淺論成礦理論與成礦預測之間的關系

廖園園

（東華理工大學，江西 南昌 330000）

改革開放以來，我國社會生產力得到快速發展，礦產資源（90%）都為工業生產提供了生產的原材料，撐起了70%國民經濟GDP的運轉，是人類生活不可或缺的重要物質基礎。在能源領域，礦產資源是供需的基礎；在鋼鐵領域，礦產資源是生產的支柱；在核電領域，礦產資源是電力主要來源[1]。成礦理論是利用地質和地理知識來對礦床進行的分析和研究，它具有時間長、不可逆、流體改造及地質活動作用疊加等特點，從各自區域出發難以用單一的理論分析解釋勘查工作。故本文從野外勘探實際出發，在參考了大量參考文獻的基礎上，系統闡述了成礦理論和成礦預測之間的關系，有利于應用到實踐找礦當中去。

1 研究現狀

黨的十八大以來，找礦突破戰略行動隨著經濟發展而持續推進，為了實現我國兩個百年奮斗目標，礦產資源不僅僅是物質生產和材料加工的基礎，也是評判國民經濟的一個標準，在此背景下，礦產資源的不可再生大大限制了工業經濟發展。那么我國首先就需要弄清礦產資源的供需情況，并結合新興領域使產業轉型、升級、可持續發展，依據我國的資源儲量、貿易、生產和消費等情況，去主動參與世界市場資源競爭，從而系統的制定不同的資源分配政策并提出相應措施。其次是資源勘查問題，礦業開發的先行準備工作是勘查與勘探，想實現可持續發展戰略，除了保護環境，還需要不斷增加礦產資源供給，因此成礦理論及成礦預測在找礦探勘中占有十分重要的地位[2]，但最終目的都是為了挖掘可利用的礦床，而勘探本身具有危險性和不確定性，也因此勘查與勘探工作越來越依賴于成礦理論和成礦預測，因為成礦理論是成礦預測的基礎，成礦預測也可反向證實成礦理論[3]。

2 成礦理論的分類和方法

成礦理論主要是來源于基礎的地質知識,工作流程大致是將物化探、遙感和地學理論，經研究、分析、提取并將其轉化為各種可能發現礦床的概念，并建立相應模型去探索潛在礦床和成礦地質條件之間關系[4]。成礦理論可分為全球成礦理論、區域成礦理論、礦區成礦理論和礦種成礦理[5]。目前區域成礦理論研究應用是最多的，像海洋區域成礦理論、巖漿區、地臺區、褶皺區等[6]。而成礦理論的研究方法則是沿用、融合、提取地質和地理學中的所有研究方法，像歸納總結法、數值模擬法、實驗法等。

3 成礦預測的分類和方法

3.1 成礦預測的分類

成礦預測種類廣義上可分為全球、區域、礦區局部和專門礦種等四種。進一步可在劃分為2種：一種是定性預測;指依據地質特征、工作范圍（較大）、理論選區、成礦條件和找礦潛力，規避勘查風險，遵循戰略決策，最終挖掘出具有含礦潛力的地區，該方法主要用于預測潛在礦床。另一種是定量預測：指研究程度高、工作范圍較小的礦區局部或專門的礦種預測，為實現對工業礦體分布地段的圈定是至關重要的，該方法主要用于礦床預測幾何或空間形態[7]。

3.2 成礦預測的方法

成礦預測方法主要包括類比法和內插外推法兩大類，它是建立在慣性、相似、相關的基礎上,要求承擔風險、遵循預測尺度水平對等及最大含礦率，以此來作出相應的評價并選出最佳靶區來獲得勘查狀況[8]。具體可分為四種[9，10]，第一種是地質類比法或就礦找礦法：礦田和礦床本身就有很多控礦因素的存在，依據典型礦床控礦因素和地質環境，來推斷類比未知地區成礦的潛力，該方法尤其對外圍找礦和開拓新區成效顯著。第二種是礦床成因模式研究：它是在典型礦床的基礎上將礦床的來源、背景、運移途徑等關鍵性因素加以綜合形成的一個預測模式，該預測方法不僅能客觀表征礦物的富集地段，還能規劃出相應的遠景區。第三種是統計分析法：它是一種利用數字化和定量化建立數學模型的一種地質統計方法，不僅可以定量各種找礦信息，圈定最有利的數值范圍，還能理清礦化和找礦之間的函數關系，常用的有概率統計和多元統計。第四種是礦石建造分析：在相同類型礦石建造下所形成的礦床具有相似的環境和成礦機制，其礦物共生組合是穩定的且具有地質建造的自然組成部分，弄清其相對應的地質背景有利于實踐預測，特別是對于火山建造、火山沉積建造或基性-超基性巖建造的預測。

4 成礦理論和成礦預測的關系

4.1 是礦產勘查不可缺少的先行步驟

工業礦床是具有經濟意義、特殊的地質體，一切事物都存在于事物整體的聯系之中，勘查工作也是建立在理論基礎之上的，因此可用成礦理論帶動找礦工作的積極性、創新性，從而深入研究地質理論去實現找礦工作的新突破，其次，也可利用成礦理論建立各種模型，使勘查工作有目的去實踐，最后，通過理論也可不斷驗證工作的可行性，從而減少風險提高。利用已經取得的地質資料,對工作礦區進行勘查工作，是將理論轉化為預測勘查的必經橋梁[11]，它不僅能讓理論研究和勘查實踐相結合，也可以建立潛在礦床與各類地質數據之間的關系，還能作為證實潛在礦床的依據并運用到實踐找礦當中去。因此說成礦理論和成礦預測是礦產勘查不可缺少的先行步驟。

4.2 是貫穿于勘查全過程的一項工作

依據地質理論、地質特征對地質數據篩選出勘查區是重要的預測項目之一，為了確定找礦標志和預測準則，減少成果的多解性和不確定性，從而轉換礦床影像信息，對成礦理論認識和識別找礦信息處理是選中找礦靶區的關鍵[12]。礦產勘查就是對礦床形成的理論反復進行預測驗證的一個過程，在此過程中采用統計分析方法來不斷獲取信息，亦或是對各種間接信息進行歸納總結，在不丟掉礦的前提下分階段循序漸進的縮小勘查范圍，從而判斷勘探的全過程。

無論是全球性的勘探決策，還是小到一個鉆孔設計，均需要通過搜集已有資料，用地質理論進行分析、判斷、預測。其過程大致可分為2步；①在工作開始前對前一輪預測進行驗證；②用新資料進行新一輪的預測。在該過程中始終遵循“實踐-理論-實踐”的原則，所以說成礦理論和成礦預測貫穿于勘查階段的全過程[13]。

4.3 對礦產勘查具有重要指導意義

成礦理論的研究和成礦預測的實踐在礦產勘查中具有極其重要的指導意義是不容置疑的。在20世紀中期我國李四光等用地質學理論，分析了大陸的構造體系、特征、沉降帶等部分，反映出其具有生、聚、儲油氣的地質條件，從而相繼發現了大慶油田、勝利油田，使我國能源得到了充分開發[14]。國外也有許多例子可證明成礦理論和預測對勘查具有重要指導意義[15]，如在20世紀奧林匹克壩發現了Cu-U-Au礦床，蘇聯在東西伯利亞聶伯盆地找到了鉀鹽礦床，美國田納西洲的鉛鋅礦，加拿大的赫姆洛金礦等。

但目前國內對成礦理論和成礦預測在指導勘查中的作用存在一些爭議。有學者認為理論是找礦的基礎，勘查潛在礦床和難于識別礦床時,成礦理論和成礦預測研究的重要作用當然是不可置疑的；但有的學者認為找礦經驗是主要的，像地質理論、成礦信息建立成礦模型和找礦模型，然后進行科學預測從而發現礦產這只是錦上添[16]。本文認為理論和經驗是相輔相成的，因為成礦理論是經驗的基礎，經驗也可反向證實成礦理論。

5 發展趨勢

5.1 從礦產勘查形勢和礦業發展看發展趨勢

在上個世紀70年代末，由于各國對產業結構進行調整，導致礦業在國民經濟中的地位大大下降，勘查形勢也逐漸開始萎靡，礦產需求量下降，投資銳減。另一方面由于環境保護和可持續發展戰略實施,加速了礦業領域萎縮的趨勢。我國目前是世界上最大的有色金屬和化肥的進出口國,未來十年是對礦產資源量需求的高峰期，因此需要的不僅僅是治理環境，還需要改革礦產勘查工作，礦產領域面臨著十分艱巨的任務[17]。

5.2 從研究方法改變看發展趨勢

以往成礦理論和成礦預測都是從小比例尺開始，因其工作范圍大、側重于地質基礎，對戰略選區起決定性作用，它的比例尺一般在1∶20萬之下。在上世紀70年代，有學者用遠景區預測和局部預測代替中小比例尺的測量方法，由于它具有更精確的特點而備受到人們的關注，大比例尺側重于工業床圈定，工作范圍有限，對勘查工作有較好效果，一般在1;5萬之上。我國在大比例尺預測方面,不僅研究了成礦機制和制約礦床規模的因素,還進行定量評價[18]。同時在典型礦區還進行了專門研究,也取得了相應的成果。

5.3 從區域性成礦理論的研究看發展趨勢

成礦理論和成礦預測學是區城性特別明顯的學科,它也是經濟地質學中理論與實際緊密聯系的一個重要分支，有個明顯特點就是它以馬列主義辯證唯物主義理論作指導,最基本的指導思想就是從區域實際出發,實事求是。隨著時代的發展成礦理論研究的核心歸結于成礦物質運動的理論,成礦物質運動理論是指成礦物質時刻處于周圍事物有機聯系之中，并始終存在于發生、發展、演化運動之中[3]。從我國特殊地質背景出發,利用近50年來系統區域地質調查和礦床勘查成果，在幾輪區劃成果基礎上,結合我國特色的成礦理論和成礦理論,促進了我國近年來地學理論的新進展[19]。

5.4 從科學技術與學科融合看發展趨勢

隨著科學技術和經濟的不斷發展，跨學科的研究越來越成為人們關注的一個焦點。成礦理論和成礦預測研究本身就帶有跨學科的特點，一方面沿著先前學科結構進一步分化和深入；另一方面將邁向綜合、系統、層次化的方向發展，體現學科綜合交叉融合的特色[20]?？鐚W科發展要先立足于整個地質學，其次是要打破常規，創新技術方法和沖破學科界限，也由于地學的相關性、多樣性和統一性，像地球各圈層的結構、巖石圈動力學等理論都已經涉及整個地學領域[21]。

5.5 從大型、超大型礦床形成理論看發展趨勢

大型、超大型礦床從上世紀80年代開始一直發展到今天，因其效益高、儲量大成為了地質科學家熱門研究的課題之一，特別是在1987年由IUGG、IUGS、IGL提出的以全球作為研究背景的超大型礦床的課題。涂光熾院土認為大型、超大型礦床理論不能僅僅只用幾個簡單形成和分布模式進行概括；翟裕生院士認為大型、超大型礦床形成過程中像伸展構造、推覆構造、變形構造及碰撞構造等運動也起了一定的作用；裴榮富院士用動力學系統分析了成礦物質，并指出它受到像地質、地球化學及地球物理等多種成礦因素控制；陳毓川院士認為地殼結構的不均勻性、深部過渡帶構造單元的不同交接部位和基本的地質環境條件，都會影響大型、超大型礦床的形成。

6 結論

（1）成礦理論可分為全球成礦理論、區域成礦理論、礦區成礦理論和礦種成礦理論，目前區域成礦理論研究應用是最多的，像海洋區域成礦理論、巖漿區、地臺區、褶皺區等。而成礦理論的研究方法則是沿用、融合、提取地質和地理學中的所有研究方法，像歸納總結法、數值模擬法、實驗法等。

（2）成礦預測種類可分為全球、區域、礦區局部和專門礦種等四種，預測方法是建立在慣性、相似、相關的基礎上的,要求承擔風險、遵循預測尺度水平對等及最大含礦率，以此來作出相應的評價并選出最佳勘查地區，主要包括類比法和內插外推法兩大類。

（3）目前國內對成礦理論和成礦預測在指導勘查中的重要作用在認識上存在一定的爭議，二者是不相互矛盾的。成礦理論和成礦規律是礦產勘查不可缺少的先行步驟、是貫穿于勘查全過程的一項工作、對礦產勘查具有重要指導意義；成礦理論的理論研究與預測勘查實踐的關系是相互依存,預測勘查離不開成礦理論的理論指導,通過勘查工作的驗證使成礦理論不斷得到提高?？辈閷嵺`是成礦理論研究的歸宿，最終服務于生產實踐。