生物有機質成礦在找礦學上的意義

【摘要】表生帶地質作用之一即為生物作用，生物有機質成礦作用在形成沉積礦床以及沉積改造型層控礦床的過程中起到很大的推進作用，生物有機質成礦豐富了沉積地質學以及沉積礦床學等方面的理論，對生物有機質成礦作用及規律的研究越來越受到人們的重視，這對于找礦學也有著重要的指導意義。本文就是對生物有機質成礦在找礦學上的意義進行探析。

【關鍵詞】生物成礦；有機質成礦；找礦學

【中圖分類號】P612 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0291-01

生物有機質成礦是現在沉積地質學界等相關領域的熱門研究課題，并受到越來越多的重視。對于生物有機質成礦的研究主要有成礦標志與過程等、成礦的事件性規律以及成礦預測等諸多方面。生物有機質成礦的標志可分為物質基礎方面與沉積環境和地址背景方面的標志兩個方面，物質基礎標志主要體現了生物成礦過程中各不同方面的具體過程以及重要作用因素，而沉積環境與地質背景標志則反映了生物展布相域、構造沉積相域以及成礦盆地地史與滄桑運動的演化。從礦床的空間定位來看，有明顯的沉積邊界效應且不止一個層位的礦化層集中于臺地碳酸巖邊緣地帶，多數硫化物多金屬礦床及層型層控礦床則集中于半深海外陸架盆地邊緣。而生物有機質成礦的事件性規律，則主要是通過沉積旋回與沉積相的位置來表現，而認識并分析生物有機質成礦的規律性以及成礦物質來源等，對于找礦有著重要的指導和預測作用。

1、生物沉積作用直接成礦

磷塊巖、煤炭、石油礦床等沉積成因的非金屬礦產，經常可見生物沉積作用直接成礦的實例。有煤炭和室友中含有的大量生物化石就可以印證出：煤炭與石油主要是通過一系列復雜的成礦與沉積巖作用對沉積富集并保存在適當部位的生物遺骸進行作用而最終形成。而由陳其英等對于生物有機質在沉積磷灰石形成過程中研究可知，磷塊巖礦床也是通過生物沉積作用直接成礦的，這一點可以在磷灰石層位中找到成層的生物化石而得到印證，例如海南的鳥糞層磷灰石，就是由生物沉積作用直接成礦而形成的。綜上所說說，生物在沉積成礦中有著重要意義。

2、微生物富集作用成礦

對于微生物富集作用成礦的研究已經取得一定成效，如利用微生物富集作用的銅礦，在礦坑廢水中，通過細菌的厭氧菌作用來還原提取金屬技術已有明顯成效，但這一技術實施的成本過高，只可用來做工業性實驗，卻并不能廣泛投入使用。微生物富集作用成礦較之于生物沉積直接成礦來說，其范圍更廣，在各種礦床的形成過程中都能發揮直接或間接的作用。如在缺氧的大洋深處，Mn以及Fe的轉移與沉淀會受到微生物大量繁殖與生存的影響，濃度較稀的成礦物質可以通過細菌在生物體內富集，而細菌在死亡后，其吸附或吸收大量Mn、Fe與化合物會沉淀并形成多金屬，同時也改變了成礦環境和條件。除此之外，通過各種機械方式，細菌還可以促進粘土、沉泥、沙礫以及膠體顆粒的礦化或成巖作用。被細菌沉淀下的物質在沉積中，越來越有粘合成固體顆粒的趨勢。一些細菌產生的莢膜物質或粘質物經粘合沉積為細小顆粒，使得顆粒可能粘結于在細菌的細胞上。

陳其英等在對溫泉磷礦的疊層石磷塊巖進行研究后，得出該溫泉礦區疊層石磷塊巖的P205與Zn、Co、Pb、V、Sr、Ni等微量元素的關系相當密切，其中尤以與cr的關系最為密切，其相關系數高達0.9335，而上圖所示即為溫泉疊層狀磷灰石微量元素R型聚類分析譜系圖，現實了磷灰石形成過程中與生物有機質的密切關系與相關作用，藻類微生物直接吸收和濃集磷的結果即成疊層狀磷塊巖。

3、有機質間接參與成礦

在形成Ag、Pb、Au、Z的n等金屬礦床的過程中，有很多有機質問接參與成礦的實際事例，例如秦嶺“金三角”拉爾瑪金礦、粵東的蒿溪大型銀（銻）礦床以及陜西八卦廟的特大型金礦床等，都有生物有機質參與的成礦作用。而“薩布哈”模式成礦則是有機質問接參與成礦的典型實例，本文就以“薩布哈”模式成礦為例對有機質問接參與成礦進行探討。

“薩布哈”是中東地區的濱海沙漠區，氣候炎熱干旱而蒸發量大，在淺談水體中大量藍綠藻覆蓋的沉積面之下，被埋葬的藻類由于厭氧菌作用而生成富有CH4、H2S等的有機質軟泥，H2S作為還原劑與游離金屬結合并沉淀金屬硫化物，并由藻類或細菌進行潛在的捕集。而陸地下部的未固結陸源碎屑富含多空透水的成礦金屬，經不同pH值與Fh值的海洋地下水以及陸源地下水溶解沉淀。而海侵的沉積旋回隨地殼下沉而出現，期間含H2S的藻類相超覆于鄰近含氧沉積物上，而間隙中的海洋地下水侵進陸源地下水并將其擠向內陸，若沉積物供給與沉降速度相符時停止海侵并形成初期“薩布哈”，而此時海水涌向陸地并覆蓋陸源碎屑，海退隨沉積物供給沉降速度而開始，在海退期間，有蒸發巖殼的薩布哈越過有機質沉積的近陸邊緣而推進海洋盆地，然后含氧和金屬的陸源地下水補充藻叢至薩布哈表層，并通過蒸發泵作用讓H2S作為還原劑使上升溶液中的金屬硫化物沉淀，而后富集成礦，這就是“薩布哈”模式的成礦，它的成礦作用要求還原性的環境條件，礦體呈現近似于藻類沉積的疊層狀形態。

4、結語

綜述，生物有機質成礦作用及規律對于找礦學有著重要的指導與預測作用，同時還豐富了沉積地質學以及沉積礦床學等方面的理論知識，對生物有機質成礦的深入研究，可以讓生物有機質成礦作用在沉積礦床以及沉積改造型層控礦床的形成方面發揮更大的推動作用。