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四位院士专家隆重推荐的地学巨著,竟耗费10年光阴



  • 他不是院士,却得到了院士专家的高度评价;

  • 他的论著并不少,但这本著作却熔铸了他十年的心血;

  • 他很少出现在各种会场,因为他的身影总是出现在实验室和教室;

  • 他的课堂上不只传播锆石定年的知识,更传授教学、科研和哲学融为一体的“天人合一”的思想境界。

他十年磨一剑,完成的巨著《成矿作用地球化学》得到了於崇文、翟裕生、叶天竺、赵仑山等院士专家的高度评价。

在当下地矿行业低谷的时候,静下心来,读读这样关于成矿理论的系统论著,应该会受益匪浅!


一、作者简历


张德会,《成矿作用地球化学》作者,男,中国地质大学(北京)教授,博士生导师,地球化学教研室副主任!

  • 1982年获武汉地质学院勘探系金属与非金属矿产地质勘查专业工学学士学位!

  • 1985年获武汉地质学院矿床学专业理学硕士学位!

  • 1995年获中国地质大学(武汉)地球化学专业理学博士学位!

  • 1996-1998年在中国科学院地球化学研究所做博士后研究!

  • 现任中国矿物岩石地球化学学会理事,中国矿物岩石地球化学学会应用地球化学专业委员会主任委员,中国地质科学院应用地球化学开放实验室客座研究员!


《成矿作用地球化学》及作者张德会教授


二、四大院士、专家作序


1.《成矿作用地球化学》序一

中国科学院院士——於崇文 

20世纪以来,地质学与地球化学及地球物理学已经发展成为固体地球科学的三门支柱学科,三者相互结合自然就演变为研究地球科学的综合方法。

矿床是一种复杂的地质系统,而成矿作用则是一种复杂的过程。从其内涵和性质来看,这种过程是地质学、地球化学和地球物理学三者兼容并包,其中包括地质学过程、地球化学过程和地球物理学过程,是一种综合性过程。在研究方法上,可以根据研究的目的,见仁见智,各有侧重,分别应用不同的学科,着重研究其相应的侧面,例如应用地球化学学科来研究成矿作用的地球化学过程这一个侧面。本书内容大体上包括以下几个方面:

1.地球物质的基本地球化学概念。其中包括化学元素的主要存在形式(如原子、分子、离子和同位素等)和元素的迁移形式(如络合物等),元素的丰度以及元素的地球化学亲和性等;

2.地球化学过程。其中包括影响元素在成矿作用中分散与富集的各种地球化学过程:(1) 化学元素在不同组分或不同物理化学相之间的分配;(2)化学元素的迁移;(3)化学物种的溶解和沉淀;(4)化学组成的分馏;(5)流体的沸腾及挥发组分在成矿中的作用;(6)液态的混溶与不混溶;(7)结晶分离和分异作用;(8)热液蚀变等。

3.其他。包括花岗岩类与成矿的关系,伟晶岩成矿作用和热液成矿作用等。本书内容除了与成矿作用有关的各种地球化学过程以外,还涉及关于内生成矿作用等其他方面的讨论。从而拓宽了它的内涵。

本书视野宽阔,涉及领域广泛,内容丰富,资料新颖,探讨细致深入,对有志进一步深入研究成矿作用地球化学的读者,开卷有益,是一本很好的参考书。

最后提一点对于今后工作的建议。矿床是一种复杂系统,而成矿作用则是一种动力学过程。动力学是成矿作用的核心。动力学的含义是某种作用(或某种物质运动)的速率、机制和过程。这里所谓“机制”是泛指物质运动过程中所经历的具体途径和步骤。可以说矿床成因的基本问题归根结底是成矿作用的动力学问题。从地球化学角度来看,研究矿床的成因,可以从综合各种有关的地球化学过程着手,并且将其上升到成矿作用动力学高度进行考察和探讨。这是本人学习与工作中的一点体会,供读者参考。

2015年11月

2.《成矿作用地球化学》序二

中国科学院院士——翟裕生 

矿床学是研究矿床成因并服务于矿产勘查的一门学科,进入21世纪后,它面临着指导深部和隐伏区探矿的挑战,又有以地球系统作为广阔平台的机遇。是否可以说,理论与实践紧密结合的矿床学又进入一个新的发展阶段,而系统地运用地球化学的理论与方法来深化矿产成因研究,就是这个新阶段的一个标志。

成矿作用的本质是地球化学元素在特定地质作用下高度富集的过程和机理。因此,探索化学元素的质、量和地球化学行为已经成为研究成矿作用的基础内容,由此而形成的矿床地球化学这一交叉学科一直引起重视研究,近年来在这方面又有丰富的研究成果,张德会教授为研究生教学编著的《成矿作用地球化学》一书就是其中的代表作。

该书是作者在多年教学和科研的基础上,参阅大量国内外最新文献资料编写而成。主要章节有:化学元素的性质、丰度和地球化学亲和性,挥发分在成矿中的作用,元素在不同相中(主要是岩浆和热水溶液)的分配与迁移,成矿流体中金属沉淀和富集机理(温度和压力变化、流体不混溶、沸腾、流体混合、热液蚀变等),以及花岗岩类与金属成矿作用,内容丰富,重点突出。

本书的特点是,以元素的量(丰度)、质(地球化学性质)和行为理论基础,以地质作用过程中元素在不同物相之间的分配与富集为重点,以成矿流体最终的沉淀作用能否富集成矿为关键,深入研究了成矿作用的地球化学机理,为全面认识成矿规律提供了理论和方法基础。学术思路清晰,论述系统全面,善于吸纳当代相关研究的成果,并加以适当的概括和提炼,其中也不乏作者自己的新认识。这样基础性和系统性都比较强的教材不仅适用于地质类研究生的学习,也可供有关的研究人员和勘查人员参考。

由于成矿作用地球化学涉及面广,其学科体系和理论基础正在构建中。本书的作用在于弥补了这一领域教材的短缺,起到了开拓性作用。期望在今后的教学、科研中进一步丰富和发展,使这一重要学科的理论和方法体系日臻完善,为培养新一代矿床学和地球化学专家发挥更大作用。


2015年6月

3.《成矿作用地球化学》序三

原中国地质调查局局长——叶天竺


《成矿作用地球化学》专著共分九章,全面阐述了元素丰度研究的成矿学意义、元素地球化学亲合性、挥发组分在金属成矿中的作用、成矿元素在热水溶液中的迁移形式、成矿元素在地质过程中的分配与富集、岩浆液态分离过程中元素的分配与富集、金属元素的热液成矿作用地球化学、成矿流体中金属沉淀富集机理,以及花岗岩类与金属成矿作用等内容。本专著是目前国内外第一部全面阐述成矿作用地球化学的专著,在我国应用地球化学领域具有划时代的历史意义。

1.本专著是作者十余年来通过开设《成矿作用地球化学》研究生课程,同时通过教学、科研实践、长期潜心研究的成果,具有深厚的理论积累,结合国内外成矿地球化学理论研究和实验成果,编制完成了国内外第一部《成矿作用地球化学》专著,对我国成矿地球化学理论研究和发展有里程碑意义。

2.本专著以研究成矿作用的地球化学过程,以成矿作用过程元素的化学制约、化学演化以及地球化学动力学为主要研究内容,以阐明成矿作用的发生和富集机理为目的,首次全面系统的提供了研究成矿作用的理论性专著,对矿床学的发展提供了理论基础,开拓了全新的发展空间和方向,今后必将为矿床学及其相关学科,包括区域成矿学、找矿预测学等的发展起到巨大的推动作用,具有历史意义。

3.本专著以地球化学热力学、地球化学动力学、普通地球化学、元素地球化学为基础,应用于成矿作用研究,从元素丰度的成矿意义、成矿元素地球化学亲和性,以及金属成矿元素分配、迁移、沉淀富集的角度,从理论上全面阐述了成矿作用过程。具有理论研究的系统性和逻辑的严谨性。

4.本专著参阅了国外大量成矿地球化学的实验资料和最新理论研究成果,结合自身的教学和科研实践,在成矿作用地球化学理论研究方面紧贴国际前沿研究成果,通过消化总结在成矿地球化学分配、迁移、沉淀机制等理论研究方面和花岗岩成矿方面提出了一系列创新性理论认识,对相关学科的发展具有重要指导意义。

5.最近几年来,我们在开展全国典型矿床研究工作和专著《勘查区找矿预测理论和方法总论》编著过程中,就成矿作用地球化学理论与地质事实相关问题与作者进行了广泛而深入的交流,应用和引用了本专著的基本理论。我们通过129个各种类型的典型矿床研究,结合专著中的主要论点,进行了地质事实的对照研究,专著中的主要理论回答了成矿现象中大量疑问,专著内容除了说明了实验室资料以外,结合典型矿床研究与大量地质事实完全能够给予佐证,充分说明本专著对矿床研究和成矿实践具有重要的指导意义。

综上所述,本专著属于国内外第一部全面总结成矿作用地球化学方面的专著,在成矿作用理论研究方面具有系统性和逻辑的严谨性,具有重要的历史意义。专著中的理论和实践应用的初步结合,与地质事实完全吻合,具有重要的实践指导作用。这是一本具有重要创新意义的专著,是在成矿学和应用地球化学领域首创的、具有划时代意义的、优秀的理论专著,必将推动矿床学及其相关学科的发展,可以作为研究生教材,同样可以作为提供矿床研究、教学、矿产勘查工作的重要参考书,建议尽快出版。


4.《成矿作用地球化学》序四

中国地质大学(北京)教授——赵仑山

我校自1989年为地球化学和矿床学专业硕士研究生开设学位课程《成矿作用地球化学》以来,至今25年教学,教材始终是个缺口。张德会教授10多年来从事这门课的教学,在参阅大量国内外最新资料并结合本人研究成果基础上,编撰成系统完整的具专著性质的教材,体现了扎实深厚的专业基础和反映当前学科发展现状的学术水平。《成矿作用地球化学》教材共编为9章58节,A4开页621页,总计约93万字。书中插列了大量图表,每章末尾附参考文献。章节安排按元素丰度、地球化学亲和性等基本原理-矿化剂络合作用及其成矿意义-成矿元素在共存相之间的不均匀分配机理-到岩浆、热液体系成矿地球化学热力学分析及实例的总体顺序安排。全书资料丰富、内容系统完整,蕴含以下主要成果和特色:

1.作者首先界定书名为“成矿作用地球化学”与本学科原常用的“矿床地球化学”的区分,指出本书侧重成矿作用即导致元素发生工业富集过程的分析,地球化学称之为成矿机理的研究,打破了以往单纯对矿床、矿体地球化学特征描述的程式。标定了本教材的学术定位和理论高度,同时体现了现代地球化学基础理论研究成矿作用的前瞻性理念。“成矿作用地球化学”是迄今国内外未见过的出版物书名,因此该教材专著是世界第一本如此命名的著作。

2.教材第一、二章阐述了现代地球化学关于元素富集的基本理论,指出元素丰度和元素的被综合为亲和性的各种地球化学性质对其富集的至关重要性,提出宏量元素与微量元素富集规律不同,成矿作用不是成岩作用的结论。通常的成矿金属元素都是克拉克值很低的微量元素,通过千百万倍的富集才能形成工业矿床,归结为特殊的元素化学性质对其成矿富集的制约作用。章内介绍了近年化学硬软酸碱理论在地球化学中的应用成果,深化了地球化学对于元素亲和性理解和应用。有利于引导研究生对元素富集机理的思索。

3.第三、四章为教材重点,专题讲述矿化剂元素及络合作用成矿原理。矿化剂元素在地质系统中不属于宏量元素,但由于其高强的化学活性和流体性,在一定条件下可活化搬运巨大区域规模的金属物质富集,可谓是地球物质运动的奇观。本书高度重视矿化剂元素的富集功能,安排两章论述各种矿化剂元素的物理化学性质,及其与成矿元素形成络合离子的条件和稳定性,综合引证和展示了地球化学多年积累的实验相图和参考常数,这部分既有理论深度,又有实际意义。

4.第五章也是重点又是全书主要特色章。作者广泛引证微量元素在平衡共存相间不均匀分配的原理论述成矿富集机理。微量元素地球化学开创的应用能斯特分配定律解释元素在矿物-熔体、熔-熔、熔-液、熔-气相间的分配规律及实验分配系数的应用,是阐明成矿元素地质富集过程普遍性原理。把地质学元素分异富集的理论定量化、通过引入基础科学理论使之精密化。成矿作用地球化学作者在这一研究方向的拓展具有创新性。

5.第六、九、七、八章,分别对岩浆液态不混溶、花岗岩类成矿、热液分异和成矿流体金属沉淀机理四大领域成矿过程,进行了现代成矿地球化学理论基础上的分析和阐述。综合归纳了本课题国内外最新成果,列举实例,并结合成矿区域地质环境条件对元素分异富集的制约,以及成矿内因、外因的影响,综合到有利成矿和找矿的方向。对实际矿床成矿研究和找矿预测有指导意义。

总之,该教材理论基础深厚,围绕成矿富集重点突出,综合了国内外大量最新研究成果,在引用现代地球化学理论方面有创新。教材章节结构、资料组织编排合理,有利于对硕士和博士研究生在地球科学研究领域进阶阶段,建立科学思维的培养和引导。成矿作用地球化学课程适合于为地球化学、矿床学、岩石矿物、以及资源勘查等专业硕士和博士研究生开设为学位课。该书可作专用教材。该教材对地球化学专业和相关专业博士生、博士后及年轻教员的进修提高也有参考价值。特此推荐请予批准张德会教授的研究生教材基金资助出版申请,并尽速出版。


赵仑山,2014-12-14


、巨著《成矿作用地球化学》引言



该书是20世纪后30年代到本世纪初,古老的地球科学取得了快速的发展和巨大的进步,地球科学从描述性科学走向精确性科学,从定性研究走向定量研究,从分类学研究走向复杂性科学研究。

    地球科学的根本任务在于客观地认识人类生活的地球及其有关天体、科学和可持续地利用地球上的有用资源、有效地预测自然灾害、积极地协调人地关系,为解决社会发展和经济建设所面临的实际问题提供理论依据和技术对策。地球科学的发展趋势具有四个明显特点:

    (1) 地球科学向全球化、深部化和整体化发展。20世纪80年代末提出的“地球物质科学”方向,强调了地球物理和地球化学相结合研究地球内部的物质演化(谢宏森等,1991)。

    (2) 现代地球科学将动力学、非线性和复杂性思维引入地学研究中,发展了地球动力学和地球化学动力学的方向。把地质作用的热源、物源及其转化机制与控制关系作为认识地质作用的核心,强调作用的过程、速率及其机制研究,从动态上认识地球和地质过程的演化,提高了地球科学的科学性和理论性(於崇文,2003a,2003b)。

    (3) 地球科学由定性描述走向定量研究,由简略化走向精确化。现代观测技术和信息科学的引入使地球科学得到高新技术的武装,三维定量、动态模拟、模型化、参数化的研究思路提高了地球科学的预见性。

   (4) 地球科学积极关注社会问题和面向社会和经济发展需求,解决人类所面临的人口、资源、环境和灾害等重大问题。

在地球科学巨大进展中,地球化学异军突起,发展最快,已经成为地球科学三大支柱学科之一和地球物质学科的主干学科。地球化学诞生于20世纪20年代,起步于20世纪50年代,是一门年轻的地球科学学科。但是由于其特有的边缘和交叉学科优势,在短短的历史中取得了突飞猛进的发展,已经进入160年前瑞士化学家申拜因所说“没有地球化学就没有真正地球科学”的时代。事实上,地球化学以及由此衍生的众多分支学科,不仅极大地推动地球科学在理论上的巨大进步,而且在矿产资源勘查、环境监测保护、自然灾害预测、农业和医学、工程地质、材料科学以及核废料处理等众多领域,都在发挥着不可替代的作用。地球化学现在已经发展出几十个分支学科,成矿作用地球化学就是其一。

地球化学主要内容包括地球化学原理、地球化学方法、各种地质作用过程的地球化学以及地球化学的应用四个部分。一般地球化学教材以地球化学原理和地球化学方法的讲授为主,以地球化学作用和地球化学应用为辅。相比之下以针对各种地质作用过程展开的地质作用地球化学,包括岩浆作用地球化学、沉积作用地球化学、表生作用地球化学等领域的研究尚有待加强。成矿作用地球化学即是从元素地球化学性质和行为视角出发,应用地球化学的原理和方法研究元素的富集成矿过程,深刻揭示元素富集形成矿床的地球化学作用和机理。

作者以为,我们所熟知的矿床地球化学(Geochemistry of Ore Deposits),严格说是矿床化学,或者说是从化学的角度描述矿床,拟或是矿床的地球化学特征。在分类学上更靠近矿床地质学或矿床学。成矿作用地球化学,英文为Geochemistry of Ore-Forming Processes,是从地球化学或化学的角度去研究矿床的形成作用和过程,分类上更靠近地球化学或化学。成矿作用地球化学一定程度上可以与地质学早期的矿床成因论进行类比,侧重于研究矿床的形成亦即成矿作用的化学机理问题,与成矿学(metallogeny)类似,亦可以称其为成矿地球化学(Geochemistry for Metallogeny)或者化学成矿学(Chemical Metallogeny)。矿床地球化学侧重于从矿床地质特征、矿床地球化学特征、同位素地球化学、流体包裹体地球化学特征等方面对矿床进行前面系统地描述,最终讨论矿床成因,厘定矿床类型,直接指导找矿勘查。成矿作用地球化学不仅要研究矿床的化学组成和化学特征,还要研究成矿作用的化学作用(过程)、成矿作用的化学演化和化学机理。特别注重矿床的形成过程和形成作用的机理。它以矿床地球化学特征为研究基础,以成矿作用过程元素的化学制约、化学演化以及化学包括动力学为主要研究内容,以阐明成矿作用的发生(onset)和成矿元素的富集机理(mechanisms)为最终目的。如果说矿床地球化学研究的主要是“what”,即“是什么”和“where”,即“在哪里”的问题,那么成矿作用地球化学则主要回答“why”,即“为什么”和“how”,即“怎样形成”的问题。

这方面,可以地球化学热力学和地球化学动力学作一对比。地球化学作用是一种多组分多相和多变量的复杂体系,地球化学热力学主要关注在给定物理化学条件下哪些反应能够发生和进行,哪些反应不可能发生和进行,关注的是过程的起始和终点问题,即过程总体演化的方向和产物如何,此外研究的是平衡体系,静态环境。动力学关注的则是过程,是非平衡体系、动态过程和非线性作用,过程中加入了时间因子,研究过程进行的速率。研究表明,成矿过程远比成矿源区更为重要,同样的成矿源区,同样的成矿空间,一些过程或作用形成了矿床,更多的则没有形成矿床,形成矿床的是一小概率事件。因此,成矿作用地球化学完全不同于矿床地球化学。

早期,美国的Lindgren,Emmons和前苏联别捷赫琴都对成矿作用地球化学作出了贡献。20世纪50年代初,前苏联学者萨乌科夫和我国学者侯德封等在他们的研究工作中将矿床的形成与Hg、Mn等成矿元素的地球化学行为结合起来,作为统一的成矿过程加以考虑,这就是矿床地球化学思想的萌芽(中国科学院矿床地球化学开放研究实验室,1997)。

20世纪70年代以美国的Skinner、Barton、Barnes等为代表,在热液矿床地球化学方面作出了卓越贡献。1967年出版了《热液矿床地球化学》(Geochemistry of Hydrothermal Ore Deposits)第一版,1979年出第二版,1997年第三版问世,代表了西方热液矿床地球化学研究的现状和发展趋势。1983年,美国俄亥俄州辛辛那提大学梅纳德出版了《沉积矿床地球化学》。在Guilbert和Park编著的The Geology of Ore Deposits(1986),斯米尔诺夫В И. 编著的《矿床地质学》(1982,中文版1985)以及Pirajno编著的Hydrothermal Processes and Mineral Systems(2009)等书中,李志鹄1987年编著的《金属矿床地球化学》,中国科学院矿床地球化学开放研究实验室1997年编著的《矿床地球化学》,都包含相当多成矿作用地球化学的内容。2005年Robb编著的Introduction to Ore-Forming Processes是最贴近成矿作用地球化学的著述。值得指出的是,至今国内外都还没有一本完全以《成矿作用地球化学》(Geochemistry of Ore-forming Processes)为书名的著作问世,本书即是作者所进行的努力和尝试。

本书是作者十余年来在中国地质大学(北京)为研究生开设的《成矿作用地球化学》教学积累,并在参阅大量国内外经典文献和最新文献基础上的系统总结。全书的指导思想可以表述如下:与其它地质作用一样,成矿作用也是一种发生在地球中的地质作用,它与地球地质历史的发展和演化密切相关,与大地构造作用、岩浆活动、沉积作用及其它地质作用发展演化密切相关。同时成矿作用又是一种特殊的地质作用,这种特殊地质作用可以造成有用元素在地质体中富集,即导致有用元素在地质体中富集至可开采程度矿床的各种地质作用就是成矿作用。元素的富集实质上就是在地质历史发展进程中,地球和地质体持续不断地分异演化,元素也持续不断地在不同地质体、不同相、不同流体体系之间发生不均匀和有倾向性的分配-partitioning,最终造成元素在某一相中高度富集形成矿床的过程。从学理和术语学角度,作者认为,岩石不是矿床,成岩作用不是成矿作用,成矿作用的复杂性远远超过成岩作用。成矿作用地球化学就是致力于研究导致有用元素富集到远高于其地壳丰度值而集中的各种地质分异作用和过程,阐明这些作用和过程对于元素萃取、迁移和沉淀富集的地球化学机理。

Nordstrom & Munoz(1994)提出物理化学三个一般性学科的相互关系,从研究视野可以分为宏观、微观和超微观三个层次,宏观研究是能量学或热力学(energetics or thermodynamics),和流体动力学(fluid dynamics)范畴,微观研究是微观动力学(kinetics)范畴,超微观研究则为量子力学(quantum mechanics)范畴,而研究能量学的化学热力学又可以分为研究平衡态的平衡热力学和研究稳态和瞬态的不可逆过程热力学。

根据於崇文院士的观点:矿床是一种复杂系统,成矿作用则是一种复杂的动力学过程。在成矿作用地球化学研究中,矿床成因的基本问题是成矿作用动力学,后者的核心则是成矿作用的发生,即矿化向成矿的转化。於崇文提出了成矿作用动力学的研究方向。其基本思路是:① 从动态上去研究成矿作用,重视作用的过程和演化阶段;② 重视时间变量,将速率引入成矿作用研究中,如流体迁移运动速率、热传导速率、化学反应的速率、元素沉淀的速率、结晶速率等等。矿床的形成是多过程、多元素和多种有利条件耦合的结果,也是最佳速率匹配的结果;③ 动力学研究真正可以促进成矿作用地球化学研究向定量化、理论化和精确化发展。以后他又将该方向发展到成矿作用复杂性以及矿床在混沌边缘分形生长的认识高度。

本书的研究层次仍然属于常规热力学层次,或者说平衡热力学层次,尚未涉及成矿作用复杂性层次,有兴趣的读者可以阅读於崇文院士的专著(於崇文等,1993;於崇文等,1998;於崇文,2006a,2006b)。即使在平衡热力学层次,还有许多成矿作用地球化学问题没有得到很好解决和系统总结。20世纪70年代至今的近半个世纪,成矿作用地球化学研究文献卷帙浩繁,研究成果硕丰量大,包括热液体系元素迁移的络合物形式、挥发性元素或矿化剂元素的地球化学、元素在熔体/溶液两相之间的分配、岩浆热液成矿作用地球化学、成矿元素沉淀富集机理以及花岗岩类成矿作用地球化学等方面。本书立足于国内外特别是国外最新研究进展,试图进行系统总结和归纳,建立成矿作用地球化学研究框架。本书的阐述脉络是基于元素的化学行为或性质,重点放在元素的地球化学亲和性上,系统总结在岩浆部分熔融、分离结晶、熔体液态分离(不混溶)、岩浆热液出溶以及热液等作用过程中元素在共存相之间的分配,藉此深入讨论元素富集成矿的地球化学机理。

本书是基于作者十余年讲授研究生课程《成矿作用地球化学》的学习积累。学术思想受到於崇文院士成矿作用动力学和成矿作用复杂性学术思想的熏陶,也得到翟裕生院士区域成矿学和成矿系统学术思想的启迪。本书成稿付梓之前,承蒙两位先生对书稿进行了认真的审阅,并热情为本书写了序,在给予高度评价的同时也提出了宝贵的修改意见和进一步工作的建议。作者前期在学习赵仑山教授讲授《成矿作用地球化学》课程中进行过一定深度的思索,主讲该课程后又继续学习不断为讲稿增添新的内容,对一些重要科学问题进行更为深入的思考。近年来在开展危机矿山科研项目和国土资源部公益性行业科研专项研究中又对该书的体系和内容做了进一步总结提炼。书稿得到原中国地质调查局局长、现国土资源部矿产勘查技术专家组组长叶天竺研究员的热情肯定和大力推崇。叶天竺研究员和赵仑山教授认真仔细通读了本书初稿,为作者申请研究生教材基金写出了评审意见,对本书的学术水平、创新性以及对成矿研究的指导意义都给予了高度评价。作者还得到中国地质调查局发展研究中心严光生、陈仁义、吕志成、庞振山等领导和专家的大力支持,得到参与国土资源部公益性行业科研专项多位学者包括李胜荣、刘家军、王英滨、韦昌山、陈正乐、范宏瑞、秦克章、祝新友和王玉往等的热情帮助,包括多位研究生的协助。在此谨向上述院士、专家、领导和同学表示最诚挚的感谢!

本书出版得到中国地质大学(北京)研究生教材基金(No.2015001)和国土资源部公益性行业科研专项(项目编号:201411024)经费的资助。


四、巨著《成矿作用地球化学》目录


引言

1  元素丰度值研究的成矿学意义

1.1  地球和地壳中元素分布的一般规律

1.2  元素克拉克值与矿物

1.3  元素克拉克值与岩石

1.4  元素克拉克值与元素的富集成矿

1.5  元素克拉克值与巨型矿床

1.6  关于矿源层(岩)概念

本章小结

2  元素地球化学亲和性

2.1  化学亲和性

2.2  元素地球化学亲和性

2.3  离子电位与元素的地球化学亲和性

2.4  硬软酸碱原理(HSAB)与元素地球化学亲和性

2.5  描述岩浆演化和热液成矿的化学反应参数

2.6  基于离子电位和HSAB的元素地球化学亲和性分类

本章小结

3  成矿元素在地质过程中的分配与富集

3.1  地质作用过程中的分异作用

3.2  成矿元素的分配系数

3.3  地球分异过程中元素的分配与富集

3.4  岩浆部分熔融和分离结晶过程中元素的分配与富集

3.5  成岩到成矿

本章小结

4  挥发组分在金属成矿中的意义

4.1  挥发性元素

4.2  H2O

4.3  CO2

4.4  F

4.5  Cl

4.6  S

4.7  岩浆熔体挥发分溶解度及其出溶顺序

本章小结

5  成矿元素在热水溶液中的迁移形式

5.1  元素在水溶相中的迁移

5.2  配合物的分类

5.3  配合物的稳定性与水溶液中的配合作用

5.4  过渡金属元素的配合行为

5.5  热液流体中元素配合物稳定性的影响因素

5.6  热液流体中元素的配合物形式

5.7  热液流体中成矿元素的主要配合物

本章小结

6  岩浆液态分离过程中元素的分配与富集

6.1  液态分离(不馄溶)作用

6.2  硅酸盐与硅酸盐的液态不混溶

6.3  硅酸盐与氧化物的液态不混溶

6.4  硅酸盐与碳酸盐的液态不混溶

6.5  硅酸盐与硫化物的液态不混溶

6.6  液态不混溶在伟晶岩形成中的作用

6.7  液态不混溶作用产生的化学结构基础

6.8  元素在不混溶的硅酸盐和硅酸盐(氧化物)之间的分配

6.9  液态不混溶作用的鉴别及其研究意义

本章小结

7  金属的热液成矿作用地球化学

7.1  地球中的流体

7.2  地球中的流体的分类

7.3  成矿流体

7.4  成矿元素在热液和硅酸盐熔体之间分配的实验研究

7.5  成矿元素在气相中的迁移

7.6  成矿元素在热液流体和熔体之间的分配系数

7.7  岩浆含水量、侵位深度与元素分配系数及其成矿的关系

本章小结

8  成矿流体中金属沉淀富集的机理

8.1  矿物沉淀的地球化学环境

8.2  温度的金属沉淀富集效应

8.3  压力的金属沉淀富集效应

8.4 缓冲效应与金属的沉淀富集

8.5  相分离——流体不混溶与沸腾的金属沉淀效应

8.6  流体混合的金属沉淀富集效应

8.7  流体沸腾与混合作用的鉴别

8.8  热液蚀变与金属沉淀富集的关系

8.9  讨论与结论

本章小结

9  花岗岩分类与金属成矿作用

9.1  为什么要研究花岗岩类?

9.2  为什么花岗岩类岩石与金属成矿关系密切?

9.3  什么样的花岗岩有可能成矿?

9.4  花岗岩有无成矿专属性?兼论金属成矿的偏爱性

9.5  花岗岩类含矿性评价

本章小结



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