涂光炽

        涂光炽,地质学家,1920年生于北京,1944年毕业于西南联合大学,1949年获得美国明尼苏达大学博士学位。此后,他主要在中国科学院地质所和地质化学所工作,现为中国科学院研究员、院士、俄罗斯科学院院士、第三世界科学院院士,并任中国科学院地质化学所名誉所长、中国科学院地学部主任,中国矿物岩石地球化学学会名誉理事长、美国地质学会荣誉会员。
        50年代,涂光炽在祁连山一带进行综合地质考察;60年代从事花岗岩类有关矿床及铀矿地质研究;70年代除从事上述研究外,着重于富铁矿床研究;80年代主要从事层控矿床的研究,后期则侧重于新疆北部地质及黄金地质研究并持续至今;90年代以来,他开始低温地球化学和超大型矿床的研究工作。他的研究领域还包括:富碱侵入岩带、稀土-铁含矿建造及铅锌矿床等方面。
        他较早地阐述了多成因成岩成矿观点,例如花岗岩类、矽卡岩和富铁矿等的多成因;通过增加一个新的成矿作用类型,即改造成矿作用,完善了传统的矿床成因类型三分法,并建议将其拓展为四分法;他和他的研究小组对层控矿床的研究进行了系统的总结,为我国地质探索及加深对矿床成矿作用的认识提供了帮助;他提出的富碱侵入岩带的概念及其地质意义引起了同行的极大关注;根据我国地质发育特点,他制定了金矿、铀矿、富铁矿,铅锌矿等的类型划分方案并探讨了对中国有利及远景欠佳类型和找矿对策;提出了超大型矿床的分类、矿化物质的选择性、我国超大型金属矿床的时空分布规律,讨论了形成超大型矿床的诸关键因素。
        他曾获得国家自然科学二等奖(1982)、一等奖(1987)及国家黄金总局一等奖各一次,均为第一作者。
        涂光炽,地质学家,1920年2月14日生于北京,1937年毕业于天津南开中学,1944年毕业于昆明西南联合大学地质系,1949年在美国明尼苏达大学获博士学位,1949—1950年任美国宾夕法尼亚州立大学研究助理,1950—1951年在清华大学任副教授,并首先在我国开设地球化学课程,1951—1954年在苏联莫斯科大学进修,1955—1966年在中国科学院地质研究所任副研究员、研究员,自1960年起任副所长,同期曾兼任北京地质学院、北京大学、中国科技大学教授,1966年至今,历任中国科学院地球化学所副所长、所长、名誉所长,现为中国科学院学部主席团成员、地学部主任、中国科学院院士、俄罗斯科学院院士、第三世界科学院院士、中国矿物岩石地球化学学会名誉理事长,兼任北京大学、南京大学、浙江大学、中国科技大学、中国地质大学教授,《中国科学》、《科学通报》副主编,中、英文《地球化学》、《矿物学报》主编。曾任第五、六届全国人大代表,贵州人大六届副主任,国务院学位委员会委员、国务院奖励委员会委员。自1987年起为美国地质学会终生荣誉会员,任Earth and planetry Science Lettens国外编辑。
        1956—1959年,涂光炽组织、参与并领导了空白地区祁连山的综合考察,与同事们一同提出了祁连山构造岩相带划分意见,撰写《祁连山地质志》,提出了这一广袤地区找矿方向。他提出了干旱地区硫化物矿床氧化带发育特征及分带意见,并与同事们一起发现和研究了两种新矿物变种。他还对造山带海相火山岩块状硫化物矿床的组成、分类、发育演化等问题阐述了自己的见解。这些都有助于当时刚兴起的块状硫化物矿床的找矿、评价及研究工作。
        在60年代的铀矿地质工作中,他首次提出了我国相当多的铀矿床系改造成矿作用的产物的新见解。他认为,从中国多数铀矿地质实际情况出发,很难用矿床学传统的成矿理论,即沉淀成岩成矿、岩浆和岩浆热液成矿、变质成矿三种模式去解释铀矿床形成机制。因而,他提出了第四种成矿机制-改造成矿作用。这种成矿机制比较合理的解释了成岩成矿的较大时差及铀矿可产生于不同时代花岗岩中等问题。70年代他将这种成矿机制引入到我国其他一些金属矿床(如汞、锑、铅锌及金矿床等)的研究中并取得了良好效果。之后,他还正式提出将矿床成因分类的三分法改为四分法。中国晚期地质历史中较频繁而剧烈的地壳活动增加了改造成矿作用的重要性。涂光炽的这一见解已得到不少矿床学家的支持与共识,并引用到他们自己的工作中。
        在铀矿地质研究中,基于对中国地质背景及演化的分析,他提出了某些在国外十分重要的矿床类型在中国被发现的可能性十分局限的意见。如他认为在南非、加拿大占世界铀储量及产量很大份额的古砾岩型铀矿类型在我国的具体地质环境中是难于形成的,因而不宜在我国提出寻找这一重要铀矿类型的要求。他的这一认识已被解放后的找矿实践所验证并被我国广大铀矿地质工作者所接受。
        涂光炽与我国铀矿工作者有广泛的联系,现在还担任铀矿地质学会顾问。
        60—70年代,涂光炽组织并领导了地球化学研究所华南花岗岩类研究工作。涂和同事们的工作侧重于地球化学方面。1979年出版了《华南花岗岩类的地球化学》专著,系统地阐述和总结了著名于世的华南花岗岩类物质组成、岩石化学、类型划分、微量元素和同位素地球化学、形成时代及成矿作用等。此专著于1982年获国家自然科学二等奖。
        涂光炽除指导本项工作外,还提出了一些见解:他认为华南花岗岩类无论就形成方式还是物质来源而论都是多成因的,个别时代很老的小岩体可能与基性岩浆分异有关,早期加里来及更早的花岗岩类的形成过程中交代作用是关键因素,而大量的、分布广泛的印支期、燕山期花岗岩类主要是重熔成因的;他提出伴随着花岗岩类时代由老而新,其空间展布也由内地朝向沿海,由西北而东南的规律;更重要的,他阐明了为何钨、锡成矿常产生于复式杂岩体中的晚期偏酸、富碱和挥发份、强蚀变的小岩体中的道理,即多期多阶段的选择重熔与演化,愈到晚期含矿热液就更多地富集了碱金属、挥发份与钨锡等成矿元素,因而多期多阶段花岗岩类活动是华南花岗岩之所以富锡钨矿化的重要原因。
        在80年代对花岗岩类的研究中,涂光炽又增加了新的论点:①花岗岩类成矿机制除本身的结晶分异作用外,不可忽视的是岩体固结后的改造成矿作用及花岗岩类对固岩成矿元素的萃取活化作用。②在70年代末兴起的国内外有关花岗岩类类型划分的讨论中,他强调了因地而异的重要意义。他指出在宏观上十分近似的华南、北秦岭和北疆的S型花岗岩,在微观方面(如同位素与微量元素组成)却存在较大差异,因而不能套用澳大利亚和华南的划分类型的标志。③虽然花岗岩型钨、锡、铌、钽等矿床常与小岩体有关,但与花岗岩类存在空间联系的铀矿床、金矿床却常与较大岩体有关,这主要是不同的成矿机制在起作用。前者以岩浆热液成矿为主,成矿部位常在晚期富挥发份的小岩体顶盖相或翼部转折处,后者以改造热液成矿为主,大岩体可提供较充沛的物质来源,因而片面强调花岗岩类小岩体成矿是不全面的。
        在花岗岩类地球化学研究的基础上,涂光炽进一步在80年代初提出了富碱侵入岩带的新概念。富碱侵入岩包括富碱硅不饱和岩石如霞石正长岩等、富碱硅饱和岩如正长岩等和富碱过饱和岩如碱性花岗岩等。这几类富碱侵入岩在前人的工作中常被认为具有不同的形成机制、物质来源和分布规律,因而它们之间不存在时间、空间及成因上的联系。涂光炽基于他对我国南方两条富碱侵入岩带(闽浙沿海带及哀牢山-金沙江带)的研究,提出这几类富碱侵人岩在空间、时间上密切联系在一起,都具有上地幔部分融熔成因。富碱侵入岩与稀土、铌、锆及其他稀有元素成矿有密切联系。在岩石圈演化过程中,富碱侵入岩的发育意味着造山期的终止,侵入环境为拉张状态,而不是像花岗岩侵入环境呈挤压状态。在涂光炽这一观点的启示和带动和他本人的亲自参与下,在80年代后五年于新疆北部发现9条富碱侵入岩带及与之有联系的锡矿、金矿。这样密集的富碱侵入岩带在世界其他地区是罕见的,是北疆地质特色之一。之后,涂光炽又对华北北部富碱侵入岩的研究进行了指导性的工作,并于90年代在海峡两岸地质交流会议上做了有关全国富碱侵入岩带地质与地球化学特征的报告。报告系统地阐明了我国富碱侵入岩带的产出地质背景、在地质演化历史中的位置及岩石学、同位素与微量元素组成等。此项工作目前仍在继续进行。
        涂光炽亲自参加了70年代我国富铁矿会战。在大量野外工作的基础上,涂提出了我国铁矿地质十大特点及找矿问题的意见。首先,他指出占我国铁矿石储量及产量一半以上的前寒武纪条带状铁矿具有与其他产铁国家如巴西、乌克兰、澳大利亚、美国等十分不同之处:我国条带状铁矿多为太古宙形成、变质程度深,铁矿多为氧化物如磁铁矿,这样的铁矿石很难在后期风化作用中富化,形成富铁矿。其他重要产铁国家的条带状铁矿多为元古宙形成,变质程度浅,铁矿石中的组成矿物多为铁的碳酸盐、硅酸盐及硫化物矿物。因而在后期风化作用中易于形成富铁矿。因此,套用国外在条带状贫铁矿的基础上形成风化壳型富铁矿理论以指导我国寻找风化壳型富铁矿是不符合实际情况的。当时流行的占主导地位的寻找富铁矿指导思想是错误的。他的这一重要而不同于众的见解为后期找矿实践所证实。应当指出,这时正处于文化大革命后期,涂光炽是冒着可能被批判为灭矿论者的风险而提出这一重要的找矿指导思想的。
        涂光炽进一步提出,我国铁矿具体地质条件,结合国外某些实践,说明前寒武纪富铁矿是多成因的,既有原生沉积成岩富铁矿,也有风壳型,还有变质热液型和受到后期岩浆热液作用迭加形成的富铁矿,不宜拘泥于混合岩化热液形成富铁矿的唯一思路。应当根据某一类型矿床的具体成因制定找矿及研究方案。
        涂光炽的多成因观点除反映在他的花岗岩类和富铁矿形成机制的论述外,在70—80年代,他还多次讨论了这一观点。1974年他提出了迭加与改造是一直被人们忽视的成矿作用。1977年他阐述了矽卡岩和矽卡岩矿床的多成因问题。在他及地化所同事们共同完成的层控矿床研究中也体现了这一观点。
        这项工作持续七年,研究过的主要矿床约250个,在80年代其成果以《中国层控矿床地球化学》(三卷)专著出版。专著于1987年获国家自然科学一等奖。
        对这一专著,涂光炽起了掌舵的作用。他多次组织讨论,参与写作,在若干关键问题上均渗透了他的学术思想,包括层控矿床的概念、分类、多种形成机制、发育特征、矿床共生组合,层控金属矿床与油气矿床对比、时空分布特征及找矿问题等。80年代主要由他主持的全国性层控矿床讨论会,经过多次深入探讨,使对中国层控矿床重要性的认识提高到一个新的水平。在过去的10年中(1985—1995),涂光炽参加了国家科委组织的对新疆北部有色金属及贵金属矿床寻找、踏勘及研究的攻关项目。在这一目前还在继续的工作中,涂光炽的主要贡献是:①提出了中亚-东亚巨型成矿域的概念;拓宽了过去只将成矿域的成矿时代局限于中亚地区的看法,指出这一成矿域的成矿时代以海西晚期为主,但在一些地方叠加了后期成矿作用。②长期以来新疆产出的银主要为多金属矿床的伴生组分,涂光炽提出了新疆天山南支存在独立银矿床并可能形成矿带的新认识,这对新疆寻找贵金属有重要意义。③新疆还展布全球性第三条汞锑矿带,它向西延伸到苏联中亚部分,向东延长到秦岭。这一巨型成矿带的存在已为近年找矿实践所证明。④指出岛弧发育过程中陆相火山岩及其对成矿,特别是对金矿形成的重要意义,而在过去,它是完全被忽视的。⑤划分和阐述了北疆金矿床的主要类型及其特征,为合理找矿提供了依据。⑥指出北疆地质发育特点之一是多条富碱侵入岩带的密集(见上述)。
        从1987年开始涂光炽投身于金矿地质研究。他在这方面的主要贡献包括:①划分了中国金矿床主要类型,提出了它们的特征和找矿方向,讨论了在其他国家很重要但在我国出现前景不佳的各种类型,这对金的找矿十分重要。这些剖析引起了金矿地质界的重视。②深入解剖了原生金矿与砂金矿之间可能存在的各种关系,对我国重要砂金产地主要为高寒冻土带的原因提出了解释。③多次强调了某些类型金矿,特别是绿岩带型金矿深部找矿的重要性,这对拓展金矿资源有现实意义。④对比了世界上两个最重要的卡林型金矿密集区(中国扬子地块西缘及美国西部内华达州和邻区),提出了它们的异同及找矿背景的差别。⑤区分了陆相火山岩和海相火山岩中赋存的金矿,它们在物质组成、控矿因素、成矿背景等方面存在着不同,而长期以来它们是被笼统地称作火山岩型金矿。
        1992年涂光炽成为国家科委攀登项目“与寻找超大型矿床有关的基础研究”的首席科学家。除投身于项目的组织管理、设计规划外,涂光炽还致力于下述工作并取得了进展:①经过多次讨论,明确了基于中国地质实际和经济建设要求的超大型矿床概念和内容。②提出了超大型矿床的分类及矿化类型,强调了后者的选择性。③阐述了我国金属超大型矿床时空分布规律及其与其他国家的异同,探讨了我国超大型矿床的有利地区和有利类型。④剖析了某些超大型矿床形成机制中,同生构造、大型构造、挥发份、碱金属、有机质、热水沉积作用等关键因素。尽管本项目尚在进行中,但已获得的若干认识对寻找与研究超大型矿床是有促进作用的。
        涂光炽是刚刚结束的自然科学基金会重点项目——低温地球化学(1991—1995)的负责人。他之所以提出这一研究课题主要是由于长期以来低温领域(即低于200℃)的成岩、成矿、变质作用及环境问题因各种原因未受到重视。基于国内对近年来的野外实践和实验成果,他认识到,某些成矿元素如金、铂族元素、稀土等过去被认为只在中高温条件下才能活化运移富集成矿,但实际上在一定条件下它们完全可以低温成矿。一些重要的成岩、变质、蚀变、水-岩石反应等也是在低温进行的。他对这一重点课题进行了设计与领导。在他的学术思想带动下,本课题在总结中国低温金、银成矿作用、低温下金与硅关系的实验、低温水-岩石作用、退变质作用、低温吸附实验等方面取得了进展。通过这项工作,他提出了中国西南大面积低温热液成矿域的概念,这一成矿域就其面积之大、矿种之多、成矿带之密集和找矿前景,均具重要意义。他还探讨了这一巨型成矿的形成机制和地质背景。
        近年来,涂光炽多次强调了煤、石油、天然气、金属矿床、非金属矿床、盐类矿床等在形成机制的有机联系。由于各种原因,长期以来这些矿床被人为地分割了、单独地研究它们的成因和分布,而忽视了它们之间的有机联系。煤成油、煤成气、盐类矿床与金属矿床的联系、某些天然气与汞的联系,油气与一些低温热液矿床的联系等的被揭示逐渐使人们开始注意它们之间的有机联系。涂光炽强调指出,有意识地组织这方面的研究有可能使成矿有新的突破。
        不久前涂光炽提出了稀土-铁含矿建造的概念。它主要是岩石圈发育到中元古宙拉申环境下与深部热液相联系的产物。他指出,世界上两大巨人(我国白云鄂博与澳大利亚Olympic dam)均与稀土-铁建造有关,这是前人从未提到的。据此,他还提出了白云鄂博型矿床的找矿方向。
        在铅锌研究中,涂光炽提出了类型划分方案。他还利用铅同位素组成探讨了我国一些铅锌矿床成因。对比了美国密西西比型铅锌矿与我国南方碳酸盐岩型铅锌矿,并讨论了由此反映出的两个地区地质演化历史的异同。
        最近,涂光炽提出了分散元素成矿的可能。分散元素指在地壳中含量稀少且高度分散于不同岩石中的元素如锗、铊、碲、硒、铼等。历来地质学家认为它们不可能成矿。涂光炽结合低温地球化学研究的收获与我国西南地区最近发现的锗、碲、铊等成矿的线索,正在设计进行分散元素成矿机制研究。

京ICP备号
版权所有 何梁何利基金
THE HO LEUNG HO LEE FOUNDATION