全国重要矿产资源潜力评价模型汇总
摘要:模型是矿产资源评价的基础，全国25 种重要矿产资源的潜力评价都是以预测地区的矿床预测类型为纲，通过相似类比进行圈定靶区和预测资源量的。由于此次预测涉及全国上千个矿产预测类型，要进行全国性汇总评价则需要形成全国性模型。在原有82 个预测评价模型的基础上，通过各省矿产预测类型汇总，建立矿产预测类型谱系，形成了全国汇总模型。
引言
2006 年开始，我国在全国范围内开展了25 种重要矿产资源潜力评价工作，旨在通过对全国长期积累的地质勘查资料进行全面综合分析，得出我国近地表地下1 km(某些地区为2 km)矿产资源潜力位置数量及质量。这25 种矿产包括煤、铁、铜、铝、铀、金等重要矿产，采用的预测评价方法体系称之为矿床模型综合地质信息矿产预测方法( 叶天竺等，2007)。方法体系的核心是运用最新的成矿理论和矿床模型，与国内外通行的资源评价工作一样，资源评价的基石是矿床模型。
以美国为代表的西方国家资源评价，开创了矿床模型法资源评价方法。为完成美国本土及哥伦比亚地区的资源潜力评价，1982年，Erichson 总结了48 个全球矿床模型;之后，考克斯等(1990) 总结了85 个矿床模型和65 个品位－吨位模型。19 世纪末，辛格又为全球资源评价服务拓展到92 个模型。
美国地质调查局全球矿床模型的建立是基于4 000 多个矿床资料的综合研究，主要通过构造环境与容矿岩石进行分类。这种模型分类总结反映了当前成矿模式的分类主流，裴荣富(1995)、毛景文等(2012) 从构造环境出发，分别编写了我国成矿模式，以容矿岩石为主体进行矿床模型汇总。
上述成果存在的较大问题是:多成因或成因不明确的矿床的分类可能有一定的歧义，如存在绿岩带老变质岩地区的金矿矿产类型在85 个模型主体中归于变质类矿床，而在火山热液矿床又有位置。西方未发现矿产资源的潜力评价方法主体是基于矿床模型的“三部式”评价方法，从其国家和全球资源评价成果来看，预测评价结果是为政府土地利用和资源战略服务的。预测成果圈定的成矿允许地段(tract)，也就是通常所说的成矿可行地段，然后进行未发现资源量的估算。由于这种预测是一种战略性预测，需要的模型精度层次是一样的，建立的模型是一种全球通用的模型，是没有地域性和时间性的。
我国重要矿产资源潜力评价一方面要完成摸清国家资源家底的任务，同时要结合当前的地质找矿任务提供勘查选区部署。
因此，此次预测成果称之为“最小预测区”，即通常所说的成矿有利区或靶区，但最小预测区赋予的明确地质含义，在地质意义上被认为是圈定的一个已有或潜在的矿床成矿系统，并估算该成矿系统的资源潜力。
因此，要求的模型精度与美国资源评价模型相比是有差异的，所以强调本次预测是以成矿系列理论的矿床式为基本单位，以矿床预测类型为纲进行潜力评价。模型要求不同构造单元、不同时代形成的矿床要用不同的预测模型，如鞍山地区铁矿与冀东铁矿由于成矿时代的差异采用不同的模型。模型建立细化到预测尺度水平的岩石建造，分别建立了典型矿床预测模型和区域成矿系统的预测模型。
这样，全国25 种矿产预测类型就有上千个，这就有必要在进行全国资源评价及汇总时进行进一步归纳总结，进行模型汇总，要回答中国斑岩铜矿在哪里、有多少资源量。
1 全国23 种重要矿产预测模型汇总流程及原则
1.1 模型汇总工作流程
全国评价模型工作分3 个阶段进行。2007 年，在制定矿种技术要求时，全国项目组专家认真查阅了我国矿产地数据库，参照美国地质调查局的矿床模式、陈毓川等(1993) 的中国成矿模式、裴荣富(1995)的中国矿床模型等，初步得到23 种矿产全国参考模型82 个，并设计了6 大方法类型的预测工作流程。
2009—2011 年，各省预测组根据成矿系列确定矿床式，进行了单矿种矿产预测类型的设计和预测工作区的确定。
2012—2013 年，各省对单矿种预测成果进行综合预测汇总，此阶段的主要工作是建立矿产预测类型的谱系。首先将分布在各矿种的矿产预测类型( 矿床式) 按照矿种的自然状态进行综合，这样同一矿床预测类型可以有多个预测矿种，避免预测类型在单矿种上的重复。其次，按照成矿系列的同一成矿地质作用将有联系的预测类型的最小预测区( 靶区) 进行综合，形成成矿系列的预测区，并将省级汇总矿产预测类型与原有的82 个全国参照模型进行对比归纳，在不考虑地域、成矿时代、成矿构造分区的情况下，形成矿产预测谱系。
2013年第三阶段，全国矿产预测组在省级矿产预测谱系的基础上进一步完善了原有的82 个模型，将省级矿产预测类型与全国预测汇总模型关联，形成全国矿产预测汇总模型。
1.2 模型汇总原则及命名
矿产预测勘查评价模型汇总来源于资源评价具体工作，目的是资源潜力评价，圈定找矿靶区和估算资源量。因此，汇总原则是科学合理地完成资源评价工作。矿产预测评价模型是为本次全国资源评价服务的，类型的划分要达到本次预测评价工作的目的。本次预测主体精度为大于1∶ 25万，所以预测区级别大致和矿田范围一致，一般预测靶区大小为20 ～ 50 km2。要在预测区内圈定预测靶区和计算可能存在的矿产类型的资源量，具体原则如下。
(1)模型归纳以最关键的地质预测要素为重要因素，同一类或相似的预测要素归为一类模型。预测评价模型类型的确定要反映预测矿床的本质关键要素，或者是体现在成矿关键作用或含矿建造组合上，这样标志概念明确，易于预测模型的建立。
(2)汇总模型要以成矿系列理论为指导，突出总结成矿关键地质作用要素。
(3)模型总结要淡化地域概念，要对成矿构造环境有所反映，但不针对具体成矿构造单元和成矿具体时代。
(4)要充分了解矿床成因方面的成果，对于成因有争议的矿床要根据现有模型描述事实，根据预测评价要素进行取舍。如华北地块的变质岩区金矿变质绿岩带是其成矿母岩，但同时中生代岩浆活动对成矿影响很大，分出与岩浆热液有关的金矿与成矿作用时代比较来确定绿岩带变质型金矿。
(5)考虑到原有矿床模型的分类结果，预测评价不能漏掉重要矿产，全国所有预测工作者都能找到相应的评价方法类型开展工作。同时，对于某些成因类型不构成工业意义的类型，可以不考虑到预测评价模型中。本次总量预测共涉及111 种矿床类型(亚类型)，其中有24 种( 如残积型铁矿、表生铜矿、鸟粪型磷矿、火山岩型锡矿等) 在我国由于总量很少而不作预测要求。矿床经济意义不清或不大的矿床在预测评价中省略，模型不予反映。
(6)模型分类要考虑预测矿种，如矽卡岩矿床要分矽卡岩铁矿、矽卡岩多金属矿等不同模型，便于预测评价。要充分考虑矿产的共生、伴生关系，如与海相火山作用有关的块状硫化物矿床，铜、锌、银、铅共生，应该使用1 个评价方法类型来表达。但如果是同一个成因类型而且含矿建造也一样，但预测的
共生矿种不一样，为了预测需要，可分为不同类型，例如与中酸性岩浆岩有关的热液矿床可分为铅、锌、银与金、银、铜类型。
(7)分类是开放的，在命名时要留有接口，允许新的模型添加。
模型命名是为了便于成果交流，使得预测评价成果便于广大地质工作者理解，模型尽量使用成矿学通用名称，分类应该简单易行和有继承性，绝大多数矿产工作者都知道的类型名称都要沿用过来，但要加上预测的矿种。在模型中尽量反映关键预测地质要素、主要容矿岩石建造，同时也要反映预测矿种组。全国矿产预测评价模型的命名原则是:预测主要要素+ 预测矿种，如与海相火山活动有关的块状铜锌硫(银、铅、金) 矿床。各预测地区可以以地区典型矿床式名称+ 预测主要要素+ 预测矿种来命名。有典型地区名称的矿床尽量不使用，即使使用也是1 个泛化概念代表1 类矿床。对美国提出的世界矿床模型名称，如铁矿中苏必利尔化学沉积铁矿，还是称之为沉积变质铁矿，同时给出类似模型号便于对比。
2 全国汇总模型
全国主要矿产潜力评价涉及25 个矿种，由于煤、铀单独汇总，模型汇总不在此次工作中。模型汇总分类按照成矿系列理论体系、考虑各矿产预测类型的共性预测要素进行汇总归纳，在成矿系列理论中考虑的成矿时间、成矿地质作用、一定的大地构造单元位置和成矿作用的矿床组合产物是预测评价工作的基础。依据成矿地质作用划分岩浆作用、沉积作用与变质作用三大成矿系列组合，从预测评价角度考虑，三大成矿地质作用要素将用不同的预测方法流程、预测底图和方法组合，它们构成方法类型的基础。在岩浆地质作用中还有一类是火山地质作用，由于在预测评价时要重点考虑火山机构建造等预测要素，专门将火山地质成矿作用列为预测方法类型大类。为了预测方便，还将岩浆地质作用的矿产分为侵入岩体型、复合内生型矿产。另一类是层控内生型矿产，与岩浆作用关系不明显，但受层位控制的内生矿产。如果考虑成矿产物、成矿地质作用
及含矿建造的预测要素，可将23 种矿产分为不同的预测模型，如斑岩型铜矿预测模型、MVT 多金属预测模型等;如果考虑构造单元、成矿时间旋回、成矿
产物和地质作用即是省级矿产预测类型，例如全国斑岩铜金钼矿床可以根据构造环境分类，如碰撞造山新疆土屋式评价方法类型，云南玉龙、普朗式等;
与侵入岩有关的热液金矿床同样可分山东焦家式、陕西双王式评价方法类型。矿产资源评价汇总模型分类见图1。定量预测评价模型汇总见表1
注:据叶天竺等，2011 修改
3 各模型汇总内容
本次预测涉及到沉积、岩浆、变质等所有地质作用形成的矿产，评价预测要考虑的要素比较复杂。涉及的26 种要素如下。
(1)成矿时代;
(2) 大地构造位置;
(3) 大地构造演化阶段;
(4)沉积建造/沉积作用;
(5) 岩相古地理/构造古地理/建造古构造;
(6) 火山建造/火山作用;
(7) 火山岩性岩相构造/火山构造;
(8) 岩浆建造/岩浆作用;
(9)侵入岩浆构造;
(10) 变质建造/变质作用;
(11)变质变形构造;
(12) 大型变形构造/区域断裂构造;
(13)成矿构造;
(14)成矿特征;
(15)矿床资源储量;
(16)磁测资料;
(17)重力资料;
(18)伽马能谱资料;
(19)化探资料;
(20)遥感资料;
(21)自然重砂异常;
(22) 找矿线索( 包括矿点、矿化点、规模性蚀变带、老窿、转石矿化线索等);
(23) 水文条件;
(24)湖泊;
(25)地貌;
(26)河流。
在这26 个一级预测要素中，成矿时代、矿产资源储量信息是预测的因变量要素。成矿时代要对该类型的所有成矿时代矿床进行总结，要总结我国该
类型模型的可能大地构造位置及演化阶段。对于火山喷发形成矿床要总结火山岩石建造和火山构造，与岩浆侵入有关的矿床要归纳主要岩浆建造、控岩
构造，与变质有关的矿床要总结变质建造、变质相及变质构造。与矿床地质有关的含矿建造、围岩蚀变、控矿构造及资源储量特征都要综合反映，各种地、
物、化、遥找矿标志模型要有综合特征总结，对于新生代、现代成矿要总结水文、地貌、河流、湖泊等对矿床制约因素特征。每个矿床如条件可行，需要建立品位－ 吨位模型。
除上述描述性评价模型外，尚需附代表性找矿模型图件(图2)。
4 结论
通过对全国预测类型进行模型化汇总，便于对全国矿产预测评价成果进行分类统计。进一步汇总工作需要按照模型汇总内容进行评价模型汇总，包括各模型预测要素，特别是不同构造环境构造单元、成矿时代及含矿建造时代等归纳总结。同时也要完成各种模型的资源量预测成果分类统计，便于政府决策部门使用。此项工作有待进一步汇总。
参考文献:
陈毓川，朱裕生． 1993． 中国矿床成矿模式［M］． 北京:地质出版社．
广东省地质调查院． 2013． 广东省重要矿产资源潜力预测评价报告［Ｒ］． 广州:广东省地质调查院．
吉林省地质调查院． 2013． 吉林省重要矿产资源潜力预测评价报告［Ｒ］． 长春:吉林省地质调查院．
江西省地质调查研究院． 2013． 江西省重要矿产资源潜力预测评价报告［Ｒ］． 南昌:江西省地质调查研究院．
考克斯D P，辛格D A． 1990． 矿床模式［M］． 宋伯庆，译． 北京:地质出版社．
毛景文，张作衡，裴荣富． 2012． 中国矿床模型概论［M］． 北京:地质出版社．
裴荣富． 1995． 中国矿床模式［M］． 北京:地质出版社．
叶天竺，肖克炎，严光生． 2007． 矿床模型综合地质信息预测技术研究［J］． 地学前缘，14(5):11 － 19．
叶天竺，肖克炎，成秋明，等． 2011． 矿产定量预测方法［M］．北京:地质出版社．
来源：《地质学刊》2013，第37 卷第3 期。
作者：肖克炎1，2，娄德波1，2，孙莉1，2，阴江宁1，2，丛源1，2，张婷婷1，
作者单位：1． 中国地质科学院矿产资源研究所，北京100037; 2． 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京100037
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致谢作者！编辑：小矿君，责编：谢涛。
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