加拿大进行矿产资源评价的经验

目前加拿大大部分矿产资源都在北极附近，被冰封了。

只有艾伯塔省的石油被开发。

(1)种类多　分布广(2)东部(或纽芬兰岛附近)　寒暖流交汇给鱼类带来丰富的饵料(3)原料　市场(4)东南部(或五大湖沿岸和圣劳伦斯河谷地)　气候适宜；交通便利；开发较早；农业基础较好；工业发达；城市密集等 (1)要求学生通过读图分析加拿大矿产资源具有的特点，依据题目所给的图形和图例分析得知加拿大矿产资源种类较多且分布广。(2)考查学生的记忆能力，根据已学知识很快就能得知加拿大有世界著名的纽芬兰渔场，其形成于拉布拉多寒流和墨西哥湾暖流交汇处，丰富的营养盐类为浮游生物提供充足的养料，鱼类饵料充足。(3)根据图形可以看出埃德蒙顿拥有丰富的石油资源，而蒙特利尔没有石油，此处却人口密集、城市众多，蒙特利尔靠近广阔的消费市场，这和我国大庆与上海的石化企业的类型很相似。(4)通过读图获知加拿大人口最集中的地区是东南部，根据影响人口分布的因素，同时根据其靠近美国东北部来分析人口分布(自然、社会经济等)原因。

1958年出版的由A.H.兰编制的加拿大铀矿成矿规律图是对加拿大全境所做的第一次非工业性资源评价。自那时以来，联邦地质调查局和某些省地质调查局已经对加拿大全境或其各个地区进行了大约24次资源评价工作。然而，资源评价方法方面的研究工作大部分是由加拿大地质调查局承担的，省地质调查局也在这方面进行一些工作。

加拿大使用的方法既有以统计方法为主、地质方法为辅的方法，也有以地质方法为主、统计方法为辅的方法。所取得的评价结果既有定量的，也有定性的。在迄今所提出发展并验证过的各种方法中，使用最多的是各类型矿床和各地区矿床的概念模型。这些模型是矿床地质学家根据经验、研究和对各类矿床许多实例所做的考察建立的。每个概念模型的主要组成部分是模型的区域地质参数，这正是采用概念模型方法进行资源评价研究时要查明的参数。加拿大目前使用的这种方法通常可以对某些地区尚未发现的矿床的潜力作出初步评价，最近联邦政府和省政府已经公布了采用概念模型方法进行资源评价的许多实例，这些资源评价成果可使政府做出土地利用决策和指导初期阶段的矿产勘查工作。

（一）概况

在加拿大进行地质研究的早年，就开始了矿产资源评价工作。W.洛根发现新斯科舍省的石炭纪岩石和英国的石炭纪岩石相似，因此预测前者可能产煤。自此以后，大多数地质报告，不管是联邦机构出版的还是省机构出版的，都在某种程度上对所研究地区是否还有尚未发现矿床的问题进行评论。

然而，全国范围的第一次矿产资源评价工作是加拿大地质调查局A.H.兰做的。1958年A.H.兰出版了一幅加拿大成矿预测图，图上标出了他认为对尚未发现的铀矿床的产出特别有利的地区。在此以后的24年中，加拿大许多工作人员和机构已经试用了几种资源评价方法。下文将简单地介绍一些加拿大早期使用的资源评价方法，最后介绍一下加拿大地质调查局目前通用的方法。本书所说的“矿产资源评价”是指对尚未发现的矿床做的预测，而不是对已知矿床做的地质评价或经济评价。

（二）历史回顾

表2–1所列的是自1958年A.H.兰发表第一幅成矿预测图以来加拿大所进行的各种矿产资源评价工作的部分实例。这些实例表明，在20世纪60年代到80年代中加拿大有关这个问题的出版物平均每年在1份以上。该表还表明，人们最早试图进行定量预测，但近年来更加强调定性分析方法，这可能反映了人们对这个极其复杂的问题采取了某种更严肃和更现实的态度。

S.M.罗斯科（1966）以图的形式报道了加拿大的铀—钍潜力，并用不同图例圈出了对伟晶岩型矿床、沥青铀矿矿床和砾岩型矿床有利的地区。

表 2-1 加拿大资源评价研究的某些实例

续表

1970年G.S.巴里和A.J.弗赖曼公布了他们对加拿大西北部矿产资源赋存量所做的评价结果，并用等值线表示出每平方英里金属的吨位值。这两位作者采用经过改进的德尔菲法收集了他们认为是对加拿大这部分地区地质和矿床情况有见识的几位专家的书面意见。

1972年加拿大地质调查局对矿产资源评价工作采取了两种不同的方法。一种方法是由F.P.阿格特伯格等人发展起来的，该法实质上是地质统计方法，是把研究地区（这里指的是加拿大地盾的阿比提比带）划分成若干网格，并对每个网格进行多变量统计分析，评价结果是用金属概率等值线表示的。在F.P.阿格特伯格开展评价活动的同时，另一些人在地质调查局内发展了另一种根据概念模型进行资源评价的纯地质方法。这种方法是将所评价地区的地质情况与某些类型矿床（如斑岩铜矿床、矽卡岩钨矿床、层状铅锌矿床等）的特征性地质参数进行比较。这些特征性参数是加拿大地质调查局的矿床地质学家根据对加拿大和全世界许多矿床所做的直接观察以及对文献资料所做的大量调查推演出来的。实际评价工作是由几个地质学家组成的一个小组完成的，通常每个矿床类型需要l～3人。按这种方式使用这种方法时，它与所谓的“简单主观法”相似。下面我们将比较详细地介绍几个使用该法进行资源评价的例子，虽然早在1972年已经使用以地质为基础的概念模型方法估计了加拿大尚未发现的Cu，Ni，Pb，Zn，Mo，U和Fe资源。该项目（题目叫“9月行动计划”）的成果写在原能源、矿山和资源部（即现自然资源部）的一份未出版的报告中。“9月行动计划”虽然是特定条件下的产物，但它却牢固地确定了这种概念模型方法。加拿大地质调查局后来进行所有资源评价研究时都使用了这种方法。在加拿大地质调查局研究资源评价方法的同时，一个兄弟部门（即现在的矿产资源政策处）的工作人员与马尼托巴省矿山部合作研究了马尼托巴省北部加拿大地盾区12种左右矿产尚未发现的资源量。他们使用的是改进的德尔菲方法，成果是用每个方格（400平方英里）中的金属重量表示的。

20世纪70年代中期矿产资源评价工作中又增加了两个新角色。安大略省开始出版了一套矿产潜力图，图上把根据地质条件所圈出的各种金属和非金属矿产的远景区划分为7个等级。所采用的方法是以地质为基础的，与加拿大地质调查局所采用的方法很相似。不列颠哥伦比亚省矿山部也在这个时候开始出版了一套图，这些图件显示出根据地质条件圈出的某些远景区内某些矿产产出的地质概率。

截至1980年，根据马尼托巴省能源和矿山部以及加拿大地质调查局共同参加的一个联合项目的要求，对马尼托巴省北部前寒武纪块状硫化物矿床的潜力做出了地质评价。使用简单的主观概率来表示各地区的潜力，将远景区分为6个等级。然而，该项目与所有其他资源评价工作有一个区别，就是它评价的不是单个矿种（例如Cu，Zn，Ni），而是矿床类型（即火山成因块状硫化物矿床）。因此，从某种意义上说，这项研究再次表明，虽然大多数的评价工作（即使不是所有的评价工作）是分矿种报道评价结果的，但实际的评价工作却是按矿床类型进行的。把矿床类型的潜力变成矿产潜力必然要作一些假设，而且会产生许多误差，虽然马尼托巴省和加拿大地质调查局曾力图避免这些误差。

（三）铁和铀资源评价实例

只要看一下表2–l就会发现，对铀和铁进行资源评价的历史比较长。正是由于这个原因，加之处理这两个矿种的方法与其他矿种有所不同，因此选出铀和铁进行专门研究。

1.铁

虽然对加拿大铁矿资源所做的大部分早期调查主要是编目性的，但这些调查仍然包括一些对未发现铁矿床的简单预测。铁矿床第一次被划分成不同的类型，而且对每个类型都建立描述性的模型和成因模型。截至1967年，已经按不同的矿床类型算出了加拿大的铁矿储量和预测资源量，虽然计算结果是在几年后才发表的。尽管进行了这些预测，但在铁矿评价工作中重点仍是已知矿床，而不是尚未发现的矿床。由于重点是放在已知矿床上，这就使铁矿评价工作不同于有色金属的评价工作，有色金属评价工作的重点是放在尚未发现的矿床的预测上。

2.铀

继A.H.兰（1958）和S.M.罗斯科（1966）对铀进行了开创性的定性评价和1972年“9月行动计划”报告所体现的第一次铀定量预测之后，加拿大政府1974年宣布成立一个铀资源评价小组。这个小组由能源、矿山和资源部（现自然资源部）的地质学家、矿产经济学家和选矿专家组成。任务是每年对加拿大铀资源进行审查，到1975年末已出版了1974年铀资源初步评价结果。V.鲁齐卡（1977）介绍了进行这些评价时所使用的地质原则，H.L.马丁等人（1977）则概要地介绍了所使用的定量化程序。铀资源评价小组进行评价的基础是矿床地质类型的概念模型，其原则与预测有色金属和铁矿所使用的原则相同。这里需要指出的一点是，铀资源评价小组的年度报告不仅预测尚未发现的矿床，而且还要根据3个资源级别（确定的，推定的，推测的）评价加拿大已知的铀资源。因此，从这点来看，铀矿评价是介于有色金属评价（强调预测）和铁矿评价（强调评价已知矿床）之间。有关铀矿的这些年度报告（从1983年开始每两年出版一次）是加拿大最完善的、带有方法性的矿产资源评价成果。

（四）加拿大地质调查局评价的通用方法——概念模型

从1977年起，加拿大地质调查局出版了一些有关加拿大北部几个大区资源潜力的公开文件。这些评价工作是应当地民间组织和加拿大园林局（Park Canada）等政府机构的请求进行的，加拿大北部土地规划方面的许多研究工作促进了这些评价工作的开展。最近加拿大地质调查局继续进行了这项工作，认为这项工作有助于工业部门选择勘查地区。

加拿大地质调查局最常用的资源评价方法是以一定矿床类型的概念模型为基础的。采用这种方法时，要综合研究同一类型许多矿床所共有的明显地质参数，为每一矿床类型建立一个描述性的假想模型或理想模型和成因模型。区域地质特征和局部地质特征都是概念模型的组成部分，但在矿产资源评价中应用最多的是区域地质特征。使用概念模型时，通常考虑其他人所发表的模型，此外还根据加拿大地质调查局矿床地质学家对加拿大和全世界各类矿床所做的检查和研究加以修改。利用这方面的经验，再加上几十年来所汇编的矿床数据库中的信息，就可以建立一个综合概念模型，然后将该模型与评价区地质情况进行比较。这种方法是目前加拿大地质调查局对所有有色金属、铀和铁进行评价工作的基础，与D.A.辛格和D.L.莫热（1981）的简单主观法很相似。辛格和莫热（1981）认为简单主观法是一个人或更多的人根据他们的经验和知识就可以直接进行估算的一种方法，因而可以最充分地使用现有的经验、时间和数据。此外所取得的成果很容易采取适合其最终用途的方式进行报道。因此从某种意义上说，该法可能与许多初期阶段的矿产勘查计划并无区别，因为大部分勘查计划也是有经验的人根据直观的推论制定的。

为了说明资源评价的概念模型法是加拿大地质调查局目前通用的一种方法选择一个矿床类型（以沉积岩为容矿岩石的层状铅锌矿床），在3个地区（育空地区，埃尔斯米尔岛北部，巴芬岛北部）对该类型矿床进行评价。这3个地区说明了从事资源评价的地质学家通常可以得到的基础地质资料的范围：例如，育空地区已经编制了几种比例尺的地质图，有许多以沉积岩为容矿岩石的已知矿床。而且其中的几个较大地区都已进行了区域地球化学研究。埃尔斯米尔岛北部和巴芬岛只有很好的地质图，这两个地区既没有该类型矿产地的报道，也没有进行区域地球化学研究。

1.育空地区

评价的第一阶段主要根据构造和地层将该区分成一些地质区，然后选一些有泥盆—石炭纪黑色碎屑岩组（或与之相当的岩石）的地区进行专门研究。已知黑色碎屑岩组含有几个以沉积为容矿岩石的层状铅锌（—重晶石）矿床，因此是一个很容易识别的含矿岩组。

在黑色碎屑岩组内找出所要找的矿床类型的主要地质特征，因为在评价这么大的地区常用的1∶5万到l∶25万的基础资料图很难表示这些地质特征。例如，大型同沉积期断裂和喷气活动的证据（如层状重晶石、铁锰氧化物、燧石等）被认为是有利的找矿标志。目前对这类矿床的了解表明，这些矿床是符合区域模式的。因此，应当根据现有地质图上所表示的地质准则寻找可能存在的2级或3级盆地的证据，属于这类地质准则的有直接观察到的同沉积期断裂或快速沉积相变、沉积厚度突变和特殊角砾岩等直接标志。特殊角砾岩可说明有断裂崖下的山麓堆积存在或沉积环境发生突然变化（如从浅水沉积物迅速变为深水沉积物可能说明曾发生过地堑运动）。

把所有地质的和地球化学的特点主观地结合起来，就可确定所评价地区的等级。所分出的等级有5个，从“远景很小”到“远景很大”，具体等级视在该区查明的控矿因素的数量和种类而定（表2–2）。

表 2-2 加拿大地质调查局在育空地区进行评价研究时所使用的表示矿产潜力的远景区等级说明

采用这种方法就可以对产有黑色碎屑岩地区的层状铅锌（—重晶石）矿床的潜力进行主观评价，所分出的等级属对数性质的较多，算术性质的较少。这就是说，l和2类地区之间矿产潜力的差别远远大于6和7类地区之间矿产潜力的差别。

2.埃尔斯米尔岛北部

为了评价该区的一个计划修建的国家公园，使用了H.P.特雷廷1971年出版的地质图。从形成以沉积岩为容矿岩石的铅锌矿床的观点来看，黑曾组特别有利，理由如下：该组产在克拉通内盆地，即弗兰克林盆地中；它是在早中奥陶世在非补盆地中形成的；该组岩性与产有育空地区霍华德山口层状铅锌矿床的地层的岩性相似。霍华德山口矿床也是产在下古生界受限盆地的岩相中。黑曾组中碳酸盐含量向上逐渐减少、燧石含量逐渐增加的情况与霍华德山口组活动段中所记录的情况很相似。此外，H.P.特雷廷指出，在黑曾组中有两个孤立的角砾岩产地。评价人员不仅把在低能非补偿盆地中形成的细粒碎屑岩和化学沉积岩中带棱角的局部衍生角砾岩的突然出现看成是一种异常现象，而且也把这种现象看成是可能发生过同沉积期断裂作用的标志。根据这种解释结果，埃尔斯米尔岛北部含黑曾组的地区就被认为在以沉积岩为容矿岩石铅锌矿床方面具有很高的潜力。

3.巴芬岛北部的博登盆地

博登盆地开始是北巴芬裂谷带中的一条坳拉谷，是顺着加拿大—格陵兰地盾西北缘发育的几个受挫断裂控制的裂谷盆地之一。在博登盆地内，同沉积期断裂作用对沉积活动有深刻的影响，造成了许多相变，使各组厚度发生很大变化。从判断层状铅锌矿床可觉察到的潜力来看，特别重要的是在北极湾组沉积时所发生的断裂作用，北极湾组是一层局部含黄铁矿页岩，其厚度在裂谷西端附近为100m，到东端附近为1200m以上。

博登盆地的特点，特别是北极湾组的特点，与可能有的以沉积岩为容矿岩石的层状铅锌矿床有关。这些特点是：有大量同沉积期断裂作用的证据，特别是在北极湾组期；盆地中有许多与2级盆地相当的地垒和地堑，同时又说明可能还有规模相当于矿床的3级盆地；有局部的异常地温梯度，证据是在盆地西端有裂谷作用早期阶段喷出的玄武岩存在。所有这些特点结合起来表明北极湾组具有很大的找矿远景，即使在该层中还没有已知的矿点。

（五）油气资源估算

1973～1974年的世界石油危机和随后石油输出国组织的价格调整影响了加拿大，政府的反应导致了一系列新的措施，其中包括鼓励边远地区的油气勘查。面对这一形势，重要的是需要快速收集和分析大量的地质科学资料，为加拿大已知和潜在的油气资源进行清查和估算提供基础，同时必须发展新的、先进的评价方法。从1977年开始对加拿大能源的储量和资源进行了统一的估算。有3个机构参加了这项工作：国家能源局收集了加拿大西部沉积盆地的储量，加拿大油气土地管理司估算了边远地区（北部地区和海域）的储量和已发现的资源，加拿大地质调查局估算了全国潜在的油气资源。

加拿大地质调查局为了履行它的职责，不断地估算潜在的油气资源，成立了石油资源评价秘书处，该处设在卡尔加里的沉积地质和石油地质研究所中，石油资源评价秘书处发展和完善了评价方法。

1983年对全国6个主要油气区（西加拿大沉积盆地、科迪勒拉盆地、波弗特海－马更些三角洲、北极地区岛屿、东加拿大海域、东加拿大的古生代盆地）的石油资源再次进行了统一估算。1983年估算结果和最早1975年的估算结果相比可以看出，这六片主要地区的储量和发现的资源减少了15%左右，其中西加拿大沉积盆地减少了40%；而全国潜在石油资源却大幅度增加，其中以东加拿大海域和波弗特海－马更些三角洲增加最多。

加拿大在评价国内油气资源方面的经验很好地说明了科学技术分析的作用，它既是形成国家政策的重要动力，也是需要制定新政策带来的产物。后一种作用可用下列过程来加以说明：需要制定新政策——估算结果和方法不适应——发展新方法——产生新估算结果——新的估算结果被吸收到政策中——制定新政策——产生新资料——根据新资料修改估算结果——修改政策。

事实上，加拿大政府正是根据油气资源评价结果，决定将加拿大油气勘查重点由西加拿大盆地转移到边远地区（北极地区的岛屿和东部海区），以实现能源自给的目标。

（六）铀资源估算

加拿大早在20世纪50年代和60年代就开始对全国的铀储量和资源进行估算。1974年，加拿大政府成立了铀资源评价委员会。由加拿大矿产能源技术中心、加拿大地质调查局、能源矿山资源部（现自然资源部）铀与核能局的一些单位组成。1975～1981年期间，能源矿山资源部（现自然资源部）每年都出版铀资源评价委员会的加拿大铀资源供需评价结果，1982年以后每两年出版一次。

铀资源评价委员会的评价过程某种程度上与油气评价所采用的评价过程类似，不过评价方法有所不同。加拿大矿产能源技术中心根据铀生产者提供的信息以及铀资源评价委员会确定资源分委会经过评价调查补充的信息计算出探明资源量（确定的和推定的）。加拿大地质调查局提供已知矿床和矿区附加资源（推测的和预测的）的估算数字，以及生产矿区之外地质上有利地区的假想资源。铀资源评价委员会经济协调分委会则负责已知资源与国内需要和出口数量之间的平衡，并负责确定贮存多少铀才能满足国内反应堆的需要。

与油气资源评价一样，铀资源评价也产生重要影响。加拿大的当时政策要求：①国内储量必须能够保证已经开动的和今后10年内计划投产的所有反应堆的30年的需要（从1983年或反应堆运转之日算起）；②出口许可证以15年为限，这也是为了保证反应堆有30年的储量备用。因此，连续不断地提供铀资源估算数字对加拿大铀政策的管理起着重要作用。

加拿大地质调查局认识到作为铀政策的一个组成部分需要完善的地质科学信息，在1975年与各个省政府机构合作进行了一项为期10年、花费3000万加元的铀踏勘计划，该计划主要进行航空放射性测量和河流、湖泊沉积物的地球化学调查，由于经济原因该计划于1979年中止。花费了1700万加元为全国25%的地区提供了铀的踏勘资料。这项计划提供的地质科学资料促进了公司在加拿大各地广泛的勘查活动，为铀资源评价委员会的评价提供了许多必要的新资料。

从铀资源评价我们再次可以看出，地质科学资料、资源评价和政策需要之间有着有机的联系。

（七）北部矿产资源评价

从20世纪70年代晚期开始，加拿大地质调查局开展了加拿大北部地区的矿产资源评价。这些评价最初有两个目的：①为联邦政府与各个土著民族组织进行谈判（土地所有权谈判）而帮助评价北部地区的土地；②帮助评价拟议中的北部地区国家公园和为其他保护目的而暂时搁置起来的土地。

最初的评价是按这些特定要求进行的，但是后来不断提出新的要求，加拿大地质调查局的工作负担越来越重，于是1980年成立了由能源矿山资源部（现自然资源部）、环境部、印第安事务与北方开发部的代表组成的部际委员会，从而使这项工作正式化了。这个北部矿产和能源资源评价工作委员会负责协调进行北部矿产评价的要求。

联邦政府提议作为北部国家公园（现在在北部地区建立了6个国家公园，另外计划再建8～10个）而搁置起来的土地都由北部矿产和能源资源评价工作委员会进行评价。这种评价可能影响国家公园政策，因为在选择公园土地时要考虑矿产和燃料的潜力。