中國化探立足于地球化學(xué)填圖

  許多不斷對中國化探進(jìn)行回顧與展望，在1987年至今的21年中共作了十余次總結，平均每不到兩年就要回顧與展望一次。這些文章中有很多看法與做法不斷重復提出，也有許多看法與做法不斷發(fā)生變化。不斷重復表明中國化探一貫保持一定的明確思路，這思路指引推動(dòng)事業(yè)的前進(jìn)。不斷變化表示中國化探不囿于成見(jiàn)，勇于創(chuàng )新，堅持一貫與不斷創(chuàng )新并不矛盾，而是相輔相成，使中國化探在國際應用地球化學(xué)領(lǐng)域取得了今天的地位，并在解決資源與環(huán)境許多重大問(wèn)題上作出重大貢獻。此文目的不再在于回顧，而在于展望中國化探進(jìn)入21世紀的發(fā)展并提出建議。因為老一輩書(shū)寫(xiě)中國化探史的人們已經(jīng)時(shí)間不多，需要更多后繼者繼續努力。
 
  各種地球科學(xué)如地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、土壤學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、氣象學(xué)、地球物理學(xué)在其發(fā)展過(guò)程中莫不以各種尺度、各種類(lèi)型、各種參量的空間分布圖件為其支撐。中國化探在近30年的迅猛發(fā)展是與中國的各種地球化學(xué)填圖計劃的實(shí)施密不可分的。如“中國區域化探全國掃面計劃”、“全國地球化學(xué)環(huán)境監控網(wǎng)絡(luò )計劃”、“全國76種元素地球化學(xué)填圖計劃”、“巖石背景值計劃”、“1：5萬(wàn)成礦區帶地球化學(xué)填圖計劃”及當前的一系列多目標生態(tài)、環(huán)境、農業(yè)地球化學(xué)填圖計劃。這些計劃累積了海量、高質(zhì)量的地球化學(xué)數據。這是世界任一國家都無(wú)可望其項背的。今后利用這海量資料可以在大量理論性與應用性的研究中取得許多創(chuàng )新成果，實(shí)現J．E．Potter 1990年的預言“地球化學(xué)圖的制作最終將會(huì )被證明比地質(zhì)學(xué)中具革命性的板塊研究更加重要”。
 
  這就需要對這海量資料逐步解密，供各領(lǐng)域學(xué)者從不同觀(guān)點(diǎn)與需求，充分利用與研究。
 
  以下是利用這海量數據進(jìn)行研究的實(shí)例。
 
  （一）礦集區、元素異常集結區與地球化學(xué)塊體。
 
  礦集區是已知礦床的集中分布區，在地理圖上顯示為不連續點(diǎn)的集結。異常集結區是若干高含量面的聚集，而地球化學(xué)塊體是以塊體異常下限圈出的一個(gè)連續的面。今后在部署礦產(chǎn)勘查工作時(shí)最好將三種圖件綜合研究，但當前部署礦產(chǎn)勘查工作時(shí)，還主要只考慮研究礦集區。
 
  我們在20世紀末業(yè)已提出地球化學(xué)塊體的理論與研究方法，現在又提出多元素異常集結區的概念。已把多元素異常集結區分為與基性及超基巖有關(guān)的(Cr，Ni，Co，V，Cu，Ti，Mn，Nb，Au)，與酸性巖有關(guān)的(Sn，W，Mo，U，Th，Pb，Nb，Be，Bi)，與熱液活動(dòng)有關(guān)的(Pb，Zn，Ag，Cd，F，Mn，Mo，Cu，Au)，與低溫熱液活動(dòng)有關(guān)的(As，Sb，Hg，Li，B，Au，Ag)。這些多元素異常以累加異?；蚶鄢水惓Ｐ问奖磉_。
 
  今后需制作從全國到區域的多尺度異常集結區的分布圖件，還可探索更多元素組合及表達方式，將這些成果結合構造、巖性、礦集區、成礦系列與成礦系統研究，不僅可為縮小靶區的1：5萬(wàn)地質(zhì)與化探部署提供更多的依據，收互補之效，還可為成礦理論的研究提供新資料與新看法。例如中國地質(zhì)調查局為全國1:5萬(wàn)區調所作部署，主要是根據已發(fā)現礦床的集結及1: 20萬(wàn)地質(zhì)填圖資料，根據化探異常在沱沱河已發(fā)現新的巨型Pb-Zn-Cd礦床，而在1:5萬(wàn)工作部署上恰在此處中止。又例如中國地質(zhì)調查局部署的雅魯藏布江成礦帶，因過(guò)去在此成礦帶只發(fā)現銅、鉛、鋅、銀、鐵、鉻及銻礦，故在規劃中強調以找這些礦為主。如結合異常集結區及地球化學(xué)塊體研究，就可看到這里發(fā)現大型Sn、W、Mo、U、Th礦床可能性極大。
 
  （二）礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)。
 
  自從我們提出利用礦化率來(lái)評價(jià)礦產(chǎn)資源潛力后，已初步做了一些工作。我們利用嚴光生等據全國資料已計算出的金的一般成礦率( Mineralization  Coefficient，General MCG，MCG=O. 49%)對黔西南卡林型礦集區所作初步評估，這些評估都是十余年前所為，還需不斷修訂。
 
  在燕遼地區有一巨大的金異常集結區。劉大文挑選其中研究程度較高的42-3號異常進(jìn)行“區域成礦率”  (Mineralization Coefficient，Regional，MCR)的計算，計算出的MCR (0. 43%)與根據全國資料計算出的金的MCG (0. 47%)相差不大。
 
  燕遼地區已求得的金儲量為175. 32 t，但利用MCR數據計算金資源潛力達1 898 t，看來(lái)此區具有極大找礦前景。
 
  今后還需根據金礦成礦的不同環(huán)境與條件計算所謂“專(zhuān)屬成礦率”( Mineralizatior1Coefficient，Specific．MCS)。為計算這樣的MCS須探索對礦床的不同分類(lèi)方法。與此司時(shí)應將對金成礦率的研究經(jīng)驗推廣于許多其他成礦元素。
 
  （三）稀有分散元素獨立成礦的可能性。
 
  涂光熾先生曾提出各種稀有分散元素獨立成礦的理論。如何找到這類(lèi)礦床，需要礦床學(xué)家與勘查地球化學(xué)家的共同努力，76種元素的海量資料與圖件為這一探索提供有力的支撐。過(guò)去中國Te作為副產(chǎn)品主要產(chǎn)于廣東與江西。從程志中制作的圖上可看到最大的兩個(gè)T。地球化學(xué)塊體分布在云南及廣西。在這些異常中是否可能存在Te的獨立礦床或以Te為主的礦床？從圖上可看到云南與廣西的Te異常與Pb、Hg. Sb或Au與Ag的異常并不完全重合。今后需進(jìn)一步在逐步加密的地球化學(xué)測量中，研究Te異常與上述各元素異?？臻g分布的重合度及相關(guān)性。這將是研究Te元素是否有獨立礦床的有效方法。
 
  （四）基礎理論研究。
 
  各種尺度的地質(zhì)圖是各方研究地學(xué)基礎理論的必要支撐。周期表內所有元素是構成地球的最終物質(zhì)單元。因而多種元素在地球上多尺度的空間分布圖件，必將為地學(xué)基礎理論研究提供強有力的工具。包括對地球形成、殼幔分異、地質(zhì)演化及成礦過(guò)程的研究提供新思路與新信息。
 
  例如西南地區大火成巖省地幔柱研究，是地質(zhì)基礎性研究的熱點(diǎn)。盡管發(fā)表了許多文章，但與地幔柱研究最密切的鉑族(PGE)元素的分布卻幾乎沒(méi)有什么資料。76種元素西南地區地球化學(xué)填圖計劃提供的Pt、Pd、Os、Rh、Ru、lr在西南100余萬(wàn)平方千米范圍內分布的圖件，也許是世界上第一份這類(lèi)圖件。由此可對西南地區地幔柱研究提供許多新信息，下面是我們一些初步研究結果。
 
  根據所取得的分析資料結合文獻上的研究工作可以提出下列看法。
 
  地幔柱雖沿攀西裂谷上升，但溢流玄武巖與其中PGE異常所在的隆起部分可能已被剝蝕，故此區既無(wú)玄武巖出露，也無(wú)PGE異常。在攀西裂谷西側的溢流玄武巖中有大片低Ti異常，而東側為高Ti異常，故西部PGE異?？赡苁菑?a href="http://keyinmall.com/t/高溫.html" >高溫熔融帶上升形成的，這可從西部苦橄巖的發(fā)現得到進(jìn)一步佐證。而東部玄武巖及PGE異?？?a href="http://keyinmall.com/t/能源.html" >能源于溫度較低的地幔柱頭部分。這樣西部各PGE的分異度(LLC/SC)差別甚大，是可能導致Pt-Pd與Os-Ru及Rh-Ir的相關(guān)性有很大差別的原因。
 
  從以上僅舉的少數初步研究結果也可看到已取得的海量地球化學(xué)填圖數據在地學(xué)理論與應用研究中的重大意義。