现代矿床学doc.docx

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现代矿床学doc

现代矿床学

（教案）

第一篇  如何开展科技项目研究

第二篇  矿床学的发展前景与思维方法

第三篇  21世纪矿床学展望

第四篇  现代成矿理论进展

第五篇  当前国内矿床学领域研究动态

★★现代矿床学研究的前沿领域

第一篇如何开展科技项目研究

一、如何选题

1.

●基础研究必须瞄准学科前沿（广泛参阅国内外文献，经常参与学术交流，及时了解学科动态）

●应用基础和应用研究应立足解决国民经济和社会发展中存在的重大而又迫切的问题（关心国家大事，多与管理部门和各级领导沟通，通过电视、广播、报纸、网络等多种媒体和各类会议了解国家的发展计划）

●与国民经济和社会发展水平以及经费资助强度相适应

二、如何撰写申请书

2.

1.系统收集、阅读和整理有关资料、文献和信息

1）作用

●了解研究区的情况，研究程度，存在问题

●选取有用资料，为我所用，节约人力、物力、时间

●了解新涉及的研究领域的动态和发展趋势

●学习新理论、新方法

2）途径

●参加国内外学术会议（Congress,SymposiumorConference），专题讨论会（Workshop）和短训班（SeminarorShortcourse）

●进行国内外学术交流（TalkorEmail）

●上课（极为次要）

●读书（较为系统，但资料和观点可能不是最新的）

●阅读杂志（极为重要）

国外重要杂志（部分）

NatureScience

EarthScienceReviewsInternationalGeologyReview

GeologyEpisodes

EconomicGeologyOreGeologyReview

MineraliumDepositaResourceGeology

ContributionstoMineralogyandPetrologyJournalofPetrology

LithosMineralogyandPetrology

MineralogicalMagazinePhysicsandChemistryofMinerals

AmericanMineralogistCanadianMineralogist

ChemicalGeologyEarthandPlanetaryScienceLetters

JournalofGeochemicalExplorationGeochimicaetCosmochimicaActa

JournalofGeophysicalResearchGeophysics

GeophysicsJournalInternationalGeophysicalProspecting

JournalofStructuralGeologyTectonophysics

GroundWaterJournalofHydrology

EnvironmentalGeologyEngineeringGeology

QuaternaryInternationalMarineGeology

SedimentaryGeologyComputers&Geosciences

国内重要杂志（部分）

中国科学科学通报

自然科学进展地球物理学报

地质学报地质论评

地质科学地学前缘

矿床地质地质与勘探

岩石学报岩石矿物学杂志

地球化学矿物学报

高校地质学报地球学报

地球科学现代地质

●网上查阅（最为重要）

世界重要出版社网址

www.springer.de

www.blackwell-

www.elsevier.nl

www.sciencemag.org

www.oup.co.uk

世界重要国际组织网址

www.icsu.orgInternationalCouncilforScience

www.unesco.orgUnitedNationsEducational,ScientificandCulturalOrganization

www.helsinki.fi/science/igu/index.htmlInternationalGeographicalUnion

www.iugs.orgInternationalUnionofGeologicalSciences

www.cevl.msu.edu/~long/IAGC/programs.htm

InternationalAssociationofGeochemistryandCosmochemistry

www.homepage.montana.edu/~ueswl/geomorphlist/

InternationalAssociationofGeomorphologists

www.nhm.ac.uk/minerallogy/seltmann/IAGOD/index.html

InternationalAssociationontheGenesisofOreDeposits

www.iah.org/InternationalAssociationofHydrogeologists

www.iamg.org/InternationalAssociationforMathematicalGeology

www.blacksci.co.uk/uk/society/ias/default.htm

InternationalAssociationofSedimentologists

www.man.ac.uk/geology/IASIG

InternationalAssociationofStructural/TectonicGeologists

www.dst.unipi.it/imaInternationalMineralogicalAssociation

ipa.geo.ukans.edu/index.htmInternationalPalaeontologicalAssociation

ingua.nlh.no/InternationalUnionforGuaternaryResearch

www.uark.edu/studorg/metsoc/TheMeteoriticalSociety

www.mines.utah.edu/~wmgg/SEG.html

SocietyofEconomicGeologists

www.min.tu-clausthal.de/www/sga/sga.html

SocietyforGeologyAppliedtoMineralDeposits

www.sepm.org/sepm.htmlSocietyforSedimentaryGeology

www.aapg.org/AmericanAssociationofPetroleumGeologists

www.agiweb.org/AmericanGeologicalInstitution

earth.agu.org/homepage.htmlAmericanGeophysicalUnion

www.uni-essen.de/geologie/aegs.htmAssociationofEuropeanGeologicalSociety

www.aeg.org/AssociationofexplorationGeochemists

agid.igc.usp.br/AssociationofgeologistsforInternationalDevelopment

gs.wustl.edu/GeochemicalSociety

www.geosociety.orgGeologicalSocietyofAmerican

www.iugg.orgInternationalUnionofGeodesyandGeophysics

www.gfg.ku.dk/~iag/InternationalAssociationofGeodesy

www.cig.ensmp.fr/~iahs/InternationalAssociationofHydrologicalSciences

iamas.org/

TheInternationalAssociationofMeteorologyandAtmosphericSciences

www.iugg.org/iapso

TheInternationalAssociationforthePhysicalSciencesoftheOceans

www.iaspei.org/

InternationalAssociationofSeismologyandPhysicsoftheEarth’sInternior

www.iavcei.org/

InternationalAssociationofVolcanologyandChemistryoftheEarth’sInternior

www.minersoc.orgTheMineralogicalSociety

www.geolsoc.org.ukTheGeologicalSociety

www.usgs.gov/U.S.GeologicalSurvey

www.bgs.ac.uk/BritishGeologicalSurvey

中国重要地学机构网址

科技部

科教网

基金委

国土资源部

中国科学院

中国地质调查局

中国地质科学院

全国地质图书馆

www.geolchina.gov中国地质学会

3）注意事项

●网上查阅资料可依地区、作者或专题关键词进行，阅览室查阅资料可按地区或刊物特点进行，查阅时应采用由新到老，逐步追索的办法

●资料来源应列完整（作者名、论文篇名、刊物名、年卷期、页码或作者名、书名、出版地、出版社、出版年份、页码）

●收集和整理资料时应进行资料分类（可按地区、作者、时间、内容分类）

2.撰写项目申请书

1）立题依据

●论题简介

●所涉及的研究领域中国内外的研究现状、存在问题及立项研究这些问题的必要性

●研究地区的基本情况、研究现状和存在问题

●研究思路（工作模型）

●研究意义

●参考文献（新、特、全）

2）研究目标、研究内容和关键问题

●研究目标要明确，大小要合适

●研究内容要具体，且必须围绕研究目标展开

●关键问题要选准，数量不宜多，且必须与研究内容一致

3）研究方案

●有可操作性，且与研究内容一致

●尽可能采用新方法

●注意测试手段的可靠性和可行性

4）预期成果

●相对具体

●与研究内容一致

●所提成果的高度要适当

5）研究基础、队伍、条件和经费预算

●研究基础要强调已有一定工作积累，但还有不少工作要做

●研究队伍和条件要与研究任务（内容）对应

●经费预算要尽可能合理

6）例子

3.如何开展实际研究工作

1）实地调研（观察、测量、采集样品和标本、记录、素描、拍照、标图，及时整理标本和记录）

2）样品处理（磨片及观察光/薄片、根据需要和统一协调的原则以及样品情况选定样品情况、进行单矿物分离）

3）进行各种样品分析测试

4）系统整理资料，制作相应的表格和图件

4.如何撰写毕业论文或研究报告

1）撰写提纲和详细提纲

2）撰写论文或报告

●前言（选题和选区依据／研究意义；课题来源、名称和编号；前人研究成果综述／存在问题；本次研究所做的工作／工作量表；所取得的主要成果；致谢）

●正文（主题明确，观点突出，结构合理，层次分明，语言流畅，逻辑性强）

●结论（应反映出主要工作和主要成果）

●致谢（力求全面）

●参考文献（注意相关性）

3）注意事项

●引用他人的数据资料、图件照片和观点方法必须注明出处

●样品处理和测定方法以及仪器型号及其工作条件应予以说明

●应列出全部分析测试数据而不是只列看起来适用的部分数据。

同时，所列数据应是原始数据（包括测定误差）而不是平均值或范围值

●数据图表要准确，且应与主题协调一致

5.如何撰写科研论文

1）综述性论文

●过程（选题，确定题目；通过各种渠道系统收集资料；对收集到的资料进行归纳整理和分类，确定论文的基本结构和主要内容，筛选材料；进行写作）

●注意事项（资料尽可能新；有所为有所不为；突出重点，详略得当）

●实例

⏹

2）研究论文

⏹

●立题要大处着眼，小处着手（例子：

含硫化物角闪石巨晶／三颗锆石／橄榄石位错）

●选材要科学合理，精益求精（例子：

安徽铜陵岩浆底侵作用）

●引言要简明扼要，引人入胜（选题的重要性，前人的研究成果及其存在的问题，论文的工作和意义／评述前人的工作要客观公正，罗列参考文献要尽可能多地列他人的文献）

●正文要紧扣主题，层次分明

●结论要明确具体，论之有据

第二篇矿床学的发展前景与思维方法

一、矿床学的发展前景

1．矿床学的发展是社会进步的需要

矿产是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。

随着社会生产力的发展和社会生活的进步，人类使用矿产的数量和种类在急剧增长。

石器（工具）→金属矿产（冶炼技术，冶金工业）→能源矿产（化工技术，有机化工工业）→非金属矿产（材料合成与加工技术，材料工业）→宝石、玉石、观赏石、园林石（生活水平提高，精神需要）

国内：

发展中国家，需要大量矿产资源

国际：

发展中国家和发达国家都需要大量矿产资源，只不过发达国家是在别的发展中国家采矿或从别的发展中国家购买矿产资源而已。

1996年世界矿业大国矿业产量产值综合指标

俄罗斯

美国

加拿大

南非

澳大利亚

中国

全世界

总产值（百万美元）

12679

57856

11421

17000

18587

32849

219289

占世界百分数（69.7%）

5.8

26.4

5.2

7.8

8.5

15.0

人口总数（百万）

145.3

242.1

25.5

36.0

16.2

1060.0

5556

国土面积（百万km2）

17.1

9.4

10.0

1.2

7.7

9.6

150.1

人均矿业产值（美元/人）

87.3

239.0

447.9

472.2

1147.3

31.0

39.5

每km2矿业产值

741.5

6154.9

1142.1

14166.7

2413.9

3421.8

1461.0

2．矿床学正朝着综合化和系统化的方向发展

1）综合化（成矿条件复杂，找矿难度大）

（1）矿床及其形成环境和形成作用的多样性决定了它必须向综合化方向发展

矿床类型的多样性：

矿种/成因/……

成矿环境的多样性：

构造/岩石、地层/温度/流体/……

成矿作用的多样性：

生物/火山/热泉……

（2）各类矿产的共生或伴生也决定了它必须向综合化方向发展

石油、煤炭、金属和非金属矿产共生或伴生

Cu、Fe、Pb、Zn共生或伴生/斑岩铜矿和矽卡岩型铜矿共生

2）系统化

单个矿床→矿床组合→成矿系列→成矿谱系→成矿系统→区域成矿规律

矿床→矿田→矿集区→成矿带→成矿省→巨型成矿带（域）→全球成矿

全球成矿时空演化

3．学科交叉已成为矿床学发展的一种重要途径（提问）

矿床地球化学（元素共生组合）/矿田构造学（韧性剪切带控矿、侵入接触构造控矿）、矿床物理化学/海洋矿床学/生物矿床学/壳幔成矿学……

此外，矿床学与环境科学以及矿床学与经济学的结合也日益受到重视（环境矿床学、资源经济学、矿床综合评价学）

**小结：

重要/发展潜力/发展途径

结论：

矿床学具有光明的发展前景

二、矿床学的思维方法

1．基本原则

1）坚持实践第一（矿床研究的实践性）

（1）全面理解“认识来源于实践”的观点

认识事物的一般过程是实践→认识→再实践→再认识；矿床学研究：

野外观测、室内研究→分析类型、推测成因、判断价值→矿床勘查、矿山开发（验证）→修改成因模型、指导找矿（举例）

（2）正确处理野外观测与室内分析的关系

以野外观测为基础，以室内分析为主要手段，二者缺一不可。

只有两者结合，才能获得规律性的认识

（3）合理运用“古为今用，洋为中用”的原则

“尊老不唯老，重洋不唯洋”（举例）

*华南花岗岩（徐克勤多期花岗岩—江西陡水加里东花岗岩、周新民多来源花岗岩—浙江西裘和广西四堡）

*浅成低温热液型金矿（火山岩型）/条带状变质铁矿

2）建立系统观念（矿床研究的系统性）

（1）矿床是岩石圈系统的一个组成部分（壳幔结构及深部地质作用过程）

（2）成矿系统本身（构造、地层、岩浆岩、流体）

3）注重历史分析（矿床研究的历史观）

矿床历史分析可分为三个层次：

（1）单个矿床的形成过程分析（典型层控矿床）同生沉积成矿—后期叠加改造

（2）成矿带、成矿省、成矿域演化的历史分析，成矿系列及其演化（长江中下游）

（3）全球成矿史元古—燕山期（哈钦森RW）

4）具备经济头脑（矿床研究的经济观）

矿床学既有地质属性，又有经济—技术属性

（1）国内外矿业市场供需情况（铁矿、锡矿、稀土矿）

（2）经济建设需要（铜矿、钾盐）

（3）矿床的经济开发前景（地理、交通……）（南极铁矿，仅仅是宣传）

2．矿床学思维方法

1）系统思维

考虑各部分的内在联系，相互作用和相互制约（成矿系列研究是系统思维的成功实例—长江中下游）

2）互补思维

就是要考虑矿床特征的互补与对照（矿床种类和矿床成分等各个方面的互补）。

成矿系列的互补性：

指一个成矿系列中成矿元素、种类的分配和矿化程度在不同矿床类型中的分配是不均衡的，具有“此多彼少”和“此强彼弱”的关系。

如鄂东南Fe、Cu、Mo、Au成矿系列中，Fe、Co主要产于矿浆型矿床中，Cu、Mo主要产于斑岩型矿床中，表现出各成矿元素在不同矿床类型中分配的不均匀性；在铜陵地区的Cu–Fe-S成矿系列中，矽卡岩型和层控型铜矿占主导，而斑岩型和石英脉型层次。

3）模糊思维

成矿环境和成矿作用的复杂性，成矿过程的不可逆性以及研究方法的局限性……等等，决定了矿床学研究需要模糊思维（概率统计理论）。

举例：

成矿预测/找矿模型应用。

4）异同思维

特殊性与普遍性相结合

*元古代条带状铁矿：

苏联、澳大利亚、巴西、印度、加拿大、南非风化壳型富铁矿

国内：

地壳运动频繁，未变质含铁地层出露少，变质深，去硅难

国外：

地壳运动较少，未变质含铁地层出露多，变质浅，去硅易

*中国矽卡岩型富铁矿，中生代大量花岗岩类侵入和火山一次火山作用

5）创造思维

新的假说一验证过程，根据部分事实，提出假说……丰富的想象力，很强的探索性

＊层控矿床（Cu、Pb、Zn，1000万）

＊超大型矿床（W、Sn、REE，2000万）

＊分散元素矿床（Tl、Se、Te、Cd、In、Ge、Re、Ga，1000万）

＊低温矿床（Pb、Zn、Au、As、Sb、Hg，5000万）

＊深部物质与流体成矿（1000万）

＊月球矿床（>10亿）

第三篇21世纪矿床学展望

一、理论矿床学

深入研究矿床的形成和分布规律，为矿产勘查提供新的成矿学理论基础。

基本发展趋势是将成矿作用放到地球动力学系统（造山带—盆地系统）中加以研究，亦即将盆山系统的形成演化与成矿系统作为一个统一整体进行研究。

1．区域成矿地质背景

包括深部作用背景（岩石圈组成、结构、演化，壳幔相互作用及成矿物质再循环与矿床形成）

2．成矿作用演化

基础是对成矿年代学和成矿事件过程的研究

**矿床（田）成矿，研究成矿过程、矿化阶段及对矿床物质成分和矿体形态、产状的影响。

**区域成矿，研究区域内重大构造成岩成矿事件，阐明其成矿谱系，以认识矿床在区域中的时空分布规律。

**全球成矿，研究地质历史上构造成岩成矿的阶段性、突变性、继承性和变异性等，并与其他学科一起，共同探索地球的形成和演变过程。

3．成矿系统和成矿动力学

4．地质流体与成矿作用研究，流域填图

5．大型、超大型矿床形成的地质背景和控制因素

6．全球性成矿规律

二、勘查矿床学

发展矿床勘察理论和方法

1.大比例尺成矿预测研究方法

1）三维立体填图基础上的地质制图预测法

2）综合信息预测

2.战术性与战略性的深穿透地球化学方法

3.大区域矿产资源快速勘查评价新方法

4.找矿靶区快速优选与评价新方法

5.矿床（体）快速定位预测新方法

6.相似类比找矿理论与方法

7.成因模型找矿理论与方法

8.理论预测找矿理论与方法

9.成矿构造解析找矿理论与方法

10.数学分析找矿方法

三、应用矿床学

扩大矿床学研究对象，发掘地质体的有用性，加强非传统矿产资源的研究

1．研究和开发新的非金属矿产资源

2．加强对矿产资源的综合利用研究

3．海洋矿床学

4．人造矿物岩石

四、环境矿床学

拓宽研究领域，探索为矿业开发和环境保护协调发展服务的矿床学研究

GSA1999年会：

矿山环境57；矿床地质/找矿勘探/工业利用75

1．矿床的环境质量；

2．矿床的环境质量评价；

3．寻找经济—环境综合效益好的矿床类型；

4．减少矿床开采对环境的污染。

五、矿床学研究成果为发展地球科学和丰富科普内容服务

古大陆多次分解和拼合的成矿学标志……

六、新技术

数学模型、实验研究、可视化

*小结：

一是发展成矿理论；二是发展矿床勘查理论和方法；三是开发新的矿产资源；四是在矿业开发与环境保护的协调发展中发挥矿床学的基础研究作用。

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Scott1993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。