重要的战略意义。

47 四、必须强化开展第二深度空间金属矿产资源的找矿勘探

48 4 .1金属矿产资源形成与聚集的深部成因 显见；以大探测深度为特征地球物理探测（包括地面与井下方法和多元信息的集成技术为第二深度空间深部找矿勘查的突破和深层动力过程的控矿研究带来了新机遇和挑战。 注 该图为基于地球物理学理念，并参考了翟裕生（2004）成矿系统及综合异常网络图解后组成

49 （1）深部物质和能量的交换与成矿 地面浅表处所见内生的金属矿产资源，如大型、超大型矿床和多金属矿集区的形成，均是由于地球内部在地史期间深部物质与能量交换所致，而不是近地表处形成与堆积的。

50 　　　因为矿物元素的分异、调整、运移和聚集，即大型、超大型矿床和矿集区的形成与分布是受着深部物质运移的物理-力学-化学过程的制约，即热物质在运移和上涌过程中与壳、幔介质和围岩的蚀变交代和变质作用后矿物元素逐渐聚积的不同的成矿系统、不同的构造环境和地壳内部不同深度处介质与构造属性及空间格局密切相关（图3）。

51 （2）形成的深部空间 基于当今找矿、勘探和开发实践的大量资料表明，热液矿床多发育在中、下地壳介质中，与幔源基性-超基性岩浆有关的成矿系统其形成也较深（可在中、下地壳中），而与花岗岩类有关的成矿系统则多发育在上地壳或距地表5-15km的深度范围内，与陆内或海底火山-次火山活动有关的浅表热液矿床也可延伸至地下深度3km左右（图4）。

52 金属矿产资源的深层动力过程概念示意图 （据翟裕生，2004）

53 　4.2 金属矿床形成与深层动力过程。金属矿物元素的聚集与矿床的形成必然要涉及到地球深处壳、幔介质与构造格局、物质状态、运移行为、物质属性和其空间展布的深层动力过程。

54 打破金矿床不能在麻粒岩相岩石中形成的认识
脉金矿床地壳连续成矿模式 打破金矿床不能在麻粒岩相岩石中形成的认识 开拓了找矿勘探的新思路 1.花岗质侵入体;2.含矿构造带;3.矿液运移方向 威卢纳金矿 金英里金矿 芒特夏罗特金矿 大贝尔金矿 弗雷泽斯金矿 格里芬斯德金矿 非反映同一矿区的金矿化在垂向上的分布 集中反映区域范围内一系列金矿床的分布

55 　（4）在金属矿产资源形成的过程中，必受到深部多边界条件的制约；如物质分异、调整和运移的力源系统，矿源物质的属性和介质与构造条件，含矿热液与围岩的交互作用，矿物元素聚集的空间环境等。因此，矿床在深部产出的形态及分布的层、段亦不相同。这便表明，当今第一深度空间的矿体当必会继续伸展与聚集或在深部呈分块状、分层状或呈连续矿体展布的格局。因为它们是深层成矿的一个整体。

56 (5)俄罗斯科拉半岛超深钻井与深层矿化的启迪
俄罗斯科拉半岛超深钻井在0-12km深度之间发现了多种类型的矿化现象（图5） 科拉半岛超深钻井简略地质剖面 1－4早元古代彼禅格群(元古代杂岩):1.变质火山岩;2.变质沉积岩;3.含镍变质超基性岩;4.安山玢岩 5－8太古代科拉群(太古代杂岩):5.含高铝矿物的片麻岩;6.黑云母片麻岩和黑云母-角闪石片麻岩;7.变质基性岩和超基性岩;8.花岗岩类 9.断裂;10.片理化岩石

57 科拉半岛超深钻井在深度0-6842m间穿过早元古代的彼禅格群，往下抵12262m穿过太古代的科拉群变质系。该钻岩芯查明了30种矿物矿化，它们具有18种矿物形态，有8种元素（铁、镍、钴、铜、锌、铅、银、钼）的化合物。值得重视的是3类含有镍，并形成了6种独立的矿物。它们是镍黄铁矿，含银镍黄铁矿，针硫镍矿，方硫镍钴矿，淡红辉镍铁矿、含镍辉钴矿，氧化物分布最广的是磁铁矿。

58 m区间的“产矿层”中部发现了早先尚不知道的含镍超基性岩带。在 m处存在铜硫化物及铂金属矿化，其厚度可达成100m， m处发现铁氧物矿化，其中最厚的黄铁矿化处，还可见有致密矿体，其含磁黄铁矿可达80%-90%，厚达3.5m，长达25m。在10km深度上下部位的变质基岩中发现了铜、镍硫化物和基性岩中的铁、钛矿化。在6-11km地段穿过了断裂退变质作用带，这里伴生有低温热硫化物矿化，即发现有铜、锌太经化物矿化。在元古代杂岩中分布最多的是磁黄铁矿和黄铜矿，少量闪锌矿、辉铜矿、斑铜矿、辉钼矿，含银镍黄铁矿和方硫镍钴矿。

59 在9.5-11km处发现了含大量银的自然金。幔源金刚石，可能最初形成于岩石圈底部。科拉半岛超深钻井揭示的古大陆地壳深部12km范围内均存在不同程度与类型的矿化表明，在上地壳的深度范围内均会有矿化存在。这些现象说明；在地壳中相当大的深度空间内均具有形成金属矿床的有利空间和相应的成矿条件，故在深部找到大型、超大型矿床和多金属矿集区存在着潜力巨大。

60 （6）哈萨达斯坦阿尔泰造山带地域巨型矿带的壳、幔结构及其深层过程
阿尔泰铅、锌多金属铁成矿带：呈NW-SE的延伸，长达500km,宽60-100km矿产极为丰富，已发现70多个矿床和近千处矿类（图6） 由于地幔底侵碱性玄武岩岩浆厚的热液和热液上涌抵地壳内部，而矿物元素不断聚集形成的，含矿层位不仅受到断裂构造的制约，而且还受到围岩和岩浆岩岩基体的作用

61 图6 哈萨克斯坦阿尔泰巨型成矿带泥盆纪裂谷作用阶段动力学模型(Daukeev, et al, 2004)
1—海水; 2—靠近大陆架的镁铁质麻粒岩; 3—花岗岩—片麻岩层; 4—大陆地壳; 5—洋壳中麻粒岩和基性岩层;6—被动陆缘; 7—裂谷带; 8—断裂

62 这是一个多金属矿化地区，包括多个大型、中型硫化物矿床。特别是东北裂谷地带的（图7）额尔齐斯河和卡尔巴-纳霍姆断裂的西北缘、沿额尔齐斯断裂带和沿北缘的东北断裂-别洛列茨克-马尔卡科尔断裂-洛克捷夫-喀拉额尔齐斯断裂带分布有丰富的铜、黄铁矿、锌、铅、钨、铌、铝、铯、铍和金等多金属矿产资源，而且形成了不同赋矿层位的VHMS型矿床，阿尔泰矿区有3个主要矿化层；上泥盆、中泥盆、下泥盆

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64 由图可见；它们的聚集空间均位于上地壳2-20km的深度的范围内。火山-沉积型铁矿以及层状锰矿化（如霍尔宗、罗吉奥诺夫-洛格）位于东北古裂谷带的轴部，多金属矿化（如列宁诺戈斯克）和铅矿（如捷克马利，古斯利亚科夫）位于裂谷的斜坡部位，其成矿模型见图8。

65 图8 东北裂谷及含矿层位略图（Daukuv, et al., 2004）

66 这便表明：深部物质和能量的交换与其深层动力过程在大型、超大型金属矿床形成过程中的动力学响应。

67 为在中生代陆相火山岩区以浅成低温热液型金矿为线素，寻找深部隐伏斑岩铜矿提供了重要思路
斑岩铜金矿和浅成热液金矿套叠成矿模式 为在中生代陆相火山岩区以浅成低温热液型金矿为线素，寻找深部隐伏斑岩铜矿提供了重要思路

68 五、大型、超大型金属矿床、多金属矿集区和典型成矿带的壳、幔精细结构刻划

69 5.1国际上的深部探测计划 （1）世界各国实施的计划
近年来国际间实施着一系列的深部探测计划，如美国的COCORP计划；Earthscop计划；欧洲探测计划-EUROPE，欧洲地学断面-EGT，和地幔探测计划；德国的DECOPE探测计划；法国的ECORP，3-D FRANCE计划；意大利的CORP计划；英国的BIRPS计划，瑞士的NRPO计划；俄罗斯的乌拉尔造山带反射地震剖面-URSEIS、地学断面与超深科学钻网计划；加拿大岩石圈-LITMOPROBE计划；澳大利亚国家地球动力学计划-AGCRC和玻璃地球计划-Gass-Earth等。

70 （2）玻璃地球计划 最近澳大利亚开展了一项雄心勃勃的计划，即“玻璃地球计划”（The Glass Earth）,目的是利用当代高新技术集成发展新一代找矿勘探方法），使大陆表层1000m深度范围内像玻璃一样透明。加拿大也提出类似的想法，拟发起一项玻璃地球计划的项目，致使加拿大地壳表层3000m深度范围内透明。

71 目前在玻璃地球计划中正在实施的主要内容包括：新一代探测技术、提高对风化层及下伏基岩中地质过程的认识、增强空间数据管理、综合和解释的地理信息技术、矿床发现的概率和预测模型。在本世纪初，中国国土资源部设立了“大型矿集区深部精细结构与含矿信息”项目，旨在通过新技术探测大型矿集区地壳精细结构和流体输导系统与迁移路径，以揭示成矿与元素聚集的深层动力过程和成矿与找矿效应。

72 6.2我国必须提出深部探测计划 我国对地探测，特别是对地球的深部探测远远落后于第一、二世界，导致了整体地球科学与世界发达国家巨大差距，也直接导致矿产资源勘查理论、方法和技术以及对灾害的预警能力的落后。然后，金属矿产资源的需求是我国科学与技术发展，社会与经济飞跃和造福于人类的永续效应。因此必须在理论指导下提出一个可持续发展的规划与计划，以资长期有序的提供资源。

73 制定全国统一的“水晶”地球计划，即使古老结晶基底以上介质和结构“透明”，为第二深度空间找矿勘探和开发给出潜在的空间图像；
壳、幔结构精细刻划，研究、探索深部物质与能量的交换和成矿的深层动力过程； 深化认识成山、成盆、成岩、成矿、成灾和成核的机制与动力学响应。

74 七 结语

75 地球是人类居住的唯一场所，地球资源支撑了人类生命系统达数亿年之后，已经力不从心，地球环境恶化威胁着人类生命的永续和人类繁衍与进化及拓展生存空间。为此改善支撑环境已成为人类必然的选择。探索外空和向深部汲取资源，正在成为人类永续发展的新需求。这就迫使我们必须改变已有的理念，以国家战略需求为本、奋力自主创新。

76 　　　这就是说，在共享世界资源的同时，立足本土，强化第二深度空间的找矿勘查，并迅速建立起我国北方兴、蒙地域金属矿产资源的战略后备基地就必须抚摸地球的“脉博”！

77 诚希第二深度空间（500-2000m）找矿、勘探与开发取得更大成效！在国家战略需求方针下，奋力自主创新，并在理论上、方法上、实践上呈现出富有特色的建树！

78 谢谢大家的努力与关注！