国土资源部成矿与资源评价重点实验室
国土资源部成矿与资源评价重点实验室成立于2007年，隶属于中国地质科学院矿产资源研究所，定位为应用基础研究。实验室有67名固定工作人员和65，438+00多个专业实验室。拥有一系列研究成岩矿物的成分(同位素和元素)、结构、年代学和物理化学条件的先进地球化学分析测试仪器，以及多种开展地球物理和遥感信息处理和可视化矿产资源评价的先进设备。承担了国家“973”计划、国家科技支撑计划、国际合作项目、自然科学基金项目、省部级项目(含地质调查项目)等多项科研项目。
国土资源部成矿与资源评价重点实验室重点研究矿产资源的形成过程、分布规律和勘查评价技术。其特点是从整体上研究成矿背景、成矿过程、成矿规律、矿床模式和勘查评价技术。其优势在于实验室依托中国地质科学院矿产资源研究所和中国地质调查局，可以将成矿找矿理论研究与勘查评价有机结合起来，使研究成果在实际应用中得到快速检验和完善。
(2)重要科研成果2013
1.世界大型和超大型矿床成矿图的编制及全球成矿规律的研究与评价
“1 ∶ 25万世界大比例尺矿床成矿填图及全球成矿规律研究与评价”是中国地质调查局的地质调查项目，也是新世纪世界地质图委员会批准的首个矿产资源填图国际合作项目。通过8年多的工作，取得了以下主要成就:
(1)提出了客观实用的全球大型和超大型矿床划分标准，从全球1285个主要矿床中筛选出445个大型和超大型矿床，建立了国际权威的全球大型和超大型矿床数据库。
(2)以世界地质图委员会为国际合作平台，首次编制了数字化1: 25万世界大比例尺成矿图，填补了国内外空白。
(3)根据大陆裂解与增生、海洋开合、洋-陆相互作用及其地质演化特征，结合全球地质构造背景和成矿特征，首次在全球大陆划分了4大成矿域和21巨型成矿带，提出了全球成矿统一性、不同区域成矿特殊性、成矿偏向性和大型、超大型矿床异常成矿等新认识，深化了全球成矿规律研究。
(4)在填图研究的基础上，对世界主要矿产资源类型和各大洲矿产资源进行了战略评价，对中国矿产资源战略问题进行了研究和探讨。
这一成果为中国制定找矿突破战略行动总体实施方案，组织海外矿产资源勘探开发，部署地质调查国际合作，从全球视野解决中国矿产资源问题提供了重要的战略参考和科学指导。世界地质图委员会即将正式出版《1: 25万世界大型、超大型矿床成矿图》(英文版)，将这一成果的应用范围扩大到全球地质界，对发展全球成矿学、寻找大型、超大型矿床具有世界指导意义。
该成果获2013国土资源科技二等奖。
2.中国主要金属矿床模式研究？
根据国际矿床模型研究的现状和发展趋势，结合我国金属矿床的基本特征，通过进一步总结和完善我国近20年来矿床研究和勘探的成果，建立或完善了我国主要的矿床模型。首次按照国际标准，开发出与酸性花岗岩有关的钨、锡及稀有多金属矿床，与中酸性花岗岩有关的斑岩-矽卡岩型铜、铁、钼矿床，与镁铁质-超镁铁质岩有关的岩浆型铜镍硫化物矿床，与海底喷流有关的块状硫化物铜铅锌矿床，密西西比河谷铅锌矿床和主要金矿床等典型矿床模型和矿石富集规模模型。完成了26组111存款模型的编写，编辑了《中国存款模型概论》。根据我国矿产资源评价和找矿勘查的需要，全面系统地编纂了国外主要矿床的类型、特征和找矿勘查，介绍了国际主要矿床的特征、成矿机制、分布规律、形成背景、矿床规模、矿集区规模和区域规模。包括造山型金矿床、卡林型金矿床、浅成低温热液型金矿床、斑岩矽卡岩型铜钼矿床、密西西比河流域铅锌矿床、沉积喷流型铅锌矿床、火山块状硫化物铅锌铜多金属矿床、岩浆铜镍硫化物矿床、氧化铁铜金矿床、黑色岩系矿床、砂岩型铀矿床、红土型镍矿床和红土型铝土矿床。根据中国东部中生代大规模成矿的阶段和特征，选择主要成矿带(区)和代表性矿田或矿床，综合前人工作和本次研究的推进内容，系统提出矿床、矿集区和区域尺度的矿床模式，编制中国东部中生代金属矿床图集，探讨各类矿床的形成过程，最后总结提出中国东部中生代成矿环境， 并构建了主要不同类型矿床组合的矿床模型，以期进一步开展我国的找矿勘探工作。
该成果获得2013年度国土资源科学技术奖二等奖。
3.全国矿产资源潜力评价取得一系列丰硕成果？
“全国矿产资源潜力评估”项目经过全国有关单位科技人员8年的努力，全面完成了各项任务，取得了一系列丰硕成果，为制定国家资源战略、实施找矿突破战略行动、国家地矿保障工程和“十二五”矿产勘查部署提供了重要依据。
中国重要矿种与区域成矿规律研究项目的主要成果有:①首次实现了1、2、3、4级成矿带的全覆盖，提出了23个矿产预测类型，确定了388个矿产预测类型；②首次划分了单矿物成矿带，编制了系列图件，建立了矿床名录和数据库。完善各成矿省的区域成矿模式和谱系；培养了一批青年骨干和19名博士、博士后，出版专著8部，发表论文168篇。
工作成果对广西大厂锡多金属矿床、江西桃溪坑钨矿、贵州盘古山钨矿、大竹园铝土矿等重要矿床的勘查评价起到了有效的指导作用，取得了良好的找矿效果。在区域成矿规律研究中，提出了“五层+基底”的成矿新模式。
4.国家重要矿集预测项目矿床模型及综合地质信息矿产预测方法体系的建立？
国家重要矿产总量预测项目在借鉴国内外矿产预测经验的基础上，创新性地提出了矿床模型综合地质信息的矿产预测方法体系，并在此基础上圈定了近5万个不同级别的预测靶区和成矿远景区，优化了省级成矿远景区和国家级成矿远景区。对各靶区和成矿远景区的潜在资源进行了预测和评价。编制了单一矿产资源潜力分布图、远景区分布图和勘查部署图。中国重要矿种总量预测是一项复杂的系统工程，任务巨大，覆盖全地区。与以往及国外矿产预测相比，本次预测评价在地质资料水平、矿产预测方法、预测广度等方面处于全国领先水平。这一预测将对我国的资源预测评价和矿产规划产生深远的影响。
5.深部探测技术和实验研究取得重要进展？
经过5年的努力，深部矿产资源三维勘查技术与实验研究工程这一深部勘查技术与实验研究专项取得了丰硕成果。长江中下游地区岩石圈结构、深部成岩成矿过程和矿集区三维结构探测取得一批重要发现，深化了对巨型成矿带和矿集区形成的认识:
(1)发现了长江中下游成矿带岩石圈拆沉和幔源岩浆底侵的地震学证据，证实了多期岩浆活动的存在，解释了巨型成矿带成岩成矿的动力学原因。
(2)揭示成矿带地壳的精细结构和变形历史。发现上地壳由多个拆离层上的逆冲褶皱构造系统组成。后期的大部分伸展盆地是在逆冲断层的基础上重新活化的。
(3)明确了郯庐断裂和长江构造带等重要构造带的性质。发现郯庐断裂为逆冲推覆构造，张八岭隆起为推覆构造。“扬子深断裂”是形成于陆内造山阶段的复式逆冲构造，在伸展阶段演化为伸展坳陷；“庐江-繁昌-湖州”断裂是一条伸展拆离构造带，其西侧可能与信阳-霍山断裂相连。
(4)获得铜陵、庐枞矿集区的三维结构，揭示重要岩体和控矿地质体的空间分布，加深对成矿作用的认识，为深部找矿提供重要信息。
6.钾盐成矿理论、预测和评价取得重要进展？
(1)裂谷钾形成模式。从古生代到晚中生代到新生代，钾盐成矿的构造环境由克拉通中稳定的巨型陆表海转变为裂谷盆地。裂谷构造沉降形成了一个封闭良好的盆地，并伴随着大量的火山活动，以温泉的形式带来了丰富的深部成矿物质。一些裂缝也与海洋相通，并由海水补充。上述构造和物质条件与干旱气候的耦合导致了钾盐的沉积和矿化。提出了裂谷带钾形成的“两阶段三过程”模式。第一阶段，地表盐湖——太阳能；第二阶段，埋藏-岩浆热能；“钾形成的三个过程”:第一是蒸发沉积，第二是沉积淋滤，第三是变质转化(图35，图36)(地球学报，2013，34(5)，全文已下载82644次)。
图35裂谷盆地成钾模式图
(2)塔里木水化学和罗布泊钾的来源研究。课题组* * *收集整理数据，获得了537个水样的数据。据统计分析，塔里木盆地河水的SO4/Cl背景值为2.75，分别比柴达木盆地河水(0.88)和海水(0.18)高两倍多和18倍。而塔里木盆地河水K/Cl背景值为0.06，是海水(0.02)的两倍多。这说明塔里木盆地的地质背景是富K和SO4，贫Cl，这可能是造成罗布泊盐湖巨大钙芒硝沉积、钾盐富集和相对氯流失的地球化学背景(博英等，2013)。研究还发现，除了周边山区岩石的蒸发和风化作用，氯化物型盐泉在塔里木盆地广泛分布，表明来自地球深部的CaCl2 _ 2型水参与了盆地水体的演化，并对罗布泊盐湖进行了补给。罗布泊是塔里木盆地水的最终归宿。塔里木盆地的地质背景，即老地层富钾，构成了罗布泊盐湖钾形成的源区，不仅对解释罗布泊钾富集机制和中国陆块钾形成的理论研究具有重要启示，而且为罗布泊深部及外围找钾奠定了科学基础。
图36裂谷盆地钾盐沉积和富钾卤水形成过程示意图
(3)钾盐找矿及资源预测。江陵凹陷钾盐勘探:在裂谷成钾模式的指导下，通过油钾勘探的实施和多学科的综合研究，基本掌握了江陵凹陷深部富钾卤水分布规律，建立了钾盐资源模型，预测富钾卤水中氯化钾资源量为8.2亿吨，确定了下一步勘探的主攻方向和最佳目标区。
罗布泊钾盐预测:建立了盐湖钾盐成藏模式，计算出罗布泊组水体中可能有11190万吨KCl资源。目前，KCl卤水资源/储量为3265438+1亿吨，剩余7.89亿吨。因此推断罗布泊还有较大的找钾空间。
兰坪-思茅盆地成矿预测:建立容积法预测成矿地质体资源量的方法，计算兰坪-思茅盆地预测区钾盐资源量达到198万吨；综合评价表明，预测结果的可靠度为0.65，高于传统的地质体积法(范、肖克炎等。, 2013).到目前为止，仅在勐野井就发现了2000万吨的钾矿资源，说明兰坪-思茅盆地仍有很大的找钾潜力。
(4)青海柴达木盆地盐湖低品位钾盐开发利用研究。开发了一种用于盐矿开采的多级推进溶矿法，并获得国家发明专利(专利号:ZL2009 1 0235552)。x)。在青海省别勒滩地区的试验结果表明，该技术可整体提高溶剂水位，增加溶解面积，增加可溶矿开采的有益矿产资源总量，提高溶解矿效率，切断单级驱动产生的优势通道，有效减少溶剂直排浪费。如果该技术成功应用于整个察尔汗地区，将对缓解我国钾盐资源短缺具有重要意义。
(5)罗布泊盐湖654.38+20万吨/年硫酸钾成套技术开发。该研究成果获国家科技进步一等奖2013(主要完成单位:SDIC新疆罗布泊钾肥有限公司、化工部长沙设计研究院、中国蓝海设计研究院、中国地质科学院矿产资源研究所、清华大学。主要完成人:李浩、唐忠范、殷新斌、雷光远、、唐、、李力、、郭兴寿、颜辉、詹、、刘成林、侯闵月)。
罗布泊(萝北凹)硫酸盐卤水钾矿大型成套技术开发涉及采矿(卤水)系统、盐田系统和装置加工系统三大技术系统。中国地质科学院矿产资源研究所主要从事萝北卤水资源的勘查、成因及赋存规律研究，已查明化学特征(氯化钾品位等。)和富钾卤水在矿区的分布规律、储层物性、卤水动力条件和卤水富集区，为采矿系统首采区的选择奠定了科学基础。
7.长江中下游玢岩铁矿研究的新进展。
充分认识石膏盐层的氧化物屏障在长江中下游斑岩铁矿成矿中的作用。根据长江中下游中下三叠统膏盐层与斑岩铁矿的密切关系，提出膏盐层不仅为成矿提供大量的Na+、Cl-等矿化剂，而且是重要的氧化屏障，将岩浆熔体中的Fe2+氧化为Fe3+，促进岩浆分化为氧化铁，从而形成浆状铁矿。矿浆型和热液型矿体并存，二者在空间上都具有“双层成矿结构”(图37)。
图37长江中下游斑岩铁矿“双层成矿结构”
8.铁矿床的研究进展？
本文提出了第五阶段铁矿大规模成矿的动力学背景，并将与四类铁矿有关的控矿系统划分为五种类型:海底火山喷流沉积型、超浅成侵入型、中浅成中酸性侵入型、深部镁铁-超镁铁侵入型和叠加改造型。建立并验证了沉积变质型、矽卡岩型和岩浆型铁矿的地质地球物理模型，为成矿预测奠定了重要基础。
指出BIF原始沉积物中除二氧化硅和氢氧化铁胶体外，还有铁白云石泥。概述了沉积变质富铁矿的空间分布、矿石类型和成因机制。辽宁弓长岭二矿区与大型富铁矿有关的蚀变岩锆石U-Pb年龄首次为1840±7Ma，确定富铁矿形成时代为中元古代。通过控矿构造研究，指出背斜对矿体尤其是隐伏矿和富铁矿有明显的控制作用，韧性变形有利于硅铁分离形成富铁矿，层间断裂和贫铁矿其他断裂组成的断裂系统也有利于富铁矿的形成。
确定阿尔泰地区海相火山铁矿的形成时代为398 ~ 385 Ma，西天山海火山铁矿的形成时代为365，438+07 ~ 300 Ma，宁武地区梅山斑岩铁矿的形成时代为早白垩世。提出海相火山铁矿床的成矿动力学背景是大陆岩浆弧的边缘环境；提出阿尔泰的阿巴贡铁矿和宁武地区的斑岩铁矿属于基律纳型。
新疆北部与火山-侵入岩有关的铁多金属矿床分为火山岩型、矽卡岩型、辉绿岩型和岩浆型，形成于泥盆纪(407 ~ 384 Ma)、中泥盆世(382 ~ 375 Ma)、早石炭世(362 ~ 324 Ma)和晚石炭世(323 ~ 323~302Ma)五个成矿期。形成于六大环境，阿尔泰泥盆纪为岩浆弧环境，准噶尔北缘中泥盆世为大洋岛弧环境，西天山早石炭世为岩浆弧环境，晚石炭世由俯冲-碰撞向伸展环境转化，东天山石炭纪为岛弧环境，早中二叠世为碰撞后环境。指出大多数与成矿有关的侵入岩是与火山岩同时期的次火山岩，是同源演化的产物。
9.同位素地球化学研究新进展？
建立了锂同位素的实验方法，分析精度与国际同类实验室相当，实现了标准样品的长期稳定重现，可用于测定天然样品的锂同位素组成。根据李同位素研究结果，认为特提斯洋壳板块的流体参与了斑岩的源区富集，印度地壳的流体/熔体俯冲参与了钾质超钾质火山岩的源区富集，并提出了拉萨地块斑岩和钾质超钾质火山岩的成因模式。对比了裂谷环境和碰撞环境下碳酸盐岩的物源特征。
10.利用应时毛细管合成流体包裹体技术，率先原位观测硫酸盐热还原(TSR)过程？
硫酸盐热还原反应广泛存在于各类油气盆地和与盆地流体有关的金属矿床中，因此了解TSR反应机理对于油气藏的开发利用和了解与盆地流体有关的金属矿床的成矿机理具有重要意义。长期以来，许多学者从现场地质特征、理论计算和实验模拟等方面对TSR反应进行了大量的研究。然而，由于TSR反应过程的复杂性和一系列中间产物的存在，以往利用猝灭分析技术很难有效揭示TSR反应过程。为了解决这一问题，我们率先将最新发展的应时毛细管合成流体包裹体技术引入TSR模拟实验，结合原位激光拉曼分析，实现了高温高压下TSR反应的原位观测。以前的研究认为S-与CH4的反应不是严格意义上的TSR反应(陈等，2009)。通过一系列模拟实验，我们发现S-H2O-CH4体系的反应在高温高压下是分步进行的，包括S的水解反应和硫酸盐在高温下的热还原反应(TSR)，在250℃以上实现了CH4对硫酸盐的还原。该温度比以往模拟实验中的温度更接近自然体系中TSR反应的温度，为深入理解甲烷参与自然体系中TSR反应提供了重要的实验依据(图38)。
图38应时毛细管合成流体包裹体(a)和原位激光拉曼光谱分析装置(b)
11.秦岭中生代花岗岩研究进展？
系统总结了秦岭中生代花岗岩的演化特征，探讨了晚中生代花岗岩与钼等多金属矿产的关系。揭示了秦岭早中生代花岗岩在240 ~ 250 Ma和225 ~ 190 Ma两个阶段的演化，确定了从俯冲碰撞到后碰撞的演化特征。确定了160 ~ 130 Ma和120 ~ 100 Ma晚中生代花岗岩中I型向I-A型的转变和A型的演化趋势，揭示了与钼矿的密切关系。通过对中生代花岗岩同位素组成时空变化的分析，初步查明了秦岭不同地块的地壳深部组成特征，为进一步认识成矿分布规律提供了新的依据。
12.个旧超大型锡铜多金属矿研究进展？
与澳大利亚和美国同行合作，对中国云南个旧超大型锡铜多金属矿区的岩浆作用和成矿作用进行了解剖研究。
(1)个旧地区大规模岩浆成矿背景。利用SHRIMP和LA-ICPMS高精度锆石U-Pb定年方法，系统研究了个旧地区基性-中性-酸性岩浆岩的形成时代。发现该套不同成因的岩浆岩结晶年龄基本一致，构成双峰式岩石组合。此外，指出该区花岗岩在形成过程中经历了强烈的分异结晶作用，成矿能力与分异程度呈正相关。辉长岩由岩石圈地幔物质熔融和少量地壳混染形成。暗色颗粒包裹体是玄武岩浆与长英质岩浆物理化学交换的结果。碱性岩是幔源岩浆强烈差异结晶形成的，镁铁质岩墙是同一幔源岩浆大量地壳混染的结果。研究表明，个旧地区大规模的岩浆-成矿作用是在岩石圈伸展和强烈壳幔相互作用的背景下形成的(图39)。
图39个旧地区大规模岩浆成矿模式
(2)个旧锡多金属矿床的成因。结合个旧矿区成矿金属元素的空间分带及成矿流体物理化学条件的演化规律，认为个旧锡具有典型的与花岗岩有关的热液矿床特征。H-O-S同位素体系填图结果支持成矿物质主要来源于花岗岩，早期成矿流体主要为花岗岩溶解的岩浆水，晚期流体混合发生在天水/地表水。云母Ar-Ar、辉钼矿Re-Os和LAICPMS锡石U-Pb定年结果证实个旧地区成矿时代与岩浆活动一致，岩浆活动发生在晚白垩世。(3)利用新技术、新方法探索“层间氧化矿”的成因及S N的成矿条件，利用新发展的Fe同位素分析技术，从矿化元素本身的角度对层间氧化矿进行系统研究。发现不同氧化程度矿石的铁同位素组成变化规律，认为该矿体是后期氧化形成的。利用SEM-CL和LA-ICP-MS技术，对锡石晶体中的微量元素进行了原位研究。发现锡石带状构造的发育程度与花岗岩之间的距离呈负相关，不同成矿环境中的锡石具有相似的微量元素特征，元素含量受锡石的原子半径和电子价控制，为锡成矿条件提供了重要的新观察和新认识。
13.大瑶山地区与加里东期钨钼成矿？
初步建立了秦杭成矿带西南段大瑶山地区岩浆岩及相关矿床的时空格架，研究了岩浆岩的类型、特征及成矿特异性。通过对典型矿床的解剖，确定了矿床类型，探讨了成矿机制，重新划分了成矿系列。指出大瑶山地区存在与花岗闪长岩有关的加里东期斑岩-矽卡岩-应时脉型钨钼铜成矿系列，具有很大的找矿潜力，将是今后大瑶山地区的主要找矿方向之一。在此基础上，提出了古龙-倒水-夏颖和大理断裂带两个找矿远景区，并在已知的社东大型矿床周围新发现了3个斑岩-矽卡岩-应时脉钨钼铜铋矿床，以成矿理论的创新在指导矿产勘查方面取得了新的成果。