近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀

1、近代礦床學(xué)的形成、發(fā)展及現(xiàn)狀礦床學(xué)是一門既古老而又新穎的學(xué)科，它隨著社會(huì)生產(chǎn)特別是礦業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展而產(chǎn)生，同時(shí)又隨著近代科學(xué)理論與技術(shù)的發(fā)展，尤其是礦業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步而充實(shí)更新。因此，它是一門技術(shù)經(jīng)濟(jì)與地質(zhì)學(xué)相結(jié)合的綜合性學(xué)科，在西方通常稱之為“經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)（economic geology）”。雖然人類對(duì)礦產(chǎn)的認(rèn)識(shí)遠(yuǎn)自史前時(shí)期，但作為一門自然科學(xué)的近代礦床學(xué)則形成和發(fā)展始于16世紀(jì)中葉。當(dāng)時(shí)正處在資本主義生產(chǎn)方式的雛形階段，隨著采礦冶金業(yè)的發(fā)展，人們?cè)谡业V的實(shí)踐中逐漸積累了豐富的感性認(rèn)識(shí)，一些學(xué)者對(duì)此進(jìn)行初步的歸納和總結(jié)，進(jìn)而提出早期的成礦理論。自18世紀(jì)以來，對(duì)礦床成因解釋最有代表性的是“水成

2、論”和“火成論”兩種學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的爭(zhēng)論。水成論者（neptunist）認(rèn)為，所有巖石和礦床都是在大洋水中沉積形成的，而且所有脈體，包括礦脈也是這樣形成的。這一學(xué)派的代表人物是德國(guó)弗賴堡礦業(yè)學(xué)院的維爾納（1755年）。到19世紀(jì)初，波伊（1822年）和尼克爾（1832年）都指出火成巖與礦床之間存在著聯(lián)系?；鸪烧撜撸╬lutonist）否認(rèn)地球外營(yíng)力在地球發(fā)展演化中的作用，他們提出，硅酸鹽和硫化物都不溶于水，因此礦石只能是地球深部火成的溶液或溶化物質(zhì)注入地殼裂隙中而成的，這一認(rèn)識(shí)的代表人物有英國(guó)人郝屯（17261797年）等。這場(chǎng)“水火之爭(zhēng)”，盡管在兩派的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)上都有事實(shí)根據(jù)和認(rèn)識(shí)上的片面性，但在礦

3、床學(xué)發(fā)展初期，促使了人們收集大量礦床實(shí)際資料，推動(dòng)了人們對(duì)礦石、巖石的成因研究，因而在一定程度上促進(jìn)了礦床學(xué)的發(fā)展，對(duì)礦床學(xué)理論的建立起了很大的作用。系統(tǒng)的近代礦床學(xué)理論基礎(chǔ)是在19世紀(jì)中葉至20世紀(jì)初葉奠定的。在這期間，由于資本主義工業(yè)發(fā)展迅速，冶金、電器、能源等工業(yè)對(duì)礦產(chǎn)的需求猛增，擴(kuò)大了對(duì)鐵、錳、鉻、銅、鋁、鋅、鎢、錫、鉬、煤炭、熔劑材料等的需求量，促進(jìn)了采礦業(yè)的發(fā)展，極大地推動(dòng)了礦床地質(zhì)研究。一大批礦床地質(zhì)學(xué)者在投身于實(shí)踐研究的同時(shí)，從不同角度提出了一系列礦床成因的概念和比較系統(tǒng)的礦床形成理論體系，使礦床學(xué)成為一門新穎而獨(dú)立的學(xué)科。由于該時(shí)期礦業(yè)技術(shù)水平的限制，主要是開采較富的礦石和地

4、下淺部的礦石。產(chǎn)在火成巖體內(nèi)部或其附近的礦床，以其礦石較富、數(shù)量眾多、分布廣泛而成為主要的找礦和采礦的對(duì)象，與之有關(guān)的巖漿熱液成礦研究受到廣泛重視。以美國(guó)的w·林格侖、美國(guó)的艾孟斯、瑞士的尼格里、挪威的j·h·l·伏格特、德國(guó)的斯奈特洪、前蘇聯(lián)的a·e·費(fèi)爾斯曼、c·c·斯米爾諾夫、a·t·別捷赫金等為代表，建立了“巖漿-熱液”觀點(diǎn)成礦為主導(dǎo)的學(xué)派。他們認(rèn)為大部分金屬礦床都與巖漿熱液作用有關(guān)。這些觀點(diǎn)逐步地系統(tǒng)化，從而發(fā)展成為巖漿熱液成礦論，影響礦床成因認(rèn)識(shí)達(dá)半個(gè)世紀(jì)之久。盡管如此，當(dāng)時(shí)的水成論

5、學(xué)派也積累了一些礦床實(shí)際資料，并形成新的“側(cè)分泌”成礦觀點(diǎn)。該觀點(diǎn)認(rèn)為，產(chǎn)于石英巖中的壓電水晶脈是由于天水下降溶解石英巖后再沉淀形成的。礦脈的成分是從周圍的石英巖中淋濾出來的，故稱之為“側(cè)分泌說”。這種觀點(diǎn)提出后長(zhǎng)期未受重視。直至二次世界大戰(zhàn)以來，新技術(shù)的出現(xiàn)擴(kuò)大了研究領(lǐng)域，人們才認(rèn)識(shí)到單一的“巖漿-熱液”觀點(diǎn)已不能解釋許多礦床的成因，人們開始注意到許多層狀礦床是受其周圍地層控制的，因而“側(cè)分泌”觀點(diǎn)在更新內(nèi)容的情況下又有所興起，并進(jìn)而形成了“層控”新觀點(diǎn)。這種新觀點(diǎn)認(rèn)為，許多層狀與層控礦床是同生沉積而又受以后地質(zhì)作用的改造而形成的。其代表人物有許多澳洲和非洲的地質(zhì)學(xué)家以及部分歐洲的學(xué)者。20

6、世紀(jì)60年代以來，物理學(xué)和化學(xué)廣泛地滲透到地球科學(xué)中，測(cè)試方法和技術(shù)的提高和實(shí)驗(yàn)地質(zhì)學(xué)與野外地質(zhì)結(jié)合，成巖成礦實(shí)驗(yàn)研究的廣泛開展，使礦床學(xué)的理論研究由單純的現(xiàn)象分析進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)論證階段。與此同時(shí)，礦床學(xué)的邊緣學(xué)科有較快的發(fā)展，這一時(shí)期發(fā)展和創(chuàng)立了同位素地質(zhì)學(xué)、礦床地球化學(xué)、地球物理學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)、海洋地質(zhì)學(xué)等，它們不同程度促進(jìn)了礦床學(xué)理論的發(fā)展。尤其20世紀(jì)6070年代，板塊構(gòu)造學(xué)說的建立和發(fā)展是地質(zhì)學(xué)的一次重大革新，也為成礦作用時(shí)空背景研究提供了新的契機(jī)，極大地推動(dòng)了礦床形成的宏觀分析，對(duì)區(qū)域成礦理論的發(fā)展具有決定性意義。近年來，礦床學(xué)家們廣泛開展了各種礦床專題研究，研究對(duì)象涉及各礦種，研究范圍

7、或針對(duì)個(gè)別礦床，或涉及礦田、礦帶。研究工作積累的大量資料，大大加深了人們對(duì)礦床成因和分布規(guī)律的認(rèn)識(shí)。特別對(duì)成礦物質(zhì)來源、成礦流體性質(zhì)、成礦物質(zhì)的運(yùn)移和沉淀、礦床的層控作用、火山成礦作用、多期成礦作用和疊生成礦作用等，成礦流體的類型和性質(zhì)及其成礦意義等方面的研究也有長(zhǎng)足的進(jìn)展。礦床成因理論已經(jīng)由傳統(tǒng)的巖漿熱液成礦理論發(fā)展為多源、多因、多期的全新的礦床成因理論。但是，由于成礦地質(zhì)條件的多樣性和復(fù)雜性，現(xiàn)有的某些理論和觀點(diǎn)尚待進(jìn)一步充實(shí)和完善。某些重大的礦床地質(zhì)和成因問題至今尚無統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，如超大型礦床的成礦控制因素，幔源流體的成礦作用以及殼幔結(jié)構(gòu)類型及其對(duì)成礦的控制等成礦問題，仍然懸而未決，有待今

8、后進(jìn)一步深入研究。我國(guó)礦床學(xué)的研究始于建國(guó)以前。20世紀(jì)30年代起，翁文灝、謝家榮、孟憲民、丁道衡、徐克勤、馮景蘭、王竹泉等一批地質(zhì)學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)或調(diào)查、指導(dǎo)了白云鄂博鐵礦、攀枝花鐵礦、個(gè)舊錫礦、東川鎳礦、贛南鎢礦、湘黔汞礦等金屬礦產(chǎn)及若干煤、石油和非金屬礦產(chǎn)。發(fā)表了不少論文和專著，為中國(guó)礦床學(xué)的發(fā)展鋪下了基石，但由于當(dāng)時(shí)惡劣的政治、社會(huì)環(huán)境和有限的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件，作為一門專業(yè)學(xué)科來說，礦床學(xué)的發(fā)展極為遲緩。新中國(guó)成立后，礦床地質(zhì)工作得到了前所未有的重視。20世紀(jì)50年代起，一批老一輩礦床學(xué)家?guī)ьI(lǐng)地質(zhì)隊(duì)伍對(duì)全國(guó)重點(diǎn)礦床進(jìn)行了系統(tǒng)的勘察工作。程裕淇等在鞍山鐵礦、郭文魁等在銅官山銅礦、宋叔和等在白銀廠

9、銅礦、王植等在中條山銅礦以及其他一些學(xué)者在大冶鐵礦、白云鄂博鐵礦、贛南鎢礦等礦床進(jìn)行了全面的礦床地質(zhì)勘探和研究，撰寫發(fā)表了一批重要的論著。與此同時(shí)，一批學(xué)者結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐進(jìn)行了礦床學(xué)科的專題研究，侯德封、葉連俊研究了我國(guó)錳礦的成因和分布規(guī)律，李瑛、王恒升研究了我國(guó)鉻鐵礦的類型和成因，李璞、涂光熾等研究了祁連山地質(zhì)及成礦作用，郭承基、司幼東開展了稀有金屬礦床研究。他們的研究成果和發(fā)表的論著至今還指導(dǎo)著這一領(lǐng)域的生產(chǎn)、科研工作，為我國(guó)礦床事業(yè)的崛起和礦床學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)80年代起，我國(guó)涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的中青年礦床學(xué)者，他們深入研究礦床特征、成礦作用、成礦規(guī)律，獲得一系列有意義的成果。他們

10、和老一代礦床學(xué)家一起撰寫和出版了大量論著，如王恒升等（1983）的中國(guó)鉻鐵礦及成因、張秋生等（1984）的礦源與成礦、芮宗瑤等（1984）的中國(guó)斑巖銅、（鉬）礦床、涂光熾等（1984，1987，1988）的三卷中國(guó)層控礦床地球化學(xué)， 姚鳳良等（1990）的膠東西北部脈狀金礦、常印佛等（1991）的長(zhǎng)江中下游鐵銅成礦帶、羅鎮(zhèn)寬等（1993）的中國(guó)金礦概論、韋永福等（1994）的中國(guó)金礦床、裴榮富（1995）主編的中國(guó)礦床模型、翟裕生等（1997）的大型構(gòu)造與超大型礦床和翟裕生等（1999）區(qū)域成礦學(xué)、湯中立等（1995）的金川銅鎳硫化物（金、鉑）礦床成礦模式及地質(zhì)對(duì)比、陳毓川等（1999）的中國(guó)主要成礦區(qū)帶礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)、涂光熾和趙振華等（2000；2003）的中國(guó)超大型礦床（、）。此外，很多學(xué)者還在各類期刊專業(yè)雜志上發(fā)表了一系列重要的科技論文，如程裕