基于地質(zhì)找礦的科學(xué)思維模式探究

鐘建彪（湖北省地質(zhì)局二地質(zhì)大隊(duì)，湖北 恩施 445000）

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基于地質(zhì)找礦的科學(xué)思維模式探究

鐘建彪（湖北省地質(zhì)局二地質(zhì)大隊(duì)，湖北 恩施 445000）

地質(zhì)找礦勘查工作部署需要清晰的思路，正確的找礦思維模式。本文將重點(diǎn)探究與沉積巖相關(guān)的地質(zhì)找礦的科學(xué)思維模式，首先對地質(zhì)找礦的思維方法進(jìn)行了分類，隨后詳細(xì)地闡述了各學(xué)科與三維思維模式間的聯(lián)系，最后提出建立正確找礦思維模式的五個步驟。

地質(zhì)找礦；思維模式；勘查

在地質(zhì)找礦的觀念和理論上，大體可以分為兩個階段：在建國初期，主要是機(jī)械地照搬前蘇聯(lián)地質(zhì)思維方法以及找礦的相關(guān)理論，在一定程度上奠定了我國地質(zhì)科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代以后，引入了西方國家的找礦理論和地質(zhì)思維理念，以其為藍(lán)本進(jìn)行學(xué)習(xí)類比。但是隨著已有探明資源的不斷枯竭和地表資源的日漸貧乏，地質(zhì)找礦的難度也愈發(fā)增加。必須在已有的基礎(chǔ)之上創(chuàng)新地質(zhì)找礦的思維模式，彌補(bǔ)地質(zhì)找礦思維中的不足，以適應(yīng)當(dāng)前地質(zhì)找礦的需要。這就需要我們建立科學(xué)的找礦思維模式，利用地質(zhì)勘查、遙感勘查等技術(shù)手段更加準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)礦床。

1　地質(zhì)找礦科學(xué)思維方法分類

隨著地表礦的減少，地質(zhì)找礦的普查逐漸轉(zhuǎn)為對盲礦等較難識別礦的尋找，難度變得更大。這就對找礦前的普查工作提出了更高的要求，只有通過有效的技術(shù)手段識別成礦的相關(guān)信息，才能預(yù)測礦床的位置和分布情況，從而精確地找礦。

1.1地質(zhì)學(xué)科學(xué)思維方法

地質(zhì)找礦的首要任務(wù)是收集分析地質(zhì)資料，然后研究地質(zhì)資料中沉積巖等以及斷裂構(gòu)造的規(guī)律，在平面和剖面地質(zhì)圖中按照地質(zhì)填圖方法加以表示。地質(zhì)學(xué)科學(xué)思維方法就是根據(jù)巖石和成礦間的專屬性分析成礦地質(zhì)成因的類型和分布規(guī)律，從而指導(dǎo)地質(zhì)找礦中部署勘探工程的思路。按照地質(zhì)成因類型，地質(zhì)學(xué)科學(xué)思維方法可劃分為以下四種找礦思維方法，分別是基于地層學(xué)的找礦思維方法、基于巖漿巖巖石學(xué)的找礦思維方法、基于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的找礦思維方法以及基于變質(zhì)巖巖石學(xué)的找礦思維方法。本文重點(diǎn)討論地層學(xué)的找礦思維方法，也就是于沉積巖進(jìn)行地質(zhì)找礦的科學(xué)思維模式。地層學(xué)的找礦思維方法以沉積巖石學(xué)理論為依據(jù)，在成礦事實(shí)基礎(chǔ)之上，根據(jù)含礦地層的劃分標(biāo)志、含礦性以及組合特征等尋找沉積類型的礦床的一種找礦思維方法。

1.2地球物理勘查科學(xué)思維方法

地球物理勘查是根據(jù)以礦石、巖石及其圍巖物理性質(zhì)上的差異，通過專用的儀器設(shè)備觀測研究天然或是人工形成的場變化的規(guī)律，達(dá)到查明地質(zhì)構(gòu)造、找尋礦產(chǎn)資源以及解決水文和工程地質(zhì)和監(jiān)測環(huán)境等問題的目的。對于金屬礦產(chǎn)而言，運(yùn)用電法、磁法等地球物理勘查方法對工作地區(qū)的物探測量，可以獲得該地物理性質(zhì)的異樣數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)處理并與已知地球物理模型進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合圈定背景和異常值，可以分析引起異常的原因。然后對可能由礦導(dǎo)致物性異常的區(qū)域進(jìn)行大比例尺物探測量，縮小異常范圍，了解其產(chǎn)狀和深部變化的特征，指導(dǎo)勘查工程部署。

1.3地球化學(xué)勘查科學(xué)思維方法

礦床礦體周圍的巖石、水系、氣體等天然物質(zhì)中很容易發(fā)現(xiàn)礦化的痕跡，這實(shí)際上是強(qiáng)弱不同以及賦存介質(zhì)各異的地球化學(xué)異常的表現(xiàn)。這些地球化學(xué)異常甚至比礦體本身大得多，這就使得圈定找礦的幾率大大提高。地球化學(xué)勘查找礦就是通過采集和地表巖石和礦物質(zhì)的化學(xué)成分，研究地球化學(xué)指標(biāo)空間分布狀態(tài)的異常，研究礦體和異常之間可能的聯(lián)系進(jìn)而找礦。采集何種天然物質(zhì)需要根據(jù)地形地貌以及礦種特征等來定，通過選取合適的勘查方法，根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)進(jìn)行分析處理，再區(qū)分出濃度較高的區(qū)域進(jìn)一步確認(rèn)找礦方法。

1.4遙感勘查科學(xué)思維方法

遙感勘查找礦的方法是基于電磁波的相關(guān)理論。在特定的物理和化學(xué)作用以及導(dǎo)礦構(gòu)造控制下，會使成礦物質(zhì)形成并儲集在較為封閉的幾何空間內(nèi)。這些含礦物質(zhì)、儲礦構(gòu)造和成礦元素的運(yùn)移及沉積形成了成礦的重要條件，成礦過程中也就必然產(chǎn)生了地球分散暈以及物理異常場，它們的光譜敏感性較為強(qiáng)烈，在遙感圖像中通常呈現(xiàn)色、線、環(huán)的組合形式。因此，遙感勘查的科學(xué)思維方法是發(fā)揮遙感圖像真實(shí)宏觀的特點(diǎn)，從大面積中找到礦化集中區(qū)域，縮小找礦的目標(biāo)范圍，將圖像上呈現(xiàn)的色、線、環(huán)和礦田構(gòu)造基本要素結(jié)合起來建立遙感礦田構(gòu)造模式。

2　各學(xué)科三維思維模式

2.1地質(zhì)勘查方法三維思維模式

沉積巖、變質(zhì)巖、巖漿巖和構(gòu)造是地質(zhì)學(xué)的基本研究對象，而礦產(chǎn)大多儲集在三大巖石和構(gòu)造的有利部位。由此，地質(zhì)科學(xué)的找礦思維模式也就可以劃分為四種：①與沉積控礦相關(guān)的三維思維模式；②與巖體相關(guān)礦產(chǎn)的三維思維模式；③與斷層相關(guān)礦產(chǎn)的三維思維模式；④與變質(zhì)控礦相關(guān)的三維思維模式。

2.2地球物理勘查方法三維思維模式

地球物理勘查方法得到的重力、磁法、電法等地質(zhì)物性資料，反映了地表及一定深度的地質(zhì)體物性的疊加信息。而地球物理方法的三維思維模式就是針對物探測量數(shù)據(jù)，結(jié)合地質(zhì)背景闡釋物性指數(shù)反映的豎向深部電性、磁性、密度地質(zhì)體及它們之間分層界面的物理信息。地球物理專業(yè)人員需要亟待解決的問題就是根據(jù)物性異常將地質(zhì)體進(jìn)行區(qū)分，從中挑選有意義的異常，根據(jù)此推斷礦種和測深定位。

2.3地球化學(xué)勘查方法三維思維模式

大面積的化學(xué)勘查異常數(shù)據(jù)在平面地質(zhì)圖的投影上能夠直觀地表現(xiàn)出該區(qū)域內(nèi)成礦元素的分布規(guī)律以及富集特征。這實(shí)際上反映出了地球化學(xué)方法二維體系。根據(jù)礦體引起的單一或幾個化學(xué)元素的地球化學(xué)性質(zhì)以及形成的物理?xiàng)l件，結(jié)合元素組合在礦體不同部位表現(xiàn)的差異推演出的三維幾何模型，可以總結(jié)出礦產(chǎn)礦體的異常前緣元素和尾緣元素的變化規(guī)律，從而利用三維地球化學(xué)找礦思維來預(yù)測隱伏礦體并判斷剝蝕深度，使地球化學(xué)勘查找礦方法具有三維地球化學(xué)規(guī)律。

2.4遙感勘查方法與三維思維模式

巖石和構(gòu)造地貌、地質(zhì)體的地球化學(xué)暈以及某些物理場等特性的光學(xué)敏感性較強(qiáng)，利用遙感，可以以多種波段接受和記錄地面信息制成多波段圖像。并且它們顯示三維信息時(shí)分辨率非常高。通過計(jì)算機(jī)把遙感圖像與物理勘查和化學(xué)勘查資料進(jìn)行整合，可以強(qiáng)調(diào)重要的礦化標(biāo)志。對深部隱伏礦化帶和盲礦體來說，成礦時(shí)的熱力場變化會導(dǎo)致巖石蝕變和化學(xué)成分的變化。這些變化的信息將被遙感傳感器接收，經(jīng)圖像提取處理，制成二維和三維信息圖，與物探和化探數(shù)據(jù)疊加處理后可預(yù)測盲礦體。

3　正確找礦思維模式的建構(gòu)

目前，地表礦化的減少造成找礦難度的增大。但是礦產(chǎn)資源的需求量卻在不斷增加，這就需要我們不斷改進(jìn)地質(zhì)找礦的科學(xué)思維模式作為理論指導(dǎo)，以物理勘查、化學(xué)勘查、遙感勘查等勘查方法加強(qiáng)控礦因素的研究，識別新型礦種和隱伏礦滿足當(dāng)前需要。只有充分了解區(qū)域地質(zhì)情況，有效發(fā)揮各種勘查方法的所長，才是正確的地質(zhì)找礦的途徑。

根據(jù)已有的找礦思維模式和經(jīng)驗(yàn)，本文總結(jié)出正確找礦的思維模式，并將其歸納為五個步驟：①對地質(zhì)資料進(jìn)行初步的收集整理；②以地質(zhì)學(xué)專業(yè)知識及經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)對資料進(jìn)行進(jìn)一步的整理和信息集成；③將地質(zhì)勘查、物理勘查、化學(xué)勘查和遙感勘查方法搜集的資料綜合分析，通過三維形態(tài)反映地址信息，判斷沉積礦化的位置和特征；④部署勘查工程，實(shí)施地質(zhì)找礦工程；⑤對實(shí)施結(jié)果和預(yù)測進(jìn)行比較總結(jié)，找出誤差來源進(jìn)行校正。實(shí)際工作中，需要根據(jù)實(shí)際情形展開工作而不是照搬以上步驟。地質(zhì)背景簡單，技術(shù)方法就相對減少，背景復(fù)雜，則不可控因素增多，就需要更加詳盡地收集資料展開調(diào)查，科學(xué)的進(jìn)行地質(zhì)找礦工作。

4　結(jié)束語

地質(zhì)找礦中正確而科學(xué)的思維模式無疑能夠?qū)φ业V工作產(chǎn)生重大影響，它不僅能夠理清找礦思路，還能夠更加明晰地質(zhì)找礦的方向，減少不必要的工作量。地質(zhì)工作者應(yīng)當(dāng)建立科學(xué)的地質(zhì)找礦思維模式，在我國地質(zhì)找礦的工作站實(shí)現(xiàn)重大突破。

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［2］楊 海，張 凱，任紅偉.地質(zhì)找礦的科學(xué)思維模式探析［J］.西北地質(zhì)，2014，47（1）：261～266.

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鐘建彪（1966-），男，高級工程師，本科，主要從事地質(zhì)找礦和勘查工作。

P622

A

2095-2066（2016）17-0067-02

2016-6-1