超大型矿床与成矿物质的超大规模聚集 矿物质如何分类
世界上已经发现的铂族元素矿床在数量上还远不如其他类型的矿床那么多，但这些为数不多的矿床往往以超大型矿床的形式出现，以至于绝大部分（80%以上）的储量和产量集中在南非布什维尔德、俄罗斯诺里尔斯克及加拿大萨德伯里等少数几个矿床中。因此，从经济开采的角度看，铂族元素矿床要么意义不大，要么大得惊人。可以预测，在超大型矿床与众多的中小型矿床矿床之间，几百吨到千吨级的大型矿床还发现得太少。从元素富集程度看，基性超基性岩岩浆中的铂族元素含量通常在10-9级甚至更低（表1-1），需要富集1000倍才能达到工业要求，而大型超大型矿床的品位往往又高于小型矿床。也可以说，铂族元素矿床是“最容易”形成超大型矿床的，为什么？国内外对此有不少的研究，但根本问题尚待深入探讨。
表1-1 基性超基性岩浆中Pd和Ir的浓度 （ρ/10-9）
世界上的含有铂族金属的超大型铜镍硫化物矿床按规模排序依次为：俄罗斯的诺里尔斯克、加拿大的萨德伯里、中国的金川、澳大利亚的开司山（Mt.Keith）、加拿大的汤普逊（Thompson）和沃依塞湾（Voisey’s Bay）、澳大利亚的勘巴达（Kambalda）和阿格纽（Ag-new）。诺里尔斯克与萨德伯里是世界上主要的镍产地，诺里尔斯克含有较多的Cu,PGE/Ni比值也比萨德伯里高5倍。德卢斯（Duluth）虽然规模巨大，但品位低（Ni 0.2%,Cu 0.66%）而尚未开采。
岩浆型铜镍硫化物矿床的形成是液相硫化物从基性－超基性岩岩浆中分凝并聚集而成的，期间亲Cu元素从硅酸盐熔体配分到硫化物中。但仅靠岩浆本身的S远不足以成矿，还需要从周围环境中补充必要的S，并在适当的物理化学环境中保证硫化物液相能与岩浆进行充分的混合、吸取足够的亲S金属直至达到矿石品位（Naldrett等，1999）。
诺里尔斯克铜镍硫化物矿床的特点是：形成于近水平的、规模为15km×2km×0.2km的岩体中；岩体侵入于泥质岩、蒸发岩和含煤岩系中；矿床靠近一条超壳大断裂；位于厚达3.5km的火山岩盆地的中心的正下方；500m厚的上覆玄武岩中75%的Cu和Ni及90%的PGE已经亏损，但高度亏损带顶部500m以上玄武岩中亲Cu元素的含量又恢复正常；矿化岩体含硫化物达2%～10%；岩体周围的变质晕宽达100～400m；矿石的δ34S值高达8‰～12‰。在其成矿过程中，首先是进入到侵入体中的第一批岩浆与蒸发岩反应，吸取蒸发岩中的S；后来补给的岩浆则在岩浆通道中逐渐富集硫化物。
诺里尔斯克矿床的形成是伴随西伯利亚暗色岩系岩浆事件发生的，在东欧和西伯利亚板块碰撞后紧接着喷发了大约3Mkm3的玄武岩。诺里尔斯克型含矿侵入体具有如下特殊性：①硫化物占总量的比例高达2%～10%（Naldrett,1992）；②硫化物富含PGE,PGE来自于高出侵入岩200倍的物质体；③含矿岩体的周围存在强烈的变质晕和交代晕，宽可达400m（Genkin等，1981;Likhachev等，1994）；④δ34S=+8‰～＋12‰（Godlevsky和Grinenko,1963;Grinenko,1985）。Naldrett等（1995）提出，如果将含矿岩体作为大规模岩浆上升的通道，那么，上述特点就不难解释。通道相可以解释变质、交代晕，可以解释硫化物和PGE的高度富集，而地壳物质的混染无疑可以解释La/Sm比值的突然变化及很高的S同位素组成。熔岩中丢失的成矿元素可能转移到矿石中去了（Naldrett,1992;Brugmann等，1993;Fedorenko,1994）。
沃依塞湾矿床的特点是：一部分矿体产于30～100m厚的橄长岩岩系中，它是13.34亿和O同位素及矿物学资料表明岩浆与围岩片麻岩发生了反应，并从片麻岩中吸取了SiO2、Na2O、K2O及S，结果导致岩浆中硫化物饱和。
沃依塞湾杂岩体是Nain侵入岩岩套1.35亿～12.9亿年的一部分，该岩套是一个钙长花岗岩－橄长岩－铁闪长岩杂岩体，切割了向东倾的18.5亿年的碰撞边界，该边界以西是元古宙Churchill省的石榴子石－矽线石和长英质片麻岩，以东是Nain省的长英质片麻岩（Ryan等，1995）。沃依塞湾矿床包括两个向东倾的矿体，下边的Reid Brook矿体侵位于元古宙（Tasiuyak）片麻岩中；另一个矿体（Eastern Deeps）位于垂直方向2km以下的位置；两个矿体之间以陡倾的岩席相连。在岩体相交的部位可以见到大量的角砾岩及围岩的残留体。起连接作用的岩席厚10～100m，矿化呈长透镜状，但只发生在岩席较宽的部位。Eastern Deeps侵入体出露于地表，其下部有几十米的角砾岩，其上为含有大量包体、各种各样的硫化物的橄长岩，结构也变化很大。硫化物主要出现在补给带的“嘴”部及其附近（Naldrett等，1996）。矿化最好的地方在“Ovoid”，这是一个300m×600m的块状硫化物盆地，深达110m，发育在连接两个侵入体的岩席的南部上部。Li和Naldrett（1997）将辉长岩和橄长岩中的橄榄石分为两类，其中Eastern Deeps侵入体顶部橄榄辉长岩、FOG及Reid Brook岩体中的某些辉长岩带的橄榄石Ni亏损；Eastern Deeps侵入体NT、VTT及“连接”岩席中的橄榄石富含Ni。
成矿过程大致是：橄长岩岩浆上升侵入到Tasiuyak片麻岩中形成Reid Brook岩浆房，在那里结晶分异形成超基性岩，并通过与片麻岩反应导致硫化物饱和。同时，新鲜的岩浆上升到下部岩浆房中，扰动堆晶岩并与残余岩浆混合，富含Cu、Ni的硫化物聚集在“连接”岩席中成矿，包括Ovoid、Eastern Deeps底部的块状矿石及VTT中的浸染状矿石。
中国金川的含矿岩体位于中朝地台边缘，属于NW向龙首山基性超基性岩带中的一部分。古元古界的混合岩、片麻岩、片岩和大理岩构成一个向南东倾斜的单斜层序，在西南部被新元古界的砾岩、砂岩、灰岩和片岩覆盖（汤中立，1993）。金川岩体侵入到切割古元古界的北西深断裂中。侵入体的Sm-Nd年龄为1.501＋0.031Ga。Chai和Naldrett（1992）认为含矿母岩是侵入在中朝地台与元古宙海之间的裂谷带中。侵入岩体长6500m，宽几米至500m。矿床产于延长达6km的岩墙状橄榄岩中，岩墙、岩浆岩及矿石中橄榄石的成分与超基性岩浆结晶分异的一般规律不太一致；因此推测，岩墙可能是规模更大的镁质玄武岩岩浆的通道，正是岩浆的不断补给干扰了橄榄岩的正常结晶。主要矿石呈网脉状，橄榄石被硫化物和低品位浸染状矿石包裹。纯橄岩是主要的围岩，实际上所有的纯橄岩均达到矿石品位。Chai和Naldrett（1992）认为，金川岩体的原始岩浆并非超基性的而是镁质玄武岩，其MgO和FeO含量分别为12%和11.5%,Ni/Cu=1.5，辉长岩型铂族元素矿化，（Pt+Pd）/（Ru+Ir＋Os）比值高。
西澳与科马提岩有关的勘巴达矿床形成于热剥蚀槽中，热剥蚀槽是炙热的科马提岩岩浆在流过沉积岩（富含硫化物）和玄武岩表面时，热的岩浆流冲蚀下伏岩石而形成的。科马提岩型的铂矿化可以分为两类：一类是规模较小（100万～500万吨）但品位高（1.5%～3.5%Ni）的纯橄岩质岩流底部的矿床，包括勘巴达（Ross和Hopkins,1975;Gresham和Loftus,1981;Gresham,1986）和Widgiemoolthadome（Fisher,1979;Mc Queen,1981）；另一类是规模比较大（1亿～5亿吨）但品位低（0.6%Ni）的堆晶橄榄岩通道状透镜体中的细粒浸染状矿床，包括Six-Mile和Yakabindie附近的Mt.Keith（Burt和Sheppy,1975;Naldrett和Turner,1977;Hill等，1989;1995）。科马提熔岩流可以根据距离喷发口的远近和喷发速率的不同而分为不同的相（Hill等，1989;1990;Hill;1997）。靠近源区的熔岩流最热，形成广泛展布的橄榄岩堆晶岩席，可达35km×150km，厚几百米。随着向喷发中心以外方向演化，低熔融温度的长英质岩集中在几个管道相中。这些管道相岩浆通过科马提岩岩浆的热侵蚀而下切到下伏的岩层中（Huppert和Sparks,1985）。更远的熔岩流主要是正堆晶（而非补堆晶橄榄岩）的席状岩流。这种环境下的通道化作用可以使中度堆晶的橄榄石呈百米宽、近百米厚的透镜体状。第一类矿床发育在科马提岩远源带的发育很好的热侵蚀通道中，热侵蚀通道发育在熔岩河的底部，熔岩河以橄榄石的中度堆积为特点（40%～44%MgO）。第二类矿床属于更“近源”的，形成于堆晶纯橄岩的通道相岩流的纯橄岩透镜体中（45%～50% MgO）。
德卢斯的成矿作用发生在橄长岩侵入体中，岩浆在与下伏含石墨和硫化物的沉积物反应过程中吸取了S。那里尚未识别出岩浆通道，又缺乏后期岩浆的补给，难以使硫化物发生不混溶，因此，矿石品位低。德卢斯杂岩体是一个巨大的复合型岩体，由橄长岩－辉长正长岩组成，呈弓形岩体从明尼苏达的德卢斯延伸到美国与加拿大边界的苏比利湖的西部岸，长达240km。苏比利湖本身位于地堑之上，那里的太古宇地壳已被减薄到只有原来的1/4，并堆积了17km厚的火山岩和沉积岩。位于北美陆内裂谷带从SW-NE向NW-SE转向的地方，那里可能正是热点成因裂谷的三交点，重力和磁异常可以很好地反映裂谷的存在。
德卢斯杂岩体的年龄为12亿年（Faure等1969），Grout（1918）、Green等（1966）、Bonnichsen（1972）、Phinney（1970,1972）、Weiblen和Morey（1975,1980）、Martineau（1989）、Severson（1988,1991）及Severson和Hauck（1990）等人的研究表明，其中正长岩较老，在其北边被一系列后期主要由橄长岩组成的侵入岩切割。在岩石成因上，它与苏比利湖地区的Keewanawan玄武岩密切有关。在北边，基底由太古宙长英质侵入岩和火山岩组成（主要是Giants Range Granite）.在南边被向南倾的中元古代Biwabik铁建造不整合覆盖。铁建造本身又被黑色泥质岩、杂砂岩、粉砂岩、石墨板岩和硫化物相的铁建造（Virginia组）覆盖。
杂岩体中含有大于40亿吨的矿石，平均含Cu 0.66%,Ni 0.2%（Listerud和Meineke,1977）。矿化发生在橄长岩侵入体的西部边界。大多数矿床中，磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿和古巴矿矿化呈稀疏浸染状产于杂岩体下部300m范围的橄长岩和苏长岩中。矿化带中存在大量的围岩包体，包括角岩化的Virginia组和Biwabik组岩石，以及无矿的辉长岩和橄榄岩。在Minnamax和Dunka Road两个矿中，苏长岩更常见于矿化带，表明在橄长岩和围岩包体之间存在反应。与众不同的是在许多矿床的某些带中出现达10%的石墨。硫化物带的另一个特点是在有些橄长岩中出现绿色镁铝尖晶石，局部出现堇青石。
德卢斯杂岩体Waterhen侵入岩的δ34S值为11‰～16‰，在Dunka Road矿床为0.2‰～15.3‰，在Babbit矿床为2‰～7‰（Ripley1981,1986）。下伏Virginia组中磁黄铁矿的S同位素组成类似。表明S大部分来自于围岩。根据大多数矿床中S同位素的不均匀性和矿化带中橄榄石Ni含量的较大变化，Ripley（1986）提出，硫化物与其周围硅酸盐之间的平衡并没有出现，S来自于围岩。这可以从含水矿物如黑云母、角闪石和伟晶岩块常常与矿化伴生这一现象得到佐证。
综上所述，世界级铜镍硫化物矿床有许多共同特点（表1-2），如：①能够结晶出大量橄榄石的岩浆；②地壳缝合带或超壳断裂；③附近或下伏围岩中S源丰富；④相关硅酸盐岩浆中亏损亲Cu元素；⑤与围岩反应；⑥岩浆通道内或附近出现矿化。因此，Naldrett等（1999）认为，形成超大型铜镍硫化物型铂族元素矿床的三大必要因素是：硫化物不混溶，硫化物与岩浆之间充分的混合，硫化物的定位机制。硫化物被聚集在岩浆流动的通道内，是一个极其重要的机制。这也可以解释为什么硫化物能与充足的岩浆进行反应，使Ni、Cu和PGE富集到足以经济开采程度的原因。在诺里尔斯克，正是不断补充的岩浆通过了不断矿化的管道，导致品位不断升高。
表1-2 世界主要铜镍矿的对比
橄榄石的存在具有三重意义：①温度高；②富含Ni；③比本身富含SiO2的岩浆更容易与含Si围岩发生反应。萨德伯里的火成岩杂岩体中缺少橄榄石。其他矿区橄榄石的成分变化较大，从Kambalda科马提岩的Fo90～95（highly forsteritic）→金川和诺里尔斯克的Fo80（quite forsteritic）→沃依塞湾和德卢斯的Fo50～65（moderately forsteritic）。
区域性构造薄弱带的意义是显而易见的，它是岩浆上升的通道，如Noril’sk-Kharayela-kh断层、中朝地台边界的金川断裂和德卢斯的陆内裂谷带。沃依塞湾杂岩体位于Abloviak剪切带向南扩展的部位，剪切带实际上也是Nain和Churchill之间的碰撞带，沿剪切带最近一次变形发生在17.5～17.3亿年（Van Kranendonk,1996）；该构造带可能也是13.5～12.9亿年Nain侵入岩岩套的导岩构造。萨德伯里及其伴随的陨石坑astrobleme可能是天外成因的。
在各个矿区都可以见到含S围岩，如诺里尔斯克的中泥盆统含石膏和硬石膏的蒸发岩，沃依塞湾的含硫化物和石墨的Tasiuyak片麻岩，勘巴达的化学沉积岩，德卢斯的含黄铁矿和石墨的Virginia组。在金川和萨德伯里则没有明显的壳源S。
在诺里尔斯克，略早于含矿围岩的玄武岩明显亏损亲Cu元素，尽管与矿化侵入岩同期的玄武岩没有明显亏损；沃依塞湾也类似，初始的岩浆是亏损亲Cu元素的，而与成矿同期者没有亏损。勘巴达地区的科马提岩在区域上是亏损Ni的，但直接的含矿围岩没有亏损（包括PGE）（Lesher,1989）。德卢斯、金川或萨德贝里地区的亏损性没有查明。
岩浆与围岩之间的反应可以得到野外观察和地球化学的证实。含有侵入岩和围岩等不同成分残余包体的斑杂状辉长岩是这种反应的野外依据。沃依塞湾地区的Re-Os资料和强烈的蚀变也是这种反应的体现。Frost和Groves（1989）,McNaughton等（1988）、Arndt和Jenner（1986）的研究表明，勘巴达地区的科马提岩与地壳发生了反应。野外观察和Ripley（1986）的地球化学及O同位素资料显示，德卢斯也存在类似的反应。但金川尚无资料。最强烈的反应出现在萨德伯里，但Naldrett等（1986）,Li和Naldrett（1993）认为硫化物不饱和的原始幔源玄武岩与长英质的撞击熔体按50%的混合，可以导致硫化物饱和，从而引起萨德伯里广泛的矿化。
被上覆火山岩热剥蚀而形成的补给通道起到了硫化物“油储”的作用，目前则已经成为含矿层。沃依塞湾、勘巴达和金川比较明显，德卢斯和萨德伯里则没有。
对于铂族元素来说，高PGE含量[（1～10）×10-9]的岩浆在离开地幔或上升进入地壳时，硫化物通常是不饱和的（Naldrett和Barnes,1986）。因此，成矿的关键因素是：①成矿母岩中硫化物达到过饱和并分凝出不混溶的硫化物；②硫化物通过与岩浆的充分反应来聚集亲Cu元素以达到工业品位；③硫化物聚集到一定的有限的范围内以便于能构成矿石。
矿产资源调查与潜力评价~
2001年国土资源部科技发展报告
近20年来，地球科学的许多新概念、新理论、新方法和高新技术在矿产资源评价与勘查中的广泛应用，大大提高了成矿理论和找矿预测的研究水平。传统的矿床模式研究已扩展到成矿系列、成矿谱系的研究，加深了对矿床时空演化的认识，建立了新的成矿预测理论体系。以高新技术为先导，通过多学科、多方法联合攻关，探索区域成矿规律，在西部地区建立了综合找矿的示范点。在非传统矿床勘查方面.在中国南海西沙海槽区天然气水合物前期调查过程中，发现了该区天然气水合物存在的地震证据。此外，还在西太平洋富锰结壳、盐湖资源等非传统矿产调查与评价方面，取得了重大突破。
（一）成矿理论与成矿预测
阿尔泰成矿省主要矿床的成矿谱系
矿床成矿模式、成矿系列及成矿谱系
矿床成矿系列是我国矿床学家独创的成矿预测理论之一，在全国矿产资源远景区划中得到了广泛的应用，取得了良好的找矿效果。近年来，成矿系列的概念不断地深化与发展，更强调成矿系列的自然属性、成矿系列的四维结构、成矿系列在地球演化历史中的地位和成矿系列实践意义。一个成矿系列类型中的不同系列既是时代产物，也是成矿构造环境分异的结果。由于不同的成矿构造环境都有其特定的地质演化历史，同时具有相应的成矿演化历史，因此可以把特定区域内成矿作用的演化历史与分布规律称为成矿谱系，从而使成矿系列的研究提高到一个新的层次。
新疆可可托海3号脉是世界上最著名的伟晶岩矿床之一，根据云母氩－氩法测年结果，确定成矿时代为燕山期，并获得了加里东期、印支期、海西期等不同时代成矿的新证据，建立了成矿系列和成矿谱系。
新疆可可托海3号脉（世界著名的伟晶岩矿床之一）
“三联式”定量成矿预测
“地质异常致矿及地质异常成矿预测”、“非传统矿产资源的发现与开发”、“成矿多样性与矿床谱系”三者联合在一起构成了一种现代成矿预测的新理论或新思路，即“三联式”定量成矿预测。“三联式”成矿预测更强调地质基础的重要性，并以识别、揭示和提取新型、隐式和深层次的成矿地质信息——各种类型和尺度的致矿地质异常为重点。“三联式”定量成矿预测强调对新类型矿产资源的预测和评价，将矿床放到预测地区的地质成矿时空及成因演化系统中去考察，通过揭示地区成矿多样性和建立矿床谱系来预测矿床。
“三联式”定量预测框图
阿尔金山阿克塔什塔格太古宙“米兰群”中侵入的基性岩墙群
中国北方元古宙沉积－构造环境及对大型、超大型矿床的制约
在阿尔金阿克塔什塔格花岗片麻岩中测得颗粒锆石的铀－铅年龄为（3605±43）Ma，获得该样品全岩的钕模式年龄略大于3500Ma，表明阿尔金可能存在始太古宙地壳。
在甘肃北山柳园西的古堡泉首次发现榴辉岩，获得了精确的新元古代早期的年代学信息。在柴达木盆地北缘南带识别出一条新元古代早期花岗片麻岩带，获得一批精度较高的同位素年龄数据，同时对赋存于花岗片麻岩中的榴辉岩进行了岩相学和年代学的初步研究。根据野外地质事实，对原古元古代“达肯大坂群”进行了厘定，初步廓清了柴达木盆地北缘新元古时期的构造轮廓，指出榴辉相变质作用的时间约为500Ma左右。
地球化学块体的概念与寻找大型超大型矿床的新理论、新方法和新战略
根据区域化探全国扫面计划的地球化学数据，编制了中国地球化学图集。结果发现，在一些超大型矿床或大型矿集区周围存在着巨大的地球化学异常。根据这一发现，提出了地球化学块体的概念，它们为大型超大型矿床的形成提供了必要的物质供应条件。利用地球化学块体的谱系树可以追溯大规模成矿作用，逐步浓集聚焦至大型超大型矿床所在地；利用超低密度采样方法获取不同级次的地球化学模式，进而发展了一整套“迅速掌握全局，逐步缩小靶区”的矿产勘查新战略。
地球化学块体的概念，也为全球地球化学填图提供了理论基础。在全球地球化学填图中，可以利用极低密度采样方法，并以泛滥平原沉积物作为采样介质，迅速获得全球地球化学图，了解全球矿产资源的分布和全球地球化学基准。
2001年国土资源部科技发展报告
重要类型银多金属矿床（体）快速定位预测综合示范
在地质构造演化和成矿规律研究基础上，详细厘定出三江地区5种主要类型银矿床或银多金属矿床。以呷村矿床、老厂矿床和夏塞矿床3种主要类型银多金属矿床为研究对象，从构造背景、成矿环境、找矿标志、地球物理、地球化学和遥感示矿信息等6大方面，建立了3个典型矿床的多元信息定位预测模型。首次在三江地区发现了红土型银锰矿床和浅成低温热液型银矿床，并初步评价两类矿床均达到大中型规模。对呷村式VHMS矿床，在有热沟、神山、东山脊均具有好的成矿显示。在老厂地区，已圈定出老厂式银多金属矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级靶区4处，红土型银锰多金属矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级靶区8处。
呷村矿床CSAMT视电阻率断面图
呷村VHMS矿床成矿地质模型
（二）非常规矿产资源调查与评价
西太平洋富钴结壳调查
在西太平洋地区，对富钴结壳矿床特征进行了研究，首次提出了富钴结壳资源评估参数的选择方法和计算方法，评估了麦哲伦海山区目标经济区及资源远景区富钴结壳的资源量。自主研制了海底资源勘查技术——海底彩色摄像系统，并成功地应用于中太平洋富钴结壳资源调查，获得该海域海底结壳分布图像。
西太平洋国际海域2000～3500米水深富钴结壳
盐湖资源调查与评价
扎布耶盐田一角
在西藏扎布耶湖外围发现了3个不同时代的岩石锂、硼、铯正异常，将成矿作用划分为成矿物质的释放－汇集期、成矿物质浓聚期、硼锂钾盐类高富集和沉积主成矿期：在调查的93个湖泊中，含锂硼（铯、钾、铷）普遍较高。据初步估算，在锂、硼、钾、铯、铷、溴六种元素中有1种或几种达到工业品位的盐湖32个，其中达到大型超大型矿床5个，中型矿床18个，从而进一步揭示了以昂拉陵环状构造为中心的锂、硼、钾巨大成矿域。根据该区盐湖资源特点，提出了从盐田工艺、擦洗富集、碳化法产生碳酸锂等整套盐湖提锂新理论。
2001年国土资源部科技发展报告
专栏6
大规模成矿作用与大型矿集区预测
本项目为国家重点基础研究发展规划项目，首席科学家由中国地质科学院矿产资源研究所毛景文研究员和中国科学院贵阳地球化学研究所胡瑞忠研究员担任。经过近两年的实施，发表科学论文230篇，其中SCI检索论文69篇，国内核心期刊论文91篇。取得了一系列重要研究成果。
1 在大规模成矿作用背景研究方面，确证中生代时期我国东部域华北发生岩石圈减薄、华南岩石圈开始四分五裂；西南域三江地区发生了短时间、高强度、多阶段成矿作用；西北域具有多种构造成矿环境复合叠置的特点；峨眉山玄武岩与地幔热柱有关。
中国东部大规模成矿作用模式示意图
2 从时空结构框架、成岩成矿时代和成矿物质组分入手，解剖了胶东、铜陵－宁芜和兰坪3个大型矿集区。
3 研究了不同类型花岗岩成矿系统、西南大面积低温成矿系统和深部流体的成矿系统，为地幔柱在大型矿集区形成过程中提供热源、提供物质及地幔流体参与成矿提供了强有力的证据。
4 在深穿透地球化学与隐伏大矿巨矿的识别方法和战略靶区圈定方面，发现了戈壁沙漠覆盖区的成矿信息及新的信息提取方法，并与国土资源大调查项目结合，在东天山地区用超低密度深穿透地球化学方法，制作了地球化学图，发现了多处异常。在铅同位素急变带与大型矿集区关系的研究方面，也取得了一定成果。
5 通过仪器引进和开发，改造了3个国家级同位素实验室，初步研制出一系列战略性新技术、新方法，如石英包裹体Rb-Sr法，锡石、白云石的U-Pb、Pb-Pb法，石榴子石等的Sm-Nd法，石榴子石的Lu-Hf法测年等。
6 收集全国已有的地球物理、地球化学调查资料，初步建立了数据库，圈定出地球化学块体，编制了1:500万矿床分布图和1:250万大型矿集区分布和预测图的框架。
专栏7
首都北京及周边地区大气、水、土环境污染机理与调控原理
本项目为国家重点基础研究发展规划项目，首席科学家由国家地质实验测试中心黄怀曾研究员和中国气象科学研究院徐祥德研究员担任。经过近一年多的实施，取得了一系列重要成果。
1 在北京城近郊区建立了大气探测基地，运用现代科技手段（系留气艇、声雷达等），获取了大量的连续的风、温廓线及大气物质组分等方面的资料。利用这些资料，已开展了北京地区空气穹隆动力、热力、大气边界层结构与污染物扩散作用的研究。
2 在密云水库和官厅水库，利用风尘沙开展了水污染治理研究，经过数月现场实验，筛选和驯化出混合菌株：探讨了沙粒吸附和生物降解的动力学过程，研究了污染物去除速率与去除量之间的关系。使用该项技术处理了官厅水库污染水，使水库的Ⅳ—V类水达到I类水标准，微量有机污染物含量也大大降低。
密云水库采集柱状沉积物样品
3 首次对地下水有机污染物作了系统监测，三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯、六六六、DDT和苯并芘（α）检出率较高，并发现了一些超标点和高值点，局部地区具有面状分布特征。
4 对北京城近郊土壤分层取样，进行有机和无机污染物分析；结合大量室内试验，建立了污灌条件下重金属运移与累积动态过程数学模型。
5 研究了GIS与分形滤波相结合的空间内插原理与方法，并完成计算机程序设计与实验数据验算，试做了污染源贡献率估算。
6 通过筛选、驯化，培育出了极强富集镉能力的菌株，开发研制了治理含镉污水和处理镉电池的实用性技术；开展有土栽培和营养液栽培试验，探讨了试种植物对不同形态镉的吸收能力，以及根际土对镉行为的制约作用。寻找到了一种简单、可靠、实用、低能耗、低建设费用的污水处理技术。
1、自然元素。
2、硫化物和硫盐。
3、氧化物和氢氧化物。
4、卤化物。
5、碳酸盐、硝酸盐和硼酸盐。
6、硫酸盐、铬酸盐和硒酸盐。
7、磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐。
8、硅酸盐。
9、有机化合物。
硅酸盐类根据其阴离子团特征，可分为孤岛状、双岛状、环状、链状（单链和双链）、层状和架状六个亚类。硅氧四面体是硅酸盐晶体结构中的基本构造单元，它由位于中心的一个硅原子与围绕它的四个氧原子构成。
矿物族分类
其中矿物族是最常见的类别。矿物族是由两个或两个以上的矿物种组成，具有相同或基本相同的结构，并由相似的化学元素构成。
矿物种是矿物分类中的最小单元。矿物种的确定主要依据其晶体结构和化学成分。新矿物种的确定和命名必须向国际矿物学协会新矿物、矿物命名与分类委员会提出申请，获得批准，才能生效。
矿物的成分变种是指晶体结构相同、但化学成分有较小变化的矿物。
矿床特征与成矿阶段划分
答：一、矿床规模与矿体特征 乳山金矿田金青顶矿区现已圈定金矿体13个,属大型矿床。其中,Ⅱ号矿体占储量的85%,其他矿体规模甚小,呈平行脉状隐伏于—200m标高...矿化晚期成矿物质被大量消耗,热液温度大大降低,伴随的构造作用又使早期形成的构造遭到破坏,故此时以斑块状、条带状、角砾状为特征。晶洞状构造的产生主要...
矿床的成矿机理和成矿模型
答：③有利的构造条件为矿床的形成提供了动力和成矿物质的运移通道和储聚场所。正是由于以上条件在大厂地区非常罕见的耦合与聚集，才使得矿床的形成成为可能。2）长坡-铜坑不同类型的矿体之间，以及与100号矿体之间矿石矿物的组成一致。主要的矿石矿物为锡石、铁闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿、毒砂和脆硫锑铅矿等...
成矿物质来源与矿床成因机制
答：作者（2013）测试了尚家庄钼矿床辉钼矿 Re-Os 同位素年龄，发现其成矿时代（116.4Ma±1.6Ma，加权平均年龄）与围岩（伟德山花岗岩）的成岩时代高度吻合，成岩时的岩浆活动直接带来了成矿所需的物质和能量，成矿围岩即是母岩。其成矿时代与大规模金矿成矿时代一致，认为钼矿与金矿有可能是同一成矿...
大型构造是形成超大型矿床的有利因素
答：大型构造的规模大、贯通性强，一般具有长期活动历史，是决定一个区域中地质构造基本格局的根本因素之一，也是导致各类有关成矿物质大规模分异和富集，形成大型、超大型矿床的基本条件。1)大型构造一般都延伸几十千米，可达几百或上千千米，具有广阔的构造应力场和构造变形变质域。受大型构造控制，可造成侵入...
热水沉积成矿作用与大型、超大型矿床的关系
答：因此,这一节将热水沉积成矿作用与大型、超大型矿床的关系放在一起讨论。 涂光炽先生(1989b)专门论述过超大型矿床的特点,包括了不同成因类型的超大型矿床,但在他总结提出的超大型矿床的6个特点中,大多与热水沉积矿床有关。他指出热水沉积作用可能是许多超大型矿床一个重要的成矿机制,它可以带来无穷无尽的成矿物质...
成矿物质来源与金属富集
答：杨志明等 (2009) 认为成矿金属的深部富集是因岩浆高氧逸度所致, 高氧逸度条件下, S主要以硫酸盐的形式溶解于岩浆之中, 从而导致通常优先向硫化物分配的Cu、Au等开始作为不相容元素向硅酸盐熔浆中富集。大型矿床, 特别是超大型矿床下部通常存在岩浆房, 岩浆房的流体出溶是引发矿床大规模蚀变与矿化的...
控制超大型矿床形成的大型构造特点
答：5)内部结构不均一，但发育完整、结构紧凑，能在一个不大的空间中，具备成岩成矿的多序次多层次构造的最佳组合，同时兼有导矿、运矿和储矿的功能;6)在不同时代有多次反复活动的大型构造，能促使成矿物质在同一有限空间内反复浓集而形成超大型矿床;7)位于大地构造单元交接地带的大型构造(如古大陆边缘...
成矿环境及成矿物质来源
答：(一)成矿环境 与火山作用有关的块状硫化物矿床的成矿环境一直是矿床成因认识中关注的问题之一,地质历史上形成的块状硫化物矿床基本的认识是,太古宙的矿床形成环境还不十分清楚,趋向认为形成于古老地壳拉张作用活动的地区(Sangster,1980),黑矿形成于岛弧环境,塞浦路斯型矿床形成于大洋环境(Franklin et al.,1981)。深入...
青藏高原东缘金的成矿集中期
答：上述资料表明所研究的金矿床形成于新生代,从而为准确框定金矿形成时的地质构造背景、正确认识矿床成因和成矿规律提供了重要依据。前人对于大渡河金矿的成矿构造背景及成因存在两种不同的认识:一种意见认为金矿的形成与晋宁-澄江期的褶皱回返及岩浆侵入作用有关,另一种观点则认为成矿与中新生代造山过程有关(王登红等...
全球成矿演化趋势
答：实际的精确的成矿频率比较还有待深入研究。图8-1 中国金属矿床的成矿时代 4.聚矿能力由弱到强 聚矿能力或矿化强度，也是随地史演化而增强的。成矿强度的一个辨认标志是形成矿床的规模和品位。矿床规模越大，品位越富，表示成矿强度越大。如果成矿物质能高度浓集，则能形成超大型矿床。因此，一个...
