我國礦產(chǎn)資源量預(yù)測工作研究
——以地球化學(xué)塊體理論應(yīng)用為例

華東冶金地質(zhì)勘查局物探隊(duì) 王琦

資源是社會(huì)、國家、民族長遠(yuǎn)發(fā)展的基礎(chǔ)保障，我國幅員遼闊、地大物博，金、銀、銅、鐵等金屬資源深藏在我國地下，正待領(lǐng)域人員勘探挖掘。而地球化學(xué)塊體作為地球中現(xiàn)已被發(fā)現(xiàn)的最大巖塊組織，因其特有的超強(qiáng)成礦供應(yīng)能量，可為大型礦床、巨型礦床的成形提供必需性物質(zhì)條件。所以，領(lǐng)域人員需加深對(duì)地球化學(xué)塊體根本理論的研究層次，在嚴(yán)格秉持因地制宜原則的前提下，將其合理引進(jìn)資源量預(yù)測工作中。著重發(fā)揮該理論、方法的積極性應(yīng)用優(yōu)勢，加強(qiáng)資源量預(yù)測任務(wù)的落實(shí)精度、實(shí)效，全面強(qiáng)化我國資源探尋、資源預(yù)測等相關(guān)作業(yè)的完成效果，間接助力我國社會(huì)秩序良性運(yùn)轉(zhuǎn)。

一、地球化學(xué)塊體方法的淺析

（一）地球化學(xué)塊體的概念

1.套合地球化學(xué)模式譜系

該譜系歸根結(jié)底就是異常性地球化學(xué)分布模式，即區(qū)域異常覆蓋了局部異常，而規(guī)模更大的地球化學(xué)省則可覆蓋區(qū)域異常，這種套合性的模式譜系能夠承載低密度至高密度的多層級(jí)樣品采集系統(tǒng)完成圈定處理。1930年地球化學(xué)領(lǐng)域發(fā)展初期，領(lǐng)域?qū)W者的重點(diǎn)研究對(duì)象僅為礦體分散暈、分散扇、分散流等方面，實(shí)際工作面積往往不會(huì)超出礦體附近的100km2，且以局部異常區(qū)域?yàn)閭?cè)重點(diǎn)。而在套合性模式譜系誕生后，順勢推出了更加寬闊的分布模式，根據(jù)規(guī)模大小可排列為1000-10000km2的地球化學(xué)?。?0000-10000km2的地球化學(xué)巨?。?00000-10000000kkm2的地球化學(xué)域[1]。據(jù)調(diào)查，大型、巨型礦床通常具有3個(gè)套合層級(jí)的模式譜系，也就是區(qū)域、局部異常，而中小型礦床則僅持有局部異常，以及100km2以下的區(qū)域異常。

2.地球化學(xué)塊體

巨大巖塊內(nèi)在持有的多樣元素可承載套合地球化學(xué)模式譜系完成在地表中的逐一展示。地球化學(xué)塊體特指地殼中富含大量金屬元素的巨大性異常塊體，在地表中的直觀表現(xiàn)就是局部異常直至地球化學(xué)省、域的系統(tǒng)化地球化學(xué)模式。而針對(duì)塊體的厚度來講，其并不具備明確的固化定義。出于資源勘探深度要求、參數(shù)計(jì)算便利等角度的考量，我國通常對(duì)塊體施以假定義處理，即1000m。地球化學(xué)塊體理念的正當(dāng)運(yùn)用，能夠?qū)Υ笮偷V床自然形成的必然性、可能性及資源量的鑒定預(yù)測起到積極作用。

3.成礦所需金屬元素

并非所有塊體內(nèi)生成的金屬量均可在促進(jìn)成礦中得到充分利用，只有具備高活躍、易被液體攜帶的金屬物質(zhì)才可富集成礦，這些金屬物質(zhì)也被稱為“成礦可利用金屬”。分析這些成礦可利用金屬，礦源層中，雖然金屬元素成分含量高可驅(qū)動(dòng)成礦效率，但含量的多少不是成礦唯一條件，更關(guān)鍵的要素在于元素的自體形式，其必須具備易被活化、溶解的能力，并以這種形態(tài)長期存在，才可發(fā)揮礦源層基礎(chǔ)作用。而這一點(diǎn)也在領(lǐng)域?qū)W者就南非金礦深入研究后得到了印證，即變質(zhì)熱液將硫化物輸送、搬運(yùn)至周邊擴(kuò)容帶內(nèi)后才可實(shí)現(xiàn)成礦，而鑿巖礦物中被長期禁錮的元素對(duì)成礦活動(dòng)幾乎無任何助力。

（二）基于地球化學(xué)塊體理論的資源預(yù)測原理

以區(qū)域成礦新理論為導(dǎo)向，礦床作為整合地質(zhì)功能的綜合性產(chǎn)物，不僅是各類地球物質(zhì)的分異、高度濃集成礦物質(zhì)的自然結(jié)果，也是多元性地質(zhì)因素有機(jī)融合的耦合物，往往經(jīng)歷了多次地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的“提煉”。成礦作用能夠有效活化、沉淀、遷移天然成礦物質(zhì)，隨之產(chǎn)出可供社會(huì)使用的自然性礦產(chǎn)資源。

成礦系統(tǒng)覆蓋了眾多層次、規(guī)模，能夠由全球成礦發(fā)展為區(qū)域成礦、礦田成礦等。而地球化學(xué)塊體則以成礦物質(zhì)輸送供應(yīng)為著眼點(diǎn)，定位成礦元素的排列分布，并將其濃集為新型礦床。

不論是大型礦床，或是巨型礦場，其構(gòu)建形成均需以海量物質(zhì)的集中聚集及供應(yīng)支撐為核心。這一物資供應(yīng)支撐的直觀表現(xiàn)就是地球中現(xiàn)有的成礦含量極高的特殊性塊體[2]。因成礦元素的有序供應(yīng)，可促使地球化學(xué)塊體在漫長、頻繁的地質(zhì)自然運(yùn)動(dòng)過程中，遷移至地質(zhì)條件優(yōu)良的地帶，整合成為礦床聚集區(qū)、巨型礦床。據(jù)了解，這些塊體內(nèi)持有的資源量與金屬含量可構(gòu)建出正比關(guān)系。

大多大型、巨型礦床、礦區(qū)附近皆持有一套套合性地球化學(xué)譜系，且可依附在塊體內(nèi)部或邊部。對(duì)此，可通過地球化學(xué)手段的正確操作，以元素角度為出發(fā)點(diǎn)，精準(zhǔn)勾勒出這些地球化學(xué)譜系，并依照塊體級(jí)次的差異性，探尋金屬資源濃集的動(dòng)態(tài)演變趨勢。進(jìn)而高效挖掘出巨型礦場的遠(yuǎn)景地帶，在減少找礦用時(shí)的基礎(chǔ)上，規(guī)避找礦風(fēng)險(xiǎn)。

（三）地球化學(xué)塊體技術(shù)的定義

地球化學(xué)塊體方法簡單來講就是依照地殼表層展現(xiàn)出的元素分布特性準(zhǔn)確圈出塊體。通過塊體級(jí)次的不斷提升，圈出各個(gè)子塊體，而這些所收獲的塊體、子塊體則可引申為物資供應(yīng)量陸續(xù)濃集的過程走向。根據(jù)塊體內(nèi)富含的元素含量、塊體面積規(guī)模的具體參數(shù)，即可推導(dǎo)計(jì)算出礦體現(xiàn)有的物資供應(yīng)總量。并以已客觀確定設(shè)計(jì)的成礦率為媒體，評(píng)判這些塊體的潛在性資源強(qiáng)力。運(yùn)用“掌握全局、縮小靶區(qū)”的根本原則，增強(qiáng)我國找礦工作的落實(shí)效率。

不可否認(rèn)，地球化學(xué)塊體新理論概念的推出切實(shí)為我國地球化學(xué)領(lǐng)域指明了多條深入研究新思路，并驅(qū)使其理論定義、實(shí)踐應(yīng)用、研究項(xiàng)目等方面產(chǎn)生了明顯變化。即由研究原始的分散性地球化學(xué)模式，升級(jí)成了站在全球角度，研究各元素的分布模式、內(nèi)部構(gòu)造的新目標(biāo)；由以往以礦床為核心的研究主題，分析礦床所伴生出的多樣性地球化學(xué)現(xiàn)象，過渡為探尋各元素在地質(zhì)運(yùn)動(dòng)過程中巨變成礦的過程流程。這樣一來，塊體新概念的創(chuàng)新提出，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦床學(xué)研究項(xiàng)目的多元豐富。

二、地球化學(xué)塊體理論在資源量預(yù)測中的應(yīng)用

本次研究以我國西秦嶺地區(qū)所富含銀資源量的預(yù)測工作為載體，分析地球化學(xué)塊體理論在其中的實(shí)踐應(yīng)用方法、要點(diǎn)、途徑，并通過地區(qū)成礦遠(yuǎn)景區(qū)的精準(zhǔn)圈定，探尋銀礦找礦的定位靶區(qū)。以及使用類比成礦率，完成資源量客觀性的計(jì)算預(yù)測，為我國西秦嶺地區(qū)的戰(zhàn)略性國家資源的勘探、開采等工作的順利部署、執(zhí)行提供借鑒參考。

（一）工作方法

以地球化學(xué)塊體理論為導(dǎo)向，完成對(duì)我國西秦嶺地區(qū)水系沉積物現(xiàn)有Ag信息數(shù)據(jù)的處理。并通過10×10km規(guī)格的窗口數(shù)據(jù)，剖分地球化學(xué)塊體內(nèi)部構(gòu)造。

確定塊體邊標(biāo)準(zhǔn)邊界約為85×10-9，而子塊體實(shí)際含量值有：97×10-9、150×10-9等[3]；確認(rèn)面積超出1000km2的自然塊體就是地球化學(xué)塊體，并就500m左右的厚巖塊內(nèi)金屬總量加以估算。

以1:100萬為單位，制作西秦嶺區(qū)銀資源地球化學(xué)塊體圖集，共劃定出了4個(gè)塊體，且包含1個(gè)地球化學(xué)巨?。徊⒉扇≈鸩皆鲩L含量臨界值的方法，開展多層次、內(nèi)結(jié)構(gòu)的剖分工作，總結(jié)出了多種規(guī)模的地球化塊體、塊體與子塊體間的套合關(guān)系。

（二）潛力預(yù)測

本次研究中所圈定的西秦嶺地區(qū)銀地球化學(xué)塊體具有高值、子塊體發(fā)育等突出特點(diǎn)，在地理位置上，多集中于白龍江、“五朵金花”、夏河等區(qū)域，且塊體面積大、強(qiáng)度高，能夠與砷、汞等塊體伴生而出。

1.廠壩—李子園的資源潛力預(yù)測

“廠壩—李子園”區(qū)域的地球化學(xué)塊體處于西秦嶺隴南山地，該地自然地形較為復(fù)雜，且基巖裸露性不高。泥盆系碳酸鹽與碎屑巖共存，產(chǎn)出了大型銀地球化學(xué)塊體。Ag、Zn、Pb間持有較高的重合度，礦床已與塊體充分吻合。此外，在“廠壩—頁水河”區(qū)域中，鉛鋅礦內(nèi)包含伴生銀礦，而在太陽寺附近，同樣存在獨(dú)立銀礦。

通過區(qū)域化探異常后發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域除Ag、Zn、Pb外，Au、Cd同樣健康發(fā)育，并展現(xiàn)出了帶狀形狀，可知其受地層自然條件的控制，致使其在規(guī)模大的基礎(chǔ)上，異常強(qiáng)度極高，自西向東集中于當(dāng)?shù)貎僧?dāng)北部、“西河—成縣”一帶。

該地Ag塊體面積約為7760km2，能夠供應(yīng)1417380t左右的銀資源量。當(dāng)含量下限值由初級(jí)85×10-9增長至97×10-9時(shí)，塊體將自動(dòng)生出2個(gè)小型子塊體，即Ag7-1與Ag7-2；再次提升下限范圍至114×10-9時(shí)，將收獲Ag71-1與Ag72-1這兩類子塊體；將下限值最大化提升至150×10-9后，則可將其分為Ag7111-1這一個(gè)子塊體及兩點(diǎn)區(qū)域異常，并隨之加強(qiáng)塊體層次的直觀明顯性。在塊體被逐步分解后，其主體面積將同樣隨即降低，但可不斷強(qiáng)化其濃集度，可體現(xiàn)出銀正在逐漸集中的塊體狀態(tài)。此外，塊體呈現(xiàn)出了兩個(gè)局部性濃集中心，一處與西城超鉛鋅礦田構(gòu)建出了對(duì)應(yīng)關(guān)系，已探清的現(xiàn)有銀儲(chǔ)量約在710t左右；而對(duì)于另一處濃集中心來講，其坐落于“李子園—太陽寺”區(qū)域，具有較為優(yōu)質(zhì)的天然性成礦條件，目前已勘探到鉛、銀這兩種資源的礦化線索，簡單預(yù)測其共有約為500t的銀資源，以及16萬t規(guī)模的鉛資源[4]。

承載成礦率基礎(chǔ)公式計(jì)算，Ag72-2中現(xiàn)存的銀資源量約為2310t，Ag7-1則為2430t，展現(xiàn)出了較為遼闊的找銀前景。

2.白龍江的資源潛力預(yù)測

白龍江地球化學(xué)學(xué)塊體坐落于甘肅南部區(qū)域，以黑色巖系為主。且Ag復(fù)背斜帶呈現(xiàn)出了高背景特征，異常帶表現(xiàn)明顯。分析巖性組合有炭硅質(zhì)巖、炭質(zhì)板巖等，帶內(nèi)逆沖斷裂發(fā)育良好，推覆構(gòu)造褶皺形變嚴(yán)重，是秦嶺推覆帶之一。并由Mo、Se、Au、As、Cd等物質(zhì)協(xié)同構(gòu)建出了具備多元素的秦嶺異常帶。

白龍江地球化學(xué)塊體中含有大量 Ag， 其 可 與 Hg、Pb、Co、U組合共生。Ag5塊體的總體面積約為20600km2，資源量在2504000t左右；當(dāng)含量下限值在97×10-9時(shí)，基礎(chǔ)塊體可劃分出Ag5-1、Ag5-2這兩個(gè)子塊體，而當(dāng)下限值逐步升至最高為150×10-9時(shí)，則可獲得五級(jí)子塊體，即Ag51-1、Ag511-1、Ag521-1等。其中，Ag51-1面積約為5400km2，具有4800t左右的資源總量，代表礦床為拉日瑪；Ag511-1所持有的資源總量為4026t，可供應(yīng)金屬量約為1千萬t。與“廠壩—李子園”區(qū)域的地球化學(xué)塊體特征相同，濃集中心帶同樣清晰，塊體層次表現(xiàn)明顯，濃集區(qū)域中間部位銀資源相對(duì)更多。

（三）找礦預(yù)測

依照地球化學(xué)塊體理念分析，在西秦嶺“五朵金花”的上、下洮坪均發(fā)現(xiàn)了眾多關(guān)鍵性銀礦化特性線索，可將其預(yù)測區(qū)定位于禮縣、岷縣附近，評(píng)估產(chǎn)銀量約為1200t；“李子園—太陽寺”的預(yù)測區(qū)在兩當(dāng)北端至天水東南端區(qū)域中間，地層屬性為碳酸鹽巖、統(tǒng)碎屑巖，巖漿活動(dòng)活躍，地球化學(xué)塊體多為Pb、Au、Zn。判斷銀資源量在2500t左右[5]。白龍江褶皺帶為舟曲銀礦的對(duì)標(biāo)預(yù)測區(qū)，在其中，黑色巖系集的志留系、泥盆系是促使其自然成礦的重要地層，銀資源量保守預(yù)測為2200t，是西秦嶺探索金屬礦的核心區(qū)帶。

三、結(jié)語

綜上所述，在科學(xué)領(lǐng)域近年來迅猛發(fā)展的新時(shí)代背景下，各類前沿性新理論、新技術(shù)得到了創(chuàng)新提出、升級(jí)優(yōu)化，驅(qū)動(dòng)各行業(yè)發(fā)展步伐明顯加快。而對(duì)于我國資源探索領(lǐng)域來講，自古以來，富有智慧的勞動(dòng)人民就推出了系列資源勘探手段，但因技術(shù)落后，資源尋找方法使用繁瑣，且結(jié)果不準(zhǔn)，導(dǎo)致資源探尋工作推進(jìn)困難。而在我國社會(huì)發(fā)展新態(tài)勢大環(huán)境中，先進(jìn)的地球化學(xué)塊體理論應(yīng)運(yùn)而生，領(lǐng)域人員可通過該理論的正當(dāng)運(yùn)用，切實(shí)彰顯理論實(shí)踐的積極性應(yīng)用價(jià)值，強(qiáng)化我國資源探查、發(fā)掘、開采效率，從而滿足社會(huì)進(jìn)步對(duì)資源供給的現(xiàn)實(shí)需要，驅(qū)動(dòng)我國發(fā)展早日升致新臺(tái)階。