同位素填图与深部物质探测(Ⅱ)：揭示地壳三维架构与区域成矿规律

地球深部是大规模成矿作用的“驱动机”、“供应源”和“传输带”。深入揭示深部物质组成与分布、物质循环与能量转换、三维架构与动力过程,对理解成矿作用至关重要。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)填图是探索深部物质组成与演化过程的主要手段,可以探测地壳深部物质组成的三维架构,揭示新生地壳/古老地壳/再造地壳的空间分布与时空演变,从而为提升区域成矿规律认识提供深部物质制约证据,有助于成矿潜力的定量半定量评价及其区域成矿预测。文章重点总结和探讨了岩浆岩全岩Nd同位素和锆石Hf同位素区域填图在解决地壳三维架构与成矿规律方面的应用成果,深入探讨了巨量岩浆岩发育的深部驱动机制及其成矿制约,对比总结了不同类型造山带(如中亚增生造山带、青藏高原碰撞造山带、秦岭复合造山带等)和不同克拉通的地壳深部组成结构与成矿制约特色。研究显示：不论是什么造山带和克拉通,深部年轻地壳分布区制约了铜金、铜镍等矿床的形成分布;古老地壳控制了大型钼矿、铅锌矿、稀有金属等矿产;两者过渡地带常常发育铁矿等。这些研究不仅揭示了区域成矿规律,而且对成矿预测与成矿潜力评价有潜在的应用价值,有可能成为成矿规律研究特别是深部物质探测及成矿背景研究的新方向。     

深部构造与地质过程控矿研究

随着大规模全球填图和矿产勘探的发展，在地壳深部寻找新的矿产资源的紧迫性日益增加。大型热液成矿系统和矿集区的时空分布受深部地质过程演化制约，成矿系统明显与岩石圈各个层圈的深部结构和组成的不均一性密切相关，其时空分布本质上受深部构造和过程制约。通过深部热-物质迁移的研究，可以建立岩石圈块体构造模型和非线性成矿作用动力学及源区构造等概念，深入探讨岩石圈及与相邻圈层物质和能量交换过程中造矿组分的分散与富集机制及时空演化规律，可以预测矿床出现的种类和聚集的部位，特别是大型矿集区的位置和矿化形式，从而为大型-超大型矿床及矿集区的探寻与预测提供思路和基础。     

南美地台地质构造演化与主要金属矿产成矿作用

南美地台区矿产资源丰富,从太古代到新生代不同阶段的地质构造演化为其奠定了优越的成矿地质条件。地质构造演化与矿产资源的形成关系密切,不同地质构造演化阶段形成不同的矿产资源。本文总结了南美地台的构造演化及其成矿作用,指出不同阶段构造演化对区内成矿作用控制的不同特点,总结区内主要矿产空间分布规律。     

初论造山带成矿学

造山带成矿学是研究造山带矿床形成环境、条件、机理及分布规律的科学,是地球物质科学新的生长点。造山带具有矿床类型多、矿产种类多、大型-超大型矿床发育、成矿地间跨度大、成矿多期次和多旋回发育等特点,区域成矿的多样性、继承性、新生性和叠加性明显,成矿具分带性和不均匀性,大规模成矿与重大构造热事件相关。造山带成矿学的研究内容应主要包括：造山带类型及其构造演化,主要矿床类型、成矿系列和成矿模式,成矿环境与控矿要素,成矿物质、流体与成矿机制,构造、成岩、成矿年代学,矿床形成后的变化与保存,造山带中成矿规律以及区域矿产资源潜力评价等。造册带成矿学研究需要多学科理论与方法技术的融合,以揭示造山带矿床形成和分布规律。造山带成矿学概念与框架的提出,将有助于造山带矿床形成与分布规律的研究,为指导矿产资源勘查评价工作取得新突破做出贡献。     

《中国矿产地质志》阶段性研编进展(2018—2021年)

《中国矿产地质志》研编工作历经十载,截至2021年底,完成了180余部志书的评审,正式出版发行了50部。研编内容涵盖了省级志书、全国性矿种组志书、区带志书和专题研究4个方面。通过志书研编,基本查明了我国矿产资源分布情况,对稀土、稀散、钨矿等矿种组取得了新的成矿理论认识,丰富了典型矿床研究内容; 多层次总结了我国矿产资源的区域成矿规律,编制了新一代的“五位一体”成矿规律图,突出反映了地层、构造、岩浆和成矿作用的时空演化规律; 深化了对矿床的成矿系列理论的研究,提出了6个序次组成的成矿系列序次,即在原有5个序次基础上增加了最高层次——成矿体系,并提出了从时间和空间2个维度对矿床成矿体系进行系统研究,以更好探索矿床成矿系列的时空分布、相互关系及其演化规律。     

天津矿产资源特征及其成矿规律

天津虽不是资源大省,但矿产资源种类较多,成矿类型较为复杂。本文总结了天津市辖区内矿产资源的分布特征,并系统总结了矿产资源的时空演化规律:时间上,成矿作用发育持续时间长,按构造演化时段,可分为太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代5个时段,以元古宙为主要成矿期;空间上,可以划分为2个Ⅲ级、4个Ⅳ级构造单元,金属和非金属矿产资源主要分布在北部Ⅳ级构造单元的蓟唐裂谷中,油气、地热、地下水等矿产主要分布在南部黄骅坳陷区。根据矿产时空分布规律和地质构造环境,将天津全域划分为2个Ⅲ级成矿带,6个Ⅳ级成矿亚带,并厘定出11个矿床成矿系列22个亚系列,建立了区域成矿谱系,探讨总结了不同成矿作用、成矿单元与成矿系列的演化趋势,认为沉积作用是天津最主要的成矿作用,形成的成矿系列呈现出由中元古代金属、非金属→晚古生代、中生代能源矿产煤→新生代能源矿产石油、天然气的演化趋势;矿床成矿系列随着时间演化,在晚期不同成矿单元内均呈现多样化特征。     

成矿体系的研究进展及其在成矿预测中的应用

系统地研究一定时空范围内成矿作用的各种产物,包括矿床及其示踪成矿过程的各种地质、地球化学、地球物理标志,即是成矿体系的主要研究内容,也是区域成矿学的发展趋势.中国的大陆成矿体系就是指在目前中国境内大陆地壳漫长的形成、发展过程中,随着中国大陆地壳的演变而形成的矿床成矿系列的有机整体及其在四维时空中的分布规律.通过十多年来...     

新疆北部及邻区贵重、有色金属成矿历史及前景

新疆北部及邻区的地壳发展演化历史十分复杂，从太古宙至今，经历了３０亿年的长期演变，形成了独具特色的矿产资源和矿床分布格局。本文通过对该区地壳演化历史的研究，划分出４个成矿阶段，着重探讨了各阶段的构造、岩石和成矿作用特征，论述了各阶段的构造、岩石和成矿作用特征，论述了贵重、有色金属矿产在地壳发展演化过程中的分布规律，指出了新疆北部及邻区贵重、有色金属矿产的主攻类型及找矿方向。     

超大型矿床密集区的成因及预测

首次提出地球上矿产资源分布的不均匀主要与太阳系的起源有关。水星、金星、地球、火星、小行星的幔,主要分别由E群、H群、L群、LL群和C群陨石物质组成的星子聚合而成、由此造成行星幔横向不均匀性及幔表层矿产资源不均匀性的基础。由于不同元素在各类星子中分布的不均匀性程度不同,它们对超大型矿床密集区的控制也不一样。富含成矿元素的星子被吸积于上地幔表层,形成了原始矿源区。当地壳形成后,大陆岩石圈没有被软流层的对流作用均匀化,虽经几十亿年的地质作用改造,这一原始矿源区依然存在。通过分析不同群的球粒陨石组分等特征,并结合成矿时代、成矿带及成矿作用改造特征等,可以对超大型矿床密集区进行远景预测。     

云南省金矿找矿域浅析

研究岩石圈深部构造与金属内生成矿作用的关系,是近年来区域成矿学的一个重要研究方向。金矿的成矿物源具有幔源性,与深部构造有着密切的关系,因此,研究莫霍面地形变化和地壳的结构类型等深部构造特征,对了解金矿的成矿规律及空间分布特征,进而揭示找矿方向具有实际意义。     

走向21世纪的矿床学

文章简要回顾了百年来矿床学取得的重要进展，包括：（1）矿床成因分类的建立；（2）层控矿床研究与矿床多成因理论的兴起；（3）板块构造与区域成矿规律；（4）矿床模型；(5)型矿床研究；（6）海洋现代热液成矿作用的发现；（7）成矿演化的不可逆性与节律性等。针对21世纪中人类社会可持续发展的需要，矿床学研究出现了两个新趋势；（1）全球化；（2）矿业开发与环境保护一体化。面临着三个主要研究领域；（1）成矿理论的推陈出新；（2）研究开发新型矿产资源，建立广义的矿产资源地质学；（3）建立绿色矿业体制所需的矿床学基础研究。     

三江特提斯复合造山与成矿作用

三江特提斯构造带作为全球特提斯构造在中国大陆最典型的发育地区,经历了复杂而完整的演化历史:从晚前寒武纪—早古生代泛大陆解体与原特提斯洋形成,经古特提斯多岛弧盆系发育与古生代—中生代增生造山/盆山转换,到新生代印度-亚洲大陆碰撞与叠加改造,完好地记录了超级大陆裂解→增生→碰撞的完整演化历史和大陆动力学过程,可谓是中国大陆构造演化的典型缩影。复合造山和叠加转换导致了三江特提斯域复杂的成矿演化,主要表现为:①在构造转换阶段,于元古代刚性基底基础上发育大量叠加改造型矿床,具有独特的金属组合(Sn-Cu,Sn-Pb-Zn,Fe-Cu等);②火山成因块状硫化物(VMS)矿床伴随特提斯岩石圈演化,连续发育于陆缘裂谷(Cu)→初始洋盆(Cu-Zn)→大洋岛弧(Cu-Zn-Pb)→弧间裂谷或弧后盆地(Pb-Zn-Ag)→弧-陆碰撞裂陷盆地(Cu-Pb-Zn)等阶段及诸环境;③特提斯阶段的岛弧型斑岩Cu矿被碰撞造山阶段的大陆型斑岩Cu矿所取代;④世界级规模的金属成矿带和巨型矿床,在新生代碰撞造山期爆发式产生。尽管已有的研究从整体上勾画出了三江特提斯域的基本构造特征和成矿面貌,但仍有许多重要问题尚未解决:①三江复合造山带构造叠加、...     

矿床学的百年回顾与发展趋势

文章简要回顾了百年来矿床学取得的重要进取，包括：①矿床成因分类的建立；②层控矿床研究；③板块构造与区域成矿；④矿床模型研究；⑤区域成矿学研究；⑥超大型矿床研究；⑦海洋现代热液成矿作用的发现；⑧恩矿年代研究等。针对21世纪人类社会可持续发展的需要，矿床学研究出现了两个新趋势：①全球化；②矿业开发与环境保护一体化。面临着三个主要研究领域；①成矿理论的推陈出新；②研究开发新型矿产资源，建立广义的矿产资源地质学；③为加强矿山环保所做的矿床学基础研究。最后作者还提出发展成矿学研究的若干建议。     

Analysis of Mineralization System and Prediction of New-Type Ore Deposits

The discovery of new- type ore deposits,a focus of themineral exploration community,is im portant to the solutionto the supply of m ineral resources in the 2 1st century. Thediscovery of a new- type ore deposit with great economic sig-nificance can often accelerate exploration and exploitation ofcertain ore species.For example,the discovery of the Jiaojia-type (tectonic altered rock type) gold ore depositand the Car-lin- type gold deposit in China has greatly increased gold re-serves of China…     

关于构造—流体—成矿作用研究的几个问题

在成矿过程中,构造和流体是重要的控矿因素。构造、流体和矿石堆积可以作为一个系统加以研究。按成矿作用的规模,构造—流体—成矿系统有不同的尺度：①全球的;②区域的;③矿田（床）的;④微观的。文章分别阐述了矿床的和区域的构造—流体—成矿系统,结合矿床和区域实例讨论了它们的研究目的、内容和方法。具体总结了古老区域流体系统的示踪标志。论文最后讨论了关于古老成矿流体和现代成矿流体、深部成矿流体与浅部成矿流体等的研究任务。     

塔中地区油气成藏主控因素及成藏规律研究

塔中地区油气成藏复杂, 影响因素较多。通过对已钻井油气藏的分析, 认为该区影响油气成藏的控制因素有①烃源岩; ②运移通道(断层控制油气纵横向分布、运载层对油气的横向运移作用、不整合面对油气的横向运移控制); ③构造类型(圈闭类型、构造样式、成油期古隆起); ④构造演化; ⑤储层物性及展布; ⑥储盖组合; ⑦火成岩对油气藏的影响。成藏规律为①圈闭和油源断层是东河组成藏的必要条件; ②构造与储层控油、多期成藏、后期充注是志留系成藏的基本特征; ③储层发育程度是奥陶系成藏的关键; ④油气多期充注造成多层系含油、南北分异的成藏特点。该区油气成藏条件好, 勘探程度较高。尤其奥陶系碳酸盐岩油气藏以类型多、含油气井段长, 其形态受不规则孔、缝、洞储层的控制, 非均质性极强, 储层发育程度是奥陶系油气富集的主控因素。      

加强矿床地质研究，提高找矿工作成效

中国经济的持续快速增长,急需找矿工作的重大突破,以提供更多更好的矿产资源。矿床学正面临新的发展机遇。当前矿床研究工作的问题是理论联系实际不够,学科内部各部分发展不平衡。为此,笔者提出了矿床学研究中的几个重点:①由浅部向深部开拓——深浅结合;②矿床解剖与区域展开——点面结合;③矿床系列和异常系列组成的矿化网络;④研究与发现新型矿产资源。对如何加强矿床研究,提出:①理论与实践紧密结合;②宽厚基础与重点深入相结合;③国内矿床研究与国外矿床研究相结合;④继承与创新相结合。预计今后10～15年期间,中国的矿床研究将处在一个很有利的战略发展机遇期,我们要加倍努力,为实现从地质资源大国到地质资源强国的转变做出应有贡献。     

Developing a Geological Management Information System： National Important Mining Zone Database

INTRODUCTIONGeographic information systems (GIS) is a newtechnology of storing and processing spatial informa-tion , which can combine graphics with many types ofdatabase .It can also exhibit accurate and real spaceinformation with charts and texts according to actualneed ,and canintegrate geographic locations and cor-related data attributes as an organic whole .Geoscien-tists have shown GIS to be a very useful tool in theanalysis of geoscience problems (Zhao et al .,2004 ;Singer ,1993…     

成矿系统研究及其资源、环境意义

成矿系统是指在一定地质时空域中，控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用过程，以及所形成的矿床系列和异常系列构成的整体，它是具有成矿功能的一个自然系统。成矿系统理论要点是：①成矿是一个由发生、持续到终结的开放的复杂动力系统；②成矿作用产物包括矿床系列和异常系列，它们共同构成矿化网络；③成矿系统研究的是矿床形成、变化、保存的全过程；④成矿系统的研究，必须与成矿背景环境的研究一体化，并按构造动力体制进行分类。成矿系统研究的三重意义在于：①推动成矿学的深入发展，并有利于矿床学与地球科学其它分支学科的相互渗透；②在找矿预测中建立战略观点和整体思路，促进区域找矿和资源潜力评估工作；③研究成矿系统中有害组分的污染程度，为矿区环境质量评估和环保工作提供科学资料。论文指出以系统观和历史观相结合的研究方法，将使资源和环境服务的成矿系统研究得到进一步发展。     

河口沉积物—水界面重金属生物地球化学研究进展

河口区既是人类排污物的主要汇集地，又是单向流体和双向流体相互作用的场所，三者构成一个复杂而多变的地球化学物理场。在这里因一定的物理，化学和生物化学作用使来自陆地的重金属污染物从水体中沉降下来，进入底部沉积物即积累过程，又会因类似的作用使这些金属从沉积物中活化而再次进入水体即释放过程，产生所谓的“二次污染”，河口沉积物水界面过程调控着这一体系的方向与限度。