矿产预测理论——区域成矿学向矿产勘查延伸的理论体系

矿产预测理论研究始于20世纪50年代,在近60年的预测实践中,始终是研究的热门课题。我国学者在全国第一、二轮区划实践和相关研究成果基础上,完善了矿产预测理论的基本内容,形成矿产预测的理论体系,推动了区域成矿学向矿产勘查延伸新领域的探索。矿产预测理论概括为矿床成矿作用“异相定位”预测理论;矿床成矿系列“缺位”预测理论;多元信息“类比-求同”预测理论和地质体“对等求异”预测理论。认为成矿作用的“异相定位和矿床成矿系列”缺位预测理论是矿产预测的地质理论依据,又是对成矿学理论的补充;多元信息“类比-求同”理论是传统的预测理论,本文赋以新的内含;地质体“对等求异”理论补充了“类比-求同”理论的不足,是前3项理论内容无可比拟的。矿产预测理论已受矿产勘查实践的检验,证明是有效的,在当前已成为提高矿产预测成果准确性和勘查效益的科学依据。     

矿产区划——地质科学研究与矿产勘查结合的新形式

矿产区划是"研究成矿规律、进行矿产预测、提出选区和地质工作部署建议"的工作,属基础性、公益性、科研性、先导性融合一体的矿产勘查前期工作。矿产区划工作在我国已实施了三轮,每一轮矿产区划工作都是由国土资源部领导直接部署,即由政府提出、政府下属的地勘单位、科研单位实施。矿产区划成果是部署矿产勘查,编制地质矿产保证工程和地质工作中、长期发展规划的资料基础及科学依据;矿产区划成果直接引领地质找矿突破和大型、超大型矿床的勘查。矿产区划的指导理论是区域成矿学,特别是矿床成矿系列理论最有效。三轮矿产区划的成果证实:矿产区划工作成果促进我国矿产勘查工作的发展,实现了地质找矿的突破;创建了我国独有的矿产预测新理论,发展和充实了矿床成矿系列理论;带动了计算机技术在矿产勘查中的应用;实现了地质矿产理论研究与矿产勘查的一体化。     

科学找矿工作的探索——兼述战略性矿产找矿工程

科学找矿是发现矿床和矿产勘查过程的总称, 在我国已探索了四十余年。它是应用当代有效的成矿学理论, 从各类资料和数据(地、物、化、遥)中提取信息, 研究区域成矿规律, 圈定不同级别的成矿区带(I—V级), 在成矿信息浓集区带或地段, 述明潜在矿床的地质条件, 判定矿床类型, 指明寻找未发现矿床的标志, 部署矿产勘查后进而发现了矿床, 公认它是矿产勘查学科各环节有机联系的系统流程。科学找矿引领地质找矿的重大突破, 促进矿产勘查工作的现代化。我国已通过矿产区划构建了科学找矿内容的基本格架, 在“新一轮固体矿产普查”、“矿产勘查跨世纪工程”、“矿产资源调查评价”和“找矿突破战略行动纲要”(又称“三五八”行动纲要)的实践中进行探索。获取的找矿成果证明, 科学找矿要以矿床成矿系列、矿产预测理论和成矿信息为指导; 矿产远景区划、地质资料的数据处理和提取成矿信息、编制矿产预测和矿床勘探系列图件是手段; 研究典型矿床, 建立区域的和矿床的成矿模式、总结区域成矿规律、圈定矿产预测远景区和找矿靶区、部署矿产勘查工作是发现矿床的科学支撑; 矿产勘查有效机制将科学找矿各个环节的内容实现有机联接, 组成获取找矿和矿床勘探成果的基本段, 概括为“三项理论”、“二个系统”、“二项技术”, 直至今日, 探索工作已获得很好的找矿效果。在未来的“战略性矿产找矿行动(2021—2035年)”实施过程中, 用科学找矿的思路构建矿产勘查新格局。     

矿床成矿系列与成矿预测研究新进展——“《中国矿产地质志》‘成矿系列与找矿方向’”专辑特邀主编寄语

《中国矿产地质志》系列志书由全国600多家单位、4000多名地质工作者, 历时十多年编纂而成, 计划出版200多套志书、150余套附图, 全面记录我国180余种矿产、7万余处矿产地的矿产勘查成果和成矿规律, 实现我国已发现矿种、矿产地和国域面积的三个全覆盖。该志书填补了历史空白, 具有划时代的里程碑意义。该套志书是在“矿床的成矿系列”(简称“成矿系列”)理论思想指导下开展研编的, 厘定了地球系统演化各个时空域中矿种全覆盖的矿床成矿系列, 构建了全国94个成矿带和31个省区市的区域成矿谱系, 在此基础上构建了时间域、空间域及成矿作用紧密结合的成矿体系, 并进一步应用成矿系列的“全位成矿、缺位找矿”的预测思维开展了全矿种的成矿预测。在《地球学报》编辑部的大力支持下, 主动服务于新一轮找矿突破战略行动, 我们从全国、省域、成矿区带等不同尺度, 选取12篇论文, 组成“《中国矿产地质志》‘成矿系列与找矿方向’”专辑, 对铁、金、稀有、稀土、稀散、磷等战略性矿产等进行了系统总结和分析, 旨在为新一轮找矿突破战略行动中找矿工作选区和部署提供科技支撑, 促进国内重要矿产资源的勘查开发, 增储上产。     

成矿地质体找矿预测理论与方法在矿产勘查中的应用

成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循,已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点：开展预研究提出找矿思路,研究典型矿床确定主攻矿床类型;研究成矿地质体确定找矿方向,研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋存位置,研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据,构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心;综合地质、物探、化探方法,预测深部矿体空间位置;探矿工程验证实现找矿突破。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范,为新一轮找矿突破战略行动提供了支撑服务。     

论提高矿产预测研究水平的主要途径

矿产预测已成为矿产勘查一个不可缺少的先行步骤,笔者结合自己的工作,认为提高矿产预测的研究水平要重视下列7个问题的研究:1.矿产分布的不均匀性;2.成矿理论的假说性;3.控矿因素的非单一性;4.预测标志的多解性;5.成矿作用的区域性;6.勘查技术方法组合的合理性;7.勘查范围的有限性.     

现代成矿预测若干理论述评

以成矿理论为支撑的现代成矿预测理论取得了长足的进展，对现代矿产勘查与评价实践工作具有重要的指导意义；据成矿预测理论近年来的进展，结合笔者等的研究工作体会，述评地质异常、矿床的成矿系列、矿床模型和超大型矿床勘查等成矿预测理论。     

成矿地质体找矿预测理论与方法

在大量典型矿床剖析的基础上,以矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、地球化学等基础理论为指导,以大量实地观察和实验数据为支撑,通过总结矿山深部和外围找矿实践和典型矿床研究成果,按照成矿作用内因和外因相结合的辩证思维,成矿作用时间、空间、物质能量相统一的综合思维,以及元素地球化学分类和找矿预测矿床分类的比较思维,提出成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等概念。成矿地质体是形成矿床主要矿产、决定主成矿阶段空间位置的成矿地质作用的实物载体,划分为沉积作用、火山作用、岩浆作用、变质作用和大型变形作用形成的5类成矿地质体。成矿结构面是赋存矿体的各类界面,包括构造界面、岩性界面、物理化学转换界面;成矿作用特征标志是能够直接指示矿体赋存位置和对找矿预测具有特殊意义的标志。依据成矿地质作用对中国主要矿床类型进行梳理划分,归纳总结了主要矿床类型的地质特征,构建了反映矿体赋存位置的成矿地质体-成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。在此基础上,提出勘查区找矿预测的工作方法,对矿床学研究、找矿预测、矿产勘查工作具有重要的指导意义。     

区域多目标矿产预测评价理论与实践探讨——以滇西北地区喜马拉雅期富碱斑岩相关矿产为例

以矿产系统勘查为目的,提出了"多目标矿产预测评价"新理念,根据矿产勘查不同阶段、不同比例尺的任务要求,划分出成矿区(带)、矿区(带)、矿田、矿床和矿体5类多目标矿产预测评价。前三者统称为区域多目标矿产预测评价。以滇西北地区喜马拉雅期富碱斑岩相关矿产预测评价为例,在"三联式"成矿预测理论指导下,较系统地开展了区域多目标矿产预测评价的理论探索与方法实践。研究认为,在区域多目标矿产预测评价中的关键问题是致矿地质异常解析、成矿多样性及其与地质多样性的关联分析、成矿谱系建立以及多目标矿产(矿床)定量预测评价模型研究。     

矿产勘查新理论与新方法综述

近十年来，矿产勘查新理论和新方法层出不穷，本文系统地总结了目前矿产勘查的新理论和新方法，并展望其与高新技术相结合的发展前景。介绍了新的成矿理论，主要有地球化学障成矿、陨击成矿、地幔柱成矿、边缘成矿和海底成矿理论；新方法主要有预测沉积矿产的古地磁法、预测铅、铀矿稳定同位素法、气体测量法、预测卡林型金矿的顺磁共振法以及应用于寻找隐伏矿床的元素活态提取法和金属地震法等等。     

The physics of ore formation

Ore formation is considered in the paper. The consideration is based on the topology of chemical elements that was discovered by the authors in 2007 as a result of the study of the Fibonacci distribution of chemical elements. On thoroughly analyzing the physical background of ore formation, we have concluded that spin effects play the leading role in the formation of paragenetic assemblages. The nuclear properties of elements should be taken into account in elucidating this problem.     

辽宁省黑石砬子铁矿地质-地球物理综合研究及深部找矿效果

黑石砬子铁矿床南部的剩余磁异常是人们关注的课题。文章采用综合研究的方法,通过分析铁矿的成矿地质环境、控矿因素、矿床特征,对磁异常进行定量计算,实施地质-地球物理综合推断,推断深部的铁矿体的倾向发生倒转,从而有效地解释了矿区的剩余异常,明确了深部铁矿勘查的具体部位,预测矿区深部隐藏着较大的资源储量。经过深部工程验证,获得了很好的找矿效果。     

金宝山铂钯矿矿石的矿物成分及嵌布特征

金宝山铂钯矿属于中国最大的独立铂族金属矿床,铂钯矿石的成分十分复杂,已发现73种矿物,其中有贵金属矿物25种、铂族矿物21种。矿石结构复杂,铂族金属矿物粒度很细,主要为10~80μm,其中20~40μm者占58.18%。贵金属矿物主要分布在蛇纹石中,占46.67%,有25.03%的贵金属矿物分布在黄铜矿中,其他载体矿物有镍硫化物、黄铁矿和磁铁矿等。矿石属于微细粒难选矿石。     

甚低频在哈尔楚鲁图银-多金属矿隐伏矿体定位预测中的应用

文章以哈尔楚鲁图银-多金属矿为例，阐述了甚低频电磁法在覆盖区控矿构造特征分析与隐伏矿体预测研究中的应用。研究表明，矿区构造矿化带方向以NNW和NWW向为主；NNW和NWW两方向断裂构成菱形网格状控矿构造基本格局，构造复合控矿特征明显，两者交汇地段应是膨大矿体的找矿有利部位。     

The Broken Hill ore body,Australia

The paper reviews recent works on the Broken Hill ore body to see what data is available on the origin and history of the ore. A high grade metamorphism is recognizable (the Willyama Metamorphism) and this was followed by a number of retrograde metamorphic events. The characteristics of these events is described and this is followed by an analysis of the hypothesis that there is a stratigraphic control of Broken Hill type mineralization. It is concluded that any control that does exist is of a regional nature and that the evidence is equally as good for a restriction of mineralization to areas of high grade metamorphism. Many of the isotopic and geochronological results for Broken Hill are not diagnostic as far as ore genesis is concerned. They do present an internally consistent set of data that records three major events, the Willyama Metamorphism and introduction of the Broken Hill type mineralization at 1700 m. y., the intrusion of the Mundi Mundi Granite and cross cutting pegmatites at 1560 m. y., and retrograde metamorphism and introduction of the Thackaringa Mineralization at or prior to 500 m.y. The sulphides have been deformed in the retrograde schist zones and the ore therefore predates this event. But there is no evidence at the moment that unambiguously establishes that the sulphides were present prior to the Willyama Metamorphism. If it was present prior to or during the Willyama Metamorphism and there is no period of deformation prior to the first recognizable folds at Broken Hill, then the sulphide mass was initially grossly discordant with bedding.

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Zusammenfassung Die Arbeit bringt Ergebnisse der neuesten Untersuchungen über die Broken-Hill-Lagerstätte anschließend an einen Überblick früherer Arbeiten. Der intensiven Willyama-Metamorphose folgen verschiedene retrograde Vorgänge, über die Einzelheiten mitgeteilt werden. Ferner wird die Hypothese einer stratigraphischen Kontrolle der Vererzung einer Prüfung unterzogen und festgestellt, daß die maßgeblichen Frakturen regionaler Natur sein müssen und daß die Beobachtungen somit eine Annahme der Vererzung der hochmetamorphen Gebiete ebenso stark stützt. Viele Resultate von Isotopenzusammensetzungen und geochronologischen Untersuchungen sind für Broken Hill nicht diagnostisch, wenigstens was die Erzgenese betrifft. Sie belegen 3 Hauptereignisse: die Willyama-Metamorphose und den Beginn der Vererzung um 1700.10⁶a, die Intrusion des Mundi Mundi Granits und querschlägiger Pegmatite um 1560.10⁶a und eine retrograde Metamorphose und den Eintritt der Thackaringa-Vererzung um oder vor 500.10⁶a. Die Sulfide sind in der Zone der retrograden Schiefer deformiert worden, was beweist, daß die Vererzung älter ist als dieses Ereignis. Es gibt aber z. Z. keinen Beweis, daß die Sulfide vor der Willyama Metamorphose vorhanden gewesen sind. Wenn sie vor oder während dieses Ereignisses vorhanden gewesen sind und wenn vor der Zeit der ersten deutlichen Falten in Broken Hill keine Deformation stattgefunden hat, dann war die Sulfidmasse ursprünglich in der Schichtung stark diskordant.

     

Worldview2数据在西昆仑老并—赞坎矿集区铁矿调查中的应用

正赞坎—老并矿集区位于新疆塔什库尔干县,属于西昆仑成矿带塔合曼—西若达坂铁矿成矿区,研究区高寒缺氧,地形切割强烈,人烟稀少,交通极为不便,面积性的野外矿产地质调查工作面临挑战,难以获取系统、全面、翔实的资料(王俊峰等,2013)。遥感技术作为当今矿产调查的主要技术手段之一,越来越得到重视,特别是高分辨率的WorldView-Ⅱ数据能够提供全色0.46 m和多光谱     

分形在下庄铀矿田中的应用

本文运用分形理论对下庄地区铀矿床(矿点)的空间分布进行了研究。结果表明,铀矿床(矿点)的空间分布具有统计自相似性的分形特征,分数维可以用来定量描述铀矿床(矿点)的分布规律;应用盒计维数的统计方法计算了铀矿床(矿点)空间分布的分数维D值,并对西、中、东成矿活动区的分数维D值进行了比较,探讨了分数维D值的地质意义。实际资料计算结果显示网格数与标度之间具很好的相关性,其相关系数均达0.98以上。     

天宝山多金属矿床地球化学模式

天宝山铅锌矿山正处于资源枯竭状态,在该矿山附近寻找新的矿床对天宝山矿山来说是当务之急。我们对现有的区域地球化学和地质资料进行分析研究,总结出天宝山多金属矿床的水持地球化学异常特征、地球化学异常分带模式及地球化学找矿模式,在此基础上,提出了光新屯找远景区。