成因矿物学与找矿矿物学研究进展(2010-2020)

成因矿物学与找矿矿物学在我国70多年的发展中已逐渐形成一套兼具理论和应用的学科体系.近十年来,原位微区分析技术推动矿物成分标型理论及其应用取得长足进步,在成岩成矿过程精细刻画、热液成矿规律与找矿潜力评价、成矿类型甄别与划分等方面表现出巨大潜力,尤其是黄铁矿、石英、磁铁矿、绿泥石,磷灰石、石榴子石等若干典型矿物成分标型在成矿理论与找矿实践表现出独特优势.可以推测,矿物成分标型必然在未来成矿规律研究与找矿评价中体现出巨大指导价值,同时也从一个侧面证实成因矿物学与找矿物学学科体系在地球系统科学领域具有强大的生命力.展望未来,成因矿物学还将在环境与生命过程等其他诸多领域有很大的应用前景,特别是在矿物晶体生长、矿物相转变、矿物温压计、宇宙矿物学、深部矿物学、矿物晶体化学与综合物性、生物矿物交互作用等领域均有可能取得突破性进展.另外,采用统计学和大数据集成方法以及矿物标型定量模型,深度解析矿物学"基因"信息,发展矿物学"基因编辑"技术,将有可能为解决地球科学面临的矿产资源需求和人类健康等作出巨大贡献.     

找矿矿物学

近20年来矿物学领域重大成就之一,就是奠定了矿物标型作为矿床的成因信息和找矿标志,并随着找矿勘探工作中的应用不断取得重大突破,产生了一门新的矿物学分支——找矿矿物学。 1、找矿矿物学产生背景     

哀牢山金矿带原生金矿床矿物标型特征及找矿矿物学标志

本文讨论了哀牢山金矿带原生金矿床矿物组合特征、金矿物及载金矿物的形态、化学成分、晶体结构、物理性质、包裹体成分方面的找矿标型特征和找矿矿物学标志。     

内蒙额仁陶勒盖银矿床找矿矿物学特征及综合找矿标志

通过研究石英、碳酸盐矿物、硫化物矿物及锰氧化物矿物的成分、特性、结晶特点及有关矿物的红外光谱特征等，提出了上述矿物的找矿矿物学特征。对本矿床的地质标志、地球化学标志、找矿矿物不标志进行了讨论指出了它们的综合找矿意义。     

用“矿物学填图”研究湖南漠滨型脉金矿床

本文根据找矿矿物学,矿物学填图的基本原理和方法对漠滨贫硫化物型脉金矿床进行矿物学填图研究,同时对矿物包体、矿物组合及自然金成色作测定,编制了漠滨金矿区PD265-390中段矿物量分布图,反映出漠滨金矿有一定分带性.区域内此类矿床可分为不同亚类,为找矿预测提供了一定依据.     

矿物学岩石学地球化学研究进展综述

近年来，矿物学除矿物标型特征、成因矿物学、找矿矿物学、矿物物理学等基础研究外，矿物材料及应用研究是其一大特色；岩石研究则更多地与构造演化、地幔作用相联系；研究领域的不断扩大、不同学科相互渗透交叉、新生长点的涌现是当前地球一个发展趋势。     

环境与生命矿物学的科学内涵与研究方法

环境与生命矿物学是矿物学、环境科学与生命科学之间的交叉学科,是成因矿物学在生命领域的拓展和延伸,是地球系统科学的重要组成部分。生命起源的矿物表征和矿物作用;极端环境下的生物多样性及生物与矿物的关系;生物体的矿物组成、作用、宏微观形貌和自组装结构;生命矿物成核、生长和自组装过程的有机质调控及其响应环境变化的标型特征;生物矿化的过程、机理及其资源环境效应;矿物(含药用矿物)在生命活动中的作用、过程与机理及其开发利用,是环境与生命矿物学的主要研究内容。生命矿物有其自身的特点,选择用于环境及其变迁研究的生命矿物时,应遵循"贯通性"、"灵敏性"、"统计性"和"周期性"等四原则。根据生命矿物进行环境分析研究时,要注意甄别影响矿物学特征变化的环境要素;既要善于利用较便捷成熟的成因矿物学研究手段和方法(如热发光,简称TL),还要充分利用其他学科中的技术(如计算体层摄影术,简称CT),创造性地开发生命矿物学的环境标型。     

自然重砂成因矿物学特征及找矿指示作用

自然重砂是地质体经自然风化、剥蚀、搬运、沉积等地质作用而分离出的单矿物(或矿物组合)。自然重砂矿物晶体由于仍然保留有许多矿物成因信息,包括颜色、形态、化学成分、物理性质和矿物组合等特征,因此常用于追溯源区地质体或者找矿勘查。这种方法被认为是一种经济实用的找矿方法——自然重砂测量。本文基于全国自然重砂找矿的数据资料,系统梳理了自然重砂的矿物类型、出现频率及其分布等特点,分析了自然重砂的矿物组合和成因矿物学特征,研究了自然重砂矿物的源区烙印、搬运距离及标型指示矿物组合特征,探讨了自然重砂成因矿物学研究意义及其找矿应用前景。自然重砂矿物的颜色、形态及内部结构依然保留着明确的成因矿物学信息:其颜色和晶体形态具有继承性而与其源区母体联系起来,体现源区母体的特性;其矿物组成可分出残余原生重矿物(包括造岩矿物、副矿物、矿石矿物等)和新生重砂矿物两个部分,如赤铜矿、孔雀石等反映着源区岩性体的成分或者赋存状态特征,其矿物组合也在很大程度上继承原生共生矿物而体现诸如有无矿化等意义;重砂颗粒的磨圆度、边界光滑性等表面特征反映搬运距离,有利于明确响应源区母体或者物源,而具有良好的找矿指示意义。     

2012年全国矿物科学与工程学术研讨会会议纪要

2012年7月18日至20日,由我会所属的六个专业委员会(工艺矿物学、矿物岩石材料、环境矿物学、矿物物理矿物结构、成因矿物学和找矿矿物学)主办,中国硅酸盐学会工艺岩石学分会协办,东北大学秦皇岛分校、中国地质大学(北京)矿物岩石材料开发应用国家专业实验室、中国科学院矿物学与成矿学重点实验室、西南科技大学教育部固体废物处理与资源化重点实验室联合承办的"2012年全国矿物科学与工程学术研讨会"在东北大学秦皇岛分校北戴河校区召开。来自北京大学、南京大学、中山大学、中国地质大学、等20所科研院所和高校的140余位代表出席会议。中国地质大学     

矿物标型研究对覆盖区及深部找矿的意义

矿物标型即矿物中具有指示意义的特征,包括矿物的物性参数、化学成分等多个方面。通过研究矿物的指示特征,可以反映对应的物理化学条件,进而研究矿床的类型、分带性、剥蚀程度等。近年来,随着覆盖区和地壳深部勘查理论研究的深入,开展了运用地球化学和矿物学标志找矿的研究工作,矿物学找矿法逐渐凸显出优势。通过覆盖区以及深部找矿的实例,阐述标型矿物在此类地区的应用,供以后的找矿工作参考。     

基于大数据的成因矿物学研究思考

在国际地科联启动深时数字地球大科学计划背景下,开展成因矿物学大数据平台建设和数据深度挖掘和研究,具有十分重要的意义。建议优先考虑矿物系统发生史、矿物标型和矿物成因分类3个方面的数据平台建设,开展3个方面的大数据模型、大数据处理的方法研究和大数据结果的信息提取。部署开展基于大数据的若干国家战略性关键金属元素矿物(如锂矿物、铀矿物、镓矿物、铈矿物、铂矿物等)的系统发生史和矿物类的系统发生史研究,分析其在不同地质历史时期和地球不同构造单元中的聚散规律,为战略性关键金属找矿预测提供思路。根据矿物大数据库的深度挖掘和矿物系统发生史研究所提供的有关矿物演化的规律,揭示地球历史中重要地球物理、地球化学和地球生物事件的性质、分布、规模及辐射效应。借助矿物成因分类的大数据平台,完善“显性”成因矿物族分类和区划图编制,在此基础上,开展基于大数据的“隐性”成因矿物族和找矿矿物族的分类和区划图研制。要重视矿物学和地质大数据研究的复合型人才培养,在开设地质大数据本科专业基础上,在研究生层次开设“成因矿物学大数据”研究方向。     

胶东芦家金矿钠长石成因矿物学研究

芦家金矿钠长石化为胶东东北部成矿带中首次发现。对芦家金矿钠长石进行矿物成因分类,确定钠长石为１个演化系列、２种成因、３种产状。通过钠长石化学成分、晶体结构、形成温度、热发光、阴极发光的研究,发现了芦家金矿钠长石的标型特征和找矿标志。     

我国稀土铌钽矿物学研究回顾与展望

作为高新技术原料用的稀土铌钽是国家发展的支柱之一, 稀土铌钽矿物学研究在与国家的技术进步同步前进。 通过研究,已经获得了我国产出的全部百余种稀土铌钽矿物的化学组成、物理性质、稀土配 分、结晶参数、共生组合和产状成因的全面系统的鉴定描述成果;发现了多种稀土铌钽新物,并提出许多新规律和新理论,建立了易解石和褐钇铌矿两个新的矿物族;确定了稀土铌钽铁锰钨的复杂氧化物的晶体结构关系;确立变生矿物学为矿物学研究的一个特殊分支,探讨了稀土次生富集的离子型稀土矿成矿机理。     

黄铁矿热电结构

本文提出了半导体矿物热电结构的概念。以黄铁矿为例提出了热电结构的分类命名,金矿床黄铁矿热电结构系列的实例,广泛的标型意义,热电结构测试方法。     

环境矿物学：矿物学在环境科学研究中的应用

矿物学在环境科学中的应用将是21世纪矿物学研究的一个主要方面。 作者所在实验室曾做过的一些环境矿物学研究的实例有：核废料的处置,矿物表面性质的研究,对有毒金属的还原和固定作用的微生物效应,大气烟尘微粒的研究,矿物表面阳离子的本征吸附常数之理论计算,等等。矿物-水-微生物体系在分子级别上之相互作用的定量研究,对于理解低温地球化学和生物地球化学过程将是重要的。     

矿物成分标型继承性与金矿矿质来源

本文在阐述胶东金矿成矿过程的基础上，重点研究了胶东地区不同地质体组成矿物中Ｃｒ元素分布特征及含Ｃｒ矿物的自然演化历史。揭示了含Ｃｒ矿物成分标型显著的继承性规律。胶东金矿脉石矿物中出现翠绿色含Ｃｒ绢云母，矿石矿物中出现含Ｃｒ金银矿至自然金矿物系列。其中的Ｃｒ，均是从以中基性变质火山岩为主的胶东群部分重熔所形成的Ⅰ型花岗岩类，经动力及热液蚀变释放出来的。故利用Ｃｒ元素这一示踪性特征，便可有效地揭示与Ｃｒ相伴相随的Ａｕ（也包括Ｆｅ）来源于胶东群地层。提出开展不同作用、不同时期、不同阶段中含Ｃｒ矿物成分标型的系统研究，可为探讨金矿成矿物质来源提供新的矿物学方法。     

矿物材料刍议

矿物材料研究具有重要意义，本文探讨了矿物材料的涵义、分类、研究内容、与矿物学的关系等问题，并思考了新世纪矿物材料的研究和开发。广义地说，矿物材料是指可供直接或间接使用的固体矿物物质。狭义的矿物材料是指由自然地质作用形成的、有物理、化学性质可供直接使用、由矿物质组成的固体物质。矿物材料可从晶体结构、岩石成因、化学组成、用途、形状和尺寸、生产和制备过程等角度进行分类。矿物材料学是一门研究矿物材料的组成与结构、形成与加工、性能和使用效能四者之间关系与规律的一门科学。它与矿物学等学科有着天然的联系。在新世纪，必须加强矿物材料的应用研究；加强矿物材料学几个研究领域的紧密结合；必须搞好矿物原料和辅助的研究；必须注重环境问题和可持续发展战略。     

矿物学填图在福建丁家山铅锌矿成因研究中的应用

应用典型矿物富集型异常填图,揭示了福建丁家山铅锌矿区各种矿物的带状切层分布特征,指出矿区接触交代变质热源(燕山期花岗岩)自矿区北西方向侵入,在矿区范围内的侵入中心位于北西向和北东向断层交汇处(Ⅲ-2矿体中部和Ⅲ-1矿体之间)。花岗岩在侵入过程中与中新元古代马面山岩群龙北溪组上段经区域变质的富钙质岩发生接触交代作用,在不同阶段形成石榴石、绿帘石、磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿等典型矿物。矿区成矿流体自北东向南西运移。再次证实矿物场填图在变质类型研究方面的重要意义,希望引起高度重视。     

中国不同成因类型金矿床的黄铁矿成分标型特征及统计分析

黄铁矿是各类矿床中普遍出现的矿物,在金矿床中更是重要的载金矿物,对其成分标型进行深入研究可以获得大量成因信息。近些年对于各个矿区黄铁矿成分标型的研究很多,但对各成因类型金矿床中黄铁矿的成分标型特征进行系统研究的文献还未见报道。文章提出用δFe-δS的投图方法对各成因类型金矿床的黄铁矿主量元素进行研究,并得出了各类型金矿床黄铁矿的主量元素标型特征。对于金矿床中黄铁矿的微量元素特征,文中运用Co-Ni-As质量比三角图对各成因类型金矿床中的黄铁矿微量元素进行分析,得出了各成因类型金矿床黄铁矿微量元素标型特征。火山热液型、岩浆热液型、变质热液型和卡林型金矿床具有各自不同特征：火山热液型微量元素富含Mo、Sn中温元素,岩浆热液型富含Ti、Cr、Mo、Hg高中低温元素,变质热液型富含Ti、Cr高温元素,卡林型富含Tl（253×10-6）、Hg（547.52×10-6）低温元素,与Au相关的元素也各有区别,火山热液型和岩浆热液型以Se、Te等为特征,变质热液型以Sb,Bi等为特征,卡林型以Hg、Tl、Zn等为特征,主微量元素蛛网图显示各类型矿床元素演化趋势各异,含量也各异。Co-Ni-As图显示火山热液和岩浆热液具有相同的分布区（1或2区）,而变质热液和卡林型各有自己的分布区（3和4区）。S同位素数据显示各成因类型的S来源于各自的花岗岩、变质岩、沉积岩,δ34S变化范围从浅成低温热液型、岩浆热液型、变质热液型到卡林型依次增大。因此,黄铁矿主微量元素蛛网图、δFe-δS的主量元素投图方法,以及Co-Ni-As微量元素投图方法是良好的黄铁矿成分标型研究方法。我们的研究结果对金矿中黄铁矿标型的研究以及金矿床的成因类型判别和找矿具有借鉴意义。