2012年第6期(总第39期)

发布时间:2012-7-25

国家实物地质资料馆馆藏体系建设

—以铁矿实物地质资料为例

崔立伟 王聪 易锦俊 孔令湖 陈佳

(国土资源实物地质资料中心)

随着我国经济的快速发展,国家对矿产资源的需求越来越高,对于地质工作者来说将面临着更严峻的挑战,因此,作好资源勘查工作,提高国内资源的保证程度势在必行。然而早期在矿产资源勘探、开采过程中,对实物地质资料保存力度不够,致使许多有价值的资料遗失,非常不利于对地质工作的开展。

近些年来,由于地质工作的不断地深入,实物地质资料的重要程度已经愈来愈受到人们的重视。国家于2000年成立了国家级实物地质资料馆藏机构——国土资源实物地质资料中心,2004年建成国家实物地质资料库,开始收集重要实物地质资料。为了确保库藏实物地质资料的典型性、代表性和系统性,实物资料中心在广泛征求意见的基础上,初步提出了国家实物馆库藏范围和实物资料体系框架。本文以铁矿实物地质资料为例,简述国家实物地质资料馆馆藏体系的建设目的意义,总结铁矿实物地质资料筛选因素,初步提出筛选名录。

一、实物地质资料馆藏体系概述

1.馆藏体系含义

实物地质资料是地质工作产生的重要资料信息资源类型之一,是指在地质工作中从天然地质体上按一定规范要求采集的实物实体或经过特殊技术加工处理所产生的实体。通常在地质矿产勘查、基础地质调查和地质研究中所采集、获取的岩矿心、各类标本、光薄片、测试副样,化探工作中采集的地球化学样品等,都属于实物地质资料的范围。

实物地质资料馆馆藏体系是指将经过精心选择和长期收集具有典型性、代表性和系统性的实物地质资料收录到国家实物地质资料馆中,按照特定内在联系有机组合在一起,从而形成馆藏实物地质资料的整体系统。馆藏体系分为若干个分支体系,每个分支体系又由若干实物地质资料有机组成。本文论述的铁矿实物地质资料是整个馆藏体系中的一个分支。

2.馆藏体系建设目的和意义

国土资源实物地质资料中心作为国家级实物地质资料馆藏机构,首期实物库可收藏、保存约60万米岩心和相当数量的标本、样品、薄片等实物地质资料,目前正实施国家资料库二期工程的建设,将进一步扩大实物地质资料的保存能力。保管的实物地质资料一方面可作为地质工作取得的重要成果档案,予以保管,作为地质工作历史实物见证,另一方面作为宝贵的信息资源进行深入开发研究,为进一步工作发挥作用。

通过国家实物地质资料馆藏体系建设,将建立国家级库藏体系整体架构,确定国家库收藏的指导思想,指导各级实物地质资料馆藏机构进行馆藏体系建设,实现实物地质资料管理的系统性;同时按照一定的规则,从大量的实物地质资料中筛选一些“精品”收藏于国家库中,进而保证实物地质资料数量的适度性。在明确国家实物地质资料馆责任基础上,充分发挥国家硬件设施优势,促进地质资料全国性的管理,通过国家实物地质资料馆藏体系建设,可以指导业务工作按计划有条有理的实施。

二、实物地质资料馆藏体系的构成

实物地质资料作为一个有机整体,是建立馆藏体系的基础,主要从实物形态、产出的工作类型、学科、地区、保管条件、保管期限和利用条件等方面对实物地质资料进行分类,尤以地质工作类型和地质学科两类最为重要。在此基础上,进一步确定国家馆藏实物地质资料收藏范围及数量比例,主要包括:区域地质调查资料(占10%),固体矿产勘查资料(占70%),油气勘查资料(占1%),海洋地质调查资料(占2%),水文地质、工程地质、环境地质调查资料(占4%),地质科学研究实物地质资料(占13%),其中固体矿产勘查资料是国家馆藏机构收藏的主要对象。

中国疆域辽阔,成矿地质条件复杂,矿种齐全配套,资源总量丰富的国家,是世界上仅有的几个矿种齐全的国家之一。迄今,中国已发现矿产172种,探明储量的有158种,其中铁矿居中国金属矿储量第一,世界第五位,查明资源储量为714亿吨。据中国钢铁协会的预测,随着中国的崛起,各个产业对铁矿石的需求多年来持续增加,中国的钢铁需求可能在2015年相比2010年上涨25%至7.5亿吨,可见铁矿石资源在整个国民经济中的重要地位。因此,铁矿实物地质资料收集是整个实物地质资料体系中一个重要的组成部分。

三、铁矿实物地质资料筛选因素

建国60多年来,我国地质工作者在铁矿资源的勘查、研究方面做了大量的工作,开创了铁矿勘查新局面。据统计,目前全国29个省(市、自治区)660多个县或多或少地拥有铁矿储量。地质工作产生的铁矿实物资料类型主要以岩(矿)心、标本、样品、光片等形式存在。然而,因年代久远,加之受场地、经费的限制,铁矿实物地质资料并未得到妥善的保管,致使部分有价值的资料流失或损毁。

铁矿实物地质资料筛选、采集是在国土资源实物地质资料中心充分调查研究的基础上,以中国地质调查局部署的项目为依托,主要是对分布在全国具有典型性、代表性和系统性的铁矿床的岩心、标本、样品等实物资料以及相关的原始资料、成果资料进行筛选采集,将其收录到国家实物地质资料馆中。

铁矿资源实物地质资料的筛选需满足以下几点,方可收藏、保存到国家实物地质资料库中。

1.成矿规模

我国铁矿资源呈现中小型矿床多,超大型、大型铁矿床少的特点。已勘查的超大型、大型铁矿床(如:海南昌江石碌铁矿、白云鄂博铁矿、鞍山砬子山铁矿、辽宁齐大山铁矿、攀枝花钒钛磁铁矿、尼雄铁矿、云南惠民铁矿、大冶铁山铁矿等等)都具有特定的地质成因及成矿条件,为多种成矿作用叠加的结果,且都形成于特定的大地构造环境,能够反应整个区域内、甚至是其对应铁矿床类型的成矿地质环境、成矿规律;而个别中型铁矿床(如:吉林大栗子铁矿)有独特的地质成矿条件和成矿类型,也具有一定的典型性和代表性,对从事科研考察、教学研究、收藏意义重大,并对铁矿资源进行远景评价和潜力预测有着重要的经济价值和科学意义。因此,超大型、大型铁矿床实物地质资料的收集是国家实物地质资料库的重点,附带典型的中型矿床。

2.成矿类型

我国铁矿床类型齐全,主要包括沉积--变质型、岩浆型、接触交代--热液型、火山岩型、沉积型、风化淋滤型和其它矿床类型7种(图1)。

沉积--变质型铁矿床是我国十分重要的铁矿类型,查明资源储量335.19亿吨。岩浆晚期铁矿床查明资源储量96.03亿吨。接触交代--热液型铁矿床又称为矽卡岩型矿床查明资源储量81.51亿吨,在我国分布十分广泛。火山岩型铁矿床查明资源储量23.77亿吨。沉积型铁矿床查明矿产资源量56.23亿吨。风化淋滤型铁矿床矿床埋藏浅,查明资源储量3.67亿吨。其他重要铁矿床主要包括内蒙古白云鄂博和海南石碌两类,其成因都很复杂,资源量很大,是我国铁矿资源发展重要的两个地区。

 

图1 我国铁矿床成矿类型所占的资源储量比例

沉积--变质型、岩浆型和接触交代--热液型铁矿在我国分布最广,是我国铁矿石的主要来源,应是国家馆藏机构重点收藏的对象;火山岩型和沉积型铁矿在我国铁矿资源量中占有一定的比例,且在全国部分地区也有分布,也应对具有代表性的矿床进行收集;风化淋滤型和内蒙古白云鄂博、海南石碌两类矿床,都具有典型性,对国家实物资料库实物收藏有重要意义。因此,在铁矿馆藏体系构建时,要合理安排各类型铁矿实物采集的数量,绝不能平均化。

3.成矿时代

中国铁矿及铁矿建造分布的地质时代十分广泛,但主要工业铁矿的形成期则集中于晚太古代至元古代、中晚元古代(包括北方震旦纪)、古生代泥盆纪及海西期、中生代燕山期。

晚太古-早元古代:主要形成铁硅质建造(BIF)磁铁(赤铁)石英岩贫矿,大型矿田或矿床居多。中晚元古代:主要形成于地槽型类铁硅质建造、碎屑碳酸盐建造中的沉积或火山沉积矿床,沉积变质-热液改造矿床已探明的矿床规模巨大(如白云鄂博、桦树沟等),品位高(如石碌);矿床形成于某些地槽海的局部地段。北方震旦纪地台型的海相沉积高硅赤铁矿床即宣龙式铁矿。泥盆-石炭纪及海西期:主要有川滇地区的基性岩型钒钛磁铁矿,天山地区海相火山及火山沉积铁矿以及某些矽卡岩型铁矿。侏罗-白垩纪及燕山期:侏罗-白垩纪的燕山构造旋回中,中国东部及南方的地台活化带广泛发育了中、酸性岩浆侵入及火山活动,产生了广泛分布、规模可观的矽卡岩型铁(铜)矿,东南沿海一带的陆相火山岩型铁矿。

4.重要成矿区(带)

我国铁矿床呈集中分布的特点,从而构成一些重要的铁矿成矿区(带),主要包括鞍山、本溪、攀西、滇中、冀东、密云、长江中下游、鄂西、湘西、邯郸、邢台、五台—吕梁、包头—白云鄂博、安徽霍邱、鲁中等东中部勘查程度较高的地区。近些年来,随着地质普查与勘探工作的全面开展,新疆的东西天山、阿尔泰、阿尔金南缘、东西昆仑地区,西藏冈底斯成矿带、海南西部铁矿区等都具有很大的成矿潜力(图2)。

 

图2  我国铁矿重要成矿区(带)资源储量图

鞍山—本溪、攀西-滇中、冀东—密云、长江中下游、鄂西—湘西北、鲁西铁矿等铁矿区是我国目前重要的6个铁矿集中区,因此是进行铁矿实物资料收集的重点;邯郸—邢台、五台—吕梁铁矿成矿区具有一定的探明储量,可进行部分的实物采集;白云鄂博铁矿、海南石绿铁矿、西藏冈底斯铁矿成因等因素存在争议,有一定的典型性,且有着非常重要的科研价值,是我国实物资料库的重要组成部分;新疆地区铁矿是近些年乃至今后开发的重点,潜力巨大,将随着国家勘探、开发的进程逐一进行实物筛选采集。

5.其它筛选因素

除上述筛选条件外,对具有重要或特殊意义的矿床,都应予以密切关注或进行实物地质资料筛选。如:白云鄂博铁铌稀土矿床是迄今为止独一无二的超大型稀土矿床,以其规模巨大,储量丰富,铈族稀土品位高而著称于世,矿床中发现了许多新矿物,具有巨大的经济、科研价值;海南石碌铁矿石国内重要的富铁矿石产地,具有重要的成因意义,为中国特有的罕见矿床;河北司家营铁矿床,矿石储量2亿吨,是华北地区最大的铁矿;另外,对一些新发现的大型(隐伏)铁矿(如:辽宁大台沟、河北杜蒿坨、西藏尼雄、新疆阿吾拉勒等一批铁矿),也应给予高度的重视。总之,这些地区的铁矿资源是建设国家馆藏体系必不可少的部分,都需要给予收集珍藏。

四、筛选名录

综合考虑各种因素,结合我国铁矿资源的特点,在全国范围内初步确定35个铁矿床,作为国家实物地质资料馆收藏的对象(图3)。

 

图3  国家实物地质资料库筛选铁矿床分布图(据张承帅修改)

1、河北迁安铁矿(太古代、超大型);2、辽宁弓长岭铁矿(太古代、大型);3、四川满银钩铁矿(元古代、中型);4、辽宁大台沟铁矿(元古代、超大型);5、辽宁砬子山铁矿(太古代、超大型);6、山东屯头铁矿(太古代、大型);7、山东兰陵铁矿(太古代、超大型);8、山东单县铁矿(太古代、大型);9、江西良山铁矿(太古代、大型); 10、山西舞阳铁矿(太古代、大型);11、山西呼延庆山铁矿(太古代、大型);12、河北司各庄铁矿(太古代、大型);13、河北马城铁矿(太古代、大型);14、新疆天湖铁矿(太古代、大型);15、吉林大栗子铁矿(元古代、中型);16、四川攀枝花钒钛磁铁矿(晚古生代、超大型);17、河北大庙黑山铁矿(元古代、大型);18、河北白涧铁矿(中生代、大型);19、湖北大冶铁矿(中生代、大型);20、湖北金山店铁矿(中生代、大型);21、安徽桃冲铁矿(中生代、中型);22、西藏尼雄铁矿(中生代、大型);23、江苏韦岗铁矿(中生代、中型);24、福建马坑铁矿(中生代、大型);25、江苏利国铁矿(中生代、中型);26、安徽和尚桥铁矿(中生代、大型);27、安徽泥河铁矿(中生代、大型);28、江苏梅山铁矿(中生代、大型);29、云南鹅头厂铁矿(元古代、大型);30、新疆蒙库铁矿(古生代、大型);31、重庆綦江铁矿(中生代、中型);32、河北庞家堡铁矿(元古代、大型);33、河北官店铁矿(中生代、超大型);34、内蒙古白云鄂博稀土矿(元古代、超大型);35、海南石碌铁矿(古生代、大型)。

除上述筛选矿床外,随着我国地质工作不断地深入发展,对未来新发现的仍具有典型性、代表性的铁矿床,其实物地质资料还将继续被收录到国家实物地质资料库中,不断丰富馆藏实物地质资料体系,为地质勘查和科学研究提供基础依据。

五、铁矿实物地质资料汇交采集

对于上述入选的35个国家级铁矿床来说,每个矿床实物类型很多,包括岩矿心、副样、标本等,其中以钻孔岩矿心最为重要。由于每个矿床可能会有几十个、上百个钻孔,因此,在进行铁矿钻孔实物地质资料采集时,遵循以下基本原则:

(1)采集的铁矿钻孔实物应穿过矿床的主要矿体,兼顾次要矿体,最好同时穿过主要矿体和次要矿体。此外,铁矿实物资料应位于矿体连续性较好的剖面上。

(2)在筛选钻孔时,应尽量选取保留全孔岩矿心的钻孔,或者全孔与缩减孔相互配套、相互补充。

(3)在选择铁矿实物资料时,应包括尽可能多的矿石类型,采取“以少概全”的原则。

(4)围岩可能是成矿物质的提供者;围岩的物理性质决定了开采矿体坑道的稳定性;随着边界品位的降低,围岩中的一部分可能成为矿体。因此,从实物地质资料的系统性考虑,实物中包括围岩,选择实物时,应尽可能多地包括各类岩性的围岩。

(5)研究蚀变有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件、矿床的成因等,同时它们又是重要的找矿标志。因此,选择实物类型时,应尽可能包括主要蚀变类型,特别是与成矿关系最密切的蚀变类型。

(6)在进行岩矿心采集时,岩心采取率要符合钻探工艺要求。另外,深度也是一个考虑的因素—即在相同条件下,应尽可能选取深孔,因为深孔包含更多的地质信息。

总之,在进行铁矿实物地质资料筛选、采集过程中,遵循典型性、代表性和系统性的原则,所采集的铁矿实物资料应尽可能的反映矿床的总体地质特征和地质现象,并具有较高的科学价值、经济意义。

六、铁矿实物地质资料馆藏体系评估及启示

国家实物地质资料馆藏体系建设对实物地质资料馆长期的发展意义重大。铁矿是我国重要的矿产资源,在整个国民经济中具有重要地位。通过综合考虑我国铁矿床的成因类型、成矿规模、分布、成矿(建造)时代、成矿区(带)等因素,其筛选采集遵循“全面覆盖,且又各有侧重”的原则,最终在全国范围内确定了基本上能够反映我国铁矿资源产出特点的35个铁矿床,作为国家实物地质资料库收藏对象。

在确定的35个铁矿床中,除官店铁矿(宁乡式)、庞家堡铁矿(宣化式)、綦江铁矿(綦江式)三个沉积型铁矿及吉林大栗子受变质碳酸盐建造型铁床等几个铁矿尚未开始采集,其它均保存到国家实物地质资料馆中。截止目前,共筛选采集具有代表性、典型性的铁矿钻孔62个、孔深36477.05米、标本419块、大型标本12块,并建立了铁矿实物地质资料整理入库制度、实物地质资料安全保管制度、实物地质资料利用制度、实物地质资料保密制度和实物地质资料保护制度等,至此,国家馆藏铁矿实物地质资料体系初步建成。

铁矿实物地质资料体系的建立为社会公益性服务提供了坚实的基础;同时它的确立为其它矿种如钼、铅锌、金、银、锡、钨、稀土矿产等实物资料体系的建设提供了参考——即均按照铁矿实物资料体系思路进行建立,逐步建设单矿种实物地质资料体系,进而,整合集成构建固体矿产实物地质资料体系。

简讯1

重要地质钻孔数据库建设试点工作研讨会

在锡林浩特召开

为推进重要地质钻孔数据库建设试点工作,2012年7月11日-13日,由国土资源部储量司主办,实物地质资料中心承办的重要地质钻孔数据库建设试点工作研讨会在锡林浩特召开。国土资源部储量司、全国地质资料馆、实物地质资料中心及试点省份的有关领导和主要技术骨干共20余人参加了会议。

会上,部储量司刘斌处长详细解读了《重要地质钻孔数据库建设试点工作方案》(国土资厅发[2012]31号),就重要地质钻孔数据库建设试点工作进行了部署。

重要地质钻孔数据库建设试点项目负责人张立海汇报了重要地质钻孔数据库建设工作方案(草案),对《重要地质钻孔数据采集工作指南》进行了详细说明,并就重要地质钻孔数据采集软件需求分析做了介绍;山东、浙江2个试点省分别汇报了本省2012年度重要地质钻孔数据库建设试点工作方案。

与会的领导和专家对重要地质钻孔数据库建设试点工作存在的问题、解决问题的措施及下一步工作重点进行了研讨,对重要地质钻孔数据库建设工作方案和重要地质钻孔数据采集工作指南提出了意见和建议。

刘斌处长在会上强调,这次会议是在深入贯彻《重要地质钻孔数据库建设试点工作方案》,重要地质钻孔数据库建设试点项目实施取得重要进展,钻孔基本信息清查工作取得可喜成果的时刻召开的一次非常重要的会议。这次会议既是一次工作交流会,也是一次工作部署会。

最后,实物地质资料中心张新兴主任在总结讲话时指出,中心将全面贯彻落实《重要地质钻孔数据库建设试点工作方案》及本次会议精神,为部、局做好技术方法支撑,积极主动为找矿突破战略行动提供服务。

 

(国土资源实物地质资料中心 刘向东 张立海供稿)

简讯2

国外矿产资源调查实物地质资料管理研讨会在北京召开

为了加强国外矿产资源调查实物地质资料管理工作,在国土资源部、中国地质调查局和中国地质调查局发展研究中心的支持下,2011年国土资源实物地质资料中心开始启动国外矿产资源调查实物地质资料管理研究工作,在广泛调研基础上,制定了“国外矿产资源调查实物地质资料管理暂行办法(征求意见稿)”。为使制定的《办法》既符合地质资料管理要求,又符合国外实物地质资料特点,具有科学性和可操作性,2012年7月1日,实物中心“国外矿产资源调查实物地质资料管理研究”课题组在京组织专题研讨会,部储量司、科技合作司、地调局科外部、发展中心、中央地勘基金中心、河南省有色地质局等单位的有关领导、专家和实物中心副主任李寅、副总工刘凤民、汇交采集室主任夏浩东等参加了研讨会。

会上,课题负责任香爱代表课题组汇报了课题总体进展情况,介绍了《办法》起草过程和工作思路,张业成研究员对《办法》内容进行了详细说明。与会专家围绕《办法》征求意见稿进行了深入讨论,对课题研究成果予以充分肯定,一致认为《办法》依据充分,提出的管理要求和工作方法符合实际,取得的成果对国土资源部和中国地质调查局下一步规范实物地质资料管理提供了基础。

与会领导和专家对今后国外实物地质资料管理工作进行了讨论,初步计划将课题研究成果纳入国土资源部和中国地质调查局的有关管理文件之中,希望实物地质资料中心在继续深入国外实物地质资料研究的同时,逐步收集国外实物地质资料,完善国家实物库藏品体系。

 

 (国土资源实物地质资料中心 高鹏鑫  任香爱供稿)

简讯3

华北科技学院学生来实物中心地质实习

地质认识实习是让地质专业的学生以工作者的身份认识大自然,了解野外工作方法,巩固所学基础知识,学习地质“三光荣”精神,增加工作兴趣。华北科技学院安全工程学院地质工程专业2011届学生共计110余人在教研室王主任和五名任课老师的带领下,于7月11日到实物中心大标本园和地球资源展厅进行了地质认识实习。

在实习过程中,同学们仔细观察、详细记录、认真拍照,热情高涨的围绕在张铁奎工程师及部门服务人员身边进行咨询和学习。通过资料服务室工作人员的详细讲解,同学们对识别矿石、岩石、常见矿物以及正确辨别地质现象、地质构造产生了浓厚的兴趣;对典型矿床的类型和成因时代有了感性认识;并通过金钉子剖面模型展台,了解了GSSP地层时代划分原则和认识了牙形石在地层划分中的重要作用。

华北科技学院地质工程专业教研室王主任和老师们表示,实物中心提供的实物资源和场所是地质类学生难得的实习机会,同时对我们提供的专业服务表示由衷的感谢,他们会以制度化、规范化的形式长期来我中心学习实践和交流。

 

                  

(国土资源实物地质资料中心   苏桂芬 张志伟供稿)

 

 

 

 

 

 
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