韓欣良/河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)
區(qū)域成礦學(xué)淺議
韓欣良/河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊(duì)
隨著區(qū)域成礦學(xué)理論的不斷深入發(fā)展,其在地質(zhì)礦產(chǎn)找礦過程中發(fā)揮的作用也越來越大了,本文將首先簡要介紹區(qū)域成礦學(xué)的基本研究內(nèi)容和研究方法,之后分析區(qū)域成礦學(xué)在找礦中的應(yīng)用。
區(qū)域成礦學(xué);研究內(nèi)容;研究方法;應(yīng)用
(一)區(qū)域成礦學(xué)的研究內(nèi)容
區(qū)域成礦學(xué)的研究內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。1.區(qū)域地層、構(gòu)造、巖漿和變質(zhì)作用及地質(zhì)發(fā)展史;區(qū)域主要地質(zhì)事件及其成礦意義;區(qū)域地球物理特征及巖石圈組成與結(jié)構(gòu)。2.含礦巖石建造的種類、形成與分布;構(gòu)造2成巖2成礦作用。3.區(qū)域地球化學(xué)特征:基巖、土壤、水系物質(zhì)的成礦元素豐度,主要地質(zhì)體的元素豐度,殼幔的主要元素豐度;作為成礦物質(zhì)來源的地球化學(xué)塊體及其成礦意義。4.區(qū)域地質(zhì)流體:古含礦流體的類型、來源、輸運(yùn)和停積;區(qū)域尺度含礦流體的示蹤標(biāo)志;構(gòu)造-流體-成礦作用。5.已知礦種、礦床類型和成礦條件,主要礦床的成礦模式及成礦特征。6.區(qū)域的綜合地質(zhì)異常(地質(zhì)、物探、化探、遙感等),原生異常與后生異常, 各類異常間的關(guān)聯(lián)及其示礦意義。7.區(qū)內(nèi)的成礦系統(tǒng)(一個(gè)或數(shù)個(gè))及各成礦系統(tǒng)間的聯(lián)系;按區(qū)域構(gòu)造演化和成礦繼承性建立區(qū)域成礦譜系。8.建立礦產(chǎn)信息庫,編制區(qū)域成礦規(guī)律和成礦預(yù)測圖。9.總結(jié)區(qū)域成礦規(guī)律,認(rèn)識(shí)區(qū)域成礦特征,明確進(jìn)一步研究的問題與方法。10.區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力評價(jià):明確區(qū)域內(nèi)的主要礦種、主要礦床類型;預(yù)測礦產(chǎn)資源量和遠(yuǎn)景區(qū);研究重點(diǎn)礦床的找礦模型和區(qū)域普查找礦方向以及適用于本區(qū)的找礦方法和技術(shù)。
(二)研究方法
針對研究對象的復(fù)雜性, 宜采用多學(xué)科的綜合研究方法, 包括地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)、遙感學(xué)、水文學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)勘查學(xué)等學(xué)科的交叉融合來探索區(qū)域成礦規(guī)律。
區(qū)域成礦學(xué)的研究方法主要有:1.區(qū)域地質(zhì)、地球化學(xué)、地球物理的綜合信息制圖與研究;2.區(qū)域控礦因素分析;3.區(qū)域地球化學(xué)塊體分析;4.區(qū)域成礦系統(tǒng)分析(環(huán)-要素-過程-產(chǎn)物-演變) ;5.礦床形成-變化-保存研究法;6.區(qū)域成礦模式及成礦譜系研究法;7.區(qū)域成礦圖編制(二維、三維、四維);8.區(qū)域礦產(chǎn)信息庫的建立;9.區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測及預(yù)測圖的編制;10.區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力評估法。
在成礦區(qū)帶研究中如何運(yùn)用當(dāng)代區(qū)域成礦學(xué)的理論與方法,是大家關(guān)心的問題。作者建議以成礦系統(tǒng)分析為一根主線,以它為綱,進(jìn)一步研究和審視有關(guān)找礦目標(biāo)、找礦信息和找礦方法等問題。
(一)區(qū)域找礦目標(biāo)由單個(gè)礦床到礦床系列
在過去的找礦工作中,常以單個(gè)礦種和單個(gè)礦床類型為目標(biāo),如找尋金礦、鐵礦、銅礦等,找斑巖型銅礦、找構(gòu)造2蝕變巖型金礦等。這種“單打一”的找礦對象,在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期和專門找礦工作中是常見的,也是無可厚非的,但這終究限制了找礦者的廣闊視野,也造成了有可能避免的浪費(fèi)。
當(dāng)今,我國的綜合性區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查和找礦預(yù)測工作正在全面展開,找礦的目標(biāo)就不只是單個(gè)礦種和礦床類型,而應(yīng)該是找尋該區(qū)存在的礦床組合或礦床系列,即由一定成礦系統(tǒng)產(chǎn)生的全部礦種和礦床類型。例如,在長江中下游成礦帶找尋Cu、Fe、Au、S、Mo、Pb、Zn 等礦種的斑巖型、矽卡巖型、角礫巖筒型、熱液脈型和層控型等礦床。這樣以一個(gè)成礦系統(tǒng)中所形成的礦床系列(組合)作為找礦的整體目標(biāo), 就可胸有全局、舉一反三,線索較多,信息量大,回旋余地也大。這就增強(qiáng)了找礦工作的主動(dòng)權(quán),與“單打一”的找尋單個(gè)礦種和礦床類型來比較,更有利于提高找礦的命中率。從另一個(gè)角度看,礦床分類過細(xì),不利于在找礦中建立對區(qū)域成礦的整體認(rèn)識(shí)。而加強(qiáng)對找礦目標(biāo)的整體性、綜合性研究則有利于建立起找礦的戰(zhàn)略眼光。
(二)從礦化網(wǎng)絡(luò)入手逐步縮小靶區(qū)
在區(qū)域找礦中,一般先發(fā)現(xiàn)示礦異常,再據(jù)以追溯礦體。因此,深入研究礦致異常, 應(yīng)該成為區(qū)域成礦研究的一項(xiàng)基本內(nèi)容。在成礦作用中產(chǎn)生的各類異常地質(zhì)的、地球化學(xué)的、地球物理的異常,或直接由礦體因素引起,或由礦化蝕變巖石及含礦地層、巖體、構(gòu)造等引起。它們或反映礦化的化學(xué)異?;蛭锢懋惓#蚍从车V化體的生物異常。這些異常在時(shí)間、空間和成因上是密切關(guān)聯(lián)的,例如,很多地球物理異常就是由地質(zhì)和地球化學(xué)異常引起的。因此,可以將與一定成礦作用有關(guān)的各類異常稱為“異常系列”,并將其納入成礦系統(tǒng)的產(chǎn)物之中。即一個(gè)成礦系統(tǒng)的作用產(chǎn)物包括礦床系列和異常系列兩個(gè)部分,它們在形成時(shí)間上常顯示階段性,在空間上組成有序結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出分帶性,形成三維的礦化2異常網(wǎng)絡(luò)或簡稱礦化網(wǎng)絡(luò)。而這種礦化2異常網(wǎng)絡(luò)正是我們區(qū)域找礦的總體對象。由于礦致異常一般比礦體占有更大的空間,能顯示更多的有關(guān)成礦的信息,因此,常常是有效的找礦標(biāo)志。應(yīng)充分運(yùn)用地質(zhì)成礦理論,區(qū)分和篩選這些有關(guān)異常,一步步地縮小找礦靶區(qū),以達(dá)到發(fā)現(xiàn)礦床的目的。
(三)全面研究礦床形成條件和保存條件“來龍去脈”找礦法
礦床是地質(zhì)歷史的產(chǎn)物。區(qū)域成礦系統(tǒng)及其產(chǎn)物是一定的地質(zhì)歷史作用的結(jié)果。礦床系列及異常系列在其形成后又進(jìn)入一個(gè)新的歷史階段, 即這些產(chǎn)物經(jīng)受后來地質(zhì)作用的變化和被改造的階段。主要的地質(zhì)改造作用有構(gòu)造變形、流體溶蝕、變質(zhì)作用和地表風(fēng)化剝蝕、搬運(yùn)和掩埋作用等。作為一個(gè)礦床, 其經(jīng)受的后來變化有變形、變質(zhì)、變位、變品位、變規(guī)模等, 其結(jié)局有幾種可能:①保存完好;②部分保存, 即礦床規(guī)??s小;③轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋?;④消亡。目前,已知的地表和近地表的很多礦床都是經(jīng)過眾多地質(zhì)事件磨難后的“幸存者”。一個(gè)區(qū)域中的礦床“幸存者”越多, 找礦的潛力就越大。
正是利用了歷史分析的方法, 我們才注意到礦床和成礦系統(tǒng)的“來龍去脈”。對每一個(gè)礦床,都要問幾句:你經(jīng)歷過哪些遭遇?你是原狀,還是殘破狀? 你是原來的規(guī)模(儲(chǔ)量),還是剩余儲(chǔ)量?你損失的儲(chǔ)量到哪里去了? 調(diào)查摸清這些問題,對于正確評價(jià)礦床是很有幫助的。由此還可進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到,在過去的區(qū)域成礦研究工作中,大多只注重成礦條件,即有利的成礦地質(zhì)因素的研究,而忽視了對于礦床形成后保存條件的研究?;谇笆隼碛珊蛯?shí)際找礦的經(jīng)驗(yàn),區(qū)域成礦研究應(yīng)該“兩手抓”:既要研究礦床的形成條件,又要研究礦床的保存條件。即礦床保存條件的研究不是附帶任務(wù),在大多數(shù)情況下,它是一項(xiàng)并不亞于成礦條件研究的重要內(nèi)容。在具體工作的地區(qū), 還要研究一個(gè)成礦系統(tǒng)產(chǎn)生的礦床組合和異常系列的被改造過程和整體保存條件,包括哪些礦床類型被破壞了,哪些被保存下來, 保存在哪些地段? 等等,這對于區(qū)域礦產(chǎn)資源評價(jià)是十分必要的。
[1]張逸陽,區(qū)域成礦學(xué)及中國區(qū)域成礦特征研究[J],科技資訊,2008,(03)
[2]祁思敬,區(qū)域成礦學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J],西安工程學(xué)院學(xué)報(bào),1999,(01)