對地球化學探礦四個問題的思考

一、地化探礦幾個問題的分析

1、礦床區分和礦化異常，是多年來地球化學探礦工作的首要問題，使用當前世界上各種先進的地球化學測量辦法可將金屬礦床劃歸為一種地球化學異常。而尋找金屬礦床問題，也就可以歸結為尋找這種地球化學異常。用各種地球化學測量方法，可以查明各種地球化學異常。但所發現的異常數卻要超過工業礦床數的許多倍，并且由于礦床產出的地質條件和景觀地球化學條件的不同，往往會出現小礦異常大或大礦異常小的情況。在個別情況下，那種小(弱)異常還可能被天然的和技術上的干擾所掩蓋。這就要求查明由一定規模和產出條件的礦床，在地球化學場中所產生的異常，并從發現的大量異常中，劃分出那些與工業礦床有關的少量異常來。這就是地球化學異常評價問題。

地球化學異常評價的內容是:(1)定性，即確定異常性質，鑒別礦體異常與非礦異常。非礦異常中，主要是礦化異常，也就是達不到工業要求的礦化所引起的異常。(2)定位，即判斷異常與礦體在空間上的關系。(3)定量，即估計礦體的埋深、規模、產狀、形態、礦石組分、成因類型等。這三條中，第一條是異常評價的根本問題，對它有兩種認識:一種觀點是，認為化探能夠區分礦體與礦化異常。理由是，元素集中到一定程度才成為礦體，元素組合和含量的變化與礦化應有本質的差異。據稱，蘇聯就解決了異常評價中的這一關鍵問題。其準則是:a.礦化暈中組分比礦體簡單，且異常孤立零散，沒有中心，分帶不明顯。b.組合(累加或累乘)暈指數值的變化曲線在橫交礦化走向方向上，不能形成明顯的最大值。c.在相似地質條件下，礦化異常規模小。此外，結合構造、巖性、蝕變情況和其他方法，可以有效地鑒別礦體與礦化異常。地球化學障的研究，也可能有助于這種鑒別工作。另一種觀點是，元素集中到什么程度就算是礦體，是根據當前采、選、冶的技術水平由人們確定的，今天屬于礦化的，將來也可能算做礦體，即認為礦化與礦體沒有本質差異，兩者的異常不能區分。例如，斑巖銅礦床，平均Cu含量達0.2的礦化斑巖體，與含銅礦床的斑巖體0.4，根據地球化學資料基本上無法區別開來。如在理論上區分礦體與礦化異常是不可能的，而我們在實際運用中卻硬要區分，那是徒勞。但如能區分，而人們不想法區分，那便是保守，因此這是個非常值得探討的問題。

2、地球化學異常模型與實際運用。探尋地球化學異常通過模型設定并在實際中加以運用，是實現這一目標的有效方法。近年來，國內外通過編寫例案，建立了一系列礦床地球化學異常模型，這種模型是礦床成因模型的重要組成部分，是成礦的客觀表現。它是從大量實際資料中抽取出來的元素地球化學異常共同特點，概括地表達了元素或化合物在不同地區、不同類型金屬礦床上，在周圍空間上和時間上的變化規律性。它表達了:(1)地球化學異常的幾何形態(異常的幾何形態，大體上與礦體或礦化帶的形態相一致)，直觀地反映了形成礦體或礦化帶或暈的控制因素。(2)組分及其分帶性，即對于各種類型礦床原生暈，暈中組分與礦石組分完全一致，并具有明顯的垂直和水平的分帶性，客觀地反映了礦石的成分及礦物的空間分布規律。(3)元素濃度分帶特征，即暈中元素濃度隨著遠離礦體、礦床、礦田乃至礦帶，一般呈現逐漸降低的規律，它反映了元素含量梯度的變化，可用來判斷礦化中心，以及鑒別富礦化與分散礦化。

二、對地球化學探礦工作中幾個技術補充說明

1、層控礦床在地層剖面上的巖性特點是:下部通常是一套碎屑巖，上部是碳酸鹽巖石，工業礦體一般存在碳酸巖石的中下部。下部碎屑巖(特別是細碎屑巖)具隔水性，上部碳酸巖石是含水巖層，兩套含水性不同的接觸帶有利于地下水活動，為成礦作用提供水源。

2、層控礦床成礦物質來自礦源層，礦源層中可能初步富集了某種成礦元素，但更主要的是分散于礦源層中的物質能否被“解放”出來轉入溶液。正如“兩次成礦說”所指出的:“物質的玻璃狀態(火山玻璃)成混合物狀態(如碎屑沉積)，各組份之間沒有化學平衡關系。這些巖石在扭應力和熱力驅動下，容易晶化，在結晶過程中，不易進入晶格的某些金屬元素則轉入溶液形成礦液，所以在許多情況下，碎屑巖和火山巖通常是層控礦床的礦源層，為成礦作用的來源。

（作者單位：長江大學經濟學院）