第15章人类与地球的资源和环境

地槽发育早、中、晚阶段岩石建造和标型矿床
建造组 早 阶 段 海底火山细碧-角斑岩；橄榄岩 ；辉长岩-纯橄榄岩；斜长花岗 岩-正长岩 Fe和Mn 铬铁矿、Os和Ir 钛磁铁矿、Pt和Pd Fe和Cu的矽卡岩矿床 砾岩，砂岩， Fe、Mn的氧化物和碳酸盐矿床，磷块岩，石灰岩 Fe和Mn Fe和Cu 分散的有机物质，Fe、Cu、Zn、Mo的分散的硫化物，U、V的氧 化物 建 造 矿 床 类 型
2）分布 目前世界上探明的金属矿产有59种，工业上应用广泛 的有铁、铜、铅、锌、金、钨等。 它们在地理上的分布是不均衡的，如铁矿主要分布在 俄罗斯、巴西、加拿大、澳大利亚和美国；铜矿主要分布 在智利、美国、俄罗斯、赞比亚和加拿大；贵金属主要分 布在南非、俄罗斯、美国和澳大利亚。
2000年全球主要铁铜铝矿床分布图
品种繁多的矿物资源—我国矿产资源的特点
品种繁多的矿物资源—我国矿产资源的特点
品种繁多的矿物资源—我国矿产资源的特点
矿物资源的利用—矿物资源的利用
资料：人类每年要向自然界索取大量的金属矿物资源，以提取
数以亿吨计的金属。金属矿物的储量有限，而且不能再生。根 据已探明的一些矿物的储藏量，并根据目前这些金属的消耗速 度，有人估计一些矿物可供开采的年限如下图所示（不包括今 后新探明的矿物储量、一些国家的金属储备量和金属的回收利 用等）。
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地 球 的 资 源
（3）我国矿产资源前景 储量不能保证：铁、锰、铜、镍、金、 银、硼等； 部分资源短缺：钴、铂族元素、铬、 钾盐、金钢石等； 总体资源远景较好，尤其是非金属矿产； 应“十分珍稀、合理开发利用和有效 保护”矿产.具体：开源与节流并重、 全国资源配套、充分利用国内及国外 资源。
15.1
的对 洼 台 槽 ①地槽区成矿作用 控成 构 、 、 ） 制矿 造 地 地 地 国内外学者在总结大量资料的基础上 ，认为主要成矿带 ( 巨型 ) 的空间分布 ，往往与地槽带相一致。并进一步认 识到，一定类型的矿带与一定的构造 — 岩浆带相适应。前苏联学者 Ю．А ．毕里宾和 В．И．斯米尔诺夫将地 槽的发展演化和有关成矿作用分为三 个主要阶段: 1

地洼区的最主要特征是地壳运动强烈， 区内出现强度很大的构造起伏，既形成 上升的短带状隆起，称为“地穹”，各 隆起之间，也形成相对下陷的短带状盆 地，称为“地洼”。地洼中充填了地洼 沉积，因此地洼具有三层结构，即地台 基底、盖层和最上面的地洼沉积层。

地洼区矿产有自己的特色，不仅蕴藏着丰 富的内生矿床（钨、锡、钼、铋、铜、铅 、锌、锑、锂、铍、铌、钽、铀以及铁、 金、汞等），而且也形成丰富的煤、石油 以及其他沉积矿床。以石油而论，过去仅 知地槽型（如台湾）和地台型（如大庆） 两类油田，但我国还蕴藏着许多地洼型油 田（如大港、胜利等），这是原来的找油 理论所未论及的。
晚期：主要褶皱运动结束，逐步向年青地台 转化，最后趋向稳定而过渡为年青的地台 。
地槽的边部和接合部断块发育，伴随中酸性小
侵入体的侵入，有热液型Sn、Ag、Au、Hg、Sb 、As等矿床的形成， 晚期的安山岩 — 英安岩有关的火山热液矿床的 形成。 沉积岩为杂色建造 ( 粘土 — 砂互层 ) ，有 Fe、Cu 、V、U的沉积矿床和膏盐、油、气、煤的沉积 矿床出现。 在向地台过渡时有 Pb、Zn、萤石、重晶石等低 温热液和层控型矿床形成。
3）分布
虽然非金属矿产的矿种多，分布广，但对一些矿种开采、 生产技术要求高、工艺性质特殊的矿种，在世界上的分布也 是有局限性的，如金刚石主要分布在扎伊尔、博茨瓦纳、澳 大利亚；重晶石主要分布在美国、印度和加拿大。
我国是非金属矿产种类比较齐全的少数国家之一。目前 已探明的非金属矿产约80种，产地4500多处，其中黄铁矿、 石墨、重晶石、高岭土、叶腊石、石膏、硅藻土、玻璃原料、 大理岩、花岗岩等20多种在国际上占优势。沸石、珍珠岩、 硅灰石、粘土等几十种非金属矿产也有可能成为国际优势矿 产。金刚石、兰宝石、天然碱和钾盐也有较好的发展。
地台区地质结构示意图

变质基底主要产出各类变质矿床 包括沉积变质矿床、火山沉积变质矿 床及岩浆变质矿床等，矿种有Fe、 Mn、Au、U、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni 等， 还包括混合岩化和花岗岩化及其有关 的矿产的形成。 变质基底中古老的岩层如太古代的绿 岩带，蕴藏着丰富的矿产，尤应引起 重视。
15.1.1 矿产资源 泛指自然界一切埋藏于地下（或分布于 地表）的可供人类利用的矿物或岩石资源。 15.1.1.1 矿产资源种类
15.1 地 球 的 资 源
（1 ）金属矿产 从中可提取某种金属元素的矿产资源。 1）分类 按工业用途分为： ①黑色金属矿产：如铁、锰、铬、钒、钛等； ② 有色金属矿产：如铜、铅、锌、铝、镁、镍、钴、钨 、锡、钼、铋、锑、汞等； ③贵金属矿产：如金、银、铂、钯、锇、铱、钌等； ④放射性金属矿产：如铀、钍、镭等； ⑤稀有、稀土和分散金属矿产：如钽、铌、锂、铍、锆 、铯、铷等。

早期:地槽开始剧烈下沉，中心部分伴随 海底火山的强烈喷发，形成细碧角斑岩系 、火山—碳酸盐沉积岩系和火山—硅质沉 积岩系。
典型的矿床是含铜黄铁矿矿床(如苏联乌拉尔
和我国祁连山地槽)。 地槽边缘地带发生褶皱断裂，沿断裂有基性 、超基性岩的侵入，伴随出现Pt、Cr、CuNi和V、Ti磁铁矿矿床。 还有派生的斜长花岗岩、正长岩以及Cu-Fe 矽卡岩型矿床的形成。
1）分类
按工业用途分为： ①冶金辅助原料：如萤石、菱镁矿、耐火粘土、白云岩和 石灰岩等。 ②化学工业和化肥工业原料：如磷灰石、磷块岩、黄铁矿、 钾盐、岩盐、明矾石、石灰石等。 ③工业制造原料：如石墨、金刚石、云母、石棉、重晶石、 刚玉等。 ④ 压电及光学原料：如压电石英、光学石英、冰洲石和萤 石等。
15.1
地 球 的 资 源
15.1.2 能源 能源即能量之源。指来自于自然界的，拥有某中形式 的能量，在一定条件下可以转换成人类生产、生活所 需要的燃料或动力来源的物质。 15.1.2.1 能源的分类 （1） 按初始能量来源分类： ①地球以外天体的能量 太阳能 ②地球本身蕴藏的能量 地球内热、原子能 ③地球与其他天体相互作用产生的能量 潮汐能 （2）按能源被利用前产出形态分类： ①一次能源（可再生、不可再生）、 ②二次能源 （3）按当今能源利用技术的普及性与复杂性分类： ①常规能源 ②新能源
非金属矿产用途广泛，而且需求量不断增大。 非金属矿产与金属矿产有不同的特点：①组成非金属 矿产的主要元素O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg等的克 拉克值高，因而矿种多、分布广、储量大；②利用方式多， 除提取非金属元素外，可直接利用矿物的物理、化学性质和 工艺特性；③可一矿多用，如膨润土、高岭土等粘土矿物， 即可作耐火材料，又可作填充料、涂料等；石灰岩可依据不 同性能，用作电石、水泥、化工、溶剂、建材等原料。
⑤ 陶瓷及玻璃工业原料：如长石、石英砂、石英岩、
高岭土和粘土等。 ⑥建筑材料及水泥原料：如砂石、浮石、白垩、石灰 岩、大理岩、石膏、花岗岩、珍珠岩等。 ⑦宝石及工艺美术材料：如硬玉、软玉、刚玉、玛瑙、 水晶、石榴子石、绿松石、琥珀、叶腊石、蛇纹石、孔雀 石、电气石、绿柱石、橄榄石等。
2）用途与特点
（2 ）非金属矿产 从中可以提取非金属元素及其化合物或直接利用的非金 属矿物及其集合体的矿产，称为非金属矿产。
除少数非金属矿产是用来提取某种非金属元素（如硫和
磷)外，多数非金属矿产是直接利用矿物或其集合体的某些物 理、化学性质和工艺性质。如金刚石多是利用它的硬度和光 泽；云母是用其透明度和绝缘性；水晶是利用它光学和压电 性等。
（3）能源矿产
能源矿产是指可为工业或民用提供能源的地下 资源，包括煤、石油、铀、钍、钚、地下热水、天
然气和油页岩等不可再生的可燃性有机矿产，占已
利用能源的90%以上。
地 球 的 资 源
15.1.1.2 矿产资源特点 （1）矿产资源的耗竭性 （2）矿产资源的分布不均匀性 （3）矿产资源的资源丰度的差异性 （4）矿产资源的共生性和伴生性 （5）矿产资源的多样性和难确定性 15.1.1.3 世界矿产资源分布及前景 （1）全球矿产分布 分布尽管复杂也是有规律可循的。
岩浆组
沉积组 沥青质 中 阶 段
矽卡岩矿床，主要是钨的矽卡岩矿床，Au、Cu和Mn、Pb和Zn的 岩浆组 花岗岩 沉积组 Sn、W、Ta、Li 和 Be 的伟晶岩矿床，钠长石 - 云英岩矿床和石英 共生热液矿床 沉积建筑材料；可燃页岩
可燃有机岩
晚 阶 段 岩浆组 各种成分的小侵入体地表火山 深成矿液矿床，主要是硫化物共生组合，复 杂的矽卡岩矿床，火山热液矿床 Fe、Cu、V、U的沉积盐类、石膏的蒸发岩矿床 石油、天然气和煤
（2）现状与前景 需求强劲，矿产品供不应求。 高品位、易开采、易选治矿减少 找矿难度增大 提高科技水平，合理开发利用资源 地 球 的 资 源
15.1
地 球 的 资 源
15.1.1.4 我国矿产资源分布与前景 （1）我国矿产资源分布 （2）我国矿产资源开发利用特点 ①资源量大，但人均少 ②富矿少，贫矿多 ③大矿少，中小矿多、 ④露天开采少，矿井开采多 ⑤独立矿少，共（伴）生矿多、 ⑥资源分布区与加工消费区一般相距远
全球主要铁、铜、铝矿床空间分布图
我国探明的金属矿产有50多种，其中钨、锡矿的储量
分别居世界的一、二位。
我国金属矿产分布也不均匀。铁矿主要分布在辽宁、 冀东、川西等地；铜矿主要分布在川滇、西藏昌都、山西 中条山和长江中下游地区；铅锌矿主要分布在南岭、川滇、 秦岭和祁连山一线；金矿主要分布在山东、青海和陕西等 地；钨矿主要分布在南岭地区。

地台盖层中的矿产以各类沉积及层控矿 床具有重要意义，如煤、油、Fe、Mn 、P、Al、Pb、Zn、Au等。 地台区与岩浆活动有关的内生矿化主要 受深断裂控制明显。在隆坳交接区有金 伯利岩及金刚石形成，隆起区—碱性岩 —碳酸岩型Nb—稀土矿产，坳陷区— Cu,Ni矿床。

50年代末Leabharlann ，陈国达认为中生代以来地 壳演化进入了新阶段，其大地构造性质 既不属于地台，也不属于地槽，而是一 种新型活动区，是从地台区向活动区转 化的产物。陈国达把这种新型活动区叫 做“地洼区”，它是大陆壳发展演化的 第三个构造单元。
15.1
自然资源是按特殊方式由各种不同的地质作用产生的，且只能由这
些作用补充。
自然资源的种类很多，如矿产资源、能源、土地资源、水资源和生
物资源等，其中与人类关系最为密切的是矿产资源、能源和水资源。
对于人类活动来说，自然资源是有限的，会用尽并是不可恢复的。
只有了解自然资源的各种特点，才能科学合理地加以利用。

地洼区的发现和阐明，揭示了大陆壳的发 展过程，并非如槽台说认为的那样，直线 式的仅由地槽阶段发展到地台阶段，而是 多阶段发展的。地洼说认为：地壳由地槽 区演化到地台区，是由动到“定”；由地 台区演化到地洼区，是由“定”到动；地 壳的活动区与相对稳定区相互转化和交替 更迭的过程，称之为动“定”转化。
沉积组
杂色 含碳氢化合物
需指出的是，这种地槽发展的三阶
段成矿模式并不能概括世界上所有 地槽区的成矿特征。我国著名地质 学家黄汲清教授提出地槽发展的多 旋回性的理论，并由此而导致矿化 发育的多次叠加理论，应引起深入 探索和研究。
② 地台区成矿作用

地台区的地质结构具典型的双层结构， 其成矿，受变质基底、沉积盖层和岩浆 活动所控制。
中期 : 为主要褶皱阶段，轴部多因花岗岩 岩基的侵入而隆起，边缘相对下降。
主要矿床是产于碳酸岩系与花岗岩接触带的
矽卡岩型白钨矿，热液型 Au、Mo、Pb、Zn 矿 化。 侵入于硅铝质岩层的花岗岩，则有伟晶岩型 和云英岩型W、Sn、Ta、Li、Be矿的形成。 外生矿床则有煤、石油、可燃有机岩的形成 。
普通地质学 第15章 人类与地球的资源和环境
15.1 地球的资源


地 球 的 资 源

自然资源是指自然界中可被利用来为人类提供 福利的自然物质和能量的总称。 其种类很多，自然要素分类： 土地资源、水资源、生物资源、矿产资源 再生性质分类： 不可更新的资源（矿产） 可更新的资源（水、森林、土壤） 永可更新的资源（太阳能、风能） 与人类关系最为密切的主要是矿产资源、能源 和水资源。 除太阳能外，几乎所有自然资源均来自地球。 自然资源是有限的，且绝大多数是不可再生的