淺析礦山地質(zhì)特征及成礦因素

李 旭

（核工業(yè)二一六大隊，新疆 烏魯木齊 830011）

礦產(chǎn)資源在地球上分布較廣，相關報導并不少見[1]。然而在地質(zhì)變化中，較于其它的礦體而言，礦產(chǎn)資源鮮有露頭[2]。礦產(chǎn)資源形成于特殊的構(gòu)造環(huán)境，大多展布于裂谷帶，或克拉通等地殼較為穩(wěn)定地區(qū)，隆起區(qū)和洋島等背景也有分布[3,4]。因其成分一般來源于上地幔，礦產(chǎn)資源具有地幔物質(zhì)來源的特殊的地球化學特征，且往往以火山和淺成侵入體等組成線狀延伸帶[5-7]。

“深源淺成”的特征使通過礦產(chǎn)資源來研究地下深處的物質(zhì)組成、理化性質(zhì)、地球動力學演化特征成為可能。此外，研究表明部分寶玉石礦床、非金屬礦產(chǎn)(如磷礦床)和一些放射性、稀土、稀有礦產(chǎn)的成因與礦產(chǎn)資源有緊密的關系，因而，礦產(chǎn)資源的研究具有極其重要的價值。

1 礦產(chǎn)資源的概念

礦產(chǎn)資源的種類和所處位置相關，因此以太平洋型礦石來代表亞礦產(chǎn)資源。這種以地名命名的方式反映了在礦石成因尚不清楚的情況下地質(zhì)學家在進行礦石分類時的一種哲學思辨[8]。

隨研究的深入，這種以地理區(qū)域劃分礦石類型的方式已沒人再支持。除了上述的地理區(qū)域分類方法，礦產(chǎn)資源的定義可以概括為為兩種認識[9]。

而是單純依據(jù)化學成分或通過它推算出多種參數(shù)以及標志性礦物，利用某些圖版，把礦產(chǎn)資源進行級別劃分，分為非礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)資源。

因此，礦產(chǎn)資源的端元就是礦物。根據(jù)化學成分判斷礦石礦產(chǎn)資源程度有各種不同的方法，比較簡便主要有鈣堿指數(shù)（皮科克指數(shù)）和里特曼指數(shù)。

2 礦產(chǎn)資源的特征和分類

2.1 礦產(chǎn)資源化學與礦物成分特征

礦產(chǎn)資源化學成分特征總的表現(xiàn)為貧硅，富鋁和堿。具總量高（一般高于300×106）且變化范圍大，輕稀土富集強烈，Eu富集，陡右傾斜平滑或Eu正異常型稀土分布模式的稀土元素特征。礦產(chǎn)資源通過成分特征可分為鈉質(zhì)和鉀質(zhì)，而這兩類的成分有非常明顯的差別。鈉質(zhì)為礦產(chǎn)資源成分，F(xiàn)eO＊/MgO值高，富稀土和Ti、Ni、Zr等稀有元素。鈉質(zhì)與鉀質(zhì)礦產(chǎn)資源不僅鉀鈉元素含量有明顯區(qū)別，鈣元素差異也較大。一般而言，鉀質(zhì)礦產(chǎn)資源相對富鈣，鈉質(zhì)礦產(chǎn)資源鈣則反之。

2.2 礦產(chǎn)資源的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦產(chǎn)資源結(jié)構(gòu)較為多樣，多為它形-半自行粒狀結(jié)構(gòu)、嵌晶結(jié)構(gòu)及似粗面結(jié)構(gòu)，偶見似斑狀或斑狀結(jié)構(gòu)；礦產(chǎn)主要為塊狀構(gòu)造、斑雜構(gòu)造和條帶狀構(gòu)造、片麻狀構(gòu)造等，有時能夠在較近的距離內(nèi)同時見到這些構(gòu)造。

2.3 礦產(chǎn)資源分類

礦產(chǎn)資源依據(jù)SiO2的含量可以劃為四類。現(xiàn)分述如下。

（1）霓霞礦石-霞石礦石類屬于過超基性礦石，極度貧硅，K2O+Na2O變化范圍5%～10%，里特曼指數(shù)＞9。主要礦物成分為礦產(chǎn)資源暗色礦物和似長石類（霞石等），以不含長石為特征。

（2）輝長礦石-玄武礦石類，SiO2含量和基性礦石接近，但其成分和礦物類型差異較大。最顯著的特點是堿度很大，當其過高時，可能產(chǎn)出似長石類礦物；鉀和鈉元素比例增高時分別為鉀質(zhì)礦石和鈉質(zhì)礦石。

3 礦產(chǎn)資源的成因

礦產(chǎn)資源的成因一直是地質(zhì)工作者研究的熱點，形成了多種成因假說。這些理論可以總結(jié)為四點：①玄武礦石同化內(nèi)源沉積礦石；②礦石結(jié)晶分異；③幔源流體與排漿時差共同作用；④張性背景富集地幔部分熔融。

3.1 玄武礦石同化內(nèi)源沉積礦

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)很多礦產(chǎn)資源礦體的礦石并非碳酸鹽礦石，此外很多產(chǎn)出于碳酸鹽礦石中的侵入體也不屬于礦產(chǎn)資源。總而言之，這種成因認識難以解釋礦產(chǎn)資源類型和產(chǎn)出地質(zhì)條件多樣化的特點。

3.2 富集地幔部分熔融

瑟倫森的觀點是礦產(chǎn)資源形成于高壓地幔背景下，此類地幔應當是富集的。他還觀察到礦產(chǎn)資源漿呈脈沖式上侵，認為大洋礦產(chǎn)資源熔體可以用熱點的理論解釋。涂光熾發(fā)現(xiàn)飽和硅和不飽和硅的礦石空間上相互伴生，都在特定的地質(zhì)條件下產(chǎn)出，且往往伴生某些礦產(chǎn)，所以引入了富堿侵入礦石的理論。

礦產(chǎn)資源的很多特點都可以用其源于富集地幔部分熔融的認識來解釋，如往往與大面積的區(qū)域性隆起相關，Sr、Nd、Pb同位素組成富集和大離子親石元素的富集，與富集地幔受到交代作用后具低密度的特點一致。因此，這一認識已經(jīng)被大多數(shù)學者所接受。

4 結(jié)語

礦產(chǎn)資源具有較深的物質(zhì)來源，對于揭示地球的起源、演化、深部地球動力學和殼幔演化機制有著極其重要的意義，且往往和放射性元素、稀有、稀土、及金銀等礦產(chǎn)在成因上有密切的關系，具有重要的理論和礦產(chǎn)經(jīng)濟研究價值。但是，礦產(chǎn)資源研究在很多方面還存在一些問題，仍需進一步研究。