浅析矿床学在找矿中的作用

矿床学是关于成矿理论的科学, 它是在了解矿床学的基础上进而探究成矿理论, 达到科学找矿的目的。

1 矿床学研究的对象、任务及内容

矿床学, 或称矿床地质学, 是研究矿床在地壳中形成条件, 成因和分布规律的科学。由于矿床学是直接应用于矿物资源的开发和利用的地质学科, 所以称为经济地质学。

矿床学以矿床为研究对象, 其基本任务是:正确认识各类矿床的地质特征、形成条件和形成过程, 查明矿床的成因;查明矿床在时间上和空间上的演化特征, 认识矿床在地壳中的分布规律, 以便预测在何种地质环境中, 可以期望找到何种矿产和矿床类型。为了完成上述两项基本任务, 矿床学需要研究以下具体内容: (1) 研究矿石的物质成分、结构构造及其在矿体中的分布和变化, 了解矿石的形成条件, 确定矿产的质量和加工工艺性质; (2) 测定矿体的形状、大小产状及其与围岩的关系, 查明矿床的规模、产出位置和开采条件; (3) 研究矿床地层、构造、岩石及岩浆活动、沉积作用、变质作用、生物活动、气候、地貌等因素的关系, 查明它们对成矿的控制作用; (4) 研究矿床形成的物理、化学、生物等作用和演化过程, 阐明矿床的成因; (5) 研究矿床所在区域的大地构造、地球化学和地球物理特征及其对矿床分布的控制作用;研究矿床形成和分布与地壳发展演化的关系, 阐明矿床的时间、空间分布规律。

由上述可见, 矿床学的研究内容是多方面的, 它是一门综合性的直接用于生产实践的地质科学。它的研究成果直接用于矿产预测、找矿、勘探、评价和采矿、选矿、冶炼等工作

2 矿床学研究的方法

由于研究对象的复杂性, 可采用多学科的综合研究方法, 包括地理学、地质学、地球化学、地球物理学、水文学、生物学、气象学、遥感学、经济地质学、矿产勘查学等学科的交叉融合来探索区域成矿规律。研究方法主要有:区域地质、地球化学、地球物理的综合信息制图与研究;区域控矿因素分析;区域地球化学块体分析;区域成矿系统分析 (环-要素-过程-产物-演变) ;矿床形成-变化-保存研究法;区域成矿模式及成矿谱系研究法;区域成矿图编制 (二维、三维、四维) ;区域矿产信息库的建立;区域矿产预测及预测图的编制;区域矿产资源潜力评估法。各种方法都有其目标、任务、技术手段、工作程序和质量指标等, 请详见《区域成矿学》及有关的工作方法指南。

3 成矿研究和找矿思路

运用当代成矿学的理论与方法研究成矿区带, 是大家关心的问题。我建议以成矿系统分析为一根主线, 以它为纲, 进一步研究和审视有关找矿目标、找矿信息和找矿方法等问题。现提出几点认识和思路供参考, 希望能起到举一反三的作用。 (1) 找矿目标由单个矿床到矿床系列, 通过以往的找矿过程中, 常以单个矿种和单个矿床类型为目标, 如找寻金矿、锡矿、铅矿、铁矿、铜矿等等, 找斑岩型铜矿、找构造2蚀变岩型金矿等。这种“单打一”的找矿方法, 是不科学的, 不但在经济上是一种浪费, 在人力物力上都是一种损失, 所以我们要开阔视野以“普遍培养, 重点选拔”的原则找矿。现在, 我国的综合性区域矿产调查和找矿预测工作正在全面展开, 找矿的目标就不只是单个矿种和矿床类型, 而应该是找寻该区存在的矿床组合或矿床系列, 即由一定成矿系统产生的全部矿种和矿床类型。从另一个角度看, 矿床分类过细, 不利于在找矿中建立对区域成矿的整体认识。而加强对找矿目标的整体性、综合性研究则有利于建立起找矿的战略眼光。 (2) 研究成矿作用及矿床形成条件找矿法, 成矿作用即是在地球的演化过程中, 使分散在地壳和上地幔中的化学元素, 在一定的地质环境中相对富集而形成矿床的作用。它是地质作用的一部分。所以成矿作用与地质作一样, 按作用的性质和能量来源, 可划分内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用三大类, 相应地形成内生矿床, 外生矿床和变质矿床。 (1) 内生成矿作用:主要是由地球内部热能的影响导致形成矿床的各种地质作用。 (2) 外生成矿作用:主要是指在太阳能的影响下, 在岩石圈上部“水圈”气圈和生物圈的相互作用过程中, 导致在地壳表层形成矿床的各种地质作用。 (3) 变质成矿作用:在内生作用或外生作用中形成的岩石或矿床, 由于地质环境的改变, 特别是经过深埋或其它热动力事件, 它们的矿物成分“化学成分”物理性质以及构造结构等都要发生改变, 甚至可使原来的矿床消失 (特别地盐类矿床) ;也可以产生某种有用矿物的富集而形成新矿床, 或者使原来的矿床经受强烈的改造, 成为具有另一种工艺性质的矿床, 这些都称为变质矿质。 (4) 叠生成矿作用:这是一种复合的成矿作用, 在自然界也是经常发生的。即在先期形成的矿床或含矿建造的基础上, 又有后期成矿作用的叠加。这样, 不但对原来矿床或含矿建造有所改造, 并有新的成矿物质的加入。

矿床形成的条件及其复杂。矿床是地质历史的产物。区域成矿系统及其产物是一定的地质历史作用的结果。矿床系列及异常系列在其形成后又进入一个新的历史阶段, 即这些产物经受后来地质作用的变化和被改造的阶段。主要的地质改造作用有构造变形、变质作用、流体溶蚀和地表风化剥蚀、搬运和掩埋作用等。作为一个矿床, 其经受的后来变化有变形、变质、变位、变品位、变规模等, 其结局有几种可能:保存完好;部分保存, 即矿床规模缩小;转变为其他类型;消亡。目前, 已知的地表和近地表的很多矿床都是经过众多地质事件磨难后的“幸存者”。一个区域中的矿床“幸存者”越多, 找矿的潜力就越大。

利用历史分析的方法, 我们了解到矿床和成矿系统的过程。对每一个矿床, 都要了解其过程及状态。是原矿还是遭遇过后期的地质改造作用;是原来的规模 (储量) , 还是剩余储量;损失的储量到哪里去了?调查摸清这些问题, 对于正确评价矿床是很有帮助的。由此还可进一步认识到, 在过去的区域成矿研究工作中, 大多只注重成矿条件, 即有利的成矿地质因素的研究, 而忽视了对于矿床形成后保存条件的研究。基于上述理由和实际找矿的经验, 区域成矿研究应该既要研究矿床的形成条件, 又要研究矿床的保存条件。即矿床保存条件的研究也是必不可少的, 在很多情况下, 它也是一项重要内容。在具体工作的地区, 还要研究一个成矿系统产生的矿床标志、矿床组合和异常系列的被改造过程和整体保存条件, 包括被破坏的矿床类型和被保存下来的矿床类型, 被保存下来的矿床类型保存在哪些地段等, 这对于区域矿产资源评价是十分必要的。也强调了区域成矿学在找矿中的作用。

摘要：矿床学研究的对象、任务、内容及方法理论及在找矿中的作用、研究成矿作用及矿床形成条件及找矿。

关键词：矿床学,岩石,矿床,变质,成矿,地质学