浅谈区域成矿学在地质找矿中的作用

2020-01-16魏凡超

化工矿产地质 2020年2期

魏凡超

中化地质矿山总局河南地质局，河南郑州 450011

近年来，随着区域成矿学在地质找矿工作中的广泛应用，改变了过去传统的找矿方式，实现了主动的、小范围的、综合性的矿产资源找寻工作，不但提高了找矿效率，而且还增加了矿产资源的开发利用率，对于我国经济的发展产生了极大地促进作用。

1 区域成矿学概述

区域成矿学初步成形于二十世纪早期，这一时期的地质专家发现矿床的分布与地壳活动存在密切联系，较为系统化的认识了地槽区存在四类成矿带。此后，随着科技进步为地质研究工作提供的技术支持，该理论得到了验证。随着大地构造理论的发展，地台区成矿、活化作用区成矿、金属省成矿、板块成矿等区域成矿规律被提出。

区域成矿学是通过对一个区域的地质构造、岩体分布、古地理、岩浆活动、变质作用以及地球各个时代的物理性质和化学性质等等各方面内容的综合性研究分析，得到这一区域的矿床形成原因与矿物分布规律。区域成矿学作为地质矿产学的一个重要内容，对于成型矿产资源的寻找工作具有十分关键的参考意义。近些年来，在地质矿产找矿工作中的实践应用也证明了它的作用，因而受到越来越多地质研究学者的重视[1]。在2013 年的区域地质调查工作统计中，新发现590余处矿（化）点，查明了区域地质特征和找矿背景，在重大基础地质问题研究上也取得了新认识，为后续找矿指明了方向，也在不少地区取得了令人欣喜的找矿发现[2]。

2 区域成矿学的研究目标及内容

2.1 研究目标

区域成矿学在地质找矿工作中的研究目标主要有以下几个方面：第一，总结地质特征、研究岩体共生关系、寻找矿物分布规律、分析矿床成因等与地质矿产分布有关的内容；第二，研究地质构造的演变历史、水文的变迁历史等与古地理有关的知识；第三，研究岩体在各种外界因素作用以及不同受力情况下的分布或者性质变化，进一步探究矿物质形成与变化的各种可能因素；第四，实地勘探，验证已经知道的矿床分布以及规模，并继续深入研究地质特征、矿物质组合规律等；第五，完善、总结这一区域的矿产资源分布，为区域找矿提供经验参考。

2.2 研究内容

2.2.1 综合研究区域地质情况

区域成矿学是根据一个区域范围内的地质情况，研究其活动变化的规律，然后对于这一区域可能存在的矿物质种类、规模以及位置等进行预测评估，可以说它需要对整个区域进行有针对性地分析总结，才能判断矿产资源是否存在，以及如果存在的情况下是否具有开发利用的价值。

2.2.2 分析矿床及近矿岩层的地质情况

地质构造一般都是具有一定规模，而且会对周围的地层产生影响，所以研究矿床及其近矿岩层的地质结构，根据他们表现出来的性质和特征，判断矿产资源存在与否。

2.2.3 需要将不同的区域地质进行关联探究

不同区域内的地质构造与岩体结构有很大差异，导致地质情况以及矿产成因都会存在很大的差异性，需要进行关联探究，将各个矿产之间的地质变化规律联系起来，并且根据区域成矿学的理论基础，了解一个区域矿产资源形成的原因，全面地、系统地判断矿产资源可能会存在的范围和方向，这对于找矿工作有十分重要的作用，而且对于一个区域地质情况评估也有一定价值[3]。

2.2.4 研究异常矿物质与正常矿物之间的联系

在矿物的形成过程中，会受到地球时代理化性质、地球内部活动变化、板块运动、地壳压力等各方面因素综合作用而出现矿物质异常的现象，它在时间和空间的共同作用下，将矿物质系统划分为正常矿物质与异常矿物质，而异常矿物质又会在更深一步的变化发展中，形成更为复杂的异常矿化网络。研究异常矿物质与正常矿物之间的联系关键就是研究各方面因素对矿物质的影响，从矿物质的变化规律处入手，研究地质矿产的找矿工作。

首先，由于在我国现行法律中对农民土地财产权的保障不全面，不能够真正保障农民的基本权利，相关法律法规也不能完全反映农民的心声。

3 区域成矿学在地质找矿中的应用

区域成矿学在全世界已经经过了一个多世纪的发展和实践，它在地质找矿工作中的应用范围十分广泛。我国的地质专家也通过成矿原因、资源分布、矿产调查等方面的研究，将区域成矿学的理论知识更加完善，并积累了一些适合我国地质找矿工作的实践经验，为地质领域的工作人员提供参考意义，促进我国地质找矿工作效率地提升。具体表现在以下几个方面。

3.1 明确找矿方向

区域成矿学经过了长期地发展，融合很多地质学与矿产学的知识。例如，地壳基本单元的地槽褶皱带成矿、地台区成矿、活化区的成矿、金属省成矿以及板块成矿，已经形成了一套独特的理论体系，并应用于地质找矿工作中。在区域成矿学中的很多理论和技术都是前人经过反复实践后得到的经验，所以把这些经验应用地质矿产找矿工作之中，在很多地方参考前人的经验总结，仅对一些特殊的情况进行研究分析，有效地节省了时间。而且区域成矿学理论是将成矿时代、成矿区域两方面作为一个整体的研究方向，这样在地质找矿工作中就可以进行综合性地研究，提高了找矿工作的效率，也使找矿工作转变为主动行为，在矿产资源的勘探和开发中占据了有利的地位[4]。

例如，在广西省贵港区域内的地层主要为寒武系砂页岩，多金属矿化的形成条件充足，这一区域的地层褶皱与断裂十分规律，岩浆活动强烈、热液活动性好，利用区域成矿学的相关知识进行研究，发现存在较多的锌铜矿，具有很大的开发利用价值。

3.2 预测成矿远景区

中国国土辽阔、地质构造十分复杂多样，这对于矿产资源的寻找工作有很大难度，在地质找矿工作中应用区域成矿学可以减小目标范围，在小范围内进行资源寻找，工作的效率将大大提高，还能将地质矿产学的研究作用发挥到最大，进而推动地质矿产行业的整体发展。

一般情况下，每一种矿物质元素或者岩土都会表现出独特的成矿规律，地质找矿工作的人员只要按照这一规律进行勘探和研究，会获得较高的准确性。过去的找矿工作通常都是应用这一规律，对单一矿产品类或者单个矿床区域进行勘探和研究，如金矿石、铁矿石等，这种找矿方法较为陈旧，而且使得对矿产资源的认识不全面，导致开发利用不充分，造成了矿产资源浪费。而区域成矿法是使用组合型的地质矿产找矿工作，将各种矿物质之间的特性以及多种矿物质共同成矿的规律加以总结，有效发展了找矿工作，提高了工作效率，以实际应用来说，通过对一个地区中所有矿产品类或者矿床区域进行综合性地深入研究，寻找可以开采和利用的矿产资源。区域成矿学的实践应用是将整个地质区域当做一个系统性目标进行研究，不仅完成了找矿工作，还能够对一个地质的区域进行整体评估，为矿产资源地开采和利用提供了更加全面、丰富地资料参考[5]。韩鹏等通过对中国硫铁矿不同矿集区成矿地质背景、成矿条件和成矿模式的研究，总结其成矿规律，对中国硫铁矿的资源潜力进行了分析[6]，王吉平等通过对中国萤石矿矿床不同类型的划分对中国萤石矿集区和资源潜力进行了分析[7]，这都是区域地质成矿学在成矿预测方面的研究应用实例。

而且依据区域成矿学的理论知识，可以及时发现一些地质构造的特殊情况和隐性问题，在很多情况下这些特殊情况和隐性问题会意味着矿产资源的发现，相关人员就可以有针对性地进行研究分析，获得一个区域范围的地质情况规律，进而得到矿产资源形成的规律，使得找矿工作的目标范围进一步减小，提高找矿工作的效率。这些特殊情况主要由以下几个方面引起，地球理化性质、矿体因素、矿物元素发生蚀变反应、含矿地层、矿物岩体以及地质构造等，特殊情况就像树木枝干上的一个新芽，它在发生的早期不会给地质矿产带来太大的影响，但是在时间和空间的持续作用下，会形成一个复杂的矿化网络，产生异常的矿物质区域，就像树木出现的一个分叉。一般情况下，异常矿物质会远远多于正常矿物质，对异常矿物质进行研究有利于找到正常矿物质，并进行矿产资源的开采和利用。

3.3 研究成矿规律

每一种矿床都是在不同种类的矿物元素经过不同的复杂的地质条件下形成的，利用区域成矿学理论，可以通过对矿床特点以及矿石性质的共同点集中总结，迅速地进行矿产资源的类型判断，在地质矿产找矿工作中具有十分重要的作用。

一个矿产区域的形成及异常矿物质的形成都会经过上亿年发展和变化，而且会随着地质的变化而被进一步地改变。通常情况下，矿物质改变的表现形式为地质构造变形、流体溶解、地质变质、风化侵蚀、搬运及掩埋等。所以矿床也会在地质作用下发生改变，一般表现为变形、变质、断裂、品质变化以及规模变化等。所以矿床也会有较多的面貌差异，有保存完好的、部分保存的、性质发生变化、全部变为其他物质以及完全消失等。目前能够找到的矿床都是经过发展变化后仍然可以勘测到的，如果在一个区域内发现的矿床数量越多，那么找到能被开采利用的矿场资源的可能性就越大。所以需要利用区域成矿学知识对矿床的形成原因进行研究，才能评估这一矿床区域矿产资源的开发利用价值。

从实践上来说，在湖北的东南部地区与九江-瑞昌-铜陵地区，可以发现晚侏罗世到早白垩世形成的斑岩型、浅成热液型、层控型的矿床，以及形成于泥盆纪与石炭纪的围岩，在岩体与围岩接触的部位或岩体中或外部围岩部分能够发现很多矿体，主要包括含铜的黄铁矿以及含铜的磁铁矿等，其中含铜的黄铁矿在石炭系下部到泥盆系五通石英砂岩上部的分布规模极大，经过研究后认为这一地区早期的独立海底喷流使得黄铁矿沉积在泥盆系五通石英砂岩上部，然后随着喷流热液的作用发生了规模和品质的变化[8]。此外，王吉平等在萤石矿床类型划分的基础上，根据萤石矿床的大地构造背景、分布特征、成矿条件和控矿因素，对中国萤石矿床的成矿规律进行了研究[9]，这都是区域成矿学在成矿规律总结方面的应用实例。