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中国学科发展战略 · 大陆成矿学

中国学科发展战略 · 大陆成矿学

“大陆成矿作用战略研究”项目于2014 年启动,召开过四次工作组全体会议和一次中国科学院“前沿学术论坛”,孙枢、翟裕生、陈颙、傅伯杰等15 位两院院士参加过讨论和指导。该项目关注学科前沿,引领学术方向,力求推陈出新;总结中国在大陆成矿学方面的最新成果和发展方向,在学科政策、重点领域、人才培养、经费投入、管理体制方面提出了建议。我国矿产资源研究起步较晚,近年来和其他学科一样,已有长足进步并迎来良好的发展机遇。我国处于世界三大成矿域的聚合部位,为大陆成矿学研究提供了天然实验室。进行大陆成矿学发展战略研究,有利于实现进一步聚焦学科前沿、交叉方向和新生长点提出战略建议的目标。
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中国学科发展战略联领导小组

组  长: 丁仲礼 李静海
副 组 长: 秦大河 韩 宇
成  员: 王恩哥 朱道本 陈宜瑜 傅伯杰 李树深 杨 卫 汪克强 李 婷 苏荣辉 王长锐 邹立尧 于 晟 董国轩 陈拥军 冯雪莲 王岐东 黎 明 张兆田 高自友 徐岩英

联合工作组
组  长: 苏荣辉 于 晟
成  员: 龚 旭 孙 粒 高阵雨 李鹏飞 钱莹洁 薛 淮 冯 霞 马新勇

中国学科发展战略 大陆成矿学项目组
组  长:翟明国
成 员 ( 以汉语拼音为序): 毕献武 陈华勇 陈衍景 范宏瑞 高 俊 高永宝 郭进义 侯增谦 胡瑞忠 蒋少涌 黎培兴 李建威 李文昌 李文渊 李子颖 梁华英 刘成林 刘家军 陆万俭 吕古贤 吕庆田 毛景文 倪 培 钱 兵 秦克章 秦明宽 石学法 宋谢炎 孙卫东 孙晓明 王 焰 王树功 王学求 温汉捷 谢桂青 许德如 杨 博 杨晓勇 曾庆栋 张洪瑞 张连昌 张招崇 张照伟 赵太平 钟 宏 周涛发 周永章

  “大陆成矿作用战略研究”项目于2014 年启动,召开过四次工作组全体会议和一次中国科学院“前沿学术论坛”,孙枢、翟裕生、陈颙、傅伯杰等15 位两院院士参加过讨论和指导。该项目关注学科前沿,引领学术方向,力求推陈出新;总结中国在大陆成矿学方面的最新成果和发展方向,在学科政策、重点领域、人才培养、经费投入、管理体制方面提出了建议。我国矿产资源研究起步较晚,近年来和其他学科一样,已有长足进步并迎来良好的发展机遇。我国处于世界三大成矿域的聚合部位,为大陆成矿学研究提供了天然实验室。进行大陆成矿学发展战略研究,有利于实现进一步聚焦学科前沿、交叉方向和新生长点提出战略建议的目标。

  该项目强调“大陆成矿作用”的科学内涵是:①人们所探明、了解和研究、开发的矿床,绝大多数都在陆地之上,大陆矿产资源是支撑人类社会生存与发展的基础;②地球上现存的大陆可以被证明是在46 亿年前形成和演化到现在的,而现存的大洋只有2.5 亿年左右的年龄。大陆矿床的研究无疑在时间和空间尺度上,特别是在人们的能力范围内都是极为重要的;③板块构造理论在解释大陆地质时遇到一些难题,矿床作为地球演化的物质记录,无疑是解开大陆形成与演化之谜的金钥匙。

  本书是该项目的主要成果。全书分为四篇,第一篇系统梳理大陆成矿学的发展历程,分析综述20 世纪前半叶至今中国科学家在相关领域的贡献,评述有影响的重要工作,进而分析判断中国科技界在本学科的创新能力和实力地位;第二篇主要论述大陆成矿学领域前沿的关键科学问题和发展方向;第三篇针对中国特色的大陆成矿进行总结和理论提升,提出国家层面急需支持的研究难题和创新点;第四篇分析我国在大陆成矿领域的发展现状,提出在学科布局、技术平台、人才队伍和管理体制等方面的政策建议。

  在立项之初,作为该项目的启动基础,项目负责人和主要成员在中国科学院学部的支持下,组织了“大陆成矿作用”前沿学术论坛。结合项目结题,还将组织一批文章发表在《中国科学》杂志、一篇文章发表在《中国科学基金》杂志,以及一个“大陆成矿作用”专辑发表在《中国科学院院刊》上。

  该项目组织了我国有关学科几乎所有的学术带头人、中青年科研与教学骨干参与,并担当主要撰稿人,凝聚了研究队伍,培养了人才,提升了我国在大陆成矿领域的学术影响力。

  翟明国   

  2018 年6 月  

第一篇 总  论

第一章 大陆成矿学的科学意义与研究范畴

第一节 板块构造理论导致成矿学研究的革命

第二节 板块构造成矿理论面临的挑战

参考文献

第二章 大陆成矿学发展现状

第一节 大陆成矿学发展过程

一、20世纪70年代以前:槽台分布成矿与地台(地洼)活化成矿

二、20世纪70~90年代:板块构造与成矿

三、20世纪90年代至今:地质演化(重大事件)与成矿

第二节 我国大陆成矿学研究的发展阶段

一、20世纪前半叶

二、20世纪50~70年代

三、20世纪70~90年代

四、20世纪90年代以来

第三节 我国大陆成矿学研究的主要认识与科学问题

一、陆块内的成矿作用

二、陆块边缘的成矿作用

参考文献

第三章 大陆成矿学研究前沿与关键科学问题

第一节 大陆成矿学研究前沿

一、地球各圈层相互作用与成矿

二、重大地质事件与成矿

三、板块内部成矿作用

四、成矿作用精细过程

五、区域成矿模型研究

第二节 大陆成矿学关键科学问题

一、大陆形成演化对矿床时空分布的制约

二、巨量成矿物质聚集过程和矿床定位空间

三、矿床模型与找矿勘查

参考文献

第四章 大陆成矿学科学目标与优先发展领域

第一节 大陆成矿学科学目标

一、近期目标

二、长期目标

第二节 大陆成矿学优先发展领域

一、大陆成矿学重要前沿研究

二、中国大陆特色成矿

参考文献

第二篇 大陆成矿作用理论前沿研究

第五章 大陆演化过程中的成矿作用与成矿规律

第一节 引言

第二节 地壳早期(太古宙)生长过程中的成矿作用

一、地壳早期生长与演化

二、地壳早期(太古宙)生长过程中的成矿作用

第三节 古元古代构造转折与环境突变过程中的成矿作用

一、古元古代构造转折与环境演化

二、古元古代成矿作用

第四节 中—新元古代大陆裂解与聚合过程中的成矿作用

一、大陆裂解、聚合及其演化特色

二、中—新元古代的成矿作用

第五节 显生宙大陆演化复杂性与矿产资源的多样性

一、显生宙大陆演化特征

二、显生宙成矿作用

第六节 总结与展望

一、大陆演化过程中成矿规律的总结

二、大陆演化过程中成矿规律研究的展望

参考文献

第六章 成矿作用的空间不均匀性

第一节 引言

第二节 成矿作用空间不均匀性的研究进展

一、全球不同类型矿床的空间分布特点

二、中国大陆矿产资源的空间分布特点

三、中国大陆与全球成矿作用的对比

第三节 成矿作用空间不均匀性的控制因素

一、地壳组成与演化的差异性控制

二、地壳/地幔化学组成不均一性的控制

三、成矿构造环境的差异性控制

四、重大地质构造事件的控制

五、构造转换、转折和叠加的控制

六、矿床形成与保存能力的共同控制

第四节 成矿作用空间不均匀性研究展望

参考文献

第七章 元素行为与成矿物质聚集机制

第一节 星云凝聚过程中的元素行为

第二节 核幔分异过程中的元素行为

第三节 板块运动、地幔柱与壳幔相互作用

第四节 岩浆演化过程中的元素行为与岩浆矿床

第五节 热液过程中的元素行为与热液矿床

一、斑岩矿床

二、夕卡岩矿床

三、浅成低温热液矿床

四、变质热液矿床

第六节 三稀元素

第七节 需要解决的主要科学问题

参考文献

第八章 流体演化与成矿

第一节 引言

第二节 成矿流体研究的主要进展

一、成矿流体的性质和来源

二、成矿流体不同的形成途径

三、成矿流体搬运金属元素的方式

四、成矿流体运移的路径

五、成矿流体对金属元素的卸载

六、成矿流体与成矿机制

第三节 成矿流体研究的展望

一、成矿流体的代表性

二、成矿流体过程的精细研究

三、成矿流体来源的多源同位素示踪体系

四、成矿流体的年代学

五、成矿流体的动力学

参考文献

第九章 成矿过程的精细刻画

第一节 引言

第二节 成矿过程研究的主要进展

一、成矿作用发生发展的空间及其主控因素

二、成矿时代的精确厘定

三、成矿物质和成矿流体的起源与演化

四、成矿元素的沉淀机制

五、成矿体系演化与叠加成矿过程

第三节 成矿过程的研究展望

一、成矿作用空间与成矿地质体研究

二、成矿作用时代与时间跨度的研究

三、成矿物质及其迁移介质的精确示踪研究

四、成矿元素的沉淀机制与元素分带性研究

五、成矿系统和大型、超大型矿床立典研究

参考文献

第三篇 中国大陆特色成矿

第十章 古元古代成矿大爆发与大氧化事件

第一节 引言

第二节 古元古代成矿大爆发

第三节 大氧化事件与成矿大爆发事件

第四节 未来研究问题与学科发展

参考文献

第十一章 华北克拉通破坏与成矿…

第一节 引言

第二节 华北克拉通破坏的机制与特征

第三节 华北克拉通晚中生代金、钼成矿作用

一、华北克拉通金矿床

二、华北克拉通中生代钼矿床

第四节 克拉通破坏与大规模金属成矿

参考文献

第十二章 华南地区中生代陆壳再造与大花岗岩省成矿

第一节 引言

第二节 华南中生代陆壳再造与大花岗岩省成矿的主要进展

一、陆壳再造与华南大花岗岩省的形成

二、华南地区中生代大规模成矿

第三节 陆壳再造与大花岗岩省成矿的研究展望

一、华南大花岗岩省形成的驱动机制

二、华南中生代大规模成矿作用机理

三、战略建议

参考文献

第十三章 中亚型造山与成矿作用

第一节 引言

第二节 中亚型造山与古生代大规模成矿

一、中亚成矿域多块体拼合造山过程与大陆地壳生长机制

二、北疆主要金属矿床系八大构造阶段的产物

三、矿床时空分布记录所反映的构造环境及其演化

四、西准噶尔成矿带与哈萨克斯坦成矿带的对比与链接

第三节 中亚造山带南缘岩浆铜镍硫化物矿床成矿特点

与成因争议

第四节 中亚造山带东段复合造山与复合成矿

一、中亚造山带东段成矿特色

二、中亚造山带东段复合造山与燕山期陆壳改造成矿特色

第五节 前沿科学问题展望

参考文献

第十四章 塔里木陆块及其周缘造山带演化与成矿

第一节 研究现状及问题提出

第二节 陆块边缘及造山带构造演化与主要成矿作用

一、对塔里木克拉通周缘构造演化的认识

二、塔里木克拉通与阿拉善的关系及其金川超大型铜镍矿床

形成

三、塔里木克拉通与柴达木地块的关系及其夏日哈木

超大型铜镍矿床形成

四、塔里木大火成岩省岩浆活动与铜镍成矿作用

五、塔里木克拉通西南缘与西昆仑造山带的关系及其成矿

意义

第三节 进一步研究方向及设想

一、塔里木克拉通边缘裂解与铜镍矿形成背景

二、新元古代重大岩浆事件与金川超大型矿床形成

三、早古生代夏日哈木铜镍矿床成生环境与成岩成矿过程

四、古生代晚期板内(缘)岩浆活动与成矿作用

五、塔里木克拉通再造事件与成矿谱系

六、西北地区岩浆铜镍硫化物矿床成矿理论找矿应用示范

与成矿预测

参考文献

第十五章 三江特提斯构造域复合造山及复合成矿

第一节 引言

第二节 三江特提斯复合造山作用

第三节 三江特提斯复合成矿作用和成矿系统

第四节 三江特提斯典型复合成矿系统

一、典型复合成矿系统

二、典型复合矿床

第五节 三江特提斯成矿作用深部驱动机制

第六节 研究展望

参考文献

第十六章 扬子地块西南缘大面积低温成矿

第一节 引言

第二节 研究进展

一、地层具双层结构特点,花岗岩浆活动微弱

二、扬子低温成矿域由三个矿集区组成

三、矿床对地层时代或岩性有一定选择性

四、属于后生热液矿床

五、成矿时代

六、矿床成因

第三节 问题与展望

一、大面积低温成矿时代

二、大面积低温成矿驱动机制

三、大面积低温成矿物质基础

第四节 小结

参考文献

第十七章 峨眉山地幔柱成矿作用

第一节 引言

第二节 峨眉山地幔柱岩浆活动及成矿作用的主要研究进展

一、地幔柱活动与峨眉山大火成岩省的形成

二、峨眉山地幔柱成矿作用

第三节 地幔柱成矿研究展望

参考文献

第十八章 青藏高原碰撞造山与成矿作用

第一节 引言

第二节 青藏高原碰撞造山与成矿作用的主要进展

一、青藏高原碰撞造山带的基本特征与壳幔属性

二、青藏高原碰撞造山过程

三、碰撞带成矿系统发育特征

四、碰撞造山成矿作用对比研究

第三节 青藏高原碰撞造山与成矿作用的研究展望

一、碰撞造山带岩石圈三维结构

二、碰撞造山过程的深部动力学机制

三、碰撞成矿系统的“源—运—储”与主控要素

四、大型矿床的形成过程与定位机制

参考文献

第十九章 青藏高原隆升与表生成矿

第一节 引言

第二节 青藏高原隆升与表生成矿的主要进展

一、重要表生矿床(钾、锂、硼、锶矿床)的研究进展

二、高原隆升对表生成矿条件约束的研究进展

三、高原隆升背景下的表生成矿作用进展

第三节 青藏高原隆升与表生成矿的研究展望

一、陆相钾盐矿床的成矿条件研究

二、锂硼矿床的成矿机理研究

三、锶矿与硝酸盐矿的物质来源与成矿条件

四、青藏高原隆升及大陆表生成矿研究的战略建议

参考文献

第二十章 中国北方中—新生代沉积盆地砂岩铀成矿作用

第一节 引言

第二节 砂岩铀成矿作用研究的主要进展

一、国外主要研究进展

二、国内主要研究进展

第三节 优先发展方向与发展趋势

一、纳米地学与砂岩铀成矿作用研究

二、砂岩型铀矿铀超常富集机理研究

三、砂岩型铀矿与其他能源矿产相互作用研究

四、沉积盆地铀成矿系统研究

五、砂岩铀成矿模拟实验研究

六、重点铀盆地/盆段和矿化集中区潜在资源精细化预测

参考文献

第四篇 大陆成矿学人才与技术平台建设

第二十一章 矿产资源学科人才及平台建设

第一节 人才和团队建设

一、领军人才

二、技术人才

三、国际化人才

四、创新团队建设

第二节 技术平台建设

一、分析测试技术平台

二、成矿实验模拟和观测平台

三、矿产资源野外观测基地和矿床数据库建设

四、实验和数据共享平台

五、深地资源能源勘查和探测国家实验室建设

参考文献

第二十二章 地球物理方法与平台

第一节 引言

第二节 大陆成矿构造背景和深部过程探测方法

一、宽频带地震学方法

二、深反射和宽角反射/折射方法

三、长周期大地电磁方法

第二节 矿集区三维结构探测与成矿系统识别

一、矿集区三维结构综合探测技术

二、重磁三维反演与岩性识别技术

第三节 深部矿产资源勘查技术

第四节 地球物理方法的发展与展望

一、发展目标

二、方法技术发展方向

三、与成矿和找矿学学科交叉研究方向

参考文献

第二十三章 地球化学勘查与实验平台建设

第一节 引言

第二节 地球化学勘查的主要进展

一、地球化学勘查理论研究进展

二、地球化学填图计划实施取得突出找矿效果

三、覆盖区穿透性地球化学探测技术研究进展

四、全球地球化学基准与全球成矿物质背景

第三节 地球化学勘查实验条件平台建设

一、高精度地球化学分析实验平台建设

二、地球化学标准物质研制

三、地球化学数据处理与大数据管理平台建设

四、国际合作平台建设

第四节 勘查地球化学的发展与展望

一、从纳米水平和分子水平认识元素的迁移机理

二、全球成矿物质背景和“一带一路”地球化学特征

对比研究

三、深穿透地球化学与覆盖区资源评价

四、稀土矿地球化学勘查

五、建立应用地球化学国家重点实验室

参考文献

第二十四章 矿床大数据平台

第一节 引言

第二节 大数据性质和分析技术

第三节 大数据研究存在的科学问题和主要困难

第四节 大数据研究的前景

第五节 大数据—智能矿床成因模型与找矿模型的构建

参考文献

关键词索引

部分: 
刘宝珺,李廷栋. 2001. 地质学的若干问题. 地球科学进展,(5):607-616.
滕吉文. 2002. 中国地球深部结构和深层动力过程与主体发展方向. 地质论评,(2):125-139.
肖庆辉. 1966. 大陆动力学的科学目标和前沿. 地质科技管理,(3):34-36.
翟明国. 2015. 大陆动力学的物质演化研究方向与思路. 地球科学与环境学报,37(4):1-14.
张国伟,董云鹏,姚安平. 2001. 造山带与造山作用及其研究的新起点. 西北地质,(1):1-9.
Mitchell A H G,Garson M S. 1981. Mineral Deposits and Global Tectonic Settings. London :London Academic Press.
Sawkins F G. 1984. Metal Deposits in Relation to Plate Tectonic. Berlin :Springer Verlag.

暂无
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