① 礦產在自然界中的分布是有規律的
存在於自然界中的礦產資源，並不是雜亂無章的，如同世界上宇宙間其他事物一樣，有其自身的客觀規律。
有關礦產方面的規律可以概分為三類。一是礦產形成規律;二是礦產分布規律; 三是礦產變化規律。
( 一) 礦產形成規律
地殼中各種礦產的形成並不是一種偶然的現象，而都是受一定的地質作用、地質環境和條件所決定與支配的。也就是說是有一定規律的。不同地質作用形成不同類型的礦床 ( 表 6、表 7、表 8) 。
不同礦產有不同的形成規律。煤礦有自己的形成規律。煤在形成之後，隨著變質程度的增高，可發生由褐煤向煙煤和無煙煤以至半石墨和石墨的轉變。石油的形成首先需要有大量成油物質的聚集，還需要有生油層、儲油層和蓋層這三者的科學組合，在一定的溫度與壓力條件下才能形成。其他沉積型金屬礦床 ( 機械沉積礦床、化學沉積礦床、生物化學沉積礦床和火山沉積礦床) 也有自己的形成規律。以化學沉積礦床為例，由於成礦元素及其化合物的性質、遷移能力、搬運和沉積方式的不同，隨著離岸邊剝蝕區距離的增加，在介質環境不斷變化的情況下，它們按一定順序沉積下來而形成不同的礦產。離剝蝕區最近的為氧化物，然後依次為氧化物、磷酸鹽、硅酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽和氯化物 ( 圖 5) 。
表 6 外生礦床類
( 據朱上慶，1971，經簡化)
表 7 內生礦床類
( 據朱上慶，1971，經簡化)
表 8 變質礦床類
( 據朱上慶，1971，經簡化)
圖 5 化學沉積分異示意圖( 引自武漢地院地化教研室 《地球化學》，1977)
在氧化物中鋁土礦、鐵礦和錳礦等不同礦產的氧化物又依離岸邊和剝蝕區遠近而先後依次沉積 ( 圖 6) 。
圖 6 鋁、鐵和錳在盆地的濱岸部分的分異作用( 據斯米爾諾夫，1976)
同一種成礦元素在不同沉積環境中又可以形成不同類型的礦物。如海相沉積錳礦，隨著海盆地底部物理化學條件的變化，從海岸向盆地深處，一般可分為軟錳礦礦物相、水錳礦礦物相和碳酸鹽礦物相三個相帶 ( 圖 7) 。這三個相帶主要是由於海水中氧和有機物不同所造成。離岸較近氧氣充足的氧化環境中形成軟錳礦，在離岸較遠氧氣不足弱還原條件下形成水錳礦，在離岸更遠的還原條件下則形成碳酸錳，並有硫化物共生。這種情況在一些錳礦均可見到，廣西夏雷錳礦即為其中一例。
圖 7 不同深度海相沉積錳礦各礦物相帶分布示意圖( 據方鄴森，等)
鹽類礦產也是一樣，依沉積環境，介質條件的改變，鹽類大致按下列順序結晶: 石膏—石鹽—鎂的硫酸鹽—鉀石鹽—光鹵石—水氯鎂石 ( 表 9) 。
表 9 鹽類沉積的標准地層順序簡表
續表
注: 括弧內表示在該帶的有限地段內可能形成的礦物。
( 據瓦利亞什科 M，經簡化)
岩漿礦產有岩漿礦產的形成規律。不同類型的岩漿岩，有不同的礦產形成。如與超基性岩及基性岩有關的鉻鐵礦、鎳礦、鉑礦、銅礦、釩礦、鈷礦、蛇紋石礦等; 與酸性岩漿岩有關的鎢、錫、鉍、鉬、稀土礦; 與中酸性岩漿岩有關的銅、鉛、鋅等多金屬礦，與偉晶岩有關的鈹、鋰、鈮、鉭等稀有金屬礦產。
變質作用可以形成變質礦床。變質成礦作用是指含有用元素較高的原岩，在變質作用條件下，通過變質結晶和重結晶作用，以及變質熱液和混合岩化熱液影響下，改造原有岩石或礦石，使有用元素進一步遷移聚集形成新礦床的過程。如石墨、金剛石、鐵、銅、硼、磷、稀有、稀土、菱錳礦等。在變質成礦作用過程中，溫度起主導作用。溫度升高一方面可使礦物重結晶。如沉積的氫氧化鐵，經高溫脫水作用和重結晶，變成赤鐵礦以至磁鐵礦，礦石中蛋白石重結晶為石英，從而形成有價值的條帶狀磁鐵石英岩。另一方面，溫度升高可加速變質反應，促使原有礦物變為新的礦物，從而形成有工業價值的礦床。例如富鋁岩石在低綠片岩相變質條件下，形成硬鋁石礦床 ( 西伯利亞) ，在角閃岩相變質條件下形成紅柱石礦床 ( 澳大利亞) ，在高壓變質條件下形成剛玉—藍晶石礦床。變質礦產在整個礦產中占據重要的位置。由於前寒武紀歷史很長，約 40 億年，佔地球史的 7/8。這個時期形成的變質岩在全球分布相當廣泛，約占陸地面積的 18%。在這些變質岩中礦產特別豐富。世界上許多超大型礦床均產於這一時期變質岩中。如原蘇聯庫爾斯克磁異常鐵礦和克里沃羅格鐵礦、巴西和印度的鐵礦、布希維爾德鉻鐵礦 ( 鈾礦) 和德瓦芒士的金礦、加拿大安大略的肖德伯里鎳礦和提敏斯金礦、澳大利亞新南威爾士布羅肯山的鉛鋅礦等。
疊加成礦作用是指由兩種或兩種以上成礦作用綜合作用而形成的礦床。隨著地質工作的深化和測試技術的進步，愈來愈多地發現一些礦床甚至是一些大型特大型礦床並不是單一地質作用形成的，而是幾種不同類型地質作用的結果。
地質工作者通過對礦床形成規律包括區域成礦規律、礦床類型規律等的認識，可以有效地指導找礦。一個具有工業利用價值的礦床的形成有多種地質因素的作用，按不同因素可將礦床劃分為不同的礦床類型模式。對於礦床類型分類從不同角度考慮在地質界有不同劃分方法。作者在江西工作期間，考慮到野外找礦工作的方便曾將礦床按控製成礦和容礦的主要地質體的形態劃分為四種類型。一類是主要受一定地質時代地層層位控制的礦床，稱層控礦床，如沉積礦床、元古宙沉積變質鐵礦等; 一類是主要受岩漿岩岩體控制的礦床，稱岩控礦床，如斑岩型礦床; 一類是主要受斷裂構造控制的礦床，稱裂控礦床，如石英大脈型黑鎢礦床、石英脈型金礦等; 一類是同時受兩種或兩種以上因素控制的礦床，稱復控礦床，如長江中下游地區一些 「三位一體」礦床( 江西城門山銅礦等) 。
( 二) 礦產分布規律
地球上各種礦產的分布並不是雜亂無章的，也是有一定規律可循的。礦產分布規律表現在兩個方面: 一是礦產在時間上的分布規律，一是礦產在空間上的分布規律。
1. 礦產在時間上的分布規律
礦產在地球發展進程中時間上的分布是很不均勻的。礦產不是連續不斷地形成，而是有一定的階段性。這種形成有一定礦產組合的階段被稱為成礦期。由於成礦總是受地質構造條件控制，所以地殼運動發展的多旋迴性也給成礦作用帶來多旋迴特點。並且地殼上的成礦期與地質構造旋迴大體相當。各個成礦期之間既有它的差異性，又有它的類似性。差異性的出現是由於地球在發展演化過程中成礦地質條件自然也會隨之產生一定的變化，因而不同成礦期的礦產情況也自有其特點。如前寒武紀成礦期以親鐵元素為主，加里東期至燕山期以親銅元素為主，燕山期至喜馬拉雅期以親石元素為主。不同成礦期之間礦產情況之所以存在類似性，是因為地球在發展過程中不都是突變式的發展，而在很長時期內是漸進式的演化，因而後一階段總是保有前一階段的某些特徵，從而顯示成礦作用的繼承性和長期性 ( 圖 8) 。
從圖 8 可以清楚地看出在地史發展過程中成礦作用不僅具有長期性和繼承性的特點，而且具有明顯的方向性。
成礦作用在時間上具有方向性的特點還表現在隨著地質時代的發展，同一元素而成礦特點往往不同。如鐵礦，在前寒武紀以條帶狀磁鐵礦石英岩為主，古生代則以鮞狀赤鐵礦為主，到中生代又演化成以菱鐵礦為主。
盡管成礦作用在地史發展過程中有一定的連續性和繼承性，但是地殼的不斷演化，不同地質歷史時期的地質環境與成礦地質條件也跟著變化，因而在不同地質歷史時期成礦特徵也不盡相同。
特瓦爾奇列利哲 Γ A 根據構造作用、岩漿作用、沉積作用和成礦作用的一系列特點，將全球分為七個最主要的成礦期 ( 表10) 。
圖 8 地殼演化與主要成礦元素演化序列示意圖( 據沈永和，1982)
表 10 全球最主要成礦期及有關礦床
續表
( 據特瓦爾奇列利哲，1970)
不同礦產在地質歷史的不同時期的分布也是不均勻的。盡管許多礦產在時間上廣泛分布，但從量的分析來看，在一定時間內較為集中。
據有關資料，全球 60% 的鈾礦、63% 的鐵礦、70% 的金礦和鎳礦、73%的鉻鐵礦、75%的鐵礦、80%的鈦礦、90% 的鈷礦屬於前寒武紀成礦期，絕大多數金剛石礦也屬於前寒武紀; 90%的錫礦和 85% 的鎢礦形成於中生代; 85% 的鉬礦形成於中、新生代; 40%的銅礦形成於新生代。石炭紀、二疊紀為世界最主要的成煤期，二疊紀是最重要的成鹽期，中新生代是最重要的成油期，其中又以中生代成油期為最集中。據對世界上已知的 509 個大油氣田所擁有的油氣資源按儲層地質時代統計，屬於中生代的占 64. 65%，見表 11 和圖 9。
表 11 世界大油氣田 ( 按儲層時代) 統計表
( 據地礦部石油地質情報網，1988)
圖 9 世界大油氣田儲層時代統計曲線( 據地礦部石油地質情報網，1988)
全球情況如此，中國也是一樣。不同成礦期的礦化富集程度是不一致的。我國著名礦床學家郭文魁教授通過對 549 個內生金屬礦床資料分析，發現其中有 300 個礦床是燕山成礦期形成的，約占自太古宙以來所形成礦床總數的 55% ( 表 12) 。
礦床在時間分布上的不均勻性不僅表現在各種礦產在不同成礦期分布是不均勻的，而且同一種礦床在不同地質歷史時期富集程度也是不均的。如煤礦，主要形成古生代和中生代，其中特別是以石炭紀—二疊紀和侏羅紀為最富集 ( 表 13) 。
金礦在地質史上的時間分布也有廣泛分布與局部集中的特點。金礦能形成於所有地質時期和不同類型岩石和構造環境之中，從太古宙到新生代，均有金礦床形成。從岩漿岩、沉積岩到變質岩均有金礦床產出。但主要分布於太古宙到元古宙的古老變質岩裡面，其次是新生代地層之中 ( 表 14) 。
表 12 中國主要內生金屬礦床成礦時代對比表
① 礦床 ( 礦點) 個數。
② 每個礦種 ( 或成礦域) 礦床 ( 礦點) 總數的百分數。
( 據郭文魁等，1987)
表 13 中國主要成煤時代、煤儲量分布和煤種情況表
表 14 各地質時期的金儲量比
( 據 Hekpacoв，1981)
如考慮前寒武紀延續時間 ( 40 億年) 約為中新生代 ( 2. 25億年) 的 18 倍，以單位時間所形成的金礦計算，則中—新生代的強度要大大地高於前寒武紀。
2. 礦產在空間上的分布規律
從空間上看，礦產分布是很不均勻的，但也是有一定規律的。富鐵礦主要集中在南半球，北半球貧鐵礦居多。世界探明石油資源有一半分布在中東地區。煤礦聚集在地球表面的三個主要地區，一是以石炭紀煤為主的北美東部、歐洲和北非及西亞地區; 一是二疊紀和侏羅紀煤為主的東亞、大洋洲、南極、北極、東南亞及南美地區; 一是以白堊紀和第三紀煤為主的環太平洋邊緣地區。有色金屬礦產則在太平洋成礦帶內廣泛分布，其中南北美洲擁有世界銅資源量的 58%，非洲和歐洲占 12%，亞洲和大洋洲占 15% ( 表 15) 。
表 15 2004 ～2005 年世界銅儲量和儲量基礎
① 為美國地質調查局估計數: 世界總計取整數。
資料來源: 國土資源信息中心. 世界礦產資源年評 2004 ～2005.
金剛石礦主要在非洲 ( 表 16) 。世界估計有金剛石儲量 20億 ～22 億克拉，其中 85% 分布在非洲，而剛果民主共和國幾乎佔有一半。表中沒有包括美國在內。據美國礦業局 1977 年估計，其金剛石儲量為 6. 8 億克拉。
表 16 世界各國金剛石估計儲量
( 據張培元等，1982)
金礦在世界各地廣泛分布，但主要產在南非、澳大利亞、秘魯、俄羅斯、美國、加拿大等國家 ( 表 17) 。近若干年來，美國的金礦勘查有新的重大進展。澳大利亞由於奧林匹克壩等金礦的發現，也躍居黃金大國。
表 17 2005 年世界黃金儲量和儲量基礎 單位: t
資料來源: 國土資源部信息中心. 世界礦產資源年評 2004 ～2005.
在中國礦產空間分布也是有一定規律可循的。鐵礦、煤礦、石油主要集中在地殼相對穩定的地區，而有色金屬則多在地史上構造活動度較強的地區。
郭文魁教授通過對中國主要內生金屬礦床成礦地質條件的分析，以構造 － 岩漿為主要因素，兼顧金屬元素的性能，作為劃分成礦區域的原則，將我國劃分為古亞洲成礦域、濱太平洋成礦域和特提斯 － 喜馬拉雅成礦域等三個大的成礦單元。
我國地質力學專家孫殿卿教授等根據地質力學觀點，按照構造體系和礦產成礦關系，將我國主要成礦區域劃分為陰山 － 天山成礦帶、秦嶺 － 昆侖成礦帶、南嶺成礦帶、台灣成礦帶、中蒙弧成礦帶、淮陽弧成礦帶、三江成礦帶，以及青藏高原成礦帶和其他一些成礦帶等 20 多個成礦帶。
( 三) 礦產變化規律
礦產變化規律包含兩個方面: 一是礦產在形成過程中的變化，二是礦產在形成後的變化。
1. 礦產形成過程中的變化
這里又有幾種情況。一是在同一礦床中，不同礦產由於所需成礦條件不盡相同，而分別在不同空間部分形成，並作有規律地變化。如新疆阿勒泰地區可可托海偉晶岩型稀有金屬礦床中鈹、鈮、鋰、鉭等不同礦產呈有規律的帶狀分布 ( 圖 10) 。從脈邊部到脈中心形成以某些礦物組合特別發育而構成的環狀帶，這些環狀帶叫做結構帶。3 號偉晶岩脈的岩鍾體可分為 9 個結構帶，構成同心環帶狀構造，從外向內依次為: 文象變文象偉晶岩帶; 糖晶狀鈉長石帶; 塊體微斜長石帶; 白雲母 － 石英帶; 葉鈉長石 －鋰輝石帶; 石英 － 鋰輝石帶; 白雲母 － 薄片鈉長石帶; 薄片鈉長石 － 鋰雲母帶; 核部塊體微斜長石帶。
圖 10 3 號岩脈平面圖
在許多多金屬硫化礦床中也常有分帶情況，礦床上部為鉛鋅礦，而深部為銅礦。
另一種情況是同一種礦產，由於成礦介質環境的不同，可以形成不同的礦物。如沉積鐵礦床的成分，由於受 Eh和 pH 值的控制，自水體岸邊向水深處依次排列的沉積順序為: 氧化物—碳酸鹽—硅酸鹽—硫化物，再往深處，甚至可以為錳礦所代替。
2. 礦產形成後的變化
礦產和自然界其他事物一樣，在其形成之後，也經歷著形式不同、程度不同的變化。特別是出露在地表的礦體露頭和產於近地表的部分，由於化學變化和物理變化等自然力的影響，會導致礦產的成分、結構、產狀、質量上的變化。變化的結果可能導致原有有用礦物的破壞，也可能導致產生新的有用礦物; 可能導致原有礦床的破壞，也可能導致新的礦床的形成; 可能導致礦石質量的劣化，也可能導致礦石質量的優化。情況是很復雜的，但也是有規律可循的。
如金屬硫化物礦床形成之後，經外力作用和地下水影響發生規律性變化。如銅礦床的地表普遍有氧化帶形成。在許多地區，於氧化帶和原生帶之間還有次生富集帶的形成 ( 圖 11) 。
圖 11 墨西哥拉卡里達德礦床橫剖面中的氧化、次生硫化物礦石帶和原生礦石帶的關系( 據薩耶加爾特，等)
在原蘇聯和美洲，硫化礦床的次生富集帶特別發育。次生富集帶厚度一般為幾十米 ( 原蘇聯科拉恩拉德銅礦) 有的僅厚 1 ～3 米 ( 美國阿巴拉契礦床) ，有的厚達 400 ～ 500 米 ( 美國比斯比、猶他科普) 。次生富集帶中銅的含量，通常超過原生銅含量的 2 ～3 倍，甚至更多。在我國，硫化礦床一般也有氧化帶、次生富集帶和原生礦帶等三帶的形成，但次生富集帶一般不甚發育。如江西德興斑岩銅 ( 鉬) 礦。該礦田的表生帶垂深厚度為5 ～ 40 米，平均厚 13 米。它的特徵與一般硫化礦床表生帶相同，即可分為氧化帶和次生硫化富集帶兩個帶，並且與地下水分帶有著明顯的對應關系 ( 表 18; 圖 12) 。在硫化礦床氧化帶中，銅、鉛、鋅等有色金屬呈貧化趨勢，鐵、金等元素則相對富集。
表 18 礦床表生分布與地下水分帶的對應關系
圖 12 銅廠礦床表生分布示意剖面圖( 引自朱訓等，1983)
有些礦產出露在地表 ( 或在地史上曾出露地表) ，經風化作用不是導致有益元素的貧化，而是導致有益元素的富集。如某些碳酸鹽岩石、古老變質岩和年輕玄武岩，經長期風化，在其風化面上可能導致氧化鋁的富集，甚至形成鋁土礦。如中國北方，在寒武紀、奧陶紀地層形成之後，因加里東運動的影響地殼升起，使該區長期遭受準平原化，在乾旱季節的溫熱氣候條件下，碳酸鹽岩石遭受紅土化作用，在低凹地區堆積了紅土。當中石炭世海侵時，在淺海邊緣就地沉積，形成鋁土礦。山東淄博鋁土礦床即屬此類。又如廣西平果大型鋁土礦床，該礦鋁土礦物質來源自上二疊統底部直接覆蓋於泥盆系灰岩侵蝕面上的原生沉積鋁土礦。原礦含鋁較貧，經後期改造、淋濾去硅、去鐵作用，使鋁富集而成。礦體大部分堆集在灰岩的岩溶凹地之中。再如我國福建漳浦紅土型鋁土礦，該礦是由第三系玄武岩經長期風化作用而形成的殘坡積礦床。這類與風化殼有關的礦床具有重要意義，在印度、迦納、巴西、蓋亞那、澳大利亞等世界許多地區均有分布，其儲量約佔世界鋁土礦總儲量的 80%。
碳酸鹽型磷礦出露地表後，經風化也導致磷的富集。有些磷礦未經風化的原生礦品位貧，甚至難以開發利用。而氧化帶中的礦石品位高可以利用 ( 如江西贛東北地區磷礦) 。
還有一種情況，即在地表經風化作用後能形成一種新的礦產。如雲南墨江地區和江西贛東北地區的蛇紋石礦，經風化後能形成一種風化殼紅土型鎳礦。這種情況在原蘇聯、印度尼西亞、新喀里多尼亞 ( 法) 以及其他一些國家也有。
有些物理化學性質比較穩定的礦產，如水晶、寶石、金剛石、錫石、鎢礦、金礦等，其原生礦在經風化、破碎、搬運之後，在一定條件下又可形成砂礦，如砂金礦、砂錫礦、金剛石砂礦、寶石砂礦等。這也是否定之否定的規律在礦產形成過程中的反映。正如恩格斯所指出的那樣: 「全部地質學是一個被否定了的否定的系列，是舊岩層不斷毀壞和新岩層不斷形成的系列。」( 《馬列著作選讀·哲學》) 。原生金礦出露地表因風化作用而破壞，這是對原生金礦的否定。原生金礦破壞後的分散的金粒，在一定條件下 ( 重力、水流等) 又富集成砂金礦。砂金礦的形成則又是對風化破壞作用的一種否定。
總之，客觀存在的礦產的形成、分布與發展變化都是有一定規律可循的。只要我們掌握客觀地質規律，就能夠卓有成效地開展與指導礦產勘查工作。