浅谈地质调查在矿产普查中的基础作用
赵拓
湖南省地球物理地球化学调查所 湖南长沙 410000
引言
在现代社会经济发展进程中,矿产资源作为工业生产和社会建设的重要物质基础,其需求正呈现日益增长的态势。在此背景下,矿产普查工作的效率和准确性显得至关重要,它直接关系到矿产资源能否被及时、有效地勘探与开发。地质调查作为矿产普查的前期基础性工作,其重要性正逐渐受到业界的广泛关注。然而,就目前的研究现状而言,对于地质调查在矿产普查中基础作用的系统研究仍存在一定的不足。基于此,本文旨在深入探讨地质调查在矿产普查各个环节中的基础支撑作用,明确其在矿产资源勘探开发中的战略地位,从而为推动矿产普查工作的科学开展提供有力的理论依据。
一、地质调查的内涵与主要内容
(一)地质调查的定义与范畴
地质调查是一项运用地质学及相关学科的理论和方法,对特定区域内的地质现象、地质结构、地质演化历史等进行深入的调查、观测和研究的工作。这项工作涉及的范畴非常广泛,不仅包括了地球表层的岩石、地层、构造等自然现象,还涵盖了矿产资源的分布、水文地质的特征、工程地质的条件等多个方面。从空间尺度上来看,地质调查可以在区域、矿区、矿床等不同级别上进行,以适应不同规模和深度的地质研究需求。从时间维度上来看,地质调查还涉及到对地质历史时期各种地质作用和地质事件的研究,以揭示地球演变的历程和规律。这项工作对于理解地球的过去、现在和未来,以及合理利用和保护地球资源具有重要的意义。
(二)地质调查的主要工作内容
地质填图:地质填图是地质调查中一项极为基础且重要的工作内容。它通过对地表地质现象的详细观测和描述,将各种地质体(如地层、岩体、构造等)的分布范围、产状、接触关系等信息准确地绘制在地形图上,形成地质图。地质填图的精度直接影响到后续矿产普查工作的质量,不同比例尺的地质填图适用于不同阶段的矿产普查需求。例如,小比例尺地质填图(如 1:100 万、1:50 万)主要用于区域地质调查和矿产远景规划;大比例尺地质填图(如1:1 万、1:5 千)则更多地应用于矿区详细勘查和矿床勘探阶段。
岩石矿物分析:对岩石和矿物的分析是地质调查的关键环节之一。通过对岩石的矿物组成、结构构造、化学成分等进行研究,可以了解岩石的形成环境、演化过程以及与成矿作用的关系。例如,岩浆岩的岩石类型和矿物组合能够反映岩浆的来源和演化过程,进而推断其可能携带的成矿物质;沉积岩的成分和结构则可以提供沉积环境的信息,对于沉积型矿产的普查具有重要的指导意义。此外,对矿物的物理性质、化学性质以及包裹体等方面的研究,也有助于揭示成矿流体的性质和矿床的形成条件。
构造地质研究:在地质调查领域中,构造地质研究扮演着至关重要的角色。地质构造不仅决定了岩石和矿产资源的分布格局,而且对成矿作用的发生及其发展过程具有深远的影响。通过对特定区域的构造格局、断裂构造、褶皱构造等关键地质现象的深入研究,科学家们能够揭示地质构造的形成机制以及它们的演化历史。这一过程对于分析地质构造如何影响矿产资源的形成和分布具有极其重要的意义。例如,断裂构造通常作为成矿流体运移和聚集的通道,因此在这些断裂带附近,我们往往能够发现丰富的矿产资源。此外,褶皱构造的轴部和翼部由于应力集中,也常常成为矿产赋存的潜在有利区域。
二、地质调查在矿产普查中的基础作用体现
(一)提供区域地质背景资料
地层分布特征对矿产赋存的影响:地层是矿产赋存的重要场所,不同的地层单元具有不同的岩性组合和沉积环境,这直接影响着矿产的类型和分布。通过地质调查,详细了解区域内地层的分布特征、厚度变化、岩性组合等信息,可以为矿产普查提供重要的地层依据。例如,在沉积型矿产的普查中,通过对含矿地层的分布范围和岩性特征的研究,可以准确圈定含矿层位,提高矿产普查的效率和准确性。此外,地层中的某些特殊标志层,如化石层、火山灰层等,还可以作为地层对比的依据,帮助确定矿产的层位和分布范围。
地质构造格局与成矿带的关联:地质构造格局决定了成矿带的分布范围和走向。通过地质调查,深入研究区域内的地质构造格局,包括褶皱、断裂、岩浆活动等,可以明确成矿带的位置和范围。成矿带是指在地质历史时期,受同一成矿作用控制,形成一系列具有成因联系的矿床的区域。例如,在板块碰撞带、深大断裂带等构造活动强烈的区域,往往形成大规模的成矿带,如我国的长江中下游成矿带、秦岭成矿带等。了解地质构造格局与成矿带的关联,有助于在矿产普查中快速确定普查区域,提高矿产普查的针对性。
(二)明确成矿地质条件
岩浆活动与矿产形成的关系:岩浆活动在许多矿产的形成过程中起着至关重要的作用。岩浆在上升和冷却过程中,会携带大量的成矿物质,并在适当的条件下沉淀、富集形成矿床。通过地质调查,对岩浆岩的类型、分布、产状、年龄等进行研究,可以了解岩浆活动的特征和演化过程,进而分析其与矿产形成的关系。例如,酸性岩浆岩(如花岗岩)往往与钨、锡、钼等矿产的形成有关;基性 - 超基性岩浆岩则与铜、镍、铂等矿产的形成密切相关。此外,岩浆活动的期次和强度也会影响矿产的规模和品位。
沉积环境对沉积型矿产的控制作用:沉积型矿产的形成与沉积环境密切相关。不同的沉积环境,如滨海、浅海、河流、湖泊等,具有不同的水动力条件、气候条件和生物条件,这些条件直接影响着沉积物的成分和性质,进而控制着沉积型矿产的形成。通过地质调查,对沉积岩的岩性、结构、构造、化石组合等进行研究,可以恢复沉积环境,明确沉积型矿产的形成条件。例如,在滨海和浅海环境中,由于水动力条件较强,容易形成砂矿和磷矿等;在湖泊环境中,由于水体较为安静,容易形成铁矿、锰矿和盐类矿产等。
(三)指导矿产普查方向
通过地质调查圈定成矿远景区:成矿远景区是指具有潜在矿产资源前景的区域。通过地质调查,综合分析区域地质背景资料、成矿地质条件等因素,可以圈定出成矿远景区。在圈定成矿远景区时,需要考虑地层、构造、岩浆活动、地球化学异常等多种因素的综合作用。例如,在地质构造复杂、岩浆活动频繁、地球化学异常明显的区域,往往具有较高的成矿潜力,可将其圈定为成矿远景区。圈定成矿远景区可以为矿产普查提供明确的目标和方向,减少普查工作的盲目性。
为普查方法的选择提供地质依据:不同的地质条件和矿产类型需要采用不同的普查方法。通过地质调查,了解区域内的地质特征和矿产类型,可以为普查方法的选择提供科学依据。例如,对于埋藏较浅的矿产,可以采用地质填图、土壤地球化学测量等方法;对于埋藏较深的矿产,则需要采用物探(如地震勘探、重力勘探)等方法。此外,地质调查还可以为普查方法的参数设置提供依据,如物探方法的探测深度、采样密度等。合理选择普查方法可以提高矿产普查的效率和准确性,降低普查成本。
三、地质调查技术手段在矿产普查中的应用
(-) 传统地质调查技术的应用及优势
传统地质调查技术主要包括野外地质观测、地质填图、岩石矿物鉴定等方法。这些技术虽然发展时间较长,但在矿产普查中仍然具有不可替代的优势。野外地质观测是地质调查的基础,通过对地表地质现象的直接观察和描述,可以获取第一手的地质资料,为后续的研究提供基础。地质填图则可以将野外观测到的地质现象直观地反映在图纸上,便于进行综合分析和研究。岩石矿物鉴定可以帮助了解岩石和矿物的组成和性质,为成矿条件的分析提供依据。传统地质调查技术的优势在于其直观性和可靠性,能够直接获取地质现象的真实信息,对于一些复杂的地质问题,往往需要通过传统地质调查技术来解决。
(二)现代先进技术手段在地质调查中的应用
遥感技术:遥感技术是一种通过远距离探测目标物体的电磁波信息来获取地表地质信息的技术。它具有覆盖范围广、获取信息速度快、成本低等优点,可以在短时间内获取大面积的地质信息。在地质调查中,遥感技术可以用于识别地层、构造、岩浆岩等地质体,圈定成矿远景区,监测地质灾害等。例如,通过对遥感图像的分析,可以识别出不同类型的岩石和地层的分布范围,以及断裂构造的走向和分布。
物探技术:物探技术是利用地球物理场的变化来探测地下地质结构和矿产资源的技术。它包括重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探等方法。物探技术可以探测到地下深处的地质信息,对于寻找埋藏较深的矿产资源具有重要的作用。例如,重力勘探可以通过测量地球重力场的变化来了解地下地质体的密度差异,进而推断地下地质结构和矿产资源的分布;地震勘探则可以通过分析地震波在地下的传播规律来获取地下地质结构的详细信息。
化探技术:化探技术是通过分析地表岩石、土壤、水系沉积物等样品中的化学元素含量来寻找矿产资源的技术。它可以发现地球化学异常,进而推断矿产资源的存在。化探技术具有灵敏度高、覆盖范围广等优点,可以在大面积的区域内进行矿产普查。例如,通过对土壤样品中的化学元素含量进行分析,可以发现与矿产相关的地球化学异常,从而确定矿产普查的目标区域。
四、地质调查与矿产普查的协同关系
(一)地质调查为矿产普查奠定基础
地质调查是矿产普查的前期基础性工作,它为矿产普查提供了全面的地质背景资料、明确的成矿条件和科学的普查方向。没有地质调查工作的支撑,矿产普查工作将难以开展。例如,在进行矿产普查之前,需要通过地质调查了解区域内的地层分布、地质构造、岩浆活动等情况,从而确定成矿远景区和普查方法。如果没有地质调查提供的这些信息,矿产普查工作将具有很大的盲目性,不仅会增加普查成本,还会降低普查效率。
(二)矿产普查对地质调查成果的验证与补充
矿产普查工作是对地质调查成果的实践检验,二者形成紧密的闭环反馈机制。通过系统性的矿产普查,地质调查阶段提出的成矿远景区划定、普查方向研判以及成矿条件解析,均可在实地勘探中得到验证。例如,基于区域地质构造分析圈定的成矿远景区,需通过钻探、槽探等普查手段获取岩芯样本,结合地球物理、地球化学勘查数据,判断成矿理论模型与实际地质体的契合度。若实测数据与前期预测存在偏差,则需重新审视地层岩性、构造运动、岩浆活动等控矿因素的分析逻辑。
矿产普查过程中产生的新发现更能显著推动地质调查成果迭代升级。当野外作业发现与传统认知相悖的地质现象,如异常的地层接触关系、非常规矿物组合时,这些信息将反向促进地质调查人员对区域成矿规律的重新思考。某铜锌矿普查项目中,技术人员在预设成矿带外围发现硅化蚀变带,经采样分析确认其具备独立成矿潜力,据此重新绘制的区域地质图将该区域纳入重点勘查范围,有效拓展了找矿空间。此外,现代矿产普查广泛应用高光谱遥感、无人机航磁测量等新技术,其获取的高精度数据能够为地质调查补充三维地质结构、元素地球化学分布等关键信息,助力构建更完善的区域成矿模型。
这种双向互动的协同关系,使地质调查与矿产普查形成螺旋上升的工作体系。地质调查提供理论框架与技术支撑,矿产普查则通过实证反馈优化理论认知,二者相互促进、动态完善,共同为矿产资源勘探开发筑牢科学基础,显著提升资源勘查效率与准确性。
五、结语
综上所述,地质调查在矿产普查中具有不可替代的基础作用。它通过提供全面的地质背景资料、明确成矿条件以及科学指导普查方向等,为矿产普查工作的高效开展奠定了坚实基础。在今后的工作中,应进一步加强地质调查工作的深度和广度,充分利用先进技术手段,提升地质调查成果的精度和可靠性,以更好地服务于矿产普查及矿产资源的勘探开发。同时,需注重地质调查与矿产普查的协同配合,形成良性互动,推动整个矿产资源领域的可持续发展。随着科技的不断进步和地质调查技术的不断创新,地质调查在矿产普查中的基础作用将得到更加充分的发挥,为保障国家矿产资源安全和经济社会发展做出更大的贡献。
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作者简介:赵拓(1993.10)男,汉族,湖南平江,本科,工程师,从事地质方向工作