这次接替资源勘查的经验教训及其启示意义
3.12.1.1以地质填图为主的基础地质工作是矿区找矿突破的关键。
矿区基础地质工作的程度是制约矿区找矿突破的主导因素。通过矿区近几年的找矿实践，在以下两个方面对成矿规律认识的突破，对勘查工作起到了积极的作用。
对(1)成矿环境的重新认识，为该区找矿奠定了理论基础。
1)通过区域地质演化分析，认为该区成矿作用与华力西期华北板块和西伯利亚板块碰撞造山作用有关，为岛弧或陆缘弧造山环境，具有形成典型斑岩矿床的有利条件。首次建立了该区斑岩-浅成低温热液成矿系统，按照新的找矿思路开展了接替资源找矿，取得突破性新进展。建立了脉状和斑岩型矿化类型，以及金、铜、钼等不同矿化元素的分带规律。
2)建立了矿区不同矿化类型的找矿标志，初步研究了矿化蚀变分带特征，为下一步找矿奠定了基础。金矿化与硅化作用密切相关，马尾丝状烟灰色应时细脉和网状脉是主要找矿标志。伴随的蚀变包括绢云母化、绿泥石化、绿帘石化、黄铁矿化和碳酸盐化。
(2)矿田构造系统分析是矿田突破的关键。
根据矿田构造填图，建立了矿田北西向和北东向断裂构造的“菱形格”控矿构造模式，重新圈定了ⅱ号矿带，提出了“节点控矿”模式和火山破碎机制控矿模式。特别是高精度遥感数据(如ETM、SPOT、QuickBird等。)在识别矿田构造系统中起重要作用。
3.12.1.2化探方法是基岩裸露区找矿的有效标志。
在矿区开展了65，438+0 ∶ 5万、65，438+0 ∶ 65，438+0，000岩屑(土壤)地球化学测量和65，438+0 ∶ 2000地球化学剖面测量，在矿区均有明显的地球化学异常，对1号矿带的发现起到了很大的作用。发现了ⅱ矿带的边缘异常，对重新认识ⅱ矿带的含矿性起到了指导作用。问题是这种方法只对基岩出露区有一定的指示作用，而化探方法不适用，或者常规化探方法有局限性，比如ⅱ矿带的主矿体位于现代风成砂之下。正是因为这个原因，2号矿带一直没有被前人发现，本次找矿也因为这个因素花费了大量的时间勘探主矿体的含矿部位。发展内蒙古风沙覆盖区的地球化学找矿方法十分必要。
3.12.1.3电法和电磁法对构造体系的建立有一定的指导作用。
工作区大多位于覆盖区内，基础地质工作开展难度大，不仅地表如此，深部也是如此。特别是与成矿有关的成矿地质体——中酸性岩浆岩，多为隐伏岩体，控矿关键因素——构造的三维空间分布特征，需要有效的地球物理勘探方法获取。本次工作进行了高密度电法和EH4连续电导率剖面测量，结果表明物探方法对构造体系的建立有一定的指导作用。特别是通过EH4和高密度电法测量，认识到ⅱ矿带的存在，但对具体的含矿部位和隐伏岩体的位置提供的信息很少。这次用物探方法指导找矿效果不明显，不是因为方法本身，而是因为我们的工作不系统，工作部署也只是表面的，无法宏观全面地分析矿田的地质问题。
3.12.1.4深部勘探的关键是大量的工程控制。
在正确的矿床模型、地球物理深部填图技术和地球化学深穿透技术的指导下，可以推断深部可能存在某种矿体。但要确认深部是否有矿体，规模有多大，必须有大量的工程控制，密集的深部钻探，持续的向下挖掘。特别是类似这个工区，地表露头少，地质情况不清楚，需要大胆的工程验证。
3.12.2矿床发现的意义和启示
3.12.2.1华北板块北缘第一个大型独立隐伏斑岩型金矿床。
华北板块北部是中国重要的金多金属成矿带。长期以来，该区成矿研究的重点和找矿的主要精力都集中在华北板块北缘(陆块)。成矿作用主要受前寒武纪结晶基底、区域性深大断裂带和中生代火山-岩浆活动控制。显然，由于该区发现的已形成的金矿床很少，对成矿十分有利的典型岛弧(大陆弧)构造——岩浆岩带并未受到人们的重视。然而，在世界范围内，与板块俯冲有关的沟弧盆环境是铜金矿床最重要的成矿背景之一。也就是说，只要存在与板块俯冲有关的沟弧盆环境，就会在其中发现典型的斑岩型铜金多金属矿床。因此，在华北板块北部这一典型的沟-弧-盆体系中的岛弧构造-岩浆带，长期没有发现与其环境相匹配的斑岩矿床，成为地质和矿床学领域的一个谜。
碧力合金矿是一个独立的大型高品位斑岩型金矿床，在华北板块北缘首次发现，具有典型性和代表性(葛良生等，2009)。从一个侧面证明了长期被忽视的华北板块北部古生代岛弧增生带不仅是一个非常重要的成矿地质环境，也是一个与环境相匹配的矿床类型，而且具有非常突出的特征。从而在一定程度上解决了这一领域长期困扰人们的一个重要科学难题。由于斑岩矿床呈簇状、带状分布，可以肯定的是，随着找矿勘探的逐步推进和深入，在本区和本区的相似环境中将会发现相似的矿床，这说明矿床的发现过程和类型的确定对本区相似地质环境中相似矿床的寻找和勘探具有重要的示范意义。
3.12.2.2华北板块北部晚古生代汇聚板块构造体系的新证据。
陈燕菁等人(2010)指出，矿床是一种独特而复杂的地质体，往往是各种地质作用综合作用的结果，更全面或完整地记录了地球的演化，避免了一些简单地质体只能给出一些信息的片面性。在各种地质体中，只有矿床是经过大量工程勘探的地质体，其三维形态、内部结构、元素和矿物组成特征及其变化得到了详细而准确的揭示，使基于矿床研究的地球动力学演化认识更加可靠。矿床是成矿系统的产物，因此成矿系统的形成也具有地球动力学的指导意义。
虽然古亚洲洋自西向东逐渐闭合，但中亚造山带在古生代以强烈的大陆增生为特征，晚古生代岩浆弧和岩浆-流体成矿系统的广泛发育是不争的事实(陈燕菁，2010)。但晚古生代岩浆弧能否延伸到华北克拉通北缘的“内蒙地轴”地区并形成重要矿床，一般研究较少或不清楚。另一方面，在承认华北板块北缘古生代增生过程的前提下，对板块增生的时限和增生构造单元的空间构型有不同的认识。
陈燕菁等(2010)在总结973项目“华北大陆边缘造山过程与成矿作用”研究成果时认为，基本可以确定华北古陆北缘发育晚古生代岩浆弧，岩浆弧的空间范围整体上以“内蒙地轴”为中心，持续时间自西向东增加，吉林东部可能延迟至早三叠世；此外，晚古生代岛弧岩浆作用可能有两个主要时期:早期和晚期。第一阶段发生在泥盆纪-石炭纪，时限为380 ~ 324 Ma。岩石组合由正长岩、二长岩、二长闪长岩和基性岩(辉石和角闪石)组成。岩体主要来源于岩石圈地幔的部分熔融，并混有古地壳物质。碱性岩多分布于内蒙地轴以南，其分布受近东西向深大断裂制约，与东坪金矿、哈达门沟金矿有关，也与后仙峪硼矿矿体与闪长岩脉接触带的蚀变岩有关。金云母氩-氩坪年龄为(386.53±3.9)Ma(MS-DW = 1.4)(唐浩舒等，2000)。但岩浆活动及相关矿床能否代表活动大陆边缘岩浆岩的特征尚不确定，因为它们都产于华北板块。第二阶段岩浆活动为晚石炭世-二叠纪，分布广泛。岩性组合主要为角闪辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩，岩体侵位年龄为324 ~ 259 Ma。岩石化学以钙碱性-高钾钙碱性、类铝和二氧化硅含量变化为特征。花岗质岩石一般具有ⅰ型花岗岩和埃达克岩的特征。大部分石炭纪岩体(如龙华、波罗诺、虎什哈)全岩εNd(t)值较低(-17.1 ~-11.5)，锆石εHf(t)值较低(-38.3 ~-65438)。岩石组合、岩石化学和同位素地球化学特征表明其形成于安第斯山型大陆边缘，与古亚洲洋板块向华北陆块的俯冲有关，并形成了一批矿床，如内蒙古车户沟斑岩铜钼矿床(万等，2009)、哈达庙斑岩金矿床(陆等，2009)、吉林小西南岔斑岩-矽卡岩型铜金矿床等。其中，车户沟矿床脉状黄铜矿的Rb-Sr等时线年龄为(260 14) Ma(万等，2009)，浸染状辉钼矿的Re-Os等时线年龄为(258±3)Ma；哈达庙金矿斑岩锆石LA-ICP-MS铀铅年龄为(271.8±3.3)Ma(陆等，2009)；小西南岔含矿高镁闪长岩的SHRIMP锆石年龄为(257±3)Ma。本文的讨论表明，该区确实存在与晚古生代板块俯冲有关的岛弧岩浆成矿事件。
比利河和哈达庙地区的晚古生代花岗岩类位于华北板块北部的增生带，而不在华北板块的北缘(内侧)。从其岩石地球化学特征来看，反映了岛弧或大陆边缘弧构造-岩浆环境产物的特征；从时间上看，它们形成于华力西早期末期(272 ~ 254 Ma)。此时，该区正处于早古生代温都尔庙-西拉木伦增生过程的末期和晚古生代二道井-查干诺尔增生过程的加速阶段。考虑到古亚洲洋自西向东逐渐闭合，晚古生代碧力河-哈达庙地区可能同时受到这两次增生过程的影响，其岩浆活动可能受南北两个不同深度的俯冲作用控制，其地球化学特征表现出兼具岛弧和陆缘弧特征的岩浆岩的复杂性。一方面反映了白乃庙岛弧可能向东延伸至镶黄旗，另一方面代表了北大洋地壳板块俯冲的存在，从而从矿床学角度为华北板块北缘与古亚洲洋俯冲有关的汇聚构造体系的建立提供了新的证据。
3.12.2.3对华北北部基础地质的一些认识值得进一步探讨。
华北北部的基础地质工作已有近百年的历史。对比利河金矿所在的白乃庙-镶黄旗区域构造演化的认识也进行了深入研究。虽然承认华北板块北部经历了从元古代到中元古代的板块边缘裂谷、从中元古代到古生代的陆缘增生和中生代的陆内构造活动过程，但这并不意味着人们对地层、构造和岩浆活动特征的认识没有问题。在前面的讨论中，我们已经指出，本区出露的一套中基性、中酸性火山岩，即所谓的上侏罗统马尼图组和白音老老组，长期以来被认为是中生代陆内火山裂谷(断)盆地的产物。同时认为这些火山裂谷盆地的形成与中生代以来东太平洋板块向西俯冲的加剧有关。通过区域对比，确定其形成于晚侏罗世。大量紫红色花岗斑岩(脉)侵入其中，因此也被认为是中生代(燕山期)岩浆活动的产物。这种认识被人们广泛接受，并写在区域地质学等经典文献中。而侵入比利河地区玛尼图组和白腰老组的花岗闪长斑岩、花岗斑岩等不同类型花岗岩中辉钼矿Re-Os和单颗锆石的U-PBS PIM精确定年结果表明，它们形成于晚古生代早期，时间约为254 ~ 271 Ma。这从侧面证明了侵入的火山岩不会晚于这个时间，所以不可能是中生代岩浆作用的产物，更有可能是晚古生代早期岛弧火山岩浆作用的结果。这表明华北板块北缘某些岩石地层单位的时代有待进一步确定。这对该区地质构造的演化、岩浆活动的规律和性质以及区域构造格局都有很大影响。因为，如果属于中生代的火山岩实际上是在晚古生代形成的，说明中生代这个地区没有这么强烈的火山岩浆作用，这个时期也没有火山-沉积作用，这就进一步说明这个地区在这个时期实际上是处于隆升和剥蚀的状态，并没有形成所谓的裂谷型火山盆地。NE向构造多为新构造，作为太平洋板块向西俯冲的远程效应，未形成明显的断陷和隆起。
3.12.2.4国家危机金矿接替资源勘查突破典型示范。
根据全国25种主要金属矿产415大中型矿山的资源统计，有192个矿山(占46.2%)正面临不同程度的资源危机。加强矿山深部及外围接替资源的勘探和找矿，寻找新的接替资源，延长矿山寿命，维护社会稳定，扩大社会就业，是当前许多矿山面临的紧迫任务。这不仅可以缓解资源短缺，促进矿业的可持续发展，而且有助于矿区和矿业城市劳动者的就业和社会稳定，保护国家资源安全，具有重要的社会和经济意义(翟玉生，2004)。然而，由于勘探工作没有及时跟上，许多矿山都不同程度地面临着严重的资源危机。根据《全国危机矿山(黄金矿山)资源潜力调查》(2008年报告)，在120个大中型黄金矿山中，有107个存在不同程度的资源危机(包括重度、中度和轻度)，占全部调查矿山的89.2%，部分已达到关闭水平。只有9个矿井没有资源危机，占全部调查矿井的7.5%。
中国东部主要金矿虽然经历了长期开采，表面上看，大部分资源已濒临枯竭，但大部分在深部及周边仍有很大的找矿潜力。一些矿山管理部门由于不重视和开展详细的地质研究和勘探工作，不重视后备资源，不得不关闭。其实是对社会和资源不负责任的表现。另一方面，一些矿山正面临着资源减少的局面。通过组织矿山技术人员，甚至邀请国内一些专家学者，对矿山资源的勘探进行不同层次的研究和指导，并没有什么效果。这个现象要从两个角度来分析。一是矿山资源潜力是否经过科学合理的分析评价。只有科学上认为有找矿潜力的矿，才有勘探突破的基础和前提；二是矿山地质研究和勘探的组织是否科学、适当。矿山地质研究和勘探是一项实践性很强的科学工作，纯理论的研究可能会得到很多指导，但短时间内无法满足矿山对资源的迫切需求。因此，如何根据矿山实际情况，制定合理有效的找矿思路和技术方法组合，对于加快危机矿山接替资源找矿突破具有重要意义。
如前所述，内蒙古比利河金矿是一个严重的资源危机矿山，服务年限不足2年。通过这次科研找矿工作，最终实现了接替资源勘查的重大突破，可视为我国黄金矿山接替资源勘查成功的典型。
3.12.2.5探矿勘探模式在类似地区推广应用前景广阔。
内蒙古中东部位于西北沙漠戈壁和东南草原的过渡地带。该地区的地形相对平坦，一些地区有低矮的沙丘和宽阔的季节性山谷。干旱少雨，受大风沙尘影响，一般都不同程度地被风积沙覆盖。虽然覆盖层一般不厚，但岩石露头相当有限。这种特殊的地质景观对找矿工作的部署和实施产生了明显的影响，成为制约该区地质找矿突破的重要问题。
该区以往的找矿实践表明，传统的通过测量土壤和水系沉积物进行地球化学异常找矿的思路，即主要根据异常本身的性质和已有的经验来评价异常，在其他地区可以起到良好的找矿效果，但在该区正面临挑战或暴露出弊端。如该区有常见的无金区域地球化学异常，但有金矿体。反之，金异常较好的地区，经过反复工作也未能发现有意义的矿化。造成这种异常现象的主要原因是风成沙、平缓的地貌、不发达的水系等因素对地球化学异常的干扰。此外，即使采用相同的找矿方法，在不同景观区的具体应用也存在差异。例如，就地球化学勘探而言，取样方法、取样点的布置、取样介质、深度和样品处理方法应根据不同地区的特点来设定。因此，区域基础地质和物化探远程工作应严格按照相应规范进行，而主要服务于找矿实际需要的目的性较强的化探工作，可根据实际情况灵活考虑。
在内蒙古毕力河矿区的科研勘探工作中，部署了不同比例尺的地质、物化探和遥感工作。从手段和方法上看，都是传统的技术方法，没有什么新意。但从每种方法的具体部署和实施、工作内容和解决问题的水平来看，都有明显的针对性和侧重点。遥感地质工作的主要目的是从更大的区域角度基本查明控制矿区和矿床的构造体系。由于露头较差，人们对人们经常进行的蚀变信息提取并不太重视；地质调查工作主要是查明矿区地质特征和矿化蚀变特征，重点是火山、次火山机构和斑岩体的识别和鉴定，注意地表应时脉、构造破碎带等可能成为矿化的目标；部署化探工作的主要目的是核实异常的真实性，为下一步工作提供矿化信息。剖面设置和采样采用短剖面法，针对构造蚀变带等。取样介质尽量以岩屑为主，个别岩屑可以不取样，但必须排除风成沙的干扰，使结果更可靠。部署的物探工作主要针对断层及其含矿性评价，选择浅部和深部精度互补的物探技术。通过上述工作的有机配合，结合各种方法和手段获取成果信息的综合分析评价，一步步逼近勘探突破的目标，最终达到工作的目的。
3.12.2.6促进区域经济稳定持续发展，具有重大的经济效益和社会效益。
碧力河大型斑岩金矿的发现，为区域经济发展和中国黄金工业做出了新的贡献。已探明的资源储量按现有矿山年产6万吨的生产规模，可延长矿山服务年限130年。扩大矿井生产规模，年生产规模30万t，服务年限30年，可稳定就业1万人。按目前价格和80%的资源利用率计算，潜在经济价值超过40亿元。