2024 年 6 月 21 日，中國地質調查局自然資源實物地質資料中心高級工程師高建偉(wei) 在科普中國星空講壇“科學報國正當時”主題場帶來演講《學習(xi) 地質，是不是就是與(yu) 深山為(wei) 伴？》。

以下是高建偉(wei) 的演講節選：

地質學主要有兩(liang) 大任務，第一是滿足人類的生存發展，第二方麵就是探索人類的未知。

先說滿足人類發展方麵，有這麽(me) 幾件事需要做——

第一件也是最重要的一件，就是指導人們(men) 尋找礦產(chan) 資源。

第二件是指導城市建設。因為(wei) 城市建設之前，我們(men) 需要開展城市地質調查，包括地基的穩定性、水文地質、地下空間等等。

第三個(ge) 方麵就是抵禦自然災害。因為(wei) 我們(men) 人類會(hui) 麵臨(lin) 很多自然災害，包括地震、火山、滑坡、泥石流等，我們(men) 需要調查這些地質災害的形成規律，進一步指導大家如何避免或抵禦這些自然災害。

第四個(ge) 方麵研究地質環境，可以保護人類的健康。地質環境又分兩(liang) 個(ge) 方麵，一個(ge) 是地質環境的汙染治理問題，第二就是地質健康問題，有些地方會(hui) 產(chan) 生一些地方病，往往與(yu) 當地的岩石或土壤裏邊某種元素的多與(yu) 少有關(guan) 係，比如克山病，就是因為(wei) 當地土壤中硒元素非常少。

如何利用成礦規律找礦？

傳(chuan) 統地質學有幾項研究內(nei) 容，第一項就是要研究我們(men) 地球的物質組成，主要就是研究石頭。

從(cong) 地質學角度，石頭可以分為(wei) 三大類：礦物、岩石和礦石。

礦物大家可能都見過。比如常見的必威88官方网站，有顏色的話還能變成墨晶、紫水晶甚至更漂亮一點變成寶石；岩石主要是花崗岩、灰岩、白雲(yun) 岩、礫岩、砂岩等，其中，有一種特殊的岩石叫礦山，就是一些有用的元素富集到一定程度就變成礦石，礦石進一步富集就變成了礦床，礦床經過開發，人們(men) 就能利用這些有用的元素。

在地質學幾個(ge) 分支中，結晶學和礦物學主要研究礦物，岩石學主要研究岩石，礦床學和礦產(chan) 勘查學主要研究礦床。同時，這些學科並非彼此割裂，而是彼此之間有著千絲(si) 萬(wan) 縷的聯係。

舉(ju) 個(ge) 例子，這張照片是膠東(dong) 北部海域金礦現場打鑽的照片，看起來很壯觀。這是一座蝕變岩型的金礦。

在地球深部，有很多含金的流體(ti) ，在向淺部運移的過程中，伴隨著溫度降低，這些含金流體(ti) 會(hui) 逐步形成一些黃鐵礦，也就是載金礦物，金就藏在這些黃鐵礦裏。如果黃鐵礦足夠富集，就變成了一座金礦。

通過研究，我們(men) 發現了一個(ge) 有趣的現象：這些黃鐵礦中，除了主要的鐵元素和硫元素，還有大量的微量元素。隨著溫度降低，礦床的頭部和淺部會(hui) 含有低溫的砷、銻這些微量元素，而當礦體(ti) 的尾部高溫時，會(hui) 充分發育鈷、鎳等高溫的微量元素。

於(yu) 是，我們(men) 就利用這個(ge) 成礦規律，對三山島北部海域金礦進行了一個(ge) 全麵調查。結果發現，在一千多米地下的這些礦體(ti) 中采集的黃鐵礦樣品中，其中百分之七八十的微量元素是低溫的微量元素，這樣我們(men) 就有很充足的理由相信，在一千多米之下應該還有很大的找礦空間，也給了當地礦山企業(ye) 很大的信心——這就是我們(men) 地質工作者要做的一個(ge) 工作，就是指導找礦，也是一個(ge) 非常有意義(yi) 的工作。

如何利用地球物理學找礦？

傳(chuan) 統地質學的第二項研究內(nei) 容，就是研究地球內(nei) 部結構和構造。

為(wei) 了搞清楚地球的結構，出現了一門學科叫地球物理學，之後，為(wei) 了搞清楚石頭發育有哪些構造，產(chan) 生了構造地質學。

簡單說，地球物理學就是用地球物理的方法來探索地球內(nei) 部的結構，包括各種異常。它的主要方式包括重力、磁法、電法、地震等。

舉(ju) 個(ge) 例子，地質學家可以利用地震來研究地球的結構，通過接收地球上一些大的地震的地震波速度，地質學家將地球分為(wei) 三個(ge) 圈層：地殼、地幔和地核。

之後，地質學家又提出來，地球內(nei) 部並不是都是剛性的，不都是石頭，而是在上地幔有一層軟流圈，有點類似我們(men) 吃的疙瘩湯，是一種能流動、但是裏邊不全是液態的軟流層。

同時，地球物理學還能用來找礦。舉(ju) 個(ge) 簡單的例子，比如地下幾百米有一個(ge) 鐵礦，它的有用礦物可能是磁鐵礦。因為(wei) 磁鐵礦具有強磁性，所以，地球物理學家就可以利用磁力儀(yi) 來探測到地下深部的磁異常，然後，通過發現這個(ge) 異常，就可以推斷地下可能存在一個(ge) 大型的鐵礦。

如何利用構造地質學找礦？

地球上有各種構造變形，比如斷層、褶皺、解理等，它們(men) 的組合形式是什麽(me) 樣的？它們(men) 的形成條件是什麽(me) 樣的？這都是構造地質學要查明的問題。

而且，對找礦來說，研究地球構造也非常有意義(yi) 。為(wei) 什麽(me) 呢，因為(wei) 有很多大型、超大型的礦床都是由構造控製的。

再舉(ju) 一個(ge) 我們(men) 在膠東(dong) 地區開展金礦考察的例子。

這張圖片是山東(dong) 招遠玲瓏金礦，是曆史非常悠久的金礦。這裏有大量的花崗岩，花崗岩裏邊發育了大量的裂隙、斷層，在裂隙裏邊衝(chong) 陷了很多含金的必威88官方网站脈，必威88官方网站脈裏麵發育黃鐵礦，黃鐵礦裏麵含有大量的金。

通過對構造的研究，我們(men) 又發現了一個(ge) 很有趣的現象：在形成礦體(ti) 之前，這些裂隙是受到一個(ge) 擠壓應力的作用，因為(wei) 構造必須受到力的作用。當它開始受到擠壓應力的作用時，斷層形成了，而且它是緊閉的，所以說它那個(ge) 時候沒有成礦；在成礦時期，它受到一個(ge) 伸展力的作用，斷層張開了，在地下形成了裂隙，之後，在深部含有金的熱流體(ti) 運移到這些裂隙中。突然進入到裂隙之中，這些熱流體(ti) 會(hui) 減壓，減壓就會(hui) 沸騰，沸騰之後就會(hui) 富集下來形成礦體(ti) 。

所以說，好好研究構造，也可以讓我們(men) 對礦床了解得更加深入和透徹。