浅析地质科学研究与区域地质调查

2019-01-03 07:55金正斌
中国金属通报 2019年2期
关键词:成矿区域工作

金正斌

(西藏中瑞矿业发展有限责任公司,青海 海东 850000)

近年来,随着人类对区域矿产资源日益增长的需求,科技水平的飞速提升促进了区域地质调查工作的变革,科研人员对地质科学及地质调查开展研究并取得了一系列的成果。新时代下的地质工作对区域地质调查和地质科学理论提出了更高的要求,为了有效拓展地质科学的研究范围,提升技术手段,研究人员将地质科学研究与区域地质调查进行有机结合,在传统区域地质调查方法基础上引入最新的地质科学理论和技术方法,科学研究与区域地质调查相互协作,共同解决科学技术难题,提升区域地质调查工作水平的同时完成地质科研任务。

1 加强全国地质综合研究

地质研究水平直接反映了地质科学工作和地质技术,同理,地质技术的发展是制约地下资源探测的重要因素。我国地域辽阔,单独分析不同地区所提供的地质矿产资料和调查报告存在一定的局限性,只能为自身所处区域的地质探索提供一定参考依据。若将其统一系统化归并分析, 将片断概念整合为规律、理论性的综合性成果,可以充分发挥地质区调成果的指导作用。

2 提升区调地质工作理论基础和运用

基础地质学科理论是区域地质调查的工作核心。随着时代进步和科技水平的不断提升,众多学者基于传统地质学理论研究提出了一系列创新理论。相关工作人员开展地质调查工作的同时应了解熟悉最新的地质理论,在理论分析基础上实践调查得出准确的地域调研结果。

2.1 地层及古生物学

在古生物地理区系及地层界线研究范围外,可加强同位素年代学、痕迹化石、古生物化学等方面的探索。鉴于区调工作中需要对大量的地层时代进行鉴定和划分,工作人员可深化在前寒武纪地层、火山岩及变质岩等化石含量偏少地层的研究,对比分析结果可提升科学依据,丰富技术手段。

当涉及到沉积岩石学,科研人员需对所处区域的地质历史环境、沉积模式、及岩相古地质构造等展开机理性研究。在火山岩方面,可适当选取某些成矿有利的典型地区进行分析,通过构建不同的地质岩层模型,探索火山岩系在不同地质构造背景下岩石组合、化学特征、成矿属性等方面存在的差异;在变质岩、变质作用方面,可系统分析变质相系、变质相组、双变质带等彼此间的联系,有效促进变质岩原岩的恢复工作。此外可着重收集整理关于不同区域沉积、火山等地质作用与区域成矿间的资料,帮助开展地球化学和实验岩石学的研究。

2.2 地质构造

在传统地址分析工作范围外,为满足不同区调工作间比例尺的需求,可适当加强地质构造中微型构造、韧性剪切带、裂陷构造等典型地区的研究,针对构造运动界面时期的鉴定进行深化的系统分析。同时组织相关科研人员对岩石圈深部构造、大陆边缘构造和全球构造的地质基础理论进行探究,帮助拓展区调工作构造分析的工作思路和技术手段。

以稀土矿为例,我国近年来对稀土地矿特质的研究逐渐深入,离子吸附型稀土矿床在我国分布范围广泛且储量丰富。20世纪中期至今,通过开展区调地质工作,长期采集统计相关数据,探明稀土矿产主要集中在国内福建、广西等地,早期于燕山发现的黑云母花岗岩岩性为黑云母花岗岩及二长花岗岩,多呈肉红色-浅肉红色。结构特征体现为中-中粗粒花岗结构或似斑状结构,少量岩体局部含有少量角闪石。此外近年于广西省龙江矿区新发现的离子吸附型稀土矿床,矿区内出露寒武纪、下二叠世及古近纪地层,矿源岩主要为肉红色中粗粒斑状含褐帘角闪黑云母钾长花岗岩。

2.3 矿床地质及区域成矿规律

区域地质调查的深入开展在一定程度上为当地的矿产资源评估提供了一定的资料支持。矿业人员可参照相关调查结果对矿种、矿组进行有效的识别判定;针对区域的不同地质层次进行成矿规律统计和产量预测,及时整理记录调查分析过程中所涉及到的成矿模式及机理,有利于总结、引进新型成矿假说和矿物探索方式,为识别有利矿产区段,指导矿山生产服务,提供理论支持。

以金矿为例,我国华南、北大陆边缘地区金矿类型众多,尤以微细粒浸染型金矿为主。经历漫长的地质演化过程,区内地层产生了不同类型的体质变形。原岩主要体现为中、浅变质岩系,岩性多数集中在绢云母石英片岩、二云母石英片岩等。按成形时间久远可依次分为五组岩性段。地带在长期裂谷沉积后,经过多次板块间聚撞、挤压等构造演化作用,呈现出复杂变形,变形特征主要体现为多种类多期次。该区域矿区构造特点体现于北部地区多脆韧性剪切带,该构造带自东向西发展,长度分散不一,局部地段最大长度可至50米。其中带内岩石片理化延伸密集,且伴随局部炭化现象,区内野外岩脉大致呈土黄色,部分土状破碎,呈现为细粒结构。

地质调查过程中常通过对某一地区地质构造形势或局部成矿特性展开研究,所得结果可在不同区域间交流推广,有效提升地质工作的开展深度。

相关技术人员可在此资料基础上可构建全国地区范围内矿产地壳、上地幔结构模型,探讨不同元素对地壳演化、地壳表层构造、矿床分布规律等地质现象的影响,为区域地质构造分析、成矿规律等地质问题的处理提供理论和技术支持。

3 为区调工作提供地质对比范例和标准

不同地区的地质现象存在一定的差异性,因此地质科学在研究分析过程中始终对各类区域的构造进行综合性比对。随着科技的不断进步,现阶段可通过云数据分析找出地质属性相似的地区,或针对某个较大的地域范围找出存在同类型地质发育或地质结构特征相近的地区,参照分析结果具体比对各地区之间地质现象的差异,帮助技术人员了解该区域的地质构造和时代特征。

为获取合理有效的对比范例和标准,提升区调地质的工作效率和结果准确程度, 区域地质调查过程中可选取某一具有代表性的地质构造现象或地质事件进行反复实践和实地调研,所得技术成果可为相近区调查地质工作提供理论和技术指导,帮助构建及完善不同地层系统的统计分析工作。针对某些重要的地质时代,可选取界线层型剖面,叠层石等进行研究,制定科学的分类方案,通过构建不同地区和地质时代的标准地层剖面,对构造时代和运动期次进行鉴定和划分,同时对所处区域的矿床成矿机理和找矿模式进行系统研究。

4 丰富区调工作技术手段

科技生产力的提升促进了岩矿测试技术的发展,为地质调查获取信息提供了便利,有效提高了区调工作的质量和效率。技术人员应积极引进学习相关技术手段,努力吸收创新理论。

以地质勘察为例,勘察过程中往往伴随基岩出露、大高差、冲沟发育等不利因素的存在,复杂的地质边坡在一定程度上影响了正常物探的测试结果。为了提升勘察结果的精准度,勘探人员可选取高密度电法对工程项目中的复杂地质边坡进行勘探。该方法具有电阻率测深和电阻率剖面双重功效,可帮助判别地质中薄弱地带。在分析测试结果基础上结合钻孔及地质资料推测相关地质分界线,针对复杂边坡地质制定合理施工方案,保障项目顺利开展。在地层划分及构造判定方面, 传统的大地电磁法(MT)和音频大地电磁法(AMT) 易受周边环境干扰,场源信号微弱、,难以开展有效的地热资源勘查。可控源音频大地电磁法(CSAMT)借助法卡尼亚电阻率及反演结果确定勘查区域的电性层分布,与传统方法相比具有探测深度大、抗干扰性强等优势,技术人员依据不同电性层分布推测工作区地层、断裂构造分布,结合地质资料推测验证断层(节理裂隙)位置及地层特征。

此外,地质科研部门在引入外界研究成果的同时需消化吸收新的基础理论。在技术措施层面,可依据科研项目和区调实践工作的需求,搜寻国外具备重要参考价值的经典期刊、书籍等文献进行翻译,为规范制订和技术实施方案等提供资料和范例参考。

5 结语

重要学科从学者探索到认识接受及最后在实践中的运用往往是借助实践进行突破。作为实践性强的学科,地质科学的发展离与区域地质调查是相辅相成的。地质理论的基础概念和模型构建离不开地质区调的支持。将地质科学与区域地质调查相结合,在保留地质自身科学研究的基础上有效地深化了区域地质调查工作的深度,避免出现区调查工作的盲目性,最大限度地提升地质区调的社会效益,促进地质科学、环境评价及技术交流的发展进步。

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