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长相酷似比尔盖茨的Heinrich-世界著名经济地质学家(二十六) 精选

已有 7685 次阅读 2012-12-20 18:54 |系统分类:科普集锦| 世界, 比尔盖茨

100多年以来,对热液矿床的研究均表明,流体是运移金属元素的主要介质,即使在有证据表明几种成矿热液系统主要是气相后这种状况依然没有改观。对气体运移金属没有给予充分考虑的部分原因是由于Krauskopf1957年和1964年的热力学研究得出的结论,金属元素在气相中的溶解度可以忽略不计(HgAsSb除外),甚至在温度达到800°的条件下。直到1992年,Christoph A.Heinrich报道了在澳大利亚的Mole Grannite中的气相包裹体中含有浓度达3wt%Cu,超过了与之相伴的高盐度流体包裹体中的含量。随后大量的研究金属在气体中溶解度的实验资料如雨后春笋般冒了出来,即使在≤360°的低温下。而这其中的佼佼者,当属瑞士苏黎世联邦理工学院(ETHChristoph A.Heinrich和他的团队,而Heinrich也被认为是当今经济地质领域冉冉升起最有名望的新星,当第一眼看到他的照片时,就觉得和Bill Gates有几分神似,今天就让我们了解一下Heinrich的人生历程。

                  

                               Heinrich与Bill Gates(照片来自网络)

Heinrich出生于瑞士苏黎世湖南岸的thalwil小镇,在ETH完成了他的本科学习和Ph.D.,随后去了南半球做博士后,在澳大利亚和新西兰继续从事与矿床有关的研究。Peter Eadington成了他第一个博士后导师,使他熟悉了热液矿床和流体包裹体,有了强烈分析流体包裹体中的矿石元素和用这些资料模拟实验-热力学流体-矿物反应的的欲望。谦虚、低调、富有洞察力的Mike Solomon无疑是对他影响最为深远的导师,Solomon在矿床地质和热液地球化学知识方面的造诣使他五体投地。11年后的1994年他学成归来,重新回到了ETH,成为同位素地球化学和矿产资源学院经济地质专业的一名老师(也有的资料中为同位素地球化学和岩石学学院),在这里他建立了属于他自己的流体和矿床研究小组,主要进行导致成矿元素在矿床中富集的地质流体作用研究。

                                 

                                   FMDG实验室一角(来自ETH网站)

凭着多年的努力,Heinrich作为老师和研究者取得了杰出的成就。早在1988年,他就获得了瑞士矿物岩石学会为他颁发的Paul Niggli奖,在2006年更是获得了SEGSilver Medal Heinrich的研究结合了野外工作、室内研究、分析资料以及数值模拟等方方面面,以严格约束成矿条件。迄今为止,他已在NatureScienceGeologyEG等国际著名期刊上发表了100余篇文章,更难能可贵的是,他的合作者中有不少是刚入门,资历较浅的菜鸟,可见Heinrich长远的眼光以及对学生培养的重视程度。

Heinrich最重要的成就毫无疑问是他对用LA-ICP-MS定量分析单个流体包裹体或熔融包体中主要和微量元素的成分、含量技术的发展。从上世纪70年代以来,理解成矿系统中成矿元素的运移与沉淀的最大障碍是缺乏成矿流体中成矿元素的真实含量。经过Heinrich和他的团队的共同努力,我们首次能够定量分析流体包裹体和熔融包体中许多有经济价值的元素的富集程度,其精度和可靠性足以保证解释影响运移和沉淀的成矿作用过程。使用LALaser Ablation)分析技术,Heinrich能够示踪单个元素的运行轨迹,从而解释在一些具体成矿系统中某些金属元素的偏向性聚集。通过分析共存的富液相和富气相包裹体,可以解释某些元素在气相和液相中的分异程度。例如CuAu进入深部斑岩环境的低密度蒸气相,由此导致我们对CuMo在斑岩型矿床中常常分离赋存的新的理解。这些结果也有助于解释深部斑岩矿床和浅成低温热液矿床的内在关系。

             

             MnFeKRbCs等倾向富集于卤水中;CuBSbAsAuLi等倾向富集气相中;

                             ZnTlPb没有明显倾向。(资料来自文献)

Heinrich发展了一种多阶段流体运移模拟模型,提供了热液系统物理、化学条件演化和矿床沉淀时间的新视角。这项工作把野外研究与实验室研究有机融合到严格的热力学基础模型中,成为一种勘探岩浆-热液矿床强有力的工具。

Heinrich职业生涯期间,他的许多重要贡献改变了我们思考矿床形成的方式,他是经济地质野外工作的佼佼者,并在教学、讲学、编辑等岗位上展示他对职业的热爱。他是当今经济地质领域炙手可热的人物,相信会在未来给我们奉献更为津津乐道的成果。

           

                                  FMDG研究团队(来自ETH网站)

要想取得好的科研成果,就得有好的科研团队,Heinrich的研究成果都是建立在他的FMDGFluids and Mineral Deposits Group)团队之上的。这个团队由十多人组成,其中3-4个是有着丰富经验,功底扎实的老师,其余的为学生,这些学生是科学创新的新鲜血液,他们能够提出新的问题,进入新的研究领域。ETH从资金和设备上对这个科研小组进行了强有力的支持,来应对这些大、新、高风险的研究问题。这种高度的信任对发展、建立LA-ICP-MS流体包裹体和熔融包体微分析技术,多年投资用于发展热液成矿作用计算机模拟技术至关重要,许多公司无偿提供了正常研究资金无法获得的私有地学资料,正是这些充足的资金保证了严谨成矿作用的基础研究,而不用去担忧立即投入应用的急迫性需要。而在国内多是这种带有急切功利性资金的投入,国家层面的集中统一布置项目,必然是短时期的,但其效果却多是人为打造的轰轰烈烈,不知道现在许多所谓的(334)百吨大型金矿到底有多大的意义。Heinrich注重对学生的培养也让我敬佩不已,有如此的环境,如此的老师,不出成果,不出人才都很难,中国多把这些放在纸面上,而很少有具体的措施,对学生的定位也多是模糊的,概略的。我个人认为硕士研究生应从事更多的与野外工作有关的研究项目,而博士研究生应该从事某地区单一大型矿床综合研究或者矿集区范围内整体研究,对于成矿区带这样具有宏观意义的区域,应该留给国家或者省份,由重要勘探部门牵头联合其他相关部门一起研究,主要进行成矿远景评价,宏观成矿预测。

资料主要来自EGETH网站

 



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