本次研究属于综合性研究,是在前期区域地质调查和专题研究的基础上,对全国范围内的地质构造在一个新的层次上进行,研究内容涉及构造地质的各个方面,海相火山岩只是其中的一个方面。海相火山岩研究内容在上一节已经以成矿预测要素的形式进行了论述,通过何种研究方法和工作程序,才能达到预期目的,则是本节要阐述的主要内容。
根据全国矿产资源潜力评价典型示范工作取得的经验,研究工作方法及程序是:学习本书——《成矿地质背景研究技术要求》(以下简称《技术要求》)→收集资料→预研究→编制专题图件→建立数据库→编写研究报告→提交成套资料及成果。
(一)学习《技术要求》
本书基本上汇总了国内外地质构造专业各个领域内的新理论、新方法以及最新的研究成果。这次全国矿产资源潜力评价项目是一个全国范围内的工作项目,它不同于一般的研究项目。因此在全国范围内,要求每个省级工作项目和大区工作项目在研究内容、编制图件、建立数据库、报告编写等方面都要做到规范化,符合本项目《技术要求》所规定的标准和要求。具体的讲,就是用这次编写的技术要求中所介绍的一些地学理论和方法(不限于火山岩方面)去对已有的地质资料进行再次开发,从中提取一些重要的信息,包括有利于矿产资源预测的信息和关键的大地构造背景信息。例如,像白银矿田那样的古海相火山机构,可以为预测白银型铜多金属矿产提供重要的信息,而像祁连玉石沟那样的洋中脊型火山岩则可以为区域大地构造背景提供重要的信息(冯益民等,1996);此类信息很重要,可以为我们提供在区域上如何寻找和到什么地方去寻找相关的矿产资源。所以,研究工作方法及程序的第一步就是认真学习《技术要求》。
(二)收集资料
所收集的资料包括以下几个方面:
1)1:5万、1:20万、1:25万区域地质调查资料;还应包括相应的原始资料,特别是1:5万、1:20万、1:25万区域地质调查资料的路线剖面、实测剖面、原始记录和原始数据(包括测试数据等)。
2)系统收集以往区域地质研究及区域矿产研究成果专著和重要文献(区域地质志、岩石地层清理成果等)。
3)专题研究项目资料,包括海相火山岩研究、海相火山岩与成矿作用研究以及与海相火山岩相关的矿区专项研究论文等。
4)区域物化遥资料,特别是物化遥异常的推断地质解释资料,对于确定区域地质构造特征,追索构造线的延伸,寻找隐伏地质体及隐伏矿体都是不可缺少的信息。
这些资料是前人辛勤劳动的结晶;限于当时的历史条件,可能存在着这样或那样的问题,其中包括岩石正确定名和岩石化学分析数据处理等方面的问题。但这些资料确实为我们这次综合研究提供了丰富的基础资料和一大批数据,我们可以在这个基础上按照新的理论和新的方法去进行由表及里,去粗取精的综合分析,提取新的信息。
在此基础上对资料进行分门别类的造册登记,分类可以按比例尺,也可以按与矿产资源关系的密切程度进行,或按其他的原则进行,以便于应用。
(三)预研究
预研究工作包括如下内容:
1.地质学方面的综合研究
着重对原始区域地质调查资料中有关火山岩分布地区的地质进行综合研究分析,内容包括以下方面:
1)火山岩的时空分布。
2)区域内火山岩的实测地质剖面和路线地质剖面。
3)区内火山岩的岩性、岩石组合和岩相。
4)火山机构研究。海相火山岩中完整的火山机构保留下来的不多,而火山机构的确定大多借助于以下信息:近火山口相岩石组合的分布;侵出岩类及潜火山岩的分布;与火山岩同源的岩墙、岩席的集中出露;熔岩厚度中心等。此外,可借助遥感影像分析海相火山岩中可能存在的火山机构。
5)在上述研究工作的基础上,对地质图中火山地层(包括含火山岩的地层)按照岩石或岩石组合分解成火山岩建造,以满足编制专题图件和矿产资源评价预测的需要。
2.火山岩岩石矿物学研究
1)岩石的物性[密度、硬度、磁性、颜色(新鲜色)等]、风化及蚀变特征等。
2)主要矿物、次要矿物、副矿物及不透明(金属硫化物)矿物特征,百分含量和矿物组合。
3)岩石结构构造。
4)应用主要矿物的百分含量,进行QAPF图解的分类投影,按照这次技术要求中的新标准进行分类命名。
5)按照技术要求填写有关岩石的主要矿物成分表(表4-3)。
3.火山岩的岩石地球化学和矿物地球化学研究
此项工作主要是对前期的测试数据按照这次新的技术要求进行处理,并按照技术要求填写有关岩石地球化学表格。
4.火山岩岩石系列、岩浆演化趋势、岩浆源区探讨
利用上述重新整理和计算出来的岩石地球化学数据进行相关投影判别岩石系列,分析岩浆演化趋势,并进行岩浆源区探讨。
5.火山岩形成地质构造环境分析
结合有关的区域地质构造背景,将自然岩石组合和技术要求提供的构造岩石组合进行对比,并依据相关的岩石学、矿物学、岩石地球化学,以及岩石系列、岩浆演化趋势、岩浆源区等分析成果,进行火山岩形成地质构造背景(构造环境)的综合分析。
表4-3 火山岩标准矿物(CIPW)百分含量表
6.火山岩构造岩浆旋回和各级别火山构造岩浆岩带的划分
各省(区、市)在对全区火山岩全面进行综合研究的基础上,结合区域地质构造演化阶段,按照技术要求提供的划分标准进行火山岩构造岩浆旋回、亚旋回、期、次的划分,并将其标绘在火山岩建造综合柱状图。利用综合研究所得出的火山岩形成构造环境的认识,厘定火山岩的岩石构造组合类别,作为编制1:50万省级大地构造相专题工作底图(火山岩)的基本编图单位;并在此基础上按照技术要求提供的大地构造相和亚相的标准,划分火山岩大地构造相和亚相。在划分相和亚相的基础上,结合区域大地构造格局,按照技术要求提供的标准,对不同构造岩浆旋回(或大地构造演化阶段)应分别编制各级构造岩浆岩带(省、带、亚带段)划分略图,并作为重要的辅图置于主图之外适当位置。
7.火山岩和成矿作用关系综合分析研究
海相火山岩与区内矿产资源的关系,成矿层、矿源层或含矿围岩。
利用从已有各种比例尺区域地质调查资料及专题研究项目成果所提取的预测信息,结合区域内与火山岩相关的已知矿床(点)时空分布特征,进行成矿地质背景条件分析,并进行预测。将相关的成矿信息标绘在区域火山岩专题研究图件上。
(四)编制专题图件
专题图件的编制包括三个方面的内容:其一是按照国际标准分幅编制1:25万实际材料图和1:25万建造构造图;其二是编制预测区海相火山岩性岩相构造图(针对预测区目的层完全是海相火山岩的地区)或沉积建造构造图(针对预测区目的层主要是海相火山-沉积岩层(或岩石组合)反映地区),但应研究和表达与成矿有关的火山岩的岩性、岩相、火山机构等内容(二者都属于预测底图);其三是配合1:50万(1:150万)省级大地构造相图编图编制同比例尺的省级大地构造相专题工作底图(火山岩),要求成图,但不单独建数据库。
(五)建立数据库
按照成矿地质背景数据模型填制各类数据表,建立专题图件数据库。
课题研究程序：包括研究方案、研究开题、实施研究和课题总结