矿床学课件 第01章-绪论

绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
z 实践-认识-再实践-再认识：辩证的认识论
经过观察、实验→推理→反馈→再观察、再实验→ 进一步推理的循环过程，达到逼近于矿床本质
目前地质科学的各种认识只能视为阶段性的 认识或理论，而不能视为终极的真理！
做到：“不唯上，不唯书，只唯实”
绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
石药尔雅(唐)
尚书·禹贡
战国时成书，是我国古代重要 的地理著作，记述了九州的各 种土壤、矿产和动植物资源等
本草衍义(宋) 本草纲目(明) 云林石谱(宋) 天工开物(明)
绪论
3. 矿床学发展简史
中国古代形成了比较系统的探矿理论。最著 名的是战国时期的《管子·地数篇》，它总结 了一些矿床中矿物的分布规律，指出可以根 据矿苗和矿物的共生关系来寻找矿床。
z 瑙鲁：太平洋之中的岛国，长约5 km、宽约4 km，方圆只有22 km2。19世纪初发现丰富的磷 矿，1906年开始开采，1978年其人均国民收入就 达到25000美元，远远超过美英等国家。
z 南非：供应全球40％的铝硅酸盐、铬、钒及20％ 的黄金。
绪论
1. 矿产及其意义
矿产资源是国家安全的重要保证
z 围绕资源的争夺，在过去、现在都是世界纷 争的重要起因，将来随着资源的日益紧张， 这种争夺势必会更加激烈。
z 加大矿产资源勘查力度，增加重要矿产资源 的储量，尤其是战略资源如铜、铀等资源的 自给程度，对于保障国家安全意义重大。
绪论
授课内容
1. 矿产及其意义 2. 矿床学研究对象及主要任务 3. 矿床学发展简史 4. 矿产资源的属性
—成矿规律与成矿预测
z 查明矿床中有益、有害元素及其含量与分布，以便合理、充 分、有效地利用矿产资源，保障资源与环境的可持续发展
—开发利用可行性分析
绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
与 活浅 动成 有－ 关超 的浅 矿成 床岩
浆
绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
矿床学研究的方法论
z 现实主义原则：最基本的思维方法
化学成分: Cu 84.77% Sn 11.64% Pb 2.79%
绪论
1. 矿产及其意义
铜绿山古铜矿遗址
湖北黄石市西南20余公里处的大冶湖畔，发掘出自西周（公元前11世纪 至8世纪）至西汉（公元前5世纪至2世纪）的采矿井、巷360多条（个），古 代冶铜炉7座。是我国发现的采掘时间最早、冶炼水平最高、规模最大、保存 最好、最完整的一处古铜矿遗址。
绪论
授课内容
1. 矿产及其意义 2. 矿床学研究对象及主要任务 3. 矿床学发展简史 4. 矿产资源的属性 5. 我国矿产资源特点
绪论
z 地质属性
—漫长地球历史演化的产物 —不可再生性（有限资源） —时空分布的不均匀性
4. 矿产资源的属性
全球各大区能源矿产 剩余可采资源对比
绪论
4. 矿产资源的属性
“巫山人”(约200万年) “元谋人”(约170万年) “蓝田人”(约60万年) “北京人”(约50万年)
绪论
1. 矿产及其意义
从夏代（2100∼1600 B.C.）开始了我国古 代史中的奴隶社会。由自然铜的利用开 始，向青铜器过渡，并逐渐达到繁荣。
绪论
1. 矿产及其意义
商代司母戊大方鼎
(河南安阳殷墟出土，青铜 礼器，高达133 cm，口长 79.2 cm，重 875 kg)
授课提纲
接触交代（矽卡岩）矿床 热液矿床 风化矿床 沉积矿床 变质矿床 现代成矿学的理论与研究方法
第一章 绪 论
矿产及其意义 矿床学研究对象及主要任务 矿床学发展简史 矿产资源的属性 我国矿产资源特点
绪论
1. 矿产及其意义
z 矿产／矿产资源（mineral resources）
—在自然界（地壳内或地表）产出的、由地质作用形成的、 具有经济价值的有用矿物资源。
绪论
授课内容
1. 矿产及其意义 2. 矿床学研究对象及主要任务 3. 矿床学发展简史 4. 矿产资源的属性 5. 我国矿产资源特点
绪论
5. 我国矿产资源特点
我国矿产资源概况
已发现矿种
已探明一定储量的矿种
其中：
—金 属 —非金属 —能 源 —水 气
171 种 158 种
54 种 91 种 10 种 3种
15% 其他国家
1% 泰国
12% 俄罗斯
3% 1% 韩国
葡萄牙
1% 法国
绪论
4. 矿产资源的属性
中国矿产资源地区分布的不均一性
矿种
远景储量 煤炭
探明储量 远景储量 石油 探明储量 铁矿探明储量 锰矿探明储量 锑矿探明储量 磷矿探明储量 铜矿探明储量
主要分布省区
新疆、内蒙、陕西、山西 山西、内蒙、陕西、新疆 新疆、黑龙江、山东、辽宁 黑龙江、山东、辽宁、河北 辽宁、四川、河北、山西 广西、湖南、贵州、四川 湖南、广西、贵州、云南 贵州、云南、四川、湖北 江西、西藏、云南、甘肃
绪论
5. 我国矿产资源特点
我国矿产资源特点
优劣并存：既有优势，又有劣势
矿产资源总量丰富，人均资源相对不足
—探明矿产地20多万处，20多种矿产的储量居世界前列 （煤、稀土、钨、锡、钼、汞、锑、钛、铌、钽、石 膏、膨润土、芒硝、菱镁矿、硫铁矿、磷块岩、重晶 石、萤石、滑石、石墨等） —探明储量潜在价值居世界第3位(次于美国、独联体) —人均占有矿产资源量只占世界平均量的58%,排名第53 位；按1km2矿产潜在价值排名第24位
绪论
1. 矿产及其意义
铁 器 时 代
始于西周（3000年前左右）的铁器时代是人类发展史中一个极为重要的时代
绪论
1. 矿产及其意义
矿产资源是国家经济发展的重要基础
全 球
GDP
增 长 与 金 属 消 耗
绪论
1. 矿产及其意义
能源消耗与经济发展
绪论
1. 矿产及其意义
矿产资源可以是国家经济支柱产业
z 沙特阿拉伯：世界石油产量的1／4，石油开发给 其带来巨额的财富。
wk.baidu.com
研究方法
z 提出问题
—提出科学问题，明确研究内容，制定技术路线
z 野外观察
—观察和编录，测制各类地质图件，采集各类标本
z 实验研究
—实验室内的各项鉴定、测试和分析；模拟自然界类 似地质条件的成岩、成矿实验研究
z 综合研究
—总结规律，提出假说和理论，实践的应用和验证
绪论
授课内容
1. 矿产及其意义 2. 矿床学研究对象及主要任务 3. 矿床学发展简史 4. 矿产资源的属性 5. 我国矿产资源特点
绪论
1. 矿产及其意义
矿产资源与人类社会的发展
一部人类文明史,也就 是人类资源开发的历史
绪论
1. 矿产及其意义
原始社会时期以利用石料矿产制作工具为特征，称石 器时代，并划分为旧石器时代(2-3Ma∼10000年前)和 新石器时代(10000∼6000年前)
石球、砍砸器、尖状器 旧石器时代（距今120万年） 出土地点：龙岗寺古人类遗址
绪论
4. 矿产资源的属性
矿床学既有地质属性，又有经济技术属性，因 而 也 称 为 经 济 地 质 学 (economic geology) 。 矿床学家不仅要有丰富的矿床地质理论，还应 具备经济头脑，掌握国内外矿业发展趋势。
现代矿床学研究不仅为矿产开发服务,也要为环 境保护服务。不仅要“探宝”,还要“减灾”。矿床 地质工作者应更新观念,树立环境意识。这样才 能使矿床学研究更好地为可持续发展服务。
Gold
Silver
Beryl
－
酷
似
枯
死
的
枝
自然金
根
自然银
绿柱石(祖母绿)
绪论
1. 矿产及其意义
矿产资源是人类社会赖于生存和 发展的重要物质基础
80% 左右的原材料 95% 左右的能源 70% 左右的农业生产资料 30% 以上的饮用水
来自矿产资源
绪论
1. 矿产及其意义
一个人一生需要消耗的矿产
lbs.代表1000磅 1磅=0.4536千克 1盎司(oz)＝28.35克
—地质作用的独有属性是不可能在目前条件下进行 实验性再造，其表征仅在大自然中有残存的记录，它 是人类从未亲身经历过的，也不可能经历的自然过程
—“The present is the key to the past”
(C. Lyell, 1797-1875)
“现实主义原则”，“将今论古”，“历史比较法”
课程要求
重点掌握“三基”
z 基础知识
—有关矿床的基本概念、矿床特征、形成条件
z 基本理论
—矿床的成矿作用、成因类型和成矿规律
z 基本技能
—地质图件的判读、肉眼和镜下对矿石物质组份和组 构的鉴定以及根据实际材料对矿床成因的综合分析
授课提纲
绪论 矿床学基本概念 成矿作用总论 岩浆矿床 伟晶岩矿床 气水热液矿床概论
占全国 (%)
94.9 80.5 85 70 57 77 80 70 54
绪论
4. 矿产资源的属性
矿产资源在时间分布上的不均匀性
¾ 铁矿和稀土矿主 要形成于前寒武纪
¾ 钨、锡、钼等则 主要形成于中生代 以来
(中国主要金属矿产成矿时 代，翟裕生，1999)
绪论
4. 矿产资源的属性
z 经济属性
—探矿的冒险性（风险性） —经济属性随采选冶技术的发展而改变 —经济利用的可变性(全球范围内考虑)
绪论
3. 矿床学发展简史
随着对矿产资源的利用，逐渐形成一些矿物学乃 至矿床学的知识，见于不同时期的文献中
山海经
春秋战国时成书，是我国最早 的地质、地理著作，记载了我 国各地的主要山脉、河流、矿 产等，其中记载的矿产有七十 多 种 ， 金 属 矿 物 的 产 地 有 170 多处
博物志(东汉)
金石簿五九数 决(唐)
13%
美国
绪论
4. 矿产资源的属性
全球铬矿资源储量分布
(世界总储量: 370 万吨)
82% 南非
11% 哈萨克斯坦
1% 其他 国家
4% 津巴布韦 1% 印度
1% 芬兰
绪论
4. 矿产资源的属性
全球钨矿资源储量分布
巴西 1% 玻利维亚3% 7% 美
加拿大 13%
(世界总储量: 200 万吨)
中国 43%
铜矿可采品位的变化
19世纪前 20世纪50年代前 20世纪50年代后
4－10 ％ 2－4 ％ 0.5－0.4 ％
绪论
4. 矿产资源的属性
z 环境属性
—开发过程：水土流失、耕地毁损、水系污染、 地质灾害频发、生态环境恶化、地方病滋生等
—使用过程：污水、粉尘、废气，造成大气污 染、酸雨、全球变暖、海平面上升、厄尔尼诺 （EI Nino）和拉尼娜（ La Nina ）现象等
矿床学开始从地质学、矿物学等学科中独立 出来，成为地质学的一个分支学科。
绪论
3. 矿床学发展简史
20世纪初期，工业经济迅速发展，为寻找和 开发更多的矿产资源，矿床学成为一门倍受 重视的学科，并得以迅速发展。
—矿床成因研究及矿床分类的建立 —层控矿床和矿床多成因理论的兴起 —板块构造与区域成矿规律 —海底现代成矿作用的发现与研究 —矿床模式研究 —超大型矿床的发现和研究 —低温成矿域和分散元素矿床的研究
—“ 上 有 丹 砂 者 ， 下 有 黄 金 ； 上 有 慈 石 者 ， 下 有 铜 金；上有陵石者，下有鈆、锡、赤铜；上有赭者，下 有铁。此山之见荣者也。”
—所谓“山之见荣”，就是矿苗的露头。
绪论
3. 矿床学发展简史
18世纪中叶，英国工业革命揭开人类工业时 代的序幕，开始大量地利用矿产资源。
到19世纪末期，有了比较系统的矿床学著 作，从对矿床特征的描述和矿体形态产状的 分类研究，开始深入到对矿床成因的探讨。
中东地区占 2／3
绪论
4. 矿产资源的属性
全球铂族金属资源储量分布
89% 南非
(世界总储量: 71,000 吨)
9%
俄罗斯
1%
美国
1%
其他国家
绪论
4. 矿产资源的属性
全球金矿资源储量分布
(世界总储量: 45,000 吨)
南非
41%
乌兹别克斯坦
4%
其他国家
21%
7% 3% 2%
9%
俄罗斯 加拿大 巴西 澳大利亚
z 多学科、多手段综合研究：地质学的复杂性
—理论与实践相结合 —野外与室内相结合 —宏观与微观相结合 —常规方法与现代方法相结合 —多学科综合研究：矿物学、岩石学、矿床学、矿相学、
地球化学、找矿勘探学、成矿预测学、地球物理探测 技术、航空航天技术、计算机技术，……
“四结合 + 综合研究”
绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
绪论
3. 矿床学发展简史
z 矿床学是在人类开采和利用矿产资 源的生产实践中逐步发展起来的
z 18世纪以前，人们的矿床学知识仅 处于零散的萌芽状态
绪论
3. 矿床学发展简史
旧石器时代就认识和使用 过14种矿物和岩石
新石器时代认识和 使用矿物岩石的品 种有37种
4000多年前，中国人已经开采铜矿石 炼铜。到殷商末年，已经铸造出1750 kg重的司母戊鼎
5. 我国矿产资源特点
绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
研究对象
矿床
矿产在地壳或地 表的集中产地
绪论
2. 矿床学研究对象及主要任务
基本任务
z 正确认识各类矿床地质特征、形成条件、成矿作用和形成过 程，查明矿床成因
—成矿特征与矿床成因
z 查明矿床的成矿控制因素和时空分布规律，提供值得进一步 工作的基地, 即对研究区进行成矿预测