矿床地球化学

课程编码：180083070901P2005H 英文名称：Ore Deposit Geochemistry 课时：60 学分：3.00 课程属性：专业核心课 主讲教师：范宏瑞等

《矿床地球化学》为矿床学和矿产普查与勘探专业研究生的专业基础课，矿物学、岩石学、地球化学以及构造地质学等专业研究生的专业课。着重介绍利用地球化学理论、现代分析测试及实验技术来研究矿床中元素与同位素的化学组成、作用和演化，矿床形成条件、成矿宏观与微观过程、矿床成因和保存机制，从而探讨成矿物质与成矿流体的来源、元素的迁移形式与动力、矿质析出条件与方式、成矿历程和成矿地球动力学等问题。通过本课程的学习，学会运用现代测试分析手段和研究方法，更好地限定成矿物质来源与成矿动态过程，以指导理论找矿、合理开发利用矿产资源。

矿床学、地球化学、结晶学与矿物学、岩石学和构造地质学

第一章 矿床地球化学基本问题与任务 3学时 范宏瑞
第1节 学科发展史与展望
第2节 成矿物质来源
第3节 成矿物质迁移
第4节 成矿物质富集
第5节 矿石物质成分研究
第二章 成矿流体 3学时 范宏瑞
第1节 地壳中的流体及性状
第2节 流体-岩石相互作用与交代蚀变岩岩相学
第3节 海水－玄武岩的相互作用
第4节 地下水－花岗岩的相互作用
第5节 热液体系中水-岩反应
第6节 剪切带型金矿床中流体-岩石相互作用
第7节 典型成矿流体及其矿床
第三章 流体包裹体在矿床地球化学研究中的应用 3学时 范宏瑞
第1节 流体包裹体定义
第2节 流体包裹体岩相学
第3节 流体包裹体相体系
第4节 流体包裹体显微测温
第5节 流体包裹体分析
第6节 流体不混溶与矿质沉淀
第7节 典型矿床中的流体包裹体
第四章 实验地球化学在矿床地球化学研究中应用 3学时 范宏瑞
第1节 实验地球化学的定义
第2节 实验地球化学高温高压实验技术
第3节 板块俯冲过程中流体的释放
第4节 热水溶液中矿物的溶解度
第5节 H2O-NaCl-CO2体系热力学性质
第6节 硫化物体系相关系
第五章 微量元素在矿床地球化学研究中的应用 3学时 范宏瑞
第1节 微量元素在周期表中位置与分类
第2节 成矿元素微区研究方法
第3节 微量元素在地质体中存在形式
第4节 微量元素的活动性和专属性
第5节 微量元素地质压力计和地质压力计
第6节 微量元素与成矿热液性质研究
第六章 热液中成矿元素的迁移与沉淀 3学时 范宏瑞
第1节 元素在热液流体中的迁移形式
第2节 温度改变与金属沉淀的效应
第3节 压力变化与金属沉淀的效应
第4节 相分离(不混溶和沸腾)与金属沉淀
第5节 流体混合(稀释)与金属沉淀
第七章 稳定同位素在矿床地球化学研究中的应用 3学时 范宏瑞
第1节 同位素的定义和分类
第2节 稳定同位素分析方法
第3节 几种典型地质体的稳定同位素变化-物质来源
第4节 水的类型及成矿流体来源判别
第5节 水-岩相互作用
第6节 热液体系的硫同位素分馏
第7节 同位素地质温度计
第八章 放射性同位素在矿床地球化学研究中应用 3学时 范宏瑞
第1节 放射性同位素衰变与同位素地质年代学的基本原理
第2节 常用同位素年代学测试方法
第3节 矿床学研究中常用同位素年代学测试方法
第4节 热液矿床流体包裹体同位素年代学
第5节 金属矿床年代学数据的不一致性
第九章 俯冲带流体作用与中亚成矿域斑岩大规模成矿特征 3学时 高俊
第1节 俯冲带流体的研究途径
第2节 岛弧火山岩及蚀变地幔岩包体的地球化学特征反演
第3节 热模拟、相平衡计算反演、高温高压岩石-流体实验、地球物理探测
第4节 高压-超高压变质岩中的流体作用记录
第5节 西天山古俯冲带流体作用特征
第6节 中亚成矿域斑岩大规模成矿特征
第7节 区域成矿特征—三个斑岩成矿省的划分
第8节 中亚成矿域大地构造背景与成矿流体特征
第9节 中亚成矿域成矿深部动力学机制
第十章 矿床学与地球化学研究进展及其关联 3学时 陈华勇
第1节 矿床学学科定位与需求
第2节 矿床学研究进展与发展方向
第3节 矿床地球化学研究进展
第4节 地球化学在矿床研究中的作用与关联
第十一章 地球化学在矿床典例解剖研究中的应用 3学时 陈华勇
第1节 矿物结构与化学在矿床解剖研究中的应用
第2节 流体包裹体在矿床解剖研究中的应用
第3节 同位素示踪在矿床解剖研究中的应用
第4节 同位素定年在矿床解剖研究中的应用
第十二章 地球化学在成矿理论创新中的应用 3学时 陈华勇
第1节 地球化学在斑岩铜矿成矿机制中的创新应用–环太平洋带为例
第2节 地球化学在斑岩铜矿成矿机制中的创新应用–新疆北部为例
第3节 地球化学在盆地闭合成矿模式中的创新应用–南美安第斯为例
第4节 地球化学在盆地闭合成矿模式中的创新应用–新疆东天山为例
第十三章 矿物地球化学勘查应用研究 3学时 陈华勇
第1节 矿物地球化学勘查方法理论
第2节 矿物地球化学勘查方法实例研究–斑岩型矿床
第3节 矿物地球化学勘查方法实例研究–浅成低温型矿床
第4节 矿物地球化学勘查方法实例研究–矽卡岩型矿床
第5节 矿物地球化学勘查方法实例研究–块状硫化物矿床
第十四章 地球化学大数据在成矿规律与勘查标识应用研究 3学时 陈华勇
第1节 地球化学大数据应用进展与发展方向
第2节 地球化学大数据挖掘主要手段与方法
第3节 地球化学大数据在成矿规律上的应用
第4节 地球化学大数据在勘查标识体系上的应用
第十五章 主要类型矿床成矿过程（1） 3学时 范宏瑞
第1节 岩浆Ni-Cu-PGE硫化物矿床
第2节 火山成因块状硫化物(VMS)型矿床
第3节 密西西比河谷(MVT)型矿床
第4节 沉积－喷流(SEDEX)型矿床
第十六章 主要类型矿床成矿过程（2） 3学时 范宏瑞
第1节 斑岩型矿床
第2节 矽卡岩型矿床
第3节 浅成低温热液矿床
第十七章 主要类型矿床成矿过程（3） 3学时 范宏瑞
第1节 条带状铁建造
第2节 沉积岩型层状铜矿床
第3节 铁氧化物铜金矿床
第4节 造山型金矿床
第5节 卡林型金矿床
第十八章 矿床地球化学文献阅读与研讨（1） 3学时 范宏瑞
第1节 自选阅读最近2年矿床地球化学相关外文专业文献，并自选特定小主题写读书报告
第2节 同学分组作报告研讨
第十九章 矿床地球化学文献阅读与研讨（2） 3学时 范宏瑞
第1节 自选阅读最近2年矿床地球化学相关外文专业文献，并自选特定小主题写读书报告
第2节 同学分组作报告研讨
第二十章 期终考试 3学时 范宏瑞
第1节 闭卷考试

范宏瑞：中国科学院地质与地球物理研究所二级研究员，博士生导师。国家杰出青年基金获得者。先后主持国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点和面上项目、国家重点基础研究发展规划(973)项目、国家重点研发计划“深地资源勘查开采”重点专项、中国地质调查局全国危机矿山接替资源找矿项目、国家公益性行业科研专项、山东黄金集团公司等委托的大中型企业项目等20余项。对我国白云鄂博超大型稀土-铌-铁矿、胶东和鲁西金矿集区、德兴金铜银矿集区、熊耳山-小秦岭金成矿带、新疆西准金铜成矿带及中条山铜成矿带等开展了成矿作用与矿床成因研究工作。曾任Society for Geology Applied to Mineral Deposits副主席和理事；现任中国矿物岩石地球化学学会矿物包裹体专业委员会副主任和矿床地球化学专业委员会委员、中国稀土学会稀土矿产地质与勘查专业委员会副主任、中国地质学会矿床地质专业委员会委员；现任《Ore Geology Reviews》(副主编)、《Journal of Earth Science》及中文版、《China Geology》、《地质学报》(副主编)、《岩石学报》、《矿物岩石学杂志》、《稀土》、《矿物岩石地球化学通报》等杂志编委；获得省部级奖项8项，发表论文230余篇(其中第一作者和通讯作者SCI论文120余篇)，专著3部；多次入选“地球科学”领域全球高引用科学家排行榜。
高俊：中国科学院地质与地球物理研究所二级研究员，博士生导师。国家杰出青年基金获得者。长期瞄准“俯冲带变质与流体过程”和“中亚型造山与成矿”两个科学主题，以天山造山带为精细解剖对象，开展了构造地质学、岩石学、流体地质学、地球化学和矿床学相结合的综合研究。先后主持国家自然科学基金重大、重点、杰青和973计划等十余项科研项目。首次发现我国西南天山榴辉岩，并开展了系统开拓性基础研究，将其推向了高压—超高压变质作用和俯冲带流体领域的学术前沿；构建了冷洋壳俯冲带变质、折返和流体作用模型，发现并证实俯冲洋壳可释放富HFSE（Nb-Ta-Ti）和Cu、Fe、S等成矿元素的流体。重塑了中亚造山带多重洋盆演化与增生造山过程，揭示了其古生代“同俯冲期弧杂岩侧向增生 + 后碰撞幔源物质底垫垂向增生”的两阶段大陆地壳生长机制。总结了中亚成矿域斑岩大规模成矿规律，提出了“残余洋中脊俯冲 + 预富集基性下地壳熔融”的斑岩铜成矿和“新生下地壳部分熔融”的斑岩钼成矿新模型。发表学术论著百余篇，得到国内外同行广泛引用，连续多年入选爱思唯尔ESI地球科学领域高被引学者。获国家自然科学二等奖和原地质矿产部科技成果二等奖。
陈华勇：中国科学院广州地化所二级研究员，博士生导师。国家973计划项目首席科学家，国家杰出青年基金获得者，中组部“万人计划领军人才”，国际矿床学主流期刊Ore Geology Reviews主编。中国科学院矿物学与成矿学重点实验室副主任。1998年和2001年毕业于北京大学，分获学士和硕士学位。2008年获加拿大皇后大学矿床学博士学位。2008-2012年期间在澳大利亚国家矿产研究中心工作。主要专长于铜金铁等金属矿产成矿模式研究及找矿勘探应用。在国际国内主要刊物上发表论文190余篇，其中SCI及EI检索论文150余篇，出版专著3部。主持国家973计划项目、国家杰出青年基金、基金委重点基金等重要项目。曾获教育部自然科学一等奖、澳大利亚国际矿产勘探科研应用特等奖等多项科技奖励。曾获SGA（国际矿床地质协会）青年科学家奖和中国地质协会“金锤奖”等奖项。