層控礦床的研究現(xiàn)狀及展望

普家聰

[摘要]層控礦床這一術(shù)語(yǔ)是在上個(gè)世紀(jì)70年代國(guó)際地質(zhì)大會(huì)上提出的，經(jīng)過(guò)40年的不斷探索和研究，目前的研究工作已經(jīng)成為了一種趨勢(shì)在全世界范圍內(nèi)開(kāi)展起來(lái)，而我國(guó)對(duì)于層控礦床的研究早在上個(gè)世紀(jì)80年代已經(jīng)涉及，本文就對(duì)我國(guó)目前在層控礦床的研究現(xiàn)狀和展望進(jìn)行闡述。

[關(guān)鍵詞]層控礦床 研究趨勢(shì) 現(xiàn)狀和展望

[中圖分類號(hào)] P61 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2015）-3-18-2

層控礦床的研究主要開(kāi)始于上個(gè)世紀(jì)，由于人們對(duì)于能源需求量不斷增大，為了挖掘更多的資源，人們提出這個(gè)概念并開(kāi)始著手研究，雖然截止目前人們對(duì)于層控礦床的認(rèn)識(shí)還沒(méi)有完全統(tǒng)一，但是在研究領(lǐng)域的步伐仍然沒(méi)有停止。

1層控礦床的概念

1.1概念

層控礦床即產(chǎn)于一定的地層之中，并且會(huì)受到地層限制的礦床。專家學(xué)者在研究的過(guò)程中由于對(duì)其分類和認(rèn)識(shí)上面存在分歧，所以對(duì)于其概念一般包括兩方面：一是不考慮礦藏的成因，只是表明它與巖層之間的關(guān)系，另一種說(shuō)法認(rèn)為層控礦床是在一定的區(qū)域范圍之內(nèi)的，它與火山沉積巖等進(jìn)行組合，然后在組合的過(guò)程中受到巖相、巖性和層位的控制，所以層控礦床和層狀礦床有明顯的概念區(qū)別。

1.2分類

按成因，層控礦床主要可分為以下5類。

（1）沉積-成巖型。該類礦床主要形成于沉積-成巖的過(guò)程中，主要受到微地貌和水的影響，同時(shí)還與原來(lái)的沉積環(huán)境聯(lián)系緊密。層控礦床的的礦化作用主要發(fā)生在后生期或者更晚的時(shí)期，一般是圍巖發(fā)生巖溶、構(gòu)造斷裂，或者礦源層、較老巖系、礦床的成礦物質(zhì)有地下水的作用，進(jìn)行集中搬運(yùn)再另一個(gè)層空間形成礦床。

（2）噴流-沉積型。層控礦床成礦作用和噴流-熱泉的活動(dòng)密切相關(guān)。比如斷裂坳陷地帶、或者地槽之間各種塊狀的硫化物礦石，或者礦床。由于火山噴發(fā)所沉積的鋅、鐵、銅、錳、鉗、銀、汞、銻、金或者其他金屬，這類礦床的礦體主要是通過(guò)沉積作用而形成的，但是部分礦體比如角礫巖或者網(wǎng)脈型礦化過(guò)程是由于填充或者熱液交代的作用下形成的。大部分金屬礦層的形成過(guò)程主要是從下滲的海水作用下，將圍巖中有用的組分進(jìn)行淋濾進(jìn)而獲得的；而非金屬礦物質(zhì)的形成是從海水成分或者沉積巖中吸取硫酸鹽，比如硫。

（3）火山沉積-熱液疊加改造型。該種類型的層控礦床的形成主要得益于火山沉積和熱液活動(dòng)的疊加，因此其特點(diǎn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面，如果按照疊加改造程度的區(qū)別，該種類型的礦床可以分為三種：①弱熱液疊加改造型，其沉積型結(jié)構(gòu)比較明顯，如我國(guó)湖北的黃梅菱鐵礦床；②中的女程度疊加改造型，該類礦床其結(jié)構(gòu)部分知識(shí)保留了沉積型的大概結(jié)構(gòu)，而成礦物質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了成礦活化轉(zhuǎn)移，例如我國(guó)南京棲霞山鉛鋅礦床的形成。③強(qiáng)烈疊加改造型，這種結(jié)構(gòu)的礦床基本沒(méi)有保留沉積結(jié)構(gòu)，成礦物質(zhì)在發(fā)生活化轉(zhuǎn)移的同時(shí)還將巖漿-熱液中的成礦組分帶入礦床內(nèi)部，比如我國(guó)安徽銅官山礦體。

（4）變質(zhì)型層控礦床。該類礦床主要是由于沉積或者火山沉積的礦床發(fā)生變質(zhì)，例如在我國(guó)海南正在開(kāi)采的石碌鐵礦床等。

1.3層控礦床和層狀礦床的區(qū)別和聯(lián)系

層狀礦床會(huì)受到巖性的制約，礦體和地層是整合產(chǎn)出的礦床類型，層狀礦床的產(chǎn)狀只能是層狀產(chǎn)出，但是層控礦床的產(chǎn)狀比較多樣化。層狀礦床是和圍巖整合產(chǎn)出的，而層控礦床即使受到巖相、地層、巖性的限制但是也有可能穿過(guò)圍巖的層系和層理。詳見(jiàn)圖1

2層控礦床的研究意義

層控礦床的特點(diǎn)就是規(guī)模比較大，同時(shí)分布范圍較廣，而且其品質(zhì)和位置相對(duì)固定，據(jù)探測(cè)顯示，所有的層控礦床中所含有的銅礦幾乎占整個(gè)銅礦的二分之一，還有鐵礦、鋅礦等其層控礦床中的含量使其總含量的50%以上，同時(shí)類似于汞、金、銻含量均要比層狀礦床的含量高出很多。因此如果能夠?qū)⑺械V藏的均進(jìn)行勘測(cè)，那么對(duì)于我國(guó)的科研事業(yè)將會(huì)使巨大的幫助。

另外，由于層控礦床的形成顛覆了人們之前對(duì)于成礦理論的認(rèn)識(shí)，它的成礦原理是將看似相互獨(dú)立成礦作用相互聯(lián)系起來(lái)，并能夠結(jié)合兩種甚至兩種以上的形成左右，比如沉積作用、板塊運(yùn)動(dòng)、火山巖漿作用等，這種形成方式為科研人員在今后的礦藏探測(cè)中提供了新的思路，也為人們打開(kāi)大自然的大門提供了鑰匙。

3層控礦床的研究現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)幾十年的努力我國(guó)在層控礦床的研究領(lǐng)域取得了巨大的成效。早在上個(gè)世紀(jì)我國(guó)的著名學(xué)者孟憲民先生就提出了錫礦和鎢礦在層控礦床中的成因理論，這一理論的提出對(duì)于我國(guó)在鎢礦和錫礦的開(kāi)采具有重大的意義，隨之，朱上慶、葛朝華、馮鐘燕、郭明華、張秋生等人的相關(guān)理論研究，從金屬礦床的形成、構(gòu)造著手重點(diǎn)分析了巖相、地層、等因素的分析，并制定了層控礦床的鑒定標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在在我國(guó)層控礦床的研究早已成為了主流趨勢(shì)，并隨著研究的深入，幫助我國(guó)在礦藏的勘測(cè)中起到了巨大的作用。

3.1研究?jī)?nèi)容不斷深化

學(xué)者專家將研究重點(diǎn)由層控礦床的概念和礦床描述轉(zhuǎn)移到成礦作用方面，并對(duì)礦層的改造、變質(zhì)、熱液交代、氧化等作用進(jìn)行探討。同時(shí)對(duì)于成礦的機(jī)制進(jìn)行研究討論，比如我國(guó)銅陵地區(qū)的銅礦、白銀廠的銅礦床等。我國(guó)科研人員在使用標(biāo)型礦物研究成礦機(jī)理方面成效顯著，例如利用S、X面的存在來(lái)判斷溶液的飽和度等。

3.2采用新的研究方法

（1）穩(wěn)定同位素法：通過(guò)同位素的使用是研究人員成分認(rèn)識(shí)到在礦層的形成過(guò)程中誰(shuí)來(lái)源的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)不同水源比如降水、混合巖化水、巖漿水+海水混合物等的研究，使人們了解到礦床的熱水來(lái)源。（2）礦物氣液包裹體研究。通過(guò)礦物氣液包裹體的研究從礦物的地質(zhì)成分、含鹽量、壓力、酸堿性、密度等影響成礦因素的條件進(jìn)行分析，研究成礦機(jī)理。（3）稀土的配分的應(yīng)用。學(xué)者楊敏之和通過(guò)這種方式推斷出河北、遼寧等地區(qū)多個(gè)鉛礦、鋅礦等的礦石類型。（4）熱力學(xué)的應(yīng)用。國(guó)家科研人員對(duì)于沉積-改造型礦床的各種礦元素共生組合的平衡關(guān)系有了更深的認(rèn)識(shí)和了解，根據(jù)熱力學(xué)的應(yīng)用將不同礦床、礦物、礦石的溶解度沉淀?xiàng)l件、元素的遷徙方式等均計(jì)算出來(lái)。

3.3加強(qiáng)了礦源層的研究

近幾年國(guó)家對(duì)于非火山和火山兩種形式深入研究了礦床形成中熱水沉積的作用，研究發(fā)現(xiàn)礦床的形成早在熱水沉積階段就已形成，其包括的礦種種類繁多有：金、銀、鐵、銅等，甚至還會(huì)伴隨一些特殊的巖石組合。學(xué)者認(rèn)為，礦床的性質(zhì)也會(huì)受到地層分異的影響，而分異主要表現(xiàn)在地層的組成、厚度和結(jié)構(gòu)方面，大而明顯的分異從而更有利于礦石的聚集，相反分異如果過(guò)于頻繁交替，那么礦床也會(huì)變得分散。

3.4有機(jī)質(zhì)成礦取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展

目前對(duì)于有機(jī)質(zhì)成礦作用的研究在不斷的深入過(guò)程中，我國(guó)學(xué)者對(duì)于瀝青和干酪根所含的元素進(jìn)行分析研究，通過(guò)色譜、萃取、色質(zhì)等一系列的研究發(fā)現(xiàn)很多有機(jī)物質(zhì)對(duì)于盡數(shù)元素的萃取和吸附作用，通過(guò)對(duì)大量硫化物和硫酸鹽對(duì)于鉛礦和鋅礦等的研究，更好的證明了層控礦床的形成過(guò)程中有機(jī)物質(zhì)起著非常大的作用。

4結(jié)束語(yǔ)

截止目前，對(duì)于層控礦床的研究資料已非常豐富，同時(shí)能夠準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)礦床成因、構(gòu)造和成礦的規(guī)律，通過(guò)對(duì)礦床數(shù)據(jù)模型、同位素、地球化學(xué)等的研究 ，為礦藏的開(kāi)采提供了非常重要的理論依據(jù)，為國(guó)家的工業(yè)事業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供資源支持。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的現(xiàn)階段，對(duì)于各種金屬的需求量日益增多，所以作為地質(zhì)事業(yè)的工作者一定要努力探索研究層控礦床的這片資源圣地。

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