剖析矿床的成因及研究方法

摘要：地质构造制图、地球化学分析和模拟实验。提出要研究和建立矿床的变化、改建模型；将矿床演变作为含矿区域地质历史的一个环节，将矿床个体变化研究与区域成矿系统演变相蛄合。

关键词：矿床；地质；模型法

确定矿床的基本条件是：①有用元素或矿物的含量要达到最低可采品位，如铜的最低可采品位是0.4％，铁的最低可采品位一般是2.5％。②矿石工艺性质，包括有用组分的赋存状态。如铝在霞石和高岭石中含量较高，也可分离出来，但加工工艺复杂，成本很高，因此一般只从铝土矿中提取铝。③矿体的形状和内部结构。有用物质在岩石中是均匀分布，还是在局部集中(如矿脉)，对于采矿难易和成本影响很大，因而也对确定矿床的最低可采品位有重要影响。④矿床规模。指可采矿石的储藏量。矿床规模大，矿山建设投资大，但经济效益很高。获得矿产品的全部部用，包括采矿、选矿、交通运输、设备、能源和水源供应，劳动工资等的开支，也决定着矿床的最低可采品位。上述条件的综合分析和评价决定着一个矿床的经济价值。

矿床种类繁多，固体矿床分布最广，液态矿床有石油、热卤水和地下水，气态矿床有天然气，按成矿作用方式，矿床可分为内生矿床(内力地质作用生成)、外生矿床(外力地质作用生成)和变质矿床(变质作用生成)。按矿产性质和工业利用情况可分为金属矿床(如金矿床、钨矿床)、非金属矿床(如耐火粘土、萤石矿床)和能源矿床(如石油 、煤和天然气)。

指地壳中富集了有用矿物或组分，在质和量上目前已达到工业要求，并具备开采条件的部位。矿床中含有矿石，矿石是指在目前技术、经济条件不可从中提取有用元素、有用组分或有用矿物的矿物集合体，矿石中常包括有用矿物(又名矿石矿物)和脉石矿物两类矿物，有用矿物是指能提供有用元素(或组分)或本身可直接被利用的矿物，脉石矿物是指矿石中没有用处的那些矿物。随著技术和经济的发展，某种矿物集合体是否可作为矿石是可以变化的，相应地矿床的概念也是可变的。矿石中有用元素、有用组分或有用矿物的含量称为品位。金属矿石的品位是指其中有用金属元素或组分的含量；非金属矿石品位常指其中有用矿物或有用组分的含量。矿床周围的岩石叫做围岩，而提供矿床中成矿物质来源的岩石叫做母岩。

共生次序是指在某个矿床内不同矿物形成的先后次序。在同一矿床内，随着成矿熔液温度，压力及化学成分的变化，在不同时间将产生不同矿物的沉淀。在不仅有一个热液活动期的成矿条件下，共生次序会进一步复杂化。根据对全世界许多热液矿床的研究，按照矿物的稳定性顺序，已确定了矿物沉积的一般顺序。与矿物共生次序有关的是矿床的分带现象。当成矿熔液沿著岩石中通道运动时，它们在温度、压力及化学成分上发生变化。结果在沉积过程中，随着距岩浆源距离的增加，可形成不同矿物的富集。这种分带现象是常见的，但是在矿床中并不都出现。一般情况下，锡、钨及铋矿物比铜矿物更靠近岩浆源，而铅及锌矿物则远些，自然金、自然银和含金、银矿物则更远，而距岩浆源最远的是锑和汞矿物。

“矿床模型法”是一种经常用于成矿预测的科学方法。“取象比类”是属于东方科学思维的另一类科学方法，将它用于矿床研究。

矿床模型法深受应用条件制约。“从已知到未知”同是矿床模型法和取象比类的准则，但是两者的侧重点不同。前者是以物质组成为依据建立矿床模型，后者是将矿床作为一个整体，探索它与外界环境的联系。在我国用矿床模型法指导找铀矿已有半个世纪的历史，经历了由典型矿床模型、综合矿床模型，统计模型到成矿概念模型的进化，实现了物理模型向数学模型的转型。从方法论上它得到了很大的改进与提高，但是它的实际应用效果并未获得相应提高，其有效率十分有限，对指导我国找铀矿有实效的只有俄式砂岩型铀矿床模型，其它各类矿床模型在实践中都业绩不佳。其成败完垒决定于建模区与预测区地质背景的可比性。俄式砂岩型铀矿床模型在我国应用的成功，完垒是因为中亚与新疆两地的地质演化历史相似所致。

“矿床模型法”的尴尬。矿床模型是以典型矿床或同类矿床为原形建立起来的。国际上都以含矿主岩(除不整合脉型外)作为铀矿床分类的标准，我国现已发现的铀矿床分属四大(即花岗岩、火山岩、碳硅泥岩和砂岩)铀矿类型。然而，在华南常见到两种不同的铀矿类型混在一起不可分割(如上部为碳硅泥岩或火山岩或砂岩型深部为花岗岩型)的现象。这一现象的存在不仅对现行铀矿床分类的合理性提出了质疑，它还波及到矿床模型法的通用性，使其处境十分尴尬!

我们转换思维方式，改变研究方法。即将不同类型铀矿床视为一个整体，用综合方法揭示铀矿床与地质环境的内在联系——“两阶段多次富集铀成矿理论”。即成岩富集形成铀高场区，它经过后期改造，使铀再分布生成铀成矿带。在成矿带内的氧化还原过渡区富集成铀矿床。按取象比类原理上述成矿理论可用青藏高原，喜马拉雅山，珠峰与铀高场区，成矿带，矿床一一比类，或简化为“三高”(高原，高山，高峰)，其内涵丰富。

工艺生产安全、效率较高，经济效益显著，并可在矿带大面积推广应用，这不但是矿床技术进步，而且工业发展将会产生积极作用。对矿床的研究成果，可推广应用到其他类似矿床赋存条件开采的矿山。将产生巨大的社会效益，对我国采矿事业的发展与技术进步，作出应有的贡献。