Question

成矿系统研究的意义

Answer 1

1.成矿系统研究的理论意义

（1）推动成矿规律的深入研究

成矿系统分析从事物的联系性和整体性出发，将复杂的成矿作用以系统思路贯穿起来，将成矿的环境、背景、要素、作用、过程、动力、产物、异常和演变等作为一个自然作用整体加以研究，这有利于全面认识成矿动力学机制、矿床形成演变历史过程和矿床的时空分布规律，从而推动矿床学研究进一步从现象到机理，从静态到动态，从定性到定量，从局部到整体，因而是提高矿床学科学水平的一个重要途径。

（2）有利于发挥矿床学对整个地球科学的功能

成矿系统是整个地球系统的一个组成部分，其特定功能是成矿物质的高度浓集。这种矿质的浓集显示了自然作用的神奇，高度成熟的有机物质集中在人体大脑中使人类成了万物之灵，而金属、非金属元素的高度富集产生的自然资源则成为贵重的宝藏。每一个成矿系统都发生在一定地质时代和特定的地质环境，因而，在一定程度上可以起到对地质环境的“化石”和“地质记录”的示踪作用。例如，南非古元古代含金-铀砾岩型矿石中碎屑状黄铁矿的出现，可以作为当时大气圈中缺氧的证据。类似这样的例子很多，但在过去，有关矿床和成矿作用的信息和观点多只限于应用在找矿勘探和矿山地质工作，而忽视了将这些有用信息应用到地学其他学科的研究中去，这对于整个地球科学的发展是不利的。因此，加强成矿系统研究，有助于辩证认识成矿系统与其他地质系统的关系，有利于矿床学和其他学科的互相影响、渗透和促进，可从一个侧面促进地球科学的发展。

2.成矿系统研究的找矿意义

成矿系统研究尤其是区域成矿系统研究，可以提高对区域成矿规律的认识水平，把握区域成矿的整体特征，从而可以从全局上提高找矿预测能力。如何具体运用成矿系统理论指导找矿，提出几点认识供参考：

（1）区域找矿目标——由单个矿床到矿床系列

在过去的找矿工作中，常以单个矿种和单个矿床类型为目标，这在很多情况下是可以理解的，但是在工业化高度发达的今天，这就在一定程度上限制了找矿者的视野，也造成了有可能避免的浪费。当今，综合性区域矿产调查评价工作已经全面展开，找矿的目标就不应只限于单个矿种和单一矿床类型，而应该是找寻工作区域内存在的矿床组合或矿床系列，即由一定成矿系统产生的全部矿种和矿床类型。例如，在长江中下游成矿带找寻铜、铁、金、银、钼、铅、锌等的斑岩型、矽卡岩型、角砾岩筒型、热液脉型和层控型等矿床。这样以一个成矿系统中所形成的矿床系列（组合）作为找矿的整体目标，有利于建立起区域找矿的战略眼光，可以胸有全局、举一反三，线索较多，信息量大，回旋余地也大，有利于提高找矿成功率，以及提高矿产资源的综合开发和利用水平。

（2）从矿化网络入手逐步缩小靶区

在区域找矿中，一般是先发现示矿异常，再据以追溯矿体。因此，将矿床、矿点、异常（地质的、地球物理的、地球化学的等）作为一个整体，深入研究矿致异常或示矿异常，就成为区域找矿的一项基本内容。在成矿作用中产生的各类异常——地质的、地球化学的、地球物理的异常，或直接由矿体因素引起，或由矿化蚀变岩石及含矿地层、岩体、构造等引起。它们在时间、空间和成因上是密切关联的，例如，很多地球物理异常就是由地质构造和岩石矿物异常引起的。这些异常伴随着矿床系列在形成时间上常显示阶段性，在空间上显示有序结构，表现为分带性，形成三维的矿化异常网络或简称矿化网络（包括矿床、矿点和各种异常）。而这种矿化网络正是进行区域找矿的总体对象。由于矿致异常一般比矿体占有更大的空间，能显示更多的有关矿床的信息，因此是有效的找矿标志。充分运用地质成矿理论，掌握多种异常信息，区分和筛选这些有关异常，逐步地缩小找矿靶区，最终可以达到发现矿床的目的。

（3）全面研究矿床形成条件和保存条件

矿床是地质历史的产物。成矿系统作用过程结束后，所产生的矿床系列及异常系列又进入一个新的历史阶段，即这些产物经受后来地质作用的变化和被改造的阶段。主要的地质改造作用有构造变形、流体溶蚀、变质作用和地表风化剥蚀、搬运和掩埋作用等。作为一个矿床，其经受的后来变化有变形、变质、变位、变品位、变规模等，其结局有几种可能：①保存完好；②部分保存，即矿床规模缩小；③转变为其他类型（如岩金矿转变为砂金矿）；④消亡。目前，已知的地表和近地表的很多矿床都是经过众多地质事件磨难后的“幸存者”。一个区域中的矿床“幸存者”越多，找矿的潜力就越大。因此，区域成矿研究应该“两手抓”：既要研究矿床形成条件，又要研究矿床保存条件。也即矿床保存条件研究不是附带任务，在大多数情况下，它是一项并不亚于成矿条件研究的重要内容。扩展来说，不只要研究单个矿床的破坏保存，还要研究一个成矿系统产生的矿床组合和异常系列的被改造过程和整体保存条件，包括哪些矿床类型被破坏了，哪些被保存下来，保存在哪些地段，等等，这对于区域矿产资源评价具有重要意义。

3.成矿系统研究的环保意义

新世纪的矿业既要能提供足够的矿产资源，又要在开发利用资源的过程中保护好生态环境，这也就对矿床学研究提出了新的更高的要求。矿床地质工作者要为发展低碳、低能耗、无废物、高效益、无污染的“绿色矿业”发挥其应有的基础作用。也即矿床学研究不仅要“瞻前”（矿床的形成环境、条件和作用过程）、“知今”（矿床地质特征及现有环境），还要“顾后”（矿床开发过程及以后诱发的生态环境地质问题）。面临着矿区环境保护问题，可以从多方面探索解决的途径。这里试从成矿系统的角度，对矿床与环保二者的结合研究提出一些思考。总的想法是：成矿系统研究不仅要为找矿评价服务，也要为矿床环境质量评价和实施矿业环保提供科学的基础资料。笔者认为，为了服务于环保，成矿系统研究可突出下列内容：

1）矿床的物质成分：研究矿石中的有害组分，特别要查清对人和生物有害的元素如S，Cd，Hg，As，U等的含量、赋存状态，以及它们在矿床开发过程中的化学变化和扩散途径等，并参与制定处理这些有害物质的技术方案，包括革新采、选、冶和环保技术，将有害物质变为无害或有用。

2）矿床构造及矿体产状：矿体及围岩的组成、形态、产状，断层、裂隙和孔隙发育程度等因素，既控制矿区地表水和地下水的运动方向、速率和水-岩反应强度，又与采矿过程中的地面沉降、滑坡、地震等灾害密切相关。

3）矿床的表生变化特征及其环境影响：依据矿床地质特征及所在地的地理、气候等条件，研究矿床自然暴露地表或开采露出后遭受表生作用变化及可能诱发的地质灾害和环境污染，区别短期影响因素和长期影响因素，提供整治矿山及毗邻地区生态环境的地质资料和依据。

上列影响矿区生态环境的地质因素，归根到底都是由于成矿控制因素、成矿作用、矿床地球化学和成矿后矿床的变化改造所引起的。这也正是成矿系统研究中必不可少的内容。

如前所述，成矿系统的研究对象主要是区域尺度的矿床形成和分布，因此成矿系统研究不只对单个矿区的环保工作有益，还能为矿业发达区的区域环境质量评估、发展趋势预测，以及区域环保规划提供必需的地质资料。

总之，成矿系统研究的理论意义、找矿意义和环境保护意义是明显的，因此，加强对成矿系统的研究十分必要。