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阐述矿床学理论在地质找矿中的作用

作者：武殿军吕刚陈帅日期：2016-01-20 13:56 来源：未知

【文章摘要】
根据笔者在地质工作中多年积累的丰富经验，通过对矿床学理论的任务、内容、方法、等进行深入浅出地分析研究，并运用历史分析法了解了矿床和成矿系统的过程，从而阐述出矿床学在地质找矿中的作用，为以后矿床学理论在地质找矿中的作用得以更好的发挥提供依据。
【关键词】
矿床学；地质；找矿
作为一门古老而又新颖的学科，矿床学随着社会生产特别是矿业生产的发展而产生，同时又随着近代科学理论与技术的发展，尤其是矿业生产技术的进步而充实更新。因此，它是一门技术经济与地质学相结合的综合性学科，在西方通常称之为“经济地质学”。主要概括为研究矿床的特征及形成条件、形成作用与过程时空分布及其控制因素。前者阐明矿床的成因，后者查明矿床的分布规律。矿床学正是围绕着这些问题的提出和解决不断发展起来的。
1 矿床学的研究目的与任务
矿床是地表或地壳里由于地质作用形成的并在现有条件下可以开采和利用的矿物的集合体。它是由地质作用形成的、有开采利用价值的有用矿物的聚集地。包括地质的和经济的双重含义。矿床是地质作用的产物，但又与一般的岩石不同，它具有经济价值。矿床的概念随经济技术的发展而变化。
而矿床学就是以矿床为研究对象，其目的是使找矿经济合理地进行、并利用矿产资源进行勘探和开发，以满足人类社会对矿产资源不断发展的需要。其主要任务是研究各类矿床的物质组成、成矿物质来源、成因机理及其时空分布规律。将矿体的规模、产状、形态和物质组成，矿床的形成条件及控矿因素，矿床成因类型和矿床工业类型等作为其研究方向。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，可以找到何种矿床和矿产的类型。
2 矿床学所研究的内容
中国矿床－地质学家运用辩证唯物主义和历史唯物主义原理和方法，对当代矿床学基本内容加以深化，逐步认识了内生与外生、深成与浅成、开放与封闭、均一与非均一、渐变与突变、膨胀与收缩、运移与沉淀、氧化与还原、饱和与稀释、同生与原生、尖灭与圈闭等。将矿床－地质学家的认识论和方法论得以提高，同时也丰富了成矿理论上的哲学内涵。一般来说，矿床学所研究的工作内容大体包括以下方面：
2.1 区域地质特征
包括矿床在区域地质构造分区中的位置，该地区的沉积作用、岩浆作用，构造发展和成矿的有利背景。
2.2 矿区地质特征
包括区内的岩石、构造类型和特点，矿床的产出及分布。
2.3 矿体的产状和形态及其空间位置的控制
包括矿体内外矿化特征变化的查明。
2.4 矿石的类型
矿石的组成和组构，有用组分的存在形式，影响矿石质量的因素。
2.5 综合研究
包括矿床成因和类型的确定，矿床的评价。其研究对象是对国民经济发展有重大利用价值的矿床（可经济利用的地质体）。矿床学的主要任务是研究各类矿床的物质组成、成矿物质来源、成因机理及其时空分布规律。具体的研究内容则是矿体的规模、产状、形态和物质组成，矿床的形成条件及控矿因素，矿床成因类型和矿床工业类型等。
由此可见，矿床学研究的内容丰富而多样，是一门指导生产实践的综合性地质科学，对矿产预测、找矿、勘探、评价、采矿、选矿、冶炼等工作有着直接的作用。
3 矿床学的研究方法
在当代中国丰富多彩、纷繁多元的成矿理论研究中，涌现出“百花齐放、百家争鸣”的新局面。其中包括“三性”、“三观”成矿理论，多因复成成矿论(叠加活化沉积改造和催化理论)以及从历史观、环境观、经济观等方面进行探索的理论。有的学者还提出了生物－有机－流体成矿论，构造体系成矿论，边界、耦合、叠加成矿论，三元(矿源、水源、热源)成矿论，同位素多维拓扑成矿论，地幔流体成矿论，四体系壳幔循环成矿论等。也有的学者提出热液成矿流体动力学理论，这是运用了耗散结构理论。
在此之中，运用想象方法的矿床学研究颇为亮眼。它的提出是由于宽广的地域、复杂的地质现象与人类对地球深部的物质成分和构造未有过亲眼目睹, 更不能亲眼观察地质成矿作用的漫长过程。因此在这种至今仍是探索性极强，至今基本上还属于经验科学的领域，它的各种成矿模式实际仍属经验的东西,只能做为找矿的参考,在某一地区适用, 而地球上的矿床形形色色,它的复杂性决定了一些矿床学理论有着很大的局限性。鉴于矿床学的这种复杂性, 矿床学想像论在研究中便成为必不可少的方法。这种理论实际上就是强调了不能拘泥于现有的成矿模式, 鼓励研究者在研究中大胆的打破机械的固定的常规思维，用多变的善变的想象进行探索与分析，获得更多的发现。
综上各种观点与方法，笔者结合矿床学理论的复杂多样性，认为研究矿床学应采用综合性研究的方法，就是将地理地质学、化学、物理学、水文学、生物学、经济地质学、矿产勘查学等多种学科融合起来探索区域成矿规律。主要的研究方法包括区域地质、地球化学、地球物理的综合信息制图与研究；区域控矿因素解析；区域地球化学块体析要与区域成矿系统分析；还有对矿床的形成、变化、保存的研究；区域成矿模式与成矿谱系的研究；编制区域成矿图；建立区域矿产信息库；预测区域矿产等方法。这些方法分别从各自的目标、任务、技术手段、工作程序和质量指标等方面做分析研究。
4 确定找矿思路
矿产资源大多数埋藏在地下几百米，甚至几千米、上万米的深处，如何发现并准确定位与科学开采也需要由理论来指导，这就是找矿理论。找矿除了需要成矿理论推导外，还要用有明晰的思路来引领。如笔者认为，明确找矿思路，首先要将成矿系统分为一根主线，以它为纲来进一步深入观察与分析有关找矿的目标、找矿信息、找矿方法等。以下是几点找矿思路，希望可供参考。
4.1 如何建立找矿目标
找矿目标范围是由单个矿床扩展到矿床系列。在一般的找矿过程中，目标常以单个矿种与单个矿床类型为目标，例如寻找金矿、铜矿、铁矿、铅矿等。其实这种单一的找矿方法并不科学。它浪费了大量的人力物力，因此，我们在找矿中应树立“普遍培养，重点选拔” 的原则。随着现在我国综合性区域矿产调查与找矿预测工作的全面进行，单个矿种与矿床的类型已不能满足找矿的目标，也就是在一定成矿系统中所产生的全部矿种和矿床类型。由此来看，矿床组合和矿床系列才是现今找寻的重要目标。从另一方面来说，过细的矿床分类，难以有利于区域成矿的整体认识在找矿中的建立。因此要建立找矿的战略眼光，整体性、综合性的研究是更为成熟、妥帖的方法。
4.2 成矿作用的定义及分类
所谓成矿作用，就是在地球的演变过程中，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丰富且集中而形成矿床的作用。作为地质作用的一部分，它的成矿作用与地质作用同样可以按作用的性质和能量来源进行划分，并可分为三大类型，分别为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用。与其相对应的可形成内生矿床、外生矿床、变质矿床。其中内生矿床主要是受地球内部热能的影响而导致形成矿床的各种地质作用。外生成矿是在太阳能的作用下，在生物圈和水圈与气圈的互相作用中，造成形成矿床的地壳表层的各种地质作用。变质成矿作用是通过内生作用于外生作用而形成的岩石或矿床，由于地质环境的改变，在深埋或其它热动力事件的影响下，对它们的矿物成分“化学成分”物理性质及构造等发生改变，甚至导致原有的尤其是地盐类矿床的消失。有时，地质环境的改变也可以产生富集的有用矿物而形成的新矿床，或是在经过强烈改造后的原有矿床形成具有工艺性质的另一种新矿床。而这些都可称为变质矿质。此外，还有一种叠生成矿作用，它是一种复合的成矿作用，在自然界中尤为发生频繁。这种成矿作用是在先期形成的矿床或含矿建造的基础上，加之后期叠加的成矿作用。如此不仅改造了原有矿床或含矿建造，还加入了新的成矿物质。
4.3 矿床学所得的找矿结果
形成矿床的条件复杂多样。总的来说，它是地质历史的产物，是在一定地质历史作用下产生的区域成矿系统及其产物。在新的历史阶段下，矿床系列及异常系列经受了地质作用的变化与改造。这些改造作用主要有构造变形、变质，流体溶蚀和地表风化侵蚀、搬运和掩盖等。而在这些作用的影响下，找矿所得的结果可能有以下几种：完整保存；矿床规模缩小的部分保存；转变为其他类型；整体消失。因此，现有的许多矿床都是历经了太多地质事件而被保存下来的“磨难者”。根据这种判断，如果一个区域中“磨难者”越多，其找矿的潜力就越大。
5 结束语
通过以上探究，我们得知了矿床及其成矿系统的过程，并由此更深入地认识到，在研究区域成矿的进程中，不能只限于对成矿条件的有利地质因素的研究，而忽视对其形成成矿后的状态、规模等保存条件的分析。根据上述因由和实践经验，对区域成矿的研究应把握其形成条件，并关注其必不可少的保存条件。此外，在具体的对于区域矿产资源评价的工作中，还要注意对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的研究，其中包括被破坏的矿床类型和被保存下来的矿床类型，以及被保存下来的矿床类型保存在哪些地段等。这些都是十分必要的，它们也强调了矿床学理论在找矿中的作用。
【参考文献】
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