要重視階梯式成礦模式的研究與應(yīng)用

朱訓(xùn)

自1991年階梯式發(fā)展這個(gè)理論觀點(diǎn)提出以來(lái)，后經(jīng)20多年來(lái)的觀察、分析與研究，發(fā)現(xiàn)這種階梯式發(fā)展方式是在自然界、人類社會(huì)和日常生活中廣泛存在的一種客觀現(xiàn)象。

據(jù)近幾年的觀察與回顧，階梯式發(fā)展在成礦作用過(guò)程中也是常見的一種地質(zhì)現(xiàn)象。

一、階梯式成礦是一種成礦模式

近幾年，通過(guò)對(duì)一些成礦地質(zhì)現(xiàn)象的觀察和對(duì)一些老資料的回顧，了解到在若干個(gè)礦區(qū)都在有階梯式成礦的客觀現(xiàn)象。舉例如下。

（一）江西樂(lè)平花亭大型錳礦的階梯式成礦

江西花亭大型錳礦是上饒地質(zhì)大隊(duì)104分隊(duì)運(yùn)用“就礦找礦”理念于20世紀(jì)50年代后期在老礦山樂(lè)華錳礦附近找到的。后經(jīng)過(guò)上饒地質(zhì)大隊(duì)和江西冶金勘探公司勘探證實(shí)該礦為一個(gè)石炭紀(jì)沉積變質(zhì)型的擁有1558萬(wàn)噸資源量的大型錳礦。礦石類型以氧化錳為主（90%以上），礦石平均品位含錳23.97%，錳礦層下部還有40多萬(wàn)噸的鉛鋅礦。最近在查閱資料時(shí)發(fā)現(xiàn)，花亭大型錳礦的成礦模式是一個(gè)具有2—3個(gè)臺(tái)階的典型的階梯式成礦。

（二）贛南鎢礦“五層樓”成礦模型

贛南地區(qū)盛產(chǎn)石英脈型黑鎢礦，是我國(guó)乃至世界石英脈型黑鎢礦最為集中的地區(qū)。石英脈型黑鎢礦有的產(chǎn)生在花崗巖體內(nèi)外接觸帶中，有的產(chǎn)生在花崗巖體內(nèi)部，有的產(chǎn)生巖體外部變質(zhì)巖中。經(jīng)鎢礦地質(zhì)工作者綜合分析研究之后，提出一個(gè)鎢礦床的“五層樓”成礦模型。即花崗巖體內(nèi)外接觸帶中的鎢礦可按礦帶結(jié)構(gòu)和礦石含礦品位的垂直變化猶如五個(gè)臺(tái)階依次分布著5個(gè)礦帶，鎢礦地質(zhì)工作者將之命名為“五層樓”成礦模型。

（三）湖北大冶銅綠山銅鐵礦階梯式成礦

湖北大冶銅綠山銅鐵礦是一個(gè)春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代就開始開采的古礦區(qū)。新中國(guó)成立后，經(jīng)湖北地質(zhì)工作者的辛勤勞動(dòng)使古礦煥發(fā)了青春，為新中國(guó)的建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。

2006年起，鄂東南地質(zhì)大隊(duì)的同志們?cè)趯?shí)施找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)在老礦山深部及外圍就礦找礦又取得了成功。在深部發(fā)現(xiàn)與探明了一批新的礦體，增加了一批可觀的銅鐵礦資源。僅在銅綠山礦區(qū)XI號(hào)礦體深部發(fā)現(xiàn)的和ⅩⅢ號(hào)礦體銅鐵儲(chǔ)量就達(dá)中型礦的規(guī)模。礦在儲(chǔ)礦構(gòu)造延展過(guò)程中的轉(zhuǎn)折部位富集形成了兩個(gè)臺(tái)階式的厚大礦體，從而構(gòu)成了典型的階梯式成礦模式。

（四）江西永平銅礦的階梯式成礦

江西永平銅礦是在1965—1966年間于江西贛東北銅礦地質(zhì)工作會(huì)戰(zhàn)時(shí)被證實(shí)為擁有100多萬(wàn)噸銅資源的大型銅礦，是江西銅業(yè)公司的主要原料基地之一。永平銅礦的礦體系受具有不同物理化學(xué)特性的巖層的層間剝離構(gòu)造控制，礦體呈似層狀產(chǎn)出，含銅品位1%左右。經(jīng)多年開發(fā)，原已探明的資源日漸減少。經(jīng)過(guò)近幾年的就礦找礦，不僅發(fā)現(xiàn)似層狀礦體在深部經(jīng)展伸很遠(yuǎn)，而且在控礦構(gòu)造的轉(zhuǎn)折處的臺(tái)階上形成了幾個(gè)厚大的臺(tái)階式的銅礦體。

（五）山東膠東地區(qū)金礦階梯式成礦

近幾年，山東地質(zhì)工作者在膠東地區(qū)找金礦過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)這個(gè)地區(qū)也存在階梯式成礦現(xiàn)象。由于這個(gè)地區(qū)控礦構(gòu)造規(guī)模很大，在空間上延展很長(zhǎng)、很深，以致形成多個(gè)臺(tái)階。這些不同的臺(tái)階上的金礦礦體不是產(chǎn)于一個(gè)礦區(qū)之中，而是分屬于不同地區(qū)的礦床。這里發(fā)現(xiàn)的臺(tái)階式的成礦模式還有一個(gè)重要特點(diǎn)，就是礦體規(guī)模巨大，擁有金礦的儲(chǔ)量有的達(dá)100噸以上。

二、對(duì)階梯式成礦的理論思考

客觀事實(shí)說(shuō)明，階梯式成礦不是罕見的成礦地質(zhì)現(xiàn)象，而是成礦模式中的一種。那么，為什么會(huì)有階梯式成礦模式的形成？礦體為什么會(huì)呈階梯狀分布？礦質(zhì)為什么會(huì)在臺(tái)階上富集？這些都需要我們很好研究的問(wèn)題。

經(jīng)初步思考，可否這樣分析，即具有工業(yè)開發(fā)價(jià)值的礦體之所以是呈臺(tái)階式分布，至少要有這樣兩個(gè)前提條件，一是要有充足的礦質(zhì)來(lái)源，二是要有作為階梯狀儲(chǔ)礦構(gòu)造的形成與存在。

由于地質(zhì)作用的復(fù)雜性，可能形成各種不同形態(tài)的成礦構(gòu)造。當(dāng)成礦構(gòu)造，特別是儲(chǔ)礦構(gòu)造在沿傾斜方向和走向方向上出現(xiàn)陡緩坡相間的情況，即在較為平緩的地段就出現(xiàn)臺(tái)階狀的構(gòu)造，若有幾個(gè)較為平緩的地段，就可能出現(xiàn)幾個(gè)臺(tái)階。這樣就構(gòu)成了階梯式控制儲(chǔ)礦構(gòu)造。

當(dāng)含礦流體在控礦構(gòu)造中運(yùn)移時(shí)，由于儲(chǔ)礦構(gòu)造空間有陡緩坡之分，含礦流體的移動(dòng)速度情況就可能不盡一致。陡的可能流得快一點(diǎn)，在臺(tái)階狀緩的地方流得就慢一點(diǎn)，從而礦質(zhì)也就可能有較長(zhǎng)的時(shí)間在一個(gè)或幾個(gè)臺(tái)階上聚集的多一些。若在控礦儲(chǔ)礦構(gòu)造中有幾處較為平緩的臺(tái)階狀的空間地段，這樣就可能有階梯式狀礦的形成。

以上僅是一種初步的分析，實(shí)際上階梯式成礦模式的形成要復(fù)雜的多，這是需要地質(zhì)學(xué)家們研究的一個(gè)課題。

三、用階梯式成礦模式指導(dǎo)找礦

研究階梯式成礦模式，不僅可以豐富與發(fā)展成礦地質(zhì)理論，而且可以運(yùn)用階梯式成礦模式指導(dǎo)找礦。

運(yùn)用階梯式成礦模式指導(dǎo)找礦有三種途徑。

一是根據(jù)已知淺部臺(tái)階追索深部臺(tái)階。在礦區(qū)淺部發(fā)現(xiàn)的臺(tái)階狀礦體后，按控礦構(gòu)造空間展布特點(diǎn)，向深部追索新的可能存在的臺(tái)階上的礦體。這種找礦思路在江西華亭錳礦找錳過(guò)程中和山東膠東地區(qū)找金過(guò)程中都取得了成功。

二是根據(jù)“缺位效應(yīng)”指導(dǎo)找礦。在贛南地區(qū)鎢礦成礦的“五層樓”成礦模式，是一種臺(tái)階呈垂直分布的階梯式成礦模式。根據(jù)在礦床地表所見到的的礦化特點(diǎn)，按照在“五層樓”中所處的位置，可以判斷分析在該礦區(qū)是否還有可能找到處于其他樓層（臺(tái)階）的礦體。利用這種規(guī)律，在贛南找到了一批規(guī)模不等的鎢礦床。

三是根據(jù)成礦模式原理進(jìn)行預(yù)測(cè)指導(dǎo)找礦。湖北地質(zhì)工作者根據(jù)大冶等地區(qū)成礦特點(diǎn)，對(duì)礦體定位規(guī)律進(jìn)行綜合分析研究，認(rèn)為礦體定位有五種形式。如，斷裂控礦、接觸帶控礦、尖滅再現(xiàn)、斜列式排列、臺(tái)階式變化等礦體定位形式。他們針對(duì)不同礦區(qū)的具體情況，預(yù)測(cè)在該礦區(qū)可能存在的礦體進(jìn)行定位方式，然后，據(jù)此指導(dǎo)找礦行動(dòng)。湖北大冶銅綠山銅鐵礦ⅩⅠ號(hào)礦體深部發(fā)現(xiàn)的呈階梯式分布的ⅩⅢ號(hào)礦體就是在這種思維指導(dǎo)下找到的。

（作者為全國(guó)政協(xié)原秘書長(zhǎng)、原地質(zhì)礦產(chǎn)部部長(zhǎng)）