现代矿床学的研究进展与思考
现代矿床学第二部分
第四篇现代成矿理论进展一、海底现代热液成矿作用的发现1．过程1）首次报导Miler及其同事1966年首次报导了红海拉张海底的热液成矿作用，发现规模巨大的多金属矿床（约1亿吨）和金属热卤水。
与此同时，Bonatti和Joensun观察到了南太平洋隆起的现代热液成矿作用。
2）广泛发现70-80年代在太平洋、大西洋、印度洋的洋中脊及各种海槽都发现类似的成矿作用。
3）初步总结Rona和Scott 1993年对此进行了总结，收集了135处现代热液的资料，包括热液的性质，它们所携带的金属、挥发份与形成的矿物组合等4）系统总结侯增谦和莫宣学1996年对国内外有关资料进行了总结，在回顾现代海底热液成矿作用研究的过去与现在的基础上，重点介绍了现代海底热液成矿作用研究的重要进展，并讨论了其今后的研究方向。
2．重要进展1）现代海底各种重要硫化物矿床的发现洋脊红海海渊火山岩弧后扩张盆地冲绳海槽容矿岩石构造环境岛弧小笠原岛弧（规模小）沉积岩中轴谷地Escanaba海槽大洋裂谷Middle V alley△均与海底扩张作用和断陷活动密切相关2）现代海底热液成矿作用过程的观察（1）成矿地质构造背景洋脊、弧后扩张盆地、岛弧、中轴谷地、大洋裂谷* 成矿作用不是与挤压造弧阶段的钙碱性岩系有关，而是与岛弧开裂断陷阶段的双峰式岩石组合密切共生。
（2）硫化物堆积机制现代海底硫化物堆积过程实际是烟囱生长、倒塌堆积和热液流体在其开放空间充填与交代的过程。
（3）成矿物质来源冲绳陆壳双峰组合Zn-Pb-Cu / Zn-Cu基底火山岩矿化马里亚纳洋壳MORB型玄武岩Cu-Zn / Cu△火山成因块状硫化物矿床的成矿物质主体源自含矿火山岩系及其下伏基底物质，是由循环的热液从中淋滤出来的。
（4）热液流体对流循环单途径循环模型→双扩散对流循环模型①温度：350度②两个垂向上分离的蚀变体系单途径双途径3）研究意义（1）全球性物质和热流量监测和全球热状态和物质化学平衡研究来自地球深部的物质和热液，约80%是通过热液活动在洋脊排放的。
第一部分-现代矿床学新进展
启发与思考：
1、矿床学理论研究的指导意义与重要性：
成矿机理、成矿作用、成矿过程、成矿物质、成矿模式、成矿 预测
2、野外地质工作的重要性：
天上的卫星、飞机，地下的电脑、探针——地质锤、罗盘、放 大镜 第一手资料
3、地、物、化、遥的联合； 4、地质工作基础好的地区，新的发现：
新的类型、新的矿床、新的矿体、新的矿种 5、矿物材料的纳米现象与纳米技术； 6、界面与成矿作用。
日本九州鹿儿岛市北西约45公里，1980年发现，矿 床产于白垩纪—老第三纪黑色页岩和砂岩，以及其上的中 新世—上新世火山岩中。
金的品位为80 x 10-6, 金的储量120吨，是日本采金史 上最大的金矿床。
矿床类型为火山岩中的石英脉型。
（3）波格拉 Porgera 金矿
波格拉 Porgera 金矿位于巴布亚-新几内亚西部的恩加省， 产于中新世（7-14百万年）火山杂岩体中的、与火山作用有关 的低温热液型金-银矿床。 1982年发现。金的品位为3.56 - 35 x 10-6, 银的品位为9 - 55 x 10-6。金的储量335吨。矿床类型为中— 新生代火山岩—次火山有关的金矿床。
该绿岩带中原有含金石英脉型和条带状含铁层金矿。赫 姆洛层控型浸染状金矿是绿岩带中一种新的金矿类型。
在二十世纪五十年代初期，加拿大在该区修建高速公路
时，就已经切出一条很好的金矿剖面，这条剖面正好切过金矿 区。但人们当时只注意在绿岩带中寻找含金石英脉型和条带状 含铁层金矿，而忽略了新的金矿类型的发现。
（2）菱刈金矿
（4）利海尔岛 Lihir 金矿
利海尔岛 Lihir 金矿位于巴布亚-新几内亚的新西兰省， 产于第三纪—全新世火山岩体中的、与火山作用有关的低温热 液型金-银矿床。 1982年发现。金的品位为3.92 x 10-6, 。金的储 量360吨。矿床类型为中—新生代火山岩—次火山有关的金矿床。
剖析矿床成因及研究方法的实践与思考
剖析矿床成因及研究方法的实践与思考摘要:矿产资源属于基础的不可再生资源,对一个国家的发展有很大影响。
我国地大物博,矿产资源丰富,可由于人们对很多资源的认识不够,导致开采不合理,应用不充分,造成矿产资源浪费。
本文剖析了矿床成因及其研究方法的实践与思考。
关键词:矿床成因研究方法1 什么是矿床当天然聚积的矿石达到一定规模，可以应用到工业活动中时，才能被称作矿床。
例如：1977年，山东省临沭县发现了一颗质地优良，光泽纯美，重158.786克拉的著名钻石。
可是发现钻石的地方到目前为止都没发现大量的钻石堆积，因此它不能被称作金刚石矿床产地。
我们会产生疑问，到底什么规模才能称之为矿床呢？这是一个很难回答的问题，因为不同矿种的规模不同，所谓矿床主要是根据其经济价值而定的。
例如铝土矿的分布呈窝状，对于铝土矿来说是不能被称为矿床的。
如果是宝石矿，它不仅是个有价值的矿床，还可能是个规模较大的矿床。
同理，如果是一吨储量的铁矿、铝矿或煤矿等常见矿床，可能人们不屑一顾，但如果换做金矿，很可能还被称为中型矿床。
也就是说矿床的规模因矿种不同而不同。
除此以外，矿床规模还与其开采方法有关。
例如，对于规模不大的矿石聚积体，如果是露天开采，仍被称为可利用矿床，如果它深深埋在地底，可能被置之不理，它也就不能称为矿床。
总之一句话，矿床就是大量矿石天然聚积，有很大经济利用价值。
可以根据矿床规模、含矿系数、可采厚度、最大勘探深度和夹石剔除厚度等具体指标评判矿床的优劣。
2 剖析矿床的成因矿床是由地质复杂作用的结果，矿床在形成以后会经历不同程度和不同形式的变化。
我们现阶段发现的矿床基本都是形成后经过变化保存下了的。
所以为了提高矿产的预测能力，矿床变化及保存和矿床成因都应该是矿床学研究的对象。
矿床的变化及保存的研究包括：(1)控制矿床变化和保存的要素。
(2)变化和改造过程中的相应产物。
(3)矿床变化和改造的过程。
(4)不同类型矿床的不同变化。
(5)在不同时间和空间条件下矿床的变化及保存。
现代金矿成矿理论的若干问题研究及其进展
现代金矿成矿理论的若干问题研究及其进展摘要：近年来，现代金矿成矿理论的研究有了很大的进展，这些研究进展的总结在以后的金矿研究及勘测上有很大的帮助。
通过对地球动力学的研究控制金矿成矿，建立区域成矿基本理论。
从区域系列成矿理论发展到现代系统的成矿理论，强调了金矿与其他类矿产资源的联系。
本文对当前几种重要金矿类型的形成过程中存在的问题进行了研究和其进展的介绍。
关键词：金矿成矿金矿床目前，黄金储备量还是在一定程度上反映了国家的经济实力。
因此，黄金在各国的生产仍然处于非常重要的位置，以至于加大了对金矿床的勘查找矿的相对力度。
一、金矿床的分类矿业生产从个体手工业转化为工业化发展的过程中逐渐产生了矿产的分类。
原苏联认为黄金是富集在岩金矿的热液阶段，因此金矿床的分类以矿产的成因作为主要标志，然后辅以矿石中所含有的矿物组合。
一般分为：高、中、低温热液金，分别为毒砂矿矿床、多金属矿矿床和银矿、砂金、含金古砾岩金矿床。
除此之外，金矿床的另一种分类法是：根据产生金矿的地形构造环境对金矿床作出分类，这种分类形式将金矿床分为六类：卡林-似卡林型金矿床；造山带型金矿床；铁氧化物型铜-金矿床；铜-金斑岩型矿床；富金火山岩矿床。
而我国根据矿床的成因将金矿分为内生和外生的两种形式，内生金矿可以分为浅成热液、中深热液、气成这三类。
以下是几种金矿成矿的相关介绍。
二、浅成低温热液型金矿床浅成低温热液型金矿床在世界矿床中占有非常重要的地位，因此是当前国际矿床学上的一个研究热点。
浅成低温热液型金矿床一般分为低、高硫化型和碱性岩型；或者被分为冰长石-绢云母型和明矾石-高岭石型。
这些专业的术语在矿床学上应用很广泛，在浅成低温热液型金矿床上低硫化型和高硫化型的应用更是很广泛。
高硫化型矿床是由于流体混合于挤压应力场的作用形成的矿物质沉淀；而低硫化型是流体的沸腾和张性或中性力的作用下形成的矿体。
金在浅成低温热液的环境下沉淀会出现的问题有沸腾、冷凝、流体混合以及与围岩的反应。
大数据时代矿床学研究发展状况综述
大数据时代矿床学研究发展状况综述摘要：随着生产力的不断发展，矿产资源已经逐渐成为人类社会赖以生存和发展的基础，矿床学研究也经历一个历史发展过程。
人们早期依赖肉眼观察，主要对单一矿种和单一矿床进行描述性观测研究、伴随地球化学、地球物理、遥感影像等技术的普遍应用，特别是板块学说的引入以及相关“成矿模式”、“成矿体系”等概念的提出，极大地提高了多种矿床成矿作用与成矿机制的科学研究水平，也使超大型矿床理论研究取得了不菲的成就。
关键词：大数据时代；矿床学；研究发展引言矿床学研究是以典型矿床为基础，总结其成矿特征及成矿规律进而预测找矿靶区的一门学科，在矿产勘查中应用极为广泛。
矿床学是找矿勘查的基础，也是成矿规律与成矿模型、成矿预测的基础依据，因此，研究矿床学对深部及外围盲区找矿意义重大。
随着现代化测试技术的不断发展，使得矿床学的研究向多方向转变，如地球化学、岩矿鉴定等。
岩矿鉴定是以岩（矿）石标本为基础，制作出相应的薄片或者光片，前者通过矿物组成物质、含量、结构、构造等确定岩（矿）石名称；后者通过矿物组分、矿物穿插关系以及矿化蚀变特征等，分析成矿过程或模式，为进一步找矿勘查提供帮助，在现代矿床学研究中的应用越来越广泛。
１矿床学发展历程简要回顾人类对矿产资源的认识、开发和利用始于数千年前。
秦汉时期湖北省东南大冶地区铜绿铁矿石开采规模惊人。
现代矿藏科学的发展和典型矿藏的科学探索始于19世纪中叶。
随着美国矿产矿床协会(SEG)的成立和相关经济地质学杂志(1905年)的创立，全球矿产储量研究进入了一个密集发展阶段。
中国矿产资源的勘探开发大致可分为三个阶段:从中华人民共和国成立到1970年代末，强调了与生产实践密切相关的矿产资源的地质特征和分类；从改革开放初期到20世纪末，地球化学理论和方法被广泛应用于成矿过程和机理的研究，强调了成矿规律的研究。
21世纪初以来，我国矿藏科学已全面融入世界矿藏科学，先进的实验分析技术被用作大力支持矿藏勘探的平台，取得了许多原有成果，产生了重要的国际影响。
矿床学研究新进展——主要类型金属矿床模型与找矿评价
矿床模型与找矿勘查
开展找矿评价，首先必须明确找什么类型矿床
(斑岩型还是VMS型？），其基本特征是什么，
然后才能确定找矿思路和部署工作。这就是运 用已经在大脑中储存的矿床模型开展找矿评价。
运用矿床模型开展找矿评价的关键就是正确识
别矿床类型，合理运用矿床模型，把握矿化之 间的时空关系，正确部署探测工程，达到预期 目标。
西华山矿床 西华山矿床
木梓园两阶段成 木梓园两阶段成 岩成矿 岩成矿
黑钨矿－石英脉分别以花 岗岩（左图和左下图）和 浅变质岩为主岩，黑钨矿 沿脉壁向内生长，并与白 云母密切共生
线脉带 细脉带Leabharlann 赣南黑 钨矿－ 石英脉 从地表 向深部 脉宽度 变化图
大脉带
由广东 932 地质队和江西 908地质队于60年代在找 矿过程中不约而同总结提 出 “五层楼”石英脉型 钨矿成矿模式，推动了南
航空遥感技术圈定找矿远景区（主要 ETM ， Aster 和雷达 技术，中比例尺高光谱技术；不同比例尺航空测量技术， 不同尺度地球化学异常圈定；这些技术与地质有效结合， 圈定找矿区位）；3）矿床模型为找矿指导（对于不同类型
矿床，建立一系列矿床模型，包括区域尺度、矿集区尺度
和矿床尺度）；4）在矿床模型指导下，合理运用地球化学、 蚀变岩、矿物学和地球物理，圈定找矿靶区，然后实施找
全球超大型斑岩铜矿分布图（Sillitoe, 2013)
全球25个世界级超大型斑岩铜矿储量图
(Cooke, 2005)
4. 成矿主要构造环境
斑岩 铜矿
大洋板块
大 陆
地球物质分布具有明显的不均一性，铜主要来自地幔，钼来自下地壳， 钨锡来自上地壳。形成内生铜矿的最基本要素是：地幔物质+水
现代矿床学的研究进展与思考
利用地理信息系统（GIS）技术，对矿床分布和地质数据进行空间分析，以揭 示地质体之间的空间关系和矿床形成的潜在区域。
同位素地球化学分析
稳定同位素分析
利用稳定同位素技术，对矿物和岩石进行同位素分析，以揭示成矿物质用放射性同位素技术，对矿物和岩石进行同位素分析，以揭示成矿作用的时间 和过程。
煤矿床研究
煤矿床是全球最重要的能源之一，对于经济发展和能源 安全具有重要意义。
近年来，研究者们对煤矿床的形成机制、煤质特征和开 采技术等方面进行了深入研究。
通过对比不同地区煤矿床的特征和成矿条件，研究者们 发现煤矿床具有多样性和复杂性，这为煤矿床的研究和 开采带来了新的挑战和机遇。
金矿床研究
金矿床具有极高的经济价值，对于金融市场和珠宝行业具有重要意义。
05
参考文献
参考文献
期刊论文
引用在学术期刊上发表的论文， 通常代表最新的研究成果。
书籍章节
引用在书籍中章节的参考文献， 通常用于引证特定的观点或理论 。
学术报告
引用在学术会议或研讨会上发表 的报告，可能包含未发表的最新 研究成果。
THANKS
感谢观看
通过物理模拟实验，再现地壳中矿床的形成过程，以揭示矿 床形成的物理和化学机制。
数值模拟实验
利用数值模拟技术，对地壳中的热力学、流体动力学等过程 进行模拟，以揭示矿床形成和演化的动态过程。
遥感与GIS技术应用
遥感图像解析
利用高分辨率遥感图像，对地质体进行精细识别和解析，以揭示矿床的分布 规律和形成环境。
研究内容
1) 矿床成因机制与演化：研究不同类型矿床的形成过 程、成因机制和演化历史，建立成矿模型和模拟实验。 2) 矿产资源勘查与评价：运用地球化学、地球物理和 遥感等技术手段，进行矿产资源勘查和评价，提高找矿 成功率。3) 综合利用与环境保护：研究矿产资源的综 合利用和环境保护问题，提出可持续发展的对策建议。 4) 学科交叉与技术创新：加强多学科交叉融合，推动 技术创新，提高现代矿床学研究的精度和效率。
矿床学读后感
矿床学读后感我很荣幸能有机会读到《矿床学》，这是一本关于地质学中非常重要的领域的经典著作。
通过阅读这本书，我对矿床学有了更深入的了解，也对地球的形成和演化有了更加清晰的认识。
在这篇读后感中，我将分享我对这本书的一些看法和感受。
首先，我要说的是这本书的内容非常丰富和详尽。
作者对矿床学的各个方面进行了系统的介绍，包括矿床的形成、类型、特征、勘探和开发等方面。
通过对这些内容的学习，我对矿床学的知识有了更加全面和深入的了解，也对地球内部的结构和成矿作用有了更深刻的认识。
其次，我对这本书的写作风格和表达方式也非常欣赏。
作者用简洁清晰的语言对复杂的地质学知识进行了解说，让读者能够轻松地理解和掌握这些知识。
同时，作者还通过大量的实例和案例来说明理论知识，使得这些抽象的概念变得更加具体和生动。
这种写作方式不仅增加了读者的阅读兴趣，也使得读者更容易理解和接受这些知识。
除此之外，我还对这本书的学术价值和实用性给予了高度评价。
矿床学是地质学中非常重要的一个分支，它不仅对于地质学研究具有重要意义，也对矿产资源的勘探和开发具有重要的指导作用。
通过学习这本书，我对矿床学的理论知识有了更深入的了解，也对矿产资源的勘探和开发有了更清晰的认识。
这对于我未来的学习和工作都具有非常重要的意义。
总的来说，我对《矿床学》这本书非常满意。
通过阅读这本书，我对矿床学有了更深入的了解，也对地球的形成和演化有了更加清晰的认识。
我相信这些知识对于我的未来学习和工作都将具有非常重要的指导作用。
我会将这些知识牢记在心，并不断努力学习和探索，为地质学研究和矿产资源的勘探和开发做出自己的贡献。
感谢作者为我们带来了这么一本优秀的著作，让我们能够更好地了解和认识这个世界。
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现代矿床学的研究进展与思考摘要：文章简要回顾近年来矿床学取得的重要进展，讨论了矿床学的理论和应用的研究进展及其发展趋势。
分析讨论了不同领域在矿床学方面的应用以及对将来矿床学发展的思考。
关键词：矿床学进展思考1.引言：科学研究的目的在于认识新事物~发现新事物和探索事物的规律并以其创新成果为社会发展和人类进步服务。
矿床学是研究矿床在地壳中的形成条件、成因和分布规律的科学, 是在开发和利用矿产资源的推动下逐步发展起来的。
进入21世纪以后,发现新矿床的难度不断加大,矿产资源持续供应问题突现。
因此,为了在找矿工作中获得重要进展,加强矿床学的研究就显得尤为重要。
2.矿床学的发展概况人类很早就已开发和利用天然矿物资源,矿产资源已成为人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。
随着生产力的发展和人类社会生活水平的不断提高,人们对矿产开发的规模也在不断扩大,对矿产利用的程度也不断地提高,利用矿产资源的种类也逐渐增多。
人类在开采天然矿物原料过程中积累了有关矿产分布和性状的经验,矿床学就是在不断积累和总结相关经验的基础上逐步发展起来的。
2.1矿床学研究历史回顾矿床学的发展是鉴于一些基础地质理论与一些重要的实践发现的基础上,并在此基础上，进行系统地球化学理论研究。
第一阶段:萌芽和初步发展阶段,十六世纪中叶至十七世纪,进行初步的归纳和总结,早期成矿理论的提出。
例如:阿格里科拉(1546)提出:矿脉中的物质来源于地壳,地表水下渗透到地下深处变热火,萃取成矿物质,运移到岩石裂隙结晶沉淀形成; 笛卡儿(1644)认为:矿床是来源于地球深处的金属物质,成溶液和升华物,上升已经冷凝的地壳裂隙中沉淀而形的。
第二阶段:成矿理论研究起步阶段,十八世纪至十九世纪初,英国赫屯(1788)矿床是火成物质充填在已经冷凝的地壳裂隙中形成《地球理论》,1788;第三阶段:矿床学理论的提出发展阶段(十九世纪中叶至二十世纪初),矿床学从矿物学中独立出来成为一门新颖而独立的学科。
法国的戴白芒(1847)、美国的万海慈(1901)提出成矿物质可能是多来源; 林格伦等论著提出金属矿床都与岩浆热液有关—“岩浆热液成矿论”占主导地位;第四阶段:快速发展阶段(二十世纪-现今),理论研究和实践找矿成果显著,区域成矿学得到了发展。
1. 地槽 (J.D dana,1847,1873;James Holl,1890)-地台 (Stille H, 1921)说论与成矿2. 板块构造理论(Wilson J.T.,1965)与成矿(Pereira J.,1971;SillitoeR.H.1972;Hutchinson R.W.,1980;Uyeda S.and Nishiwaki C.,1980)3.地幔拄理论与成矿(Stell, et al.,1994)2.2现代矿床学发展趋势1.多成因矿床成矿研究从多成因角度,研究矿床中成矿物质来源、成矿作用和成矿过程等,尤其是从非成岩的元素或矿物矿产角度,研究成矿物质来源的多来源以及成矿作用是多种地质作用复合、成矿阶段多期性。
2.共生矿床的研究从共生矿床关系角度,研究在自然界,各种矿产的形成内在联系性。
1)金属矿床与油气共生;2)金属矿床与蒸发盐共生;3)金属矿床与非金属共生;4)各种非金属矿床的共生煤与铝土矿、粘土等的复合,成矿规律与预测。
3.成矿地球化学从地球化学角度,研究矿床成因、共生关系。
如何在极短的时间内大量、多种元素矿产集中堆积于范围狭小的空间内。
其成矿物质来源、搬运介质、成矿物理化学条件、成矿作用及其保存条件等都是值得研究矿床地球化学课题。
2.3近年来的重大进展近年来,矿床学研究进入了一个高速发展期,在诸多方面均取得了重大研究进展。
(1)现代海底热水喷流沉积成矿作用的直接观察及深入研究; (2)三大巨型成矿域尤其是中亚成矿域的确立和深入研究; (3)成矿模式(或矿床模式)研究的重要性得到全球共识; (4)中酸性岩浆岩类及其含矿性研究进入新的历史高潮;(5)矿床地球化学的系统研究及同位素定年技术的广泛应用; (6)流体包裹体研究的普及与提高;3.现代矿床学的研究方向现代矿床学由单个矿床(矿种)到成矿系列再到成矿系统的发展变化，以及用不同手段对矿床进行分析，这些方法还在不断改善并构成综合研究。
3.1流体包裹体在矿床学研究中的应用流体包裹体在热液矿床的形成过程中扮演着至关重要的角色,对于确定成矿温压条件、推断成矿和剥蚀深度、分析成矿流体成分、反映成矿体系环境(pH 和 Eh)、判别成矿物质来源、厘定成矿时代及划分矿床类型等矿床学研究有重要意义。
流体包裹体测定方法因其较高的准确性和较强的可操作性而被广泛用于判断成矿温压条件,进而指示成矿热液流动方向,确定矿液的来源,判断隐伏矿体可能存在的位置。
通过测定成矿流体包裹体的压力,并依据一定的压力梯度进行换算求得成矿深度,是矿床成因研究的重要内容。
流体包裹体作为成矿溶液的代表,对其进行同位素示踪研究能够很好地解决成矿物质的来源问题。
成矿期的流体包裹体是矿床形成过程中的产物,是理想的测年对象,对其进行同位素定年所确定的年龄可以直接代表成矿年龄。
不同类型的矿床形成于不同的地质构造环境之中,不同成矿环境之中所形成的成矿流体必然会有所差异,造成了不同类型矿床的流体包裹体特征也有所不同,因此,流体包裹体完全可以作为鉴别矿床类型的依据之一。
综上所述,流体包裹体在矿床学研究中占有重要位置。
3.2铁同位素在矿床学中的应用目前,国际上主要存在两种 Fe 同位素组成的表示方式:δ( 千分偏差) 和ε( 万分偏差) 。
Fe 同位素的δ表达式为:δ56Fe=[(56Fe/54Fe)样品/(56Fe/54Fe)标样 -1]×1000,δ57Fe=[(57Fe/54Fe)样品/(57Fe/54Fe)标-1]×1000,△57FeA-B =δ57 Fe -δ57 Fe 。
对于质量分馏而言,δ56 Fe = 0. 678 δ57 Fe。
由 AB于自然界中有些样品的 Fe 同位素组成变化较小,千分偏差无法直观地显示 Fe 同位素的变化,所以有时采用万分偏差表示 :ε5 6 F e = [( 5 6 F e / 5 4 F e ) / ( 5 6 F e / 5 4 F e ) - 1 ] × 1 0 0 0 0 , 样品标样ε57Fe=[(57Fe/54Fe)样品/(57Fe/54Fe)标样 -1]×10000。
两者之间的换算关系为: ε56 Fe = 10δ56 Fe,ε57 Fe = 10δ57 Fe。
利用MC-ICP-MS 测试技术的发展,Fe 同位素地球化学研究成为一个崭新而快速发展的领域。
通过十余年的研究, 人们已对 Fe 同位素的分布特征和分馏机制有了基本认识 ( 包括初步查明了地外物质和地球各主要储库的铁同位素组成,并对沉淀溶解、氧化还原、吸附和生物作用等过程中的 Fe 同位素分馏有了初步认识) ,为 Fe 同位素示踪技术的应用奠定了必要的基础。
目前,Fe 同位素体系已经初步应用于地质、环境、生物和宇宙科学等方面。
作为直接参与成矿的元素,Fe 同位素地球化学为成矿作用的直接示踪提供了新的途径,已在成矿物质来源和流体出溶、流体演化、表生蚀变等重要成矿作用过程的示踪研究方面显示出了明显的优越性。
因此我们认为 Fe 同位素可以用来示踪成矿物质来源。
但是,由于在成矿作用过程中,Fe 同位素组成主要受流体演化、矿物沉淀历史和后期地质作用过程的影响。
因此,流体出溶、流体演化等重要成矿作用过程中 Fe 同位素组成的变化规律是利用 Fe 同位素示踪 Fe 来源的关键所在。
3.3铜同位素在矿床学中的应用研究表明流体出溶的过程中,铜同位素会发生分馏,早期出溶的流体富集铜的轻同位素,晚期出溶的流体富集铜的重同位素。
这一认识的重要意义在于,流体出溶过程中铜的地球化学行为可以用来示踪铜在岩浆体系和热液体系之间的分配和运移。
世界范围内的高温岩浆矿床中黄铜矿的铜同位素组成都很一致,变化范围很小,接近整体地球的平均值。
相对于高温岩浆矿床的铜同位素组成在全世界范围内具有较小的变化范围来说,低温热液矿床即使在同一矿床的同种矿物中,铜同位素组成的变化范围都很大。
因此,利用含铜矿物的铜同位素组成变化范围可以对成矿温度进行指示,低温环境下形成的矿物比高温环境下形成的矿物具有更大的铜同位素组成变化范围。
3.4 GIS在矿床学中的应用3D—GIS可方便地对空间资料进行查询、编辑、管理和描述,从而提高对地质问题的观察力。
虽然GIS三维地下矿体形态模拟目前还处于初始阶段,但可以预测在不久的将来将成为矿产资源定位、定量预测的关键因素。
目前,对3D—GIS的研究大多还处于理论研究阶段,真正能够实现的并不多。
朱大明等利用GIS对矽卡岩型硫化物矿体和与之关系密切的花岗岩体进行了空间三维模拟,查明了二者的空问关系。
K.Sprague等对3D—GIS环境下实现三维矿体模拟的实现路径、参数设置进行了很好的探讨, 并通过实例进行了完美地诠释。
4.矿床学的展望及思考矿产是人类社会赖以生存和发展的重要自然资源。
随着社会生产力的提高和人民生活质量的改善,人类使用矿产的种类和数量在急剧增长。
因此,在百年来取得成绩的基础上,大力加强找矿勘探工作的地质理论基础———矿床地质学的研究,已成为 21 世纪地球科学的重大任务之一。
在这方面,矿床学面临着很多需求和挑战。
4.1矿床学发展趋势地球科学研究正出现两个大的趋势:一是朝着系统化、信息化和全球化的方向发展; 二是更广泛地渗入和影响经济社会发展和人民生活,为实现可持续发展发挥着重大作用。
作为地球科学重要分支的矿床学和它服务的矿产勘查开发正处在转折时期,这表现在,对矿产资源寻找的视野越来越开阔,逐步从地壳表层走向深部,从陆地走向海洋,从区域走向全球,从单纯的注意矿产资源的找寻逐步转移到以可持续发展为目标的资源合理开发利用与环境保护并重上。
也就是矿床学研究正面临着全球化和矿产资源开发与环境保护的一体化两大趋势。
4.2矿床学的主要研究领域1. 立足全球,深入研究成矿规律,显著提高找矿成效2. 依靠科技进步,研究开发新型矿产资源,扩大资源领域3. 评价矿床环境质量,改善矿区生态环境,加强为保护环境的矿床学研究4.3矿床学将来可能进展(1)矿床地质学---区域成矿学---全球成矿学;(2)常规与非常规矿产资源研究结合以及固态、液态、气态矿产间的综合研究---大地质资源学;(3)矿业开发与环境保护并重的多学科研究---矿产资源-环境地质学;(4)充分利用高新技术!信息时代的新矿床学。
奠基于各地质基础学科之上的矿床学研究成果,也将能广泛地应用到其他有关的学科中去,促进整个地球科学的发展。