中國地質學會

推薦2017年度國土資源科學技術獎項目公示材料

推薦等級：一等獎

主要創(chuàng)新成果：

一、總結研究出"鉻陽鏟"新勘查方法和施工技術，并成功地應用到本項目的勘查實踐中，應用效果特別好，經濟效益非常突出，在離子吸附型稀土礦產勘查行業(yè)和風化殼類礦產勘查工作中值得推廣應用。

礦區(qū)風化殼厚度大，使用《稀土礦產地質勘查規(guī)范》（DZ／T 0204-2002）中規(guī)定的主要勘查施工手段“淺井”的施工難度大、工作量大、進度慢，且大部分工程難以揭穿礦體，施工安全無法保證，因此，項目開展過程中通過探索、對比、研究出"洛陽鏟"新勘查方法和施工技術，勘查效果、效率、經濟性都遠高于施工小圓丼，該勘查方法和施工技術可推廣至南方離子吸附型稀土勘查工作，也可推廣至風化殼類礦床的勘查工作。勘查方法手段達到國際領先水平。

1、礦區(qū)風化殼厚度大，設計勘查工程進尺大，使用《稀土礦產地質勘查規(guī)范》中規(guī)定的以淺丼作為主要勘查施工手段難度極大，施工安全、勘查效果、效率、經濟性等無法保證。

礦區(qū)海拔最高422米，最低200米，植被發(fā)育，地形切割深度不大，地勢較平緩，風化殼發(fā)育且厚度大，大部分20多米，最厚33米，且地下潛水位較高。項目共設計勘查工程4998個，總進尺約55000余米。使用淺井作為主要勘查手段存在以下幾個難題：首先，因花崗巖風化殼存在自上而下風化程度越來越弱的特點，導致隨著淺井施工深度的增加，施工越來越困難，施工進度極慢；其次，一般情況下，淺井施工僅能施工至全風化層至半風化層的過渡層位，而離子吸附型稀土在該層位品位一般高于邊界品位，導致工程無法有效揭穿礦體，同時，因取樣時操作不方便，導致所取樣品的代表性也受到嚴重影響；再次，隨著淺井施工深度的增加，需要增加通風等系統(tǒng)，施工、編錄、取樣時間的較長，淺井塌陷風險很大，倘若遇潛水位較高，淺井在沒有進行安全措施的情況下則必然塌陷，施工安全無法保障；最后，因存在以上難題，勘查投入成幾何級數(shù)的增長，且勘查進度無法保證。為了解決淺井施工存在的諸多難題，項目研究總結了一種即能保證和提高勘查質量，又能大幅提高勘查效率、安全、經濟的勘查手段，即采用鉻陽鏟代替淺井作為勘查手段。

2、以鉻陽鏟新方法為主 ，配合使用多種勘查方法，施工手段先進

項目加強了勘查方法和施工手段的研究。在深入研究礦床成礦規(guī)律的基礎上，選擇水系沉積物調查、鉆探工程、大比例尺地形地質測量、水工環(huán)地質測量等多種勘查方法。

針對淺井工程施工存在的諸多難題和弊端，項目總結研究出"洛陽鏟"作為主要勘查施工手段的新勘查方法和施工技術，解決了淺井勘查方法的諸多弊端。

首先，洛陽鏟新方法勘查有效性遠高于淺井工程。項目設計研究出一種特制的洛陽鏟，使得其在人力作用下可施工至半風化至微風化層位（實踐證明其施工深度基本不受風化殼厚度限制，項目中施工最深的洛陽鏟工程33.44米），基本解決揭穿礦體的問題；取樣的代表性優(yōu)于淺井工程，洛陽鏟取樣方法：按樣長將洛陽鏟所取礦樣全部放置于取樣布中，并現(xiàn)場混勻、縮分后取樣，其代表性優(yōu)于淺井工程在取樣困難的情況下進行的刻槽取樣的代表性。

其次，完美解決淺井施工中存在的安全問題。洛陽鏟工程施工不需要像淺井施工那樣由施工人員進入淺井中，且因洛陽鏟工程的鉆孔直徑小，探礦工程坍塌可能性大大降低，完美的解決了淺井施工的安全問題。

再次，施工效率大大提高。淺井施工和洛陽鏟施工都為兩人一組。淺井施工效率一般為每組約12米/天，且隨著施工深度的增加，施工難度成幾何級數(shù)的增長，甚至因安全問題無法施工；而洛陽鏟每組至少可施工100米/天以上，且可通過一些技術措施，大大減少探井深度對施工效率影響和勞動強度。保守估計，洛陽鏟工程施工效率為淺井施工效率的5倍以上。

最后，極大的縮短勘查工作時間，節(jié)約勘查費用，降低管理難度。項目實踐證明，洛陽鏟施工平均價格約25元/米，而淺井施工單價平均不低于200元/米，實際節(jié)約勘查施工投入87.5%。且因洛陽鏟鉆孔直徑小，勘查施工過程中取礦土較少，對環(huán)境影響可以忽略不計，大大減少了勘查工作中的協(xié)調工作，使得管理工作大為簡化。

為了驗證洛陽鏟工程的有效性，項目使用了在洛陽鏟工程位置附近（0.5米以內）再施工洛陽鏟工程重現(xiàn)或以原洛陽鏟工程為中心施工淺井的驗證方法；結果證明，鉻陽鏟揭露的礦體品位、厚度完全在誤差范圍之內，經地質專家野外現(xiàn)場鑒定，鉻陽鏟手段有效，表明完全可以代替淺井作為礦區(qū)主要勘查工程施工手段。

項目總結了離子吸附型稀土勘查的組織管理經驗，在中國南方離子吸附型稀土找礦、勘查施工、勘查規(guī)范修改等方面都具有重要的指導意義和應用價值?？偨Y研究出的以"鉻陽鏟"為主的新勘查方法和施工技術，不但證明是離子吸附型稀土礦最有效的勘查施工方法，也可推廣至風化殼類型的礦種勘查施工。

3、工程部署合理，礦體控制程度高，達到最高的勘探階段

礦體規(guī)模大，礦床勘探類型為Ⅱ類。探礦對象主要為燕山期花崗巖，礦體且主要賦存于花崗巖風化殼中上部。項目以實際工程密度大于等于400個/平方公里求得331資源量；以工程密度100個至399個/平方公里求得332資源量；以工程密度50個至99個/平方公里求得333資源量?？刂瞥潭冗_到了稀土勘查規(guī)范的勘探階段要求，取得了非常好的找礦效果。

二、找礦取得重大突破，小礦點變成大型礦床

1、地質認識取得重要進展，找礦潛力巨大

勘查區(qū)內巖漿活動強烈，侵入巖分布廣泛。區(qū)內不同時代的侵入巖有：印支期碎裂二長花崗巖(ηγ14-5)；燕山早期石英二長巖(ηο52(3)a)、二長花崗巖(ηγ52(3)b)、黑云母花崗巖(γ52(3)c)；燕山晚期晶洞花崗巖(γ53(1)c)、花崗斑巖(γπ53(2))和隱爆角礫巖（CBrK1）。其中燕山期是形成風化殼離子吸附型稀土礦的主要母巖。上杭縣花崗巖風化殼面積達到1380Km2，通過對前期工作的綜合分析研究，初步圈定約600Km2的區(qū)域，具有很好的離子吸附型稀土成礦條件，找礦潛力巨大。

2、小礦點變成大礦床，找礦取得重大突破

1986-1989年，閩西地質大隊在上杭等縣開展了武平大洋泉、牛角塘、梁山，上杭嶺坑背、通賢、呈坑、沙下壩等礦區(qū)的稀土普查工作，提交了相應地質報告。同期，上杭縣礦產公司對縣境內的稀土礦開展了調查。1988年，福建省區(qū)域地質調查隊、閩西地質大隊合作開展了"福建省離子吸附型稀土資源遠景調查研究"的專題調研，對福建省離子吸附型稀土資源遠景進行了預測，認為該區(qū)域僅有零散的稀土礦化點。

1991-1999年，福建省區(qū)域地質調查隊在區(qū)內開展了上杭縣幅1∶5萬區(qū)域地質礦產調查工作，對區(qū)內地層、火山巖、侵入巖、地質構造和區(qū)域礦產等進行系統(tǒng)調研，基本上查清了區(qū)域地質構造特征，積累較為豐富的基礎地質資料，發(fā)現(xiàn)了一批礦（化）點和重砂、化探異常。其中包括有上杭丘坊、文光、白砂等地花崗巖風化殼離子吸附型稀土礦（床）、礦化點。

2006年，上杭贛閩有色金屬實業(yè)發(fā)展有限公司對上杭縣1380 Km2的花崗巖風化殼離子吸附型稀土成礦條件進行了深入研究，采用踏勘、室內資料整理分析、稀疏工程控制等手段，圈定了600 Km2找礦遠景區(qū)，并得出了其找礦前景較理想的結論。

2009年，上杭贛閩有色金屬實業(yè)發(fā)展有限公司通過招拍掛取得稀土探礦權，在江西鎢業(yè)控股集團有限公司（原名江西稀有金屬鎢業(yè)控股集團有限公司，2017年1月22