鄭州地象科技有限公司 寇偉  寇通

    摘要：研發(fā)物探設備的目標是要在實踐中能夠取得好的應用效果。若要探測儀的性能指標和功能符合實際需要，就必須了解應用行業(yè)的需求、懂得專業(yè)知識，只有自己能夠把開發(fā)的儀器用好，才能通過不斷改進和提高做出符合行業(yè)需求、真正解決實際問題、值得推廣應用的好產(chǎn)品。初涉找礦勘探行業(yè)，淺論一些學習心得。

    關鍵詞：礦脈，礦體，礦床，找礦，勘探

    在研究開發(fā)MT-VCT大地電磁成像探測儀的初期，我們重點研究對于探測精度和深度要求不高、易于驗證改進的探水儀系列產(chǎn)品，然后開始增加深度至4000米做出了深層地熱資源探測儀，經(jīng)過多年的研究、改進和實踐，探水儀系列產(chǎn)品的精準度和找水定井效果有了很大提高。一般探水儀使用者都能夠用其精準定井，所做地熱井項目成功率高且測出含水層與所在深度誤差僅2%左右。同時，還對地下水系的形成與分布進行了總結(jié)，研究出了一整套找水定井的勘探分析方法，MT-VCT大地電磁法理論研究也漸趨完善。

    這兩年逐步學習了一些礦產(chǎn)及其勘探方面的知識，根據(jù)找礦探礦需求對于MT-VCT大地電磁探測儀也做了改進，增加了一些探礦分析需要的功能，做了一些礦區(qū)的勘探試驗。雖然探礦儀研發(fā)取得了一些進展、并通過實踐有所體會，但始終不夠系統(tǒng)和深入，知識層面缺乏整體的概念和系統(tǒng)的認知。借春節(jié)和疫情在三亞圈閉之機，對于地質(zhì)礦產(chǎn)知識進行了較為系統(tǒng)的學習和思考，先理清基本概念、理論進展及勘探中的問題，為進一步研發(fā)MT-VCT探礦儀、開展礦床勘探應用工作奠定基礎。

    一、對于礦脈概念的理解

    1、形成脈的熱源

    從看到關于脈、礦脈、礦床形成的知識基本上都與熱有關。熱從哪里來？都是來自地殼之下的地幔流體或是杜樂天先生所稱的“幔汁”。目前關于熱源的說法很多，一般都把來自地殼以下深部的流體稱為地幔流體（或幔汁），進入地殼之后就稱為巖漿，巖漿或巖石釋放出的熱水、熱氣溶液及地表上下被加熱后的水則統(tǒng)稱為熱液。在我看來這些都是熱的流體，可籠統(tǒng)的統(tǒng)稱為熱液。一是一切物質(zhì)均有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種存在形式，因液體和氣體都具有“易流動性”，可統(tǒng)稱為流體；同時，在改變溫度和壓力條件下能使液體汽化、氣體液化，故可不分溫度高低和稀稠，將所有的液態(tài)和氣態(tài)的流體都統(tǒng)稱為熱液。二是從地幔到地表，究竟地幔流體溫度降到多低時才稱其為巖漿，誰也說不清楚。三是幔流上侵過程中，會不斷地侵蝕溶解圍巖將其熔入熱液內(nèi)，同時堿性熱液與酸性圍巖作用后也會有物質(zhì)析出和遷移；地幔流體從穿過巖石圈開始就已經(jīng)不單純了，從組分上也很難區(qū)分幔流和巖漿。四是在巖漿沿裂縫上侵過程中會不斷遇到地表下滲到地殼內(nèi)的水，在接觸面上巖漿、熱水、熱蒸汽混合在一起，究竟是何種熱液作用形成礦脈、礦體很難說清。因此，可以把這些熱的幔流、巖漿、熱水、熱氣等流體統(tǒng)稱為熱液。

    2、脈是堿交代作用的結(jié)果

    礦物學中與脈相關的詞匯很多，但就脈而言，多是指硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽這些非金屬脈（單脈或組合體），主要包括：石英，重晶石，方解石，絹云母，綠泥石，石英硅酸鹽脈石，鉀長石，菱鎂礦，白云石，橄欖石，輝石，等等。為什么這些非金屬脈都是酸性鹽脈呢？熱液中除了存在堿金屬離子外，也存在大量酸性組分。在堿交代的過程中，當熱液中Na+、K+進入固相蝕變巖石后，溶液中的酸根也將與H+形成強揮發(fā)性氣體，這些氣體帶著被萃取出的成礦元素與酸根結(jié)合成的絡合離子離開堿交代體而逸出或隨熱液向外向上運移。產(chǎn)生這種酸堿分離作用產(chǎn)生的條件是出現(xiàn)縫隙形成的減壓區(qū)，攜帶大量成礦元素和硅質(zhì)的熱液沿著這些裂隙運移，與圍巖產(chǎn)生交代反應形成各種酸性蝕變巖、硅質(zhì)脈體或其它脈體。

    3、遇到巖脈顯示異常的參數(shù)

    在理論研究和實踐中談及脈的概念時，多指與金屬礦物質(zhì)混合在一起的非金屬脈體，比如說石英脈、重晶石脈、方解石脈等等?，F(xiàn)有物探儀器基本上對脈都會產(chǎn)生異常反應，但究竟是脈的哪些參數(shù)引起的異常還沒有準確的定義。就礦脈而言，石英是最常見的礦脈礦物，其次是方解石。石英巖脈主要的化學成分是石英SiO₂ ，一般為塊狀構造、粒狀變晶結(jié)構、呈晶質(zhì)集合體，具有硬度大（莫氏硬度7以上）、比重大、折射率小、脈內(nèi)含包裹體多等特征，包括石英含量較高的非金屬和金屬礦脈都具有這些特征。就以往MT-VCT探測實例來看，凡具有這些特征的巖脈都會反映出明顯的高值，而且還發(fā)現(xiàn)個別受熱變黑、沒有明顯晶變成脈的地層也顯示出異于上下地層的相對高值。我個人理解其原因是自下而上的電磁波遇到這些表面硬度大、折射率小的晶質(zhì)集合體，只被吸收很少的能量就得以通過，比其它介質(zhì)的能量損耗明顯小，在地表測取到的對應于該深度層巖脈鏡像值的電磁波剩余能量值就會顯示相對高值。

    4、對于礦脈的理解

    一般定義“礦脈是在巖石的板狀或席狀縫隙中由熱的水溶液沉積的礦物塊體”。我個人認為這種定義是很不完整的，應該定義為“礦脈是在熱液通過各種裂縫空隙與圍巖作用產(chǎn)生晶變聚合后形成的沉積脈狀礦物塊體”。形成礦脈的幾個條件：首先熱液是最基本的條件，幾乎所有的礦脈都是在熱液的作用下或影響帶內(nèi)生成的，有熱才有脈；二是在熱液與圍巖交代蝕變作用下礦物質(zhì)與酸根絡合形成各種酸性蝕變巖、硅質(zhì)脈體或其它脈體，只有熱液與圍巖接觸后才能完成堿交代蝕變作用過程并重結(jié)晶聚合成礦脈；三是必須存在斷裂構造、斷裂破碎帶、斷層接觸帶、裂隙和孔隙等形成的容礦空間，熱液在壓力下融入其內(nèi)，才能生成各種形態(tài)的礦脈；四是依靠熱液熔融圍巖、降溫冷卻后導致溶液過飽和，才能將溶質(zhì)以晶體的形式析出，經(jīng)過重結(jié)晶、聚合、沉積而形成礦脈。

    二、堿交代成礦作用

    1、堿交代作用及過程

    熱液對圍巖交代蝕變的強度與范圍，一方面取決于熱液本身的溫度、壓力、活度、逸度，及Na+、K+、H+、酸根等的含量；另一方面取決于圍巖的滲透性、孔隙度、裂隙的發(fā)育程度、與熱液主通道的距離、熱液流動通暢與否，及圍巖的巖性、與熱液化學性質(zhì)的差異等。杜樂天先生認為堿交代作用是所有熱液蝕變中最具有決定意義的始祖性蝕變及主控性蝕變，周期表第一族的常量強堿金屬（如Na、K）是控制熱液中所有酸性礦化劑存在的主導因素，所有的氫交代（即酸蝕變）、二價堿土族元素交代以及三價到七價成礦元素的活化、遷移、富集和成礦都受其控制并由它派生，堿交代作用過程是整個熱液過程的主體過程。按照這一理論解釋礦脈的形成過程，可以說礦脈是熱液流動及與圍巖作用過程中通過一系列的物理化學作用形成的。熱液沿裂縫孔隙流動過程中，溫度和壓力不斷降低，熱液中的堿金屬與圍巖接觸產(chǎn)生交代蝕變，將礦元素按照周期表價位由低到高逐步進行活化、遷移、富集、成礦，由此自熱液主通道沿裂縫向遠處、自圍巖邊沿向外側(cè)形成了厚薄不均、晶變程度不等、礦物質(zhì)種類不同的各種礦脈。

    2、堿交代作用結(jié)果

    元素硅在地殼中的含量約占地殼總重量的25.7%，是僅次于氧的最豐富的元素。硅和氧有強烈的親和力，因此在自然界沒有游離態(tài)的硅存在，主要以它的氧化物和硅酸鹽的形式存在。自然界中存在的各種硅酸鹽礦物，約占地殼重量的95%。杜樂天先生認為堿交代作用的結(jié)果就是“堿進硅出”，即在堿交代作用下，熱液將圍巖中的石英溶解，一部分SiO2遷移出圍巖并由堿性熱液將礦元素帶入替代，形成硅質(zhì)和礦物質(zhì)混合的礦脈。我的理解是，所謂的硅出并不是圍巖中的硅被堿物質(zhì)完全替代后遷移到上部或圍巖外圍了，而是一部分的硅在析出集聚后依舊留在圍巖中，與熱液中的礦元素結(jié)合形成了含硅礦脈?？梢哉f，所有的成礦作用都與熱液有關，大多數(shù)的礦脈都是以石英或硅化物為主成分形成的，包括與硅有關的石英脈、脈石英、硅石、硅礦、硅化物等等可以將其統(tǒng)稱為礦脈。相當大部分的礦物質(zhì)都蘊藏于堿交代作用形成的含硅礦脈中，只要找到這些硬度大、晶變聚合度高的含硅礦脈，就會找到礦體。

    3、堿交代作用與地球化學障

    熱液上侵過程中的地球化學障是指在某一階段物理化學條件發(fā)生急劇變化、導致熱液中的某些元素向外遷移并形成大量化合物而沉淀。雖然這一現(xiàn)象是階段性發(fā)生的且析出沉淀的化合物有所不同，但都可以歸結(jié)為堿交代作用的結(jié)果。熱液從地殼底部進入裂縫之后就開始對所經(jīng)過圍巖產(chǎn)生熔融作用，一方面通過堿交代作用使圍巖蝕變成礦，另一方面溶解、裹帶部分圍巖物質(zhì)繼續(xù)上侵。隨著上升距離的加長，熱液中的堿不斷經(jīng)過堿交代作用消耗，從圍巖熔融到熱液中的酸性物質(zhì)不斷增加，熱液的性質(zhì)也從堿性減弱為中性、或進一步演變成酸性。熱液在構造內(nèi)一旦遇到上侵主通道變化和出現(xiàn)次生斷裂、斷層、裂隙與孔隙發(fā)育等分枝通道環(huán)境的改變，熱液中原來的絡合物便會在遷移過程中發(fā)生分解，易揮發(fā)組分連帶礦物質(zhì)從熱液中析出、重組、沉淀。隨著熱液酸堿性的改變、熱液上涌距離的加長、熱液溫度和承壓的降低、圍巖巖性的不同等物理條件的差異，熱液發(fā)生堿交代成礦的化學反應內(nèi)容及結(jié)果亦不同，形成的礦脈、礦體類型也就會多種多樣，導致人們在不同深度、不同地質(zhì)環(huán)境觀察到的地球化學障現(xiàn)象易有所不同。

    4、含硅礦脈的生成

   雖然石英是耐風化的礦物，但其在堿性熱液中的液解度很大，在熱液堿交代作用下很容易溶解、遷移。堿交代作用下的硅遷移并不是絕對的，構造深部大部分的硅析出后隨熱液向上遷移，少部分的硅經(jīng)蝕變后留在礦體和圍巖礦化帶內(nèi)，而且礦脈（礦體）含硅量少是相對的，實際上在深部礦脈中的硅含量很少有低于50%的。一般來講礦脈中的含硅量自深到淺從50%增加到80%，深部熱液中幔汁含量高、堿高，堿硅分離的較為徹底，深部生成的礦脈含硅量相對較少，金屬礦物質(zhì)的價位較低、含量相對較高；隨著熱液上侵距離的增長，在圍巖生成的硅化合物中的含硅量也會逐漸增加，從熱液中析出金屬礦物質(zhì)的價位升高、含量卻逐漸減少?？偟膩砜矗瑥臒嵋貉亓芽p上侵的過程來看，自下而上形成的礦脈、礦體規(guī)模越來越大，硅含量越來越多，成礦金屬礦物質(zhì)的價位越來越高，礦物質(zhì)含量占比越來越小。

    5、礦脈中的礦物質(zhì)含量

    在資料及實踐中，人們很少籠統(tǒng)的使用“礦脈”概念，一般是用礦脈或礦床中所含有用金屬元素多的礦物質(zhì)來命名，比如說金礦、銅礦等等。就礦脈而言，其組成物質(zhì)可以是只含一種礦物、亦可以含兩種或幾種礦物，這些脈的組合體形成了各種類型的巖脈，有偉晶巖脈、煌斑巖脈、細晶巖脈、閃長巖脈、碎屑巖脈（沉積巖脈）等等。人們在找礦實踐中往往把目光聚焦在礦物質(zhì)上，只有在金屬物質(zhì)含量達到可開發(fā)最低品位以上的巖脈才稱其為礦脈或礦體，把那些不含或含有微量礦物質(zhì)的巖脈棄之不顧，即使是在鉆探中遇到不含或微含礦物質(zhì)的脈石也不會重視。其實，由熱液作用形成的礦脈組分中占50%以上的都是非金屬的石英、方解石等，含有礦物質(zhì)的成分很少，比如：金礦脈中石英含量為50～95%，金含量一般都不足其萬分之一；銅礦石中脈石的主要成分也是石英，硫化銅礦石的工業(yè)品位含銅在1%以上就是富礦。因此，一定要把找礦的目光鎖定在找礦脈上，不管它是含什么的礦脈，有脈就有礦，沿著礦脈就能找到礦體，至于其是否存在可開發(fā)價值再進一步做工作。

    三、構造與礦體、礦床

    1、裂縫、構造與成礦

    我對于構造成礦的初步理解是：絕大多數(shù)熱液活動都與斷裂構造有關。從地殼表面向下看存在著大大小小的裂縫；而從巖石圈向上看也會存在大大小小的裂縫，這些裂縫或多或少與地殼上部裂縫有一定的連通性。一旦出現(xiàn)地殼活動、發(fā)生較大的拉伸或擠壓，幔汁就會在高地壓的作用下沿裂縫上侵，要么形成火山噴出地表，要么填充裂縫逐漸冷卻形成各種形式和種類的礦或非礦巖石。首先在巖石圈要有一定的缺口或裂縫，幔汁能夠通過其進入地殼；其次在地殼內(nèi)部存在著大大小小的裂縫，形成熱液上侵的通路；再次是熱液到達地殼淺中部后沿斷裂構造分布形成各種各樣的礦脈、礦體和巖層。熱液上侵、冷卻、成礦或成巖可歸類為以下幾種類型：一是在地殼裂縫較小但較為通透時，熱液上涌的速度快，在某個氣孔強烈地噴發(fā)出地表形成火山。由于液體巖漿與圍巖還沒有來得及產(chǎn)生堿交代作用就噴發(fā)出來了，沒有蝕變成礦的時間，噴出巖漿只能形成火山巖，只是在噴發(fā)通道內(nèi)存在少量的礦脈。二是在類似印支構造期或燕山構造期這么大的地殼運動，深部地殼的高溫變質(zhì)和熔融作用，形成巨量巖漿的侵位與噴發(fā)，并造成新生地殼的顯著增生和原有地殼的重新調(diào)整，大量地幔物質(zhì)進入地殼、緩慢冷卻后形成大面積的侵入巖，僅有侵入巖與上部和側(cè)圍接觸面部位有可能發(fā)生堿交代作用形成不同類型的礦床。三是那在不同時期都可能發(fā)生的、小規(guī)模熱液沿通透性較差的裂縫或其它開放空間侵入充填，隨著溫度和壓力的逐漸減弱、與圍巖產(chǎn)生堿交代作用的時間由短到長，由下至上不同深度發(fā)生蝕變的厚度、析出礦元素的種類都大不相同，按照斷裂構造形成熱液通道分布形態(tài)的不同，硅及礦物質(zhì)遷移、重聚、沉淀成礦的形態(tài)和體量亦不相同。

    2、礦脈與蝕變帶

    熱液通過裂縫上侵過程中肯定要與圍巖產(chǎn)生堿交代蝕變作用，具體形成礦脈的厚度及圍巖蝕變的深度，不但與裂縫大小、深度位置及熱液的酸堿性、上侵速度、溫度、壓力等內(nèi)在因素有關，同時還與圍巖的巖性、厚度、易硅化程度、裂隙和孔隙發(fā)育程度等外在環(huán)境相關。一方面在裂縫側(cè)面熱液礦物沉積及圍巖蝕變會形成寬度幾厘米到幾米的礦脈，同時圍巖蝕變也會導致形成一定厚度的礦化帶，具體主要取決于圍巖的成分、加熱溫度及蝕變反應的時間。另一方面在裂縫側(cè)面出現(xiàn)次級斷裂、裂隙等開放空間時，熱液會在壓力作用下侵入其內(nèi)并產(chǎn)生交代作用，生成與構造空間分布形態(tài)一致的礦脈，同時與圍巖通過蝕變作用生成厚薄不等的礦化帶。另外，在巖性活潑或微細裂隙比較發(fā)育的情況下，交代作用可以發(fā)育的很強烈，形成各種各樣的復脈、網(wǎng)脈和浸染礦化帶。

    3、礦脈與礦體、礦床

    熱液成礦學中最基本、最核心的原理是礦物質(zhì)來自堿交代，熱液中的礦物質(zhì)與酸質(zhì)共同絡合遷移，然后在構造空間分帶沉淀成礦。在不同深度、壓力、溫度等條件下熱液與圍巖堿交代蝕變最先生成的是晶變程度較高、含硅量占比較大的礦脈；其次是礦脈外圍晶變程度稍差、蝕變程度較高、含礦物質(zhì)富集的礦化帶；然后才是受熱液影響但蝕變程度較小、含礦物質(zhì)低于工業(yè)品位的巖層。礦脈與礦物質(zhì)富集分帶共同構成了礦體，礦體組合達到可開采規(guī)模即為礦床。熱液侵入并成礦的這些構造空間，都與斷裂構造相關。當出現(xiàn)地殼活動發(fā)生較大的拉伸或擠壓時，幔汁就會在高地壓的作用下沿裂縫上侵，要么形成火山噴出地表，要么填充裂縫逐漸冷卻、形成各種形態(tài)和種類的礦或非礦巖石。由熱液作用成礦的礦體，在地下較深部熱液主通道兩側(cè)的礦化度高、圍巖蝕變成礦明顯，以脈型礦床為主；在中深部熱液沿次級斷裂、斷層側(cè)分侵入作用成礦，形成帶狀、層狀礦床居多，主要包括石英脈礦、矽卡巖礦、角礫巖礦床等等；而在淺層和淺中層，熱液的壓力和溫度降低，斷裂、裂隙、孔隙等容礦空間散布，多形成沉積型礦床、斑巖型礦床等等。

    四、解讀找礦勘探方法及現(xiàn)狀

    1、粗覽有關找礦綜評文章的印象

    粗略瀏覽了幾十篇關于綜評找礦勘查方法、物探手段、問題與困境及解決方法的文章，感覺表面化、雷同化文章太多。都是先列舉出一些現(xiàn)有找礦的方法，論述一下成礦理論的重要性，談論一下問題、不足及建議，非常套路、淺顯?？傮w印象：一是地質(zhì)找礦法一般包括中砂找礦法、礫石找礦法、地質(zhì)填圖法等，都是通過地表勘查信息找礦的傳統(tǒng)方法，由地質(zhì)勘查結(jié)合鉆探結(jié)果確定礦體，也是目前行之有效的最實用方法。二是應用地球物理勘探方法找礦，實踐中使用的有多種化探法、地震法、激電法、磁法、大地電磁法等，因都存在一定的多解性和不確定性，在實踐中往往是多種方法同時使用、相互印證和補充。三是根據(jù)地質(zhì)構造、圍巖蝕變、地球物理異常等綜合信息，結(jié)合適宜的成礦理論，對地下隱伏礦體進行三維成礦預測，鑒于獲取信息的不確定性和有限性，其預測的準確性大打折扣?？傊?，這些方法都有一定的成功案例可供借鑒，但仍不能滿足實際找礦需要。

    2、對于目前礦體勘探成圖的不解

    歷來找礦都是由表入深、由現(xiàn)象到成因，是一個逐層揭露和認識的過程。開始都是通過地表出露標志性礦物質(zhì)或其衍生物發(fā)現(xiàn)苗頭，然后通過淺層挖槽、物化探、鉆探逐步認知，憑借可獲取的較少信息和以往的經(jīng)驗來預測礦體、圈定礦區(qū)。由于物探方法勘探結(jié)果較為粗淺及具有多解性，礦床勘探基本上是以地表出露、地面挖槽和鉆探結(jié)果為主來確定礦體的。然而令人不解的是，幾乎所見勘探結(jié)果所畫的礦體剖面圖，都是將地面所見礦點與地下鉆孔所遇礦物質(zhì)深度層點相連、畫成斜置砍刀狀礦體。難道說礦床學中描述的脈狀、層狀、帶狀、扁豆莢狀等礦體都探測不出來，淺部礦體怎么會都是由斜插入地的大大小小的砍刀拼接而成的？若是礦體形態(tài)都描繪不準確，依此估測的礦床大小、深度、范圍、藏量等的準確性就更不好說了。

    3、深部礦體勘探缺乏真正有效的物探方法

    深部找礦是指利用物探方法探尋500米之下的礦體，一般物探方法的有效探測深度都小于300米，即使是瞬變電磁法（TEM）的有效探測深度最多為400米。地震勘探方法的探測深度雖然較大，但由于大部分礦區(qū)地表條件復雜、巖性與構造多變、金屬礦形態(tài)復雜、目標波阻抗差小等特點，導致地震勘探獲得數(shù)據(jù)質(zhì)量差、地震相特征不明顯，尚缺乏較為成熟的解釋分析方法，難以推廣使用。MT、AMT、CSAMT都屬于大地電磁法，該類方法設備基本為進口，探測深度約達2000米，從應用其找礦的諸多文章介紹情況來看，用來描述勘探成果的一般都是說深度從多少米到多少米為低阻區(qū)、應該是什么巖性，再下面電阻率范圍是多大、應該是什么巖性，成果多為描述大面積視電阻率等值曲線圖，因其探測深度間隔幾十米，很難反映出幾米或不足一米厚的巖脈或礦體。

    4、運用成礦理論套用模型預測深部成礦實不可行

    礦床的構造環(huán)境和條件是千差萬別的，即使是同一類礦床也存在很大的差異性。由于勘探方法的局限性，人們只能自上而下逐層認知礦藏，由所見推測未知、總結(jié)成礦規(guī)律、形成了各種成礦模式和理論。綜觀各種成礦理論和模式，都有一定的合理性和實用性，但相互間都存在諸多的爭議和矛盾，認識上很難達成一致。其原因是：一是看不到，二是看不清，三是成礦因素太多。以往人們根據(jù)所觀察到的礦產(chǎn)地質(zhì)客觀事實歸類總結(jié)、加上一定的抽象思維，建立了熱液成礦、巖漿熱液成礦、堿交代成礦、內(nèi)生外生成礦、同生后生成礦、淺成低溫熱液成礦、構造建造成礦等等成礦理論，對于人們認識大自然、了解礦產(chǎn)資源的形成具有重要意義；對于地質(zhì)工作者從宏觀和中觀層面上認識所面對找礦范圍內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境、存在礦床的可能性及其大致的形態(tài)具有一定的指導意義；而在沒有確切掌握地下礦體存在及其分布的情況下，僅根據(jù)地表和鉆孔內(nèi)含礦情況，就套用某一成礦理論建立礦區(qū)的成礦模型、預測礦體形態(tài)和礦床范圍是很不科學的、也是很不實際的，尤其是對于深部成礦進行預測更是如此。

    五、對于找礦思路的初步認識

    1、礦脈是找礦的命脈

    首先確定熱源來自地殼之下，幔汁上侵逐漸降溫成巖漿熱液并固結(jié)。上侵過程中，熱液中含有成礦元素的堿物質(zhì)與圍巖的酸物質(zhì)作用，造成熱液礦元素釋放、活化、遷移、沉淀和富集、成礦。人們關注最多的是少量的成礦元素，而與礦物質(zhì)共生的則是大量的石英類脈石礦物質(zhì)。堿交代作用是成礦的因，而形成以石英為主線的礦脈則是成礦的果，找礦的命脈就是礦脈。通過在地表發(fā)現(xiàn)礦脈露頭的蛛絲馬跡后，就應該順藤摸瓜抓住礦脈，沿著礦脈繼續(xù)查找就能找到礦體、圈定礦床。現(xiàn)有成礦理論和找礦方法大多熱衷于研究成礦的因、而忽視了成礦的果（礦脈）。恰恰應該是從可以發(fā)現(xiàn)的客觀存在的果，找到礦物質(zhì)、礦體之后再去研究成礦模式來幫助圈定礦床，而不應該把功夫都花在研究成因上。

    2、熱液堿交代生成的石英脈是地下找礦標志

    現(xiàn)有礦床的種類、形態(tài)、構造環(huán)境和條件都是各不相同的，但是有一條是共同的，就是所有礦床的形成都與熱液（包括幔流、巖漿、水汽熱液）活動相關，要么是熱液活動直接形成的，要么是受熱液活動影響形成的。只要是有熱液活動就會產(chǎn)生堿交代蝕變反應，在從熱液中釋放成礦元素的同時硅遷移沉淀形成含硅巖脈，因此可以說只要有含硅巖脈的存在就有可能存在礦物質(zhì)，找到石英脈（含硅巖脈、礦脈）就可能會找到礦體（無論是何種礦物質(zhì)、或礦體大小），存在一定規(guī)模、品位的礦體就會組成可開發(fā)的礦床。石英脈的硬度大、晶變度高，基本上現(xiàn)有物探方法都會產(chǎn)生明顯的物性異常，應該是最容易發(fā)現(xiàn)和區(qū)別的成礦介質(zhì)，無論是純石英脈還是含硅蝕變巖脈都是礦脈，根據(jù)礦脈聚合的多寡、形態(tài)、規(guī)模，就可以判斷出是否成礦（礦體、礦床）。

    3、從礦脈的分布判斷礦體和礦床的形態(tài)與規(guī)模

      熱液自下而上運動的過程也堿交代蝕變成礦的過程。熱液在上侵過程中因深度、溫度、壓力、酸堿度、容礦空間、圍巖巖性等成礦條件和環(huán)境不同，導致成礦位置、礦物質(zhì)類型、礦體形態(tài)、礦床規(guī)模等各不相同。一是在堿交代作用下熱液周圍巖石中的硅被溶解，從高溫高壓的深部上升到淺部降溫減壓后沉淀，形成石英脈或硅酸鹽礦；二是熱液沿圍巖橫向滲透充填產(chǎn)生堿交代作用，溶解的硅在降溫減壓后形成石英脈或含硅礦脈；三是熱液沿主通道（主斷裂）兩側(cè)的斷層破碎帶向外滲透充填產(chǎn)生堿交代作用，析出礦元素、與硅融合形成含硅礦脈、礦化帶或礦體；四是到達淺部減壓降溫后的熱液沿裂縫、裂隙、孔隙滲透充填，并與水和圍巖作用，形成各種形式、規(guī)模、種類的礦脈。不同的成礦條件和成礦環(huán)境、不同的深度位置和容礦空間，所生成的礦體分布形態(tài)和所含礦物質(zhì)組分不同，形成了類型不同的內(nèi)生礦床、外生礦床、變質(zhì)礦床。根據(jù)礦脈的空間分布，即可判斷礦體的形態(tài)、礦床的規(guī)模及類型。

    4、對于找礦思路的初步認識

    人們研究礦的意義何在？就是為了找礦、采礦、創(chuàng)造價值。成礦理論是從正向研究生成礦床的成因、條件、時代、因素等等，這些都是在已經(jīng)探明和開采礦床的基礎上后續(xù)研究的成果，這是總結(jié)出一些規(guī)律性的東西供今后找礦中參考，并不能直接用來找礦，過于糾結(jié)于某些理論上的問題毫無意義。因絕大部分的成礦都與熱液有關，熱液成礦都是堿交代蝕變作用的結(jié)果，有堿交代就會有硅遷移、沉淀、集聚成含硅礦脈，只要有礦脈、其內(nèi)或多或少都會包含一定的礦物質(zhì)，可以說找到礦脈就能找到礦。因此，找礦應該從成礦理論研究成果的反向開始追索，即從礦脈入手、順藤摸瓜，捋清礦脈的位置、形態(tài)和分布，然后再在礦脈的周圍查找與蝕變礦化帶一同形成的礦體、或者受熱液作用沉積形成的礦體，根據(jù)生成礦脈的條件和環(huán)境、參考現(xiàn)有成礦理論最后確定礦床的屬性。

    六、對找礦物探設備的要求及MT-VCT探礦儀的研發(fā)

    1、對物探找礦設備的要求

    子曰：“工欲善其事，必先利其器”。先進可靠的物探設備是找礦的基本手段，沒有物探獲取真實可信的地下詳盡信息為基礎，運用成礦理論對礦藏研究、預測都是空談。就目前國內(nèi)外物探儀器設備性能及找礦應用效果來看，尚不能滿足找礦勘探需要。根據(jù)應用物探和行業(yè)需求，我理解專用于找礦的物探設備需要滿足以下幾方面的要求：一是物探設備本身要具有較強的抗干擾能力和高信噪比，測取的地下信息要真實可靠、重復性強，不能存在多解性和人為干預因素；二是設備測取的物性參數(shù)對礦脈、礦體有明顯的異常反映，或高或低明顯易判，判斷數(shù)值區(qū)間不能過寬、也不能人為改變；三是探礦工作效率要高，只有點間距小、密集成像，勘探剖面圖才能完整呈現(xiàn)地下情況，現(xiàn)有物探方法多為一天只能探測幾個點，六人一組一年探測幾百個點，效率低、效果差；四是分辨率要高，只有把縱深分層提高到分米級、點間距提高到米級，由其形成的高分辨率線剖面圖才能清晰展現(xiàn)礦脈走向和礦體輪廓；五是有效探測深度可達2000米，500米之下深部勘探具有難度大、投資大、風險性大的特點，只有探的深才能看清深部成礦脈路，同時還要探的準、才能保證深部鉆探不落空。

    2、MT-VCT大地電磁成像探礦儀的研發(fā)

    根據(jù)找礦勘探需求特點，鄭州地象科技有限公司在獨創(chuàng)的MT-VCT大地電磁成像理論基礎上，研究設計了幾款適用于不同客戶需要的探礦儀，其主要性能特點為：（1）拾取信號真實可靠、重復性好，不受氣候、時間、地形等環(huán)境的影響；（2）對礦脈、礦體呈現(xiàn)明顯高測值物性反映；（3）單點測深只需1分鐘，一天最多可測300點；（4）縱深分層精度最細可達0.1米，成像分辨率高；（5）有效探測深度超過2000米，深部構造及礦脈走向清晰可見。

     3、應用MT-VCT大地電磁成像探礦儀找礦方法

    MT-VCT大地電磁成像探礦儀應用于找礦勘探，要充分利用其對硬度高、晶變聚集的礦脈明顯高測值反映特點，重點查找礦脈的位置、走向、多少、形態(tài)，通過礦脈高測值點在剖面圖上聚集分布情況找出礦體，再通過多剖面縱橫網(wǎng)狀切割顯示出礦體的位置、大小、密度、分布及范圍，只需在典型位置通過鉆探取樣印證，就可以清楚含礦物質(zhì)的種類、品位及礦藏量了。

    參考文獻：

【1】杜樂天，硅橋問題--兼及當代熱液成礦理論的概念更新，礦床地質(zhì)，1992（11卷1期）

【2】杜樂天，堿交代巖研究的重大成因意義，礦床地質(zhì)，2002（21卷增刊）

【3】寇偉，寇通，地下介質(zhì)的電磁波衰減特性及在VCT大地電磁法中的物性反       映，工程技術，2019（11）