中国学科发展战略 · 大陆成矿学

第一章大陆成矿学的科学意义与研究范畴

板块构造理论的诞生，引发了地球科学及成矿学研究的革命，促进了成矿理论研究和找矿勘查的大发展。但是，传统的板块构造成矿理论，无法解决地球前板块构造期和板块登陆后的大陆成矿问题。在这种背景下，对大陆成矿学的研究越来越引起学界的高度重视。

第一节板块构造理论导致成矿学研究的革命

20 世纪70 年代以来，主要基于对洋壳的研究而建立的板块构造理论（图1.1），引发了地球科学及成矿学研究的一场革命。因此，洋—陆相互作用的动力学研究，取得长足进展，促进了对板块边缘成矿体系和成矿机制认识的深刻变革。基于板块构造学说和威尔逊旋回，20 世纪80 年代初Mitchell 和Garson（1981），以及Sawkins（1984）分别出版了《矿床与全球构造环境》和《金属矿床与板块构造》两部专著，较全面地论述了板块构造与成矿的关系，奠定了现代地球动力学演化与成矿关系的理论基础。

 

图1.1　板块构造示意图

第二节板块构造成矿理论面临的挑战

板块构造理论导致成矿理论研究的一次重大飞跃。但是，传统的板块构造成矿理论面临两大无法解决的重要问题。
（1）大陆经历了40 多亿年的漫长演变，而板块构造出现之前的大陆，曾经历约20 亿年的演变并发生大规模成矿作用，但这些成矿作用完全不是板块运动的结果。
（2）板块构造学说强调水平运动而忽视垂直运动，强调地幔对流而忽视地球不同层圈的相互作用，强调板块边缘而忽视板块内部，所以当它面对古洋—陆转化以外的其他大陆形成演化问题时，也与以前的地学假说一样显得无能为力。
基于上述局限，探索前板块构造时期和大陆内部非威尔逊板块构造旋回的大陆地质作用特征及其成因机制，揭示大陆动力学与成矿的关系，成为当今地学和成矿学研究的前沿，引起国际上的极大关注（肖庆辉，1996；刘宝珺和李廷栋，2001；张国伟等，2001；滕吉文，2002；翟明国，2015）。为此，美国制订了自1990 年起历时30 年的大陆动力学计划；欧洲科学基金会设立了由14 个国家参与的地球动力学与矿床演化重大项目；国际矿床学界开展了岩石圈过程与巨量金属堆积的对比研究。这些研究计划或项目的设立，大都旨在理解大陆演化的动力学机制及其与成矿元素巨量富集形成矿床的关系，以进一步发展板块构造学说，建立大陆成矿理论，从而为新一轮矿产资源的勘查和评价提供理论基础。
大陆成矿学是矿床学研究的新阶段，是大陆动力学与矿床学的交叉学科。大陆成矿学将成矿作用纳入大陆形成演变的整体框架之中，主要研究成矿的大陆动力学背景、成矿作用过程和矿床时空分布规律。其目标是建立大陆成矿理论，为找矿预测提供新的科学基础。
随着社会的进步和科学的发展，人们对矿产资源的需求越来越大。进入21 世纪以来，找矿难度与日俱增，矿产资源的找矿勘查，已越来越依赖于成矿新理论的指导和找矿新技术、新方法的应用。因此，近十多年来，探索成矿新理论和发展找矿新技术、新方法，一直是地质学家们的不懈追求。大陆成矿学是研究矿产资源在地壳中形成背景、形成过程和分布规律的新兴学科。深入研究大陆成矿学，建立大陆成矿理论体系，不仅是发展地球科学的需要，同时也必能为新一轮矿产资源的勘查和评价提供重要的科技支撑。