Question

关于理论勘查战略与经验勘查战略的讨论

Answer 1

当代矿产勘查与成矿理论研究逐渐形成了目标一致，但研究内容和研究出发点与解决问题的方法途径各异的两个方向，常常称为理论（概念）勘查（concept eploration）与经验勘查（empiricism exploration）战略。

理论勘查主要从控制成矿的各种因素及其最佳组合和配置入手，注重成矿理论和矿床成因探讨，以类比法为主要思路，以成因模型为研究手段，指导同类型矿床的勘查。实践表明，它在找矿中发挥了积极的作用。经验勘查强调勘查的实用性和有效性，重视各种成矿标志和特征的观测资料收集，不拘泥于成因研究，以类比调查区域典型矿区的特征为指导，实施以小比例尺的调查为手段，以判断矿在何处形成并发现矿床为最终目的。它避开矿床成因的复合性、过渡性和关联性等复杂理论问题，直接地收集和判断成矿标志，也显示了这种战略的成效。

近年来，这两种勘查战略都取得了重大成就，既形成了各自的研究方向，又具有趋同性。尤其是近20年来，对全球超大型矿床发现历史的总结以及对超大型矿床地质背景研究的深入，再度引起矿产勘查界的经验勘查战略与理论勘查战略之争。

理论勘查是在人们认识矿床形成规律的基础上形成的，即使在“找矿人”勘查阶段，这种“理论因素”也是起作用的；进入隐伏矿和难识别矿找矿阶段，理论找矿作为一种可行的方法途径显示更大的作用。这种战略确实导致了一些矿床的发现，或在矿床发现中发挥了自己的作用。但理论勘查与经验勘查之间的争论是习以为常的，这正如张炳熹（1999）指出的那样，“学术研究者（即这里所称的“理论勘查者”——作者注）责备从事勘查实践者（即这里所称的“经验勘查者”）不重视理论研究，后者又指责前者的工作成果不切实际、无助于解决问题的意见在几十年来的文献中屡有报道。实际上，问题的发生是双方都把问题简单化了，都没有把对方和己方问题的实际性和现阶段的科技实际水平的局限性考虑进去，双方又缺少足够的互相尊重、一步一步地协同前进、探索解决难题途径的精神”。根据我们的理解，经验勘查与理论勘查相互依存、互为补充，两者的交叉与融合是未来矿产勘查主要的发展趋势。

矿床总是由勘查者发现的，理论者未发现矿床不等于理论无用。理论者之所以难以发现矿床，是因为理论者（如大学教师）没有精力、资金和勘探设备，自然也逐渐失去了找矿的兴趣。勘查者并不是不重视理论，而是他们没有条件（时间、实验室、图书资料）去研究，自然也就忽视了理论研究的重要性。

一、理论勘查战略以勘查和研究过程中形成的概念为依据，对于区域矿产资源预测具有指导意义

正如澳大利亚勘查学家R.伍德尔（1994）所说，“概念是一种思想、观念或理论，概念勘查涉及矿床成因理论”。因此，这种勘查战略的倡导和支持者总结和建立起众多的矿床成因模型、概念模型，以指导找矿。其中最典型的实例是斑岩铜矿床模型的研究，导致了一系列矿床的发现。然而，自然界的成矿作用是多种多样的，人们在某一阶段的认识永远不可能是最完善的模式，已建立的模型势必会制约找矿思路，漏掉或延迟客观存在的矿床的发现。一些很重要的大型、特大型矿床，不是完全循着人们预定的矿床类型的思路找到的。对于著名的奥林匹克坝铜-金-铀矿床来说，在发现之前也曾作过精细的成因模型研究，但所发现的巨大成矿客体不属于原先认为的任何一种成因模式。在找矿实践中，类似的例子还有很多。

概念研究者们经常解决的关键问题是“如何”，他们认为只要弄清矿是如何到达那里的，那么找到其他矿体就是容易的事情。概念研究者常常被有关过程所迷惑，能够令人满意地回答“如何”的问题，对他们来说便是大功告成。发现更多的矿床是为了使他们的假说得到支持，而不是真正有价值的目标本身。这正如前国际矿床成因协会主席J.D.里奇（1983）所说的，“我一生花费了大部分时间，力求解释矿床成因，我从中得到了许多学术上的满足，但我不能说通过这种努力究竟找到了什么矿”。R.A.霍恩（1987）认为，某一地质理论在某一勘查项目中是否有用，很难给以客观评价。地质学家往往对他偏爱的理论热情奉献，而在勘查高潮中很难再去考察其他可替代的理论。由于勘查的成功与否需要经过很长的时间才能给以判断，因而存在一种危险，那就是尽管勘查不断失败，一个错误的理论仍被坚持使用，理由是没有足够的时间去考验它。从事理论研究的人在学术界常常享有较高的威望，O.N.韦林（1997）将这种概念研究者称为“科学贵族”（scientific aristocrats）。

二、经验勘查以实测资料为依据，可以准确预测矿床产出部位，但理论研究不够深入，对资料的解释也存在多解性

矿产勘查的实效常常成为理论勘查和经验勘查支持者争论的焦点。例如，C.J.莫里西在《地质理论的新趋势》一文中，援引了葡萄牙内维斯-科尔沃块状硫化物矿床、爱尔兰纳凡铅锌矿床的发现过程，认为“爱尔兰纳凡铅锌矿主要是通过查证常规的地球化学测量结果发现的，而这种地球化学测量并不是根据地质理论布置的”。这篇文章刊登不久后，便引起了争论。D.M.罗默和S.芬利认为，“纳凡铅锌矿床的勘查工作是在古老岩石以断裂与下石炭统相接触的地质环境中寻找贱金属矿床，正是这种方针（概念）与报道的纳凡矿床以西5km的采场中产有铜矿化相结合，才决定进行地球化学测量，通过这种测量确定了矿体的位置”。C.J.莫里西（1988）对此进行了答复，认为“坚实的地质理论并不是使用像土壤地球化学测量之类的方法成功地找到矿床的先决条件。对于应用这些方法来说，方法的能力与地质理论的好坏无关……”。实际上，经验勘查者在部署勘查工作时，不知不觉地应用了理论模型；而经验勘查结果会对理论模型的检验和修正产生重大影响。

经验勘查战略继承了“找矿人”和“传统”找矿时代直接、简便的优点。正如R.伍德尔指出的：“经验是从体验和观察中得到的知识，而不管科学理论或科学原理如何。”P.J.莱格认为，“经验模型是基于在已知矿床内对指示元素地球化学、地球物理响应及其他关系的观测结果，从而确定勘查准则，而与矿床成因解释无关”。一旦选定地区之后，经验模型尤为适合于数据的解释，勘查技术的选择及关键勘查准则的确定。经验模型是勘探科学的延伸。它既可以用于新区，检验“极端大拇指”（异常）的关键指标，也可用于详查的更细致的指标。野外填图、矿山填图、地球物理和地球化学调查及矿物学研究等实际资料的收集是经验勘查的基础。经验研究者经常思考的问题是矿“在哪里”？他们深信，只要能够充分描述矿床是在哪里形成的，就能够发现重要的岩石、构造、岩性、岩相和型式的组合，那么就肯定会成功地发现矿床。O.N.韦林（1997）将这种人称为“中产阶级自由民”（yeo men middle class），他们追求成功，而不追求思想的光辉（brilliance of ideas）。

经验勘查的缺点是太依附熟悉的东西，不愿意进行试验，而危险就在于此，其优点也就是其最大的敌人。实践告诉我们：看到一个事实并不见得就理解了这个事实。在找矿中，对于所获得的资料和见到的现象，勘查者都自觉或不自觉地用某种理论去认识和解释它。由于实测资料往往具有多解性，在缺乏深刻的理论研究下，很难对已有资料作出准确的解释。在某些情况下，找到了重大的成矿线索，甚至打了钻，由于没能深入综合分析所获得的信息，反倒弃之而去，让第二个公司“拣漏”而发现矿床，这种现象时有发生。

三、经验勘查与理论勘查没有明确的界限

澳大利亚西部矿业公司R.伍德尔（1994）辩证地分析了经验勘查战略和理论勘查战略的关系，并指出当概念和经验证据相印证、理论与实际观察有力地证实是可信时，就可能发现新矿床，我们非常赞成R.伍德尔的观点。

在矿产勘查过程中，纯经验或纯概念的工作是不存在的，因为所有的观察都以经验和信念为基础的，其中难免掺杂假定、解释与推断。正如S.G.拉斯基所说，“什么样的证据可以让有一定想法的人相信，既取决于证据，也取决于一定的想法”；也就是说，根本没有纯经验的勘查，也没有纯理论的勘查，经验与理论没有明确的界限。“经验勘查者总是想找到一种理论来证明某些观测资料的重大意义，而概念勘查者则总是想找一些经验的证据来证实某种理论，两者都力求使其勘查战略更加完善”。

四、成功的矿产勘查是经验模式与理论模式（战略）的交叉与融合

在澳大利亚奥林匹克坝矿床勘查过程中，认为重力和磁异常是由深部玄武岩引起的，根据这些异常可精确地推算出玄武岩的埋藏深度，而实际打到的是含赤铁矿的花岗角砾岩。虽然所提出的概念模型与实际资料不符，但它帮助勘查工作者增加信心，发挥想像力，制定有条不紊的勘查战略。勘查者坚信概念与理论证据的结合，管理人员对科学家作出的判断坚信不疑，勘查公司强调多学科综合勘查且工作得力，使他们早就打算用野猫钻（这便是机遇）来检验这种建立在经验与理论结合上的思路。正是这些因素与机遇的结合，最终获得了20世纪最伟大的发现。

类似地，澳大利亚斯卡德尔斯块状硫化物矿床的发现也是经验模型与理论模型交叉与融合的结果。勘查者正是在块状硫化物矿床的成矿模型指导下，综合利用物化探资料，正是这种结合，才使勘查者坚信地球化学异常显示下面应该有矿体，从而发现了该矿床。没有地球化学异常显示，勘查者也不会轻易地决定在地球物理异常上方打钻。

五、无论是经验勘查模式还是理论勘查模式，都是运行的过程，而不是运行的终结

由于当代科学技术的迅速发展，很少有人能掌握全面知识，这需要各种不同学科的研究者相互配合，使之产生最大的效益。在矿产勘查中，建立矿床模型（既包括经验的，也包括理论的）是有益的（图4-1）。无论是经验勘查模型还是理论勘查模型，都有助于观测资料的观察与收集，有助于扩大找矿人员的视野。

图4-1 矿床模型的科学与技术

但建立和使用模型也会约束人们的思路。模型是一把双刃剑，既可作为组织资料的有效方法，提高理解力和预测能力，也可对不符合模型的那些资料的感知力起“催眠作用”，从而使人们不假思索地使用模型而陷入误区。建立模型是这两种勘查战略固有的工作，它是指导资料收集和资料解释（认识、理解）的手段，而不是目的；或者说，“建模”是勘查工作中深化资料收集和认识的运行过程，而不是终结。

由此可见，时至今日矿产勘查战略向全局性、综合性方向发展的趋势越来越明显，具体表现：第一，经验找矿与理论找矿两者没有明确的界限，两者的交叉与融合是通向矿产勘查成功的重要途径，也是当代矿产勘查工作发展的必然趋势。第二，无论是经验勘查，还是理论勘查，都已摆脱一开始便将目标放在具体矿床上的做法，而是从区域着眼，研究区域控矿地质因素及其地球物理和地球化学标志。