运用联系的观点来具体指导找矿
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发布时间：2022-07-29 07:35
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时间：2023-11-20 12:13
运用联系的观点来具体指导找矿，主要可以从两个方面着手，即运用找矿标志来指导找矿和运用成矿规律来指导找矿。
一个矿床的形成是综合地质作用的结果。一个有价值的矿床，特别是规模大的矿床，往往在各方面反映出一些与成矿作用有关的地质现象，鉴于这些地质现象与矿床本身有着内在的规律性的联系，因此可以根据这些现象进行分析研究来指导具体的找矿工作。过去和现在，广大地质人员利用找矿标志和成矿规律来进行找矿的哲学依据也就在此。也正因为运用找矿标志在哲学上有科学依据，反映事物联系的客观规律，所以找矿往往取得成功。
(一)运用找矿标志指导找矿
从事物普遍联系这一基本原则出发，运用找矿标志来进行找矿可从以下方面着手:
1.根据物探异常来进行找矿
由于矿石在整个物理性质方面如密度、磁性、电性、弹性、放射性等方面往往与一般岩石有显著区别。即有与通常情况不同的异常情况。如果在一个地区或一个矿区深部有某些矿体存在，则在地面利用矿石与一般岩石在物理性质方面的差异性，通过地球物理仪器的勘查可以发现。利用物理的原理研究地质构造和解决矿产勘查中的问题的方法，被称为地球物理探矿方法。而利用不同物理性质的差异性为研究基础、采用不同的仪器和方法，可形成不同的物探方法。如重力勘探、磁法勘探、电法勘探、放射性勘探。运用物探方法可以探测天然的或人工的地球物理场的变化，通过分析研究所获得的物探信息资料，推断解释与成矿有关的地质构造和矿产分布情况，有时可据此判断地下埋藏的是何种矿产或何类矿产，矿体埋藏的大致深度和规模。如磁铁矿可以通过磁法勘查来发现、放射性矿产通过放射性测量来发现、铬铁矿的比重大，通过重力测量等方法可以发现，等等。如江西瑞昌武山铜矿南矿带隐伏铜矿就是物探方法发现的。江西新余地区磁铁矿就是通过航空物探发现的。新疆鲸鱼隐伏铬铁矿是依靠地质与物探重力方法的结合而发现的。福建马坑大型铁矿、云南弥渡金宝山铂与钯大型矿区都是根据物探异常验证而发现的。山东有的地区第四系覆盖很厚，能在下面找到大金矿与物探方法的配合也是有密切关系的。运用航空物探、航空遥感方法对发现与查明大的地质体、大的盆地也是很有效果的。据地矿部航空物探大队统计，1953～1985年间，通过验证航磁异常找到矿产地452处，其中大矿41处，中型矿91处。运用红外扫描对发现大的地质体、大的盆地也是很有效果的。运用物探方法找矿在国外成功的例子也很多。如原苏联最大的铁矿———库尔斯克磁异常矿区，就是主要靠物探方法发现的。此外，如日本菱刈金矿远景的扩大，印度科拉尔地区金矿远景的扩大，都与使用物探方法有关。美国贝尔金矿1829年开采，1942年停产，1979～1980年使用物探方法重新工作，发现了新矿体，使停产40年的老矿获得新生。目前拥有金储量186.6吨，是美国目前东部最大的金矿。运用红外扫描对发现与查明地热资源也有显著效果。
2.根据地球化学异常来进行找矿
矿产形成过程实际上是在一定地质条件、一定地质空间内与该矿有关诸元素的迁移、聚集与扩散的地球化学过程。在这些化学元素的迁移运动过程中既有某些元素聚集而成矿，也有某些元素扩散而形成分散晕，其中一部分成为找矿标志的地球化学异常。鉴于这些异常是伴随矿产形成而出现，两者之间具有规律性的内在联系。根据这种规律，矿产勘查人员可以根据组成异常的化学元素组合情况及异常强度(即化学元素含量)情况来判定该异常是否由矿所引起，以及可能由何矿引起，并据此来部署与开展相应的找矿工作。依据这个原理而形成的找矿方法，即称为地球化学探矿方法。化探方法是通过在某一地区系统地测量天然物质，如岩石、疏松覆盖物、水系沉积物、水、空气或生物中的地球化学性质，如某些化学元素的微迹含量，发现与矿有关的化学异常。化探方法可分岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水化学测量、气体地球化学测量、植物地球化学测量、航空地球化学探矿和海洋地球化学探矿等。
新中国成立以来，特别是近10～20年来，地球化学方法找矿获得了广泛的应用。运用化探异常进行找矿取得了显著的成效。如江西德兴富家坞大型铜钼矿床、都昌阳储岭大型白钨矿床都是根据化探异常进行地质工作后发现的。据不完全统计，地矿部门于1965～1985年间，主要根据检查化探异常发现的矿产地为158处，其中大型矿床35处，中型矿床68处，小型矿床55处。
近几年来在金矿找矿方面取得的一系列重大突破，就是与认识和利用矿产与化探异常之间的联系规律有很大关系。如20世纪80年代前期，根据1∶20万化探扫面所发现的异常表明，在河南西部地区有找到金矿的可能。近几年河南地质工作成果表明，这个地区的确发现了大金矿。在全国许多地区也有类似情况。如吉林省浑江市南大坡金矿的发现，就是在找铅锌矿过程中，根据金的地球化学异常发现的。新疆阿希金矿、多拉纳萨依金矿、康古尔塔格金铜矿和沙尔布拉克金矿，都是通过检查化探异常，结合地质观察、槽探揭露和采样发现了地表矿体，进而通过详查确定为大、中型矿床。
利用地球化学异常找矿，还有另外一种做法，即利用相关指示元素的异常来进行找矿。如金矿，因常与砷矿物毒砂及锑、汞共生，所以利用砷的地球化学异常进行找金或利用砷、锑、汞等指示元素异常进行找金矿，能获得较好的效果。如美国卡林金矿就是在分析地质条件的基础上，依据砷、锑、汞等指示元素异常，经打钻验证，第三钻孔就穿过了厚达80米、含金34克/吨的矿体，宣告卡林金矿床的发现。该矿于20世纪60年代初发现，拥有储量186吨，自1965年投产以来，已产金124吨。原苏联超大型穆龙套金矿(目前年产金约140吨)，也是在分析地质构造和成矿规律之后，根据金与毒砂共生关系，在检查砷的次生分散晕时发现的。在中国找金也有这种情况，如新疆阿勒泰地区根据砷地球化学异常找金取得很好的效果。
3.根据围岩蚀变情况进行找矿
围岩蚀变是成矿地质作用过程中出现的一种重要地质现象。当含矿溶液沿地层岩石中的孔隙、裂隙或其他软弱地带上升时，在矿石沉积的前后，这些溶液常可与围岩发生化学作用，使岩石在成分和结构上发生变化。这种变化就叫做围岩蚀变。
在热液矿床的形成过程中，含矿围岩因受到热液作用的影响可以发生各种蚀变作用。研究分析围岩蚀变不仅可以帮助我们了解热液矿床形成过程的物理化学条件及矿床的成因等，而且可以作为矿产勘查人员的重要找矿标志。围岩蚀变可能有多种原因形成，不同成因的围岩蚀变与矿的关系是不一样的。围岩蚀变有的与矿化有关，有的则无关。所以，第一步首先要研究分清和找出与矿化有关的蚀变。只有找到这种蚀变，才有可能找到矿。第二步就是根据围岩蚀变类型来判定可能找到什么矿。积古今中外地质学家们的实践经验，不同矿产、不同类型矿床可以引起各类特征的不同围岩蚀变或围岩蚀变组合。如与超基性岩矿床有关的蛇纹石化;与酸性岩浆矿床有关的硅化、石英岩化、电气石化、绿泥石化、绢云母化;与碳酸盐岩有关的矽卡岩化和大理岩化等。如长江中下游地区广泛分布有石炭系、二叠系和三叠系的碳酸盐岩地层，其中又侵入有许多中—酸性火成岩侵入岩体。在火成岩侵入体周围与石灰岩的接触带中，往往发育有矽卡岩化和大理岩化，成为寻找铜矿的重要标志。在一些稀有金属矿区，如江西幕阜山地区和灵山地区，伟晶岩化、电气石化、钠卡石化成为寻找铍、锂、铌、钽等稀有金属矿的重要的找矿标志。又如，在一些多金属矿区和金矿区有高岭土化和褪色化现象，成为找矿的明显标志。规模大的蚀变带，在卫星照片和航空照片上都可能有一定的反映。第三步，就是根据围岩蚀变情况来判定下一步具体的找矿方向，即到哪里去找矿。如根据中酸性岩体侵入碳酸盐岩之后所发生的矽卡岩化，则可确定在岩体接触带附近两侧找矿。
4.根据矿化露头和地表矿化现象和“铁帽”来进行找矿
一个矿床的形成，在地表除了有物化探异常和围岩蚀变作为间接找矿标志外，还往往有矿化现象，甚至有时有矿体露头可以作为直接的找矿标志。金属硫化物矿床出露地表或近地表的矿体部分，因氧化作用形成的“铁帽”形式出现的硫化矿床氧化带。由于以褐铁矿为主构成的“铁帽”，具有醒目的色彩而易于发现与识别，所以地质人员利用它作标志来探寻深部的硫化矿，往往能收到好的效果。这种标志在长江中下游地区，在北方的金川镍矿、阿舍勒铜矿等许多矿区都起了很好的指示作用。在世界许多国家利用“铁帽”也有好的效果。
有些矿床的矿体顶端或直接出露地表，而易为人们所直接发现;或埋藏较浅，而在地表有一定程度矿化现象的反映。因此根据地表露头矿化的情况来判定深部矿化情况与开展找矿最容易取得成功。如中国南岭地区，地质人员在石英脉型黑钨矿床的勘查实践中，总结出矿化分带的“五层楼”现象。成为找钨矿和评价钨矿床的重要标志。这五层楼的分带情况是由地表向深部依次为线脉带、细脉带、薄脉带、大脉带、消失带(图20)。
图20 南岭地区黑钨矿床、矿脉形态分带与矿化分带关系图(据古菊云，1981)
近几年，根据对地表氧化带的检查和深部追索，在新疆阿勒泰地区发现了阿舍勒铜矿。这个矿区的Ⅰ号矿床现已被证实为大型矿床，整个矿区的远景将会进一步扩大，很可能成为我国又一个特大型铜矿。
5.根据重砂异常来找矿
矿床形成之后，由于外力地质作用的影响，其中出露于地表的部分常因风化剥蚀作用遭到全部破坏或一定程度的破坏。被破坏的矿产又因重力分选作用、雨水、河流冲刷作用，在山坡、河谷和河床中形成分散程度不同的重砂异常。在重砂异常中各种矿物因密度和耐风化磨损程度的不同、被搬运的距离长短和磨损的程度不同而各具特点。地质人员根据这种规律性的认识，根据重砂中矿物成分及组合情况的不同，可以判断分析这些重砂中矿物可能来自何方，来自何类矿床，从而可以据此来有效地开展找矿工作。运用重砂法找矿在找金刚石矿、金矿及钨矿、锡矿等方面成效犹为显著。在非洲、亚洲及世界其他一些地区的许多国家，在利用重砂寻找金刚石矿方面都有成功的范例。美国霍姆斯塔克金矿是世界上最大的金矿，储量达2000吨以上。目前已开采有1200吨。这个矿就是通过重砂找矿、追索砂矿而发现的。福建行洛坑大型白钨矿床就是在进行1∶20万区调工作时，根据对重砂异常进行追索而发现的。浙江省遂昌县活岭头金矿也是经过重砂测量、追索重砂源头而发现的。
6.根据指示矿物找矿
指示矿物是指矿产形成过程中经常伴生的、可以对找某种矿产起指示作用的矿物。例如在找寻金刚石矿时，指示矿物往往起重要的作用。找金刚石矿，通常要先找到金伯利岩、钾镁煌斑岩等与金刚石矿可能有关的主岩，但不是所有金伯利岩和钾镁煌斑岩都含有金刚石矿。有的金伯利岩和钾镁煌斑岩含有金刚石，有的则不含有金刚石。在金伯利岩和钾镁煌斑岩中通常又有铬镁铝榴石、铬尖晶石和铬透辉石、镁钛铁矿等矿物产出。其中又以石榴子石和铬尖晶石两类矿物尤为重要。据有关学者对中国金伯利岩矿物学的研究结果，含金刚石较富的金伯利岩中镁铝榴石的种类较多，巨晶镁铝榴石种类单一，镁铝榴石中的Cr2O3和Al2O3是正相关。金伯利岩中的铬尖晶石比其他超基性类岩石中含Cr2O3高，含Al2O3低。通过对指示矿物的寻找与研究，对找矿可以提供很大的帮助。
(二)运用成矿规律指导找矿
所谓成矿规律，就是矿床形成的时间关系、物质共生关系及内在成因关系的总和。由于矿床不是孤立的、个别的存在，而是与其周围地质环境(地质、沉积建造、岩浆岩、构造等)及矿床之间均有密切的联系，并有规则地分布在一定的空间和时间范围内。成矿规律则能揭示矿床之间、矿床与周围地质环境之间的内在联系。因此掌握与利用矿产在时间和空间的分布规律、矿产共生规律及各类地质条件对矿产形成的控制规律，就有可能减少找矿的盲目性，提高找矿的自觉性，更卓有成效地进行找矿。关于矿产在时间上的分布规律，在第二章中已有述及，我们在找矿中可以利用这些规律。这里讨论一下矿种共生规律、矿床共生规律、岩浆控矿规律及沉积建造控矿规律和地质条件变化规律。
1.运用矿种共生规律指导找矿
造矿元素在地壳各个部位分布是不均匀的。不同地区有不同区域地球化学特征。有些地区富于这些元素，贫于另一些元素。而另一些地区则相反。当造矿元素在地壳中聚集时，由于造矿元素之间有种种内在的和成因上的联系，常成群出现而形成共生的规律。如攀枝花、大庙式钒钛磁铁矿床中的V，Ti，Fe共生;中国金川、加拿大肖德贝理铜镍矿床中Cu与Ni共生;许多的有色金属矿床中Cu，Pb，Zn共生，W，Su，Bi，Mo共生，W，Sb，Au共生;沉积矿床中Fe，Mn共生，煤、耐火粘土、铝土矿、硫铁矿等共生;稀有金属伟晶岩型矿床中Be，Li，Nb，Ta共生等(表28)，认识与掌握这种共生规律非常重要，在找矿过程中可以利用这种共生规律，由此及彼，根据已知矿种，探寻追索未知的但可能存在的矿种，以扩大找矿效果。
表28 造矿元素和矿物的共生组合
续表
(据袁见齐，朱上庆，翟裕生等，1979)
图21 江西省城门山与斑岩有关铜矿成矿理想模式图(据江西省科研所1977年资料;程裕淇，陈毓川，赵一鸣，1979)
2.运用矿床共生规律指导找矿
矿床共生规律即矿床组合规律，亦称矿床类型共生规律。是指在一个矿区空间范围内，由于有多种成矿条件和有利环境的配合，因而有一系列不同成因类型矿床的形成，并紧密地联系在一起。如江西九江城门山铜矿的“多位一体”的矿化模式(图21)在长江中下游地区就有典型意义。在城门山矿区，于燕山期斑岩体中有斑岩型铜矿，在岩体与围岩接触带中有矽卡岩矿形成。在泥盆系五通矿岩顶部与上覆石炭系—二叠系灰岩地层之间又有似层状含铜黄铁矿体形成。此外，还有爆破角砾岩筒铜矿和脉状黄铁矿等形成。程裕淇、陈毓川等在研究宁芜地区陆相火山岩型铁矿时，发现过去分别命名的凹山式、向山式、南山式、大东山式等铁硫矿床，原来都是与辉长闪长玢岩有成因联系的，具有统一形成过程的一组共生矿床，只是因为不同具体空间位置地质条件的差异而产出不同的矿化类型。于是用“玢岩铁矿”一词来概括这类矿床的特点，并提出这类矿床的理想成矿模式和成矿系列的概念。矿床共生规律在其他矿产中也有反映，如我国南岭地区钨矿床中常见有脉钨型矿床和矽卡岩型钨矿共生。认识与掌握各个地区的矿床共生规律，在具有类似地质条件的地区，根据联系的观点，通过已知类型矿床来顺藤摸瓜，就有可能发现与之共生的尚未发现的其他矿化类型的矿床。如湖北鄂东南封山洞铜矿区利用城门山“多位一体”模式，在原来接触交代型铜矿基础上又在岩体内找到浸染状和角砾岩筒式铜矿。
3.运用岩浆专属性理论指导找矿
在找矿过程中研究岩浆活动与岩浆岩是非常重要的。岩浆活动与岩浆岩不仅是内生成矿作用的重要控制因素之一;而且在外生成矿作用下形成的风化矿床和砂矿床中，岩浆岩也是成矿物质的一个重要来源。找矿实践和研究成果表明，一定成分的岩浆岩往往与一定类型的矿产、一定类型矿床有关。不同成因类型的矿床，与岩浆岩的密切程度也不一样。不同类型矿体在岩体的空间部位作有规律的分布，岩体的大小与侵入深度不同，对所形成矿床的特点带来一定影响。如果我们很好地掌握这个规律，就可以用来指导找矿。关于各种不同类型岩浆岩与金属矿床之间的成因关系，很多矿床专家都进行过研究。如原苏联专家斯米尔诺夫的研究成果，就是其中之一(图22)。
4.运用沉积建造控矿规律指导找矿
沉积建造是指在一定的大地构造环境中，一定的古地理和古气候条件下形成的，并往往与一定类型的矿产相联系的岩石组合。正由于沉积建造往往与矿产有联系，一定的沉积建造往往与一定的沉积矿产的基本类型有关，所以分析沉积建造的特点，对于寻找特定的沉积矿产是至关重要的。到目前为止，由于地质学家们的研究，已经获得这样一些规律性的认识:与含碧玉的火山－沉积建造有关的有硅质铁、锰矿床和块状硫化物矿床;与沉积碳酸盐岩建造有关的有铁质鲕绿泥石、菱铁矿、锰矿、铅锌矿及沥青等;与红色砂页岩建造有关的有铜矿;与浅海相黑色页岩－硅质岩－磷块岩建造有关的有含铜、镍、钒、铀的黑色页岩及磷块岩、重晶石矿;与含煤建造有关的有煤矿、硫铁矿、耐火粘土矿、菱铁矿、高岭土矿、铝土矿等;与潟湖及盐湖相建造有关的有各类盐矿;与陆相风化壳建造有关的有铁、镍、钴、铝土矿等;与冲积建造有关的有金、铂、金刚石、锡石、锆英石、独居石、铬铁矿、铌铁矿等。
图22 金属矿床和不同成分侵入体的关系示意图(据斯米尔诺夫)
5.利用地质条件变化规律指导找矿
找矿要注意对成矿地质条件变化规律及与矿产形成关系的分析。矿产是在一定地质空间环境中形成的。在各种环境中，由一种地质环境向另一种地质环境转变时的过渡态环境往往对矿产形成较为有利。比较大的空间范围，即从区域地质构造条件分析，不同性质的大地构造单元的接壤地区和过渡地带，往往是矿床聚集有时能形成大型和超大型矿床的地带。如德兴铜矿就处于靠近钱塘江坳陷北西侧江南台隆的边缘地带。如与热液成因有关的矿床，当含矿流体流经一定地质空间(不同岩石岩层之间、几组断裂交叉地带、其他构造交接地区等)，引起温度、压力、氧化还原环境发生变化时，矿质就沉淀下来，并可能形成矿床。沉积矿床在这方面表现得也很明显。许多矿床多形成于一种环境向另一种环境转换的过渡环境中，形成于不同岩相的过渡带中。如沉积型铁矿、锰矿、铝土矿多形成于碎屑岩相与碳酸盐岩相之间的变相带上。西秦岭地区特大型西成铅锌矿田中就有类似情况。一系列铅锌矿床均分布于碎屑岩层与碳酸盐岩层之间。由此得到一个重要启示:地质环境转换的一系列过渡特征，可以作为找矿的重要标志来加以利用。在不同地质环境的地质单元接壤地区和过渡地带开展找矿，可以收到较好的效果。
