成因礦物學(xué)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢課件

1、成因礦物學(xué)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢學(xué)科發(fā)展的歷史回顧學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)向未來學(xué)科發(fā)展展望報(bào)告提綱1 歷史回顧礦物與礦物組合的時(shí)空分布；礦物內(nèi)外各種屬性間的內(nèi)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(zhì)間相互作用的宏微觀標(biāo)志；礦物成因分類的自然體系以及礦物成因研究的應(yīng)用。成因礦物學(xué)的科學(xué)內(nèi)涵 關(guān)于礦物形成與變化的學(xué)說，她研究：陳光遠(yuǎn)先生礦物發(fā)生史 Development History；礦物標(biāo)型學(xué) Typomorphism；礦物溫壓計(jì) Mineral Thermobarometer；礦物共生分析 Assemblage Analysis；礦物成因分類 Genetic Classificati

2、on；礦物學(xué)信息應(yīng)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(zhuǎn)化；1920，.成因礦物學(xué)；1947、1955，.礦物發(fā)生學(xué)；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(xué)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(xué)的早期發(fā)展階段，前蘇聯(lián)礦物學(xué)家做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)：1970年代末，成因礦物學(xué)在前蘇聯(lián)成為了一門較為完善的礦物分支學(xué)科。. 陳光遠(yuǎn)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(biāo)型與找礦標(biāo)志。王嘉蔭（1978）應(yīng)力礦物學(xué)；歐陽自遠(yuǎn)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(yuǎn)先生將成因礦物學(xué)引入中國地質(zhì)界，開創(chuàng)了中國成因礦物學(xué)研究的新紀(jì)元。1950-70年代是我國成因礦物學(xué)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(xué)研究進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的新階段，出版了一系列成因礦物學(xué)的教材和專著。結(jié)合對(duì)各類礦床及有關(guān)變質(zhì)巖和巖漿巖的理論和實(shí)際問題，開展了礦物組合標(biāo)型、礦物特征標(biāo)型研究，極大地豐富了成因礦物學(xué)的理論寶庫，為國家的礦產(chǎn)資源尋找做

4、出了卓越貢獻(xiàn)。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(lán)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(xué)理論體系，與地質(zhì)找礦實(shí)際緊密結(jié)合，構(gòu)筑了找礦礦物學(xué)這個(gè)應(yīng)用學(xué)科的理論框架；二是成因礦物學(xué)在地質(zhì)找礦方面的應(yīng)用范圍大幅度擴(kuò)展，彰顯了成因礦物學(xué)在復(fù)雜地質(zhì)作用研究和幾乎所有主要礦產(chǎn)找礦方面的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；三是與現(xiàn)代礦物物理和礦物晶體化學(xué)理論及先進(jìn)的礦物測試技術(shù)相結(jié)合，使礦物標(biāo)型研究從宏觀進(jìn)入微觀、從若干側(cè)面進(jìn)入較全面系統(tǒng)化的發(fā)展軌道；四是提出了礦物標(biāo)型六

5、性及礦物標(biāo)型研究的四項(xiàng)法則，提出了實(shí)現(xiàn)四項(xiàng)法則的礦物學(xué)填圖方法。1 歷史回顧縱觀國內(nèi)外成因礦物學(xué)在1980-90年代的發(fā)展，有四個(gè)特點(diǎn)頗為引人注目：學(xué)科發(fā)展的歷史回顧學(xué)科發(fā)展的新動(dòng)向未來學(xué)科發(fā)展展望報(bào)告提綱2 研究動(dòng)態(tài)進(jìn)入21世紀(jì)以來，地球科學(xué)界迎來了又一個(gè)大發(fā)展的新時(shí)期，礦物學(xué)的研究對(duì)解決許多重大地質(zhì)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(shù)和高溫高壓及礦物-流體反應(yīng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷趨于成熟，為成因礦物學(xué)理論的發(fā)展提供了前所未有的契機(jī)。2 研究動(dòng)態(tài)運(yùn)用成因礦物學(xué)理論和礦物學(xué)填圖新技術(shù)進(jìn)行礦床成因模式研究和深部遠(yuǎn)景預(yù)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(hào)脈金

6、品位-石英熱釋光強(qiáng)度等值線垂直縱投影圖山西義興寨金礦5號(hào)脈金品位、礦體厚度、礦體產(chǎn)狀、礦化強(qiáng)度等值線垂直縱投影圖利用礦物電阻率標(biāo)型，借助電阻率儀快速識(shí)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(qiáng)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(biāo)型，借助磁化率儀快速識(shí)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(biāo)型，借助近紅外光譜測量儀快速識(shí)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(biāo)型研究，預(yù)測山西義興寨金鐵礦區(qū)還應(yīng)有矽卡巖型和斑巖型鉬、銅礦床，經(jīng)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(nèi)部形態(tài)標(biāo)型運(yùn)用陰極發(fā)光新技術(shù)研究礦物內(nèi)部結(jié)構(gòu)，提出了礦物發(fā)生

8、史方面不少新認(rèn)識(shí)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(zhuǎn)變；晚期溫度又升高，溶液pH值下降，氧逸度減小。2 研究動(dòng)態(tài)利用鋯石、磷灰石、獨(dú)居石裂變徑跡分析技術(shù)，對(duì)造山帶隆升史和礦產(chǎn)的保存利用研究提供了新依據(jù)（袁萬明等）；鋯石等礦物的微區(qū)同位素技術(shù)，成為當(dāng)前用于重大地質(zhì)事件定年和地質(zhì)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(xué)的理論還成為環(huán)境與生命礦物學(xué)研究的基本指導(dǎo)思想，取得大量新成果。2 研究動(dòng)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(biāo)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(jié)殼碳酸鹽基巖單顆有孔蟲化石Sr同位素高精度測定、結(jié)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(guān)曲線和相關(guān)方程(Farrell, et al.,1997; Shackleton et al., 1995 )0.91+0.33/-0.39Ma 時(shí) 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(gè)體發(fā)生及礦物標(biāo)型的思想用于對(duì)魚耳石等生物礦物環(huán)境響應(yīng)的研究2 研究動(dòng)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(fù)研究4 研究動(dòng)態(tài)將礦物與環(huán)境相互作用思想用于礦物電池技術(shù)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(jī)質(zhì)對(duì)礦物自組裝結(jié)構(gòu)和過程的調(diào)控研究（Yushkin, 2004; Tazaki, 2004; 崔

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

12、任何一門學(xué)科當(dāng)它脫離人類生產(chǎn)生活的實(shí)際就沒有多大的生命力。成因礦物學(xué)每次大的理論和方法方面的發(fā)展都是以其適應(yīng)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要而實(shí)現(xiàn)的。21世紀(jì)社會(huì)對(duì)多種礦產(chǎn)資源供給的要求更加急迫，同時(shí)對(duì)人居環(huán)境改善的要求也越來越高，成因礦物學(xué)在資源、環(huán)境與生命領(lǐng)域的發(fā)展迎來了一個(gè)重要的發(fā)展契機(jī)。其未來510 年發(fā)展的目標(biāo)、優(yōu)先領(lǐng)域和重點(diǎn)方向大致有以下幾點(diǎn)可以考慮。緊密結(jié)合國家需求和有關(guān)重大科學(xué)計(jì)劃開展工作，進(jìn)一步推進(jìn)成因礦物學(xué)理論在地質(zhì)過程、礦產(chǎn)資源、環(huán)境和生命等領(lǐng)域的應(yīng)用；同時(shí)，對(duì)已有成果進(jìn)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(zhì)過程研究、礦產(chǎn)資源尋找、人居環(huán)境改善及地質(zhì)災(zāi)害減免提供礦物學(xué)方面

13、的理論和技術(shù)支撐。3 未來展望（1） 發(fā)展目標(biāo)鑒于我國成因礦物學(xué)原創(chuàng)性成果還比較缺乏，建議在學(xué)科布局方面：吸納培養(yǎng)一批有較強(qiáng)國際交流能力、有較高基礎(chǔ)理論素質(zhì)、在成因礦物學(xué)方面開展原創(chuàng)性工作的高水平理論人才，占領(lǐng)學(xué)術(shù)高地；同時(shí)，培養(yǎng)一大批有一定成因礦物學(xué)理論基礎(chǔ)，掌握成因礦物學(xué)在多領(lǐng)域應(yīng)用方法的技術(shù)專家，開展廣泛的應(yīng)用推廣工作，為國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。3 未來展望（2）學(xué)科布局考慮到學(xué)科的傳承和創(chuàng)新，根據(jù)已有成因礦物學(xué)的基礎(chǔ)，今后5-10年，我國成因礦物學(xué)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域：主要還是在與地質(zhì)過程、礦產(chǎn)資源、環(huán)境與生命研究有關(guān)的礦物標(biāo)型方面。同時(shí)，建議適當(dāng)加大支持以實(shí)驗(yàn)礦物學(xué)為基礎(chǔ)的礦物生長、礦物相轉(zhuǎn)變、礦物溫度計(jì)和壓力計(jì)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