从成矿系统到勘查系统

如题所述

第1个回答  2020-01-18

成矿系统研究的目的是为了认识成矿规律,更好地指导找矿工作。如何将对成矿系统的认识转变为富有成效的勘查工作,这中间有很多问题要探讨。

1.矿产勘查系统

矿产勘查系统(简称为勘查系统)是指以地质成矿理论为指导,以已有的地质、矿产、物探、化探、遥感资料和信息为基础,应用GIS等技术进行矿产资源的预测、评价、优选靶区,进而实施钻探、坑探等工程,以发现矿床并查明其数量、质量及开发利用条件,以满足国家建设和市场需求的全部地质勘查工作。

勘查系统工作涉及科技、经济、市场、管理、法律、环保等诸多方面,此处只讨论有关的地矿科技内容。勘查系统工作流程包括:①成矿环境、成矿条件和成矿信息分析;②建立矿床模型;③地质矿化异常综合分析;④矿产资源预测;⑤建立找矿模型;⑥优选找矿靶区;⑦实施勘查工程;⑧发现矿床并进行资源-环境评价。

对不同的成矿系统和矿床类型采用不同的勘查技术系统,在不同地质环境及地貌景观也有不同的勘查技术方法。但总体上是由全局分析到局部优选;由已知到未知;由浅部到深部的循序渐进过程。这包括:①成矿系统的整体分析:由已知到未知;②成矿系统的空间分析:向深部及周边找寻;③成矿系统的时间分析:查找成矿过程中缺失的环节;④成矿系统的历史分析:全面研究成矿以后的变化和保存条件。

2.成矿系统过程—矿床基本特征—找矿评价标志的内在联系

由成矿系统的发生到终结,由所形成的矿床特征到建立矿床模型,由矿床特征所提示的找矿评价标志的确定,这是一个由基础研究、应用研究到应用开发研究的过程,是一个由理论探索到找矿应用的过程。之所以要研究成矿系统,就是为了认识成矿规律,指导实际找矿工作。关于成矿系统过程、矿床特征和找矿评价标志三者的关系可概略表示如图11-1,这一工作思路也可简化如图11-2。

3.找矿信息分析与成矿环境-控矿因素研究的结合

国内外大量找矿成功经验说明,勘查工作战略尤其是勘查选区的核心工作是对找矿信息的分析、理解和把握。不同的理解和把握就会得出不同的结论,就有不同的找矿思路。关键是将各种信息分析与地质成矿环境、控矿因素有机结合,赋予各种信息以客观的地质内涵,这是勘查选区成功的必要条件。因此,是否熟悉一个地区地质背景及成矿条件,将是预测工作成败的一个关键。

此外,还要处理好成矿系统理论的共性与工作地区地质特殊性的关系。成矿系统论只是对已有矿床研究经验的理性概括和提炼,它还处在深入探索和不断充实完善的阶段。而各个具体找矿地区的地质矿化现象则是丰富多彩的,不少地质矿化现象还是人们未知的,很可能在现有的成矿理论中并未涉及到,是新现象和新发现。也即更多的地质作用规律还有待于我们去研究和发现。因此,在实际工作中,一定要坚持从本地地质矿化的历史和现实出发,因地制宜、批判性地运用已有成矿理论(包括成矿系统论)的合理内容,而不受其局限性观念所束缚。

图11-1 成矿系统过程—矿床特征—找矿评价标志三者关系图

图11-2 成矿系统过程-矿床特征-找矿评价标志的工作思路

由此也可以引申出,成矿系统是一个开放系统,一个系统中有哪些矿床类型(系统的成员),只是反映人们今天的认识水平,实际上它可能还包括人们未知的矿床类型和矿种,它们将随着科技水平提高与更多的勘查采矿实践而被发现和利用。

4.复杂的成矿系统与关键的找矿信息

在进行成矿系统分析和建立矿床模型时,要抓住关键特征作为主要找矿标志(图11-3)。

下面以郑有业对西藏冈底斯铜矿的研究为例加以说明。他提出:在复杂的成矿系统中,有各种异常信息,在异常筛选时,要强调从直接找矿信息入手,以少数相互联系、目标一致的关键信息为核心,捕捉并强化与成矿关系密切的微弱信息,以达到快速缩小找矿靶区发现矿床的目的。特别是在我国西部地质工作程度很低的地区,在获取找矿信息极其困难情况下进行成矿预测时,不一定需要很多的信息和变量。

为什么只选取少数异常信息?郑有业提出有三点理由:①不充足判据的充足化原则。仔细研究会发现,对一个事物绝不会是把它所有的特征都观察准确才能认识。主要是找出那些最关键、最重要的信息,也就是窥一斑可知全貌。②复杂与精确的反比性原则(控制论的一个原理)。成矿系统是一个复杂系统,当一个系统复杂性增大时,可能会使它精确化的能力减小。也即,开展成矿预测选择的变量(信息)越多时,那么精确地把握矿床产出规律的能力将越弱,反而预测结果具有更大的不确定性。因此,只有忽略那些本质上并不重要的甚至是有假象的变量(信息),突出抓少数最能揭示成矿特征的找矿信息组合,才有可能达到事半功倍的找矿效果。③找矿信息之间的相互作用、相互依存关系。只有相互关联的找矿信息之间才可能目标一致;只有相互关联的找矿信息之间的相互作用才会衍生出新的信息(1+1>2),才可能揭示成矿的本质特征,才有可能用最少的找矿信息达到最佳的找矿效果。比如在一个地区我们发现有:存在小斑岩体或大片火山岩并有热液蚀变;以Cu,Mo为主并伴有Au,Ag,Pb,Zn等元素组合的化探异常。从这两个信息的关联,我们就会想到这个地区可能有斑岩铜矿化存在。所以这两条信息就足以让我们去野外现场进行查证。

图11-3 成矿系统到勘查系统的程序

以西藏冈底斯带的朱诺斑岩铜矿床的发现为例:郑有业等在检查日喀则幅1∶50万地球化学图及原始数据时,在朱诺附近未发现有编号的铜异常(即铜异常不明显),但存在一个高值的单金点(Au达160×10-9),为日喀则幅区内最强的单金异常。根据对整个冈底斯带的成矿地质条件分析,认为朱诺附近可能存在斑岩铜矿床。又经1∶5万水系沉积物测量结果发现:异常元素组合为Cu,Mo,W,Au,Pb,Zn,Ag,异常面积约80 km2,异常峰值为:Cu 114500×10-6,Mo 101×10-6,为典型的斑岩型铜矿矿致异常。经钻探查明Cu资源量107万t,矿床平均品位为Cu 0.83%,其远景资源量在200万t以上,是已知冈底斯成矿带中品位最高的斑岩铜矿。

这一大型铜矿之所以无显著铜异常,是因为矿床位于大面积中-酸性火山岩分布区,岩石中含有较多的黄铁矿等硫化物,它们风化后形成很强的酸性环境,造成铜在水系中容易被溶解带走,使矿区及附近的铜含量变低,而1∶50 万化探扫面的采样密度为1 样/16 km2,因而在矿区内没有样品分布也就不足为奇。这一找矿成功的实例,说明异常评价时要抓住关键的相互联系的少数异常;同时,也提示我们要注意原生异常的后来变化。

以上,简要讨论了从成矿系统研究到勘查工作实践中有关地质成矿研究的四个问题,也可以说是运用成矿系统理论开展找矿评价工作的四点思路或四个观点,可供找矿专家们参考。

总的认识是:成矿系统与勘查系统的关系是:成矿系统研究作为勘查系统的理论基础和工作思路,有助于减少风险,提高找矿效果。勘查工作是一个调查研究过程,它以发现矿床为目的;同时,它揭露出的各种地质矿化现象,又能对已有成矿系统和矿床理论认识加以检验、补充和修正,这是一个由实践-理论-再实践-再理论的辩证的认识过程。

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