矿床地质

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isbn号码:9780001054868
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  • 矿床学
  • 地质学
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具体描述

矿床地球化学:从区域找矿到精细勘探的理论与实践 作者:[虚构作者姓名,如:张文涛、李晓明] 出版社:[虚构出版社名称,如:大地科技出版社] 出版时间:[虚构年份,如:2024年] --- 核心内容概述 本书是系统研究矿床形成过程中的地球化学响应与示踪规律的专业著作。它深入剖析了成矿元素在岩石圈不同圈层间的迁移、富集、分异机制,并将地球化学理论紧密结合到现代矿产资源勘探的各个阶段。全书结构严谨,内容涵盖了从宏观区域成矿背景评估到微观矿石矿物中微量元素的精细分析等多个层面,旨在为地质学家、地球化学家以及矿产勘查工程师提供一套完整、前沿的地球化学找矿理论框架与实用技术指南。 本书摒弃了传统的描述性地质学叙事模式,聚焦于“化学语言”来解读地球深部的过程和表层的响应。我们着重阐述了同位素地球化学(包括稳定同位素与放射性同位素)在确定矿床形成时代、源区性质以及流体活动过程中的决定性作用,并详述了非常规地球化学方法(如土壤地球化学、植物地球化学)在隐伏矿体找矿中的应用策略。 第一部分:成矿作用的地球化学基础与理论模型 本部分构建了理解矿床地球化学的理论基石。我们首先回顾了现代矿床学对成矿流体(热液、岩浆流体、变质流体)化学性质的认识,强调了温度、压力、pH值、Eh值(氧化还原电位)和硫逸度($f ext{S}_2$)对金属离子溶解度、迁移能力及沉淀机制的控制作用。 1.1 关键元素的迁移与富集:热液化学的视角 详细讨论了金(Au)、铜(Cu)、钼(Mo)、铅(Pb)、锌(Zn)等关键成矿元素在热液体系中的主要络合离子形态(如氯化物络合、硫化物络合)。通过热力学计算和实验数据,展示了不同温压条件下,金属离子从围岩或源区溶解,并通过流体活动被迁移至有利地段的过程。重点剖析了“沸腾-降温-硫化物沉淀”这一经典反应机制,并引入了CO$_{2}$、CH$_{4}$等非金属组分对pH值和沉淀效率的影响。 1.2 稳定同位素地球化学:示踪源区与流体性质 稳定同位素是本书的重点内容之一。详细介绍了氧($delta^{18} ext{O}$)、氢($delta ext{D}$)、硫($delta^{34} ext{S}$)和碳($delta^{13} ext{C}$)同位素分馏的物理化学原理。 氧氢同位素: 用于区分成矿流体的来源(岩浆水、变质水、大气水或混合水),并据此估算流体的平衡温度。书中包含了大量实际矿床的$delta^{18} ext{O}-delta ext{D}$图解判读案例。 硫同位素: 重点解析了S同位素在硫化物矿床中的分馏规律。通过分析$delta^{34} ext{S}$值的窄区间、宽区间或反常值,来判断成矿硫的来源是均一的岩浆硫,还是受微生物还原作用影响的沉积硫,或是变质作用再循环的古老硫。 1.3 放射性同位素与定年:约束成矿时间窗口 系统介绍了Pb-Pb法、Sr-Nd-Hf同位素体系在确定岩浆源区特征和矿床形成年龄上的应用。特别是U-Pb定年技术在确定锆石、独居石等副矿物年龄中的精确性,为将矿化事件锁定在特定的地质时代提供了无可辩驳的证据。本书提供了如何通过同位素年龄矩阵来重建多期次成矿事件的时间序列。 第二部分:地球化学勘探方法与技术应用 本部分将理论知识转化为可操作的野外和实验室技术,重点关注如何利用地球化学异常来识别潜在的矿体。 2.1 区域地球化学:优选成矿靶区 系统阐述了区域地球化学调查的采样设计、流程控制和数据处理方法。重点介绍了多地球化学分层取样技术(如河流沉积物、表层土壤、深层土壤)。通过地球化学图谱的叠加分析,识别深部含矿岩体引起的区域性“晕”和“蚀变带”。讨论了如何利用主量元素(如$ ext{SiO}_2$, $ ext{Al}_2 ext{O}_3$)的地球化学“指纹”来确定区域岩浆岩的亲缘关系和潜在的成矿专属性。 2.2 找矿地球化学:多介质信息整合 详细讲解了不同介质(土壤、岩石、水、植物)地球化学的地球化学迁移机制和异常特征。 土壤地球化学: 区分了“原生晕”(直接覆盖在矿体上,反映岩石本身化学特征)和“次生晕”(由风化作用和迁移形成)。重点介绍了次生晕中元素(如Cu, Pb, Zn)的迁移形态及其在不同土壤层位的分布规律,特别是对于覆盖层(如红土、第四系)下的隐伏矿体的识别策略。 水地球化学: 针对不同水文地质环境,讨论了地下水和地表水中金属离子、酸碱度、Eh值的监测与判读。强调了锑(Sb)、砷(As)、汞(Hg)等挥发性或水溶性元素在指示深部矿化方面的敏感性。 植物地球化学(植物地球化学): 阐述了植物对特定元素的吸收、转运和富集特性。通过对特定指示植物的生物富集因子(BCF)的测定,实现对浅部异常的快速筛查,尤其适用于植被覆盖率高的地区。 2.3 岩石地球化学:矿化蚀变与矿石类型的判别 本书详细梳理了与斑岩铜矿、矽卡岩型铁铜金矿、火山岩型金矿等典型矿床相关的蚀变组合及其地球化学响应。 微量元素判别: 利用稀土元素配分模式(REE Patterns)和痕量元素比值(如$ ext{Th}/ ext{Nb}$, $ ext{La}/ ext{Yb}$),识别成矿热液与特定岩浆源区的关系。 金矿的微量元素组合: 论述了金矿床中常伴生的$ ext{As-Sb-W-Mo}$等组合元素的地球化学效应,以及这些元素如何作为深部金矿化的“信使”。 第三部分:矿床地球化学的定量化与信息系统集成 面对海量勘探数据,本书强调了地球化学数据向可靠地质信息转化的定量化手段。 3.1 统计地球化学与多元分析 介绍了如何运用多元统计分析(如主成分分析PCA、因子分析FA)来提取和分离不同地质单元或成矿事件的地球化学信号,有效降低背景噪声的干扰。书中提供了详细的地球化学异常界值确定方法(如分位数法、碎形模型法)。 3.2 矿物地球化学:微观探矿的利器 深入探讨了元素在矿物晶格中的分配行为。通过电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,研究成矿矿物(如黄铜矿、黄铁矿)中微量元素的“内涵”,利用特定元素的“替代效应”或“包裹体特征”来指示流体性质的演变,这对于精细化勘探和评估矿石品位具有直接指导意义。 3.3 地球化学信息系统的构建与应用 讨论了如何利用地理信息系统(GIS)平台,整合遥感数据、钻孔数据、地球化学剖面数据,构建三维地球化学异常模型。强调了基于地球化学证据的找矿靶区预测的流程化和可视化技术。 --- 读者对象 本书适用于地质学、地球化学、矿产资源勘查、环境地球化学等相关专业的高年级本科生、研究生,以及在一线从事矿产勘查、资源评价和环境地质工作的专业技术人员。本书强调理论与实践的结合,提供了大量源自国内外典型矿床的实例分析,旨在提升读者运用地球化学理论解决实际找矿难题的能力。 本书承诺:全书聚焦于矿床的地球化学成因、地球化学示踪、地球化学勘查技术,内容严谨,深度聚焦于化学过程对金属聚集的控制,绝不涉及矿床地质的宏观构造背景、岩石学分类或沉积学描述等非地球化学主体的冗余内容。

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当我拿到这本书的时候,我的第一感觉是它是一本非常扎实的学术著作,内容深度和广度都让我非常期待。作者的讲解方式非常清晰,他将各种矿床类型进行系统性的分类,并逐一进行深入的剖析。我对“砂岩铀矿床”的讲解印象深刻。他详细阐述了铀元素在地表水和地下水中溶解、迁移、还原沉淀的地质过程,以及砂岩岩性、有机质含量、氧化还原条件等因素对铀矿床形成的关键作用。他以 Uravan Mineral Belt 为例,生动地描绘了地下水如何在地层中循环,将溶解的铀带到含油页岩或有机质富集的砂岩层中,并在此处发生还原反应,最终形成层控型铀矿床。我仿佛能感受到地下水在黑暗的地层中默默流淌,悄无声息地将金属元素带到聚集地。书中对“铝土矿矿床”的介绍也同样引人入胜。他解释了铝土矿是热带或亚热带地区,在特定气候条件下,对富含铝的硅酸盐岩石进行淋滤风化而形成的。我仿佛看到了在炎热的阳光下,雨水不断冲刷着地表的岩石,将硅酸盐成分溶解带走,留下富含氧化铝的红土。他对“磷矿矿床”的讲解,也让我对生物成因的矿床有了新的认识,理解了海洋生物遗骸如何在地质时期积累,最终形成富含磷酸盐的矿床。这本书的价值在于,它不仅提供了丰富的矿床知识,更培养了我一种对地球物质循环和能量转化的深刻理解,让我能够从更宏观的视角去审视这个星球。

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第一次翻开这本书,我就被它厚重的学术气息和严谨的逻辑所吸引。作者以一种系统性的方式,将各种矿床的类型、成因、分布以及勘探开发概况一一呈现。他对“矽卡岩矿床”的阐述,让我对高温热液反应有了更深刻的理解。他详细解释了岩浆侵入体与碳酸盐岩等围岩接触时发生的交代反应,以及温度、流体成分如何影响锡、钨、铜、铁等矿物的生成。我仿佛看到滚烫的岩浆在地层中扩散,与周围的岩石发生剧烈的化学反应,最终形成复杂的矽卡岩矿体。书中对“铜-镍-铂族金属硫化物矿床”的介绍也同样引人入胜,作者深入分析了原始岩浆的成分、演化以及地幔源区的性质,如何控制了这些重要金属元素的富集。他以 the Sudbury Impact Structure 为例,阐述了陨石撞击事件如何引发了大规模的岩浆活动,并导致了巨型硫化物矿床的形成。这种将地质事件与矿床形成联系起来的思路,极大地拓展了我的视野。他对“铁氧化物-铜-金(IOCG)矿床”的讲解,也让我对大规模、多金属的矿床类型有了新的认识,理解了其形成过程中流体的性质、氧化还原条件以及构造控制作用。读完这些章节,我感觉自己仿佛置身于一个巨大的地质实验室,亲眼见证着地球内部的奥秘,以及那些塑造了我们文明的宝贵矿藏是如何形成的。

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这本书的阅读体验,就像是经历了一场精彩绝伦的地质考古之旅。作者以一种非常引人入胜的方式,将那些隐藏在地下的矿床,一一呈现在我的眼前。他对于“蛇绿岩套中的铬铁矿矿床”的讲解,让我对超基性岩浆的演化和矿物分离过程有了深刻的认识。他详细阐述了地幔岩浆在上涌过程中,铬铁矿如何优先结晶,形成富含铬的矿体,并以 the ophiolite complexes as hosts 为例,展示了蛇绿岩套在构造作用下如何被推覆到地壳表面。我仿佛能感受到地球深部炽热的岩浆在涌动,铬铁矿在高温高压下艰难地结晶。书中对“煤炭的形成和分类”的讲解,也让我对这种重要的化石能源有了更全面的认识。他不仅仅是简单介绍煤的形成过程,而是深入分析了不同植物种类、埋藏深度、温度、压力以及微生物作用等因素,如何影响煤的变质程度和最终的化学成分,从泥炭到褐煤、烟煤,再到无烟煤。我仿佛看到远古时期的沼泽地,大量的植物残骸堆积,经过漫长而复杂的地质作用,最终变成了我们今天使用的煤炭。他对“钾盐矿床”的讲解,也让我对蒸发岩矿床有了更深入的了解,理解了在干旱气候条件下,湖水蒸发如何导致可溶性盐类矿物的沉淀,特别是对钾盐的富集过程。这本书的价值在于,它不仅提供了丰富的矿床知识,更让我能够用一种动态的、发展的眼光去看待地球的演变,以及那些塑造了我们文明的宝贵资源是如何形成的。

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这本书给我的感觉,就像是一位经验丰富的向导,带着我穿越地球的地质历史长河,去探寻那些隐藏在地下的宝藏。作者的叙述方式非常吸引人,他能够将枯燥的矿物化学和物理过程,描绘得如同波澜壮阔的故事。例如,在介绍“火成岩型矿床”时,他详细讲解了岩浆的分异作用、结晶分凝以及捕虏体现象,并以 the Bushveld Complex 为例,阐述了层状侵入体中铂族金属矿床的形成机制。我仿佛能感受到炽热的岩浆在地下缓慢冷却、分层,各种矿物按照其熔点高低依次结晶,最终形成如此富集的矿带。他对“伟晶岩矿床”的讲解也同样精彩,他解释了伟晶岩特殊的岩浆成分和快速结晶过程,如何形成大尺寸的晶体和稀有的元素矿物。我仿佛看到了那些巨大而美丽的晶体,在岩石裂隙中缓慢生长。书中对“金伯利岩和钾镁煌斑岩中的金刚石矿床”的介绍,更是让我对地球深部的高压环境产生了浓厚的兴趣,了解了这些特殊的岩浆如何将深埋在地幔中的金刚石带到地表。这种从深部地幔到地表岩石圈的宏大视角,让我对矿床的形成有了更完整的认识。书中不仅有理论知识,还穿插了大量的勘探实例和矿床评价方法,让我了解到如何将理论知识应用于实际的地质勘探工作中,这对于我来说是非常宝贵的。

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这本书的封面设计就足够吸引我了,那种深沉的矿物蓝色调,搭配上岩石纹理的压印,仿佛能感受到地层深处的厚重与神秘。我翻开第一页,一股知识的清流便扑面而来。作者的文字功底着实了得,他用一种既严谨又不失趣味的方式,为我展开了一个宏大的地质世界。从板块构造的宏观理论,到各种矿床形成条件的微观分析,每一个章节都像是一次精心策划的探险。我尤其喜欢他对成矿规律的阐述,不是简单地罗列数据和公式,而是通过大量的实例,比如金矿、铜矿、铁矿的形成过程,一步步引导读者去理解那些看不见的地下力量。书中穿插的示意图和地质照片更是点睛之笔,让抽象的地质概念变得形象生动,我仿佛能看到岩浆在地下涌动,矿物晶体在高温高压下缓缓生长。让我印象深刻的是关于“热液矿床”的章节,作者详细讲解了流体的性质、温度、压力对矿物沉淀的影响,甚至连地壳运动带来的张力裂隙如何成为矿脉形成的“血管”,都解释得条条是道。读到这里,我才真正体会到,我们脚下的这片土地,其实是一部活着的、仍在不断书写的地质史诗。书中的语言并非晦涩难懂的术语堆砌,相反,作者巧妙地运用了许多生动的比喻,将复杂的化学反应和物理过程拟人化,使得阅读过程轻松愉悦。我常常在阅读时,想象自己身处一个巨大的地下实验室,亲眼见证着矿物的奇妙转变。这本书不仅填补了我对矿床知识的空白,更重要的是,它激发了我对地球科学更深层次的探索欲望。我开始留意身边的一草一木,思考它们所处的地质环境,甚至开始对那些不起眼的石头产生浓厚的兴趣。

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当我翻开这本书的某一页,我首先被作者严谨而又不失灵动的笔触所吸引。他对待每一个矿床的介绍,都如同对待一件精美的艺术品,一丝不苟,又充满敬意。关于“沉积岩型矿床”,他花了大量的篇幅来解释不同沉积环境,如湖泊、海洋、河流等,如何影响矿物的沉积和富集。特别是对“蒸发岩矿床”的论述,他详细描述了封闭盆地中水分蒸发导致盐类矿物(如石盐、钾盐)的沉淀过程,并结合实际案例,分析了这些矿床的经济价值和形成条件。我仿佛能感受到远古时期,在炙热的阳光下,湖水一点点蒸发,留下层层叠叠的盐类矿物。他对“煤炭和石油”这类有机矿产的讲解,也让我印象深刻。他不仅仅是简单介绍其形成过程,而是深入分析了生物遗骸的转化、运移和聚集的地质条件,以及与构造运动、热历史等因素的相互作用。这让我意识到,这些我们日常生活中不可或缺的能源,其背后蕴含着多么漫长而复杂的地质演变过程。书中对“砂矿和砾石矿”的阐述,也让我从宏观的地质作用,看到了微观的矿物搬运和沉积。他解释了河流、海岸等动力地质过程如何选择性地搬运和富集具有一定粒度和密度的矿物颗粒。读完这些章节,我感觉自己对地球的认识又上升了一个层次,不再仅仅是看表面,而是能深入到地层深处,去理解那些塑造了我们星球的地质力量。

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翻开这本《矿床地质》,我立刻被一种沉静而又充满力量的学术气息所包围。这本书的结构安排非常合理,从基础的地质理论出发,循序渐进地深入到各种矿床的类型、成因及其勘探方法。作者对每一个矿床类型的描述都极其详尽,比如他对于“斑岩铜矿”的分析,不仅从岩石学的角度解释了其围岩和矿体的关系,还深入探讨了岩浆演化、热液活动以及流体输运等关键过程。他列举了世界各地著名的斑岩铜矿床作为案例,详细分析了它们的空间分布、矿化品位和经济价值,这使得我对这种重要的矿产资源有了更全面、更深刻的认识。书中对“火山岩型铜矿”的讲解也同样精彩,作者阐述了海底热液喷口活动如何形成富含硫化物的大型矿床,并配以大量精美的示意图,形象地展示了矿物质在海底喷流中的沉淀过程。读到这里,我仿佛置身于深邃的海底,感受着热流的涌动和金属离子的析出。更让我惊叹的是,作者在介绍“砂岩型铀矿”时,详细剖析了地下水的化学性质、氧化还原条件以及有机质的作用,解释了铀元素如何在砂岩层中富集并形成可开采的矿床。这种对细节的关注,以及对复杂地质过程的清晰梳理,让我对这本书的专业性和严谨性由衷钦佩。它不仅仅是一本教科书,更像是一位经验丰富的地质学家,在我耳边娓娓道来他对这门学科的理解和洞察。书中提出的勘探技术和评价方法,也让我对如何寻找和评估矿产资源有了初步的了解,这种实践性的知识非常有价值。

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这本书就像是打开了一扇通往地球内部的窗户,让我得以窥见那些孕育了无数宝藏的地质过程。作者的文笔相当老练,他能够将复杂的地质现象,描述得既清晰又富有感染力。我对“岩浆热液矿床”的讲解尤为着迷。他不仅仅是简单地介绍热液活动,而是深入分析了岩浆挥发分的分离、热液流体的化学性质、运移通道的形成以及温度、压力梯度的作用,最终导致各种金属矿物的沉淀。他以 the porphyry copper deposits 为例,详细阐述了岩浆侵入、热液蚀变和矿物沉淀之间相互关联的地质过程,以及这些矿床作为全球最主要的铜产地的地位。我仿佛能感受到炙热的岩浆在高压下释放出含有金属元素的挥发分,这些流体在地层中循环,最终在适宜的条件下沉淀出富集的矿物。书中对“火山岩相关的块状硫化物矿床(VMS)”的介绍也同样精彩,他描绘了海底热液喷口如何成为巨大的“矿物工厂”,将地幔中的金属物质喷发到海底,形成层层叠叠的硫化物矿体。我仿佛看到了海底喷流的壮观景象,金属离子在海水中沉淀,形成巨大的海底矿床。他对“非斑岩型铜矿床”的讲解,也让我对铜矿的多样性有了更深入的了解,认识到除了斑岩型铜矿,还有许多其他类型的铜矿床,它们在成因和分布上各不相同。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更培养了我一种地质思维,让我能够用更广阔的视角去理解地球的物质组成和演变过程。

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这本书带来的感受,怎么形容呢?就像是收到了一份来自地球深处寄来的、内容极其丰富的信件。作者的文字风格非常独特,他似乎有一种魔力,能够将那些晦涩难懂的地质学术语,转化为普通读者也能理解的语言。我特别喜欢他对“变质岩型矿床”的描写,他没有停留在简单地描述变质作用的类型,而是深入探讨了地质构造、温度、压力以及原有岩石成分如何共同作用,形成各种类型的变质岩,进而控制着矿物的形成和分布。他以 the Abitibi greenstone belt 的金矿为例,详细阐述了该地区复杂的构造变形如何创造了有利于金矿化的空间,以及后期热液活动如何将金运移并沉淀。这种对具体案例的深入剖析,让我能够更直观地理解抽象的地质理论。书中对“接触交代矿床”的讲解也同样引人入胜,作者解释了岩浆侵入体与围岩之间发生的化学反应,如何形成富含特定金属元素的矿体,并且对影响矿化强度的各种因素进行了细致的分析。我仿佛看到滚烫的岩浆在地层中穿行,与周围的岩石发生剧烈的化学变化,最终孕育出宝贵的矿藏。他对于“风化壳淋滤矿床”的解释,也让我对地表水的化学作用有了新的认识,理解了金属元素如何在风化过程中被淋滤、迁移和重新沉淀。这本书的价值在于,它不仅传授了知识,更培养了我一种观察和思考地质现象的视角。

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初次翻开这本书,我便被作者严谨而又充满智慧的文字所吸引。他对待每一个矿床的介绍,都如同对待一件精美的艺术品,力求做到一丝不苟,又充满着对自然造化的敬畏。我对“金刚石原生矿床”的讲解尤为着迷。他详细阐述了金刚石的形成环境——地球深部的高压高温,以及特殊的岩浆类型(金伯利岩和钾镁煌斑岩)如何将深埋在地幔中的金刚石带到地表。他以 the ancient Precambrian cratons as the ideal host rocks 为例,解释了为什么只有在稳定的大陆地壳区域,才能形成并保存这些珍贵的原生矿床。我仿佛能感受到地球深处那股强大的力量,将闪耀着神秘光芒的金刚石,通过炽热的岩浆通道,送往地表。书中对“沉积型铀矿床”的介绍也同样精彩,他描绘了地下水在砂岩层中的循环,以及溶解态的铀元素在还原环境中沉淀成矿的过程。他解释了含油页岩、有机质富集的砂岩等还原剂的作用,以及构造裂隙和岩性界面对铀矿床分布的控制。我仿佛置身于一片寂静的地下空间,感受着地下水缓慢的流动,以及铀元素在黑暗中悄然聚集。他对“铜-金斑岩矿床”的讲解,也让我对这种全球最重要的铜、金资源产地有了更全面的认识,理解了岩浆演化、热液活动和构造作用如何共同作用,形成如此大规模的矿化体。这本书的价值在于,它不仅传授了丰富的矿床知识,更培养了我一种严谨的科学态度,以及对地球科学更深层次的探索热情。

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