吉林大學王世稱教授
⑴ 綜合信息礦產資源定量評價理論體系
王世稱
(長春科技大學數學地質研究所,長春130026)
余先川
(吉林大學計算機科學系,長春130023)
摘要綜合信息礦產資源定量評價的理論體系,由定量預測、靶區定位預測和礦產資源量估算三部分組合。綜合信息成礦預測的實質是,在地質背景基礎上強調對地質礦異常(礦產資源體)的綜合評價。定量評價的正確性取決於客觀成礦規律信息的綜合程度。隨著成礦理論、綜合找礦、數學地質和計算機理論、方法的發展,綜合信息礦產資源定量評價向著智能化和定量化方向發展。
關鍵詞礦產資源綜合信息提取成礦預測定量分析
綜合信息礦產資源定量評價(王世稱等,1985,1989,1990,1993),包括綜合信息成礦預測(定性預測)、綜合信息統計預測(靶區定位預測)和綜合信息礦產預測(礦產資源量估算)三部分。它以地質成礦理論為地質先驗前提,以地質體和礦產資源體為單元,研究地質、遙感、物探、化探之間信息的關聯、綜合和轉換規律;根據相似類比原理,以成礦模型為基礎,通過建立已知礦種類型的綜合信息成礦模型,開展已知礦種類型的隱伏礦產盲礦預測;根據求異原理,在成礦系列理論(程裕淇等,1979,1983)指導下,通過綜合信息成礦地質背景和綜合信息地質礦產異常分析,預測尚未發現的新礦種、新類型礦床,甚至大型超大型礦床。綜合信息礦產資源定量評價的正確性取決於客觀成礦規律信息的綜合程度,它是成礦預測的基礎。
因此,正確地進行綜合信息成礦預測需要處理好以下幾個重要關系:①地質科學要以地質觀察研究為基本工作方法,地質觀測研究的不統一性,其實質是地質資料、數據具有不統一性,所以不能簡單地、不加區別地應用,而是需要對不同觀點學說進行綜合信息沖罩解釋,客觀全面地認識地質現象;②物化探、遙感信息的多解性是地質體、礦產資源體物性和化性差異的結果,不能機械地進行關聯,必須在地質先驗前提下,以地質體和礦產資源體為單元進行綜合解釋方能揭示異常的源;③礦產勘探程度和研究程度的不平衡性,地質勘查工作的部署受制於經濟法則,地質研究程度高的地區與研究程度低的地區的信息熵永遠是不等同的,但研究程度低不等於沒有礦,因此,礦產資源的潛力在研究程度低的地區也是不可忽視的,必須正視它,通過以地質體、礦產資源體為對象研究直接找礦信息和間接找礦信息的關聯,解決信息之間的不平衡問題;④元素的集中趨勢和礦化系列具有演化繼承性;許多地區研究成果表明,某古老變質岩中某種元素含量高,則在該區後繼的火山岩、侵入岩和沉積岩中也具有該元素豐度高的特點,而且與不同成礦作用有關的成礦系列都有這些豐度高的元素存在,從時間順序看,變質岩系基底對其後來發育的蓋層(火山岩、沉積岩)和岩體(侵入岩、次火山岩)起控製作用;與變質岩系有關的成礦系列將首先出現,襪判空其後的其它成礦系列,必定是在它的基礎上發展起來的(當然不排除深部幔源的可能性),在漫長的地質發展時期,無論是基底還是蓋層,都會受到不同告瞎程度的再造作用,形成不同的成礦系列;⑤地質體、礦產資源體的特殊性和共性,它們是地質體、礦產資源體類型及其劃分的基礎,前者要求研究地質體、礦產資源體的特殊性,而後者使建立它們的統計模型成為可能,因此,我們強調求異和類比原則相結合原則進行成礦預測;⑥地質體和礦產資源體對應於地質背景和地質礦異常,以往地質調查研究多偏重於地質背景成礦規律的研究而忽視了地質異常(趙鵬大等,1990;王世稱,1990),從綜合信息成礦預測角度分析,礦產資源體屬於地質礦異常,而物化探、遙感礦異常是地質礦異常的不同側面顯示,地質礦異常是物探、化探、遙感礦異常的源。綜合信息成礦預測的實質是在地質背景基礎上強調對地質礦異常(礦產資源體)的綜合評價。
綜合信息礦產資源定量評價是針對上述六種關系的處理,因而對每一種關系要採用與其相適應的預測方法和步驟(圖1,表1)。
圖1綜合信息礦產預測理論體系框架
表1礦產資源定量評價數學模型分類表
從統計觀點分析,地質圖和礦產圖是不同性質、不同時期、不同等級地質體和礦產資源體的組合。各種物、化探圖系和遙感影像是地質體、礦產資源體不同側面的顯示。綜合信息解釋是從地質演化角度出發,在遵循各學科基本原理的前提下,進行地質體、礦產資源體各種信息的關聯和轉換規律的研究。具體有以下幾點基本規律:
(1)應用重力信息和前寒武變質岩系地質體相關聯推斷隱伏基底,研究變質岩系的層理展布趨勢。出露的變質岩系地質體是多次構造作用切割的結果。重力的環形及線性構造格架反映變質岩基底的基本構造格架。應用磁場信息發現變質岩系一般為正場或正負跳躍的磁場,負變質岩系為負磁場。
(2)基底構造格架控制蓋層(火山岩、沉積岩)的分布規律。沉積岩蓋層一般顯示負磁場,而火山岩系往往是正負跳躍磁場,不同特點的火山岩系有自己獨特的磁場特徵,從重、磁特徵可以加以區分。
(3)基底構造格架控制導岩構造。不同侵入岩體有自己獨特的磁場特徵。應當指出的是中酸性侵入岩岩體有兩種基本類型:繼承性岩體和非繼承性岩體(王世稱,1989),前者可用磁法垂向二階導數推斷其規模、形態及產狀,後者可用重力垂向二階導數推斷其形態及產狀。大型蝕變岩型金礦床均受繼承性岩體控制。
(4)從地質演化角度進行重、磁、遙感信息的綜合解釋,建立區域構造基本格架。重、磁水平一階導數同遙感線性構造相關聯,重、磁垂向二階導數同遙感環形構造相關聯。在地質先驗前提下,研究重、磁標志層和重、磁標志體進行地質解釋。不同的重、磁標志層和不同的重、磁標志體,賦予重、磁場時間域,應用構造控制異常和構造磁場異常的關系研究構造的時間關系。不同的大地構造單元均有自己獨特的構造時序,它們是地質構造背景的反映,而構造的反序、構造復活是異常構造的表現。礦體、礦床、礦田受相應同等級的反序、復活構造所控制。
(5)應用遙感信息研究水系網系,從新構造運動角度進行綜合信息解釋。發現線性匯水盆地的分布同線性影像和重、磁水平一階導數相關聯。環形匯水盆地同環形影像和重、磁垂向二階導數相關聯。在此基礎上,研究構造重砂、構造化探的環形和線形分帶規律。它們可以原生暈、次生暈、水系沉積物、重砂等各種礦化信息顯示,主要取決於不同尺度和不同信息的綜合信息成礦預測。環形和線形疊加的反序構造對成礦最為有利。
在成礦系列理論指導下,在整體上宏觀分析特定地質環境與成礦作用之間的關系,研究不同區域地質環境的成礦系列分布規律,在重、磁、遙感地質資料推斷的區域構造格架基礎上,研究化探及礦化信息與構造格架之間的關系,建立成礦系列綜合信息找礦模型。應用相似類比原則預測已知礦床;應用求異原則預測新礦種、新類型的礦體、礦床和礦田。
地質體和礦產資源體之間的關系是地質背景和地質礦異常的關系,它們是有等級的。從三維觀點分析,絕大多數屬於隱伏和半隱伏的單元,只有通過建立綜合信息成礦預測圖和綜合信息找礦模型方能實現。地質體和礦產資源的統計單元需要有明確的定義域和邊界條件。為此,需要研究找礦標志、找礦前提的確定性和統計性的標志。它的實質是對不同等級地質礦異常的推斷。
由於地質體、礦產資源體的單元有等級性,所以相應的地質體變數也有等級性(礦體、礦床、礦田)。根據不同的預測目的,在相同等級的單元集合體對比中提取地質變數。它們包括定位預測(統計預測)、估算資源量(資源預測)、成礦系列預測。特別要注意研究模型單元和預測單元變數的不平衡性。
地質變數的賦值,是統計單元的地質變數的定量化數據表達形式問題。對於不同的預測目的,變數的賦值原則和賦值的數學模型是不同的。統計預測(靶區定位預測)是以相似類比為原則,一般的地質變數賦值採用匹配系數、相關分析等方法。礦產資源預測需要研究有序地質變數,研究並篩選出影響礦產資源體規模和富集程度的變數,一般的地質變數賦值採用秩相關系數、邏輯信息和列聯表等研究有序變數的數學模型。
礦產資源體模型單元的選擇,建立在找礦標志統計基礎之上,往往是通過對同一類型找礦模型相似的單元集合進行篩選,可以應用數量化理論Ⅳ、Ⅴ進行選擇。
通過上述變數提取、變數賦值和模型單元選擇等綜合信息礦產資源定量評價的准備工作,建立綜合信息礦產預測計算模型。根據不同的預測目的、地質變數的數據類型、模型單元和預測單元的分布及模型單元的個數的不同,相應地採用不同預測計算數學模型(表1)。對於大型、超大型預測計算模型,採用求異原則的定量預測,重點研究模型單元和預測單元總體的有序變數;不同有序變數的極值集合的尋找是預測大型、超大型礦床的關鍵。
針對模型單元和預測單元的信息不平衡問題,提出了簡化的預測模型。簡化預測模型研究的重點是模型單元集合的直接找礦信息和間接找礦信息之間的關聯、綜合和轉換規律,以達到應用間接找礦信息進行礦產預測的目的。
綜合信息礦產資源定量評價的成果表達形式通過計算機的智能化和定量化實現,開展成礦預測的專家系統,使預測工作實現智能化和定量化。總之,綜合信息礦產資源定量評價,伴隨成礦地質理論、綜合找礦、數學地質理論和計算機理論方法的發展,向著智能化和定量化方向發展。
參考文獻
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[8]趙鵬大,孟憲國.地質異常與礦產預測。地球科學,1993,18(1):39~47.
⑵ 學習找礦哲學的體會
王世稱1 王恆禮2 王微1 許亞明1
(1.吉林大學 2.中國地質大學(北京))
摘 要 本文結合找礦實例,論攜氏述了學習找礦哲學的體會。
關鍵詞 找礦哲學 實例 科學發展觀
在學習找礦哲學的過程中,通過找礦實踐,慢慢認識到找礦哲學的重要性。
朱訓同志是我們的老部長,他的著作我們是當做指示來研究和執行的。我們首先對找礦哲學進行了系統的學習,來指導我們的找礦工作。我們按找礦哲學的理論與方法,總結了我們找礦工作的經驗和教訓,是聯系實際工作學習的,這樣我們慢慢體會到找礦哲學的重要性。
在系統學習找礦哲學的過程中,在對找礦哲學理論有了一定的認識後,特別是通過學習李瑞環同志和宋健同志對《找礦哲學概論》的批示、國土資源部徐紹史部長和各位部長們的批示後,使我們認識到找礦哲學是國土資源部制定方針、政策、指導思想和工作布局的理論依據,因此,我們應當認真學習找礦哲學。
一、理論聯系實際學習找礦哲學
(一)對找礦哲學概念的理解
找礦哲學可以稱為礦產勘探哲學。找礦哲學是研究找礦、勘查領域的哲學問題。從找礦勘探工作的總體上,研究礦產勘查活動的普遍問題和一般規律。找礦哲學是自然界和社會界本質關系的科學。找礦哲學是馬克思主義哲學與礦產勘查理論方法及勘查實踐相關聯的紐帶和橋梁。
馬克思主義哲學是科學的世界觀和方法論,是找礦工作的行動指南,其本質是理論聯系實際,解決實際問題。
找礦哲學是通過科學的找礦理論反映到找礦實踐,又通過找礦實踐的理論總結指導找礦。找礦哲學的作用不僅僅是認識地質找礦規律,更重要的是應用這些規律為人類找出更多的礦產資源,為人民服務。
(二)在學習找礦哲學理論的基礎上學習找礦哲學的研究方法
朱訓同志指出:研究找礦哲學的研究方法有5種:聯系分析方法、類比分析方法、綜合信息分析方法、矛盾分析方法和反復分析方法。找礦哲學的研究方法是研究找礦哲學的技術路線。需要在找礦實踐過程中,按找礦哲學研究方法總結找礦的經驗。
1.聯系分析方法
找礦哲學研究的首要問題是理論聯系實際。對分析處理礦產勘查活動中的各種問題,進行全面分析。特別是對國民經濟的方針、政策和礦產勘查活動的關系進行全面的分析;對國家找礦工作的總體目標和任務進行全面分析。
根據國家目標任務,研究找礦前提和找礦標志,研究完成國家目標和任務的工作方法。要充分應用地質學原理及方法、地球物理原理及方法、地球化學原理及方法、遙感地質原理及方法、水文地質原理及方法、環境地質原理及方法、工程地質原理及方法,從不同角度研究地質體和礦產資源體的特徵,在保護環境的前提下,做好找礦工作。
2.類比分析方法
研究國內外環境保護和找礦的成功經驗及方法,建立各種類比分析方法的地質體和礦產資源體模型,應用類比分析方法,指導環境保護和找礦工作。
3.綜合信息分析方法
應用國內外的環境保護和找礦經驗,去粗取精、去偽存真。要由此及彼,由表及裡,在大量的綜合資料中,提取反映本質的信息,綜合各種信息,提出合理的技術路線。
4.矛盾分析方法
研究各種地質體和礦產資源體的個性和共性,結合具體實際問題,找出找礦的突破口及關鍵環節。提出實現目標的技術路線。
5.反復分析方法
根據地質體和礦產資宴隱凱源體的隱蔽性、區域性、多解性等特徵,進行反復實踐,反復認識方能深入了解目標。
二、應用找礦哲學理論與方法進行找礦的幾個實例
(一)遼寧省鐵礦密集區綜合信息預測
1.傳統鐵礦山生產模式
遼寧省鞍山市是我國的鋼城,也是中國的老礦業城市。按傳統的礦業管理模式,進行鐵礦床的找晌喚礦、勘探、提交勘探報告、提交礦山企業設計,開展鐵礦山的建設和開發。鐵礦山生產有一定的服務年限,鐵礦山只要按開采設計執行,就完成國家任務了。按這個模式,礦山到了服務年限,就閉坑關門了。全部人員轉入另一個礦山。礦山的閉坑是必然規律。鞍山市的大孤山、櫻桃園、弓長嶺等礦山均是這樣模式。
2.運用找礦哲學理論與方法的新認識
鐵礦床的集合是以鐵礦床密集區的形式分布的,而不是孤立的獨生子。它們是以「鶴立雞群」的形式分布的。這里的「鶴」是指大型、超大型礦床,這里的「雞群」是指中、小型鐵礦床。它們之間是有機關聯的整體。因為鐵礦床密集區有隱蔽性,需要有一個認識過程。因此,已知鐵礦床外圍有「姊妹」鐵礦床是必然的客觀規律。
(1)鞍山式鐵礦床是老鐵礦山,早年的研究工作方法單一,缺乏綜合方法研究,鐵礦床均用孤立的單一方法找礦,勘查報告缺乏有機關聯整體的鐵礦床密集區研究,各種地質方法、物探方法缺乏有機關聯的綜合分析研究,因此,必然存在較多的鐵礦產資源潛力等待找尋和開發。
(2)需要向有關領導們匯報,與有關同志研究新的技術路線。首先是全面分析研究以往地質、地球物理、地球化學和遙感資料。鞍山鐵礦床的資料是分散的,航空物探資料和區域地質資料在遼寧省地質局,地面大比例尺物探資料和礦床勘探資料在遼寧省冶金地質局,主管單位是遼寧省國土資源廳。我們專門向遼寧省省長張文岳同志進行了書面匯報、向遼寧省國土資源廳的廳長們也作了專門的匯報,得到了領導們的大力支持,並委託遼寧省冶金地質勘探局具體執行,遼寧省地質局提供了區域航磁、重力及區域地質資料,形成了大協作的局面。
(3)對遼寧省東部已知鐵礦床的航磁和重力資料進行了系統關聯和對比分析,經過研究表明:鞍山鐵礦床為條帶狀鐵礦石,具有順層磁化特點,鐵礦床的總體特徵為以感磁異常為主,磁鐵礦礦石的比重較大,具有磁性較強的地球物理特徵。
通過開展綜合信息重、磁解釋,選擇在黑石砬子地區開展地面1:1萬磁法測量,進行地面磁法解釋和鑽探工程驗證,已證明其是一個大型鐵礦床。這些具體工作是遼寧省冶金地質局總工程師任群智帶領其團隊完成的。
(二)遼寧省青城子鉛礦床綜合信息預測
遼寧青城子鉛礦床在開采中也存在問題。青城子鉛礦床是老礦山,早期專門開采鉛礦石,找礦、勘探和開發均以鉛礦石開采為目標。按傳統模式管理礦山工作,對已知鉛礦脈進行了追索,圈定開采鉛礦石。對礦脈的認識是北東向,並進行鑽探和坑道開采。青城子礦山已到了服務年限,資源緊張是必然的趨勢。
遼寧省有色地質勘探局總工程師鄧功權同志建議應用綜合信息的找礦方法探索一下。在遼寧省地質局局長鄭惠平同志的支持下,開展了這項科研工作。
從遼寧省地質勘查局提供的區域化探資料了解到,青城子區域化探不僅有鉛元素異常,而且有銀和金化探異常。因此,運用綜合分析方法研究了青城子多金屬礦床密集區。
1.通過綜合信息解釋對青城子礦床密集區有了新認識
通過磁法構造解釋取得了新認識:其控礦構造是網路式的。青城子礦床密集區總體構造方向為北西向,青城子多金屬鉛礦床密集區的走向方向也是北西向。北東向鉛礦脈組代表北西向多金屬礦床密集區的寬度。早期研究對礦床密集區構造體系缺乏全面分析,沒有運用綜合信息構造解釋全面觀察構造。
2.對多金屬礦床密集區內礦床的共生和伴生缺乏綜合分析
青城子多金屬礦床密集區明顯沿北西走向分帶,多金屬礦床密集區北西端為金元素異常;中間為鉛元素異常與已知鉛礦床吻合;多金屬礦床密集區的東南端為銀元素異常。這一新認識使青城子老礦山恢復了青春。
通過遼寧省有色地質勘查局查證,青城子多金屬礦床密集區的北西端找到了大型金礦床、東南端找到了大型銀礦床。該項工作在全國有色系統進行了推廣,並舉辦了全國學習班。
(三)遼寧省貓嶺應用反復分析方法發現了大型金礦床
1.重新認識五龍和四道溝石英脈型金礦床
遼寧省鴨綠江邊有五龍和四道溝石英脈型金礦床。五龍金礦床規模比較大,而四道溝金礦床規模小,勘查儲量只有1噸。四道溝金礦床提交金礦勘探報告已有10年,但金礦床資源不緊張,不知原因何在。
我們建議進一步研究四道溝金礦床。通過研究和再認識,結果表明:四道溝金礦床不僅有石英脈型金礦床,而且還有韌性剪切帶型金礦床。我們提出了遼寧省蓋縣組片岩可能是金礦礦源層的重要新認識,建議遼寧省地質局局長鄭惠平同志和遼寧省地質礦局總工程師馬元韜同志對蓋縣組片岩分布范圍全面開展1:5萬金元素為主化探次生暈研究工作。
2.運用綜合信息理論與方法檢查金化探異常
對礦源層的新認識受到了傳統觀點的反對。但得到遼寧省地質局第五地質隊隊長齊玉興同志的大力支持。在齊玉興同志的領導下,對貓嶺金異常進行了綜合方法異常查證,取得明顯經濟效益。
馮一多同志對貓嶺化探異常進行了認真現場觀察,發現毒砂和磁黃鐵礦與金元素異常相關聯,通過鏡下鑒定磁黃鐵礦和毒砂礦物中有金的交代殘留體,證明金礦賦存於毒砂和磁黃鐵礦中,通過找尋毒砂和磁黃鐵礦可以找到金礦。我們通過磁法找尋磁黃鐵礦,再通過電法找尋毒砂和磁黃鐵礦,磁法異常和電法異常與金化探異常是吻合的綜合信息異常。
運用綜合信息方法對異常開展查證,找到了大型金礦床。國土資源部在貓嶺金礦現場舉辦了學習班,在全國推廣應用。
(四)學習找礦哲學理論探索地震地質研究
地震地質工作是世界性難題,又是最大的自然災害之一,因此,需要開展深入研究。我國地震科學家們已經做了大量的研究工作,取得了豐碩的成果。但還需要從找礦哲學角度對這些研究成果提出新認識。
李四光先生生前認為地震是可以預測的,並指出要研究安全區、安全島和地震活動帶,為我國地震研究工作指明了方向,需要我們繼承和發展這項研究工作。
我國地震局的專家們做了大量國內和世界地震的研究工作,積累了豐富資料,發表了大量的高水平科學專著和論文,其成果具有國際先進水平。
我國地質部門積累了豐富的地質、地球物理、地球化學和遙感地質資料,但這些資料尚沒有應用於地震地質研究工作,應當發揮這些資料的作用。
我國各個省(區、市)、市、縣均有地震歷史的記載,但尚沒有開展系統總結和開發。因此,這些資料需要地質學家和地震學家們開展聯合科學攻關。
1.運用聯系分析方法研究地質找礦工作和地震地質工作的關系
地質找礦工作和地震地質工作是有機關聯的整體。它們同屬於地球內動力作用的顯示。地殼褶皺構造的形成源於地球內動力作用。地殼厚度變化是受地殼內動力作用控制的。因此,研究地殼厚度變化,就是研究地殼內動力的變化,一般是通過莫霍面的變化規律顯示的。我們通過研究中國莫霍面陡變帶分布圖,發現所有礦床密集區和地震密集區均分布於莫霍面陡變帶上。地震密集區和礦床密集區是有機關聯的整體。可以應用礦產預測的理論與方法,探索研究地震預測的方法。
2.應用類比方法研究成礦預測和地震預測的關系
按成礦作用劃分成礦系列,可以劃分為變質成礦系列、岩漿成礦系列、沉積成礦系列和火山成礦系列。從地震地質研究角度分析成礦系列規律,將會發現變質成礦系列和岩漿成礦系列分布區,這些地區地殼是相對穩定的,為安全區;沉積成礦系列和火山成礦系列分布區,地殼是不穩定的,為地震密集區的分布范圍。在地震密集區內可能存在變質岩塊體和岩漿岩塊體,它們為安全島。根據這一認識,我們已經編制了全國地震密集區和礦床密集區分布圖。
3.應用綜合信息分析方法研究地震
我們目前所用的地質圖均是二維的,是表面信息。而自我國地震源的深度一般為30千米左右。因此,要以地質體和礦產資源體為單元,開展地質、地球物理、地理化學和遙感綜合信息解釋。
我們在成礦系列、礦產區劃和地震區劃研究的基礎上,通過信息轉換規律研究有以下幾點認識:
(1)在變質岩分布區,變質成礦系列分布區,一般具有正重力剩餘異常和正磁異常,它們代表正變質岩系分布區;具有正重力剩餘異常和負磁異常分布區,代表負變質岩系,這些地區地殼是相對穩定的,為安全區。
(2)在岩漿岩分布區,岩漿岩成礦系列分布區,一般具有負重力剩餘異常和正磁異常,這些地區地殼也是相對穩定的,為安全區。
(3)在火山岩分布區,火山岩成礦系列分布區,一般具有負重力剩餘異常和火山跳躍磁場,這些地區地殼是相對不穩定的,為地殼不穩定帶。
(4)在沉積岩分布區,沉積成礦系列分布區,一般具有負重力剩餘異常和負磁異常,這些地區地殼是相對不穩定的,為地殼不穩定帶。
4.應用矛盾分析方法和反復分析方法研究綜合信息構造格架
地震主要是構造地震。地震源主要位於深源。因此,需要利用地質、物探和遙感綜合方法研究構造格架。要開展重力環型和線型構造格架研究;開展磁法環型和線型構造格架研究;開展遙感環型和線型構造格架研究。研究表明:礦床密集區和地震密集區均位於環型和線型構造交匯處。
5.用歷史唯物主義理論與方法研究地震規律
(1)從地質歷史觀點研究地震。地震和成礦作用是相伴隨的,成礦作用一定會伴隨地震。古地震研究的標志均在沉積岩和火山岩分布區。
(2)從人類歷史觀點研究地震。各地區地震歷史記載表明:地震發生的位置基本是不變的,地震發生是具有周期性的。因此,安全區、安全島和地震活動帶的位置基本是不變的,是可以預測和圈定的。
6.地震標志和找礦標志有相似性
通過研究表明:
(1)在沉積岩區和火山岩區分布的河流、湖泊、水系、泉水和地熱與地震密集區是相伴隨的,這些地區的河流、湖泊、水系、泉水和地熱可以作為地震預報標志。
(2)在沉積岩區和火山岩區分布的放射性礦床與地震作用存在著關聯關系。這些地區的放射性異常可以作為地震預報標志。
(3)地震源(地震中)和放射性礦床、泉水、湖泊、河流、水系同受重力和航磁的環型和線型構造格架控制,它們是有機關聯的整體。
三、學習科學發展觀要與學習找礦哲學結合起來
科學發展觀同馬克思主義、毛澤東思想、鄧小平理論和「三個代表」重要思想一道,確定為黨必須長期堅持的指導思想。用科學發展觀思想武裝頭腦,指導找礦實踐,推動找礦工作。在科學發展觀的道路上奮力開拓找礦工作,必然會出現美好的找礦前景,為國家找到更多的礦產資源。人類對找礦工作的新認識是無限的。
堅持用科學發展觀的眼光觀察地質問題,用科學發展觀的思想分析地質問題,努力做科學發展觀的實踐者和推動者,不斷提高,謀劃發展地質科學,努力統籌發展地質科學,努力提高地質工作的能力,為人類服務。
⑶ 加深理解「就礦找礦」內涵,全面提升礦產資源開發水平
王世稱 王微 許亞明
(吉林大學)
摘 要 本文通過舉例,對「就礦找礦」的內涵進行了闡述,並說明了從「就礦找礦」視角如何看待危機礦山問題。
關鍵詞 就礦找礦 內涵 危機礦山
一、深化理解「就礦找礦」的內涵
「就礦找礦」是辯證的找礦指導思想,已被地質界公認為是行之有效的、重要的找礦途徑和方法之一。
從哲學角度認識,「就礦找礦」就是「找礦哲學滾圓弊」的具體應用與體現。
在50多年的生產實踐中,「就礦找礦」的思想是不斷向前發展的,今後在深入貫徹「就礦找礦」過程中,內容會更豐富、內涵會更深刻、成果會更加豐碩。
「就礦找礦」和「找礦哲學」的關系十分清楚,「就礦找礦」理論是「找礦哲學」理論的核心內容之一。
「就礦找礦」和「找礦哲學」是研究找礦、勘探、開發領域的哲學問題。從找礦、勘查、開發工作的總體上研究礦產勘查活動的諸多問題(個性)和一般規律(共性)。因此「找礦哲學」也稱為礦產勘探哲學。
「找礦哲學」是反映自然界和社會界本質關系的科學,找礦哲學是馬克思主義哲學和礦產勘查理論方法及勘查實踐相關聯的紐帶和橋梁。
「就礦找礦」和「找礦哲學」通過地質科學理論、綜合信息找礦方法反映到找礦實踐中,還通過找礦實踐的理論總結指導找礦、勘查實踐工作。
「找礦哲學」和「就礦找礦」理論研究的作用不僅僅是認識地質找礦勘查的規律,更重要的是應用這些規律為人類找出更多的礦產資源,在保護環境條件下,落實科學發展觀腔洞,合理應用開發礦產資源,為人民服務。
二、「就礦找礦」的實踐,豐富了「找礦哲學」的內容
「就礦找礦」是地質學界通常的說法,地質學界和社會各界好理解,好推廣應用。幾十年來廣大地質學界將「就礦找礦」應用於找礦實踐,證明它是有效的找礦途徑,在廣大地質工作者找礦實踐的工作成果的基礎上,上升到「找礦哲學」理論高度去總結和認識是十分必要的。現在從以下四個方面進行總結與思考。
(一)找礦、勘查、開發的不同階段運用「就礦找礦」的經驗
1.在找礦階段運用「就礦找礦」的經驗總結
第一,從檢查各類異常入手,評價已知礦點。德興銅廠銅礦床根據「銅廠」這個地名及縣志,有關於古代在銅廠采銅的記載,經過一段曲折找到銅廠,繼而找到了古采坑,又發現了銅礦露頭。經過與國內外銅礦床類型對比分析,認為屬於細脈浸染型銅礦。經過10年的普查勘探,到1979年證實德興銅礦床為擁有近1000萬噸的超大型銅礦床。
第二,在已知成礦遠景區(帶)或已知具有工業價值的礦床周圍,尋找同類型的「姐妹」新礦床。江西省地質礦產局派江西銅礦地質大隊在勘探德興銅廠銅礦期間,派出普查組在附近開展就礦找礦。地質人員利用類比方法和地球化學的方法,成功地在銅廠礦區的東南側發現了富鎵、鎢大型銅礦,在西北側發現了硃砂紅大型銅礦床,它們與銅廠銅礦床共同組成了銅礦田和銅大族礦床密集區。
第三,通過在老礦區追索已知礦體在空間上的延展來擴大礦產資源遠景。如德興銅廠銅礦床,20世紀50年代只勘探控至-165米標高,70年代中期進行了第二次勘探空間追索,控制到-650米標高,資源遠景擴大。
第四,在已知礦床、礦田范圍內找尋隱伏新礦體、新含礦層位和新礦化類型。20世紀50年代贛西北地質大隊在城門山銅礦床首先發現了似層狀銅礦體,規模達到中型銅礦床,20世紀60年代通過進一步研究發現了火成岩與碳酸鹽岩的接觸帶矽卡岩型銅礦床,形成不同類型礦床組成的礦床密集區,形成了大型銅礦床密集區。
第五,在已知礦床、礦田、礦床密集區找尋共生和伴生的礦床,進行綜合評價。在礦床、礦田和礦床密集區內,通過綜合信息對伴生和共生礦床、礦田、礦床密集區的研究,往往會出現伴生和共生的礦床,特別是多金屬礦床密集區和貴金屬礦床密集區常常會出現的規律。如德興銅礦床密集區,研究除銅、鉬礦種外,還有金、銀、硫、鎳等10種有益元素資源。結果表明銅礦床區金礦儲量213.7噸(C2級),平均品位0.195克/噸,是一個特大型金礦床。此外,銀、鎳、硫等礦產資源也達到大型。
2.在勘查階段運用「就礦找礦」的經驗總結
即礦床、礦田、礦床密集區在勘查階段運用「就礦找礦」的經驗總結。
找礦、勘查,再找礦、再勘查,是一個反復認識礦產資源體的過程。找礦工作要貫徹勘探的始終,而不能一次就算完成勘查階段的工作。這是符合找礦哲學認識論的思維。
以中國第一大金礦省山東省找尋金礦和勘查金礦床、礦田、礦床密集區為例。山東省歷史上就是著名的黃金產地,採金、淘金具有悠久的歷史。
從鴉片戰爭以後,帝國主義紛紛派遣很多地質人員來膠東進行調查黃金。20世紀30年代我國地學老前輩聶振庚、國本榮、馮景蘭等來調查過。1949~1956年郭文魁、劉國昌、王憲文、嚴坤元等也進行了調查,當時的認識是玲瓏石英脈型為主,找礦、勘查、開發的對象是石英脈型金礦床。
20世紀60年代中期在膠東發現了「三山島」「破碎帶蝕變岩型金礦床」是大型金礦床,被稱為「焦家式」金礦床,擴大了金礦的找礦領域,使山東省金礦儲量大幅度增加。
隨著找礦、勘查、開發的不斷向前發展,20世紀80年代開展魯西地區金礦勘查,在泰山群柳杭組絹雲石英片岩中也發現了「綠岩帶型」金礦。魯西地區發現了奧陶系硃砂洞組「層控金礦」。
膠東地區在中生代膠萊盆地內緣隱伏前寒武系基底之上的中生代地層發現了「雲夼式」礫岩型金礦。給找金礦床帶來了新的思路。
第一點,提出了前震旦紀出露基底變質岩系和隱伏基底是金礦的礦源層。老基底是基底金礦礦源層在山東有成礦專屬性。在不同地區不同時代形成不同類型的金礦床,組成了金礦床密集區。如魯東膠萊盆地的蝕變礫岩金礦和魯西歸來庄式金礦床均屬於與隱伏基底相關聯的金礦床。
第二點,金礦床以金礦床密集區形式分布,超大型、大型、中型、小型金礦床的空間分布是有機關聯的整體。具有「鶴立雞群」的分布形式,這里「鶴」是指超大型、大型礦床。這里的「雞群」是指中型、小型金礦床。從金礦地質演化角度分析,它們是不同時代、不同類型金礦床組成的金礦金屬省;從金礦床預測角度分析,是金礦床密集區、金異常密集區信息之間轉換關系;從統計觀點分析,超大型、大型、中型、小型礦床是上升有序變數的關系;從金礦床「就礦找礦」角度分析,是先找尋勘探與發現的「雞群」,再認識雞群中的「鶴」,而「鶴」不只是一隻。
已知大型礦床外圍是找尋、勘查「姐妹」大型礦床的最佳位置。
通過對金礦區的找礦勘查,深化了對金礦床控礦因素的認識。提出了中酸性岩體金礦找礦的關系是金礦床以交代型岩體為主。提出了金礦床密集區同構造的關系,一般分布於莫霍面陡度帶上,分布在環型和線型構造交匯處。
3.在礦床開發階段運用「就礦找礦」的經驗總結
(1)礦床一般的開發規律。礦山是人類開發礦產資源而建立起來的企業。礦山生產的對象是不可再生的。礦產資源開采一點必然少一點。以礦床為單元的礦山到一定服務年限必然老化成為老礦山和危機礦山。以礦床為單元的礦山一般是地質勘探隊負責找礦、勘查、提交儲量報告,經過評審批准礦產資源量。礦山企業設計是以勘探儲量報告為依據,進行礦山企業設計、施工建設,企業方能生產。礦山企業設計對礦山生產量、礦山服務年限均有規定。礦山企業根據設計施工生產,到一定服務年限必然閉坑。我國大量礦山均是新中國成立初期建設的,大多數已經服務了半個世紀。危機礦山和危機城市必然出現。
(2)運用「就礦找礦」的辯證思維看礦山。應用反復分析的方法在遼寧省貓嶺發現了大型金礦床。重新認識了五龍和四道溝石英脈型金礦床。石英脈型金礦床是群眾最容易發現的金礦床類型。與石英脈型金礦床相伴隨的各種類型的金礦床,往往被忽視。礦床往往是以礦田、礦床密集區形式分布,礦山地質工作和礦山企業設計均沒有此概念。這是國內礦山地質工作普遍存在的問題。遼寧省鴨綠江邊有五龍和四道溝石英脈型金礦床,五龍金礦床規模比較大,而四道溝金礦床規模比較小,勘查儲量只有1噸。四道溝金礦床提交金礦勘探報告已有十幾年,但金礦床資源不緊張,不知原因何在。我們建議進一步研究四道溝金礦床,通過研究和再認識,結果表明:四道溝金礦床不僅有石英脈型金礦床,而且還有韌性剪切帶金礦床。我們提出了遼寧省蓋縣組片岩可能是金礦礦源層的重要新認識。建議原遼寧省地質局局長鄭惠平同志和原遼寧省地質局總工程師馬元韜同志對遼寧省蓋縣組片岩分布范圍全面開展1:5萬金元素為主的次生暈研究工作。運用綜合信息理論與方法檢查金異常,得到原遼寧省地質局第五地質大隊齊玉興同志的大力支持。具體化探異常檢查是馮一多同志進行的,通過認真研究發現金礦賦存在毒砂和磁黃鐵礦中,我們通過磁法電法和化探異常綜合分析,找到了超大型金礦床。遼寧局五隊為地質礦產部三面紅旗之一。原地質礦產部在貓嶺金礦現場舉辦了學習班全國推廣。
(二)從礦床形成、找礦、勘查、開發不同階段,建立不同成礦系列綜合信息找礦模型,通過信息之間的轉換規律研究,類比推廣應用
1.「找礦哲學」總的指導原則
找礦哲學的唯物論認為,礦產是自然界的客觀存在,其形成、分布與變化均有客觀規律。從客觀地質條件實際出發確定找礦方針和方法。
找礦哲學的認識論認為,發現礦產、認識礦產特別是礦產的全貌要有一個相當長的過程,而且必須要多種方法和多種工程檢驗。在這個過程中認識礦產普查勘探開發運動的形成是階梯發展。
找礦哲學的辯證法認為,在找礦、勘查、開發過程中運用系統、協調、聯系和發展變化的觀點來部署和指導找礦勘查、開發工作。
找礦哲學的矛盾論認為,研究礦產找礦勘查開發過程中各種矛盾關系。找什麼礦的矛盾關系;到什麼地方找的矛盾關系;用什麼方法找的矛盾關系;怎樣才能找到礦的矛盾關系。找礦是找礦、勘查、開發均要貫徹始終的主要矛盾。
找礦哲學的主體觀認為,如何發揮找礦勘查開發工作存在找礦勘查開發過程中的主觀能動作用。也就是說如何充分發揮人的積極性和創造性。
2.從「找礦哲學」角度學習成礦系列的作用
(1)1979年,初論礦床成礦系列等的專著發表。程裕淇院士為研究礦產預測指明方向。陳毓川院士在程裕淇院士領導下,廣泛開展了礦床成礦系列研究,應用該理論指導全國成礦規劃工作。出版了《中國主要成礦區帶礦產主遠景區評價》,為全國找礦指明了方向。
(2)1972~1976年翟裕生院士、陳毓川院士和李文達老師共同組織了「寧蕪火山岩區鐵銅礦成礦規律和找礦方向」科研項目。對我國火山岩成礦研究起到推動作用。翟裕生院士發表了成礦系列研究專著。
(3)20世紀80年代初,兩院院士常印佛提出了「層控(或)矽卡岩型礦床的概念。劃分了三個亞類,提出了矽卡岩成礦系列,不僅豐富了矽卡岩理論,而且取得了明顯的實際找礦效果。
(4)對成礦系列理論與綜合信息礦產預測理論相結合,我們提出了礦化系列的理論,其目的是通過信息之間轉換規律,預測隱伏礦床、礦田和礦床密集區。包括:①變質岩發育區、變質成礦系列、變質礦化系列研究。變質岩發育區主要指太古宇和元古宇的區域變質岩系。廣泛發育變質岩系和混合岩分布。一般在礦化系列的前提下,變質岩的比重大於沉積岩、火山岩和侵入岩。變質岩系是以富鐵、鐵質岩系為標志層,一般以重力剩餘異常和磁異常為特點,富Ni、Cr、Co、V、Ti區域性異常。因此,應用綜合信息可以推斷變質岩系的原始層理展布趨勢方向為近東西向。現在變質岩系的地質體分布是基底構造切割的磁體。目前所見的變質岩系是變質岩系出露的露頭,必須應用重、磁和地球化學信息方能推斷其隱伏基底,推斷其分布規律。前震旦系變質岩系的基底有成礦專屬性,出露基底和隱伏基底的空間分布同謝學錦院士地球化學模型相結合,證實了基底成礦專屬性的新理論問題。如山東前震旦基底賦金,伴隨成礦作用的演化形成不同時代、不同成因金礦床成礦系列。又如遼寧、吉林前震旦系基底賦硼形成變質硼礦床、沉積硼礦床和矽卡岩硼礦床。②侵入岩發育區、岩漿成礦系列、岩漿礦化系列研究。一般因為圍岩和岩體之間有地質、地球物理和地球化學信息之間的差異,通過信息之間的轉換,可以推斷隱伏岩體及隱伏接觸帶。岩體的成分有超基性橄欖岩、基性輝長岩、中生閃長岩、酸性花崗岩;磁性有規律降低;比重有規律降低;而放射性有規律升高。應用綜合信息可以推斷隱伏岩體及其接觸帶。不同成分的岩體有地球化學信息的成礦專屬性,通過信息間轉換推斷隱伏岩體及其接觸帶。目前地質圖所反映的岩體是出露岩體的露頭,而沒有反映隱伏岩體。隱伏岩體推斷後,特別是綜合信息導岩構造的重磁環型和線型構造推斷後才能反映全貌,這一點對礦床、礦田、礦床密集區分布規律研究十分必要。這是全國普遍要探索研究的岩體問題。③火山岩發育區、火山成礦系列、火山礦化系列研究。陳毓川院士在研究「寧蕪鐵礦」的基礎上,發展了火山成礦系列模型。應用綜合信息對火山礦化系列有進一步認識。火山岩區的磁場特徵十分典型,是火山跳躍磁場。一般比基底變質岩系比重低,為重力負剩餘異常。根據磁場和重力場特徵可以推斷隱伏火山盆地。因此,可以應用綜合信息、通過四維化(時間和三維空間稱之為四維),達到研究火山盆地的目的。地質信息反映的火山盆地是出露火山盆地,重、磁推斷是隱伏火山盆地,方能了解全貌。火山岩和侵入岩一樣,由基性至酸性火山岩跳躍場強度有規律降低。不同岩性的成礦專屬性,同侵入岩體成礦專屬性。火山成礦系列最主要是研究次火山岩體的分布規律。一般大型和超大型多金屬礦床、礦田、礦床密集區同次火山岩體關系密切。這里特別強調,前震旦系基底構造格架控制火山岩盆地的分布,特別是重力和航磁,是環型構造和線型構造交匯處,控制火山盆地的分布。火山盆地的空間分布同地球化學塊體相關聯是控制礦產資源體總體分布規律的關鍵環節。基底成礦專屬性和火山岩成礦專屬性有繼承性的關系。④沉積岩發育區、沉積成礦系列、沉積礦化系列的研究。沉積岩發育區研究沉積礦床系列,主要研究地層層位控礦、古地理環境控礦、岩相控礦、研究不同礦種、不同類型礦床的分布規律。層控礦床和層狀礦床均有地球化學成礦專屬性和地球物理場的特徵,研究它們礦化系列的分布規律,研究基底成礦專屬性對沉積礦化系列的影響。基底構造控制沉積盆地的分布規律,如山東沂沐斷裂以東盆地主要是北東向,而斷裂以西盆地主要是北西向分布。沉積礦化系列同基底成礦專屬性有繼承性關系。
(三)從礦床、礦田、礦床密集區的分布規律,總結認識—實踐—再認識的辯證唯物認識的經驗
朱訓先生認為關於找礦哲學的認識論有以下五點:
1.找礦是對客觀礦產的認識過程
從礦體到礦床、從礦床到礦田、從礦田到礦床密集區、從礦床密集區到礦帶。
2.客觀存在的礦產(資源體)是可以認識的
目前新理論、新技術不斷發展,是完全可以認識的。
礦體的組合異常、礦床的組合異常、礦田的組合異常、礦帶的組合異常,建立綜合信息找礦模型及其信息之間轉化。基於轉換規律,礦產資源體是完全可以認識的。
3.認識礦產(資源體)要有科學思維的指導
如程裕淇、陳毓川、翟裕生、趙一鳴、李人樹等礦床成礦系列理論,趙鵬大地質異常理論,謝學錦地球化學塊體理論,塗光熾大型超大型礦床理論,裴榮富大型、超大型礦床理論等。
4.認識礦產(礦產資源體)要有一個反復實踐、反復認識的過程
朱訓先生在江西找尋德興銅礦的實踐,是典型的實例。
5.認識運動的主要形式呈階梯式發展
找礦、勘探、開發實踐表明,對一個礦體、礦床、礦田、礦床密集區、礦帶的認識過程不是直線上升的,而是階梯式逐步向上發展的。礦產勘查一般分為普查、詳查、勘探三個階段。每個階段又分野外工作與室內整理、信息綜合分析兩個階段。每個階段的綜合分析研究是認識的升華和提高,作為一個認識過程就這樣一個階梯一個階梯地逐步上升發展。
(四)從技術、經濟評價礦產資源角度,逐步認識到礦產是資源,是不可再生的,但人類對礦產資源的認識是無限的。伴隨科技進步礦產資源領域會不斷擴大,找礦勘查開發的前景無限美好
全國政協副主席李貴鮮在為《全社會都應重視「四礦」問題》一書作序時指出:「礦業是礦業城市發展的起源。人類選擇居住地,從經濟學觀點看,不是選擇靠近市場交通要道,就是靠近資源,所謂『依山傍水』大體就是這個道理。」「談礦業不能不講地質工作。我國地質勘探為我國經濟建設作出了極其重大的貢獻,找到大慶油田就是地質工作的一大功勞。將來地質工作更重要,我國大陸和海域究竟還有多少資源?靠誰去發現?靠地質勘探。」
以祖國錫都——雲南個舊錫礦為例,談談想法。
個舊是世界上最早生產錫礦地區之一,已有2000多年歷史。新中國成立以後,國家為地質勘探投資1.75億元,投入和產出比為1:8。為國家作出重大貢獻。
200多年開采主要是脈狀礦床和矽卡岩接觸帶礦床。地表留下了許多采區。1992年土地詳查計算,地表采礦留下的采空區有數萬畝。由於長期礦冶生產「三廢」造成的嚴重污染,帶來森林、植被、水源、生態、環境等問題,等待綜合治理。
近期對雲南錫礦運用「找礦哲學」思想進行了研究。在保護環境的前提下,研究錫礦的找尋,勘查和開發。
第一,雲南省的氣候條件,易形成廣泛風化殼,其最大限度可達200米。這是一個十分重要的地理環境。
第二,廣泛分布賦存錫礦的花崗岩體。在岩體內,賦存錫石副礦物和磁鐵礦副礦物,岩體構造帶賦存含鎢礦、錫礦脈,岩體接觸帶有矽卡岩型錫礦床,它們也形成了風化殼。
第三,部分花崗岩體構造帶賦存鈮、鉭礦脈和鉍礦脈,它們也形成了風化殼。
由於上述三項自然地理和地質條件,露天開采岩體的采礦方法形成人工砂礦床。應用重力選礦、磁力選礦和化學方法選礦等綜合選礦方法,選出有工業價值的錫礦、鎢礦、鈮但礦、鉍礦及鐵礦。尾礦可以用作建築材料。
保護好腐殖土,采後可以恢復良田。在雲南寶山地區形成典型找礦、勘查、開採的試驗基地。
三、以「就礦找礦」的視角,觀察危機礦山
「四礦」(礦業、礦山、礦工、礦城)問題研究對於推動礦業城市轉型發揮了積極作用。2002年朱訓在全國政協會上做大會發言時指出,要像重視「三農」問題那樣重視「四礦」問題。10年來,由於黨中央和國務院的重視,特別是2007年《國務院關於促進資源型城市可持續發展的若干意見》(國發[2007]38號)為礦業城市轉型,提供了方針、政策,積累了經驗。
朱訓先生對礦業城市轉型總結以下六點經驗。
1.觀念創新原則
找礦、勘查、開發一體化,可以延長礦山壽命。礦產普查、評查、勘探和開發脫節,是產生危機礦山原因之一。
地質人員完成普查、詳查、勘探,提交勘探報告就算圓滿完成了任務;礦山設計院完成礦山企業設計也算圓滿完成了任務;礦山企業按礦山企業設計開發,按年產量生產,按服務年限開采礦也算完成了任務。礦山到服務年限必然閉坑。改變這種流程,礦產普查、詳查、勘探和開發一體化形成新的流程改革,創新有以下優點:①礦山企業和地質勘探隊緊密結合,邊開采、邊找礦,礦山不會出現采一點、少一點的現狀,不斷擴大礦山的礦產資源量。勘探隊的成果也可以進一步驗證,提高找礦的水平,培養了人才。②礦山企業對礦山的勘探深度是有限的,進一步開展深部找礦需要勘探隊配合,使勘探隊對礦山地質情況充分了解是十分有利的。
2.統籌規劃原則
礦山企業的地質、采礦、選礦、冶金不同專業的專家們均是研究礦產資源體同一對象,利用礦產資源體為國民經濟服務,他們研究成果是通過綜合信息研究分析的。
對礦床的伴生和共生的關系、不同礦種礦產資源體的利用,提出科學的依據,必然形成一個礦床變成多個礦床的功能。
3.量體裁衣的原則
礦產資源體是有不同等級的,礦體、礦床、礦田、礦床密集區、礦帶。
礦山企業不能只是研究礦體、礦床,而且要研究礦田、礦床密集區和礦帶,從礦產資源體實際情況出發,擴大礦山企業研究對象,擴大礦山企業功能。
4.項目推動原則
危機礦山立項是形成好的局面原因。葉天竺先生為這方面做了大量工作,取得了重大成果,還要繼續立項。
5.大力發展的原則
甘肅白銀市僅2007~2010年間就引進招商項目500多個,完成提交了118.9億元效益。
6.未雨綢繆原則
大慶石油「一業獨大」,以石油為基礎,石化為主導,新材料、新能源、現代農業為支柱產業,「多元」轉變。
中國礦業城市轉型已經取得經驗,但這還是初步的、階段性的。
⑷ 多元信息成礦預測
多元信息成礦預測以GIS技術為支撐,充分發揮GIS技術強大的數據管理、空間數據分析和成果表達功能,是近年來找礦評價工作中運用越來越廣泛的技術手段之一。本次研究採用中國地質科學院礦產資源研究所成礦區劃室開發的MARS軟體(肖克炎等,2003)對祁連成礦帶的主攻礦種進行靶區定位預測,為該區資源評價工作部署提供依據。
預測工作在充分利用《祁連成礦帶成礦規律和找礦方向綜合研究》項目所建立的地質圖、礦產地、航磁、重力、化探、遙感、地理底圖等空間基礎資料庫的基礎上,進行信息提取,建立相應的子庫。
在上述工作的基礎上,根據所建立的綜合信息找礦模型,進行地質標志和預測變數的篩選,運用MARS軟體的礦床模型交互搜索子系統——經驗交互搜索模型法,證據權重找礦信息量子系統——證據權重模型法,和礦產資源綜合潛力定量評價子系統——礦床綜合預測模型法,對某礦種進行定量類比分析,獲得該種礦產可能存在的有利空間,圈出預測遠景區或靶區,對不同方棚磨法獲得的遠景區和靶區進行對比研究,最後選出一種最適用於本區的方法。
一、預測方法的選擇
多元信息成礦預測一般採用以下3種方法。
(一)礦床模型交互搜索子系統——經驗交互搜索模型法
該種方法是根據區域找礦模型,程序系統將有用的專題信息裝入預測工程專題,然後系統根據找礦標志,搜索有利標志的空間分布,然後計算機自動圈定有利的遠景區。礦床模型交互搜索系統有兩種不同形式的搜索方式:一種是專家輸入有利的標志組合,然後計算機搜索;另一種是計算機根據礦床所在的位置搜索該位置區域的有利找礦標志組合,然後根據這些標志進行計算機遠景區的自動圈定 中國地質調查局發展研究中心,中國地質科學院礦產資源研究所區劃室,吉林大學綜合信息礦產預測研究所。礦產資源評價MRAS系統用戶操作手冊。2002。
具體步驟如下:
1)准備基礎資料,建立或調用礦產預測空間資料庫。
2)構思預測對象(礦種、礦床類型及其有關的找礦模型等)。
3)構建預測標志。如從各類專題圖層中,根據屬性將有利的圖層提取出來,或者通過Buffer緩沖區分析,將找礦模型中的各類找礦標志提取和定位,如斷裂構造影響帶定位等操作步驟。
4)預測標志的選擇取捨。將圈定找礦靶區的標志組合有序地確定下來,也可設置幾個方案。
5)用專題因素疊加分析圈出靶區。
(二)證據權重找礦信息量子系統——證據權重模型法
該模型法是證據加權模型(F.P.Agterberg、Bonham-Carter)和找礦信息量法(趙鵬大,1983)的合並,構成證據權重找礦信息量鏈余斗子系統。該模型應用統計模型揭示地質因素與礦產分布的關系。地質標志的存在和成礦單元的面積,同時出現的概率越大,其找礦意義越大,在找礦信息量加權模型中的「權」增大。成礦單元(如礦田、礦區、礦體等),將各單元獨立的找礦信息因子進行加權綜合,可獲得不同級別的遠景區(葉天竺等,2004)。
具體步驟如下:
1)准備基礎資料,建立或調用礦產預測空間資料庫。
2)選擇與成礦有關的地質因素或圖層。
3)將研究區劃分為一定的統計單元:網格單元。
4)搜索各標志存在的單元數及礦點存在的單元數,建立數據處理的數據矩陣表,調用MRAS系統中的找礦信息量加權模型程序,計算各因素的權重。
5)計算研究區統計單元的綜合的權重。
6)將單元找礦信息量有利度用等值線或色塊圖表達出來。
7)按各類礦床的實際情況或綜合信息特徵,確定劃分遠景區的下限值,圈定遠景區。
(三)礦產資源綜合潛力定量評價子系統——礦床綜合預測模型法
礦床綜合預測模型是礦床統計預測中最為成熟的方法。它包括變數設置、選擇、單元劃分、模型選擇、定位、資源量估算等一系列工作步驟。方法使用的前提是:通過已知礦床,建立區域礦產資源量與地質標志之間的定量關系模型。也就是說,必須以已知控制模型區為基礎,研究和構造預測標志組合,並定量給出各標志因素的權重。
具體步驟如下:
1)准備基礎資料,建立或調用礦產預測空間數毀輪據庫,將相關的基礎資料調用到預測模型的專用文件中去。將礦床模型數據添加到預測模型的專用文件中。
2)進行預測單元劃分。採用網格單元。物、化、遙異常和成礦區帶、構造單元在空間資料庫中有專門的圖層可供使用。
3)根據已知礦床模型,進行地質標志因素的選擇和預測變數的初次預置。
4)進行建模模型單元的選擇。使用方法是:①用戶直接通過交互視屏人工選取;②根據數量化理論Ⅳ,定量選擇模型區。
5)預測變數選擇。根據找礦模型和模型單元,定量選擇那些與礦床最密切的地質找礦信息標志。對定位預測變數,選擇的方法有平方和法、秩相關系數法。
6)變數的轉換。對特徵分析法,需要進行定量變數向定性變數轉換,採用的方法是頻數統計法。
7)綜合分析、特徵分析定位預測。
8)預測成果檢驗及圖形表達。採用有色塊圖、等值線、預測數據表等多種表達方式。
本次研究用以上3種模型方法對祁連成礦帶進行了多元信息成礦預測,預測過程及結果顯示,GIS的礦床綜合預測模型法是上述3種方法中效果最好、最適用於本區的方法,本工作區的預測工作最終採用這種方法。其工作流程見圖5-1。
圖5-1 多元信息成礦預測工作流程圖
二、預測的礦種和礦床類型
祁連成礦帶的發現的礦產種類較多,礦床類型也較復雜。根據祁連成礦帶的成礦規律和找礦方向綜合研究成果,本次多元信息成礦預測分為1:50萬銅、鉛、鋅、金、鎢成礦預測及重要遠景區1:20萬成礦預測。銅礦床預測類型為海相火山岩型、鉛鋅礦床為噴氣沉積型、金礦床為構造蝕變岩型、鎢礦床為矽卡岩型和石英脈型。重要遠景區1:20萬成礦預測為野牛溝—尕大坂一帶銅多金屬成礦預測及寶庫—大黑山一帶鎢礦成礦預測。
三、預測單元的劃分
礦產資源評價是用統計方法研究礦產資源靶區優選和靶區資源量預測的問題。用統計方法研究問題必須有統計樣品和隨機變數,在礦產資源評價研究中,統計樣品和隨機變數都是未知的,需要研究者人為地確定統計樣品和構造隨機變數,只有這樣才能把礦產資源評價問題轉化成數學問題,進而用統計學方法來評價礦產資源靶區和靶區的資源潛力。由於礦產資源評價中確定統計樣品的方式比較特殊,因此,把這種確定統計樣品的過程稱為統計單元劃分,所劃分出的統計樣品稱為地質統計單元。在礦產資源評價中使用的隨機變數也需要研究者人為地構造,這種隨機變數通常被稱為地質變數,是地質找礦標志、控礦地質因素或資源特徵等隨空間位置不同而發生變化(尖滅、消失、出現,規模增大或變小,質量、數量或性質等發生改變)的一種量化表示。只有劃分出統計單元之後,才可以用數值來表示地質找礦標志和礦產資源特徵等在不同統計樣品中的變化規律,進而構造礦產資源評價中的各種地質變數。因此,也可以這樣定義地質變數,地質變數是在不同地質統計單元中取不同數值的隨機變數。
由於地質統計單元是研究者人為地劃分出來的,因此,就存在著如何劃分地質統計單元才能更有效地反映礦產資源特徵的空間分布規律問題,以及如何劃分地質統計單元才能正確地刻畫礦產資源特徵與地質找礦標志和地質控礦因素之間統計關系的問題。目前,在礦產資源評價領域存在兩種地質統計單元劃分方法,一種是阿萊斯提出的網格法,另一種是王世稱教授提出的地質體單元法 中國地質調查局發展研究中心,中國地質科學院礦產資源研究所區劃室,吉林大學綜合信息礦產預測研究所。礦產資源評價系統(MRAS)用戶使用指南。2002。
一般中小比例尺的統計預測多採用等面積網格單元劃分法,劃分預測單元的一般原則是最大限度地反映成礦信息和面積最小。因此,本次GIS多元信息成礦預測採用等面積網格單元,1:50萬多元信息成礦預測採用10km×10km網格,單元面積100km2; 1:20萬重要成礦遠景區成礦預測採用3km×3km網格,單元面積9km2。
四、預測變數的選擇
通過區域地質、地球物理、地球化學、花崗岩、成礦地質特徵和成礦規律等研究,祁連地區主要與海相火山岩型銅礦、噴氣沉積型鉛鋅礦、構造蝕變岩型金礦、矽卡岩型和石英脈型鎢礦等最密切的地質找礦信息變數如下。
(1)礦床(點)信息變數
單元內已知礦床(點)的存在是指示礦床存在的最直接標志,同時還可以預測其臨近單元中存在礦點的可能性。
(2)化探和重砂異常變數
化探信息是一種直接的找礦信息,是成礦預測中的重要變數之一。包括成礦元素的含量、濃度分帶以及與成礦元素有關的指示元素含量等變數。礦物重砂異常也是一種重要的找礦信息。祁連地區的鎢礦大多是通過重砂異常發現的。
(3)地質體變數
礦床的形成是地質作用的產物。一些礦床受地層和岩石的控制,如海相火山岩型銅礦產於奧陶系和寒武系富鈉的火山岩系內;矽卡岩型和石英脈型鎢礦床在成因上與中酸性侵入岩有關。因而把上述地層和侵入體等信息作為變數因素。礦床的形成也與地質作用的復雜程度有關,一個地區的地質作用越復雜即地質單元多,對成礦越有利如金礦床等。數學上衡量復雜程度可以用熵分析來解決。因此,各單元中所含地質信息的熵值作為變數,它反映了該單元地質信息的復雜程度。
(4)重力異常變數
在區域成礦預測中,布格重力異常在分析中利用其異常特徵線到單元的距離作為變數選取。因明顯的線狀重力梯級帶、不同特徵的重力場的邊界線和異常形態的明顯線狀扭曲或位移,往往是斷裂或斷裂帶、物質密度變化的反映,與礦化密切相關。
(5)航磁異常變數
航磁異常提供了豐富的地球物理信息,磁異常的線性異常帶、線性排列的串珠狀異常帶、磁異常帶水平位移、線狀異常帶的明顯錯斷或扭曲、不同形狀特徵的磁場分界線、線狀異常帶的交叉和切割等變化與斷裂和磁性變化密切相關。本研究取磁特徵線密度為變數因素。
另外,斷裂的發育程度和遙感解譯的環形構造也在預測中作為某些礦床的變數因素。
五、1∶50萬多元信息成礦預測
(一)海相火山岩型銅礦床
1.找礦模型
成礦元素:Cu、Cu-Zn、Cu-Pb-Zn等,共生或伴生Ag、Au、Co等。
地質背景:裂谷或裂陷槽,島弧或弧後盆地,小洋盆。
成礦環境:拉張裂解或局部拉張,海底熱水對流系統。
控礦構造:區域性深大斷裂控制火山岩的分布,也控制了塊狀硫化物礦床的分布。
含礦岩系:為海相富鈉的火山岩系,即細碧-角斑岩-石英角斑岩系。地層主要為寒武系黑茨溝組
成礦時代:寒武紀、奧陶紀。
地球化學:Cu、Pb、Zn、Co、Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb及Cr、Ni組合異常和銅礦物、鉛礦物重砂異常。
圍岩蝕變:蝕變發育,尤其是礦體的下盤。礦化主要與硅化、綠泥石化、絹雲母化和綠簾石化等組成的復雜蝕變有關。
地表標志:硫化物氧化帶或褐鐵礦化蝕變帶是直接的找礦標志;含鐵硅質岩、含鐵碳酸鹽岩和重晶石岩等是找礦的指示岩層。
地球物理:區域負磁場上出現局部條帶狀異常、跳躍負磁場和低平磁場。低電阻率和高極化率異常、重力高、高磁場,即三高一低異常場,是硫化物礦體賦存地段。磁電異常長軸方向與含礦層走向一致。
遙感標志:寄生在卵形大環邊緣的多重同心環狀影像,環形較完整,線性影像穿越環心。
模型礦床:白銀廠(折腰山、火焰山、小鐵山)、紅溝、郭米寺、下溝、灣陽河、九個泉、石居里、豬嘴啞巴、銀硐溝、石青硐等50個模型礦床(點)。
2.變數的選擇與賦值
根據綜合信息找礦模型,選擇如下預測變數:
1)地質體熵(反映地質作用復雜程度);
2)存在海相火山岩;
3)存在海相火山岩型銅礦;
4)銅地球化學異常濃度分帶;
5)銅重砂異常;
6)鉛重砂異常;
7)遙感解譯環形構造距離;
8)Cu元素地球化學測量值;
9)Pb元素地球化學測量值;
10)Zn元素地球化學測量值;
11)Au元素地球化學測量值;
12)Ag元素地球化學測量值;
13)As元素地球化學測量值;
14)Sb元素地球化學測量值;
15)磁異常特徵線密度;
16)距重力特徵線距離。
定位預測要求變數取值為二值化數據,對於上述變數中的定性變數進行二態賦值,對成礦有利狀態賦1,反之賦0;對於定量變數,按其所取實際數值對其賦值,然後按一定統計規律確定門檻值,將其轉化為二態變數。海相火山岩型銅礦各預測變數取值及經過統計計算後各變數權系數見表5-1。
表5-1 祁連成礦帶海相火山岩型銅礦預測變數表
根據預測結果,共圈出海相火山岩型銅礦找礦靶區43個(圖5-2),各靶區特徵列於表5-2。43個找礦靶區中有18個已有銅礦化顯示。經篩選找礦靶區中4、15、16、19、24、28、37、40、43號9個靶區可作為優選找礦靶區。
(二)接觸交代(矽卡岩)型和石英脈型鎢多金屬礦
1.找礦模型
成礦元素:W,共生或伴生Mo、Cu、Sn、Bi、Be、Nb、Ta、Pb、Zn等。
成礦環境:區域壓縮或擠壓,活動大陸邊緣、島弧、陸-陸碰撞或陸內俯沖造山環境。
成礦時代:加里東期、晚華力西—印支期。
控礦構造:礦床多產於區域性大斷裂旁側與北東向斷裂的交會部位。
成礦岩體:I—S和S型花崗岩類侵入體。
賦礦地層:新太古—古元古界化隆岩群,元古宇北大河岩群,達肯大坂岩群、托賴岩群、湟源群,長城系朱龍關群、興隆山群,灘間山群,志留系骯臟溝組、巴龍貢噶爾組、泉腦溝山組、旱峽組等。
圍岩蝕變:硅化、矽卡岩化、雲英岩化、黃鐵礦化、螢石化、絹(白)雲母化等。
礦床組合:這類礦床在空間上多與熱液型鉛鋅礦床共生,構成同一成礦系列。
圖5-2 祁連成礦帶海相火山岩型銅礦礦床綜合預測模型法靶區略圖
表5-2 祁連成礦帶海相火山岩型銅礦找礦靶區特徵
續表
地球化學:W、Mo異常為主,伴有Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、Bi、As、Sb、Be等元素異常。
重砂異常:出現白鎢礦、黑鎢礦重砂異常或鎢礦物組合異常。
重力異常:礦床多產於明顯的線狀重力梯級帶、不同特徵重力場的邊界線以及異常形態的明顯線狀扭曲或位移等異常特徵部位附近。
航磁異常:區域負磁場上出現的局部條帶狀正磁異常。
模型礦床(點):塔兒溝、小柳溝、龍門、大黑山、乾巴河、尕子黑、花石峽、朱岔、後長川等16個模型礦床(點)。
2.變數選擇與賦值
根據綜合信息找礦模型,選擇如下預測變數:
1)地質體熵(反映地質作用復雜程度);
2)存在加里東期、晚華力西期—印支期I—S和S型花崗岩類侵入體;
3)存在賦礦地層;
4)鎢地球化學異常濃度分帶;
5)W 重砂異常;
6)存在接觸交代(矽卡岩)型和石英脈型鎢多金屬礦;
7)W 元素地球化學測量值;
8)Mo元素地球化學測量值;
9)Ag元素地球化學測量值;
10)As元素地球化學測量值;
11)Bi元素地球化學測量值;
12)Be元素地球化學測量值;
13)航磁特徵線密度;
14)距重力特徵線距離。
上述各預測變數取值及經過統計計算後各變數的權系數見表5-3。
表5-3 祁連成礦帶接觸交代(矽卡岩)型和石英脈型鎢多金屬礦預測變數表
根據預測結果,共圈出祁連成礦帶接觸交代(矽卡岩)型和石英脈型鎢多金屬礦找礦靶區39個(圖5-3),各靶區特徵列於表5-4。39個找礦靶區中有11個已有鎢礦化顯示。經篩選,找礦靶區中2、4、9、12、22、28號靶區是重要的找礦靶區。
(三)構造蝕變岩型金礦床
1.找礦模型
成礦元素:Au,共生或伴生Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn等。
成礦環境:區內的各種環境中均有產出。
含礦圍岩:既有產在變質岩系內的,也可產於火山-沉積岩系內,也有產於侵入岩內的。
圍岩蝕變:黃鐵絹英岩化、硅化(脈)、綠泥石化等。
成礦時代:加里東期、華力西期、印支期。
控礦構造:大斷裂或大型剪切帶旁側的次級或配套構造。
地球化學:Au、As、Sb、Hg為主組合異常,伴有Ag、Cu、Pb、Zn等元素異常。
地表標志:黃鉀鐵礬化、褐鐵礦化。
圖5-3 祁連成礦帶鎢礦礦床綜合預測模型法靶區略圖
表5-4 祁連成礦帶接觸交代(矽卡岩)型和石英脈型鎢多金屬礦找礦靶區特徵表
續表
重力異常:金礦基本產於區域布格重力異常梯度帶中。
航磁異常:磁異常的線性異常帶、線性排列的串珠狀異常帶、磁異常帶水平位移、線狀異常帶的明顯錯斷或扭曲、不同形狀特徵的磁場分界線、線狀異常帶的交叉和切割等,這些部位常是礦化產出部位。
模型礦床:寒山、鷹嘴山、灘間山、青龍溝、川刺溝等20個礦床(點)。
2.變數選擇與賦值
根據綜合信息找礦模型,選擇如下預測變數:
1)地質體熵(反映地質作用復雜程度);
2)Au地球化學異常濃度分帶;
3)存在構造蝕變岩型金礦;
4)Au元素地球化學測量值;
5)As元素地球化學測量值;
6)Sb元素地球化學測量值;
7)Hg元素地球化學測量值;
8)Ag元素地球化學測量值;
9)Cu元素地球化學測量值;
10)Pb元素地球化學測量值;
11)Zn元素地球化學測量值;
12)航磁特徵線密度;
13)距重力特徵線距離;
14)斷層密度。
上述各預測變數取值及經過統計計算後各變數的權系數見表5-5。
表5-5 祁連成礦帶構造蝕變岩型金礦預測變數表
根據預測結果,共圈出祁連成礦帶構造蝕變岩型金礦找礦靶區37個(圖5-4),各靶區特徵列於表5-6。37個找礦靶區中有14個已有金礦化顯示;經篩選,2、7、10、11、14、16、17、19、20、23、37號11個找礦靶區為重要靶區。
(四)噴氣-沉積型鉛鋅礦床
1.找礦模型
成礦元素:Pb、Zn、Cu,共生或伴生Ag、Au。
成礦背景:裂谷或裂陷槽中強烈沉降的大型盆地中的次級盆地,沿同生斷裂分布的海底熱水系統。
含礦岩系:灘間山群、朱龍關群、中吾農山群等。
圖5-4 祁連成礦帶構造蝕變岩型金礦礦床綜合預測模型法靶區略圖
表5-6 祁連成礦帶構造蝕變岩型金礦找礦靶區特徵表
續表
噴氣沉積岩:鐵錳硅質岩、重晶石岩、石膏岩等。
圍岩蝕變:硅化為主,其次為絹雲母化及綠泥石化。
成礦時代:加里東期、前寒武紀、華力西期等。
地球化學:Pb、Zn、Cu、Ag、As、Sb、Sn、Au、Mn等元素異常及鉛礦物重砂異常。
航磁異常:區域性弱磁性的平穩磁場中,低緩磁異常或磁性跳躍地段。
地表標志:氧化帶及鐵錳帽。
模型礦床:錫鐵山、大東溝、蓄積山3個礦床。
2.變數選擇與賦值
根據綜合信息找礦模型,選擇如下預測變數:
1)地質體熵(反映地質作用復雜程度);
2)存在含礦岩系;
3)存在噴氣-沉積型鉛鋅礦;
4)Pb地球化學異常濃度分帶;
5)Zn地球化學異常濃度分帶;
6)Pb重砂異常;
7)Pb元素地球化學測量值;
8)Zn元素地球化學測量值;
9)Cu元素地球化學測量值;
10)Ag元素地球化學測量值;
11)As元素地球化學測量值;
12)Sb元素地球化學測量值;
13)Sn元素地球化學測量值;
14)Au元素地球化學測量值;
15)航磁特徵線密度。
上述各預測變數取值及經過統計計算後各變數權系數見表5-7。
表5-7 祁連成礦帶噴氣-沉積型鉛鋅礦預測變數表
根據預測結果,共圈出祁連成礦帶噴氣-沉積型鉛鋅礦找礦靶區8個(圖5-5),各靶區特徵列於表5-8。8個找礦靶區中有4個已有礦化顯示。經篩選,找礦靶區中1、2、3、4、6號靶區是重要的找礦靶區。
表5-8 祁連成礦帶噴氣-沉積型鉛鋅礦找礦靶區特徵表
圖5-5 祁連成礦帶噴氣-沉積型鉛鋅礦礦床綜合預測模型法靶區略圖
⑸ 李四光地質科學獎的歷屆獲獎情況
附:歷屆李四光地質科學獎獲得者名單 李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
劉鐵鑄 上海市地質礦產局,教授級高級工程師
張良臣 新疆地質礦產局,教授級高級工程師
陸忠驥 山東煤田地質勘探公司,高級工程師
周世泰 冶金部東北地質勘探公司,教授級高級工程師
胡惠民 湖北省地質礦產局,教授級高級工程師
梁珍廷 廣西有色地質勘探公司,教授級高級工程師
蔣興泉 核工業華北地質勘探公司,高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
馬宗晉 國家地震局地質研究所,研究員(1991年當選中國科學院院士)
田在藝北京石油勘探開發研究院,研究員(1997年當選中國科學院院士)
劉寶珺 地質礦產部成都地質研究所,教授(1991年當選中國科學院院士)
杜樂天核工業北京地質研究所,研究員
汪仲英 地質礦產部探礦工程研究所,高級工程師
李四光地質教師獎獲得者:
丁中一北京大學地質系,副教授
張本仁 中國地質大學(武漢),教授(1999年當選中國科學院院士) 李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
王文傑 煤炭部福建煤田地質勘探公司,教授級高級工程師
李宏驥 地礦部山東省地礦局第六地質隊,教授級高級工程師
李崇佑 地礦部江西省地礦局調研大隊,教授級高級工程師
王集磊 有色甘肅地質勘探局,教授級高級工程師
劉廣潤 地礦部湖北省地礦局,教授級高級工程師
(1999年當選中國工程院院士)
楊兆宇 上海海洋地質調查局,教授級高級工程師
鞏志根 核工業華南地勘局293大隊,教授級高級工程師
龔茂清 冶金部西南地勘局,高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
鄧起東 國家地震局地質研究所,研究員(2003年當選中國科學院院士)
鄭綿平 地礦部礦床地質研究所,研究員(1995年當選中國工程院院士)
於崇文 中國地質大學(武漢),教授(1995年當選中國科學院院士)
許志琴 地礦部地質研究所,研究員(1995年當選中國科學院院士)
安芷生 中國科學院西安分院,研究員(1991年當選中國科學院院士)
李四光地質教師獎獲得者:
趙澄林 石油大學(北京),教授
游振東 中國地質大學(北京),教授 李四光地質科學榮譽獎獲得者:
張宗祜 地礦部水工地質研究所,研究員,中國科學院、中國工程院院士
劉光鼎 中國科學院地球物理所,研究員,中國科學院、中國工程院院士
肖序常地質礦產部地質研究所,研究員,中國科學院院士
李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
袁秉衡 中國石油天然氣總公司石油物探局,教授級高級工程師
康玉柱 地質礦產部西北石油地質局,教授級高級工程師(2005年當選中國工程院院士)
王光宇 地質礦產部廣州海洋地質調查局,教授級高級工程師
楊明桂地質礦產部江西省地質礦產局,教授級高級工程師
錢佐國 化工部地質礦山局雲南地質大隊,教授級高級工程師
何伯墀 有色西北地質勘探局,教授級高級工程師
許惠龍 煤田地質總局山西煤田地質局,教授級高級工程師
祝延修 武警部隊黃金指揮部九支隊,教授級高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
殷鴻福中國地質大學(武漢),教授(1993年當選中國科學院院士)
劉國棟 國家地震局地質研究所,研究員
夏林圻地質礦產部西安地礦所,研究員
張文堂 中國科學院南京地質古生物研究所,研究員
江天壽 地質礦產部探礦工藝研究所
李四光地質教師獎獲得者:
何繼善 中南工業大學,教授(1994年當選中國工程院院士)
王維襄 中國地質大學(北京),教授 李四光地質科學特別獎獲得者(只頒發了這一次):
程裕淇地質礦產部,研究員,中國科學院院士 王鴻禎 中國地質大學(北京),教授,中國科學院院士
李四光地質科學榮譽獎獲得者:
孫殿卿地質礦產部地質力學所,研究員,中國科學院院士
劉東生 中國科學院地質所,研究員,中國科學院院士
馬杏垣國家地震局地質所,教授,中國科學院院士
董申保北京大學,教授,中國科學院院士
李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
張雲湘 地質礦產部四川省地質礦產局,教授級高級工程師
王金琪 地質礦產部西南石油地質局,教授級高級工程師
馮志強 地質礦產部廣州海洋地質調查局,教授級高級工程師
楊俊傑 中國石油天然氣總公司長慶石油勘探局,教授級高級工程師
李萬程 中國煤田地質總局河南煤田地質局,高級工程師
王世忠 中國人民武裝警察部隊黃金第14支隊,高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
陳光遠中國地質大學(北京),教授
裴榮富 地礦部礦床地質研究所,研究員(1999年當選中國工程院院士)
任紀舜 地質礦產部地質研究所,研究員(1997年當選中國科學院院士)
馮增昭石油大學(北京),教授
李四光地質教師獎獲得者:
郝石生 石油大學(北京),教授
張卓元 成都理工學院,教授 李四光地質科學榮譽獎獲得者:
楊遵儀 中國地質大學(北京),教授,中國科學院院士
韓德馨 中國礦業大學,教授,中國工程院院士
胡海濤地礦部水文地質工程地質勘查院,研究員,中國工程院院士
湯中立 地礦部甘肅省地礦局,教授級高級工程師,中國工程院院士
李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
王永基 冶金部中南地質勘查局,教授級高級工程師
包家寶 地礦部江西省地質礦產局,教授級高級工程師
石禮炎 地礦部福建地質礦產勘查開發局,教授級高級工程師
丁貴明 石油天然氣總公司大慶石油管理局,教授級高級工程師
李文恆 煤田地質總局江西煤田地質局,教授級高級工程師
金慶煥地礦部廣州海洋地質局,教授級高級工程師(1997年當選中國工程院院士)
李學仁 化工部四川化工地質勘查院,高級工程師
王秋華 中國石油天然氣總公司遼河石油勘探局,教授級高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
熊光楚 有色北京地質研究所,教授級高級工程師
陳毓川中國地質科學院,研究員(1997年當選中國工程院院士)
胡見義 北京石油勘探開發院,教授級高工(1997年當選中國工程院院士)
王鶴齡 淮南理工學院,教授
李四光地質教師獎獲得者:
翟裕生 中國地質大學,教授(1999年當選中國科學院院士)
金景福 成都理工大學,教授 李四光地質科學榮譽獎獲得者:
郝詒純 中國地質大學(北京),教授,中國科學院院士
郭令智 南京大學,教授,中國科學院院士
李廷棟 國土資源部,研究員,中國科學院院士
盧耀如 中國地質科學院水工所,研究員,中國工程院院士
李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
管海晏 中國煤田地質總局航測遙感局,教授級高級工程師
楊雲嶺 勝利石油管理局,教授級高級工程師
楊繼良 大慶石油管理局,教授級高級工程師
殷先明 甘肅省地勘局,教授級高級工程師
黃兆洪 化工遼寧地質勘察院,教授級高級工程師
呂國安 甘肅有色地質勘查局,教授級高級工程師
覃慕陶 廣東省地礦局,教授級高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
黃第藩 中國石油天然氣總公司北京開發院,教授級高級工程師
李思田中國地質大學,教授
袁學誠 中國地質勘查技術院,教授級高級工程師
陳旭 中國科學院南京古生物研究所(2003年當選為中國科學院院士)
李四光地質教師獎獲得者:
張一偉石油大學(北京),教授
盧良兆 長春科技大學,教授 李四光地質科學榮譽獎獲得者:
葉連俊 中國科學院地質與地球物理研究所研究員,中國科學院院士
楊 起 中國地質大學(北京)教授,中國科學院院士
張彭熹 中國科學院鹽湖研究所研究員,中國科學院院士
李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
潘元林 中國石油化工集團公司勝利石油管理局教授級高級工程師
蔣炳南 中國石油化工集團公司新星公司西北石油局教授級高級工程師
潘龍駒 中國有色金屬礦產地質勘查中心地質資料館教授級高級工程師
王啟民 中石油大慶油田有限責任公司教授級高級工程師
吳奇之 中國石油天然氣集團公司地球物理勘探局教授級高級工程師
駱耀南 國土資源部四川省地質礦產勘查開發局教授級高級工程師
姜劍虹 中國煤田地質總局黑龍江煤田地質局教授級高級工程師
王福同 國土資源部新疆地質礦產局教授級高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
王鐵冠中國石油大學(北京)教授(2005年當選中國科學院院士)
龔再升 中國海洋石油總公司教授級高級工程師
廖椿庭 中國地質科學院地質力學研究所研究員
蔣 志 中國人民武裝警察部隊黃金指揮部教授級高級工程師
李四光地質教師獎獲得者:
杜汝霖 石家莊經濟學院(原河北地質學院)教授
何國琦 北京大學地質學系教授 李四光地質科學榮譽獎獲得者:
汪集暘中科院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院院士
鍾大賚 中科院地質與地球物理研究所研究員、中國科學院院士
石耀霖 中科院研究生院教授、中國科學院院士
多 吉, 西藏地勘局地熱地質大隊教授級高工、中國工程院院士
李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
王保群 核工業地質局二一六大隊,教授級高級工程師
王培君中化地質礦山總局地質研究院,研究員
倪斌 中國煤炭地質總局,教授級高級工程師
秦震 四川省地質礦產勘查開發局,教授級高級工程師
姚伯初 國土資源部廣州海洋地質調查局,教授級高級工程師
何自新 中石油長慶油田分公司,教授級高級工程師
陳正輔 中石化石油勘探開發研究院,教授級高級工程師
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
趙文智 中石油中國石油勘探開發研究院,教授級高級工程師(2013年當選中國工程院院士)
季強, 中國地質科學院地質研究所,研究員
李陽,中石化勝利油田有限公司,教授級高級工程師(2013年當選中國工程院院士)
何漢漪 中國海洋石油總公司,教授級高級工程師
王成善 成都理工大學,教授(2013年當選中國科學院院士)
李四光地質教師獎獲得者:
劉本培 中國地質大學(武漢),教授 李四光地質科學獎榮譽獎:
趙文津 中國地質科學院研究員、中國工程院院士
李四光獎野外地質工作者獎:
夏代祥 西藏地質礦產勘查開發局,教授級高級工程師
葉天竺 中國地質調查局,教授級高級工程師
童曉光 中國石油天然氣勘探開發公司,教授級高級工程師(2005年當選中國工程院院士)
王雙明 陝西省煤田地質局,教授級高級工程師
李丕龍 中石化西部新區勘探指揮部,教授級高級工程師
王錫友 中國冶金地質勘查工程總局山東局,教授級高級工程師
黃永樣 廣州海洋地質調查局,教授級高級工程師
李文昌 雲南省地質礦產勘查開發局,教授級高級工程師
李四光地質科技研究者獎:
崔盛芹 中國地質科學院地質力學研究所,教授
張培震 中國地震局地質研究所,教授級高級工程師(2013年當選中國科學院院士)
蔡希源 中石化股份有限公司,教授級高級工程師
丁悌平 中國地質科學院礦產資源研究所,研究員
孫革 吉林大學,教授
李四光地質教師獎:
曾勇 中國礦業大學(徐州),教授
鄭亞東 北京大學,教授 李四光地質科學獎榮譽獎:
傅家謨,中科院廣州地球化學研究所
李四光獎野外地質工作者獎:
李惠, 中國冶金地質總局地球物理勘查院
劉敬黨 ,中國化工地質礦山總局遼寧化工地質勘查院
朱偉林 ,中國海洋石油總公司中海油有限公司科技委
張金帶,中國核工業地質局
周海民,中國石油天然氣股份有限公司冀東油田公司
李干生 ,中國石油化工股份有限公司科技開發部
徐水師,中國煤炭地質總局
劉玉書 ,四川省地質礦產勘查開發局106地質隊
李四光地質科技研究者獎:
陳均遠,中國科學院南京地質古生物研究所
馬永生,中國石油化工股份有限公司勘探分公司(2009年當選中國工程院院士)
王弭力,中國地質科學院
劉敦一 ,中國地質科學院地質研究所
周新源, 中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司
李四光地質教師獎:
郝守剛 ,北京大學地球與空間科學學院
黃潤秋,成都理工大學 李四光野外地質工作者獎:
張善文, 中國石化股份勝利油田分公司 教授級高級工程師
閻鳳增 ,中國武警黃金指揮部 教授級高級工程師
李占游, 核工業二O三研究所 教授級高級工程師
鄧運華, 中國海洋石油總公司 高級地質師(2015年當選中國工程院院士 )
陳才金,四川省地質礦產勘查開發局108地質隊 教授級高級工程師
王京彬,有色金屬礦產地質調查中心 教授級高級工程師
張 宏 ,內蒙古自治區地質調查院 教授級高級工程師
杜金虎 ,中國石油天然氣股份有限公司 教授級高級工程師
李四光地質科技研究者獎:
楊經綏,中國地質科學院地質研究所 研究員
洪友崇, 北京自然博物館 研究員
彭善池,中國科學院南京地質古生物研究所 研究員
金之鈞,中國石化股份石油勘探開發研究院 教授(2013年當選中國科學院院士)
李四光地質教師獎:
王世稱, 吉林大學 教授
朱筱敏,中國石油大學(北京) 教授 李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
楊克明, 中國石化西南油氣分公司教授級高工
楊華, 中國石油長慶油田分公司教授級高工
董連慧,新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局教授級高工
廖香俊, 海南省地質局(海南省海洋地質調查局)研究員教授級高工
王宇, 雲南省地質調查局省地質環境監測院教授級高工(二級)
熊盛青 ,中國國土資源航空物探遙感中心教授級高工
謝玉洪,中海石油(中國)有限公司湛江分公司高級工程師
朱恆銀,安徽省地質礦產勘查局313地質隊教授級高工
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
鄒才能, 中國石油勘探開發研究院教授級高工
李子穎 ,核工業北京地質研究院研究員
汪嘯風, 武漢地質礦產研究所(原宜昌地質礦產研究所)研究員
宋國奇, 中國石化勝利油田分公司教授級高工
毛景文,中國地質科學院礦產資源研究所研究員
李四光地質科學獎教師獎獲得者:
武強,中國礦業大學(北京)教授(2015年當選中國工程院院士 )
唐輝明,中國地質大學(武漢)教授 李四光地質科學獎野外地質工作者獎獲得者:
夏慶龍 ,中海石油(中國)有限公司天津分公司
郭旭升, 中石化股份有限公司勘探南方分公司
趙賢正 ,中國石油華北油田公司
夏毓亮,核工業北京地質研究院
王香增,陝西延長石油(集團)有限責任公司
丁俊,中國地質調查局成都地質調查中心
張訓華,青島海洋地質研究所
王佟,中國煤炭地質總局
李四光地質科學獎地質科技研究者獎獲得者:
宋岩,中國石油大學(北京)非常規天然氣研究院
徐義剛,中國科學院廣州地球化學所
杜時貴, 紹興文理學院
殷躍平,中國地質環境監測院
李四光地質科學獎地質教師獎獲得者:
舒良樹,南京大學地球科學與工程學院
顏丹平,中國地質大學(北京) 李四光野外地質工作者獎:
付鎖堂, 中國石油青海油田分公司 教授級高級工程師
王來明,山東省地質調查院教授級高級工程師
王振峰, 中海油湛江分公司 教授級高級工程師
郝蜀民,中國石化華北分公司 教授級高級工程師
燕長海,河南省地質調查院 教授級高級工程師
劉鴻飛, 西藏自治區地質調查院 高級工程師
范立民,陝西省地質環境監測總站 教授級高級工程師
潘彤,青海省地質礦產勘查開發局 教授級高級工程師
李四光地質科技研究者獎:
沈樹忠,中國科學院南京地質古生物研究所 教授(2015年當選中國科學院院士 )
潘桂棠,中國地質調查局成都地質調查中心 研究員
侯增謙, 中國地質科學院地質研究所 研究員
蔣少涌,中國地質大學(武漢)教授
李四光地質教師獎:
彭建兵, 長安大學 教授
賴紹聰, 西北大學 教授

⑹ 膠東金礦地質研究概況
膠東地區的金礦地質研究,經歷了不同的發展階段,特別是20世紀60年代中期,眾多的焦家式金礦發現後,型廳研究工作開始深化,取得了一些研究新成果。80年代以來,地勘單位自身,或是地勘單位與科研單位、院校橫向結合,在研究手段、方法、領域及規范化等方面均有較大的改觀,提高了膠東金礦的研究程度,對膠東與金有關的基礎地質和金礦成礦作用的研究領域取得了一些重要共識,形成的研究專著、報告、論文浩如煙海,盡管這些成果在研究深度上存有差異,然其對豐富、加深膠東金礦成礦作用的認識和對金礦普查找礦的指導上,都有重要意義。
膠東金礦的地質研究,大致可以分為以下兩個階段。
1.1965年以前階段
研究范圍涉及基礎地質、礦床地質的某些方面。第六地質隊著重進行了脈金礦勘探方法方面的研究:包括脈金礦的采樣方法、采樣間距、取樣規格、樣品加工K值的確定以及鑽探手段在金礦勘查中的應用等專題性研究,這些研究成果在1964年全國第一屆金礦會議上充分交流,並被我國早期的勘探規范採用。對破除洋框框,推動加速膠東及我國的脈金礦勘查起到了重要作用。第六地質隊在這一階段的區域地質調查與研究中所確立的膠東西北部幾條區域性斷裂構造,為後一階段迅速取得區域找礦的進展及區域控礦構造體系的建立提供了依據。
2.1966年至今
這一時期,是地質找礦取得突破性進展的時期,亦是地質研究相對活躍的時期,大批焦家式金礦在此期間發現。研究的領域包括基礎地質、礦床的控制條件、成礦作用、成礦模式及綜合找礦方法的研究等方方面面。山東地礦局第六地質隊、第三地質隊、物探隊等根據找礦的需要,加強了綜合研究工作。科研單位及院校積極參與,引入了國內外一些先進的方法和技術,取得了涉及膠東金礦不同領域、不同尺度的大批科研成果,對推動膠東金礦從「就礦找礦」、「經驗類比找礦」到「理論找礦」,起到了重要作用。值得特別提及的成果包括:
(1)第六地質隊1975~1977年,在膠東區域構造體系研究中,從繁雜的構造形跡中唯賀,篩分出對膠東金礦具有控礦專屬性的早新華夏系構造體系,並研究了其主要構造型式對金礦的控製作用,明確了膠東控制焦家式金礦的斷裂與控制石英脈型金礦的斷裂屬同一構造體系的不同性質的構造成分,這些斷裂是在統一構造應力場作用的結果。這一研究成果,對膠東金礦的找礦起到了鋪軌定向的重要作用,亦為之後的膠東金礦資源量預測提供了重要信息。
(2)1977年,第六地質隊對焦家式金礦的命名及成礦模式的建立,澄清了一度對區內所謂的「蝕變岩型」金礦和「石英脈型」金礦的一些模糊認識,確認兩者是在同一構造—岩漿熱液旋迴的產物,區別它們不同的是斷裂的性質、規模和成礦形式。
(3)1985~1987年,山東省地質礦產勘查開發局在王世稱教授的指導下,以綜合信息法實現了對膠東內生金礦的資源定量估算,並圈定了36個礦田級預測單元。近20餘年的實踐證明,這一成果對宏觀的找礦部署起指租派到了指導作用。
(4)山東地質礦產局對膠東金礦控礦的地層單元和岩漿岩譜系的疏理;科研單位對膠東金礦成岩成礦年齡的精確測定;穩定同位素地質的研究成果等,均加深了對膠東金礦成礦作用的認識。
(5)膠東1:20萬重力測量及1:20萬地球化學測量成果,宏觀地揭示了膠東金礦區的深部構造特徵及金礦區域分布的規律,為深入研究膠東金礦的控制因素及成礦預測奠定了基礎。
(6)山東省地質礦產局物探隊對膠東不同類型金礦地球物理與地球化學綜合找礦模式的建立,對膠東金礦的普查找礦起到了重要作用,如萊州倉上大型金礦(屬全覆蓋隱伏礦)是正確的找礦思路與合理運用地質、地球物理及地球化學手段相互配合的典型範例。
膠東金礦的找礦實踐表明,地質科學研究工作與找礦實踐密切合作,是整個地質工作不可缺少的一個重要環節。
