基于地质找矿的科学思维模式探究

2016-03-20钟建彪湖北省地质局二地质大队湖北恩施445000

低碳世界 2016年17期

关键词：成矿矿体勘查

钟建彪（湖北省地质局二地质大队，湖北恩施 445000）

基于地质找矿的科学思维模式探究

钟建彪（湖北省地质局二地质大队，湖北恩施 445000）

地质找矿勘查工作部署需要清晰的思路，正确的找矿思维模式。本文将重点探究与沉积岩相关的地质找矿的科学思维模式，首先对地质找矿的思维方法进行了分类，随后详细地阐述了各学科与三维思维模式间的联系，最后提出建立正确找矿思维模式的五个步骤。

地质找矿；思维模式；勘查

在地质找矿的观念和理论上，大体可以分为两个阶段：在建国初期，主要是机械地照搬前苏联地质思维方法以及找矿的相关理论，在一定程度上奠定了我国地质科学发展的基础。20世纪80年代以后，引入了西方国家的找矿理论和地质思维理念，以其为蓝本进行学习类比。但是随着已有探明资源的不断枯竭和地表资源的日渐贫乏，地质找矿的难度也愈发增加。必须在已有的基础之上创新地质找矿的思维模式，弥补地质找矿思维中的不足，以适应当前地质找矿的需要。这就需要我们建立科学的找矿思维模式，利用地质勘查、遥感勘查等技术手段更加准确地发现矿床。

1　地质找矿科学思维方法分类

随着地表矿的减少，地质找矿的普查逐渐转为对盲矿等较难识别矿的寻找，难度变得更大。这就对找矿前的普查工作提出了更高的要求，只有通过有效的技术手段识别成矿的相关信息，才能预测矿床的位置和分布情况，从而精确地找矿。

1.1地质学科学思维方法

地质找矿的首要任务是收集分析地质资料，然后研究地质资料中沉积岩等以及断裂构造的规律，在平面和剖面地质图中按照地质填图方法加以表示。地质学科学思维方法就是根据岩石和成矿间的专属性分析成矿地质成因的类型和分布规律，从而指导地质找矿中部署勘探工程的思路。按照地质成因类型，地质学科学思维方法可划分为以下四种找矿思维方法，分别是基于地层学的找矿思维方法、基于岩浆岩岩石学的找矿思维方法、基于构造地质学的找矿思维方法以及基于变质岩岩石学的找矿思维方法。本文重点讨论地层学的找矿思维方法，也就是于沉积岩进行地质找矿的科学思维模式。地层学的找矿思维方法以沉积岩石学理论为依据，在成矿事实基础之上，根据含矿地层的划分标志、含矿性以及组合特征等寻找沉积类型的矿床的一种找矿思维方法。

1.2地球物理勘查科学思维方法

地球物理勘查是根据以矿石、岩石及其围岩物理性质上的差异，通过专用的仪器设备观测研究天然或是人工形成的场变化的规律，达到查明地质构造、找寻矿产资源以及解决水文和工程地质和监测环境等问题的目的。对于金属矿产而言，运用电法、磁法等地球物理勘查方法对工作地区的物探测量，可以获得该地物理性质的异样数据，通过计算机处理并与已知地球物理模型进行数据拟合圈定背景和异常值，可以分析引起异常的原因。然后对可能由矿导致物性异常的区域进行大比例尺物探测量，缩小异常范围，了解其产状和深部变化的特征，指导勘查工程部署。

1.3地球化学勘查科学思维方法

矿床矿体周围的岩石、水系、气体等天然物质中很容易发现矿化的痕迹，这实际上是强弱不同以及赋存介质各异的地球化学异常的表现。这些地球化学异常甚至比矿体本身大得多，这就使得圈定找矿的几率大大提高。地球化学勘查找矿就是通过采集和地表岩石和矿物质的化学成分，研究地球化学指标空间分布状态的异常，研究矿体和异常之间可能的联系进而找矿。采集何种天然物质需要根据地形地貌以及矿种特征等来定，通过选取合适的勘查方法，根据数理统计进行分析处理，再区分出浓度较高的区域进一步确认找矿方法。

1.4遥感勘查科学思维方法

遥感勘查找矿的方法是基于电磁波的相关理论。在特定的物理和化学作用以及导矿构造控制下，会使成矿物质形成并储集在较为封闭的几何空间内。这些含矿物质、储矿构造和成矿元素的运移及沉积形成了成矿的重要条件，成矿过程中也就必然产生了地球分散晕以及物理异常场，它们的光谱敏感性较为强烈，在遥感图像中通常呈现色、线、环的组合形式。因此，遥感勘查的科学思维方法是发挥遥感图像真实宏观的特点，从大面积中找到矿化集中区域，缩小找矿的目标范围，将图像上呈现的色、线、环和矿田构造基本要素结合起来建立遥感矿田构造模式。

2　各学科三维思维模式

2.1地质勘查方法三维思维模式

沉积岩、变质岩、岩浆岩和构造是地质学的基本研究对象，而矿产大多储集在三大岩石和构造的有利部位。由此，地质科学的找矿思维模式也就可以划分为四种：①与沉积控矿相关的三维思维模式；②与岩体相关矿产的三维思维模式；③与断层相关矿产的三维思维模式；④与变质控矿相关的三维思维模式。

2.2地球物理勘查方法三维思维模式

地球物理勘查方法得到的重力、磁法、电法等地质物性资料，反映了地表及一定深度的地质体物性的叠加信息。而地球物理方法的三维思维模式就是针对物探测量数据，结合地质背景阐释物性指数反映的竖向深部电性、磁性、密度地质体及它们之间分层界面的物理信息。地球物理专业人员需要亟待解决的问题就是根据物性异常将地质体进行区分，从中挑选有意义的异常，根据此推断矿种和测深定位。

2.3地球化学勘查方法三维思维模式

大面积的化学勘查异常数据在平面地质图的投影上能够直观地表现出该区域内成矿元素的分布规律以及富集特征。这实际上反映出了地球化学方法二维体系。根据矿体引起的单一或几个化学元素的地球化学性质以及形成的物理条件，结合元素组合在矿体不同部位表现的差异推演出的三维几何模型，可以总结出矿产矿体的异常前缘元素和尾缘元素的变化规律，从而利用三维地球化学找矿思维来预测隐伏矿体并判断剥蚀深度，使地球化学勘查找矿方法具有三维地球化学规律。

2.4遥感勘查方法与三维思维模式

岩石和构造地貌、地质体的地球化学晕以及某些物理场等特性的光学敏感性较强，利用遥感，可以以多种波段接受和记录地面信息制成多波段图像。并且它们显示三维信息时分辨率非常高。通过计算机把遥感图像与物理勘查和化学勘查资料进行整合，可以强调重要的矿化标志。对深部隐伏矿化带和盲矿体来说，成矿时的热力场变化会导致岩石蚀变和化学成分的变化。这些变化的信息将被遥感传感器接收，经图像提取处理，制成二维和三维信息图，与物探和化探数据叠加处理后可预测盲矿体。

3　正确找矿思维模式的建构

目前，地表矿化的减少造成找矿难度的增大。但是矿产资源的需求量却在不断增加，这就需要我们不断改进地质找矿的科学思维模式作为理论指导，以物理勘查、化学勘查、遥感勘查等勘查方法加强控矿因素的研究，识别新型矿种和隐伏矿满足当前需要。只有充分了解区域地质情况，有效发挥各种勘查方法的所长，才是正确的地质找矿的途径。

根据已有的找矿思维模式和经验，本文总结出正确找矿的思维模式，并将其归纳为五个步骤：①对地质资料进行初步的收集整理；②以地质学专业知识及经验为基础，运用数理统计对资料进行进一步的整理和信息集成；③将地质勘查、物理勘查、化学勘查和遥感勘查方法搜集的资料综合分析，通过三维形态反映地址信息，判断沉积矿化的位置和特征；④部署勘查工程，实施地质找矿工程；⑤对实施结果和预测进行比较总结，找出误差来源进行校正。实际工作中，需要根据实际情形展开工作而不是照搬以上步骤。地质背景简单，技术方法就相对减少，背景复杂，则不可控因素增多，就需要更加详尽地收集资料展开调查，科学的进行地质找矿工作。