礦床學(xué)研究什么的 礦床學(xué)思考題總結(jié)

礦床學(xué)主要研究的基本任務(wù)和主要內(nèi)容是什么？礦床學(xué)研究內(nèi)容和方法，礦床學(xué)研究。

本文導(dǎo)航

• 礦物學(xué)礦床學(xué)
• 礦床學(xué)這門課好學(xué)嗎
• 礦床學(xué)思考題總結(jié)

礦物學(xué)礦床學(xué)

礦床學(xué)是研究在地殼中形成條件、成因和分布規(guī)律的科學(xué)。

礦床學(xué)以礦床為研究對(duì)象，其基本任務(wù)是：

第一，正確認(rèn)識(shí)各類礦床的地質(zhì)特征、形成條件和形成過程，查明礦串成因。

第二，查明礦床在時(shí)間上和空間上的煙花特征，認(rèn)識(shí)礦床在地殼中的分布規(guī)律，以便預(yù)測(cè)在各種地質(zhì)環(huán)境中，可以期望找到何種礦產(chǎn)和礦床類型。

礦床學(xué)這門課好學(xué)嗎

礦床學(xué)研究內(nèi)容通?？筛爬檠芯康V床的特征及其形成條件、形成作用與過程時(shí)空分布及其控制因素。前者即闡明礦床的成因，后者即查明礦床的分布規(guī)律。礦床學(xué)正是圍繞著這些問題的提出和解決不斷發(fā)展起來的。

現(xiàn)代礦床學(xué)已包括以下一些相對(duì)獨(dú)立而又互有聯(lián)系的研究領(lǐng)域。成因礦床學(xué)或稱礦床地質(zhì)學(xué)討論礦床成因和分布的基本理論問題。金屬礦床學(xué)研究各種金屬富集成礦條件及礦床類型。非金屬礦床學(xué)研究各類非金屬礦產(chǎn)形成條件和礦床類型。礦相學(xué)在顯微鏡下研究金屬礦石的礦物組成和微觀組構(gòu)。區(qū)域成礦學(xué)主要是通過分析區(qū)域成礦背景，闡釋成礦作用演化和礦床分布規(guī)律。還有礦床地球化學(xué)是礦床學(xué)與地球化學(xué)的邊緣學(xué)科，從 20世紀(jì)30～40年代開始把地球化學(xué)理論和方法應(yīng)用到礦床研究以來，顯著地?cái)U(kuò)展了礦床研究的廣度和深度。

礦床研究工作一般是結(jié)合著礦床的發(fā)現(xiàn)、勘查與開采過程而進(jìn)行的。研究一個(gè)具體礦床的工作內(nèi)容大體包括以下方面：①區(qū)域地質(zhì)特征，礦床在區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造分區(qū)中的位置，該地區(qū)的沉積作用、巖漿作用，構(gòu)造發(fā)展和成礦的有利背景。②礦區(qū)地質(zhì)特征，區(qū)內(nèi)的巖石、構(gòu)造類型和特點(diǎn)，礦床的產(chǎn)出條件及分布。③礦體的產(chǎn)狀和形態(tài)及其空間位置的控制，礦體內(nèi)外礦化特征變化的查明。④礦石的類型，礦石的組成和組構(gòu)，有用組分的存在形式，影響礦石質(zhì)量的因素。⑤綜合研究，礦床成因和類型的確定，礦床的評(píng)價(jià)。在不同工作階段中研究的內(nèi)容有所側(cè)重，在礦床尋找和發(fā)現(xiàn)初期，著重研究區(qū)域和礦區(qū)與成礦有關(guān)的基礎(chǔ)地質(zhì)問題，對(duì)該地區(qū)成礦條件作出遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)。在礦床勘查階段，研究工作更多地圍繞礦床本身。通過詳細(xì)的地質(zhì)工作和各項(xiàng)勘探工程所取得的資料數(shù)據(jù)的整理分析，總結(jié)礦床的特點(diǎn)并作出對(duì)礦床的工業(yè)評(píng)價(jià)。在勘查工作進(jìn)程中以及開采過程中也常常需要針對(duì)生產(chǎn)中遇到的問題進(jìn)行某些專題性研究工作?？偟膩碚f，礦床研究始終是圍繞這兩個(gè)中心，一是盡可能獲取礦床成因信息，二是取得充分的礦床評(píng)價(jià)的資料和數(shù)據(jù)。

礦床研究內(nèi)容的多層次性和綜合性，要求多種礦床研究方法的相互配合與補(bǔ)充。礦床研究要應(yīng)用礦物學(xué)、巖石學(xué)、地層學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)等各基礎(chǔ)學(xué)科的理論和方法。當(dāng)然，更要應(yīng)用和發(fā)展礦床地質(zhì)學(xué)、礦相學(xué)這些礦床學(xué)自身的理論和方法。隨著礦床地球化學(xué)已成為研究礦床不可缺少的內(nèi)容，許多借助現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)進(jìn)行分析對(duì)比的礦床地球化學(xué)研究方法已得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。下面對(duì)野外現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)研究和實(shí)驗(yàn)室研究重要方法及特點(diǎn)作一概略介紹。

野外或現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)觀察研究：在收集和研究前人工作成果資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作區(qū)地質(zhì)路線和重點(diǎn)地段的踏勘調(diào)研，實(shí)際了解區(qū)域地質(zhì)特點(diǎn)及成礦條件。對(duì)礦區(qū)內(nèi)地表露頭和揭露礦體的各種勘探工程、鉆孔巖心進(jìn)行全面的觀察和描述，同時(shí)采集各類標(biāo)本、樣品，并作系統(tǒng)的編錄，為進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)室研究準(zhǔn)備材料。

地質(zhì)填圖是區(qū)域和礦區(qū)地質(zhì)研究的基本方法，一般區(qū)域地質(zhì)圖采用中比例尺，礦區(qū)地質(zhì)圖采用大比例尺。隨著礦床類型的不同，進(jìn)行中大比例尺填圖時(shí)都帶有專門地質(zhì)測(cè)量的性質(zhì)。如針對(duì)沉積巖區(qū)、火山巖區(qū)、侵入巖區(qū)、構(gòu)造簡單或構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)都有相應(yīng)的巖石學(xué)研究和構(gòu)造測(cè)量與解析等不同研究內(nèi)容和方法特點(diǎn)。

利用各種類型勘探工程成果補(bǔ)充地面地質(zhì)觀察研究是礦床地質(zhì)研究的重要特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過合理選擇和精心布置的探槽、淺井、坑道及鉆孔，揭露和控制了礦體的分布和產(chǎn)狀形態(tài)變化。在山地工程的工作面上和對(duì)鉆孔的巖心進(jìn)行詳細(xì)觀察、素描和描述，并系統(tǒng)采樣分析，確定礦體邊界，并獲得對(duì)礦石類型、特征與質(zhì)量變化的了解。整理各項(xiàng)工程資料，編制出適當(dāng)比例尺的坑道平面圖，勘探線剖面圖，以及縱剖面圖等地質(zhì)圖件，這些圖件是獲得對(duì)礦床從局部到整體的認(rèn)識(shí)和客觀反映礦體特征以及正確進(jìn)行礦床評(píng)價(jià)的基本依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)室研究：包括傳統(tǒng)的巖石學(xué)、礦相學(xué)方法和有了很大發(fā)展的包裹體研究方法以及在現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的礦床地球化學(xué)研究方法。

巖石學(xué)和礦相學(xué)：在透射光和反射光顯微鏡下研究礦區(qū)巖石和礦石的類型、礦物組成和組構(gòu)特點(diǎn)，確定礦物共生組合和生成順序，劃分成礦階段，查明一些礦物的賦存狀態(tài)，以及測(cè)量礦物顆粒大小和交生關(guān)系等影響礦石加工工藝的性質(zhì)。顯微鏡下觀察一方面彌補(bǔ)了肉眼觀察尺度的限制，另一方面又為作進(jìn)一步微區(qū)、微量組分研究指示方向，它是一個(gè)重要的中間環(huán)節(jié)。

礦物包裹體研究：包裹體研究是在礦床研究中早已應(yīng)用的方法之一，近年來有了很快的發(fā)展，這里包裹體指的主要是礦石中某些礦物內(nèi)部的氣液相包裹體，它們是當(dāng)?shù)V物形成時(shí)被捕獲在其晶體缺陷中的少量成礦流體。這類包裹體多數(shù)＜100μm，在顯微鏡和冷、熱臺(tái)上研究改變溫度時(shí)氣液相包裹體的變化可測(cè)得或計(jì)算出成礦時(shí)的溫度、壓力，也可以測(cè)定其鹽度、密度、PH值、氧化還原指標(biāo)等。借助新的技術(shù)也已能夠進(jìn)行包裹體內(nèi)微區(qū)微量成分分析和流體的穩(wěn)定同位素組成的分析，而獲取到更多的成因信息，包裹體研究是現(xiàn)在研究成礦流體最直接有效的方法之一。

現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)方法的應(yīng)用：在一般巖礦鑒定基礎(chǔ)上，針對(duì)某些特殊需要還可以選擇應(yīng)用光譜（發(fā)射光譜、吸收光譜、拉曼光譜）、極譜（汞電極極譜）、質(zhì)譜（氣體質(zhì)譜和固體質(zhì)譜）、色譜（氣相色譜、液相色譜）、能譜分析（如中子活化法），確定有關(guān)巖石和礦物的化學(xué)成分，包括微量成分和礦物微區(qū)的成分。也可以選擇利用 X射線分析、熱分析、電子顯微鏡分析（透射電鏡、反射電鏡及掃描電鏡即電子探針）和礦物譜學(xué)（紅外、核磁共振、穆斯堡爾譜等）研究其結(jié)構(gòu)和原子價(jià)態(tài)，有的也涉及礦物成分。

現(xiàn)代分析測(cè)試應(yīng)用到研究地球化學(xué)以來已經(jīng)積累了大量的各類數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行了整理研究和統(tǒng)計(jì)計(jì)算，已經(jīng)大大豐富和深化了對(duì)各種地球物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)作用和化學(xué)演化規(guī)律的認(rèn)識(shí)。礦床地球化學(xué)研究方法主要就是通過分析測(cè)試取得研究對(duì)象分析測(cè)試的結(jié)果后與已有數(shù)據(jù)、已建立起來的規(guī)律性進(jìn)行對(duì)照和比較，作出有關(guān)成礦物質(zhì)來源、成礦物理化學(xué)條件等的判別與解釋?，F(xiàn)在應(yīng)用最多的是微量元素研究和同位素研究。

微量元素研究：微量元素一般是指地殼中豐度較小、主要以類質(zhì)同象或混入形式存在于主元素礦物或巖/礦石中的一些元素，各種金屬礦物內(nèi)有不同的微量元素組合，例如鉛鋅礦石內(nèi)有Cd、In、Ga、Ge、Se、Te、T1，鎢錫礦石內(nèi)有Nb、Ta、Sc、Te、Bi、In、稀土元素等。已知在內(nèi)生和外生成礦作用過程中微量和常量元素出現(xiàn)一定的演化序列，微量元素與相關(guān)常量元素的比值可作為地殼物質(zhì)演化與成礦作用的標(biāo)志。一些礦物或共生的礦物對(duì)微量元素的含量可用作地質(zhì)溫度計(jì)。研究地區(qū)巖石和礦石中微量元素含量與已經(jīng)計(jì)算出來的地球?qū)尤Α⒏黝悗r漿巖、沉積巖中微量元素豐度值的比較可用于成巖成礦物質(zhì)來源的探索和構(gòu)造環(huán)境的推斷。特別是稀土元素中14個(gè)元素的含量經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后作出的REE配分型式以及稀土元素總量、重稀土元素的比值、Eu 和Ce元素組成與標(biāo)準(zhǔn)的偏離（δEu，δCe）等參數(shù)都已用于判別成礦物質(zhì)來源、成礦過程物理化學(xué)條件。

同位素研究：首先穩(wěn)定同位素地球化學(xué)研究能獲得許多成巖成礦信息。應(yīng)用硫化物硫同位素組成與隕石硫作標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比（δ34S）可以判斷硫的來源，區(qū)分出隕石硫、海相硫酸鹽型硫、生物硫或其間的過渡類型。應(yīng)用氫、氧同位素組成與大洋水標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比（δD、δ18O）可獲得成礦流體水的類型和來源，區(qū)分出是大氣降水、盆地地下水、地層水、變質(zhì)水與巖漿水等。同樣，利用碳酸鹽礦物中的δ18O、δ13C也可以判別流體的起源與演化。成礦系統(tǒng)中硫和碳同位素結(jié)合起來研究可以確定成礦流體的溫度和fo2、fs2、fco2等物理化學(xué)參數(shù)及礦石沉淀機(jī)理。一些硫化物礦物對(duì)的同位素組成也可作為地質(zhì)溫度計(jì)。

同位素年齡測(cè)定是應(yīng)用放射性同位素衰變的基本原理，確定巖石和礦物形成時(shí)間的方法。一個(gè)計(jì)時(shí)的同位素系統(tǒng)包括放射性母體和穩(wěn)定子體。研究工作主要是對(duì)選送樣品分析得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、計(jì)算和作圖，得出其年齡值。要根據(jù)礦床類型選擇適合的測(cè)定對(duì)象和測(cè)定方法，如巖漿礦床可以用同時(shí)形成的含礦圍巖確定；鈾礦床可用晶質(zhì)鈾礦等礦石礦物用 U-Pb法測(cè)定；稀土礦床用獨(dú)居石進(jìn)行 Th-Pb或 Sm-Nd法測(cè)定得出準(zhǔn)確成礦年齡；對(duì)硫化物礦床可用其中的黃鐵礦進(jìn)行Re-Os法和40Ar-39Ar法測(cè)定；方鉛礦進(jìn)行礦石鉛-鉛法測(cè)年。有的礦床也可以用成礦期間蝕變礦物進(jìn)行測(cè)年。另外，要考慮不同成礦時(shí)代的礦床用不同的測(cè)定方法。如元古宙以前的礦床用 Sm-Nd全巖等時(shí)線法，晚元古代至古生代礦床用Rb-Sr全巖等時(shí)線法較好，新生代以來的礦床可用40Ar-39Ar 法、K-Ar法?，F(xiàn)代成礦作用時(shí)代研究用14C法。

在礦床研究方法中，還應(yīng)該提到成礦作用實(shí)驗(yàn)研究和熱力學(xué)研究，這些研究顯然更具有理論研究的意義。礦床學(xué)文獻(xiàn)中早已引用了一些建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的各種熱力學(xué)相圖，用以說明成礦作用發(fā)生的物理化學(xué)條件和地質(zhì)地球化學(xué)機(jī)理?，F(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)研究就內(nèi)容來看，不僅研究金屬元素在巖漿和熱液中的行為，而且已研究了揮發(fā)性組分在巖漿分異作用中和非巖漿成因低溫成礦作用中的行為與成礦的關(guān)系。由于礦床形成的復(fù)雜性和長期性，很難完全進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M，因此實(shí)驗(yàn)地球化學(xué)研究結(jié)果只是近似的，其應(yīng)用是有條件的。此外，由于成礦作用實(shí)驗(yàn)研究需要特殊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件，其應(yīng)用受到很大的限制。隨著成巖成礦模擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，礦物熱力學(xué)數(shù)據(jù)的不斷積累，可以用礦物組合的熱力學(xué)數(shù)據(jù)作為已知條件，用計(jì)算方法獲得有關(guān)礦物組合平衡溫度、壓力與逸度、酸堿度及氧化還原電位之間的函數(shù)關(guān)系式，并繪制出溫度-壓力、溫度-逸度或酸堿度-氧化還原電位的礦物平衡相圖，從而取得礦床形成物理化學(xué)條件某些定量或半定量的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，熱力學(xué)研究在成礦流體性質(zhì)、金屬元素遷移和沉淀?xiàng)l件與機(jī)理、礦物組合的平衡關(guān)系、流體-巖石相互作用等方面都已取得了很好的成果。

礦床學(xué)思考題總結(jié)

礦床學(xué)研究的走向始終取決于國際市場(chǎng)對(duì)于資源的需求，最近10年礦床學(xué)研究主要集中在銅金鐵資源。由于斑巖銅礦的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，尋找大型—超大型斑巖銅礦是一個(gè)重要目標(biāo)；造山型、淺成低溫?zé)嵋盒秃涂中徒鸬V研究仍然處于熱點(diǎn)，盡管未見突破性進(jìn)展；氧化鐵銅金礦（IOCG）作為一種鐵銅金復(fù)合型礦床引起全球礦業(yè)界的高度重視，是目前研究和勘查的新方向；深海塊狀硫化探查和開采是21世紀(jì)礦業(yè)界追逐的新目標(biāo)，正處于開發(fā)的前夕。

一、氧化鐵銅金礦床研究和勘查的新方向

20世紀(jì)70年代在南澳大利亞Stuart Shelf地區(qū)探明了奧林匹克壩超大型銅—鐵—金—鈾（20億噸礦石，鐵35%，銅1.6%，鈾308 0.06%，金0.6克/噸和銀3.5克/噸）（Roberts and Hudson,1983,Scott,1987）。這一重要發(fā)現(xiàn)促使人們關(guān)注富鐵氧化物礦床，但其獨(dú)特的特征又很難將其歸為某一種已知礦床類型。隨著不斷研究，根據(jù)其顯著特征，例如，富氧化鐵、大量角礫巖筒控礦、形成于元古宙，大家（Bell,1982;Youles,1984;Hauck等，1989;Hauck,1990）將奧林匹克壩與美國密蘇里西南部的鐵礦省、加拿大育空地區(qū)的Wernecke山、南澳大利亞的Mount Painter地區(qū)、我國的白云鄂博、瑞典的基魯納進(jìn)行對(duì)比。直到20世紀(jì)90年代初，Hitzman等（1992）從新的視角把許多看起來關(guān)系不大的礦床聯(lián)系在一起，統(tǒng)稱為元古宙鐵氧化物（銅—鈾—金—稀土）礦床，并認(rèn)為基魯納型鐵礦應(yīng)該是這一大類礦床的一個(gè)亞類。他們還指出這類礦床原始形成時(shí)為淺成，盡管可能與深成的巖漿活動(dòng)有關(guān)。由于這一概念把奧林匹克壩、基魯納和白云鄂博等具有巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床有機(jī)地聯(lián)系在一起，引起了國際上的巨大反響和高度關(guān)注，無論是學(xué)術(shù)界還是礦業(yè)界都表示出極大的興趣。從對(duì)其科學(xué)意義探索的熱烈程度和工業(yè)界對(duì)其作為勘查評(píng)價(jià)的重要目標(biāo)追逐，可以認(rèn)為是過去30～40年間繼斑巖銅礦、塊狀硫化物（包括VMS型和SEDEX型）、淺成低溫?zé)嵋盒徒鸬V之后，礦床學(xué)研究和勘查的又一個(gè)新高潮。盡管Hitz-man等（1992）當(dāng)初僅僅將這些礦床限定為元古宙，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)這種礦床從太古宙到中新生代都有分布，除了銅、金和鐵外，在一些礦床不同程度含有鈷、銀、鉍、鉬、氟、碲、硒，甚至錫、鎢、鉛鋅和鋇等（Niiranen,2005）。目前，對(duì)于這類礦床統(tǒng)一使用的名詞為氧化鐵—銅—金礦床（Iron Oxide-CCpper-Gold Deposits），簡稱為IOCG型礦床。對(duì)于像基魯納等僅僅只有鐵或鐵銅一種或兩種成礦元素的礦床，被認(rèn)為是這類礦床的一個(gè)端元組成。

在全球已知的幾個(gè)典型IOCG礦帶包括南澳大利亞Gawler地區(qū)，澳大利亞東北部昆士蘭州中部的Cloncurry成礦帶，瑞典和芬蘭北部的基魯納地區(qū)，巴西的Carajás地區(qū)，北美西北部的大熊地區(qū)和智利北部—秘魯南部的濱?？频侠绽傻V帶，前5個(gè)區(qū)帶為前寒武紀(jì)成礦，后者為侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)成礦。礦床模型是找礦勘查的基礎(chǔ)，因此，目前大多數(shù)研究針對(duì)成礦機(jī)制和成礦環(huán)境，嘗試提出具有普適性的礦床模型。當(dāng)前，最流行的模型是巖漿流體礦床模型（Hitzman等，1992），兩種不同性質(zhì)的混合流體礦床模型（Haynes等， 1995）和Barton和Johnson(1996）提出的與蒸發(fā)巖有關(guān)的礦床模型。

盡管對(duì)于IOCG礦床研究處于熱潮，但是，也有一些不同的意見，關(guān)鍵問題是IOCG礦床與部分矽卡巖型礦床有重疊，也就是IOCG礦床包含了矽卡巖型礦床，因而對(duì)于這一定義本身的合理性提出質(zhì)疑。這一問題在IOCG概念問世之初就有人提出，但大多數(shù)人趨向于認(rèn)為盡管有一些重疊，IOCG將一些不同類型但成因上相聯(lián)系的礦床放在一起進(jìn)行研究和建模，有助于實(shí)現(xiàn)找礦突破，并且還能夠利用已知礦床去發(fā)現(xiàn)未知礦床。

二、塊狀硫化物礦床的海底勘查與開發(fā)

在20世紀(jì)70～80年代，由于海底調(diào)查發(fā)現(xiàn)了洋中脊和深海溝正在噴流的黑煙筒，有力地促進(jìn)人們深刻地認(rèn)識(shí)同生成礦過程，提出了風(fēng)靡全球的洋中脊環(huán)境的“塞浦路斯型”和島弧弧后環(huán)境的“黑礦型”和“別子型”以火山巖為容巖的塊狀硫化物礦床模型。地質(zhì)學(xué)家們運(yùn)用這些模型開展研究和勘查，在全球陸地發(fā)現(xiàn)和探明了一大批自太古宙到新生代的同類型礦床。

我國地質(zhì)過程的復(fù)雜性引致我國地質(zhì)工作者仍然在熱衷于爭(zhēng)議一些大陸內(nèi)諸多礦床的同生與后生性質(zhì)。但由于可以直接觀察到該類礦床的現(xiàn)代成礦作用，在國外爭(zhēng)議很少，他們研究的關(guān)注點(diǎn)開始轉(zhuǎn)向如何發(fā)現(xiàn)、探測(cè)和開采海底塊狀硫化物（Seafloor massive sulfide，簡稱SMS）。海洋占地球面積70%，在不同的構(gòu)造環(huán)境，例如，洋中脊、火山弧，弧后盆地和海山，都發(fā)育海底塊狀硫化物。有關(guān)的主巖有火山巖類，包括超基性火山巖、玄武巖、安山巖到流紋巖，甚至未固結(jié)的沉積物。在海底塊狀硫化物礦床中具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的金屬有銅、鋅、鉛、銀和金。到目前為止，大約有350個(gè)已知及推測(cè)正在活動(dòng)或已固結(jié)的海底塊狀硫化物地點(diǎn)，均位于1500米至3500米深水中（Scott,2008）。但是，對(duì)于66000千米長的洋中脊和22000千米長的弧/弧后裂谷以及成千上萬的海山尚未開展調(diào)查。Baker和German(2004）估計(jì)至少有1000個(gè)正在噴流的黑煙筒，還有更多目前尚不能發(fā)現(xiàn)。

隨著陸地資源的不斷消耗，日益增長的環(huán)境補(bǔ)償要求不斷增加陸地大采礦成本，尤其是深海鉆探技術(shù)和采礦技術(shù)提高和設(shè)備日臻完善，到21世紀(jì)2010年開采SMS即將稱為現(xiàn)實(shí)（Scott,2008）。澳大利亞三個(gè)私營公司，日本和韓國兩家政府機(jī)構(gòu)已經(jīng)擁有勘查證，并申請(qǐng)?jiān)谖魈窖蟮膹V闊海底針對(duì)海底塊狀硫化物開展工作。Nautilus礦業(yè)有限公司在西太平洋有55萬平方千米，Neptune上市公司在西太平洋和意大利擁有71.2萬平方千米。加拿大Teck礦業(yè)公司，Bluewater金屬公司，美國深海礦業(yè)，韓國的地球科學(xué)與礦產(chǎn)資源研究所（KIGAM）和日本深海資源開發(fā)公司都在積極行動(dòng)。

Nautilus礦業(yè)有限公司在巴布亞新幾內(nèi)亞的Manus盆地已經(jīng)探明了一個(gè)海底塊狀硫化物礦，根據(jù)153鉆孔（最深達(dá)19米），其中38%打到礦層，以4%為邊界品位獲得了2.17百萬噸礦石，銅品位7.2%，鋅0.6%，銀31克/噸和金6.2克/噸。銅和金品位明顯高于已知陸地上探明的VMS型礦床。Neptune上市公司在新西蘭北島Kermadec地區(qū)兄弟海口的破火山口實(shí)施鉆探工程，但目前尚未發(fā)現(xiàn)工業(yè)性礦體。進(jìn)一步的大規(guī)?？辈閷?huì)有新的進(jìn)展。在地中海的意大利伊特魯利亞海東南部有Palinuro,Marsilli和Panarea幾個(gè)熱液活動(dòng)地點(diǎn)，水深小于700米，與島弧火山活動(dòng)有關(guān)，類似與深海的以火山巖為容巖的塊狀硫化物礦床與淺表的巖漿—淺成低溫?zé)嵋嘿F金屬礦床的過渡性礦床。在Palinuro火山雜巖的島弧火山環(huán)境的淺水（630～650米）鉆探到半松散塊狀—塊狀硫化物，厚12.7米，主要金屬元素是銅、鋅、鉛、銻、砷、銀，除了塊狀和稠密浸染狀黃鐵礦外，還有一些少見的一些礦物，例如硫砷銅礦、脆硫銻銅礦、砷黝銅礦和黝銅礦、輝鉍礦、輝銻礦和銀硫鹽礦物，這些礦物在深海洋中脊很難看到（Gemmell等，2008）。

三、斑巖銅礦——找礦勘查取得重要進(jìn)展

斑巖銅礦通常規(guī)模大，而且伴隨著金和鉬，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。在過去十幾年，在全球又發(fā)現(xiàn)和探明了28個(gè)大型—超大型斑巖銅礦（表1），其中4個(gè)礦床的規(guī)模排在全球已知斑巖銅礦的前16位，秘魯?shù)腞io Blanco僅次于智利的El Teniernte為全球第二大銅礦床。就發(fā)現(xiàn)斑巖銅礦的地區(qū)來看，絕大多數(shù)位于環(huán)太平洋帶，在南美的智利和秘魯，北美的墨西哥、美國西部和阿拉斯加以及西南太平洋地區(qū)最為集中，僅少數(shù)在古亞洲造山帶和特提斯帶。

表1 近年發(fā)現(xiàn)的斑巖銅礦（據(jù)Holliday和Cooke,2007;Cooke等，2008)

續(xù)表

研究表明環(huán)太平洋地區(qū)時(shí)代較新的斑巖銅礦主要發(fā)育于經(jīng)歷過快速隆升和折返地段（Hollings等，2005）。大型斑巖銅礦與洋中脊俯沖關(guān)系密切，也就是洋中脊俯沖到大陸下部，經(jīng)重熔后形成了含銅巖漿，上侵定位后成斑巖銅礦。

盡管埃達(dá)克巖及其埃達(dá)克巖有關(guān)銅礦的概念在我國廣為流行，但在國際上卻很少有人提到。目前，大家仍然認(rèn)為與斑巖銅礦有關(guān)的巖漿巖是鈣堿質(zhì)巖漿。斑巖銅礦通常分為銅金礦和銅鉬礦兩種類型，銅金礦有關(guān)的巖漿成分可以是低鉀（例如，Batu Hi jau），中鉀（例如，Baguio）和高鉀（例如，Grasberg）。銅鉬礦斑巖主要富堿質(zhì)組分，也就是相對(duì)富鈉質(zhì)。

在環(huán)太平洋帶很多斑巖銅礦發(fā)育在火山口下部，說明成礦后經(jīng)歷的剝蝕程度很有限。在礦體上部往往有一個(gè)很大的“巖帽”，由粘土和硅質(zhì)蝕變組成。有些“巖帽”可達(dá)20千米長，它可能是多期次巖漿連續(xù)侵位造成。盡管“巖帽”僅在很小的局部構(gòu)成礦體，但是一種找礦的重要標(biāo)志。

激光等離子質(zhì)譜（LA-ICP-MS）廣泛用于斑巖銅礦及其斑巖體的流體包裹體成分測(cè)定，Wilkinson等（2008）研究表明含礦斑巖的稀溶液、CO2流體和高鹽度流體的銅含量在（103～104）×10-6，低鹽度流體中金含量為（0.2～0.4）×10-6。沒有跡象表明氯可以搬運(yùn)銅，但可以搬運(yùn)鐵、錳、鋅和鉛。Rusk等（2008）證明在深部形成的含銅流體運(yùn)移到上部，由于減壓、冷卻和水巖反應(yīng)而導(dǎo)致銅沉淀。他們指出流體的鈉/氯比值大于1可能指示出除了氯以外，硫和/或碳酸對(duì)于搬運(yùn)銅起到關(guān)鍵作用。

（毛景文執(zhí)筆）