金属矿床地球化学的研究

关于地球化学特征，其是用于对金属矿床进行定量预测的一种主要方法，属于矿产资源预测的分支，旨在结合地球化学调查中的相关数据信息，对比不同尺度的异同点，将其当作参照，进行相关矿产资源的寻找。当前，实际生产中所运用的地球化学法通常包含面金属量法、非线性理论预测法及其地球化学块体法等，相应的实践方式比较相似。

1 金属矿床的地球化学特征

1.1 主要元素特征

矿岩石中的主要元素通常包括钠、钙、铁、硅等多种。可以针对元素相应迁移量的计算，对矿岩石所属的类型加以判定，这样可以给矿岩石的分类开采提供一定的方便。实施迁移量计算的过程中，首要步骤便是选取一个不活动组分当作相应的参照物，然后采用特殊的计算方法，确立出不同含矿岩石类型造成的物质成分变化及其实际迁移的情况。

1.2 微量元素特征

在矿岩石中，其中的微量元素主要包括铜、锌、汞、银等多种，这些元素在生活中具有多方面的用途

。经过对含矿围岩与变质围岩中相关微量元素含量的分析能够得知，伴随围岩蚀变程度的逐渐加强，相应的矿化程度亦会有所加强，和成矿有关微量元素之间都呈现为正比例上升的变化关系。

1.3 稀土元素

在矿岩石中，稀土元素是其中含量最少的一种类型元素。这些元素在地球化学性质上比较类似，在找矿中具有较为重要的作用。要想实现对稀土元素的充分利用，首先便应计算出矿岩石中稀土元素的含量，这主要是由于通过稀土元素可以比较精准地对该矿地地球化学相应的作用性质加以反映，如此可以对矿地进行更加有效的监测

。将稀土元素在矿岩石中的实际含量、具体分布状况及其演变机制等作为一定的参照数据，就可以对出围岩蚀变的主要产生因素，以及对成矿元素中的主要可利用成分，进行比较合理的解释。关于稀土金属的有关研究表明，稀土金属在多金属矿物地球化学特性以及矿床产生成因、蚀变岩中的配分和演变趋势中均具有相应的规律。总体而言，通过对矿岩中稀土金属特性的分类可知道，离矿体较近的稀土金属相比于距离更远的稀土金属具有更强活泼特性，相关的水-岩反应也会因之加强。

Apte 1957: Vaman Shivaram Apte, The Practical Sanskrit-English Dictionary (revised and enlarged edition), Poona.

2 大陆动力学和成矿之间的关系

2.1 成矿作用和地球各圈层相互作用

关于大规模成矿作用领域的研究，是超大型矿床研究内容的延伸与拓展，不但对成矿区带中存在的超大型矿床加以研究，同时也对有关的其它矿床进行研究，对矿床相应的形成过程、规模不同矿床相互间存在的内在关联及其时空分布特点等加以探究。大规模金属成矿作用是比较重要的地质事件，其和区域地质、地球化学环境、地球物理之间都存在着较为密切的关联性。这一领域研究的基础是成矿地球动力学，其中比较主要的科学问题是由地幔与陆壳深部位置进行成矿作用根源的探寻。已经存在相关研究初步显示，大规模成矿作用是地质历史演化中一些特定环境条件下的相应产物，并不局限于一般的发展规律，大规模成矿作用需要有大量的物质供给。大规模成矿作用势必存在巨大能量的供应，和大规模热事件之间存在着密切的关联。流体大规模成矿作用过程不但进行了能量传递媒介的充当，也是成矿物质输送与交换的主要媒介。

2.2 成矿作用和重大地质事件之间的关联

金属成矿省会伴随地质历史的推移发生演化，重点的研究内容是开放体系中壳-幔彼此作用及其成矿作用非平衡态相应的动态成矿过程，讨论在一定“成矿构造场”中产生相对平衡态的情况下，金属成矿省相应的形成机制。相关研究人员认为，对金属成矿作用相应平衡态进行控制的成矿省相应内部结构以及演化，一般都是根据不同级次进行发展的，也就是成矿地质构造背景、异常成矿构造聚敛场、矿场及其金属成矿相几个成矿级体之间的相互耦合。这几个不同等级体制相应的耦合梯度是对成矿远景区进行评估或是预测的主要根据。成矿省是成矿带、成矿亚带、成矿域和成矿省几级成矿单元中的二级成矿单元

。各个成矿省都隶属一个相对特定的区域，其在岩石演化过程中促成一组或是多组，在时间和空间演化上具有高度关联性的特殊矿床群。

近年来，冬枣设施栽培在北方地区发展较快，面积逐年扩大，促进了冬枣提早成熟，延长了冬枣供应期，成为果农发家致富的一项新技术。但是冬枣采收期果实萎蔫现象发生日趋普遍，比率达到10%～20%，甚至更高，极大地影响了果农收益。为此，笔者进行了实地调查，分析了原因，提出了针对性预防措施。

2.3 地缘与板内成矿作用

相关研究显示，板块边缘是成矿作用中特别活跃的一种区域。而板块的扩张-离散性边缘，和汇集-消减边缘具有根本不一样的结构环境和动力学特征，其所产生的热成岩和成矿作用，也具有相对明显的“专属性”特征。毋庸置疑，板块结构学说在一定程度上推动了对成矿学说和找矿方式的进一步变革。在最近若干年，随着板块结构的“登陆”碰撞造山以后的大规模扩散、地幔柱活动，以及有关在大陆板块内发展中的地质过程，针对成矿而发挥的功能开始被渐渐人所了解。但是，相较于包含撞击造山带的大陆板块边缘化的相应成矿作用，对于有关大陆板块内成矿作用及其对应的驱动机理认识仍然是不清晰的。针对这些较为薄弱的学科领域进行深度探究，则必然会使得关于大陆动力学与成矿关系之间的理论体系更为丰富

。另外，针对成矿理论与成矿规律的相关研究，当前已经不再限制于针对单一矿床方面的研究，逐渐向矿床-区域-大陆-全球的趋势进行发展，全球成矿学研究也已经初步暴露一定的端倪，这样可以逐渐由更高层次的成矿因素关联中对所具有的成矿规律加以探究。总体而言，这一方面的研究依然处在描述与数据积累的时期，然而地球系统科学的研究必定会给成矿作用的研究注入全新的活力与生机，而针对全球成矿学的逐步深入探究，必将会给地球系统和各种类型成矿系统实质关联的揭示起到重要作用。

3 金属矿床地球化学成矿研究

3.1 构造和成矿

主要包括全球构造和成矿及其深部构造和成矿。前一种是将矿床的形成作用置于全球构造与地史演化的背景上予以研究，这样可以将成矿作用和板块构造相应的机理进行有效结合。相关学者提出超大陆旋回理论，且观察到超大陆旋回和金属成矿巨旋回相互间存在着高度的一致性，特定金属矿床相应的成矿期和超大陆离合期保持一致。后一种主要是利用对于深部地壳结构、壳幔循环和地幔作用等方面的深入研究，对内生金属成矿作用相应的深部条件加以掌握，对区域性成矿的规律进行研究，实施矿产深部的有效预测。部分业界人员认为，源自于地幔等地球较深层次的深部结构控制会影响地壳上部矿床相应的形成与分布情况，以地幔异常隆起相应的构造作为代表的深部结构和成矿作用之间具有高度的关联性。

3.2 金属成矿省演化和成矿

关于重大地质事件，主要包括板块的俯冲撞击、岩石圈拆沉、岩石圈扩张等。在近半个世纪中，与板块俯冲和洋中脊扩张过程有关的成矿研究，历来都是该领域研究的焦点。对中亚造山带、秦岭造山带相关成矿作用的进一步深入研究，也促进中国造山带有关成矿理论研究成果的进一步发展。而借助针对地幔柱大规模玄武岩浆起源和发展以及相应矿床生成机理的深入研究，也推动了中国地幔柱动力学以及成矿作业研究的进一步发展。岩石圈减薄与幔源岩浆底侵相应成矿作用的研究也掀起了我国东部地区中生代地质矿产研究全新的开端。高精度的定年研究结果表明，针对某个重要成矿地区的大面积成矿作用，往往出现在相当短的历史时期中，并呈现特定的爆发性特征，并且往往与地区中重要地质事件之间存在着必然的空间耦合关系。对这一内在关系展开更深层次的探究，实现对重要地质事件的准确刻画，以及怎样使得大规模活动-迁移-富集-成矿过程得以形成，从而精准认识地区的成矿规律，已逐步成为当前矿床地球化学研究的重点发展趋势。

3.3 大规模成矿作用和大型成矿密集区

地球各圈层的相互作用，特别是壳幔的相互作用，是大陆动力学研究的一个主要问题。最近几年，国内和国外众多学者针对壳幔相互作用同成矿关联性之间加以深入研究，得知壳幔的相互作用在很多大型-超大型矿床的形成中存在着比较重要的作用

。由此可见，壳幔相互作用是引发成矿系统内各种不同地质作用一个比较主要的原因，与成矿体系中物质的结构构成、各类矿床的有序组成，以及物质的时空构成等之间，均存在着紧密的联系。所以，通过从地球多层圈相互作用中物质与能量迁移转换的空间层面对地球成矿相关机理进行研究，用受地球体系演化过程控制的相应地球成矿地质环境空间发展演化规律，对地球成矿作用的空间发展演化规律进行描述，并以此为基点建立的成矿理论与找矿模型，在对大型-超大型矿床的探索中提供了相应的理论指导意义，已经逐渐变为当前成矿理论与成矿规律研究的主要发展方向。

3.4 生物成矿作用及其低温成矿作用

近年来，超大型矿床的形成背景与对应的成矿作用，以及找矿预测逐渐变为矿产资源研究的一个主要发展方向。我国学者早于1996年便提出了超大型矿床的寻求与探索理论研究相关内容、条件和方法。相关研究显示，针对超大型矿床矿化类型而言，其存在比较显著的选择性特点，对于某种金属与非金属来讲，并不是全部的矿床类型均能够形成超大型矿床

。

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3.5 超大型矿床寻找与探索

针对生物成矿作用，特别是微生物对于成矿所作出的贡献也陆续获取了众多研究成果。相关研究显示，生物能够在成岩、风化、成矿等众多不同阶段中进行参与，然而针对成矿阶段的不同，生物成矿作用的重要意义及其所具有的表现形式也会存在一定的差异；生物和有机质针对镁、锌、铁、钼、银都能够元素及其很多稀有的分散元素存在比较强的运移、沉淀及其析离作用；微生物借助直接性聚集成矿元素而成矿。另外，元素的低温地球化学（指的是温度小于200度的地球化学过程）行为针对贵金属具有比较特定的意义。相关研究显示，众多的成矿过程及其时便作用都是发生在200度之下，低温下生物所参与的相应成矿作用是一些金属矿种比较主要的成矿方式。

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通常状况下，某个矿种相应的矿化类型中存在一个、两个，或者两个、三个类型能够使得超大矿床得以形成，对应形成的概率也是存在一定差异的。全球超大型矿床通常限制在地质历史的某一阶段而逐渐形成，存在比较显著的时空特点。超大型矿床存在多次多期成矿作用与多元素综合成矿特点，同时多种不同的元素各自都可以达到巨大矿床相应的规模。构造因素对于超大矿床的形成存在着比较重要的作用，大型或是深部结构是极为关键的。

3.6 现代金属成矿作用

海底可以直接性观察到当前正处于形成状态的沉积硫化物矿床，针对一些古代层状多金属块状硫化物矿床提出的喷气-沉积和火山热液沉积或是喷气等相关形成原因假说，提供了较为具有客观性的依据，即西太平洋成矿的环境条件和特点可以当作大陆有关矿床的相应对比标志；西太平洋钴结壳与磷快岩规模较大，存在较大资源方面的发展潜力，同时结壳中含量比较多的铂族元素可以实现综合运用。海洋中存在的不同类型金属矿产，相应成矿物通常源自于和地幔柱存在一定关联的流体。内生物源规模较大，同时和构造活动之间具有高度的关系，各种不同种类构造地貌单元会促使不同种类金属矿产的形成。

3.7 成矿模式、成矿谱系、成矿系列和成矿系统

由矿床相应的成矿模式、区域成矿模式至四维空间动态成矿模式都获取了比较大发展，同时针对金属矿产的勘探具有一定的推动作用。矿床成矿体系既可以看作在地质历史演化与发展过程中实际形成的地质环境以及相应构造部分,自身又是在四维空间中所对应的成矿整体,它在地史发展中以及在空间的实际分布、成矿物质构造上均经过了相应的演变过程，且具有着各自的发展规律。关于成矿谱系和成矿系统领域的研究当前也获取了一定的成果，然而依然是初步的，应予以进一步研究。

广深高速的通行量也是与日俱增，日均出口车流量由通车时的7.11万车辆次增长到如今的59.28万辆次，增长了近8倍。随着车流的逐年增长，广深高速已经成为国内交通最繁忙的高速公路之一。

4 高新测试技术及其应用的研究

分析测试的新方法及其各种新型技术的创建、应用和高灵敏度以及高精度相应的分析测试结构，针对矿床地球化学理论的发展具有较为重要的意义。最近几年，除却传统的分析方式，诸如原子吸收光谱法、多道能谱、发射光谱法及其各种不同的专项分析技术等，都朝向多元素、无损分析、高速等趋势发展以外，微分析技术也获取了较为高速的发展，例如，激光探针、二次离子质谱等技术

。此外，诸如气相色谱-质谱联用等相关仪器联用技术亦得到了一定的进步，色谱-质谱在线技术已经应用在同位素比值的测定中。值得指出的是，自20世纪80年代，同位素质谱分析技术获取的快速发展促进了矿床地球化学的相应发展，例如加速器质谱、高丰度灵敏度质谱计等技术的开发。采用负热离子质谱分析

Re-

Os同位素针对金属矿床实施定年与示踪研究，针对成矿作用过程的精细年代学测定和成矿过程动力学研究等方面都存在比较重要的意义。并且

Re-

Os定年系统和锇同位素组成相应的变异是对行星体和岩石圈演化过程进行研究的主要方法。研究和将超镁铁质组分作为主要特征的幔源物质相关的金属矿床，Re-Os同位素方法基本上是无法取代的精尖定年技术，可以进行大力推广应用，当前，镍矿床和钼矿床的Re-Os同位素研究领域也比较多。

5 结语

从多方面因素来看，我国地质找矿勘察技术发展及创新中，依然存在众多方面的问题，这些问题针对行业的发展而言既是发展过程中的阻碍，同时也会给行业的全新发展创造一定的机会，促进国内矿产开采行业的长足发展。应将工作开展的重点聚焦于如下几个层面：首先，就国家方面来讲，应对其宏观调控方面的作用进行充分发挥。不但应强化引导与扶持，也应做好相关的管理工作，给行业的发展壮大提供一个比较稳定的外部环境条件。其次，从矿产开发行业自身而言，应对主体能力予以发挥，大力研究，精准抓住工作中的关键与要点，为行业的长期稳定发展助力。

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