Geoscience Canada, 2006（1）

作者：Michel Jebrak 译者：刘继顺

摘要：自 19世纪末叶，矿床学（经济地质学）诞生以来，已经历了巨大的演变，并随之受到了矿床发现的强烈影响。正是矿床学从描述阶段演变，进入了矿床成因的更深理 解阶段，矿床类型数在增多，分类体系在改进，我们开始认识到矿床的时空分布与板块构造机制间存在着何种关系。正是由于广泛可用的同位素定年方法和分析测试 技术的进展，我们才得以确定成矿元素的来源、迁移条件和沉淀作用，从而大大地加深了我们对成矿机制的理解。十分明显的是：在矿床的形成过程中，气候和地球 动力学（即地幔柱）所起作用是重大的。

前言

    尽管矿产勘采可追溯至新石器时代，但矿床学毕竟还是近代的研究领域。虽然采矿也是文艺复兴学者研究的第一批领域之一，但现今概念上的经济地质学，却是从 19世纪末叶欧美学者思想的融合而产生的。经济地质学起源于两大内核：北美学派（以1905年《经济地质》创刊为标志）和欧洲学派（以1913年 Launay提出“metallogeny”术语为标志）。也就在1913年，W. Lindgren 出版了《Mineral Deposits》这部划时代巨著。100年来，经济地质学已经溶入了丰富的知识，并成为了综合性大学的学科。许多国家如加拿大，目前已经将经济地质学作为专业地质工作者的必修学位课程。经济地质学与其它学科间的联系，正在全球范围内持续加强。

     二次世界大战以来，尽管我们尚缺乏基于大量事实支撑的理论认识，地学的进步也还是最为明显的。概念促进采矿发现是一个漫长的过程。在基础科学物质化的过程 中，一般需要数十年的时间，才能看出理论革命对于经济的真正影响。无论如何，经济地质学已经从描述学发展为解释和预测科学，进而促进矿产资源的勘查和利 用。

    有些论文综述了后80年代经济地质学的理论认识。继Routhier的成矿预测学 (1980)论文之后，主要论著作者有法国的Nicolini (1990) 和Pelissonnier (2001) ；英国的Mitchell和Garson (1981)、 Edwards 和Atkinson (1986) ；西班牙的Lunar 和 Oyarzun (1991) ；加拿大的Hutchinson (1982)、 Sawkins (1984)、 Eckstrand 等 (1995)、 Kirkham 等(1995) 和Laznicka (1985) ；美国的Guilbert和Park (1986)、Kesler (1994) 和Misra (2000) ；南非的Pirajno (1992, 2000) 和Robb (2004) ；澳大利亚的Solomon and Groves (1994) ；巴西的Dardenne 和Schobbenhaus (2001) 。

     矿床学主要是一门应用科学，其某些理论的发现会促进相关产业的快速发展。近20年来，经济全球化带来了政治架构的重组，最为明显的有俄罗斯、中国和巴西。 汹涌的全球化浪潮引起了矿业资本结构与经济前景的根本变化，并受到波动的不可预知的金属市场的影响。这些因素导致了矿业公司，甚至大的矿业公司，重组为更 大的集团公司的意愿日益加强。矿业的这些变化与政府大幅度削减地学计划以降低财政赤字同时发生，加上技术进步所致的效率的提高，结果使得全球范围内私有矿 山企业数由十年前的1.8 亿个降低到1.5 亿 个。 

     最近几年，富有经验的勘探地质师人员的减少，已经置本领域于危险的境地：负面影响，公众蔑视，特别是90年代后期的BreX股票丑闻及绝大多数发达国家中环境声誉不佳之后。全球化也导致了国际水准上的工作专业化。众所周知，在部分工业国家，传统的矿山企业在减少，如在欧洲和北美，历史上的贱金属矿区，一度的经济支柱，现已关闭：Noranda (Quebec), Sullivan (British Columbia), Les Malines and St-Yrieix (France), Laisvall (Sweden), Leadville (Colorado), Touissit-Bediane (Morocco)和Tsumeb (Namibia)。图1表示了现已关闭的发达国家的大量矿山—70年代矿床成因研究的重点矿山。尽管有些矿区的地质潜力颇佳，但即便发现了矿，也很少有 转化为矿山的可能性，故发达国家的矿产勘探维持在很低的水平上。即使矿产品供应难以满足现今或未来的需要，也在所不惜。目前，发达国家的矿产勘探仅仅集中在人烟稀少之处，北有Scandinavia和 Canada ，南有Spain, Mexico和Australia。这样以来，只有在环太平洋的南美和中国才有新矿床的发现。西非的潜力正在慢慢显现，而前苏联区尚在视线之外。

     本文总结了成矿学的突出转变和新思想，这些转变和思想是过去20年产生的，为这一领域的主要进展。参阅的论文集中在法英出版物上，这是很不完整的，因为 80年代以来发表的论文数在2万篇以上。这主要是由于语言的原因，希望读者能够体谅其中的任何遗漏。文中首先总结了矿床领域的进展，然后介绍成矿学关键问题-如成矿元素的沉淀条件、迁移模式和物质来源的突出成果。

THE SCIENCE OF MINERAL DEPOSITS矿床学

     “metallogeny”和“'gitology”两个术语都曾用来称呼矿床学(Nicolini 1990)。“Metallogeny”在de Launay (1913)引入后被法国广为采用，然而，该词赋予了成因内涵，限定于矿物学和物理化学方法。“Gitology”是法国地质研究学会于60年代末创造的，代表了基于地质和描述分类的更为自然的方法(Nicolini 1970; Rabinovitch 2000)。

许多矿床被人们更加定量地用更多的地球化学参数进行了更为详细的研究。某些矿床类型包括最近认识的或重新认识的矿床类型已被人们所熟知，主要有：斑岩铜矿(Lowell和Guilbert 1970)、卡林型浸染金矿(Radtke和Dickson 1976)、火山成因块状硫化物矿(Parmentier和Spooner，1978)、不整合型铀矿(Hoeve 和Sibbald，1978)、沉积喷流矿(Large 1980)、含金刚石金伯利岩矿(Haggerty 1986)、铁氧化物铜-金-铀矿(Hitzman等，1992)、角砾岩容矿的铂族元素矿(Lavigne和Michaud 2001)。正由于这个原因，经济地质创刊75周年纪念文集(Skinner 1981)上，并没有对当前重要的矿床类型独辟章节，如浅成低温不可见金矿、含金剪切带（造山带型金矿）、金刚石、热液型铂族元素矿、不整合型铀矿、伟晶岩型钽矿、铁氧化物-铜-金矿。这些矿床类型的融入，得益于这些高价值矿种如金、金刚石、铂族元素的找矿成果。毫无疑问，新矿床类型的概念化，最重要的是出于经济目的。许多矿业公司将根据矿床学方法、地质和/或构造背景来建立这些新矿床类型的勘查战略。

     过去20年中，矿床分类发生了巨大的演变。当然，矿床分类也是各种各样的，有描述性的或成因上的，有内在的（矿物学上的）或外在的（地质背景上的）。 Routhier (1969)告诫我们，难以确定的参数会产生矿床分类的矛盾。从此，矿床分类逐渐地根据数个主要的地质或地球动力学参数而标准化。有些情况下，新的分类能很好地符合已存的矿物学和火山学参数(Sillitoe等，1996)。表1列出了Montreal大学（UQAM）的分类体系及对每类矿床的当前共识。 过去数十年来，成矿时代的确定（即同位素地质年代学的发展）为矿床成因提供了重要的参数，也扮演了同生和后生争议中的调停者角色。IUGS 和UNESCO资助的矿床模型计划（Cox 和 Singer，1986； Kirkham等，1995; Seal和Foley，2004）推广了北美的方法，而将苏联的概念排挤出局。在将来，有关非、亚文献的日渐增多，无疑会导致已有矿床分类的进一步修正。

     矿床的空间分布在经济地质学上处于十分重要的地位，这是因为每个人都试图能预测下一个大的可采矿床的产出位置。虽然，Routhier (1980)提出了主要矿床的带式分布规律，然而直到90年代收集到矿床地理资料、经验观察的矿床模式和统计分析之后，才得以证实。许多发现使以特定金属为主的矿区（自古以来非正式认定的矿区），得以科学地认定，并确定了特定矿床家族的非排除性关系。虽然如此，矿区内仍然存在着许多未定的因素，特别是大陆矿床在垂向上的分布关系及其与造山旋回的联系。我们可以有理由地期望：地壳结构（如热结构、渗透性、氧化还原障等等）在成矿元素的来源和迁移机制上，起着重要的控制作用。

     长期以来，矿床成因论者试图论证特定的成矿期的存在，因此成矿期的研究也是当前主要进步的一个方面。苏联的经典研究，将成矿期与造山幕联系起来 (Smirnov 1988)。然而，各造山带之间，矿床的产出率却差别很大，且难以解释(Goldfarb et al. 2001)。考虑到地幔行为的新观点可能会提供这一问题的答案：周期性的地幔对流影响到上地幔，甚或整个地幔；这种作用使得矿床在时间上的分布，明显地复 杂化。现在能够理解的是：地幔能够促使板块运动突然加速，地幔对流是不规则的，伴随着来自热点的地幔柱的深部热物质的突发性地抵达，会引发大陆破裂。在太 古代，地幔柱更为丰富，因而引起了太古代的板块运动(Condie 2001)。

     日益增加的矿床类型可能与这些地幔作用联系起来：地幔源岩浆-形成层状侵入体（如Bushveld的铂族、铬铁矿和钒钛磁铁矿）和大陆液流玄武岩（如Noril'sk的铜-镍-铂族矿）。Quebec的Labrador Trough和Manitoba的Thompson镍矿带中的超基性火成岩，与19亿年的超级地幔柱事件有关（Condie， 2001；Hulbert 等，2005）。广泛的部分熔融形成的太古代高温富镁的科马提岩，与铜镍矿床有关。

     非造山岩浆作用与岩石圈伸展、热点和板内裂谷作用有关，形成了与此类岩浆作用有关的各类矿化，包括非造山花岗岩型Sn, Nb, Ta, U, Th, F和Be (Sawkins 1984)及奥林匹克坝型Cu-Au-U铁氧化物矿床。与地幔柱有关的地壳岩浆作用也可能对成矿产生重要影响。Kidd Creek巨型块状硫化物矿床在成因上与科马提岩和流纹岩高温火山柱侵位有关(Barrie 1999)，数条F-Ba脉系与诸如Rio Grande裂谷和Rhine 地堑的裂谷作用有关联，尽管这类裂谷作用不必要求有深部幔根的存在。

    矿床的规模是关键的经济因素。许多USGS研究者探讨过矿床的规模分布，先驱者是Cox和Singer (1986)。目前发现有两类分布：分形型和例外型。分形分布出现在绝大多数热液矿床里，反映了形成小型与巨型矿床的成矿作用的统一性和相似性 (Whiting等，1993)。如果矿床是生成与保存的结果，那么这些分形系统动力学说明，矿床的规模与分布完全取决于矿石的堆积速率，而堆积速率目前几乎是未知的参数。例外分布是在矿床大小与规模上真正例外的矿床系统，可能反映了地球的极端事件，如陨击（如Sudbury的Ni-Cu 矿，Naldrett 2004；Athabaska的铀矿，Duhamel等，2004）、超级地幔柱事件（Larson 1991）或主要的气候事件（如铝土矿、锰矿、铁矿）。这些矿床的分布型式在空间上（指规模大小）和时间上均存在着间断。

MECHANISMS OF FORMATION成矿机制

    矿床的形成必须考虑三个因素：成矿元素的来源及其迁移机制（硅酸盐熔体或热液流体）和沉淀模式。驱动这些作用的能量的外部来源构成了成矿机制的核心。尽管矿床的形成始于物质来源，然而，我们对成矿作用的理解常常反过来定位在破解沉淀条件的信息上，然后再追溯成矿元素的来源。

    众所周知，相对于围岩而言，矿床时代是确定成矿机制的关键因素。放射性同位素定年方法的运用代表了这一领域的最大进展，解决了各种矿床的岩石成因问题，如 Nevada的卡林型金矿(Tretbar等，2000)、南非Witwatersrand的金矿(Kirk等，2002)、New Caledonia的红土型矿(Samama 1986)、法国的脉型萤石矿(Jebrak，1984；Marignac 和Cuney ，1999)和形成富铁建造的多事件(Powell等，1999).。

Deposition沉淀

    我们对矿石沉淀作用的了解随深度而降低，因为我们只能目击两类近地表矿床：浅成低温矿床和海底火山成因（喷流）矿床，这两类矿床都有现代类似物。

    包括金银在内的浅成低温矿化与岛弧和陆弧长英质火山作用有关。因而，矿床勘探在过去20年里也集中在环太平洋地区，其有利的成矿地质环境是早中生代火山岩。R.H. Sillitoe阐明了火山岩区为什么是寻找浅成低温金银矿床理想地区的原因。研究的范围因矿物学工作而改变，目前已转变为对侵入杂岩和火山杂岩的研究，最终从动力学上基于活动地热田的对比来理解这一成矿体系。

    虽然对加拿大地盾、挪威和日本的大量观察，预测了黑烟囱的存在，而首次直接观察到海底金属热液沉淀则是在1978年(Francheteau 等，1979；Rona，2003).。它是成矿学上最为兴奋的重要发现，完全改变了块状硫化物矿床的研究方向。70年代的早期研究，解释了Quebec 的Rouyn-Noranda矿集区的太古代VMS矿床的地层层序(de Rosen-Spence 1976)，为后来的黑烟囱发现，使物理火山学和矿床之间的联系成为发现火山中心和区分不同的矿床家族的指南，奠定了坚实的基础（Dimroth 等，1982；Morton和Franklin 1987）。在法国，BRGM专门开发了以地层和蚀变间联系来寻找MSD的勘查模式。这种方法导致了欧洲最大的铜矿-Neves Corvo矿床的发现。其它的工作集中在火山口下的地质作用，蚀变研究快速地成为了判定与成矿作用有关的上涌和下降对流循环的重要工具。通过沉淀最后阶段的块状硫化物的矿物学演化的认识，解释了经济上可行的矿床的空间分布，以指导成矿预测工作。然而，对金属成矿中的生物作用，尚未很好地研究，我们正遭受着 生命科学与物质科学分离的磨难。

    诚然，并非全部用现今正在形成的矿床条件去重构远古矿床的沉淀条件。我们深知，地球气候从热（温室效应）到冷（“冰球地球”）的历史变迁是巨大的。每个时间段都会产出特定的矿床，如白垩纪的金刚石-石油-金矿组合。

    还有其它的深部矿床，是不可能用岩石学上的实际进展去理解的，如地幔源镍、铜、铬铁矿和铂族矿。层状杂岩(Sudbury)和岩床(Noril'sk)内 的矿床成因机制目前可以模拟出来，因为有大量的岩浆实验资料。这其中有大量的关键因素起了作用，包括成矿元素行为的更好理解，计算机运行能力的大大加强和 专门实验室的建立。成矿元素如何浓集、成矿体系的持续时间和反应过程尚处于争论之中，地球化学模拟结合水动力模拟，将有可能对流体-反应-路径提供某些答案。

Transport迁移

    成矿元素迁移方式之一是硅酸盐岩浆。镍-铜、铬铁矿和铂族矿床中的金属是靠岩浆迁移的，岩浆矿床的形成取决于岩浆历史。其迁移机制似乎比20年前所想象的要复杂得多。例如硫化物中的硫通常是地壳来源的，硫饱和与富集岩浆的冷却无关，而与导致岩浆不混溶性的岩浆和地壳岩石的反应有关。地壳岩石与足够多的岩浆反应就能从岩浆中提取足够多的金属，已经是十分明了的事实。

    在硅酸盐岩浆迁移过程中，诸如不混溶流体或晶体因密度差的分异环境，水动力作用也有利于金属富集。这个概念同样适合于岩浆通道中的块状硫化物（如Voisey's Bay）和铬铁矿囊。

     岩浆作用与热液作用之间的转换机制，目前业已认识。例如，目前识别出了岩浆衍生的流体沸腾可能存在着两个阶段。第一阶段，由于含水流体的出溶，在硅酸盐熔体中形成明显的水相，导致H₂O饱和。此时，流体沸腾，水泡形成。在浅部高位体系中，结晶10%以后，就可达到H₂O饱和状态。二次沸腾事件可能由于深位岩浆体系内无水矿物的持续结晶而发生的。

    热液流体成为迁移剂的认识大大得益于近年地球化学的进展。本领域的技术进步是巨大的，通过计算机模拟各个成矿阶段而加速了这种进步。迁移和沉淀条件，由于流体包裹和矿物组合稳定性研究而得以定量化。

热液地球化学进展的最好例子是沉积环境下形成的铅锌矿床（MVT矿床）。在60年 代，以P. Routhier为首的法国研究队，认为矿床的形成是与沉积同时的，这种思想成就了全球范围内大量层状贱金属专家。流体包体结合同位素定年和古地磁工作发 现了许多的矛盾，证明矿床明显是沉积后生的，是盆内流体循环的产物。这已得到了石油地质研究成果的支持。Garven (1985)指出，MVT矿床代表了造山作用所驱动的盆地流体大规模的运移作用。这个模式最终被建立起来，并应用于其它成矿体系的研究：如元古代盆地的铀 矿、Michigan和Zambian铜矿带的红色砂页岩铜钴矿。此外，不整合型铀矿几乎没有争议，在Athabaska盆地发现了数个U₃O₈高达15%的铀矿床。下面两种成矿模式，任何一个都可以使用：迁移铀的氧化的盆地流体与基底石墨反应，生成甲烷，在成岩的峰期促使铀的沉淀；或者盆地深部滤出的迁移铀的卤水，然后成为延长热液事件的一部分。

    要加深我们对成矿元素迁移的认识，还有许多工作要做。今天明显的优势是，现有的技术能增加有效性。流体包体的冷台和热台技术已经大大地改进，可用于多方法 分析技术，以确定一组包体，甚或单个包体的成分。我们会很快地了解绝大多数热液流体中的金属含量，从而更好地确定金属迁移的条件。

    此外，我们对流体运动的认识缘于地壳渗透性领域的进展。恰在20年前，我们开始想象流体在地壳中存在的深度。构造地质学和地球物理学的大量工作表明，流体可于中地壳中存在。在造山体系下，金矿床的详细野外观察，提出了地震泵模式。模式认为在破裂的基底岩石内，地震活动和区域变质作用联合作用，会产生深部流 体的幕式循环。在盆地中，成矿学者虽然晚了几年，紧随石油学家之后，更加精确地模拟古代和现代流体体系的运移。

    长期以来，人们相信只有流体才可迁移金属，然而最近的发现，使这一铁律产生了严重的问题。现在知道，成矿元素也可以气相迁移，日益增多的证据表明，气相在形成某些贱金属和贵金属矿床中起了重要作用，也许是根本性的作用。下述例子提供了这方面的新证据。

     铂：铂矿的形成传统上归于上地壳内的上地幔岩浆作用。然而有数个矿床不能用岩浆的直接结晶作用来解释。例如Ontario 省的Lac des Isles矿床是铂族元素晚期岩浆活化作用期间的热液作用形成的，这种思想曾在苏联成矿学家的论文中提出过。然而， Peregoedova等(2004) 的最近实验表明，铂族元素金属即使在高温气相下也能活化。

    金、银和铜：岛弧火山体系产生了主要的金铜矿床，包括斑岩铜钼矿和浅成低温金银矿。这些矿床的成因传统上认为是卤水循环及后续沸腾的残余相富集金属而形成的。CO₂被认为主要是深部来源，火山释出的硫是如此之多，足以影响到气候。流体包体和地球化学研究建立了这些金属的气相迁移机制，Yudosvskaya 等(2006)厘定出了一个现代例子：地表喷气口沉淀有金银铜。最后认定，尤其是角砾岩矿体可能是流化作用形成的，意味着流体迁移金属，有如高速气体。

     锌和铅：沉积环境中最重要的贱金属矿床是与海底热源相关的喷流形成的。这些矿床可能与泥火山CO₂和CH₄脱气有关。Caspian Sea的泥火山很丰富，现代研究表明，泥火山对于金属的迁移能力和影响大气的能力被大大地低估了。

     矿床形成中的气体的作用还处于研究之中，而这种研究可能会大大加深我们对成矿作用的认识。在某些情况下，当前的模型复活了60年代成矿学所提出的气成假说，但目前尚未有推进这种思想的必要手段。

Sources物质来源

    成矿元素的来源，自220年前火成论与水成论的第一次交锋起，就存在着争议。这种争论一直持续到今天。唯一的可确定的物质来源是不存在的，相反，人们提出 了多源说，甚至对于同一个矿床，也是如此。可以想象，迁移的介质来源可能不同于成矿元素的来源。例如，大气水能够迁移岩浆来源的铜，金刚石可以被起源于深 处的运移的金伯利岩浆所富集。

地球化学方法特别是同位素方法，在讨论成矿元素来源方面起着决定性的作用。岩石地球化学分析数据的积累，已经形成了一个庞大的数据库，特别是对一个大的地质省，数据更是成千上万。Stanton (1994)就是采用了这样的数据库来说明熔岩成分与相关矿床性质之间的关系。某些长英质岩浆似乎是富产矿的，而其富产矿性解释为与结晶作用或混合作用的结果。

     氢氧硫碳同位素的广泛使用，使今天的地质学者能够区分运移成矿元素的流体是地表的、大洋的、岩浆的和地幔源的。因此，我们现在知道，镍铜矿床的硫是地壳成 因的，而含锌页岩矿是大洋的。但同样的方法无法确定地幔源：我们还在怀疑，要形成矿床是否必须要有一个地幔富集源区，或者是否一定要有导致经济富集的地球 化学和水力学作用。在所有的可能性中，没有普适的答案。同位素研究提供了一个惊人的结果，世界上最大的重晶石矿床很可能是生物成因的(Torres et al. 2003)。关于成矿元素来源的其它迷团，无疑会很快地被揭开，因为目前正在开发铁铜钼同位素方法，已经有了一些成矿元素源区的线索。在这些方面，传统的氢氧同位素则无能为力。

    为了更好地理解矿是怎样形成的，就必须研究成矿元素的来源。有些是难以成功的，这就是为什么难以理解二次岩浆的成因，特别是在俯冲环境下。下面这些基本问题仍需要求得答案：

       岩石圈根为何种成分？

       要成矿，必须要预富集金属吗，哪些来源库会发生预富集？

       矿物分离是如何发生的，特别是在省级规模上？

    对地表岩浆作用和地幔岩浆作用的详细的地球物理勘查与包体地球化学分析，能够使我们了解源区环境。过去20年来，人们对地幔的认识多了，主要的途径是地球化学和地球物理研究。

METALLOGENY AND GEODYNAMICS成矿学与地球动力学

    近二十年期间，成矿学研究的视野日益扩大，有覆盖至整个地球区域的趋势，地球动力学加深了人们对大量矿床的理解。例如，最早认为：喷流矿床遵循地球动力学型式，铜矿是大洋成因的，而铅锌是更大陆的产物(Hutchinson 1982; Large 1992)。脉状金矿是地震与造山作用结合的产物。然而，这种认识不能解释矿床的时间分布，即为什么在特定的时期如太古代和白垩纪，发现的矿床特别地多。

    两个重要的研究领域，与气候有关的成矿作用和与地幔动力学有关的矿床研究，共同成为了近十年的热点课题。过去十年来，人们认识到了全球气候相当复杂的反常事件。20多年前，Gross (1980)和James 与Trendall (1982)研究Lake Superior型铁矿建造时，就发现了元古代期间逐渐氧化的大气证据，这种锈蚀富氧大气圈持续到了今天—生物的繁殖引起了“大气污染”-由此孕育了大气科学和海洋地质学。我们现在能够应对大陆气候问题，预期太古代平均70℃的大气温度结果。

    自板块理论创立以来，人们已经普遍承认：板块运动是表层现象，固定热点是存在的，可能是地下深处的根部运动。最近数年人们看到了本领域的重要进展，现在看来必须涉及到说明深部侵入作用的两种对流型式：导致板块运动的表层对流和亚固定热点于核-幔界面上的物质交换的深层对流。

     热点的早期工作集中于洋内岛链如Hawaiian-Emperor海山链，它们没有产出经济意义上的矿化。美国黄石国家公园矿产勘查禁令，阻碍了浅成低温 矿化与地热梯度和热点之间的联系认识。然而，热点与矿化间的关系最终还是建立了起来，并不断更新。热点玄武质岩浆作用可能与巨型科马提岩型Ni-Cu矿和 古生代Norilsk型矿有关(Yakubchuk和Nikishin 2004).。铂族金属和铬铁矿的富集堆积，发生在巨大的基性杂岩下部的深部岩浆房内。如果热点引起大陆地壳的熔融，火山-深成体系就会发育，形成高硫和 低硫浅成低温矿化，深部还可发育斑岩体系。应该指出的是，黄石热点引起区域性形成卡林型矿区热液体系的假说，没有得到同位素资料的支持。如果在热点活动期 间，本区沉没的话，那么火山沉积矿床（浅成低温矿床的海底类似物）可能发育在沿热点喷出的高温流纹岩系中。

巨型矿床似乎是非凡大陆条件：全球级事件，能引发行星级大陆的全面裂解的超级地幔柱所标注的地史瞬间；从洋底到气候主导的大量矿床的形成。这是一个难以想象的事实。

讨论

     直到20世纪中叶，经济地质学还基本上处于经验阶段，采矿发现是偶然的，随机的，人们对硅酸盐脉石中的硫化物特异现象迷惑不解。

     矿床形成与岩石循环的6个阶段相关是十分明显的，这6个阶段有：岩浆作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用和变质作用。矿床与造山作用的联系在 30年代就已流行开来，而与沉积作用的联系到60年代才成为人们注意的焦点。板块构造对于成矿的作用在70年代成为热点课题，这不仅建立了造山的新概念， 而且促进了人们对大洋作用和热液作用的真正理解。只有到80年代末期，气候的作用才为人们真正认识到并予以重视，到21世纪，人们才关注地幔柱与成矿之间的联系。

     矿床的经验观察始于16世纪，但只有到19世纪，成因分类才取代纯描述性工作。20世纪下半叶，我们进入了矿床学的新阶段，理论研究与矿产勘查业的实际需 要相结合。我们开始了成矿作用的仿真，包括预测流-岩平衡的成分的地球化学仿真、估计对流持续时间的热仿真和最终能预测矿床规模的几何学仿真。

    有一天，能够实现矿体形成的全过程仿真。如果这样，就能预测矿床的具体位置。经济地质学从描述到仿真的演变，符合人类的认识规律，这与气候学史完全相似，从云层描述走向天气预报。然而，基于野外的科学—经济地质学的不确定性始终是存在的。

     21世纪的经济地质学将会在下列方面持续取得进步：更大的成矿体系的认识，矿床成因的核心事件的分析和测试工具的更新换代。为了应对矿业的挑战，必须将成 矿体系与勘探方法结合起来，分析更加详尽的流体迁移的几何学特征。成矿过程仿真能够指导成矿预测。今天的非传统矿床，会成为未来的经典矿床。勘探学家与矿床学家的对话必定会开展起来。

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