黃凡， 王登紅， 王巖， 陳毓川， 朱明玉，陳鄭輝， 趙芝， 趙如意,3， 高巖峰, 4

(1.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所,自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室,北京 100037；2.中國地質(zhì)科學院,北京 100037； 3.東華理工大學,核資源與環(huán)境國家重點實驗室,江西 南昌 330013； 4.河北省地質(zhì)調(diào)查院,河北 石家莊 050081)

0 引言

地質(zhì)找礦作為一項先行性、超前性的工作，礦產(chǎn)資源作為經(jīng)濟社會發(fā)展的物質(zhì)基礎，在中華民族百年復興的征程中居功至偉。地質(zhì)學界具有編撰編史修志的傳統(tǒng)。早在1906年，顧瑯與周樹人(魯迅)就編著了中國第一部《中國礦產(chǎn)志》[1]，試圖讓國人了解資源家底，作為資源開采、強國致富的基礎。此后100多年間，地質(zhì)工作取得了豐富的找礦成果，從2012年起，在自然資源部(原國土資源部)的直接領導和協(xié)調(diào)指導下，在各級人民政府、自然資源主管部門及相關行業(yè)部門的大力支持下，中國地質(zhì)調(diào)查局秉承先輩著志書、興實業(yè)的愛國情懷，組織有關人員對百年積攢下來的海量礦產(chǎn)地質(zhì)資料進行集成整理，開展整體性、多層次、群體性的綜合研究，以期研編形成《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志》[2]。

1 研編工作進展

在全國600多家單位、4 000多位研編人員的共同努力下，《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志》研編工作歷經(jīng)2012—2013年預研究、2014—2015年全面啟動、2016—2018年全面鋪開和2019—2021年研編攻堅4個階段10個年頭，進入2022—2024年收尾階段。截至目前，按照總體實施方案，共部署開展了117項各類研編工作，涵蓋省級志書、全國礦種組志書、區(qū)帶志書和專題研究4個方面[3]，計劃出版發(fā)行227部志書。自2018年起，陸續(xù)有志書成果完成，截至2021年底，已經(jīng)完成了180余部志書的終審，出版發(fā)行50部志書(表1)。

表1 《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志》研編部署和完成情況Tab.1 The works deployment and completion of“Annals of Geology of Mineral Resources of China”

2 中國礦產(chǎn)資源分布特征

2.1 總體特征

1906年，顧瑯和周樹人編制《中國礦產(chǎn)志》時，在中國僅發(fā)現(xiàn)30個礦種、1 203處礦產(chǎn)地； 如今，通過《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志》研編工作的初步梳理，中國礦產(chǎn)資源特征和分布格局已發(fā)生了翻天覆地的變化[4]。截至2020年底，全國已發(fā)現(xiàn)173種礦產(chǎn)，其中，能源礦產(chǎn)13種，金屬礦產(chǎn)59種，非金屬礦產(chǎn)95種，水氣礦產(chǎn)6種。已發(fā)現(xiàn)并且查明資源儲量的礦產(chǎn)162種，已發(fā)現(xiàn)但沒有查明資源儲量的礦種11種，包括鈥礦、鉺礦、銩礦、鐿礦、镥礦、黑曜巖、松脂巖、氦氣、氡氣、硫化氫氣和天然氣水合物[4]。據(jù)本次志書研編工作最新梳理的初步數(shù)據(jù)，共梳理出了182個礦種(含亞種)[3]，已發(fā)現(xiàn)各類礦種的礦產(chǎn)地64 846處[2]； 礦產(chǎn)地規(guī)模級別，按《礦產(chǎn)地質(zhì)志研編技術要求》規(guī)定，分超大型礦床、大型礦床、中型礦床、小型礦床和礦點[3]。其中，小型及以上規(guī)模礦產(chǎn)地共37 603處，礦產(chǎn)地數(shù)量較多的省份或自治區(qū)依次是山東、新疆、云南、貴州、內(nèi)蒙古等(圖1)，規(guī)模以小型居多。

圖1 最新礦產(chǎn)地(小型規(guī)模以上)按省分布柱狀圖[2]Fig.1 Histogram of mineral occurrences (smallscale and above) by province accordingto the new statistics data[2]

2.2 按礦產(chǎn)大類分布特征

能源礦產(chǎn)資源豐富、種類齊全、分布廣泛，總體特點是“富煤、貧油、少氣”。已發(fā)現(xiàn)13種能源礦產(chǎn)，分別是石油、天然氣、天然氣水合物(可燃冰)、頁巖氣、煤層氣、油頁巖、油砂、煤、石煤、天然瀝青、鈾、釷、地熱，共計礦產(chǎn)地9 500余處，主要分布在貴州、山西、新疆、四川、遼寧等，除西藏、江蘇、臺灣、海南、天津的能源礦產(chǎn)以地熱為主外，其他省份能源礦產(chǎn)均以煤為主[4]。

金屬礦產(chǎn)資源種類齊全、儲量豐富，分為黑色金屬礦產(chǎn)、有色金屬礦產(chǎn)、貴金屬礦產(chǎn)、稀有金屬礦產(chǎn)、稀土金屬礦產(chǎn)及分散元素礦產(chǎn)6大類，共59個礦種，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地28 800余處，主要分布在新疆、西藏、云南、四川、青海等。其中： 黑色金屬主要分布在新疆、河北、西藏、云南、四川等； 有色金屬主要分布在新疆、云南、西藏、廣西、四川等； 貴金屬主要分布在西藏、新疆、山東、黑龍江、青海等； 三稀礦產(chǎn)主要分布于福建、新疆、江西、廣東、四川、海南等[4]。

非金屬礦產(chǎn)大類包括工業(yè)礦物非金屬礦產(chǎn)類、工業(yè)巖石(土)非金屬礦產(chǎn)類、寶玉石非金屬礦產(chǎn)類及觀賞石非金屬礦產(chǎn)類4類，共104個礦種，已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地22 500余處，主要分布在新疆、福建、云南、河北、廣西等。其中，工業(yè)礦物非金屬礦產(chǎn)分布于新疆、西藏、浙江、青海、河北等； 工業(yè)巖石(土)非金屬礦產(chǎn)主要分布于福建、新疆、河北、云南、廣西等； 寶玉石非金屬礦產(chǎn)主要分布于云南、內(nèi)蒙古等； 觀賞石非金屬礦產(chǎn)主要分布于內(nèi)蒙古、福建、河北、山東等[4]。

水氣礦產(chǎn)大類共6個礦種，包括地下水、天然礦泉水、氦氣、氡氣、二氧化碳氣、硫化氫氣。其中，查明有資源儲量的礦種僅地下水、天然礦泉水、二氧化碳氣3種。已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地4 000余處。探明的地下水資源主要分布在河南、山東、青島、內(nèi)蒙古、陜西等； 天然礦泉水資源主要分布于山東、吉林、黑龍江、福建等； 全國1/3的二氧化碳氣資源集中于南海，另外在四川、吉林、黑龍江、江蘇、東海、渤海、山東、重慶和湖北也有分布[4]。

3 全國性單礦種(組)志書研編進展

通過系統(tǒng)梳理，共部署了53個礦種組的全國性志書研編，涵蓋各礦種資源稟賦、開發(fā)利用情況、典型礦床特征、時空分布和成礦規(guī)律以及找礦前景，不僅提升了各礦種的成礦理論認識水平，在成礦預測和找礦實踐中也取得成效。本文以稀土、稀散和鎢礦3個礦種組為例進行闡述。

3.1 中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·稀土金屬礦卷

在《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·稀土金屬礦卷》研編過程中，對贛南寨背離子吸附型稀土礦床的成礦母巖寨背巖體進行了巖石學、地球化學和礦物學特征的研究分析，查明了富集稀土花崗巖的成因以及稀土元素的賦存狀態(tài)、遷移富集機制，建立了寨背離子吸附型稀土礦床的成因概念模型[5](圖2)，總結了華南3類典型離子吸附型稀土礦床中輕、重稀土富集規(guī)律[6](圖3)： ①“足洞式”重稀土礦主要包括江西足洞、大埠和廣東寨背頂?shù)?，其成礦母巖以白云母鉀長-堿長花崗巖為主，稀土礦物以磷釔礦、氟碳鈣釔礦、硅鈹釔礦、砷釔礦、釔易解石等富重稀土的礦物為主，風化殼中全相稀土LREE/HREE=0.38，Eu/REE=0.05%，Y/REE=48%，風化殼稀土配分類型繼承了母巖特征為重稀土型，重稀土的富集層位與風化殼的發(fā)育程度有關。②“寨背式”稀土礦主要分布在江西、廣西等地，其中，重稀土礦體的母巖主體為黑云母正長花崗巖，以含氟碳鈰礦、氟碳釔鈰礦及富釔釷石等稀土獨立礦物為顯著特征，母巖LREE/HREE=1.45～2.65，其中Y的配分值可達15%～25%； 風化殼全相稀土的LREE/HREE=1.08，Eu/REE=0.50%，Y/REE=32%； 輕稀土礦床中，風化殼的稀土配分類型可以繼承母巖，仍為輕稀土型，也可改變對母巖的繼承性轉變?yōu)橹叵⊥列?，重稀土往往富集在全風化層下部。③“河嶺式”稀土礦在華南地區(qū)十分普遍，成礦母巖類型多樣，以酸性火山熔巖及花崗斑巖為主，稀土礦物分別以獨居石、氟碳鈰礦、異相硅鈦鈰礦、氟碳鈣鈰礦、鈰磷灰石等富集輕稀土的礦物為主?；◢弾r斑巖的LREE/HREE>4.62，其風化殼樣品中全相稀土LREE/HREE=8.76，Eu/REE=0.33%，Y/REE=7%，風化殼稀土配分類型繼承了母巖特征為輕稀土型。在發(fā)育較為完整的風化殼剖面中，重稀土往往分布在全風化層下部，而輕稀土可富集在風化層上部，也可富集在下部[7]。

CY.黏土礦物； Qtz.石英； Kf.鉀長石； Pl.斜長石； Mnz.獨居石； Xen.磷釔礦； Apt.磷灰石； Zrn.鋯石； Mag.磁鐵礦； Ilm.鈦鐵礦； Bas.氟碳鈰礦； Bas-(Y).氟碳釔鈰礦； Rha-(Ce).水磷鈰礦； Rha-(La).水磷鑭礦。

圖3 華南典型離子吸附型稀土礦床中稀土元素組成及輕、重稀土垂向分布規(guī)律[6]Fig.3 REE composition and vertical distribution of light and heavy REEin the representative REE deposits in southern China[6]

3.2 中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·稀散金屬礦卷

《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·稀散金屬礦卷》研編內(nèi)容涵蓋鎵、鍺、硒、鎘、銦、碲、錸和鉈8個礦種，對每個礦種均從其礦物屬性、資源屬性、開發(fā)利用、典型礦床和成礦規(guī)律等方面進行了總結。以錸為例，分散元素錸是一種關鍵金屬[7-8]，是國防和航空航天領域不可或缺的關鍵原材料，全球約83%的錸用于生產(chǎn)航空航天工業(yè)所必需的高溫合金[9]。目前，世界上已查明錸資源量約為11 000 t，探明錸儲量約為2 400 t，主要分布在智利、美國、俄羅斯、哈薩克斯坦、亞美尼亞、秘魯和加拿大等[10]； 中國目前查明錸資源儲量584.74 t，礦產(chǎn)地為17處，主要分布于西藏、河南、黑龍江、湖南、陜西、內(nèi)蒙古、遼寧、福建、江蘇和湖北等。由于錸在地殼中豐度極低[11]，在地球化學演化過程中，更趨于分散而不形成或很少形成獨立礦物[12]。目前，自然界錸的獨立礦物僅發(fā)現(xiàn)有7種，分別是銅錸礦(CuReS2)、鋨銅錸礦[(Re,Cu,Os,Fe)S2]、輝錸礦(ReS2)、氧化錸(Re2O7)、自然錸(Re)、釕錸礦(Re97Ru3)、Tarkianite[(Cu,Fe)(Re,Mo)4S8]。其中，只有硫錸礦(ReS2)與Tarkianite[(Cu,Fe)(Re,Mo)4S8]在2004年通過IMACNMNC申報獲批。但含錸的礦物種類較多，涵蓋了5大類56種(表2)。其中，輝鉬礦為最主要的含錸礦物，如斑巖型礦床中輝鉬礦中的錸含量可達幾千個10-6[10]，甚至上萬個10-6[9,13]。

表2 含錸礦物[14]Tab.2 Rhenium containing minerals[14]

錸在自然界中主要呈獨立礦物、類質(zhì)同象和有機質(zhì)吸附等3種形式存在[15]。通過志書研編，對全國已有的與錸有關的地質(zhì)資料進行梳理和野外調(diào)查測試發(fā)現(xiàn)，貴州省赫章縣五里坪鉛鋅鉬多金屬礦(圖4)中石炭系下統(tǒng)舊司組地層中錸異常富集，最高含量可達近100×10-6(表3)。通過對其賦存狀態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，錸主要被黏土礦物所吸附，顯著區(qū)別于其他已報道巖石中的有機質(zhì)吸附性錸，是一種新類型離子吸附型錸礦床，并且首次在黔西北鉛鋅礦床中發(fā)現(xiàn)原生輝鉬礦，提出了獨特的3階段富集成礦模式[16]： ①少量錸被海水中有機質(zhì)吸附的初始富集階段； ②熱液成礦作用形成硫化物富集階段； ③硫化物由于風化作用釋放錸被黏土礦物吸附富集。前2個階段提供了物質(zhì)基礎，最后一個階段次生氧化富集是錸富集成礦的主要機制。離子吸附型錸礦床的提出和發(fā)現(xiàn)，對進一步認識與沉積巖有關的錸富集成礦作用、拓展錸礦找礦領域具有重要意義。

圖4 黔西北主要鉛鋅多金屬礦床及五里坪鉛鋅鉬多金屬礦床示意圖Fig.4 Schematic map of major Pb-Zn polymetallic deposits in northwesternGuizhou Province and Wuliping Pb-Zn-Mo polymetallic deposit

表3 五里坪礦床中含礦泥灰?guī)r中錸含量Tab.3 Re contents of ore-bearing muddy limestone from the Wuliping deposit

3.3 中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·鎢礦卷

《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·鎢礦卷》[17]是完成的第一部全國性單礦種志書，系統(tǒng)總結了中國已發(fā)現(xiàn)的1 000余處鎢礦產(chǎn)地的勘查和科研成果，將對鎢礦成礦作用和區(qū)域成礦規(guī)律的認識提升到一個新高度，并對鎢礦的成礦預測進行了綜合研究，在后續(xù)找礦實踐中持續(xù)發(fā)揮了作用，指導江西淘錫坑、盤古山，廣東石人嶂等鎢礦取得了新的找礦突破。

以石人嶂鎢礦為例，石人嶂鎢礦區(qū)是著名的石英脈型鎢礦“五層樓”模式的發(fā)源地之一，歷經(jīng)百年開發(fā)，已探明的鎢資源儲量所剩無幾。以《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·鎢礦卷》研編成果為指導，密切對接企業(yè)需求，瞄準石人嶂鎢礦床鎢礦資源潛力和找礦勘查方向開展了巖心編錄等相關工作，認為石人嶂鎢礦“五層樓”模式為成礦中心向北西側伏的黑鎢礦石英脈分帶模式[18](圖5)。該模式較垂直形態(tài)“五層樓”模式對于深部、外圍找礦方向和具體鉆孔布設具有指導意義，即認為石人嶂鎢礦的礦源并非來自蓮花山隱伏花崗巖體，而可能是來自北西向深部的未知巖體，在黃草山南部或可實現(xiàn)外圍找礦突破。同時，將液態(tài)不混溶和微粒重力沉淀成礦機制融合，提出石人嶂鎢礦成礦流體液態(tài)分離重力分異機制，預測了砂包型富礦的賦存部位，即在中下部薄脈—大脈帶的石英脈在沿傾向傾角由陡變緩、脈幅由寬變窄部位和沿走向脈體分支復合、尖滅及構造角礫發(fā)育部位。

圖5 粵北石人嶂鎢礦床側伏“五層樓”模式Fig.5 “Five levels” pattern of the Shirenzhang W deposit in Northern Guangdong Province

4 區(qū)帶志書研編進展

從全國、成礦區(qū)帶和省域范圍等多個層次開展了區(qū)域成礦規(guī)律研究，特別是部署了全國94個Ⅲ級區(qū)帶志書的研編任務，實現(xiàn)了國域面積全覆蓋，各區(qū)帶要求對已發(fā)現(xiàn)的全部礦產(chǎn)或重點礦產(chǎn)進行全面的成礦規(guī)律總結。

以《中國礦產(chǎn)地質(zhì)志·南嶺卷》為例，通過對南嶺成礦帶已發(fā)現(xiàn)的72種礦產(chǎn)、2 903處礦產(chǎn)地的勘查和科研成果資料的系統(tǒng)梳理，概要性介紹了能源、黑色金屬、有色金屬、貴金屬、三稀，非金屬、水氣及寶玉石的礦產(chǎn)資源特征及其成礦規(guī)律，對南嶺的礦床成礦系列、成礦單元、成礦期次、成礦譜系、成礦預測和找礦方向進行了深入研究，圈定了值得進一步工作的遠景區(qū)和靶區(qū)，在研編過程中，取得了如下創(chuàng)新性成果認識：

(1)提出“巖性+時間+空間+礦化”四位一體原則，系統(tǒng)梳理、總結了南嶺巖漿巖的區(qū)域時空分布特征、成分特征和成因類型； 全面搜集了同位素年代學資料，編制了系列圖表，構建了南嶺成礦帶及鄰區(qū)花崗巖類演化譜系(表4)； 劃分了巖漿巖的構造期，分析了“潛伏地幔柱”對地殼的長期改造以及成巖成礦的動力學機制，提出巖漿巖成礦專屬性具有多樣化的新認識——區(qū)域性地質(zhì)流體尤其是深部地質(zhì)流體甚至是幔源流體可能對花崗巖巖體進行“滲浸式”交代，單一強調(diào)巖漿巖的成礦專屬性是不夠的，各方面成礦條件的耦合(有機組合)才最終導致一系列礦床的形成。據(jù)此，提出了“巖漿-地層-構造-流體組合專屬性(M-S-T-F組合)”的新概念。

表4 南嶺成礦帶及鄰區(qū)花崗巖類演化譜系簡表Tab.4 Granitoids evolution pedigree of Nanling metallogenic belt and its adjacent areas

(續(xù)表)

(2)進一步強調(diào)了推覆構造對成礦的控制作用。除大型推覆構造對礦床的就位存在制約外，小型推覆構造對成礦也具有明顯的控制作用，如廣東韶關曲江大寶山礦區(qū)的推覆構造對大寶山銅多金屬礦床的形成具有重要意義。由于泥盆系被推覆在侏羅系之上(圖6)，二者之間形成硅鈣界面(上鈣下硅)，后期的英安斑巖沿著推覆構造也即硅鈣界面侵入，發(fā)生了第一次成礦作用(階段Ⅰ)； 而第二次花崗閃長斑巖沿著泥盆系與侏羅系之間的不整合面(也是一個硅鈣界面，但上硅下鈣)侵入，同樣帶來鉬銅多金屬的成礦，發(fā)生第二次成礦作用(階段Ⅱ)。

(3)繼承和發(fā)展了南嶺成礦帶的礦床成礦系列，基本實現(xiàn)了已發(fā)現(xiàn)礦種的全覆蓋。將南嶺成礦帶范圍內(nèi)的礦床厘定為20個礦床成礦系列。對水氣礦產(chǎn)、變質(zhì)成因礦床、風化殼礦床是否可構成礦床成礦系列的問題以及金屬與非金屬礦床是否可歸屬于同一個礦床成礦系列的問題進行了進一步的探討。如將水氣礦產(chǎn)均列為新生代(第四紀)礦產(chǎn)，但不包括地表水，水氣礦產(chǎn)以區(qū)域性構造控制為主，屬于“流體成因”礦床； 而砂礦受到河流的直接控制，可以按珠江水系和長江水系及其支流來劃分； 單純的風化型礦床如離子吸附型稀土礦床則與斷裂構造和水系的成因聯(lián)系不是最直接的，更重要的是取決于地形、氣候、母巖及保存條件等，因此也宜單獨建立礦床成礦系列。對南嶺成礦帶重要的礦床成礦系列(組或組合)進行了介紹，新建立或改進了新生代風化殼礦床、西亞帶大瑤山式金多金屬礦床、燕山期內(nèi)生礦產(chǎn)等區(qū)域成礦模式(圖7)，以礦床成礦系列構建了南嶺成礦帶的成礦體系，揭示了南嶺地殼運動的基本規(guī)律，反演了該地區(qū)地球演化的歷史軌跡，認為印支運動之后地殼水平方向構造場的轉化與垂向方向殼幔作用的激發(fā)，造就了特殊的構造背景和成礦物質(zhì)的高度活化與聚集，促進了南嶺成礦大爆發(fā)。

(4)提出了“成礦緩沖區(qū)”概念，可有效指導找礦預測。“成礦緩沖區(qū)”是一個空間概念，是指不同級別、不同時代、不同性質(zhì)的“成礦單元”之間存在一個過渡區(qū)，其中的地質(zhì)體可以跨越相鄰單元，其中的礦產(chǎn)資源可以是“雙邊”的、甚至是具有“多邊”特征的。如位于南嶺中亞帶與東亞帶的“緩沖區(qū)”的廣東凡口鉛鋅礦，圍巖以泥盆系和石炭系的灰?guī)r、白云巖為主，具有中亞帶海西—印支坳陷帶的典型特點，但其周邊的寒武系及與鈾礦有關的燕山期花崗巖卻是具有東亞帶的特點。因此，其找礦方向不能局限于“沿著地層找礦”，而應該是在考慮到有利地層層位及巖性的同時，加強對成礦母巖的探尋。成礦母巖可以是隱伏的，也可以是“旁側的”，即在“探邊摸底”的同時還要“追本溯源”，而成礦物質(zhì)的來源，一方面是從地層中繼承而來，另一方面也可能是巖漿作用提供的。由于凡口處于加里東隆起的邊緣，因此沿著加里東古陸邊緣的深坳陷部位，當有燕山期巖漿作用發(fā)育時就應該高度重視。而南嶺成礦帶東亞帶的東南緣，恰好具備這樣的成礦條件，這也是為什么錫田、柿竹園、凡口、大寶山等大型超大型有色金屬礦床均出現(xiàn)在中亞帶與東亞帶的“緩沖區(qū)”，而不是中亞帶與西亞帶的“緩沖區(qū)”的重要原因。

1.下侏羅統(tǒng)金雞組； 2.上泥盆統(tǒng)天子嶺組； 3.中泥盆統(tǒng)東崗嶺組； 4.中下泥盆統(tǒng)桂頭群； 5.上寒武統(tǒng)高灘組； 6.燕山期第二階段花崗閃長斑巖； 7.發(fā)育有細脈狀銅硫多金屬礦的燕山期第一階段英安斑巖； 8.稀疏浸染狀、細脈狀白鎢礦化； 9.稀疏浸染狀、細脈狀輝鉬礦化； 10.浸染狀、細脈狀硫鐵礦化； 11.圍巖中細脈狀銅鉛鋅礦體； 12.塊狀、似層狀銅硫多金屬礦體； 13.逆沖推覆構造。

(5)有針對性地提出了南嶺成礦帶找礦預測的“四原則”和“八方法”，圈定了都龐嶺—九嶷山等9個重要遠景區(qū)(圖8)，并對7大類主要礦產(chǎn)的找礦前景分別進行了分析，對53個老礦區(qū)、重要靶區(qū)或工作區(qū)提出了定性評價意見和找礦工作部署建議。

圖7 南嶺成礦帶新生代風化型礦床區(qū)域成礦模式Fig.7 Regional metallogenic model of Cenozoic weathered deposits in Nanling metallogenic belt

圖8 南嶺西亞帶都龐嶺—九嶷山鎢錫銅鉛鋅找礦遠景區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)簡圖Fig.8 Mineral geological diagram of Dupangling-Jiuyi Mountain for tungsten, tin, copper,lead and zinc prospecting area in western sub-belt of Nanling

5 省級志書編圖進展

地質(zhì)編圖是地質(zhì)調(diào)查成果最重要的表達方式之一。省級志書研編工作部署了編制礦產(chǎn)地質(zhì)圖和成礦規(guī)律圖(簡稱“兩圖”)，以全面反映省內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦種的礦產(chǎn)資源分布特征和區(qū)域成礦規(guī)律。徐志剛等[20]詳細闡述了“兩圖”的性質(zhì)、編圖的思路和方法，并重點闡述“礦產(chǎn)圖例設計”和“底圖編制”兩部分內(nèi)容。

5.1 礦產(chǎn)圖例的綜合設計

以GB958—2015等國標為基礎，按照中國礦產(chǎn)地質(zhì)志的182種礦產(chǎn)類型劃分方案和18種礦床類型劃分方案，修改和新增部分礦種圖例。如，新增天然氣水合物、頁巖氣、煤層氣、地熱水和干熱巖圖例，形成了一套較完善的、具中國特色的礦產(chǎn)/礦床(礦產(chǎn)地)圖例。

一個完整的礦產(chǎn)地圖例應包括礦種、礦床類型、礦床規(guī)模、成礦時代和所屬礦床成礦系列5要素。在礦產(chǎn)地質(zhì)圖上，圖面上采用了“礦產(chǎn)+礦床類型+礦床規(guī)?！钡摹叭灰惑w”礦產(chǎn)地圖例和“多礦種礦床圖例”的表達方式(圖9)，清晰顯示各礦種、各礦床類型的成礦特征； 在“三位一體”礦產(chǎn)地圖例基礎上，增加“成礦時代”和“所屬礦床成礦系列”2個要素，形成“五位一體”礦產(chǎn)地圖例，應用于成礦規(guī)律圖編制，以清晰地反映綜合礦種的區(qū)域成礦規(guī)律。

圖9 “礦產(chǎn)+礦床類型+礦床規(guī)?！眻D例和“多礦種礦床”圖例[21]Fig.9 Legend of “Mineral+deposit type+deposit scale” and “multi-mineral deposit” [21]

圖10 河北省地層—構造—巖漿—成礦作用時空演化圖Fig.10 Time-space evolution of strata, structure, magmatism and mineralization in Hebei Province

5.2 底圖編制

礦產(chǎn)地質(zhì)圖采用的地質(zhì)底圖，原則上采用新一代“各省區(qū)域地質(zhì)志”項目新編地質(zhì)圖經(jīng)簡化和淡化的地質(zhì)圖，并提出了如何簡化和淡化的要求[20]。

成礦規(guī)律圖采用的地質(zhì)構造底圖，突出“構造單元”“構造旋回”“構造層”及由此顯示的沉積作用和變質(zhì)作用(地層)及巖漿作用和相關的成礦作用之時空演化特征，并且設計了一套用于成礦規(guī)律圖底圖上清晰展示“構造層”與“地層”對應關系及侵入巖時代和巖石類型的圖例和展示方式，以減少以往“地質(zhì)構造圖”中對“構造層代號”和“巖體代號注記”，使圖面更簡潔。為突出和清晰表達成礦作用的時空演化、成礦地質(zhì)條件及受控因素等，成礦規(guī)律圖上均附有一張“地層-構造-巖漿-成礦作用時空演化圖”(圖10)。

6 深化對成礦系列的認識

礦床的成礦系列(簡稱“成礦系列”)概念是地球系統(tǒng)四維成礦的學術思想[23]，最早由程裕淇倡導，與陳毓川、趙一鳴于1979年共同提出[24]，即對礦床的研究“是從區(qū)域地質(zhì)的發(fā)展歷史角度來考慮，彼此之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，并構成一個四維成礦整體”，并明確指出礦床成礦系列是在“一定的地質(zhì)歷史時期”“一定的地質(zhì)單元”“一定的主要地質(zhì)作用”下，形成“含有一定的有用組分”的“礦床類型組合”。40多年來，隨著成礦系列研究的不斷深化，概念得到不斷完善[25]?！吨袊V產(chǎn)地質(zhì)志》的研編工作即是以成礦系列理論為指導，在全國范圍內(nèi)開展了新一輪成礦系列研究，以期實現(xiàn)對我國已發(fā)現(xiàn)礦種的全覆蓋，建立起中國成礦體系。現(xiàn)有的成礦系列研究更加突出：

(1)成礦在特定的時間域和特定的空間域(地質(zhì)構造環(huán)境)，作為四維時空域整體進行成礦作用的成礦過程及其形成礦床的研究；

(2)厘定地球系統(tǒng)演化各個時空域中的成礦實體——礦床成礦系列，給每個礦床在地球演化的時空域中定位；

(3)開展各時空域成礦體之間的內(nèi)在聯(lián)系、組成的各層次成礦體系及地球成礦體系的研究；

(4)確定5類成礦作用，即巖漿成礦作用、沉積成礦作用、變質(zhì)成礦作用、表生成礦作用和含礦流體成礦作用(非巖漿、非變質(zhì)流體)；

(5)建立成礦系列的5個序次，同時構成新的礦床自然分類體系；

(6)按照礦床成礦系列“全位成礦、缺位找礦”的預測思維進行成礦預測等。

陳毓川等[25]詳細闡述了成礦系列的體系框架，在成礦系列原有的5個序次基礎上增加了最高一級——成礦體系序次，構成了6個序次組成的成礦系列： 即第一序次為成礦體系，第二序次為礦床成礦系列組合、礦床成礦系列組、礦床成礦系列類型，第三序次為礦床成礦系列，第四序次為礦床成礦亞系列，第五序次為礦床式(類型)，第六序次為礦床。礦床成礦體系是在較大的地球系統(tǒng)時空域中，由具有內(nèi)在聯(lián)系的礦床成礦系列組成。不同層次大地構造運動，構成不同層次的礦床成礦體系，并可構成地球演化不同時段的礦床成礦體系，最終構成全球成礦體系。也就是說，從空間域角度，成礦域、成礦省和成礦區(qū)帶均可形成對應層次的成礦體系，高層次成礦體系包含同時空域中次層次的成礦體系。其中，Ⅲ級成礦區(qū)帶的成礦體系是最簡單、初始的成礦體系，是指成礦區(qū)帶內(nèi)同構造-成礦旋回時空域中形成的各類礦床成礦系列集合體，也就是礦床成礦系列組； 從時間域角度，成礦體系可由太古宙陸核成礦體系、元古宙陸塊邊緣裂谷-裂陷帶為主的成礦體系、古生代板塊成礦體系和中新生代大陸成礦體系4個階段的成礦體系構成，這是更高層次的成礦體系，是從地球演化階段進行匯總及總結的規(guī)律，每個階段的成礦體系同樣是由各階段不同時空域中的礦床成礦系列所構成。成礦體系的兩類劃分方案相輔相成，可更好探索地球礦床世界內(nèi)部組成體的時空分布、相互關系及其演化的規(guī)律。