成因礦物學研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢課件

1、成因礦物學研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢學科發(fā)展的歷史回顧學科發(fā)展的新動向未來學科發(fā)展展望報告提綱1 歷史回顧礦物與礦物組合的時空分布；礦物內外各種屬性間的內在聯(lián)系；礦物發(fā)芽、生長、形成與變化的條件和過程；礦物與其介質間相互作用的宏微觀標志；礦物成因分類的自然體系以及礦物成因研究的應用。成因礦物學的科學內涵 關于礦物形成與變化的學說，她研究：陳光遠先生礦物發(fā)生史 Development History；礦物標型學 Typomorphism；礦物溫壓計 Mineral Thermobarometer；礦物共生分析 Assemblage Analysis；礦物成因分類 Genetic Classificati

2、on；礦物學信息應用 Application。1 歷史回顧18901911，.地殼的礦物史；1912，.論礦物成因問題和它們的相互轉化；1920，.成因礦物學；1947、1955，.礦物發(fā)生學；1939-1955，.礦物共生分析研究；1957，.礦物共生分析；1963和1979，.成因礦物學原理和礦物成因分類試編。1976、2004，. 礦物成因信息的問題與方法、生物-礦物同源論1 歷史回顧在成因礦物學的早期發(fā)展階段，前蘇聯(lián)礦物學家做出了不可磨滅的貢獻：1970年代末，成因礦物學在前蘇聯(lián)成為了一門較為完善的礦物分支學科。. 陳光遠研究集體 角閃石、黑云母、綠泥石、石榴子石成因礦物族； 鐵鉻礦床

3、礦物成因標型與找礦標志。王嘉蔭（1978）應力礦物學；歐陽自遠等（1978）和張培善等（1978）吉林隕石雨張魁武等（1979）和夏林忻等（1979）長石有序度。1 歷史回顧1950-70年代，陳光遠先生將成因礦物學引入中國地質界，開創(chuàng)了中國成因礦物學研究的新紀元。1950-70年代是我國成因礦物學的起步階段，但在理論上已出現(xiàn)成因礦物族的創(chuàng)新研究模式。1980-90年代，我國的成因礦物學研究進入了蓬勃發(fā)展的新階段，出版了一系列成因礦物學的教材和專著。結合對各類礦床及有關變質巖和巖漿巖的理論和實際問題，開展了礦物組合標型、礦物特征標型研究，極大地豐富了成因礦物學的理論寶庫，為國家的礦產資源尋找做

4、出了卓越貢獻。1 歷史回顧鐵礦、鉻礦、鎳礦、銅礦、金銀礦、鎢錫礦、鉛鋅礦、汞礦、硫化鐵礦、金剛石礦、藍石棉礦角閃石、黑云母、白云母、鋯石、石榴子石、尖晶石、石英、長石、方解石、絹云母、黃鐵礦、磁鐵礦、黑鎢礦、錫石、辰砂一是形成了較為完善的成因礦物學理論體系，與地質找礦實際緊密結合，構筑了找礦礦物學這個應用學科的理論框架；二是成因礦物學在地質找礦方面的應用范圍大幅度擴展，彰顯了成因礦物學在復雜地質作用研究和幾乎所有主要礦產找礦方面的實際應用價值；三是與現(xiàn)代礦物物理和礦物晶體化學理論及先進的礦物測試技術相結合，使礦物標型研究從宏觀進入微觀、從若干側面進入較全面系統(tǒng)化的發(fā)展軌道；四是提出了礦物標型六

5、性及礦物標型研究的四項法則，提出了實現(xiàn)四項法則的礦物學填圖方法。1 歷史回顧縱觀國內外成因礦物學在1980-90年代的發(fā)展，有四個特點頗為引人注目：學科發(fā)展的歷史回顧學科發(fā)展的新動向未來學科發(fā)展展望報告提綱2 研究動態(tài)進入21世紀以來，地球科學界迎來了又一個大發(fā)展的新時期，礦物學的研究對解決許多重大地質找礦問題發(fā)揮了十分重要的作用。其中，礦物微區(qū)元素-同位素技術和高溫高壓及礦物-流體反應實驗技術不斷趨于成熟，為成因礦物學理論的發(fā)展提供了前所未有的契機。2 研究動態(tài)運用成因礦物學理論和礦物學填圖新技術進行礦床成因模式研究和深部遠景預測，取得更多新發(fā)現(xiàn)和可觀的找礦效果河北靈壽縣石湖金礦101號脈金

6、品位-石英熱釋光強度等值線垂直縱投影圖山西義興寨金礦5號脈金品位、礦體厚度、礦體產狀、礦化強度等值線垂直縱投影圖利用礦物電阻率標型，借助電阻率儀快速識別礦石中黃鐵礦電阻率，獲得了良好的金礦化富集規(guī)律的信息。山東金青頂金礦黃鐵礦電阻平均值等值線垂直縱投影草圖強礦化地段5 金品位(g/t)100 磁化率(410-6SI)前河金礦葚溝礦段蝕變巖磁化率-Au品位等值線垂直縱投影圖利用礦物磁性標型，借助磁化率儀快速識別巖石的蝕變類型和劃分蝕變帶，以間接獲得金礦化規(guī)律的信息，取得了良好的找礦效果。5 金品位(g/t)0.3 多硅白云母(含量)前河金礦葚溝礦段近紅外光譜“多硅白云母”-Au品位等值線垂直縱投

7、影圖利用礦物中“水”組份的光譜標型，借助近紅外光譜測量儀快速識別巖石的蝕變礦物種類，劃分蝕變帶，以獲得金礦化規(guī)律的信息，取得了良好的找礦效果。世界不同種類矽卡巖礦床中石榴子石三端元圖義興寨矽卡巖中石榴子石三端元圖世界不同種類矽卡巖礦床中輝石三端元圖義興寨矽卡巖中輝石三端元圖義興寨角礫巖筒及其周圍有形成矽卡巖型或斑巖型Mo、Cu、Fe、Au礦的可能性！2、巖漿巖與成礦利用石榴子石、輝石礦物成分標型研究，預測山西義興寨金鐵礦區(qū)還應有矽卡巖型和斑巖型鉬、銅礦床，經鉆探獲得18米厚的斑巖鉬礦體。堿度的降低vs.巖漿的演化太行山中段巖漿巖鋯石內部形態(tài)標型運用陰極發(fā)光新技術研究礦物內部結構，提出了礦物發(fā)生

8、史方面不少新認識恒山義興寨石榴子石成分環(huán)帶表明：早期溫度較高，溶液呈中-酸性、弱氧化-弱還原環(huán)境；中期溫度下降，溶液的pH值增加，向偏堿性發(fā)展，氧逸度增加，由弱氧化-弱還原環(huán)境向氧化-弱氧化環(huán)境轉變；晚期溫度又升高，溶液pH值下降，氧逸度減小。2 研究動態(tài)利用鋯石、磷灰石、獨居石裂變徑跡分析技術，對造山帶隆升史和礦產的保存利用研究提供了新依據（袁萬明等）；鋯石等礦物的微區(qū)同位素技術，成為當前用于重大地質事件定年和地質體演化歷史追索的可靠方法。麻棚巖體鋯石LA-ICP-MS定年成因礦物學的理論還成為環(huán)境與生命礦物學研究的基本指導思想，取得大量新成果。2 研究動態(tài)吳敏博士論文，2007海南島周邊海

9、底沉積物B106柱黏土礦物環(huán)境標型單顆有孔蟲5 顆有孔蟲(Clemens, 1993)40-60顆有孔蟲（王世杰,1995）精度4-810-68-1210-63010-6本底1510-12g30,9610-12g510-9g富鈷結殼碳酸鹽基巖單顆有孔蟲化石Sr同位素高精度測定、結殼的初始生長年齡及SST重建0.910.33/-0.39Ma有孔蟲化石87Sr/86Sr比值與有孔蟲化石年齡的相關曲線和相關方程(Farrell, et al.,1997; Shackleton et al., 1995 )0.91+0.33/-0.39Ma 時 西太平洋麥哲倫海山區(qū)海水表面溫度為 24.9+1.1/-

10、1.0 佟景貴博士論文，2007將礦物個體發(fā)生及礦物標型的思想用于對魚耳石等生物礦物環(huán)境響應的研究2 研究動態(tài)asteriscusA0(Miyun) a0 (Baiyangdian) C0(Miyun) c0(Baiyangdian) a0(Miyun) & c0 (Miyun)Standard。 楊良鋒博士論文，2007將礦物發(fā)生史和分布規(guī)律思想用于土壤能量系統(tǒng)修復研究4 研究動態(tài)將礦物與環(huán)境相互作用思想用于礦物電池技術研究（魯安懷課題組）；納米尺度蒙脫石的成因研究（陳天虎等，2004）；生物有機質對礦物自組裝結構和過程的調控研究（Yushkin, 2004; Tazaki, 2004; 崔

11、福齋，馮慶玲，2004）；其他生物成因礦物學的研究（地學前緣2008年第6期）等豐富了礦物發(fā)生學的理論。2 研究動態(tài)總之，在21世紀以重大科學問題為主攻目標開展多學科集成性研究的大背景下，成因礦物學研究已滲透到事件地質、資源環(huán)境、生命過程等許多領域，在某些方面甚至起著不可或缺的作用。成因礦物學已不限于過去少數(shù)礦物學家的研究，許多寶石學家、構造地質學家、巖石學家、礦床學家、地球化學家、古生物學家、農林學家、材料學家等都在自覺或不自覺地運用成因礦物學的思想和方法解決自身研究中所面臨的科學問題。2 研究動態(tài)學科發(fā)展的歷史回顧學科發(fā)展的新動向未來學科發(fā)展展望報告提綱3 未來展望學科發(fā)展的歷史告訴我們，

12、任何一門學科當它脫離人類生產生活的實際就沒有多大的生命力。成因礦物學每次大的理論和方法方面的發(fā)展都是以其適應國民經濟建設需要而實現(xiàn)的。21世紀社會對多種礦產資源供給的要求更加急迫，同時對人居環(huán)境改善的要求也越來越高，成因礦物學在資源、環(huán)境與生命領域的發(fā)展迎來了一個重要的發(fā)展契機。其未來510 年發(fā)展的目標、優(yōu)先領域和重點方向大致有以下幾點可以考慮。緊密結合國家需求和有關重大科學計劃開展工作，進一步推進成因礦物學理論在地質過程、礦產資源、環(huán)境和生命等領域的應用；同時，對已有成果進行全面系統(tǒng)的整合研究，形成系列的高水平理論成果，為地質過程研究、礦產資源尋找、人居環(huán)境改善及地質災害減免提供礦物學方面

13、的理論和技術支撐。3 未來展望（1） 發(fā)展目標鑒于我國成因礦物學原創(chuàng)性成果還比較缺乏，建議在學科布局方面：吸納培養(yǎng)一批有較強國際交流能力、有較高基礎理論素質、在成因礦物學方面開展原創(chuàng)性工作的高水平理論人才，占領學術高地；同時，培養(yǎng)一大批有一定成因礦物學理論基礎，掌握成因礦物學在多領域應用方法的技術專家，開展廣泛的應用推廣工作，為國民經濟建設服務。3 未來展望（2）學科布局考慮到學科的傳承和創(chuàng)新，根據已有成因礦物學的基礎，今后5-10年，我國成因礦物學優(yōu)先發(fā)展的領域：主要還是在與地質過程、礦產資源、環(huán)境與生命研究有關的礦物標型方面。同時，建議適當加大支持以實驗礦物學為基礎的礦物生長、礦物相轉變、礦物溫度計和壓力計的研究；逐步加大成因礦物族的研究力度，發(fā)展我國最具特色的研究方向。3 未來展望