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矿石论文范文

发布时间:2024-07-07 23:42:22

矿石论文范文

金属矿地下连续开采技术研究摘 要:改革以来我国的金属矿开采技术得到了很大的发展,尤其在金属矿地下开采方面生产工艺已经接近世界先进水平。本文系统介绍了金属矿地下连续开采的基本知识及开采工艺。并且例举了新疆金属矿地下连续开采的工程实例,对地下金属矿连续开采的目前状况进行了分析,以供广大矿业工作人员参考。 关键词:地下金属矿;连续开采;技术 一、金属矿地下连续开采的基本情况 采矿是通过矿堆的采准、切割和回采三个工艺流程将矿石从地下矿床开采出的过程。采矿方式分地上开采和地下开采两种。近年来,我国地下开采的金属矿山逐渐增多,地下开采的各个工序基本实现了由机械化操作取代手工作业,开采自动化程度明显提高。地下连续开采技术是我国目前地下采矿的先进技术。地下连续开采有两种主要方式,一是当矿体硬度较小时,开采时各个工序连续平行进行施工。二是当矿体硬度大时,开采时分成若干个施工段,不同施工段的各个工序连续平行进行施工,这需要在开采时做好各个工序间的协调工作。 国外地下采矿装备系列齐全,配套完整,机械化程度也高,从凿岩、装药到转运,全部实现了机械化配套作业,各道工序无需手工体力操作,无繁重体力劳动,装备无轨化、液压化、自动化程度较高。地下无轨采矿工艺是目前国际先进采矿工艺技术的标志。国外目前先进的采矿装备已完全实现了无轨化、液压化。在自动化方面,已成功地应用了无人驾驶、机器人作业等新技术。 二、金属矿地下连续开采工艺 1.在对大块矿岩开采时,为提高开采的效率,连续进行落矿、出矿、运输等工艺的回采施工。回采时采用前进式推进顺序,施工过程中不留矿柱。采用这种连续开采的工艺可提高开采效率,经济适用,方便矿块的控制管理和采矿设备调配,将来发展潜力很大。 2.在对地下矿石进行后处理时,采用专门的运输机连续进行矿石的出矿、转运、提升等工艺的施工。使地下矿石开采、运送达到一体化。采用这种工艺可以加快开采速度,近几年来,该工艺应用较广。 3.如果开采的矿岩硬度较大,开采具有一定的难度,可采用连续采矿机实现掘进、挖掘、落矿、出矿、转运等工艺过程的连续化施工。目前,有关专家对这种采矿工艺的研究取得了很大的进展,使其应用前景更加广阔。 三、金属矿山地下连续开采的问题及处理措施 我国自90年代以后,随着科学技术的不断发展,在地下连续开采技术研究方面取得了重大的突破,多项地下连续开采技术已经应用在矿山中。同世界先进国家相比,仍有一定的差距。目前矿山开采中还存在某些问题急需解决。有的矿山在采矿时,将采矿分为矿石和矿柱两个步骤,将收矿柱放在开采矿石后面。这种采矿方法存在如下不足之处:矿柱质量难以保证,所留矿柱截面形态各异,抗压强度低,易产生破坏。矿柱回收结果不理想,能正常回收的矿柱较少,不但浪费了资源,而且降低了采矿效率,延长了采矿作业时间,对地下采矿的经济效益产生很大影响。并且由于采矿步骤多,在管理上也产生许多困难。为了解决上述问题,有关专家不懈的努力,研究出地下连续开采无矿柱法。这种地下连续采矿施工方法如下:将步骤划分成矿段,不留矿柱,回采单元用矿段表示,采用将切割槽割在矿段中部,并把振动机布置在结构底部出矿的方法。矿石由振动车搬运,连续进行出矿、运矿的作业。崩矿过程中及时进行回填,平行进行采切、回采、充填的作业,使采矿工作连续不间断的施工。地下连续无矿柱采矿的实施,表明我国地下金属矿开采技术进入一个新的层次。使矿柱回收困难的问题得到很好的解决,加快了采矿的时间,避免了国家资源的浪费,提高了地下采矿的经济效益。由于减少了采矿步骤且使采矿各工序衔接紧密,连续不间断的开采,为采矿集中管理带来便利,使劳动效率大幅增长。回采时工序安排合理,连续开采,还解决了深部矿体开采时因为地压较大引起的围岩失稳问题。极大的促进了我国矿山开采的现代化进程。另外,地下连续开采的规范还不够完善,各地区对采矿的标准和要求还不统一,虽然重视开采新技术的研究,但对设备的配套及工艺的优化重视程度还不够,对新型设备的推广还不够完善。必须在有关部门的领导下,完善采矿规范标准,加强连续工艺的优化与设备的合理配套。建立与连续开采相适应的理论体系。在不断开发研制新型设备的同时,注重对新型设备的推广应用。使我国的金属矿地下连续开采进一步向现代化迈进。 四、地下连续采矿技术的应用 新疆某铁矿年产矿石能力20万吨。矿区属丘陵地带,气候干燥,夏季雨水较多,年平均降雨量毫米,冬季气温较低区域内未有大的河流,矿区地震烈度为6度。经勘察矿区深层土质为岩石,浅层为砂砾层。矿床为缓倾斜矿床,矿体为脉状矿体。地下开采的日产量为3000吨。采用地下连续开采方案,用胶带运输机连续运输,地下开采按由上往下的顺序开采。 将整个矿块划分为一个回采单元,矿块厚度即采场宽,相互采场之间不留矿柱,依次连续的进行采切、回采、充填三大工序,回采不允许在同一分层上进行,要分层进行,不同时进行相邻采场的采切。为避免开采时破坏四周土的应力,出现应力集中现象,影响围岩稳定,产生地面塌陷,设计对采空区采用非胶结充填方式处理,可以消除塌陷的危险。这种充填方式工程量较大,生产效率低,回采操作不便。后经专家研究决定,采用连续帷幕随时充填技术。该充填工艺施工时不留矿柱,开采各工序连接紧密,连续性好,而且作为支护的可压缩金属支座支护能力好。确保了采矿的安全,为出矿、转运和充填提供了方便。能对采空区进行及时迅速的回填。此采矿技术开采时采用将整体矿脉一体推进方式。主要的采切工程有:底盘转运巷道、切割巷、出矿漏斗及切割天井。地下连续采矿技术将回填空区用矿岩分离出的废石回填,采用了先进的矿浆输送方式。将深孔连续采矿技术、矿岩分离技术、矿浆输送技术等工艺与技术综合起来应用,实现了回采的高效率,经验证经济效益和社会效益良好。 五、金属矿地下连续开采未来的发展 我国的金属矿地下开采技术和过去相比虽然有了很大的进步,但要赶上并超过世界先进水平尚需不断发展,地下金属矿开采的大型化、数字化、连续化将是未来发展的主要方向。在采矿技术发展的同时需考虑社会效益和经济效益,研制并应用适合地下金属矿连续开采的技术,使矿山的开采与四周生态环境相谐调。有关部门还需组织专家加大对矿岩应力的研究,增加围岩的稳定性,以提高地下开采的安全性。还要加大对充填采矿法的推广力度,并且坚持朝快速化、环保化的方向发展。 六、结语 随着社会的发展,我国的采矿技术也不断进步。其中金属矿地下连续开采的技术已经接近世界先进水平,基本实现了金属矿地下连续开采的连续化和机械化。如何使我国的金属矿地下连续开采技术取得更大的进步,研究出更先进的金属矿地下连续开采技术,仍是广大矿业技术人员今后的努力目标。

(一)破碎与磨矿 据调查,我国选金厂多采用颚式破碎机进行粗碎,采用标准型圆锥碎矿机中碎,而细碎则采用短头型圆锥碎矿机以及对辊碎矿机。中、小型选金厂大多采用两段一闭路碎矿,大型选金厂采用三段一闭路碎矿流程。 为了提高选矿生产能力,挖掘设备潜力,对碎矿流程进行了改造,使磨矿机的利用系数提高,采取的主要措施是实行多碎少磨,降低入磨矿石粒度。(二)重选 重选在岩金矿山应用比较广泛,多作为辅助工艺,在磨矿回路中回收粗粒金,为浮选和氰化工艺创造有利条件,改善选矿指标,提高金的总回收率,对增加产量和降低成本发挥了积极的作用。山东省约有10多个选金厂采用了重选这一工艺,平均总回收率可提高2%~3%,企业经济效益好,据不完全统计,每年可得数百万元的利润。河南、湖南、内蒙古等省(区)亦取得好的效果,采用的主要设备有溜槽、摇床、跳汰机和短锥旋流器等。从我国多数黄金矿山来看,浮—重联合流程(浮选尾矿用重选)适于采用,今后应大力推广阶段磨矿阶段选别流程,提倡能收、早收的选矿原则。(三)浮选 据调查,我国80%左右的岩金矿山采用浮选法选金,产出的精矿多送往有色冶炼厂处理。由于氰化法提金的日益发展和企业为提高经济效益,减少精矿运输损失,近年来产品结构发生了较大的变化,多采取就地处理(当然也由于选冶之间的矛盾和计价等问题,迫使矿山就地自行处理)促使浮选工艺有较大发展,在黄金生产中占有相当的重要地位。通常有优先浮选和混合浮选两种工艺。近年来在工艺流程改造和药剂添加制度方面有新的进展,浮选回收率也明显提高。据全国40多个选金厂,浮选工艺指标调查结果表明,硫化矿浮选回收率为90%,少数高达95%~97%;氧化矿回收率为75%左右;个别的达到80%~85%。近年来,浮选工艺流程的革新改造以及科研成果很多,效果明显。阶段磨浮流程,重—浮联合流程等,是目前我国浮选工艺发展的主要趋势。如湘西金矿采用重—浮联合流程,进行阶段磨矿阶段选别,获得较好指标,回收率提高6%以上;焦家金矿、五龙金矿、文峪金矿、东闯金矿等也取得一定的效果。又如新城金矿,原流程为原矿直接浮选,由于含泥较高(矿石本身含泥高,再加采矿尾砂胶结充填强度不够,带入部分泥砂)使选矿指标连续下降。经考查试验,采用了泥砂分选工艺流程,回收率由提高到,精矿品位135g/t提高到140g/t,稳定了生产。金厂峪金矿由于原矿品位逐年下降,因此使浮选指标降低,经与沈阳黄金学院等单位合作试验研究采用分支浮选工艺,提高了浮选指标和精矿品位。这一科研成果(于1988年1月黄金总公司通过了技术鉴定),为浮选工艺改造得到了新的启示。当然,浮选法和其他方法一样不是万能的,不可能对所有含金矿石都有效,主要还要考虑矿石性质,在选择工艺流程时,需进行多方面的论证和试验。 近几年来,为提高分选效果,在工艺不断改进的同时,对药剂添加制度和混合用药方面也作了不少改进和研究,在加药实现自动控制方面也有新的进展。(四)化选-水冶提金工艺 1.混汞法提金 混汞法提金工艺是一种古老的提金工艺,既简便,又经济,适于粗粒单体金的回收。我国不少黄金矿山还沿用这一方法。随着黄金生产的发展和科学技术进步,混汞法提金工艺也不断得到了改进和完善。由于环境保护要求日益严格,有的矿山取消了混汞作业,为重选、浮选和氰化法提金工艺所取代。 在黄金生产中,混汞法提金工艺仍有其重要的作用,在国内外均有应用实例。目前河北张家口、辽宁二道沟、吉林夹皮沟、山东沂南等不少金矿应用了此工艺。辽宁二道沟金矿原为单一浮选流程,根据矿石性质改为混汞加浮选联合流程,总回收率提高(混汞回收率达),尾矿品位由降到,年获效益为158万元。混汞法提金工艺关键在于如何采取防护措施,消除汞毒污染。2.氰化法提金工艺 氰化法提金工艺是现代从矿石或精矿中提取金的主要方法。氰化法提金工艺包括:氰化浸出、浸出矿浆的洗涤过滤、氰化液或氰化矿浆中金的提取和成品的冶炼等几个基本工序。我国黄金矿山现有氰化厂基本采用两类提金工艺流程,一类是以浓密机进行连续逆流洗涤,用锌粉置换沉淀回收金的所谓常规氰化法提金工艺流程(CCD法和CCF法),另一类则是无须过滤洗涤,采用活性炭直接从氰化矿浆中吸附回收金的无过滤氰化炭浆工艺流程(CIP法和CIL法)。 常规氰化法提金工艺按处理物料的不同又分两种:一种是处理浮选金精矿或处理混汞、重选尾矿的氰化厂。采用这种工艺的多是大型国营矿山。如河北金厂峪;辽宁五龙、河南杨寨峪;山东招远、新城、焦家、三山岛金矿。另一种是处理泥质氧化矿石,采用全泥搅拌氰化的提金厂。如吉林海沟;黑龙江团结沟;安徽新桥金银矿等矿山。 我国早在30年代已开始使用氰化法提金工艺。台湾金瓜石金矿在1936~1938年期间,采用氰化-锌粉置换工艺提取黄金,年产黄金15万两。 进入20世纪60年代后,为了适应国民经济的发展,大力发展矿产金的生产,在一些矿山先后采用间歇机械搅拌氰化法提金工艺和连续搅拌氰化法提金工艺取代渗滤氰化法提金工艺。1967年,首先在山东招远金矿灵山和玲珑选金厂实现了连续机械搅拌氰化工艺生产黄金,氰化法提金由70%提高到,从此连续机械搅拌氰化法提金工艺在全国各大金矿迅速获得推广。1970年金厂峪金矿、1977年五龙金矿氰化厂相继建成投产,此后国内又陆续建成投产了一批机械搅拌氰化厂,氰化法提金工艺进入了一个新的发展阶段。 黄金生产的不断发展和金矿资源的迅速开发,自20世纪80年代起泥质高的含金氧化矿石大量增加,开发对这类矿石进行全泥氰化搅拌浸出的研究,并在黑龙江团结沟金矿建设一座日处理500t矿石的氰化厂,1983年投入生产。从此,全泥氰化法提金工艺日渐推广应用,先后在河南、吉林、河北、陕西、内蒙古等地采用此法建厂提金。与此同时,为解决泥质氧化矿石在浓密过滤固液分离上的困难,于1979年11月长春黄金研究所开始对团结沟金矿的矿石采用无过滤的炭浆法提金工艺,进行了历时两年的试验研究,获得了成功。在此基础上,于1984年8月在河南灵湖金矿自行设计利用国产设备建成我国第一座日处理50t矿石的炭浆法提金厂。使我国氰化法提金工艺向前迈进了一大步。炭浆法提金工艺成为处理泥质氧化矿石的岩金矿山就地产金的重要方法之一。此后在吉林、河南、内蒙古、陕西等地建起了炭浆法提金厂。1984年末,冶金工业部黄金局为推动炭浆法提金工艺在我国的应用,移植消化国外先进技术和设备,与美国戴维麦基公司合作,在陕西省西潼峪金矿、河北省张家口金矿,分别建起了一座日处理矿石250t(西潼峪)和一座450t(张家口)的炭浸提金厂。据调查张家口金矿达到(1988年炭浆回收率为)的回收率。 依*科学大搞技术革新的试验研究,使我国黄金生产技术水平有较大提高。如金厂峪金矿研究采用锌粉代替锌丝置换金泥成功,使置换率达到,金泥含金品位明显提高,锌耗量由原锌丝置换的降到,生产成本大幅度降低。继而在招远、焦家、新城、五龙等矿山推广应用也取得明显效果。低品位氧化矿石的堆浸工艺,在丹东虎山金矿试验成功后,相继在河南、河北、辽宁、云南、湖北、内蒙古、黑龙江、吉林、陕西等省区推广应用,经济效果明显,为低品位氧化矿的开发利用开辟了道路。据不完全统计,我国目前采用堆浸法生产的黄金年产量达到万两以上(仅河南省堆浸生产的黄金累计为万两),但与发达国家相比,我国堆浸规模较小,一般为1×103~3×103t/堆,万t/堆的较少,在技术上也存在较大的差距,1988年陕西太白县双王金矿大型万吨级堆浸场投产,取得可喜的成果(矿石品位)。 国外先进技术和设备的引进消化(如美国的高效浓密机,双螺旋搅拌浸出槽,日本的马尔斯泵,带式过滤机等),使我国黄金生产在装备水平和技术水平上又有了进一步的提高,同时也促进了我国黄金生产设备向高效、节能、大型化、自动化方向发展。在硫脲提金、硫代硫酸盐提金,预氧化细菌浸出,加压催化浸出,树脂吸附等新工艺的科学研究方面,近年来也有新的进展。1979年长春黄金研究所进行硫脲提金试验获得成功,并于1984年在广西龙水矿建成一座日处理浮选金精矿10~20t的硫脲提金车间(1987年通过部级鉴定)。其他工艺虽处于试验研究阶段和正准备建厂投产,足以说明我国提金技术已发展到一个新的水平。(五)金的冶炼与回收 黄金冶炼是黄金生产中最后一道工序,其产品为成品金。冶炼有粗炼和精炼之分。精粗炼产品为合金(俗称合质金),我国黄金矿山就地产金多为合质金,直接交售给银行。黄金富矿块和各种金精矿运往有色冶炼厂加工提炼成品金(俗称含量金)。建国40年来,黄金冶炼和综合回收发展较快,冶炼技术和工艺装备水平不断提高,冶炼成本日益降低,促进了黄金生产的发展。

矿物岩石杂志

朋友说的这些刊物太专业,一般人做不了

《地质论评》该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:1992年(第一版), 1996年(第二版), 2000年版, 2004年版, 2008年版, 2011年版, 2014年版期刊荣誉:中科双效期刊;第三届(2005)国家期刊提名奖期刊《岩石矿物学杂志》该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:1996年(第二版), 2000年版, 2004年版, 2008年版, 2011年版, 2014年版期刊荣誉:Caj-cd规范获奖期刊

期刊方面的问题可以找发表吧了解。

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矿物岩石期刊

是的原名《矿物岩石地球化学通讯》,创刊于1981年3月,1995年经科技部和新闻出版总署批准更名,并国内外公开出版。本刊是由中国矿物岩石地球化学学会和中国科学院地球化学研究所主办、中国科协主管的学术性期刊。中文核心期刊 中国科技核心期刊(CSTPCD) 中国科学引文数据库来源期刊(CSCD) 中国期刊网、中国学术(光盘版)全文收录期刊 万方数据(Chinainfo)系统科技期刊群上网期刊

《地质论评》该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:1992年(第一版), 1996年(第二版), 2000年版, 2004年版, 2008年版, 2011年版, 2014年版期刊荣誉:中科双效期刊;第三届(2005)国家期刊提名奖期刊《岩石矿物学杂志》该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2014)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2015-2016年度)(含扩展版)北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊:1996年(第二版), 2000年版, 2004年版, 2008年版, 2011年版, 2014年版期刊荣誉:Caj-cd规范获奖期刊

成都理工 独家办的期刊只有3个:

期刊名称:成都理工大学学报(社会科学版)

主办单位:成都理工大学

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期刊名称:成都理工大学学报(自然科学版)

主办单位:成都理工大学

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期刊名称:地质灾害与环境保护

主办单位:成都理工大学;地质灾害防治与地质环境保护国家专业实验室

成都理工与其它单位合办的期刊有3个:

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期刊名称:物探化探计算技术

主办单位:成都理工大学;中国地质科学院物化探研究所

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期刊名称:国土资源科技管理

主办单位:国土资源部科技与国际合作司;成都理工大学

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期刊名称:矿物岩石

主办单位:四川省矿物岩石地球化学学会;成都理工大学

P5 地质学类核心期刊表(供你参考)另外核心期刊的发表周期相对来讲会较长,也不容易发。希望你有心理准备。1、岩石学报 2、中国科学.D 辑,地球科学 3、地质论评 4、地学前缘 5、地质学报 6、地球化学 7、地球科学 8、矿床地质 9、沉积学报 10、地质科学 11、中国地质 12、地球学报 13、现代地质 14、高校地质学报 15、吉林大学学报.地球科学版 16、第四纪研究 17、地质通报 18、岩石矿物学杂志19、地质与勘探 20、矿物学报 21、地层学杂志 22、地质科技情报 23、大地构造与成矿学 24、水文地质工程地质 25、矿物岩石地球化学通报 26、矿物岩石27、物探与化探 28、古地理学报 29、新疆地质 30、地球与环境

地壳的矿石研究论文

( 一) 以矿床蚀变分带模型为依据,追踪蚀变带的范围,预测外围隐伏矿床

1. 通过断裂构造填图,识别和恢复整个斑岩蚀变系统

图 4 -1 美国圣马纽埃 - 卡拉马祖斑岩铜矿床构造历史略图( 引自 J. D. Lowell 等,1970; 赵鹏大,2008,有修改)

矿化蚀变分带是矿床最为明显、最具特征的地质找矿标志,在认定矿床存在和确定勘探方向方面,它往往起决定性的作用。最著名的例子是美国亚利桑那州南部卡拉马祖斑岩铜矿床的发现过程。J. D. Lowell 等( 1970) 在这个矿床上查明了标准的环带状矿化蚀变特征,但他们发现,断裂作用使所查明的蚀变环带只剩一半,于是推断另一半可能被迁移到别的地方去了。通过对断裂走向和断距的研究,果然找到了它的另一半,即圣马纽埃矿床 ( 图4 -1) 。把这两个矿床的蚀变带拼到一起,即构成完整的环形。这个实例有力地说明了矿化蚀变标志的重要性,因而被勘查者普遍采用。所查明的蚀变虽然不那么完整和 “标准”,但钾化、绢云母化、泥化、青磐岩化等典型蚀变普遍存在,都被作为确认矿体存在和指导勘探部署的重要标志。

2. 以遥感和地球物理为手段,识别浅覆盖区斑岩蚀变系统

地面斑岩系统的识别和范围的圈定,是实现斑岩铜矿找矿的关键。依托遥感填图、地球物理调查可以有效圈定掩伏区斑岩成矿系统的范围。例如,智利北部的科亚瓦西矿床包括罗萨里奥和乌希纳斑岩铜矿系统的识别。尽管在 1978 ~1979 年期间通过对众多的老采坑和采矿废石堆的观察,识别出以罗萨里奥矿床为中心的蚀变带和乌希纳矿化系统出露的边缘部分具备斑岩铜矿的特征,但由于地表薄层岩屑堆积和中新世砾石层的覆盖,对整个斑岩系统,尤其对乌希纳矿化系统的空间展布范围不甚清楚。在这种情况下,打了 60 多个钻孔,找矿效果并不显著。1990 年,通过卫星图像解译和物探工作,在罗萨里奥斑岩铜矿系统上面圈出了一个圆形的激发极化异常,以高极化率和低电阻率为特征。同时,在乌希纳淋滤铁帽的出露部分和东面 3km处被成矿后熔结凝灰岩掩盖的地段也圈定了一个异常 ( 图 4 -2) 。乌希纳的激发极化异常与一个具有环形磁力高的圆形磁异常一致,该环形磁力高是黄铁矿晕的反映。后来发现,小于 10Ω·m 的电阻率与斑岩铜矿化吻合。

图 4 -2 智利北部科亚瓦西矿床的罗萨里奥和乌希纳斑岩铜矿系统( 引自 R. L. Moore 等,2002)显示两个系统的低电阻率异常

乌希纳见矿孔打到了 100 多米厚的辉铜矿富集带,平均含铜大于 1%。该钻孔打在基岩露头最边部的矿化后熔结凝灰岩附近,因为该处显示出有利的淋滤铁帽绢云母化、赤铁矿化和脉体穿插特征。在当时,发现孔的位置尚处于激发极化测量的范围以外。激发极化测量完成后,所圈出的低电阻带被解释为细脉高强度发育的反映。根据激发极化结果确定了熔结凝灰岩覆盖了下面的乌希纳矿化富集带的整个范围 ( 图 4 -2) 。

3. 建立克莱马克斯斑岩钼矿模型,指导成矿带范围内大型钼矿的连续发现

美国科罗拉多州克莱马克斯 ( Climax) 型斑岩钼矿找矿模型的成功应用,堪称找矿模型应用经典中的经典。克莱马克斯矿床是 20 世纪初期开采的一个特大型钼矿,早先认为该矿床是一次岩浆侵入成矿而成的,后来地质学家在详细观察和深入研究的基础上,发现了用一次侵入成矿理论无法圆满解释的许多 “反常的”地质现象。通过对老资料的检查和认识,以及对大量艰苦细致野外观察所获得的新资料进行综合分析,建立了克莱马克斯钼矿多次侵入和成矿的找矿模型,即克莱马克斯岩株是一个复合岩体,有 4 个主岩体或主要侵入阶段,每一个岩体或者侵入阶段都具有它自己的一套在成因、时间上与之有关的热液产物,每次岩浆侵入都伴随着一次热液、矿化活动,且每一次侵入作用都要比前一次作用稍向东移。该模型后来在科罗拉多成矿带寻找新的钼矿床时得到充分的应用。

( 1) 对晚期无矿阶段产物及其时间和空间位置的科学解释,导致亨德森 ( Hendson) 隐伏钼矿床的发现

科罗拉多成矿带的雷德芒廷 ( Red Mountain) 地区与克莱马克斯地区在地质上有许多共同点: 都存在网脉状辉铜矿矿化; 两者都靠近第三纪强烈活动的大断层; 矿体都与时代、相同成分的复合岩株有关; 都显示有多期矿化和蚀变; 金属矿物种类完全一致。据此认为,雷德芒廷地区如果有利的岩浆、构造在时间和空间上有机结合,在其深部就有可能形成克莱马克斯型的多层钼矿体。为检查最好的钼异常,在详细分析的基础上,于雷德芒廷西北部打了一个试验钻孔,该孔揭露了亨德森矿体的边缘。通过进一步的工作,于 1963 年查明了隐伏在地下 914 ~1067m 深处的大型矿床。

( 2) 矿床模型地质参数对比,导致了芒特埃孟斯大型钼矿床的发现

亨德森钼矿床的发现不仅证实了克莱马克斯钼矿模型的正确性,而且也丰富了模型的内容。利用新改进的模型参数,有力地指导了芒特埃孟斯 ( Mt. Emmons) 钼矿床的发现 ( J. A. Thomas,1982) 。

雷德芒廷地区与克莱马克斯地区的钼矿床具有许多相似点,但也存在一些重要差别: 雷德芒廷地区下伏的岩石是新鲜的花岗斑岩,而克莱马克斯地区为典型的斑岩; 克莱马克斯地区有大量前寒武纪变质岩,而雷德芒廷地区这类岩石相对较少; 相比亨德森矿体热液蚀变带发育更为完整。根据这些差别对已有的矿床模型作了进一步的修正。

芒特埃孟斯位于科罗拉多成矿带的中西部。1968 年在对芒特埃孟斯西北侧雷德韦尔盆地进行有色金属资源潜力评价时,在侵入角砾岩筒中发现了分散的含辉钼矿矿化的流纹岩碎块,这种含钼岩石的特征与克莱马克斯型钼矿化母岩相似。1970 ~ 1972 年,在一个出露于地表的流纹质角砾岩筒上,打了 11 个钻孔,结果发现了一个浅部的有色金属矿化带和两个较深的低品位的钼矿化带,即上、下雷德韦尔钼矿体。这一发现引起了公司的注意,他们认为,已发现的钼矿床与克莱马克斯型斑岩钼矿模型的许多重要参数是相似的,这一地区有希望发现更富和更大的钼矿床。根据与克莱马克斯和亨德森钼矿床的对比,制定了一项初期勘查计划。其中,包括用钻探圈定雷德韦尔盆地两个钼矿床的延伸情况,对芒特埃孟斯其余地区开展详细填图,研究雷德韦尔盆地蚀变岩石和石英脉的分布状况。1976年夏天,初期计划完成以后,为了验证芒特埃孟斯东南侧雷德莱迪盆地外围的靶区,打了一个 750m深的钻孔,该孔下部 240m 揭露了广泛发育的石英 - 黄铁矿 - 辉钼矿细脉带。经过 1977 ~ 1978 年的工作,在雷德莱迪盆地探明了矿石储量1. 56 ×108t、MoS2平均品位0. 43%、矿体埋深420m 的大型钼矿床。

( 二) 以矿床成矿系统与矿床分带模型为依据,对深部矿化作出预测

由已知到未知的模型类比找矿向成矿系统深部空间展布与演化发展,提高了深部找矿预测的准确性。根据已知矿床建立的矿床分带模型、构造控制模型在外围进行类比,寻找与已知矿床类型相同的矿床,这一战略在已知矿床外围找矿中发挥了重要作用,成功的例子不胜枚举。尤其需要指出的是,近年来深部找矿工作的重大发现,使人们逐渐发现平面上认识到的分带模型在垂向上基本上都能看到。因此,建立矿床空间分带模型对指导找矿具有十分重要的现实意义。

图 4 -3 太古宙脉状金矿床的地壳连续成矿作用示意图( 引自 D. I. Groves,1993)

1. 太古宙脉状金矿床的地壳连续成矿模型

20 世纪 80 年代后期以来,相继在津巴布韦、澳大利亚等太古宙麻粒岩相岩石中发现了若干高温( >700℃) 热液脉型金矿床,同时在次绿片岩相岩石中也发现了一些低温 ( < 180℃) 热液脉型金矿床。这些发现大大改变了人们以往的认识,修正了一些传统观念。于是,澳大利亚的 D. I. Groves等 ( 1993) 在总结前人研究的基础上,提出了“太古宙脉状金矿床的地壳连续成矿模型”( 图 4 -3) 。该模型认为,从次绿片岩相到麻粒岩相的变质岩中都有脉状金矿产出,在不同的垂向深度上可连续形成金矿,至少涉及 15km 以上的地壳剖面。产在不同变质岩中的金矿床属于一组连续的同成因的矿床组合,但这 3 类金矿在成矿构造条件、围岩蚀变组合、矿石矿物组合、金的赋存状态等方面均有区别。这一模型并非反映同一矿区内的金矿化垂向分布,而是概括地反映了区域范围内一系列金矿床的分布特征,从而把成矿系统的演化与矿床不同深度中的演化统一起来考虑。

2. 斑岩铜矿成矿系统与浅成低温热液成矿系统垂直叠置模型

图 4 -4 为 R. H. Sillitoe ( 1991) 对智利金 ( 铜) 矿床分布的总结。该模型的实质是,智利的高硫化浅成低温热液型金矿化往往发育在以侵入体为中心的斑岩型矿化的上方,而低硫化浅成低温热液型矿床和更深部位的接触交代型、脉型金矿床则产在斑岩型矿化的边缘部分 ( 图 4 - 4) 。这个模型为环太平洋西岸大量发现矿床所证实,并正在为深部矿产资源潜力预测提供重要思路。该模型提示我们,一方面,在浅成低温热液矿床深部要注意寻找斑岩型铜 ( 金) 矿床,例如,菲律宾远东南勒班陀含砷铜金矿床下面产出了超大型远东南斑岩铜矿床; 另一方面,由于空间上矿床剥蚀程度存在差异,在平面上要注意浅成低温热液矿床与斑岩铜矿床是否存在伴生关系。

图 4 -4 智利若干典型金矿床相对于理想化斑岩系统的产出位置( 引自 R. H. Sillitoe,1991)

3. 巴尔干 - 喀尔巴阡斑岩铜矿模型R. H. Sillitoe ( 1979) 通过对前南斯拉夫和罗马尼亚斑岩铜矿的研究,提出了斑岩铜矿的巴尔干 - 喀尔巴阡模型。这是四位一体的复合的矿床模型,即斑岩体内为斑岩铜矿,含铜量为 0. 45% ~0. 6%,Au、Mo 均很少; 含矿岩体同中生代碳酸盐岩的接触带有矽卡岩型铜矿床,含铜品位增高; 在中生代碳酸盐岩地层中有交代成因的铅锌矿; 在上部与斑岩体同期同源的火山岩盖层中有同生成因的块状硫化物矿床 ( 黑矿型) 。这个模型的含矿斑岩体为石英闪长斑岩、石英二长闪长岩、花岗闪长岩及同源同期的安山岩、凝灰岩等; 围岩是中生代碳酸盐岩,蚀变作用有钾长石化、绢云母化、青磐岩化及硅化。如果围岩不是碳酸盐岩,就不形成矽卡岩型矿床,这时该模型主要是上部火山岩中的块状硫化物矿床和下部斑岩体内的斑岩铜矿 ( 图 4 -5) 。

图 4 -5 斑岩铜矿巴尔干模型( 引自 R. H. Sillitoe,1979; 王之田等,1994)

欧洲一些国家,利用该模型找到了新的斑岩铜矿。如在前南斯拉夫蒂莫克地带的波尔铜矿区,在研究区域成矿模式及探索斑岩铜矿与块状硫化物之间关系的基础上,利用该模型在块状硫化物矿体( 硫砷铜矿、铜蓝、黄铁矿) 的下面找到了体系深部的斑岩铜矿矿体 ( 图 4 -6) 。

图 4 -6 前南斯拉夫波尔矿床横剖面示意图( 引自王之田等,1994)

在匈牙利的雷克斯克块状硫化物铜矿 ( 硫砷铜矿 -锑硫砷铜矿) 矿体之下 600m 深处,亦发现了斑岩铜矿体。此矿是 1850 年的老矿,当时只开采地表附近的矿石。1959 年,在经过详细地表填图后,决定打 4 个深钻,这些钻孔有铅、锌富集的显示,又决定再打 12 个孔,其中 2 个孔在较大间隔内打到了低—中品位的铜矿石,这就是后来找到的斑岩铜矿。其实,这里的斑岩铜矿在过去的石油钻孔中就遇见了,只是当时未能掌握巴尔干斑岩铜矿体系,找矿中仅把注意力放在寻找块状硫化物矿上。直到 1968 年,在察觉到深部可能存在着斑岩铜矿后,才开始大规模的勘探,从而发现了这个隐伏的斑岩矿体,并摸清了较富的伴生矽卡岩矿。

4. 喷气沉积型 ( SEDEX 型) 铅 - 锌矿床与网脉状铜矿空间分布模型

喷气沉积型 ( SEDEX 型) 铅 - 锌矿床与网脉状铜矿有时在空间上显示出互存的现象。例如,古巴西部就有侏罗纪的喷气沉积型铅 - 锌矿床,在区域内既有层状的 SEDEX 型铅 - 锌矿床,又有网脉状的铜矿,有的矿床上有 SEDEX 型铅 - 锌矿,下有网脉状铜矿。世界其他地方也有与铜矿伴生的 SEDEX 型铅 - 锌矿床,如澳大利亚的芒特艾萨 ( Mount Isa) 矿床、加拿大塞尔温盆地的托姆 ( Tom) 矿床、德国腊梅尔斯伯格 ( Rammelsberg) 矿床,以及中国内蒙古的霍各乞和炭窑口矿床等。

5. “四层楼” 铜矿空间分布模型

同一个金属成矿省内不同时代的矿床,有的可能是地壳中较老的成矿物质经后期地质作用再活化、富集而成的; 也有的矿床不是直接来自古老基底,而是来源于深部,例如下地壳或上地幔。这两种情况都说明,在一个具体的地区,由于地球化学省可能提供充足的成矿物质来源,因此不同时代都可能产出同一种矿产,但由于不同时代地质作用的不同,可能产出不同类型的矿床,因而不同时代的成矿作用具有继承性。最为典型的实例是川滇地区 “四代同堂”的铜矿床序列,简称 “四层楼”铜矿模型 ( 黎功举,1991) ,即从基底为大红山群与细碧角斑岩建造有关的大红山式火山喷气 ( 流) 热液 - 沉积变质铜 ( 铁) 矿床,继之为与陆源碎屑 ( 含火山碎屑) - 碳酸盐岩建造有关的沉积 - 喷气东川式铜 ( 铁) 矿床,再上是在陆表海中形成的同生沉积 - 改造砂砾岩、白云岩型铜矿 ( 滥泥坪式)和在地洼区陆相岩层中形成的成岩后生 - 热卤水砂 ( 页) 岩型铜矿床 ( 滇中式) 。这不是简单的 “四代同堂”( 图 4 -7) ,成矿作用不仅具有继承性,而且具有新生性和多旋回的特点。

6. “三位一体” 矿床模型

在长江中下游地区,形成了以城门山为代表的 “多位一体”( 矽卡岩型、斑岩型、似层状块状硫化物型) 铜多金属矿床。在花岗闪长斑岩与灰岩的接触带形成了矽卡岩型矿床,在石英斑岩与花岗闪长斑岩的岩体中形成斑岩型铜钼矿床,在中石炭统黄龙组灰岩与上泥盆统五通组砂岩层面上形成了似层状块状硫化物型矿床 ( 详情参见模型十二) 。

( 三) 以地质找矿模型为依据,组织矿产勘查工作

地质模型实质上是对成矿环境、成矿过程和控制因素的规律性认识,因而在新矿床的勘查中它无疑能够发挥指导作用。就地质模型来说,它可以指导已知矿带外围和深部勘查。这里举两个例子说明之。

1. 依据已知地质找矿模型,在已知矿带外围系统钻探,直接导致矿床的发现

智利斯潘赛斑岩铜矿床,由于当地的基岩覆盖在 “南美大草原”之下,运用物化探方法效果不佳,便沿成矿构造带在已知矿的两端布置钻探; 进而总结资料,依断裂交会处确定下一步的勘查靶区,终于依靠网格式钻探打到了新矿床。从方法运用上来说,表面看来在这个案例中钻探起了引导矿床发现的关键作用,但是,如果没有以地质找矿模型为基础的地质认识,在该地区已经打过 30000m钻探未见矿的情况下,是难有魄力再布置 9000m 钻探工作,最终导致矿床发现的。

图 4 -7 中国川滇地区“四层楼”铜矿模型( 引自黎功举,1991)

美国卡林金矿带的帕普帕莱恩矿床,从区域成矿带角度出发,基本认识了该矿带地质特征。这也是 20 世纪 90 年代在已知矿床外围的覆盖区开展拉网式钻探,导致发现该矿床。同样位于卡林金矿带的阿基米得 ( Archimedes) 金矿床,是在具有 50 年以上开采历史的著名采矿区发现的,它是简单而有效的勘查计划的成果。虽然老窿的岩屑取样首先表明有金矿化存在,但化探在勘查计划中并没起进一步的作用,因为矿体隐伏于成矿后的盖层之下。在勘查工作中没使用物探,主要是靠先进的地质模型和 “扩边”钻探。

2. 依据地质找矿模型,对已知矿点再评价,导致找矿重大突破

这里以加拿大安大略省温斯顿湖矿床的发现过程为例加以说明。1952 年,Zenmac 金属矿业有限公司完成了小型的天顶矿床的勘查。该矿床为致密块状闪锌矿矿床,储量为 12. 8 × 104t,Zn 品位为23% 和 Cu 为 0. 25% 。天顶矿床位于辉长岩与变质辉石岩相的辉长岩之间的过渡带内。矿床呈透镜状,倾向 NE,倾角 35° ~45°,厚度为几厘米到 13. 4m。

天顶矿床独特的地质背景引起了当时的福尔肯布里奇铜矿公司 ( CFC) 的极大兴趣。为了评价该地区的含矿远景,寻找更大的矿床,CFC 公司于 1978 年 10 月在该区完成了地质普查和岩石地球化学普查测量。研究人员试图将所圈出的异常与天顶矿床的成因结合起来进行综合研究。由于天顶矿床的容矿岩石为辉长岩,这在地质上属于一个异常现象,该辉长岩岩床侵入于下伏的蚀变钙碱性长英质火山岩与上覆的未蚀变枕状拉斑玄武岩质镁铁质火山岩之间。以往的研究工作曾对天顶矿床的成因提出了两种解释,一种认为是脉状后生矿源,另一种则认为是岩浆成因。CFC 公司根据普查、详查的结果,认为天项矿床的成因与火山成因块状硫化物沉积有关。据此,CFC 公司建立了一个地质模型,即将天顶矿床解释为来自长英质火山岩顶部原位大型矿床派生出的一个大的火山成因块状硫化物捕虏体,图 4 -8 示出了模型的一个横断面。

图 4 -8 加拿大温斯顿湖地区天顶矿床及其与矿源的关系( 引自 P. W. A. Severin 等,1989)

为了验证上述解释,CFC 公司在 1981 年打了 8 个金刚石钻孔。其中的 4 个打在 CFC 公司的找矿租地内,这4 个孔中有3 个是为了研究黄铁矿层 ( 它在空间上与长英质火山岩内的堇青石 - 直闪石蚀变带有关) ,第 4 个孔是用来验证位于天顶矿床西北部辉长岩中出现的弱的极大 - 极小耦合电磁法( Max minⅡ) 、甚低频 ( VLF) 和磁异常。另外的 4 个孔打在 Zenmac 金属矿业公司的找矿租地内,用于验证所提出的地质模型。前 4 个孔的结果均令人失望,而后 4 个孔的结果却令人鼓舞,它们查明了出露的燧石质火山灰层的下倾投影的位置,其深度为 125 ~250m。燧石质火山灰层位于上覆的堇青石 - 直闪石蚀变带以东的长英质火山岩的顶部。此外,钻孔穿过了一个喷气岩层,在 4. 3m 的井段上含 0. 57%的锌,并见有 7m 厚的浸染矿化段,含 1%的铜。

此后,CFC 公司根据钻探结果,结合以往勘查的经验,尤其是在魁北克西北部 LacDufault 矿区的勘查经验,他们果断地提出开展钻孔脉冲电磁法 ( PEM) 测量。

钻孔 PEM 测量采用了 5 个大小相同 ( 100m ×100m) 的发射线圈 ( 图 4 -9) ,这样可在多方位进行激发以便根据不同激发位置的异常曲线来推断导电体的位置、形状和大小。测量在 DDH Z0 -4 号孔中进行。结果探测到一个很强的异常,在各记录道内异常由早期到晚期出现符号的变化,说明了异常属于典型的 “边缘”型异常。该异常的中心位于 245m 的深处,而在该处见有几毫米厚的硫化物矿化。不同位置发射所测得的异常曲线的形状是相似的,表明存在着一个板状良导体。另外,南北发射线圈的响应的振幅大致相等,说明板状体在该方向是连续的。从东西发射线圈的响应来看,板状体应该是向东倾并向下方延伸的,这一解释与地面没有观测到任何物探异常的事实和地质上的推断是一致的。另一个值得注意的异常现象是,由西发射线圈得到的异常响应的符号基本上是反向的,且幅值要小一些。这一点可用一次场与激发体的耦合关系加以解释。根据一次场的矢量方向,可以推断出西发射线圈的一次场与向下倾斜的板状良导体耦合最差,且一次场与二次场的方向基本上是相反的,因此便出现了这一异常现象。

根据钻孔电磁测量解释结果及地质推断,1982 年 6 月布设了 Z0 - 5 号孔以验证钻孔 PEM 异常。结果,Z0 -5 号孔打到了 2. 1m 厚的硫化物矿层,Cu 含量为 1. 10%,Zn 含量为 19. 11%,Ag 含量为22. 2g / t,Au 含量为 0. 73g / t。矿带位于地表以下 300m 处的辉长岩岩床的底部。通过上述一系列的综合勘查,发现了这个隐伏的温斯顿湖块状硫化物矿床。

在该矿床发现过程中,矿床地质模型和井中物探模型起着非常重要的作用。通过一系列勘查活动,最终认识到天顶矿床只是一个原位大型温斯顿湖矿床派生的一个火山成因块状硫化物矿床的捕虏体。

图 4 -9 加拿大温斯顿湖钻孔脉冲电磁测量结果( 引自 P. W. A. Severin 等,1989)

人类在从事探采金属和其他矿物原料过程中积累了有关矿产分布和性状的知识。各个有古代文明历史的民族都有关于矿产地和某些萌芽矿床成因概念的记载。中国利用铜、铁的历史都很早,夏商两代青铜器制作已有相当规模和水平,春秋时期已能够用铁矿石炼铁。公元前2000多年成书的《山海经》记载有数十种矿物、岩石和矿石的600 多个产地,还把矿产分为金、玉、石、土 4类。《管子》中已有关于采矿中金属共生与分带的描述。古代利用的金属主要有铁、铜、锡、银、铅、金、汞等,全国各地发现过很多古矿硐及其他采矿遗迹,有些地方采掘已有相当的规模。唐宋以来史书中有矿产产量的记载。明代(14、15世纪之交)铁产量已达到2000万斤,这大致相当17世纪欧洲国家产业革命后,英国年产量的数字。在这个时期内,也有几种能反映当时有关矿产和矿床认识的著作。如北宋沈括的《梦溪笔谈》广泛涉及到自然科学和生产技术,在地学方面他发现记录了地磁偏角,也最先提出“石油”的命名。南宋的郑所南早在14世纪就提出关于地下活动的水沿岩石裂隙脉络流渗形成矿脉的推想,得到了现代科学史研究家的极高评价。明代李时珍在其《本草纲目》中记载有160多种矿物岩石的产状和药用价值。明代宋应星所著《天工开物》记述了许多工业农业领域的知识和经验,其中包括不少古代金属和非金属矿产的寻找和采冶技术。但总的来说,中国封建社会中自然科学和生产技术的研究和总结不受社会主流的重视,以致长期得不到应有的提高和发展。

在欧洲,古希腊哲学家中有不少人的著述谈到岩石矿物和矿石,关于这些自然界物质起源的认识成了后来地质学及矿床学思想的源头。中世纪,中欧一些古老的采矿业中心积累了有关矿床的知识,一位捷克人Agrico1a经过在这里考察,于1546年写成一本“金属矿床成因”的书,提出了矿床中的物质来源于地壳,地表水渗透到地下深处受热,溶解了岩石中的成矿物质,然后再沉淀在岩石裂隙中的认识,现在认为,出现在16世纪中叶的这一认识可以看作是近代矿床学的萌芽。到17世纪,哲学家笛卡儿提出了与此不同的认识,认为矿床是来源于地球深部,炽热物质通过贯入作用或溶液携带进入已冷却了的地壳岩石裂隙中沉淀而形成的。到18世纪,上面两种不同的观点,发展起来的“水成论”和“火成论”之间的激烈论战达到了高潮。水成论的代表是德国的维尔纳,认为所有岩石和矿床都是大洋水中沉淀形成的,大洋水中溶解有形成岩石和矿床的所有物质,当它们沿岩石裂隙渗透时,就在其中沉淀出矿石。火成论的代表是英国人赫屯,他认为矿石只能由深处上升的火成的熔融物质充填在地壳裂隙中形成。随着大量事实材料积累,表明矿床既有与深处岩浆作用有关的,也有与地球外部的地质作用有关的,这种争论自然就缓和下来。19世纪是欧洲国家工业化后自然科学包括地质学发展的重要时期。19世纪以来的科学由于有了更为正确的理论思维方法和科学研究方法,从而能够更多地揭示出自然界的客观规律。从矿床学来看,这一时期重要的发展和成就集中表现在岩浆分异和热液成矿理论的逐步建立和完善上。包括 , Cotta,等欧洲矿床学家在这方面的研究都作出过贡献。19世纪末期,岩浆热液理论也为大多数北美矿床学家所接受,他们中间的Emmons,Lindgren,Bateman等,还在岩浆热液矿床的一些重要方面的研究中有所发展。应该提到同一时期内也仍然有 berger致力于侧分泌成矿理论研究。并得到等的支持。则提出在地壳中可能存在一个外层溶液区(侧分泌成矿)和一个深壳区(上升热液成矿),并肯定后一种是主要的。因此可以说,现代矿床学理论基础是在19世纪中叶到20世纪初期这段时间所奠定的。这显然和两方面的条件有关,首先是产业革命以来欧美资本主义工业迅速发展,极大地增加了对矿产的需求,从而推动了对矿床的调查研究和开发程度,也积累了大量的矿床地质资料。同一时期,物理学、化学等基础科学取得了很多新成就,在18世纪首先在欧洲出现的地质学各有关学科也迅速发展,都为矿床学发展提供了理论支撑。现代矿床学形成的标志是:

(1)结束了水成论、火成论的论战,肯定了矿床非单一成因,不能企图用任何一种成因来解释所有矿床,提出了一个有广泛影响的(1933)的矿床成因分类,这是一个包括了内生外生成因矿床,考虑了矿床形成的不同方式、不同形成温度和压力条件下的矿床大系统。

(2)肯定了金属矿床与岩浆岩有成因关系,认为岩浆结晶分异到后期分异出含矿气液相物质在地壳中活动形成了矿床,而金属矿床可看作是岩浆演化的一个相,这种岩浆热液成矿理论得到了普遍接受,并在 20世纪前50年占统治地位,其影响达半个世纪之久。

(3)19世纪末到20世纪初,在矿床成因理论方面形成了若干个各有特色的科学学派。弗·衣·斯米尔诺夫认为美国学派重视地质构造对矿床形成和富集的控制,并致力于用大量实验和计算资料力求恢复矿床形成的自然物理-化学条件。德国学派着重对形成矿床的矿物学、地球化学进行深入研究,并建立了各种成矿环境条件下矿物共生系列。前苏联矿床学派的优势是全面研究矿床形成作用与地质介质的自然联系,发展了矿石建造和成矿建造的概念,开创了褶皱带成矿规律研究。

到了20世纪50~60年代以后,除了岩浆热液成矿理论在有关地球结构、岩浆起源、区域构造发展演化研究成果基础上得到充实和深化外,并有了新的突破,这就是证明了金属成矿物质除由岩浆从深部带出来外,在广阔的沉积作用、火山作用和变质作用环境中也有使金属发生迁移富集成矿的重要机制。层控矿床成矿的理论越来越受到广泛的重视和讨论。这一时期矿床成因理论水平得到显著提高,与以下的地球科学重要进展有关:

(1)20世纪50年代以来,矿床地球化学迅速得到发展,特别是同位素地质学被广泛应用到矿床研究中,使矿床中金属的来源迁移富集条件以及成矿年代的研究变得更为实际和深入。同时,其他新的实验技术的发展和应用,在矿物流体包裹体的研究、矿物微区成分的研究中获得了许多新的知识和信息。

(2)在这个期间,人类第一次发现并研究了现在正在进行中的成矿作用,1963年美国加利福尼亚州索尔顿发现上升热液。1964~1965年发现红海海底热水和含金属沉积物。1971~1978年以来,在东太平洋中隆很多地方发现含金属热水喷出口。随后,载人潜艇到海底观察了热水喷出口及其附近的含金属热水沉积物。

(3)20世纪60年代中期提出的板块构造理论为研究矿床形成的区域地质背景和成矿作用动力学开辟了新的方向。大量资料表明,成矿作用与地球演化存在因果关系,对造山带盆地和大陆地质先后开展了相关研究。

20世纪最后20~30年,世界范围内的找矿和成矿理论研究均取得了重要发展,其中包括新类型矿床的发现、超大型矿床的发现和研究、海底热水沉积成矿作用的深入研究、成矿模式的成功应用、同位素、微量元素组成研究与流体包裹体研究的应用等。

中国近代地矿事业发展也已经有了百年的历史,19世纪以来,近代地质学传入中国,当时有识之士把兴办地矿事业看作是社会发展、民族独立的需要。首先致力于出版译著、兴办学堂。辛亥革命后,南京临时政府开始在政府机构实业部中设矿物司地质科,后迁北京改为地质调查所和研究所,所长章鸿钊先生领导下培养了第一批地质人才。1916年十几名毕业生分赴河北、山东开展地质填图,并对龙烟、鄂城、井陉、大同等铁矿和煤矿进行了调查,这是中国人在自己国土上进行地质工作的开端。此后,北京大学、中山大学等相继开设地质系。河南、湖南、两广、江西、四川等省相继成立地质调查所。几十年中,中国地质工作者在基础理论和矿产地质工作方面,都作了许多开创或奠基性的工作。例如,长江中下游铁矿志、赣南钨矿志、云南东川铜矿、个旧锡矿研究报告等不少成果,就是刊载在这些调查所出版的《地质汇报》、《地质专报》中。20世纪三、四十年代发现或作过初步工作的一些矿床,如白云鄂博铁矿、攀枝花铁矿、贵州铝矿、云南磷矿、大冶等长江中下游铁铜矿床、白银厂铜矿、东川铜矿、湖南铅锌矿等后来都成为我国第一批矿产勘探基地。孙建初等在玉门油矿的工作也使这里成为中国自己最早发现的油田。但总的来看在经费不足、装备落后的限制下,像矿产勘查及研究这样需要较大投入的工作和研究领域未能得到如其他基础地质学科领域研究所取得的成果。

1949年新中国成立后,为适应国家经济建设的需要,执行了地质工作大发展大转变的方针。很短的时间内建起了各级地质机构,迅速扩大了地质队伍。在从1953年开始的第一个五年计划中,集中主要力量进行勘探部署,保证了一批新建企业所必需的矿产储量。随着包括鞍山、包头、大冶等钢铁基地,大同、开滦、抚顺等重要煤田以及东川、白银厂、铜官山、桃林、水口山等有色金属矿山,个旧锡矿、赣南钨矿、昆阳磷矿等重要矿产地勘探任务的完成又及时地提出加强对缺乏资源和分布不平衡资源的普查工作。在此后的两三年中,包括铬、钒、铍、钼、钛、金、石膏、重晶石等几十个矿产地被发现。在西北、东北、华北、西南等地区石油普查也发现了大量的储油构造及油气显示。此外,还组织专门机构开展了铀矿的普查。随着矿床普查勘查工作的开展,矿床地质研究工作也得到了加强,一批重要研究成果如程裕淇等关于鞍山式铁矿,郭文魁、郭宗山等关于铜官山铜矿,宋叔和等关于白银厂铜矿,黄懿、裴荣富等关于大冶铁矿,叶连俊等关于中国锰矿等论文先后发表。在1957年的全国第一届矿床会议上,对中国铁、铜、钨、锡、钼、铅锌、金、铬、镍、磷、硫、煤、石油等矿产勘查成果进行了较系统的总结。在20世纪50~60年代中,岩浆热液成矿理论在国内研究工作中仍居主导地位。代表性的有徐克勤等对华南属于不同时代的花岗岩及各自的成矿专属性的认识,郭文魁对中国主要内生金属矿产成矿条件和基本特征的总结。同一时期内也有孟宪民对同生论的倡导,并围绕长江中下游、云南东川等地矿床的同生成因展开了讨论。

1958~1965年间,又有许多新矿产地发现,如金川镍矿和大庆油田的发现引起世人的瞩目。还有甘南铀矿、狼山铜铅锌矿、德兴铜矿、金顶铅锌矿等矿产地的勘查也取得了进展。西藏、内蒙古、甘肃、新疆铬矿找矿工作得到加强。山东、贵州先后找到原生金刚石矿床。1975年,河北任丘发现了特殊的油气藏类型,黄海、东海、南海发现含油盆地。70年代中期,还加强了黄金矿床地质工作,在许多省区找到金矿,发现新类型金矿。在此基础上,提出了中国金矿成因类型和金矿集中区的概念。

1977年以来,地矿工作在调整中发展。重点是开展了成矿区划研究和进行了资源总量预测。先后完成了铁、锰、铬、铜、铅锌、铝、镍、锡、钼、锑、金、铂、铀、磷、硫、钾盐、金刚石等重要矿产的区划远景的研究工作。在后面一轮的固体矿产普查中划分出29个重点片,经过工作在鄂尔多斯、内蒙古、新疆准噶尔和哈密地区、豫陕边境小秦岭、湘南粤北、湘黔边境及三江等成矿远景区都发现了一批值得进一步工作的矿产地。这一时期内,矿床研究的方法手段得到了明显的改善,如先后引进电子探针、扫描电镜、红外吸收光谱、穆斯堡尔谱、核磁共振谱等测试设备。完善了钾-氩、铷-锶、铀-铅、钐-钕、碳等同位素年代方法测定之后,又发展了氢、氧、碳、硫、铅、锶等稳定同位素方法。地质实验测试新技术的应用和地质研究新领域的开拓,使这一时期内矿床类型和矿床理论研究都有了新的进步。

20世纪70年代,不少国家出现了火山成矿作用研究的热潮。我国矿床地质工作者在对长江中下游陆相火山岩中矿床的研究工作中,陈毓川等提出了玢岩铁矿的综合成矿模式。层控矿床研究也受到了普遍的持续的关注,在南岭、秦岭、华北、川黔、甘南、长江中下游等地开展了研究。1982年以来连续三届全国矿床会议中交流了丰富的研究成果。涂光炽主持出版了《中国层控矿床地球化学》。在区域成矿研究方面,从程裕淇等(1973)首先提出铁矿成矿系列开始,随后又综合研究建立了包括各种成因矿床的3大类21个成矿系列。这项工作在后来的成矿区带研究(陈毓川等,1998)中又得到了进一步发展。关于成矿区划研究方面,郭文魁(1987)首先根据中国内生金属矿床的区域分布提出了中国境内存在泛西太平洋成矿域、特提斯成矿域和古亚洲成矿域三大成矿域的看法。陈国达在根据中国地质和成矿特征提出地洼成矿观点之后,更进一步发展为“壳体演化递进成矿”的假说。此外,能够反映这一时期中国矿床研究整体水平的成果还有陈毓川(1993)、裴荣富(1995)对中国矿床成矿模式的总结,涂光炽等(2000)中国超大型矿床研究成果等。总的来看,正如郭文魁先生曾经说过的那样,我国矿床理论研究水平几十年来有了迅速提高,基本上能从追踪国际研究方向,并不断加深对中国区域矿床特色的认识,而发展到目前大体能与国际发展同步。这一时期内,通过参加国际会议,在国内外发表论文等,我们的矿床研究成果在国际交流中已日益受到重视。在新世纪里中国矿床学研究必将会有更大的进步。

矿物岩石杂志查重率

2008年全院共发表论文753篇,包括SCI检索期刊论文166篇(2007年133篇),EI检索期刊论文6篇,ISTP论文5篇,国外一般期刊论文61篇,国内核心期刊论文441篇,国内一般期刊论文136篇,出版专著27部。与2007年相比,SCI检索期刊论文增长,反映高水平论文呈上升趋势。

中国地质科学院年度发表论文数量统计分布图

主办学术期刊及年度发表论文情况

中国地质科学院及挂靠学会主办了9种学术期刊,包括《ACTA GEOLOGICA SINICA》、《地质学报》、《地质论评》、《地球学报》、《矿床地质》、《岩石矿物学报》、《岩矿测试》、《中国岩溶》、《地质力学学报》。《地质学报》英文期刊为SCI检索刊物,《地质学报》中文版、《矿床地质》为CA收录刊物,其他绝大部分院办学术期刊为中文核心期刊。

2008年12月,科技部中国科技信息研究所公布中国精品科技期刊名单,《ACTA GEOLOGICA SINICA》、《地质学报》、《地质论评》、《地球学报》获此殊荣。

中国地质科学院年报.2008

2008年中国科协宣布2008年度中国科协优秀论文获奖名单,《地质学报》(中、英文版)、《地质论评》所刊论文共有六篇获奖,其中,我院有四人获得优秀论文奖。

中国地质科学院年报.2008

2008年,在“中国地质科学院基本科研业务费项目”和“中国科协精品科技期刊工程”的支持下,《ACTA GEOLOGICA SINICA》、《地质学报》、《地质论评》、《地球学报》、《矿床地质》、《岩石矿物学报》、《岩矿测试》等7个刊物已实现网上办公功能,《中国岩溶》和《地质力学学报》正在建设中。以我院刊物为基础,在中国科学院《岩石学报》、中国地质调查局《地质通报》、中国自然科学基金委《自然科学进展》等刊物的大力支持下,“中国地学期刊网”框架搭建成功。初步实现了地学科技期刊网上检索、网上办公、数据库共享等功能,初步做到了科技期刊办公手段的现代化,得到了地学科技工作者和期刊界的热烈欢迎,也为今后科技期刊的发展和资源共享奠定了扎实的基础。

《地质学报》(英文版)(ACTA GEOLOGICA SINICA):由挂靠中国地质科学院的中国地质学会主办,创刊于1922年,原名《中国地质学会志》,是我国历史最悠久的科技期刊之一。现为双月刊,现任主编为中国地质科学院赵逊研究员。《地质学报》(英文版)多次获得科技部、中宣部和新闻出版总署的表彰,入选2001年中国科技期刊方阵,自2006~2008年连续三年荣获中国科协A类精品期刊工程资助(全国仅5个)。近年来,《地质学报》(英文版)在国际化的进程中步伐大大加快。连续被美国科技情报研究所的《科学引文索引》(SCI)、《CA》等十多家著名文摘或数据库选为源期刊。在2007年度的《SCI》统计中,影响因子为,总被引频次为1216,在被入选的76种中国期刊中位居第4名;在《SCI》公布的267种地学科技期刊中位居第68名;每年有110余种国外刊物引用本刊文章,其水平已达到和接近发达国家地质学会会刊的水平。2008年度,共发表论文137篇,共1272页。其中2、3、4、5期登载的是《中国代表团参加第33届国际地质大会论文集》的论文,其内容全面反映了近年来我国地学界取得的主要进展,受到与会代表的热烈欢迎。特别是在第一时间向世界同行介绍汶川地震的科学论文,引起了国际同行的强烈关注。从2009年第1期起,本刊全文在世界著名出版集团Blackwell公司网站全文上网发行。

《地质学报(英文版)》

《地质学报》英文版

《地质学报》(中文版):由挂靠中国地质科学院的中国地质学会主办,其前身为《中国地质学会志》,是中国最早的科技期刊之一。它以反映中国地质学界在地质科学的理论研究、基础研究和基本地质问题方面的最新、最重要成果为主要任务,兼及新的方法和技术。《地质学报》现为月刊,主编为中国地质科学院陈毓川院士。《地质学报》多次获得科技部、中宣部和新闻出版总署的表彰,入选2001年中国科技期刊方阵,2005年获国家期刊奖,2006~2008年连续三年赢得中国科协B类精品期刊工程资助,是国内外多家文摘或数据库的源期刊,在中国科技情报研究所的统计中影响因子、总被引频次等指标一直名列前茅。2007年度影响因子为(扩展版),总被引频次为1876次,影响因子在全国5000余种科技期刊中位居第13名。2008年本刊作为实施精品科技期刊工程优秀单位,在中国科协组织的精品科技期刊总结大会上做了经验介绍,全文在中国科协网站上发表。2008年度发表论文187篇,共1814页。

《地质学报(中文版)》

《地质学报》中文版

《地质论评》:由挂靠中国地质科学院的中国地质学会主办,创刊于1936年,一直以爱国、争鸣为办刊宗旨。刊头图案,缺右上残左下,为创刊之时东北遭侵吞,西南被蚕食,一直沿用至今,表达了我国地质学家的忧国爱国之情。《地质论评》现为双月刊,主编为中国地质科学院地质研究所任纪舜院士。《地质论评》多次获得科技部、中宣部和新闻出版总署的表彰,入选2001年中国科技期刊方阵,2005年获国家期刊奖提名奖,2006年、2007年赢得中国科协精品期刊工程的C类资助。是国内外多家文摘或数据库的源期刊,在中国科技情报研究所的统计中影响因子、总被引频次等指标一直名列前茅,2007年度影响因子为,总被引频次为1981次,影响因子位居中国5000余种科技期刊的第29位。2008年度共发表正式论文97篇,消息报道17篇,通讯资料4篇,共计864页。

《地质论评》

《地质论评》

《地球学报》:是中国地质科学院主办,科学出版社出版的地球科学综合性学术期刊,是全国中文核心期刊、美国《CA》收录期刊,中国科学引文来源期刊、中国学术期刊综合评价数据库来源期刊,主要刊登古生物、地层、岩石、矿床、矿物、构造、第四纪地质、同位素、地球化学、物化探、遥感、水文、石油地质与石油工程等基础类地质研究及其相关的新技术、新方法等科技论文或者综述性论文,现已成为全国地学界具有重要影响的科技期刊之一。为了实现科技期刊编辑、出版发行的电子化,推进科技信息交流的网络化进程,本刊除印刷版外,还被编入《中国学术期刊(光盘版)》,并被“中国期刊网”收录,已入网“万方数据数字期刊群”,2008年底与兄弟刊物一起实现了网上办公功能。自2001年起《地球学报》改为大16开本,双月刊。主要设有学术研究、综述与进展、技术与方法等栏目。2007年,《地球学报》总被引频次1277次;影响因子,在全国5000余种科技期刊中影响因子排名第73位,进入百名大关,取得了重大突破。2008年度发表论文106篇,共836页。

《地球学报》

《地球学报》

《矿床地质》:由中国地质学会矿床地质专业委员会和中国地质科学院矿产资源研究所主办的双月刊,创刊于1982年。是中国唯一报道矿床学最新研究成果的期刊,内容包括矿床地质特征及与矿床有关的岩石学、矿物学、地球化学研究成果和科学实验成果及新技术、新方法。被《Chemical Abstracts》、《CSA Technology Research Database》、《Peφepa TИBHЫЙЖyp HaЛ》(俄罗斯文摘杂志)、《中国期刊全文数据库》(CNKI)、《中国科学引文数据库》(CSCD)、《中文科技期刊全文数据库》、《数字化期刊—期刊论文库》、《数字化期刊—期刊引文库》、《中国地质文摘》、《全国报刊索引—自然科学技术版》、《有色金属文摘》和《中国学术期刊文摘》等检索期刊及数据库收录。根据《中国科技期刊引证报告》和《中国学术期刊综合引证报告》,《矿床地质》在近几年科技期刊的影响因子排序中名列前茅。2007年度影响因子为,总被引频次为1361次,影响因子在全国5000余种科技期刊中排名第11名。2008年度发表论文73篇,共793页。

《矿床地质》

《矿床地质》

《岩石矿物学杂志》:由中国地质学会岩石学专业委员会、矿物学专业委员会、中国地质科学院地质研究所联合主办的学术性期刊,创刊于1982年。2005年起改为双月刊,现任主编为中国地质科学院地质研究所沈其韩院士。《岩石矿物学杂志》主要报道岩石学、矿物学各分支学科及有关边缘交叉学科的基础理论和应用研究成果,创造性和综合性研究成果,岩石和矿物鉴定的新方法、新技术和新仪器以及与有关的最新地质科技信息。《岩石矿物学杂志》是国内外多家检索系统和文摘的源期刊。在中国科技信息研究所的统计中,2007年度的影响因子为,总被引频次为902次,在我国5000余种科技期刊中影响因子位居第43名。2008年度共发表论文72篇,共586页。

《岩石矿物学杂志》

《岩石矿物学杂志》

《岩矿测试》:是中国地质学会岩矿测试专业委员会和国家地质实验测试中心共同主办的分析测试技术科技期刊,创刊于1982年,主要报道国内与分析科学、资源环境、地球科学相关的新技术、新方法、新理论和新设备等研究成果、动态、评述及相关实践经验。曾获国家级优秀科技期刊三等奖,地质矿产部优秀科技期刊一等奖,北京市科技期刊四通杯全优期刊奖,中国科协优秀学术期刊三等奖。是中国科技核心期刊,中国期刊方阵双效期刊。目前被美国《化学文摘》、中国学术期刊综合评价数据库等国内外15家文摘和数据库收录。在中国科技信息研究所的统计中,2007年度的影响因子为,总被引频次为522次,在我国5000余种科技期刊中影响因子位居第296名。2008年度共发表论文136篇,共484页。

《岩矿测试》

《岩矿测试》

《中国岩溶》:创刊于1982年,由中国地质科学院主管,是中国地质科学院岩溶地质研究所主办的我国唯一公开出版的岩溶学术刊物,同时也是我国地学领域中最富学术影响力的科技期刊之一,曾多次被评为广西优秀期刊、中国期刊方阵“双效期刊”、中国科技期刊、全国中文科技期刊,并被美国化学文摘(CA)、美国地质文献数据库(Geo Ref)、波兰哥白尼索引(IC)、乌利希国际期刊指南等国际著名的文献检索数据库收录。

创刊近30年来,《中国岩溶》始终坚持“争创名牌,构筑精品”的办刊理念,依托我国岩溶优势,突出特色栏目建设,严把质量关,刊物的学术影响力不断增强。在中国科技信息研究所的统计中,2007年度的影响因子为,总被引频次为533次,在我国5000余种科技期刊中影响因子位居第347名。2008年度共发表论文62篇,共392页。

《中国岩溶》

《中国岩溶》

《地质力学学报》:1995年创刊,是中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊),中国学术期刊综合评价数据来源期刊,中国科技论文引文数据库的来源期刊,CNKI中国知识基础设施工程中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)统计源期刊;是“万方数据—数字化期刊群”全文上网期刊,被《中文科技期刊数据库》、《中国核心期刊(遴选)数据库》和CNKI中国知识基础设施工程中国期刊全文数据库(CJFD)全文收录;是反映地质力学研究所科研成果的对外窗口。主要报道地壳运动与大陆地质构造及其动力机制等方面的前沿动态和基础理论研究成果,同时关注矿产资源、地质灾害调查与防治、环境变迁规律等方面的应用科研成果。刊物的引用率和影响力逐年提高,2007年度的影响因子为,总被引频次为309次,在我国5000余种科技期刊中影响因子位居第561名。2008年度共发表论文40篇,共388页。

《地质力学学报》(网站正在建设)

《地质力学学报》

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