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1、成因矿物学研究现状与发展趋势成因矿物学研究现状与发展趋势1.学科发展的历史回顾学科发展的历史回顾2.学科发展的新动向学科发展的新动向3.未来学科发展展望未来学科发展展望报告提纲报告提纲报告提纲报告提纲1 1 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾1.1.矿物与矿物组合的时空分布；矿物与矿物组合的时空分布；2.2.矿物内外各种属性间的内在联矿物内外各种属性间的内在联系；系；3.3.矿物发芽、生长、形成与变化矿物发芽、生长、形成与变化的条件和过程；的条件和过程；4.4.矿物与其介质间相互作用的宏矿物与其介质间相互作用的宏微观标志；微观标志；5.5.矿物成因分类的自然体系以及矿物成因分类的自然体系以及矿物
2、成因研究的应用。矿物成因研究的应用。成因矿物学的科学内涵成因矿物学的科学内涵 关于矿物形成与变化的学说，她研究：关于矿物形成与变化的学说，她研究：陈光远先生n n矿物发生史矿物发生史 Development HistoryDevelopment HistoryDevelopment HistoryDevelopment History；n n矿物标型学矿物标型学 TypomorphismTypomorphismTypomorphismTypomorphism；n n矿物温压计矿物温压计 Mineral ThermobarometerMineral ThermobarometerMineral
3、ThermobarometerMineral Thermobarometer；n n矿物共生分析矿物共生分析 Assemblage AnalysisAssemblage AnalysisAssemblage AnalysisAssemblage Analysis；n n矿物成因分类矿物成因分类 Genetic ClassificationGenetic ClassificationGenetic ClassificationGenetic Classification；n n矿物学信息应用矿物学信息应用 ApplicationApplicationApplicationApplication。
4、1 1 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾1890189019111911，.地壳的矿物史地壳的矿物史；19121912，.论矿物成因问题和它们的相论矿物成因问题和它们的相互转化互转化；19201920，.成因矿物学成因矿物学；19471947、19551955，.矿物发生学矿物发生学；1939-19551939-1955，.矿物共生分析研究；矿物共生分析研究；19571957，.矿物共生分析矿物共生分析；19631963和和19791979，.成因矿物学原理成因矿物学原理和和矿物成因分类试编矿物成因分类试编。19761976、20042004，.矿物成因信息的问矿物成因信息的问题与方法题与方法
5、、生物生物-矿物同源论矿物同源论1 1 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾在在成成因因矿矿物物学学的的早早期期发发展展阶阶段段，前前苏苏联联矿物学家做出了不可磨灭的贡献：矿物学家做出了不可磨灭的贡献：1970年代末，成因矿物学在前苏联年代末，成因矿物学在前苏联成为了一门较为完善的矿物分支学科。成为了一门较为完善的矿物分支学科。.陈光远研究集体陈光远研究集体 角闪石、黑云母、绿泥石、石榴子石成因矿物族；角闪石、黑云母、绿泥石、石榴子石成因矿物族；铁铬矿床矿物成因标型与找矿标志。铁铬矿床矿物成因标型与找矿标志。王嘉荫（王嘉荫（19781978）应力矿物学应力矿物学；欧阳自远等（欧阳自远等（19781
6、978）和张培善等（）和张培善等（19781978）吉林陨石雨吉林陨石雨张魁武等（张魁武等（19791979）和夏林忻等（）和夏林忻等（19791979）长石有序度长石有序度。1 1 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾1950-701950-70年年代代，陈陈光光远远先先生生将将成成因因矿矿物物学学引引入入中中国国地质界，开创了中国成因矿物学研究的新纪元。地质界，开创了中国成因矿物学研究的新纪元。1950-701950-70年代是我国成因矿物学的起步阶段，但年代是我国成因矿物学的起步阶段，但在理论上已出现成因矿物族的创新研究模式。在理论上已出现成因矿物族的创新研究模式。1980-90年代，年代，
7、我国的成因矿物学研我国的成因矿物学研究进入了蓬勃发展的新阶段，究进入了蓬勃发展的新阶段，出版了一系出版了一系列成因矿物学的教材和专著列成因矿物学的教材和专著。结合对各类矿床及有关变质岩和岩浆结合对各类矿床及有关变质岩和岩浆岩的理论和实际问题，岩的理论和实际问题，开展了矿物组合标型、矿物特征标型开展了矿物组合标型、矿物特征标型研究，研究，极大地丰富了成因矿物学的理论宝库极大地丰富了成因矿物学的理论宝库，为国家的矿产资源寻找做出了卓越贡献。，为国家的矿产资源寻找做出了卓越贡献。1 1 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾铁铁矿矿、铬铬矿矿、镍镍矿矿、铜铜矿矿、金金银银矿矿、钨钨锡锡矿矿、铅铅锌锌矿矿、
8、汞汞矿矿、硫硫化化铁铁矿矿、金金刚刚石石矿矿、蓝石棉矿蓝石棉矿角角闪闪石石、黑黑云云母母、白白云云母母、锆锆石石、石石榴榴子子石石、尖尖晶晶石石、石石英英、长长石石、方方解解石石、绢绢云云母母、黄黄铁铁矿矿、磁磁铁铁矿矿、黑钨矿、锡石、辰砂黑钨矿、锡石、辰砂一一是是形形成成了了较较为为完完善善的的成成因因矿矿物物学学理理论论体体系系，与与地地质质找找矿矿实实际紧密结合，构筑了找矿矿物学这个应用学科的理论框架；际紧密结合，构筑了找矿矿物学这个应用学科的理论框架；二二是是成成因因矿矿物物学学在在地地质质找找矿矿方方面面的的应应用用范范围围大大幅幅度度扩扩展展，彰彰显显了了成成因因矿矿物物学学在在复
9、复杂杂地地质质作作用用研研究究和和几几乎乎所所有有主主要要矿矿产产找找矿矿方方面的实际应用价值；面的实际应用价值；三三是是与与现现代代矿矿物物物物理理和和矿矿物物晶晶体体化化学学理理论论及及先先进进的的矿矿物物测测试试技技术术相相结结合合，使使矿矿物物标标型型研研究究从从宏宏观观进进入入微微观观、从从若若干干侧侧面面进进入入较全面系统化的发展轨道；较全面系统化的发展轨道；四四是是提提出出了了矿矿物物标标型型六六性性及及矿矿物物标标型型研研究究的的四四项项法法则则，提提出出了实现四项法则的矿物学填图方法。了实现四项法则的矿物学填图方法。1 1 历史回顾历史回顾历史回顾历史回顾纵纵观观国国内内外外
10、成成因因矿矿物物学学在在1980-90年年代代的发展，有四个特点颇为引人注目：的发展，有四个特点颇为引人注目：1.学科发展的历史回顾学科发展的历史回顾2.学科发展的新动向学科发展的新动向3.未来学科发展展望未来学科发展展望报告提纲报告提纲报告提纲报告提纲2 2 研究动态研究动态研究动态研究动态进进入入21世世纪纪以以来来，地地球球科科学学界界迎迎来来了了又又一一个个大大发发展展的的新新时时期期，矿矿物物学学的的研研究究对对解解决决许许多多重重大大地地质质找找矿矿问问题题发发挥挥了了十十分分重重要要的的作作用用。其其中中，矿矿物物微微区区元元素素-同同位位素素技技术术和和高高温温高高压压及及矿矿
11、物物-流流体体反反应应实实验验技技术术不不断断趋趋于于成成熟熟，为为成成因因矿矿物物学学理理论论的的发发展展提提供了前所未有的契机。供了前所未有的契机。2 2 研究动态研究动态研究动态研究动态运用成因矿物学理论和矿物学填图新技术进行矿床成因模式研究和深部远景预测，取得更多新发现和可观的找矿效果河北灵寿县石湖金矿101号脉金品位-石英热释光强度等值线垂直纵投影图山西义兴寨金矿5号脉金品位、矿体厚度、矿体产状、矿化强度等值线垂直纵投影图利用矿物电阻率标型，借助电阻率仪快速识别矿石中黄铁矿电阻率，获得了良好的金矿化富集规律的信息。山东金青顶金矿黄铁矿电阻平均值等值线垂直纵投影草图强矿化地段5 金品位
12、金品位(g/t)100 磁化率磁化率(410-6SI)前河金前河金矿矿葚沟葚沟矿矿段段蚀变蚀变岩磁化率岩磁化率-Au品位等品位等值线值线垂直垂直纵纵投影投影图图利用矿物磁性标型，借助磁化率仪快速识别岩石的蚀变类型和划分蚀变带，以间接获得金矿化规律的信息，取得了良好的找矿效果。5 金品位金品位(g/t)0.3 多硅白云母多硅白云母(含量含量)前河金矿葚沟矿段近红外光谱前河金矿葚沟矿段近红外光谱“多硅白云母多硅白云母”-Au品位等值线垂直纵投影图品位等值线垂直纵投影图利用矿物中“水”组份的光谱标型，借助近红外光谱测量仪快速识别岩石的蚀变矿物种类，划分蚀变带，以获得金矿化规律的信息，取得了良好的找矿
13、效果。世界不同种类矽卡岩矿床中石榴子石三端元图义兴寨矽卡岩中石榴子石三端元图世界不同种类矽卡岩矿床中辉石三端元图义兴寨矽卡岩中辉石三端元图义兴寨角砾岩筒及其周围有形成矽卡岩型或斑岩型Mo、Cu、Fe、Au矿的可能性！2 2、岩浆岩与成矿、岩浆岩与成矿利用石榴子石、辉石矿物成分标型研究，预测山西义兴寨金铁矿区还应有矽卡岩型和斑岩型钼、铜矿床，经钻探获得18米厚的斑岩钼矿体。碱度的降低vs.岩浆的演化太行山中段岩浆岩太行山中段岩浆岩锆石内部形态标型锆石内部形态标型运用阴极发光新技术研究矿物内部结构，提出了矿物发生史方面不少新认识恒山义兴寨石榴子石成分环带表明：早期温度较高，溶液呈中-酸性、弱氧化-
14、弱还原环境；中期温度下降，溶液的pH值增加，向偏碱性发展，氧逸度增加，由弱氧化-弱还原环境向氧化-弱氧化环境转变；晚期温度又升高，溶液pH值下降，氧逸度减小。2 2 研究动态研究动态研究动态研究动态利用锆石、磷灰石、独居石裂变径迹分析技术，对造山带隆升史和矿产的保存利用研究提供了新依据（袁万明等）；锆石等矿物的微区同位素技术，成为当前用于重大地质事件定年和地质体演化历史追索的可靠方法。麻棚岩体锆石LA-ICP-MS定年成成因因矿矿物物学学的的理理论论还还成成为为环环境境与与生生命命矿矿物物学学研研究究的的基基本本指指导导思思想想，取得大量新成果。取得大量新成果。2 2 研究动态研究动态研究动态
15、研究动态吴敏博士论文，2007海南岛周边海底沉积物B106柱黏土矿物环境标型单颗单颗有孔虫有孔虫5 颗颗有孔虫有孔虫(Clemens,1993)40-60颗颗有孔虫有孔虫（王世杰（王世杰,1995）精度精度4-810-68-1210-63010-6本底本底1510-12g30,9610-12g510-9g富钴结壳碳酸盐基岩单颗有孔虫化石富钴结壳碳酸盐基岩单颗有孔虫化石Sr同位素高同位素高精度测定、结壳的初始生长精度测定、结壳的初始生长年龄年龄及及SST重建重建0.910.33/-0.39Ma有孔虫化石87Sr/86Sr比值与有孔虫化石年龄的相关曲线和相关方程(Farrell,et al.,19
16、97;Shackleton et al.,1995)0.91+0.33/-0.39Ma 时时 西太平洋麦哲伦海山区海水表面温度为西太平洋麦哲伦海山区海水表面温度为 24.9+1.1/-1.0 24.9+1.1/-1.0 佟景贵博士论文，2007将矿物个体发生及矿物标型的思想用于对鱼耳石等生物矿物环境响应的研究2 2 研究动态研究动态研究动态研究动态asteriscuslA A0(Miyun)0(Miyun)a a0(Baiyangdian)0(Baiyangdian)lC C0(Miyun)0(Miyun)c c0(Baiyangdian)0(Baiyangdian)la a0(Miyun)0
17、(Miyun)&c&c0(Miyun)0(Miyun)StandardStandard。杨良锋博士论文，2007将矿物发生史和分布规律思想用于土壤能量系统修复研究4 4 研究动态研究动态研究动态研究动态将将矿矿物物与与环环境境相相互互作作用用思思想想用用于于矿矿物物电电池池技技术术研研究究（鲁安怀课题组）；（鲁安怀课题组）；纳米尺度蒙脱石的成因研究纳米尺度蒙脱石的成因研究（陈天虎等，（陈天虎等，2004）；）；生生物物有有机机质质对对矿矿物物自自组组装装结结构构和和过过程程的的调调控控研研究究（Yushkin,2004;Tazaki,2004;崔崔福福斋斋，冯冯庆庆玲玲，2004）；）；其其他
18、他生生物物成成因因矿矿物物学学的的研研究究（地地学学前前缘缘2008年第年第6期）等丰富了矿物发生学的理论。期）等丰富了矿物发生学的理论。2 2 研究动态研究动态研究动态研究动态总总之之，在在21世世纪纪以以重重大大科科学学问问题题为为主主攻攻目目标标开开展展多多学学科科集集成成性性研研究究的的大大背背景景下下，成成因因矿矿物物学学研研究究已已渗渗透透到到事事件件地地质质、资资源源环环境境、生生命命过过程程等等许许多多领领域域，在在某某些些方方面面甚至起着不可或缺的作用。甚至起着不可或缺的作用。成成因因矿矿物物学学已已不不限限于于过过去去少少数数矿矿物物学学家家的的研研究究，许许多多宝宝石石学
19、学家家、构构造造地地质质学学家家、岩岩石石学学家家、矿矿床床学学家家、地地球球化化学学家家、古古生生物物学学家家、农农林林学学家家、材材料料学学家家等等都都在在自自觉觉或或不不自自觉觉地地运运用用成成因因矿矿物物学学的的思思想想和和方方法法解解决决自自身身研研究究中所面临的科学问题。中所面临的科学问题。2 2 研究动态研究动态研究动态研究动态1.学科发展的历史回顾学科发展的历史回顾2.学科发展的新动向学科发展的新动向3.未来学科发展展望未来学科发展展望报告提纲报告提纲报告提纲报告提纲3 3 未来展望未来展望未来展望未来展望学科发展的历史告诉我们，任何一门学科当它脱离人类生产生活的实际就没有多大
20、的生命力。成因矿物学每次大的理论和方法方面的发展都是以其适应国民经济建设需要而实现的。21世纪社会对多种矿产资源供给的要求更加急迫，同时对人居环境改善的要求也越来越高，成因矿物学在资源、环境与生命领域的发展迎来了一个重要的发展契机。其未来510 年发展的目标、优先领域和重点方向大致有以下几点可以考虑。紧密结合国家需求和有关重大科学计划开展工作，进一步推进成因矿物学理论在地质过程、矿产资源、环境和生命等领域的应用；同时，对已有成果进行全面系统的整合研究，形成系列的高水平理论成果，为地质过程研究、矿产资源寻找、人居环境改善及地质灾害减免提供矿物学方面的理论和技术支撑。3 3 未来展望未来展望未来展
21、望未来展望（1）发展目标发展目标鉴于我国成因矿物学原创性成果还比较缺乏，建议在学科布局方面：吸纳培养一批有较强国际交流能力、有较高基础理论素质、在成因矿物学方面开展原创性工作的高水平理论人才，占领学术高地；同时，培养一大批有一定成因矿物学理论基础，掌握成因矿物学在多领域应用方法的技术专家，开展广泛的应用推广工作，为国民经济建设服务。3 3 未来展望未来展望未来展望未来展望（2）学科布局）学科布局考虑到学科的传承和创新，根据已有成因矿物学的基础，今后5-10年，我国成因矿物学优先发展的领域：主要还是在与地质过程、矿产资源、环境与生命研究有关的矿物标型方面。同时，建议适当加大支持以实验矿物学为基础
22、的矿物生长、矿物相转变、矿物温度计和压力计的研究；逐步加大成因矿物族的研究力度，发展我国最具特色的研究方向。3 3 未来展望未来展望未来展望未来展望（3）优先领域）优先领域矿物学家要积极与其他学科相配合，合作解决地球科学当前面临的地质过程、矿产资源、环境优化、灾害减免等方面的重大问题，在学科交叉中提升自身的综合理论水平。3 3 未来展望未来展望未来展望未来展望（4）学科交叉）学科交叉结合我国独特的地质构造和地质环境单元特征，有计划有步骤地开展若干重点区域、重要矿产资源和重点环境问题的成因矿物学研究，为发展和创立具有我国特色的成因矿物学理论，使成因矿物学更好地服务于社会创造条件。3 3 未来展望未来展望未来展望未来展望（5）重点突破）重点突破