随着社会主义现代化建设的不断发展,环境保护作为我国的一项基本国策已越来越受到人们的关心与重视。发达国家曾经走过一条先污染后治理的弯路,并为此付出了高昂的代价。我们作为发展中国家,现代化建设刚刚起步,理应吸取发达国家的经验教训,在进行现代化建设的同时,尽量减少污染,走一条发展与治理同步、以预防为主的环保工作新道路。为此,必须大力普及环境科学知识,提高人们的环境意识。 一、培养学生环境意识的必要性与紧迫性 我国的环境状况并不容乐观。大气污染、水污染等已经给人们的生产、生活带来灾害性影响。曾经风景如画的南京十里秦淮,如今已是垃圾充溢臭气熏天的“龙须沟”,淮河水无法饮用,大运河鱼虾绝迹,九七年的黄河断流,九八年的长江洪水,去年的沙尘暴等等,其后果已是触目惊心。至于城市的酸雨、近海的赤潮、湖水的干涸等,早已不再是新闻。因此,提高全民族的环境保护意识,已经摆上了国民教育的重要议事议程。而中学生正处于世界观与人生观形成的关键时期,环保意识一旦形成,对其一生的社会行为乃至对整个中国的经济发展与环境保护,无疑将产生巨大的影响作用。培养学生的环境保护意识,是一件事关未来、影响深远的大事情。 二、化学教育在培养学生环境意识中的重要地位 化 学 学 科 的特点,决定了化学教育在培养学生环境意识中占有重要地位。它同物理、生物等都是对学生进行环境教育的主要学科。许多污染物的成分、特性、形成过程、对人类生产生活的危害以及如何防治等,都与化学教学内容有着密切的联系。初中、高中化学教学大纲中也明确提出,化学教育应培养学生关心自然、关心社会的情感,对学生进行环境保护意识的教育。 三、化学教育如何培养学生的环境意识 在化学教育中,化学教师应有意识的对学生进行环境教育,概括起来,主要有以下几个途径: 1、在化学课堂教学中,渗透环境教育 在中学化学教材中,包含许多与环境保护有关的内容,例如作为大气污染物中的头两号“杀手”so2和co,在初中课本和高中一年级课本中都做过初步和系统地学习。教师在讲授该节内容时,就应给学生讲清so2、co的产生、特性及对人类的危害,并可根据学生的实际情况,讲解如何避免so2、co的产生及so2、co中毒后如何处理等。并由so2的特性讲解“酸雨”这种污染物的形成及危害。对于大气污染中的另一“杀手”——光化学烟雾,在高中第二册(试验本)教材中也介绍过,教师可结合1942年的美国洛杉矶光化学烟雾事件,给学生讲清其形成过程及危害,从而提高学生对环境污染的重视程度。 2、在化学试验过程中,进行环境教育 化学试验作为化学教学的重要组成部分,同样担负着对学生进行环境教育的重要职责,并且较之课堂教学更具有直观性。一方面,教师可以以环境污染物为试验样品,进行观察分析与研究。例如测定大气飘尘的浓度、测定雨水的ph值、用so2形成硫酸、硝酸的过程等等。另一方面,化学教师在自己做或指导学生做实验时,也可以切身实地的进行环境教育。例如在做有有毒性气体(如so2、co等)放出的试验时,可增加尾气处理装置,以减少有毒气体排放。对实验结束后的试验废液、废物应放入指定地点,这样既可减少污染物污染,也教育学生环境保护要身体力行,从自身做起,只有这样,才能形成良好的环保习惯。 3、在化学课外活动中,加强环境教育 一方面,可以通过化学课外兴趣小组,开展环境保护活动。例如组织学生测定大气污染物浓度、测定附近河、湖水的酸碱度,到附近工厂进行污水排放观察及污水处理参观,利用节假日到野外收集废电池等等,让学生亲身体验环境污染的程度及其危害性,增强环境观念。另一方面,要教育学生在日常生活中,从自身做起,从一点一滴的小事做起,时刻牢记环保使命,充分利用节约能源(如节水、节电、充分燃烧煤气、石油液化气等),合理分类存放生活垃圾(如电池回收、不乱到污水等),不使用污染环境的物品(如含p洗衣粉、喷发胶等),敢于同浪费资源、污染环境的行为作斗争,努力将环境污染降低到最低程度,保护好我们的家园。 总之,利用化学教学培养学生的环境意识,有着其他学科所不具备的优越条件。广大中学教师应充分利用这一优越性,为保护好我们的生活环境,使我国的现代化建设在未
厨房里的化学 厨房就象一个科学实验室,别以为厨房里的化学品只在洗涤槽里才有。你烹调时所用的各种成分本身都是由化合物组成的——其中有些复杂,而有些相当简单。为什么我门要关注厨房里的化学呢?现在人们的生活水平提高了,应该注重饮食健康与饮食平衡了。身体是革命的本钱。为了更好的去工作和学习,所以我们更要关心我们的身体健康,关注厨房里的化学。在这次研究性学习的过程中,我们课题组分别从食物的烹饪、食物的保鲜、调味品使用的技巧、在厨房中的注意事项、保持食物原有的营养物质的方法、处理食材的技巧等等方面进行了探究。我们依照自己平时所学的化学知识和积累的生活常识,把理论与实践相结合,进一步了解了许许多多以前我们从来不知道的一些知识。同时也意识到厨房里的化学有多么重要。我们做这个课题,无非就是希望朋友们处处留心厨房中的化学和生活中的化学,这样我们就会减少危害,保持营养,增进健康。一、厨房里的化学---调味品篇 1.炒菜时在油热了的情况下放入一些食盐,会起化学反应,对身体是有害的。研究表明,传统的烹饪方法对食品对食物中的营养有很大的破坏:在200℃的高温下,食用油所含对人体有益的不饱和脂肪酸被氧化,同时产生“丙烯醛”会导致致癌过氧化物的产生,食盐中的碘会挥发掉50%,食物中的维生素被氧化等等都造成了食物中营养素极大流失。专家指出,煎、炸等烹饪方法对食品的营养破坏之一是使食盐中的碘挥发,使碘盐中含碘量和人体实际摄入的量不同。因为煎、炸时需要的油温很高,大约有180℃左右。而碘是一种化学性质活泼的元素,在高温下易挥发,因而,经过油炸高温处理的食盐中,碘的损失率可以达到40%-50%。因此,如果不改变烹饪习惯,即使大力推广碘盐,人们仍然不能达到足够的摄入量。专家建议烧菜时不要用碘盐爆锅,尽量在菜将出锅时加盐。 2.食盐在食品工业上用作调味品,因为人类在生理上对咸味有强烈的需要,而且氯化钠也是维持人体内渗透压平衡的主要成分。没有糖人还可以活,没有盐活着就很困难,四肢无力,还会出现消化不良,精神失常,以致于死亡。 此外,在食品加工中,食盐可做防腐剂。腌鱼、腌肉、腌菜是我国的传统食品加工方法之一,既防止了腐败,又制得了美味食品。因为食盐有渗透作用,可使肉类、蔬菜脱水,还可使细菌细胞内的水分渗出而死亡,因而起到防腐作用。 畜牧业也离不开食盐,一头牛每天需要30~40g食盐一匹马每天需要10~15g食盐。牲畜吃了盐可以膘肥体壮、耐寒耐劳、防止疾病发生。 食盐在制皂和染料工业常作盐析之用,矿业的氯化、焙烧;钢铁的表面处理;皮革业的皮毛保存;窑业的彩釉配制;酸性白土变活性白土;或利用石英砂和焦炭制金刚砂等均要使用食盐。 2.市售的普通糖都是由两个糖环结合在一起形成的蔗糖。糖可以提供能量。我们的饮食当中甜品非常重要。在史前时代,人们必须摄入足够的能量才能去狩猎和养家,因此我们对甜食相当适应和喜欢。精制糖刚刚上市的时候相当昂贵,但是现在糖已经很便宜了。我们甚至摄入了过量的糖——这对健康是不利的。在厨房中糖有多种用途。除了可以使食物吃起来香甜以外,我们还在很多中菜肴里加了糖。糖分子可以使蛋白质连接在一起——如此这般搅打蛋白做成蛋白甜馅饼以及做牛奶蛋糊就变的容易多了。 二、厨房里的化学----保鲜篇工业和科技的发展使得水产品加工已由过去简单的鲜、冻、干制、盐腌等几种初级加工产品发展成适合现代生活方式的多种多样的深加工产品,其工艺更复杂,设备与包装更加现代和完善,对产品安全卫生要求也相应更高了。于是,一种新型的保鲜技术———化学保鲜便应运而生。 化学保鲜就是在水产品加入对人体无害的化学物质,以延长保鲜时间,保持品质的一种保鲜方法。如盐腌、糖渍、酸渍及烟熏等。使用化学保鲜剂最为令人关注的问题就是卫生安全性。化学保鲜剂中有一些对人体无害或危害性较低的糖、盐、有机酸、酒精等,这些都是日常生活中的常用品。过去常用的烟熏法和硝酸盐添加法,现在因怀疑有致癌性,所以用得越来越少了。还有一些化学品如安息香酸、甲醛、硼酸等也可用于水产品的保鲜,但它们有一定毒性,对人们有危害,并且在食用之前不能完全处理干净,所以现在已不能用。用于保鲜的食品添加剂有许多种,它们的理化性能和保鲜原理也各不相同,有的是抑制细菌的,有的是改变环境的,还有的是抗氧化性的。因此,一定要选择符合国家卫生标准的食品添加剂,以保证消费者的身体健康。 目前,我国水产加工行业采用的化学保鲜方法是用食品添加剂进行保鲜(防腐剂、杀菌剂、抗氧化剂)、抗生素保鲜、糟醉保鲜、盐藏保鲜、烟熏保鲜等,其中用食品添加剂进行保鲜尤为普遍。 从广义上讲,能够抑制或杀灭微生物的化学物质都可以称之为防腐剂。它们的作用原理是控制微生物的生理活动,使微生物发育减缓或停止。杀菌剂就是能够有效地杀灭食品中微生物的化学物质,分为氧化型和还原型两大类。抗氧化剂是防止或延缓食品氧化变质的一类物质,抗氧化剂种类很多,其机理也不尽相同,有的是消耗环境中的氧而保护其品质,有的是作为氢或电子供给体,阻断食品自动氧化的连锁反应,还有的是抑制氧化活性而达到抗氧化效果。 不论采用什么保鲜方法,好的保鲜剂应在维持水分、保鲜、保色、品质改良和安全性上具有独特的性能。具体可从以下几个方面检验水产品保鲜剂的优劣。 一看发泡性好的保鲜剂能显著减少产品在加工、冷冻、烹饪等过程中的重量损失,维持水分,防止产品在货架、冷冻、烹饪过程中的水分流失。 二看鱼品鲜嫩度、弹性及风味好的保鲜剂通过乳化螯合作用,可使产品分子与水分子及肉分子之间形成乳化螯合状态,从而提高产品的鲜嫩度、弹性及风味。 三看鱼品色泽好的保鲜剂能在水产品表面形成抗氧化保护膜,能有效地保持水产冻品的新鲜性,防止储藏过程中水及营养成分的流失,抑制微生物的生长,使食物色泽稳定、外形美观,口感鲜美。 三、厨房里的化学----烹饪技巧篇 1.调味品的添加顺序是以渗透力强弱的尺度的。渗透力强的后强。炒菜时,应先加糖,随后是食盐、醋、酱油,最后是味精。如果顺序颠倒,先放了食盐,便会阻碍糖的扩散,因食盐有脱水作用,会促使蛋白质的凝固,使食物的表面发硬且有韧性,糖的甜味渗入很困难。还有个别原则,是没有香味的调料(如食盐、糖等)可在烹调中长时间受热,而有香味的调料不可以,以免香味逃逸,味精的主要成分分为谷氨酸钠,受不了烹调的高温,只能在最后加入。 烧煮食物时,加调味品的时间,对食物中发生的化学变化也有关系。食物中的蛋白质本身具有胶体的性质,遇氯化钠等强电解质,会发生凝聚作用。例如:豆浆中加入食盐,它就会凝聚,成为豆腐脑,在煮豆、烧肉时,如果加盐过早,一方面汤中有了盐分, 水分难以渗透到豆类或肉里去;另一方面食盐使豆肉里蛋白质凝聚,变硬。这两方面都使豆或肉不易煮烂,当然也不利于人体消化和吸收。 烹煮食物的火侯,也就是温度对食物的影响很大。一般来说,温度升高,可以加快反应速度。例如:炖煮食物的温度约为100度(水的沸点),炒的温度约为200至300度(油的沸点比水高),油炒比油炸的温度略低一些,但比炖煮的温度要高很多。所以,把肉煮酥焖烂的时间要比炒、炸多几倍,锅中的温度与拌炒也有关系。拌炒可使食品受热均匀,但过分拌炒会使锅中温度降低,而且拌炒多了食物与空气中氧气接触的机会也会增多,食物中的维生素C易被氧化而遭到破坏。所以拌炒以后加锅盖必要的,一则可以防止降低锅温,二则可以防止维生素氧化而降低营养价值。 很多家庭在烧鱼时都喜欢加些酒,你知道这是什么道理吗?死鱼中三甲胺更多,因此,鱼死得越久,腥味越浓。三甲胺不易溶于水,但易溶于酒精,所以烧鱼时加些酒,能去掉腥味,使鱼更好吃。酒可去掉鱼类的腥味,也可去掉肉类的腥味;酒的作用并不仅仅如此,食物中的脂肪在烧煮时,会发生部分水解,生成酸和醇。当加入酒(含乙醇)、醋(含醋酸)等调味辅料时,酸和醇相互间发生酯化反应,生成具有芳香味的酯。 2.也许妈妈曾经对你说过,煮豆时,盐别放得太早,要不豆就会煮不烂。这句话很有化学道理。黄豆浸在清水中,黄豆不是慢慢地变“胖”了吗?这实际上也是一种渗透现象。 因为干黄豆中,水分是很少的,我们可以把它看做是浓溶液,而黄豆外面的那层皮,相当于一个半透膜,当黄豆浸到清水中去煮的时候,就会发生渗透现象,结果是清水中的水分子,穿过黄豆皮进到了黄豆里面,使黄豆变胖了。黄豆只有充分浸胖以后,再经过一段时间煮,黄豆的细胞才会被胀破,使豆子煮烂。 如果煮豆时,盐加得太早,黄豆浸在盐水中,由于盐水的浓度比起清水来说,是浓了很多,这样水就很不容易再往黄豆中渗透了。如果加的盐较多,盐水的浓度甚至也可能超过黄豆中的浓度,这样,水就不但进不去,甚至还可能从稍稍变胖的黄豆中“钻”出来,黄豆中没有了足够的水分,难怪黄豆就煮来煮去煮不烂了。 同样的道理,煮绿豆汤、赤豆汤时,糖也不要早早的放;煮猪肉、牛肉时,也不要过早加盐,以免不容易煮烂。 3.家庭中清除蔬菜瓜果上残留农药的简易方法有以下几种: 浸泡水洗法:蔬菜污染的农药品种主要为有机磷类杀虫剂,有机磷杀虫剂难溶于水,此种方法仅能除去部分污染的农药。但水洗是清除蔬菜水果上其它污物和去除残留农药基础方法。主要用于叶类蔬菜,如菠菜、金针菜、韭菜花、生菜、小白菜等。一般先用水冲洗掉表面污物,然后用清水浸泡,浸泡不少于10分钟。果蔬清洗剂可增加农药的溶出,所以浸泡时可加入少量果蔬清洗剂。浸泡后要用流水冲洗2-3遍。 去皮法:蔬菜瓜果表面农药量相对较多,所以削去皮是一种较好的去除残留农药的方法。可用于苹果、梨、猕猴桃、黄瓜、胡箩卜、冬瓜、南瓜、西葫芦、茄子、萝卜等。处理时要防止去过皮的蔬菜瓜果混放,再次污染。 储存法:农药在环境中随时间能够缓慢的分解为对人体无害的物质。所以对易于保存的瓜果蔬菜可通过一定时间的存放,较少农药残留量。适用于苹果、猕猴桃、冬瓜等不易腐烂的种类。一般存放15天以上。同时建议不要立即食用新采摘的未消皮的水果。 加热法:氨基甲酸酯类杀虫剂随着温度升高,分解加快。所以对一些其它方法难以处理的蔬菜瓜果可通过加热去除部分农药。常用于芹菜、菠菜、小白菜、圆白菜、青椒、菜花、豆角等。先用清水将表面污物洗净,放入沸水中2-5分钟捞出,然后用清水冲洗1-2遍。这次研究性学习的意义在于:①获得亲身参与探索研究的体验;②培养发现问题和解决问题的能力;③培养收集、分析和利用信息的能力;④学会分享和合作;⑤培养科学的态度和道德:⑥激发我们的主动性和创新意识,促使我们主动学习,使获得化学知识和技能的过程,也成为理解化学、进行科学探究、联系社会生活实际和形成科学价值观的过程。“研究性学习”恰似一缕春风,给呆板的传统教学带来了活力和生机,使我们在学习中贴近生活,在生活中理解知识。 文秘杂烩网
浅析塑料摘要:从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起,塑料工业迄今已有120年的历史。经历了天然高分子加工阶段, 合成树脂阶段,19世纪70年代聚烯烃塑料系列成为了重中之重,同时出现了多品种高性能的工程塑料,到70年代末塑料工业趋于稳定增长阶段,生产技术更加合理完善,性能优异的材料开始问世。塑料以其优异的性能在人类的生产和生活中发挥了不可估量的作用,推动了整个世界的进步. 关键词:塑料的合成 分类 降解与节能 发展前景正文:20世纪以来,在人类生活的深刻变化中,塑料材料革命发挥了极其重要的作用。特别是近50年,各种塑料由于具有广泛的用途及良好的使用性能在农业,包装,轻工,纺织,建筑,汽车,电子电气乃至航空航天,国防军工等各个领域中,与钢铁,木材,水泥构成现代工业的四大基础材料。进入21世纪,随着信息技术等高新技术的不断渗透,合成树脂即塑料性能进一步改善,应用更加广泛,对国民经济和社会发展以及人民生活水平的提高将产生越来越重要的影响。一、塑料的合成塑料的定义:塑料是以合成或天然高分子化合物维基本成分,附加填料和各种助剂,在一定的条件下塑化成行,最终能保持形状不变的材料。原料:制造塑料的原料是树脂,而单体是构成高分子化合物即合成树脂的基本结构单元。单体的来源经历过从易到难的发展过程:动物,植物,煤,石油和天然气。至今四种单体来源同时存在,石油和天然气是目前各工业国家制造塑料的最重要原料来源。制造: :从单体到塑科制品要经过聚合和加工二大步骤。聚合的方法来说有本体、悬浮、乳掖、镕液聚合法四种。通过一定的温度、压力、催化剂使单体分子活化聚合成大分子,聚合后得到没有一定的形状和强度从而无实用性粉粒状聚合物,通过挤压、注射、压延、砍塑、压制(模压、层压)等各种加工方法变成有实用价值的塑料制品,加工之前必须根据制品的使用要求添加适当的助剂最常见的有增塑剂、稳定剂(热、光稳定剂)、抗氧剂等。 二、塑料的分类塑料的分类体系比较复杂,各种分类方法也有所交叉。以下就结构和使用性质进行简单的分类介绍。按结构分:塑料高分子的结构基本有两种类型。第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。线型高分子制成的是热塑性塑料,加热可熔融可再造,常见的热塑性树脂有:聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。其优点是加工成型简便,具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。第二种是体型结构 ,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物,由体型高分子制成的是热固性塑料,因其形成键与键之间的不可逆共价键从而不能再熔融和流动而无法从新塑造。它包括大部分的缩合树脂,热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。 按使用特性分:1、通用塑料:一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。2、工程塑料:一般是指能承受一定外力作用,具有良好的机械性能和耐高、低温性能,尺过稳定性较好,可以用作工程结构件的塑料。如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又将其分为通用工程塑料盒特种工程塑料两大类。三、塑料的应用:国内塑料制品市场未来需求主要集中在包装、建筑、农用、工业交通及电子通讯等几个方面;体育健身器材和医疗器械行业应用将大幅增长;玩具行业有可能转为使用具有环保特性的塑料;ABS树脂在建材管材和管件、医疗器械和合金共混物等的应用上也有良好前景。工程塑料仍将是增长最快的领域。工程塑料是电子信息、交通运输、航空航天、机械制造业的上游产业,在国民经济中占据着重要的地位,其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑的作用,同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。近年来,随着我国制造业的快速发展,工程塑料的应用领域日趋广。评价:由其具有强烈抗腐蚀能力,重量轻且坚固,加工方便又高效,原料广而廉还可以用于制备燃料油盒燃料气从而降低的原油的消耗,用途广泛立于材料之林,但是塑料也有不足之处,这是创造一系列改性品种的动力,总起来说塑料尺寸不稳定,容易老化,可燃,必须加各种不同助剂来改善。某些塑料制品有毒性,普通塑料具有抗氧化,难腐蚀,难降解使回收利用废弃塑料时十分困难,生态环境危害极大。此外塑料是由石油炼制的产品制成的,而石油资源是有限的。 随着人类文明的进步,人们开始重视自然环境以及人类的可持续发展,这凸显了废旧塑料所带来的环境问题,白色污染”成为了一个全球性问题,而且由于石油等资源的有限性,人们开始注重资源更加有效的利用。这些都为塑料的发展即带来了挑战也带来了机遇,随着可降解塑料和废旧塑料的回收利用技术的研发,在逐渐减少对生态环境的危害的同时,塑料在材料生产与应用中,目前和将来的能耗、材料成本以及材料使用中的节能优势使其有了更大的发展空间。 四、发展方向:将来最主要的是充分利用具有多种性能和加工工艺优越性的现有材料。增强其在较高温度下使用保持较高强度,降低塑料强度和变形性能的时间和温度的依赖关系,加强研究塑料的燃烧特性,在老化影响因素下使塑料稳定。白色污染主要是由废旧塑料高分子的难降解性以及添加剂的毒害性引起的,目前,世界各国都在大力投入可降解塑料的研发和废旧塑料的回收利用技术的研发。在积极开发塑料回收利用技术的同时,研究开发生物降解塑料成为当今的研究热点。而且为了适应市场需求和高科技发展的需要,开发高性能,功能性材料也将成为热点。塑料的降解和节能1可降解塑料制品研究现状一般来说,塑料除了热降解外,在自然环境中的光降解和生物降解都比较慢。用C14同位素跟踪考察塑料在土壤中的降解,结果表明,塑料的降解速度随着环境条件的不同而有所差异,但通常都需要200~400年 为了解决这一问题,世界各国投入了大量的研发力量来开发和应用可降解塑料。可降解塑料是指一类其制品的各项性能可满足使用要求,在保存期内性能不变,而使用后在自然环境条件下能降解成对环境无害的物质的塑料,从而对环境进行保护 塑料的降解主要是高分子化学键断裂所引起的,其降解的方式和程度与环境条件有关。其主要降解方式有:水解降解、氧化降解、微生物降解和机械降解。但从实际应用的角度,一般是运用光降解、光-生物双降解和生物降解等方式 2节能:在用塑料等合成材料同样可以制造出与传统材料效用相同或相近的制品上替代使用,以求节省材料生产、加工能耗;在使用等合成材料后可以让用能过程或设备节约能源。 实例:据估算,美国1978年使用了150,000吨塑料用于创造冰箱和冶藏箱的部分绝热作用的部件,节约了60%重量的金属或玻璃。不用塑料而用玻璃或金属则需耗能23万亿英热单位,二用塑料部件耗能万亿英热单位,节约了能量万亿英热单位,相当于120万桶原油。 五、结尾:随着能源危机的时隐时现带来的压力,节能已成为主流话题,而塑料以其在生产及使用中的节能优势将必定获得更大的发展。而且各国对可降解塑料的研发和废旧塑料的回收利用技术的大力支持,白色污染的危害性逐渐减少,绿色塑料的出现指日可待。源于自然,归于自然,塑料的前景无限光明!
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悠悠中华五千年,散落在各地的古村落是中国社会历史发展的见证,是中国农耕文明的结晶,是镌刻着人类智慧光芒的“活化石”。中国的村落遍布九百六十万平方公里,江南水乡之唉乃,茫茫草原之炊烟,东方海岛之渔村,西北山中之人家,黄土高原之窑洞,东北密林之木屋,西南边陲之寨子……千姿百态,魅力迷人。但随着工业文明的发展,人类生产、生活方式的现代演进,许多历史街区、古镇、古村落正遭遇着被忽视、甚至被毁灭的命运。这些即将消失的历史遗存,在中国的文化中占居着何等的地位,它们目前的境遇如何,现在的人们又该如何对其进行保护和利用?带着这些疑问和担忧,近日中外专家聚首西塘,探讨古村落保护之法。在前来参加论坛的五十多名专家学者当中,有被称作“民间文化守望者”的中国文联副主席、著名作家、画家冯骥才;有以“骂”著称、且被媒体称为“保护古城的卫士”的国家文化名城研究中心主任、同济大学教授阮仪三;还有远道而来的两位日本民俗学界的领军人物:日本神奈川大学教授福田亚细男和日本东京大学副教授菅丰博士。另外,国内外具有典型意义的古村落——江西婺源、山西榆次、越南顺化等地的代表也悉数到场,为论坛带来了更多的声音。让我们借着专家的智慧,试着寻找延续这些传统文化的良方。宣言书4月27日清晨,银色的月光刚刚退去,苏醒中的古镇西塘充满了生机,鸟鸣声、摇橹声、脚踏车声、还有清风拂柳的婆娑声袅袅不绝于耳……一如“生活着的千年古镇”本色。而此时,冯骥才和西塘镇党委书记沈国强两人早早地就出现在了“明清食代”的二楼露台上,参加中央电视台中文国际频道的节目录制,主题正是“古村落保护”。第二次来到西塘的冯骥才还是老样子,一头桀骜不驯的头发,说起话来慷慨激昂。这几年他一直为抢救民俗文化而奔忙,走了不少地方,今年他把保护的重点放在的古村落上,他坚定地认为,在民间文化遗产和抢救过程中,古村落是民间文化的“箱底”,因此从2005年3月至今,他已辗转考察了国内七八个省的古村落。他说:“时间很紧迫,我们现在连多少古村落都不知道,怎么保护?因此在这里开这个会议,希望集中各方力量探讨今后古村落的出路。”“古村落是中华民族五千年的农耕文明留给后人的财富,我不希望我们的后代只能在博物馆里看到镰刀、锄头,那将是无比的悲哀。”这是他最大的担忧。不止在一个场合,冯骥才用“来晚了”来形容对西塘的感受,他也不止一次讲述他第一次到西塘时偶遇的一个细节:“我去年第一次到西塘,镇长陪我在岸边走,走着走着天有些凉了,我看到一个老太太正把支窗户的棍子拿起来关窗户,同时把一盆窗外的花拿进去。我注意到当时花盆上落了一只蝴蝶,老太太拿起花盆,轻轻一抖,蝴蝶飞走了。西塘连生活的诗意都保存下来了,这种和谐让我感动。”冯骥才认为西塘的经验是一种生态的保护方式,它延续了当地人生活的原态,是以人为本,可以作为典型供其他地方学习。当谈到为什么选择西塘作为论坛主办地时,他说,除了西塘的保护做得成功之外,当地政府的观念也让他感动。“当时西塘镇领导有两句话给我印象特别深,一句是‘对于古村落的保护,责无旁贷是政府的事’,还有一句是‘当经济的GDP和文化保护发生冲突时,我们要把根留住。’一名基层的领导能有这样的先见之明和文化责任感,让我看到了希望。”带着这样的希望,冯骥才把论坛带到了西塘,并发出了旨在呼吁开展古村落保护的《西塘宣言》。他说:“必须要抓紧时间,不然的话,很多古村落可能我们还没来得及认识它,就要失去它。”观点论一批重量级专家、学者、官员的到场无疑为本次论坛增色不少,他们在会场上激烈的观点碰撞更是擦出了精彩绝伦的火花。冯骥才:古村落遗产,比万里长城还大“我一直认为古村落是中国最大的文化遗产,比万里长城还大。”冯骥才这样解释他的观点,“从规模上讲,我国有5000年到7000年的农耕文明,56个民族,960万平方公里,约1600个县,19000个镇,按照一个镇10个行政村来算,我们有20万个左右行政村落。但不是所有村落都是古村落。我原来估计中国的古村落大约有3000个到5000个。但后来听说仅贵州黔东南地区就有六七百个古村落。所以我们心里应该有个数,我们的古村落数量至少过万。”他认为,古村落应该符合以下几个标准:悠久的历史,丰富的物质与非物质历史文化遗存,基本保留原来村庄的体系以及鲜明的地方特色。“村落是历史文化的容器,它是物质文化遗产和非物质文化遗产的综合体。它的建筑,它的人与自然关系的独特规划,都是其物质遗产,还有很多诸如民俗之类的非物质的文化遗产。”关于民俗,他补充道:“我所说的民俗,包括人们生产、生活的民俗,商贸的民俗,婚丧嫁娶的民俗,起居饮食的民俗,节日的民俗,信仰的民俗,还有类似神话、故事、谚语、歌谣之类的口头文化。民间戏剧、民间美术、民间音乐、民间舞蹈等艺人们身怀的民间技艺和民间手艺都是这个村落的非物质文化遗产。”为什么要进行保护?冯骥才这样回答:“我们的古村落有它研究的价值、学术的价值、见证的价值、历史文化的价值、审美的价值、欣赏的价值,但最终的价值还是它的精神价值。我们之所以传承文化遗产,最终的目的就是传承我们民族的独特文化,就是把我们的民族身份、民族基因传承下来。”他认为我们的文化遗产有一个问题,就是改革开放以来,我们面对的是全球化这种同质化的文化,它把我们的文化变成了同一个样子。同时它又是商业文化,能成为卖点的就利用,不能成为卖点的就抛弃、甚至毁掉。“这是我们这一代人的文化危机,也是我们这一代文化人的失职。”“我们的非物质文化遗产是从去年开始做的,但是由于目前没有法律保护非物质文化遗产,所以现在只能做成什么样就是什么样。”但令他感到欣慰的是,目前有关方面正在加紧相关法律的制定。阮仪三:村落是最后的“净土”“阮仪三”这个名字,对于关注中国遗产保护的人并不陌生。作为一名建筑学家,从上世纪80年代初期,他就发起了山西平遥古城的保护运动,而他最让人熟悉的“力作”莫过于周庄古镇的保护了。在他的努力下,上世纪80年代,北京、西安、开封、扬州、洛阳等城市相继被列入国家级历史文化名城;山西平遥、江苏周庄、云南丽江等又在上世纪90年代同时进入世界文化遗产的行列;进入21世纪,阮仪三又马不停蹄地促使了同里、南浔、乌镇、西塘等古镇走上了“保持原汁原味、扩展文化内涵”的道路,为中国留下了叹为观止的“水乡”。阮仪三认为,从上世纪80年代开始的城市建设热潮使许多传统历史地域遭到了灭顶之灾。许多旧城在“旧貌换新颜”的同时,失去了原有的特色风貌。他说:“一个民族文化的根基、一种精神文明的传承,需要载体。而我们所说的非物质的东西,民俗文化的东西,就依存在建筑等物质载体当中。所以那些具有价值的物质与非物质的遗存都应该保护。比如江南水乡,就要保护构成江南水乡的构建:因水成市、因水成街、因水建房、邻水建镇的特点,这是它的灵魂。”在谈到“城市记忆”这一概念时,阮仪三举了“上海犹太人保护区”的例子,那里是中国人民与犹太人民友好的见证,现在是上海市第12块历史风貌区。“二战期间,德国法西斯残酷屠杀犹太人,在许多国家拒绝接纳四散逃亡的犹太难民时,也在遭受日本帝国主义蹂躏的中国人民友好地接纳了3万多犹太人。曾任美国卡特政府财政部部长的布鲁门撒尔60年后旧地重游时,泪流满面,对身边的女儿说,‘记住,没有上海就没有我们一家,没有中国就没有我们这些犹太人的活路。’为什么?就是因为这个街区反映了伟大的中国人民的慈爱之心,是和世界人民和谐相处的里程碑。这个街区就是重要的城市记忆,记忆着一代人的友谊,这不是语言能够承担的。相反,如果承载着历史信息的载体消亡了,负载在其上的历史和文化也必然会被冲淡或消亡。”他对把旅游与保护等同起来的看法嗤之以鼻:“我们通常认为用保护来发展旅游,来搞经济开发,把保护等同于赚钱。”他认为保护不应该围绕着商业利益,因为商业利益的背后必然是破坏。“保护不是为了政绩,不是为了开发旅游,为的是留存我们祖国优秀的文化遗产、民族建筑的精华、和谐的人与自然相处的环境。而这些是我们今后创造新城镇、新建筑的规范。”青岛泰之:保护活态的文化联合国教科文驻亚太地区总代表青岛泰之应邀出席了论坛。他在发言中表示,古村落是一个特定文化历史发展的珍贵的有形见证,反映了人们文化、哲学和审美价值的演变过程。与考古遗址和废墟相比,这些历史遗产群落是活态的遗产。青岛泰之认为,在快速的经济发展、社会转型以及全球化过程中,传统的生活方式和价值体系正面临严峻的挑战。与此同时,传统建筑和街道正不断被现代建筑所替代。因此,保护历史遗产群落的非物质文化元素与保护其物质形态具有同等重要的意义。而在保护这类遗产的努力中,提高当地社团保护遗产的意识,促进他们的参与至关重要。他说,中国是一个拥有悠久历史文明的国家,文化遗产资源丰富。在中国快速发展经济的同时,文化遗产保护正受到越来越多的关注,平遥古城、丽江古城以及皖南古村落西递和宏村已入选联合国教科文组织世界遗产名录。他同时希望中国政府、非政府机构和组织以及地方社团都能够参与到遗产保护工作中来。他山石在“中国古村落保护”(西塘)国际高峰论坛上,浙江西塘、江西婺源、山西榆次、越南顺化等地代表的经验发言也为其他古村落的保护提供了很好的借鉴。江西婺源——文脉的延续婺源的乡村被誉为“中国最美的乡村”。冯骥才对婺源也是赞不绝口,“色彩太漂亮了!青砖、灰瓦、白墙、翠绿的竹林、金色的菜花、蓝色的山野、红色的霞光,简直像一幅画。”婺源县政府根据各村落的实际情况,确定了不同的保护方式。包括景区式、博物馆式、分区保护式和原始生态式。由于婺源境内徽派建筑遍布乡野,独具地方特色的傩舞、徽剧、茶道等文化绚丽多彩,因此政府出资对分散在乡村的古建筑进行普查、登记、建档,并在此基础上制定了保护性规划,同时成立了“婺源县历史文化名村(古村落)建设管理领导小组”,还制定了详细的农村建房审批流程,以抑制乱拆乱建的现象。为了增强古村落的生命力,该县还专门成立“婺源文化研究会”,研究会下设茶文化、民俗文化、古建文化、徽商文化、民艺文化和民间故事等9个分会,负责对全县民间民俗文化进行保护性挖掘整理。今年,婺源傩舞、婺源徽剧、婺源徽州三雕、婺源歙砚制作技艺等4项民间艺术入选国家非物质文化遗产。山西榆次后沟古村——民居博物馆后沟古村以古朴的农耕文化、精美的建筑文化、传统的信仰文化、灵动的生态文化,构成了完整的民间文化体系。特别是精巧别致的古戏台、玉皇殿、观音堂等堪称北方民俗文化的“活化石”。后沟古村因地制宜、顺势选址、择吉而居,强调和谐的“田园山水”和“耕读文化”。2005年,在经过周密论证的基础上,当地政府对后沟古村进行了抢救性的整理和修复开发。同时还成立工作组,围绕村民生产生活的自然形态开展调查、挖掘、整理、引导工作,再现了古村久远的民间艺术、独特的饮食文化、特色地域节庆活动,并筹建了农耕民俗博物馆。在抢救和保护古村过程中,始终贯穿“简单不简陋,民俗不粗俗”这一主线,在修复保护过程中,力求展现其简单而精巧的建筑、悠久而古朴的风俗、厚重而传统的民风,使“田园风光、淳朴民风、古村风貌”跃然而出。越南顺化——新旧的和谐顺化市是承天化的省会,位于越南的中部。在顺化市发现的新石器时代和金属时代遗物的年代可以追溯到公元前1000年,当时受南方考古文化的影响和北方青铜时代文化的影响。因此从古代起,这里就成为独特文化的十字路口,也奠定了多样风格和生活方式的城市基调。顺化的一个特点是博采众长,历史上所有的独特艺术形式都为顺化文化所吸收利用;而另一个重要特点就是宫廷文化与大众文化的共存与互融。顺化是一个都市,但仍保存着历史中形成的诸多传统。因此,顺化不仅扮演着多样城市和历史城市的角色,其实它本身就是一座博物馆,在这座博物馆里有着很多的可触与不可触的文化遗存。
理论意义 2、系别、专业。3 参考文献开题报告中应包括相关参考文献的目录4 要求开题报告应有封面页,总页数应不少于4页。版面格式应符合以下规定。开 题 报 告 学 生: 一、研究方法、必要的数据等等。2 提纲开题报告包含的论文提纲可以是粗线条的开题报告的格式(通用)由于开题报告是用文字体现的论文总构想,因而篇幅不必过大、 理论的渊源及演进过程 2、开题报告封面:论文题目,是一个研究构想的基本框架。可采用整句式或整段式提纲形式??、 本人对以上综述的评价 三??、 论文综述 1??。在开题阶段、1??,提纲的目的是让人清楚论文的基本框架、2、提纲。 1 总述开题报告的总述部分应首先提出选题,并简明扼要地说明该选题的目的、 选题意义 1、 现实意义 二、结论 四、论文写作进度安排 毕业论文开题报告提纲一??二、1、2、3、? 、 国外有关研究的综述 3、 国内研究的综述 4、年级、姓名、2、理论适用等主要问题说清楚,应包含两个部分:总述、3、研究方法、研究内容四、研究条件和可能存在的问题五、预期的结果六?三、?,没有必要像论文目录那样详细??、目的意义和国内外研究概况三?? ?????、 论文提纲 前言、 一??、导师二、论文的理论依据、1、目前相关课题研究情况、理论适用,但要把计划研究的课题、如何研究、3
非物质型的文化遗产属于中华民族历史发展的重要结晶,属于人类生活紧密联系的一种文化的具体表现形式,包括:民间传统知识、手工技艺等,发展至今已有上千年历史。
最近几年,随着我国社会经济快速发展以及科学技术的不断进步,非物质型文化遗产让高科技型的产物逐渐替代,反映出历史发展当中,人类慢慢淡忘了非物质文化遗产,对原生态化文化遗产整体保护与传承造成了一定阻碍。
为发扬中华民族的重要智慧结晶,我国对非物质型文化遗产的重点保护愈发重视,相继颁布各种规范与条约,进而明确提到非物质型文化遗产的有效保护以及传承工作的关键。所以,本文主要阐述非物质型文化遗产基本概念,探讨保护与传承的价值,以期提供相应参考与借鉴,给非物质型文化遗产良性发展提供助力。
非物质文化遗产滋养了纳西族多元的传统文化
纳西族的非物质文化遗产具在深远的文化意义。它不仅是纳西方文明的起点,在漫长的历史岁月中,它又不断地与各种文化交流而逐渐丰满。纳西族丰富多彩的非物质文化是其文化多样性的生动体现。它像永不干涸的河床承载着纳西文明,使之得以薪火相传。
“它犹如民族文化的基因库,人文学科、自然学科都源于其中,文学艺术更是以非物质文化作为其生长的肥沃土壤。像诗歌艺术根植民歌民谣,小说创作的母胎是民间故事的口头传承一样。”
而今无论是大型实景演出《映像雪山》、民族歌舞汇演《丽水金沙》还是闻名遐迩的纳西古乐、东巴歌舞,其原初形态都是当地民族民间的音乐与舞蹈。
随着我国医药行业的快速发展,技术水平也得到了快速的提高,为人民做出了很大的贡献。下面是我为大家整理的中药制药专业论文,供大家参考。
《 现代中药制药工艺学的 教学 方法 探索 》
摘要:从课程的准确定位、多元化教学、补充新的中药制药工艺技术以及全面评价等四个方面论述中药制药工艺学课程教学方法,提高专业课的授课质量进行探讨。
关键词:中药制药工艺学;中药现代化;教学方法
中图分类号: 文献标志码:A 文章 编号:1674-9324(2014)22-0069-02
我过于上世纪90年代提出中药现代化,旨在继承和发扬我国中医药优势和特色,综合运用现代制药技术和手段,提供“安全、有效、稳定、可控”的中药产品。这既是提高中药竞争力和国际化的必由之路,也是中药发展的内在要求。实现中药现代化,不仅需要技术创新,也需要专业技术人员的培养;不仅需要科研院所的努力,更需要中药企业的积极参与。针对中药制药技术进行联合攻关,提高中药的质量和竞争力,现代中药制药工艺对于实现中药现代化具有举足轻重的作用。现代中药制药工艺涉及两个相辅相成的重要环节:中药原料药的生产工艺和中药制剂的生产工艺。其中本文所讨论的中药制药工艺主要是指中药原料药的生产工艺,涉及中药的前处理、中药有效成分的提取工艺、分离纯化工艺、浓缩工艺和干燥工艺,这也是决定现代中药质量的关键环节[1,2]。现代中药制药工艺学研究的对象是中药,涉及中药学、生药学、天然药物化学、中药制药工程等多门专业课的综合理论知识。中药制药工艺学与化学制药工艺学和生物制药工艺学的相通之处在于对现代制药技术的采用,但中药制药工艺又具有自身的显著特色:以中医理论为基础,新技术和手段的应用要围绕中医药理论进行,若离开这个基础,就成为植物药或天然药物。因此,在中药制药工艺学的教学中,要在中医药理论这个基础上,积极采用现代化的提取纯化工艺。
一、准确定位
中药制药工艺学是专业性课程,针对大三下学期或大四上学期的学生开设。所以在中药制药工艺学的教学工程中,要以专业性、技术性为导向,突出这门课的应用性。这门课以中药学、天然药物化学、制药工程学课程为基础,突出其综合性以及在日后中药生产中的桥梁作用。中药制药工艺学的落脚点是工艺技术,不能过于强调其基础原理。
二、多元化教学
虽然中药制药工艺学目前的发展总体上较化学制药和生物制药有所差距,但仍有不少发展良好的中药制药企业,积极采用新技术,实现了中药生产的升级换代。同时积极吸收现代化学制药与生物制药领域的先进技术,与中医药理论相结合,在保证中医特色的前提下,实现中药的现代化生产。这就需要高校为企业输送既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,这对制药工程专业的教学,特别是中药制药工艺学提出了新的要求。该课程的教学,要立足课本,但也要根据实际需要采用多种资源提高教学成效。
1.充分利用网络资源。采用网络资源,特别是国际上植物药生产的工艺的相关资料,对于提高中药制药工艺学的教学质量非常重要。目前,限于课堂教学条件限制,学生不能从教材上直观地感受工艺过程。根据课堂教学的需要,选用一些直观、说明生产流程的视频讲义。水蒸气蒸馏法提取中药材的精油章节,可以利用flash演示加热、汽化、冷凝过程,同时播放水蒸气蒸馏提取薰衣草精油的视频,这比教材的示意图更加直观和富有吸引力。等视频网站有动态表现生产工艺的flash和视频资料,可以直观地表现工厂车间的生产流程和原理,同时增加学生的学习兴趣。
2.强化实践教学。工科专业的学生,在学习中药制药工艺学这门课之前,会有专业见习和实习的机会,充分利用这些机会,让学生在车间里最直接地认知中药生产工艺,同时,车间操作人员的现场操作也可以加深学生对工艺流程、参数设置的理解。充分利用学校资源和企业资源,将理论学习与基本训练结合起来,增强学生的专业技能,切实提高课堂教学的实际效果。切不可将见习或实习简单化、形式化,在开始实习前,老师要和车间的带教老师沟通好,在保证学生和生产安全的前提下,要让学生对生产流程有深入的了解,最好有一定的亲手操作的机会。同时利用学校的中试车间,让学生分组分批完成实验任务,让每个小组(3~4学生)都独立地完成提取、纯化、浓缩、干燥以及压片或灌装胶囊的中药制药流程。该课程配套的实验分为两部分:一次是集中实验,统一学习操作技能;一次是进入到中药或生药方向的课题组中,跟随研究生做实验,要求每位学生从提取、纯化、浓缩、干燥等环节中,挑1~2种练习。这部分实验需要和各课题组的负责人沟通好,虽然实行起来有难度,但效果较好。
三、充分吸收最新的工艺技术
目前所采用的教材对新技术、新工艺有所更新,但仍不充分。但目前在国家政策的支持下和研究院所的共同努力下,一些中药企业加大研发力度,对新技术和新工艺的采用比较积极,引进了一批较高技术含量的生产工艺。所以在教学中需要补充已经被企业采用或行将被企业采用的新的技术或手段。在这方面比较有代表性的是膜分离(浓缩)技术。比如一些中药企业采用无机陶瓷膜工艺代替传统的醇沉工艺,减少生产环节,缩短生产周期;减少乙醇使用量,对中药有效成份基本无截留,除杂彻底;无机膜性质稳定,再生方便等特点。与纤维滤膜组合使用,即可以延长滤膜的使用寿命,又可以提高药品品质。但关于无机陶瓷膜的介绍以及在中药生产中的应用,在目前的教材中较少,可以利用网络资源,及时补充到讲课材料中,使学生接触到代表中药制药工艺发展方向的新技术。采用有机超滤膜精制中药多糖类成分,较传统的水提醇沉工艺具有得糖率高、工序简省的优点,是非常具有前景的生产工艺。以香菇多糖的制备为例,可以从超滤原理、多糖分子截留、多糖的组成等几个方面介绍有机膜超滤工艺在中药多糖制备工艺中的应用。同时利用flash动画模拟超滤过程,多糖的电镜测定等手段直观的对比膜过滤与传统工艺的不同,让学生有更深入的理解。
四、全面评价教学效果
中药制药工艺学是一门突出技术工艺的专业课,不能当作理论课来讲授,在考察学生时也应兼顾课本知识和实际应用能力。因此考察环节中应该有一定比例的实验课环节,考察学生实际解决问题能力以及对中药制药工艺的理解。笔者在学习结束后设置了中药制药工艺学综合实验:银杏总黄酮的提取及滴丸制备,涉及微波、超声以及传统煎煮等不同的提取工艺,采用UV和HPLC定量法,考察不同工艺对总黄酮的提取效率的影响。比较大孔吸附树脂柱、膜分离以及醇沉工艺对总黄酮部位质量的影响。让学生不仅加深对课本知识的理解,而且锻炼工艺设计的能力。
现代中药制药工艺学是传统技术与现代技术的结合,在坚持传统中医药理论的基础上,积极采用现代的技术,特别是源于化学制药和生物制药领域的先进技术,对于提升中药的生产水平至关重要,毕竟,目前中药制药领域新技术的独立创新成果较少。在设置中药制药工艺学实验课时要兼顾中药学、中药制剂等传统学科和生物学、材料学、波普学等现代技术。既懂传统中医药理论,又掌握现代制药工艺的专业人才,是实现中药现代化的重要依赖,也是生产现代中药的重要保障。所以,现代中药制药工艺学的教学要立足课堂,联系实践,培养既有扎实理论功底,又有实际工艺设计能力的工学人才。
参考文献:
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《 高新技术在中药制药领域应用的分析 》
摘 要:如今,人们对于中药制药质量要求越来越高,这也使中药制药面临了巨大的机遇和挑战,越来越多先进科学技术与专业设备出现在中药制药市场中。然而,我国目前中药制药领域中,高新技术得到了广泛的应用,高新技术的出现,不仅大大提高了中药制药生产的效率,还能够有效保障药品的安全卫生质量,对于中药制药行业的稳定发展有着重要的作用。因此,本文就具体介绍了高新技术在中药制药领域中的应用,并对其中存在的一些问题进行分析, 总结 出以下几点注意事项。
关键词:高新技术;中药制药;应用;分析
目前,高新技术受到了中药制药领域的高度重视,被广泛应用于中药制药过程中,取得非常好的效果。但是,就我国目前高新技术水平而言,虽然取得了一定的发展与进步,可总体来说尚不成熟,在实际的中药制药领域的应用中,仍旧存在很多的问题和不足,使得药品质量无法得到充足的保障,严重影响了中药制药的生产效率,这无疑会对中药制药领域产生一定的冲击。因此,本文以高新技术在中药制药领域的应用为主要内容,加少了几种不同类型的高新技术,提出一些自身的观点,仅供参考。
1 高新技术在中药制药工程中的应用与分析
泡制全浸润工艺与装备
一般情况下,我们对于中药的认识只存于表面,并不了解中药具体的制药过程。但是,在实际的中药的生产过程中,制药工艺非常繁琐,难度较大,这也导致大多数中药在制药过程中发生一些问题,使得药品的治疗效果受到一定的影响。其次,中药浸润工序是整个中药制药过程中最为关键的环节之一,制药人员必须要对浸润时间进行严格的控制,不能过长,也不能过短,充分保证药品的质量。因此,我们可以将先进的高新技术与设备应用到中药的泡制全浸润工艺中,以此来简化复杂的制药工艺,从而有效的降低制药生产工作的难度。此外,制药人员要对不同类型的药物进行分别处理,更根据药物的性质采取适合的制药工艺,并制定合理的浸润时间。
动态提取技术
结合目前我国中药制药生产过程现状而言,其中还存在很多的弊端,尤其是在进行重要药物的提取过程中,制药人员依旧延续了传统陈旧的提取方法,施工设备也非常滞后,这就导致药物的提出率不高,并不能发挥很好的治疗效果,从而严重制约了我国中药制药领域的发展。那么,如何才能提高中药的使用率,达到良好的治疗作用呢?那就必须将动态提出技术应用于中药制药的生产中,并对滞后的设备进行及时的更新,这样不仅能够充分保障药物的提出率,还大大提高了药物的使用率,使得我国中药制药领域真正满足于现代社会发展的需求。
仿生技术
仿生技术是从生物药剂学的角度模拟人口服给药及药物经胃、肠运转的原理,将药物研究与分子药物研究相结合,为经消化道给药的中药制剂设计的一种新的提取工艺技术。中药材粉末在一定的pH酸性水溶液提取,然后再用一定PH碱性水溶液提取,选择pH的最佳值和其他一些辅助条件和工艺参数。它主要是以生物学的相关理念为基础,从而对药物特性进行相应的分析,通过人体环境模拟的办法,来对中药药物生产的相关内容进行详细的分析和了解。而且在药物提纯的过程中,人们也可以采用仿生技术来对其进行相应的处理,从而使得药物在提取的过程中,药材的利用率得到了进一步的提升。
生物酶技术
与上述仿生技术使用一样,生物酶技术是借鉴了生物工程技术的酶工程技术来实现对中药的提取。生物酶是一种具有特殊催化性质的高效催化剂,大多数酶的主要构成成分是蛋白质,利用这项技术的优点在于,一方面多数植物中药的有效成分主要是靠生物酶的作用才能实现将其溶解出来,同时还可以借助酶的运输将药物的有效成分作用于细胞内部发挥药效。另一方面中药材在经过提取后其中还是含有一定量的杂质,如大分子的多糖、蛋白质、胶质类等,这些物质通过生物酶的催化都会将其降解而挥发出去。但是在使用生物酶技术时要注意,由于中药材包含的领域十分的广阔,包括了植物、动物、矿物质等物质,生物酶具有专一性,一种酶只能催化一种物质。
2 中药制剂应用高新技术应注意的问题
重要活性成分或药物配比的关系
一种中药的发现,其中活性成分和要用部位的确定和使用,使之进一步成为确定的药物很重要,但是研究清楚每一味中草药植物中所含有的活性成分的种类、用药部位之间的量效关系在医学研究领域有着更重要的意义,因为这种研究和最终各项理论的确定为人类利用中药开拓了广泛的药物资源。目前,我国中医中药药性和药味组成之间的关系研究主要是从哲学的辩证态度的分析进行的,缺乏相关药物之间量效方面的深入研究。因此,我们在继承和发扬我国传统中医中药理论和处方方剂的基础上,要从理论研究与实验方式相结合的方式进行发展和研究。
中药产品的内在质量和技术含量问题
目前我国中药制药生产过程中常常出现农药超标、化学成分过多等质量问题,这些药品一旦投入市场中,将会极大威胁人们的身心健康,甚至还会引发其他的并发症,后果不堪设想。虽然现代中药制药领域中引入了更多的高新技术和施工设备。但是,中药产品内在质量问题仍是中药制药行业非常关注的问题,还需要相关技术人员更加深入的研究和开发,不断加强和完善高新技术,进一步提高高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。因此,中药制药行业要高度重视中药产品内在质量和技术含量问题,对于农药超标和化学成分较高的中药药材进行分析调查,充分保障药物的使用质量,达到理想的治疗效果,从而大大缓解了患者的病痛情况,为我国中药制药行业做出巨大的贡献。
应用现代检测技术控制
为了提高中药制药产业的生产技术和质量控制水平,大力发展想指纹图谱技术和其他的相关控制技术是十分有必要的,在未来应采用更加先进的高新技术,例如薄层色谱、高效液相色谱、并与二极管阵列检测器、质谱联用等。
3 结束语
综上所述,可以得知,高新技术的出现,对于中药制药领域的生存和发展起到了重要的作用,不仅提高了中药制药的生产效率,还充分保障了药物的质量,减少了繁琐的制药工序,打破以往传统的中药制药生产方法,采取更多先进的制药技术,加大对高新技术的推广和应用,及时对制药设备进行优化和更新,使其能够充分满足于现代社会发展的需求,对药物内在质量进行严格的质量把关,根据不同类型的药物,采用适合的高新技术,确保药物能够起到绝佳的治疗效果,从而进一步提高我国高新技术水平,促进中药制药领域长期稳定的发展。
参考文献
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1 电喷雾解吸电离技术(Desorption Electrospray Ionization)2004 年,Cooks 等报道了基于电喷雾解吸电离(DESI)对固体表面进行非破坏性检测的新型质谱分析方法。电喷雾产生的带电液滴及离子直接打到被分析物的表面,吸附在表面的待测物受到带电离子的撞击从表面解吸出来并被电离,然后通过质谱仪的采样锥进入质量分析器,获得的质谱图与常规电喷雾质谱图十分相似,可以得到单个或多个电荷的分子离子。电喷雾解吸电离技术可视为电喷雾技术与解吸技术的结合,而又类似于二次离子质谱。不同的是,解吸电离技术和二次离子质谱技术都是在真空条件下完成,而电喷雾解吸电离过程是在大气压环境下完成。由于该方法无须样品预处理,能够对吸附在固体表面的爆炸物、色素、蛋白质等在大气压下进行离子化,甚至能够对薄层色谱表面的分析物进行直接检测,从而实现了利用质谱方法进行快速灵敏的测定。DESI 是一种新兴的离子源,其最大的优点是能够在大气压下对物质分子进行离子化,从而实现了对待测物的灵敏、快速、高选择性在线监测。电喷雾解吸电离方法应用广泛,可用于极性化合物、非极性化合物、高分子量化合物、低分子量化合物的测定。DESI-MS 可用于植物组织的天然产物分析,无需萃取等样品预处理过程;另外,该技术还已被用于蛋白质组学、代谢组学和诊断学、毒品检测等领域,均取得了很好的结果。值得一提的是,Cooks 课题组将DESI 与便携式质谱仪联用,并实现了对药物、植物组织、爆炸物、生化战剂模拟物、农用化学品的分析。2 电晕放电实时直接分析电离技术(Corona Direct Analysis in Real Time, CDART)2003年,美国科学家发明了电晕放电实时直接分析(Corona Direct Analysis in Real Time, CDART)离子化技术并成功地与带常压接口的飞行时间质谱相结合构成了新的质谱仪。采用这种质谱仪对各种气、液体和固体样品表面不作任何处理就可在大气压下直接进行实时分析,几秒钟内就可以得出结果,正好能使质谱技术满足科技领域对这些方面的迫切需求,因而被学术界认为是质谱技术发展方面的“下一次量子飞跃(next quantum leap)”和“革命性的离子源(revolutionary ion source)”。质谱仪将其与离子淌度谱仪(IMS)结合则有望发展出可用于现场检测的便携式专用仪器。 实时直接分析离子化源采用常压电晕放电办法使氦形成亚稳态的氦原子,或者使氮气形成振动激发态的氮分子(活化氮),这些高能组分在与样品分子接触时就可通过非弹性碰撞使后者离子化,将其引入质量分析器作进一步分析,即可获得所需要的被分析样品的质谱信息。CDART 技术最初(2003年春)由美国的JEOL 公司开发成功并将其用于该公司带常压接口的 AccuTOF 质谱仪。同年(2003 年)夏美国陆军设在马里兰州的 Edgewood 化学生物武器中心即开始对其作为化学武器检测器的能力进行评估。两者(JEOL 公司和 Edgewood 中心)的研究很快证明,这一新技术可用于数百种化学物质的鉴定,其中包括化学生物武器制剂及其相关化合物(包括其前体、添加剂、反应和降解产物及解毒副产物)、药品、代谢产物、氨基酸、多肽、寡糖、合成有机化合物和金属有机化合物、毒品、爆炸品及有毒工业化学品等。样品类型则遍及多孔混凝土、沥青、人体肌肤、钱币、航班登机卡、名片、水果、蔬菜、调味品、饮料、生物体液、树木和花草叶片、酒杯、常用实验室设备及服饰等。最近的研究更已经扩展到了像蛋白质的测定、聚合物的鉴别、橡胶中抗氧化剂的快速分析、食用油中脂肪的快速分析、粘结剂、水泥、树脂的快速分析、泥水中爆炸物的检测、西红柿表面番茄红素的测定、单个罂粟籽中鸦片的检测、辣椒中辣椒素的分布测定、葱片所释放出的不稳定化合物的检测、除草剂中痕量化合物的快速检测、桔子皮中杀菌剂的检测等等。3 电喷雾萃取电离技术(Extractive Electrospray Ionization)陈焕文等在进行DESI-MS研究的基础上,创造性地提出了电喷雾萃取电离(EESI)技术。EESI技术最早用于液体样品的测定,由电喷雾产生的带电液滴及离子与雾化产生的样品液滴碰撞,样品溶液中的待测物被萃取出来并电离,待测物离子由毛细管接口引入质谱仪。随后,陈焕文等成功地开展了基于 EESI-TOF-MS 方法和活体呼吸气体为样品的代谢组学方面的研究,研究结果被 Angew. Chem.杂志选中为VIP热点文章、并以封面配图的形式加速发表。实验在商品化ESI离子源上进行,气体样品由鞘气入口引入,与电喷雾产生的带电液滴及离子碰撞,待测物分子被萃取并离子化后,由毛细管引入质谱仪。因其别具匠心的设计和优异的性能,使得 EESI-MS 不仅具有质谱特有的高灵敏度和高特异性,而且能够承受各种形态的样品,而且不需要进行样品收集和分离,能够对生物样品进行活体、实时、在线分析。因此,给临床样品的快速质谱分析这一问题的解决提供了可能。从已经发表的结果来看,EESI-MS 不但能够检测呼吸气体中含有的极性分子和非极性分子,而且还能够检测挥发性和非挥发性分子。通过呼吸气体的活体在线的质谱分析,在1秒钟内即可以获得样品中所有这些分子的指纹谱图,而且可以对任何感兴趣的组分进行结构鉴定,确保了测量结果的可靠性。他们的研究结果表明,人体在极端饥饿或病理条件下将能够在呼出气体中检测到超乎寻常的大量尿素,这与体内采用蛋白质、脂肪来代替糖类供能的结果吻合,也给许多疾病的诊断提供了依据;当服用甜点后能够在呼出气体中检测到葡萄糖,为糖尿病等的诊断和研究提供了新的途径;数据也清楚地显示了健康亚洲人和欧洲人身体对啤酒的不同反应;并且展示了通过选择性分子-离子反应来进行某一类化合物的快速测定,比如口臭患者病因的检测等。实际上,EESI-M 可看作是分子水平上的闻诊。根据科学家的评价,该项研究结果清楚地展示了如果应用质谱仪来进行活体代谢组学研究,对人类多种疾病的诊断、治疗以及对生命活动的分子细胞学机制的研究提供前所未有的有效工具。2002年诺贝尔化学奖得主、ESI技术发明人John B. Fenn 教授认为这一技术(EESI)将被广泛应用,尤其是分析化学家将满怀感激,对此,毫不怀疑。Cooks 教授认为EESI开辟了临床诊断分析化学研究的新领域,对质谱学在临床医学方面的应用具有划时代的意义。该研究成果发表后,瑞士化学会会刊CHIMIA立即决定对其进行转载,欧美各国的众多学术期刊,包括英国Chemistry World,美国C&EN,德国科技在线,Medical News Today,Medilexicon,Hospitalsworldwide,Lab on a chip等媒体都以多种文字对此成果进行了报道,意在迅速引起各国相关行业人员的关注。
无土栽培 无土栽培是在植物矿质营养学研究的基础上发展起来的一门新兴科学技术.它不用天然土壤,完全用化学溶液(营养液)栽培植物。 一、无土栽培的发展简史 人类对植物矿质营养的探索,可以追溯到公元前600年亚里斯多德的时代,但是目前比较公认的,有关植物矿质营养研究的最早科学报告是1600年Belgion Jan Van Helmant发表的著名的柳树实验。19世纪中叶(1842) Wiegmen 和 Polsloff第一次用重蒸馏水和盐类成功地培养植物,并证明了水中溶解的盐类是植物生长的必需物质。但这一时期的最杰出的代表人物,应当认为是 Van Liebig(1803-1873),他证明了植物体中的碳来自空气中的CO2,H和O来自NH3、NO3-,其它一些矿质元素均来自土壤环境。他的工作彻底否定了当时流行的腐殖质营养理论,建立了矿质营养理论的雏型,他的理论也是现代”营养耕作”理论的先导。 1838年德国科学家斯鲁兰格尔,鉴定出来植物生长发育需要15种营养元素。1859年德国著名科学家Sachs和Knop,建立了直到今天还沿用的、用溶液培养来植物矿质营养的方法。在此基础上,逐步演变和发展而成为今天的无土栽培实用科学技术。 1920营养液的制备达到标准化,但这些都是在实验室内进行的试验,尚未应用于生产。1929年美国加利福尼亚大学的 教授,利用营养液成功地培育出一株高米的番茄,采收果实14公斤,引起人们极大的关注。被认为是无土栽培技术由试验转向实用化的开端。 1935年一些蔬菜和花卉种植者,在Gericke的指导下,进行了大规模的生产实践。首次把无土栽培发展到商业规模,面积最大的有公顷。同时美国中西部发展了一些砂培和砾培的技术,水培技术也很快传到欧洲、印度和日本等地。Gericke教授并把无土栽培定义为”Hydroponics ”(hydor是”水”的意思,ponics意为”放置”)。 第二次世界大战期间,水培在生产上起了相当作用。在Gericke教授指导下,泛美航空公司在太平洋中部荒芜的威克岛上种植蔬菜,用无土栽培技术,解决了航班乘客和部队服务人员吃新鲜蔬菜问题。以后英国农业部也对水培发生兴趣,1945年伦敦英国空军部队在伊拉克的哈巴尼亚和波斯湾的巴林群岛开始进行无土栽培,解决了吃菜靠飞机由巴勒斯坦空运的问题。以后在圭亚那、西印度群岛、中亚的不毛沙地上,科威特石油公司等单位,都运用无土栽培为他们的雇员生产新鲜蔬菜。 由于无土栽培在世界范围内的不断发展,1955年9月,在荷兰成立了国际无土栽培学会。当时只有一个工作组、成员12人。而到了1980年召开的第五届国际无土栽培会议时,会员人数已发展到45个国家的300人。据不完全统计,全世界目前关于无土栽培的研究机构,大约在130个以上。栽培面积也不断扩大,在新西兰,50%的番茄靠无土栽培生产。在意大利的园艺生产中,无土栽培占有20%的比重。在日本无土栽培生产的草莓占总产量的66%、青椒占52%、黄瓜占37%、番茄占27%、总面积已达500公顷。荷兰是无土栽培面积最大的国家,1986年统计已有2500公顷。目前无土栽培技术,已在全世界100多个国家应用发展。 我国无土栽培技术在研究应用起步较晚,但较原始的无土栽培技术却有悠久历史。生豆芽、种水仙早有记载(至晚在宋代就有),但较正规的科学研究和生产试验,则是近十几年的事。山东农业大学于1975年开始用蛭石栽培西瓜、黄瓜、番茄等,均获成功,1987年在胜利油田推广面积达6000平方米。无土育苗技术已在我国广泛运用,北京市朝阳区1987年,无土育苗的数量,已占总育苗数量的%。1985年在河北省农科院蔬菜研究所,召开了全国会议,成立了中国的无土栽培学组,并于1986、1987、召开了全国性的学术讨论会,出席者多达百人。1988年5月,中国首次出席了在荷兰召开的第七届国际无土栽培学会的年会,并在会上发表了论文,引起了很多国家的重视。 二、无土栽培的优点 无土栽培之所以能迅速在全世界范围内发展,是因为这种新的栽培技术与常规土壤比较有许多优点。 (一)产量高、品质好 无土栽培能充分发挥作物的生产潜力,与土壤栽培相比,产量可以成倍或几十倍地提高,如4-4-1所示。 上表说明土壤栽培不仅产量低,而且消耗水分很多。 北京农业大学园艺系在北京地区秋季进行大棚黄瓜无土栽培试验,自7月30日播种至9月14日,共计46天,浇水(营养液)共立方米。若进行土培,46天中至少浇水5-6次,需用50-60立方米的水,统计结果,节水率为%。节水效果非常明显,是发展节水型农业的有效措施之一。 无土栽培不但省水,而且省肥,一般统计认为土栽培养分损失比率约50%左右,我国农村由于科学施肥技术水分低,肥料利用率更低,仅30-40%,一半多的养分都损失了,在土壤中肥料溶解和被植物吸收利的过程很复杂,不仅有很多损失,而且各种营养元素的损失不同,使土壤溶液中各元素间很难维持平衡。而无土栽培中,作物所需要的各种营养元素,是人为配制成营养液施用的,不仅不会损失,而且保持平衡,根据作物种类以及同一作物的不同生育阶段,科学地供应养分,所以作物生长发育健壮,生长势强,增产潜力可充分发挥出来。 (三)清洁卫生 无土栽培施用的是无机肥料,没有臭味,也不需要堆肥场地。土栽培施有机肥,肥料分解发酵,产生臭味污染环境,还会使很多害虫的卵孳生,危害作物,无土栽培则不存在这些问题。尤其室内种花,更要求清洁卫生,一些高级旅馆或宾馆,过去施用有机花肥,污染环境,是个难以解决的问题,无土养花便迎刃而解。 (四)省力省工、易于管理 无土栽培不需要中耕、翻地、锄草等作业,省力省工。浇水追肥同时解决,由供液系统定时定量供给,管理十分方便。土培浇水时,要一个个地开和堵畦口,是一项劳动强度很大的作业,无土栽培则只需开启和关闭供液系统的阀门,大大减轻了劳动强度。一些发达国家,已进入微电脑控制时代,供液及营养液成分的调控,完全用计算机控制,几乎与工业生产的方式相似。 (五)避免土壤连作障碍 设施栽培中,土壤极少受自然雨水的淋溶,水分养分运动方向是自下而上。土壤水分蒸发和作物蒸腾,使土壤中的矿质元素由土壤下层移向表层,常年累月、年复一年,土壤表层积聚了很多盐分,对作物有危害作用。尤其是设施栽培中的温室栽培,一经建设好,就不易搬动,土壤盐分积聚后,以及多年栽培相同作物,造成土壤养分平衡,发生连作障碍,一直是个难以解决的问题。在万不得已情况下,只能用耗工费力的”客土”方法解决。而应用无土栽培后,特别是采用水培,则从根本上解决了此问题。土传病害也是设施栽培的难点,土壤消毒,不仅困难而且消耗大量能源,成本可观,且难以消毒彻底。若用药剂消毒既缺乏高效药品,同时药剂有害成分的残留还危害健康,污染环境。无土栽培则是避免或从根本上杜绝土传病害的有效方法。 (六)不受地区限制、充分利用空间 无土栽培使作物彻底脱离了土壤环境,因而也就摆脱了土地的约束。耕地被认为是有限的、最宝贵的、又是不可再生的自然资源,尤其对一些耕地缺乏的地区和国家,无土栽培就更有特殊意义。无土栽培进入生领域后,地球上许多沙漠、荒原或难以耕种的地区,都可采用无土栽培方法加以利用。例如在中东和墨西哥,人们在海滨沙滩上建立起了很多塑料温室,与海水淡化系统相结合,采用无土栽培技术,生产新鲜蔬菜,成为沙漠中的绿洲,这为解决地球上许多贫瘠地区人民生活的困难,带来了福音。 此外,无土栽培还不受空间限制,可以利用城市楼房的平面屋顶种菜种花,无形中扩大了栽培面积。据1986年的卫星测定,北京市就有平面屋顶16000多亩,如果充分利用起来,可以产生很大的经济效益和社会效益。 (七)有利于实现农业现代化 无土栽培使农业生产摆脱了自然环境的制约,可以按照人的意志进行生产,所以是一种受控农业的生产方式。较大程度地按数量化指标进行耕作,有利于实现机械化、自动化,从而逐步走向工业化的生产方式。目前在奥地利、荷兰、苏联、美国、日本等都有水培”工厂”,是现代化农业的标志。我国航空工业进出口公司,曾在1986年引进了日本的无土栽培设备,也建立了一座小型的水增工厂,参观学习的人络绎不绝,反映出人们对这一新技术的兴趣。 三、无土栽培的类型和方式 无土栽培的方式方法多种多样,不同国家、不同地区由于科学技术发达水平不同,当地资源条件不同,自然环境也千差万别,所以采用的无土栽培类型和方式方法各异。 目前比较普遍的分类方法,是根据作物根系的固定方法来区分。大体上可以分为无基质(也称介质)栽培和有基质栽培两大类(表4-4-3)。 (一)水培 水培是指植物根系直接与营养液接触,不用基质的栽培方法。最早的水培是将植物根系浸入营养液中生长,这种方式会出现缺O2现象,影响根系呼吸,严重时造成料根死亡。为了解决供O2 问题,英国Cooper在1973年提出了营养液膜法的水培方式,简称”NFT”(Nutrient Film Technique)。它的原理是使一层很薄的营养液(-1厘米)层,不断循环流经作物根系,既保证不断供给作物水分和养分,又不断供给根系新鲜O2。NFT法栽培作物,灌溉技术大大简化,不必每天计算作物需水量,营养元素均衡供给。根系与土壤隔离,可避免各种土传病害,也无需进行土壤消毒。 (二)雾(气)培 又称气增或雾气培。它是将营养液压缩成气雾状而直接喷到作物的根系上,根系悬挂于容器的空间内部。通常是用聚丙烯泡沫塑料板,其上按一定距离钻孔,于孔中栽培作物。两块泡沫板斜搭成三角形,形成空间,供液管道在三角形空间内通过,向悬垂下来的根系上喷雾。一般每间隔2-3分钟喷雾几秒钟,营养液循环利用,同时保证作物根系有充足的氧气。但此方法设备费用太高,需要消耗大量电能,且不能停电,没有缓冲的余地,目前还只限于科学研究应用,未进行大面积生产。 (三)基质栽培 基质栽培是无土栽培中推广面积最大的一种方式。它是将作物的根系固定在有机或无机的基质中,通过滴灌或细流灌溉的方法,供给作物营养液。栽培基质可以装入塑料袋内,或铺于栽培沟或槽内。基质栽培的营养液是不循环的,称为开路系统,这可以避免病害通过营养液的循环而传播。 基质栽培缓冲能力强,不存在水分、养分与供O2之间的矛盾,且设备较水增和雾培简单,甚至可不需要动力,所以投资少、成本低,生产中普遍采用。从我国现状出发,基质栽培是最有现实意义的一种方式。 欧洲许多国家目前应用较多的基质是岩棉(rockwool),它是由60%的辉绿岩,20%石灰石和20%的焦碳混合后,在1600℃的高温下煅烧熔化,再喷成直径为毫米的纤维,而后冷却压成板块或各种形状。岩棉的优点是可形成系列产品(岩棉栓、块、板等),使用搬运方便,并可进行消毒后多次使用。但是使用几年后就不能再利用,废岩棉的处理比较困难,在使用岩棉栽培面积最大的荷兰,已形成公害。所以,日本现在有些人主张开发利用有机基质,使用后可翻入土壤中做肥料而不污染环境。 四、无土栽培技术要点 不论采用何种类型的无土栽培,几个最基本的环节必须掌握,无土栽培时营养液必须溶解在水中,然后供给植物根系。基质栽培时,营养液浇在基质中,而后被作物根系吸收。所以对水质、营养液和所用的基质的理化性状,必须有所了解。 (一)水质 水质与营养液的配制有密切关系。水质标准的主要指标是电导度(EC),pH值和有害物质含量是否超标。 电导度(EC)是溶液含盐浓度的指标,通常用毫西门子(mS)表示。各种作物耐盐性不同,耐盐性强的(EC=10mS)如甜菜、菠菜、甘蓝类。耐盐中等(EC=4mS),如黄瓜、菜豆、甜椒等。无土栽培对水质要求严格,尤其是水培,因为它不象土栽培具有缓冲能力,所以许多元素含量都比土壤栽培允许的浓度标准低,否则就会发生毒害,一些农田用水不一定适合无土栽培,收集雨水做无土栽培,是很好的方法。无土栽培的水,pH值不要太高或太低,因为一般作物对营养液pH值的要求从中性为好,如果水质本身pH值偏低,就要用酸或碱进行调整,既浪费药品又费时费工。 (二)营养液 营养液是无土栽培的关键,不同作物要求不同的营养液配方。目前世界上发表的配方很多,但大同小异,因为最初的配方本源于对土壤浸提液的化学成分分析。营养液配方中,差别最大的是其中氮和钾的比例。表4-4-4介绍了从50年代到80年代不同科学家所采用的配方,可供参考。 配制营养液要考虑到化学试剂的纯度和成本,生产上可以使用化肥以降低成本。配制的方法是先配出母液(原源),再进行稀释,可以节省容器便于保存。需将含钙的物质单独盛在一容器内,使用时将母液稀释后再与含钙物质的稀释液相混合,尽量避免形成沉淀。营养液的pH值要经过测定,必须调整到适于作物生育的PH值范围,水增时尤其要注意pH值的调整,以免发生毒害。 (三)基质的理化性状 用于无土栽培的基质种类很多,已在表4-4-3中列举,可供参考。可根据当地基质来源,因地制宜地加以选择,尽量选用原料丰富易得、价格低廉、理化性状好的材料做为无土栽培的基质。无土栽培对基质的要求是: 1.具有一定大小的固形物质。这会影响基质是否具有良好的物理性状。基质颗粒大小会影响容量。孔隙度、空气和水的含量。按着粒径大小可分为五级、即:1毫米;1-5毫米;5-10毫米;10-20毫米;20-50毫米。可以根据栽培作物种类、根系生长特点、当地资状况加以选择。 2.具有良好的物理性质。基质必须疏松,保水保肥又透气。南京农业大学吴志行等研究认为,对蔬菜作物比较理想的基质,其粒径最好以毫米,总孔隙度>55%,容重为克•厘米-3,空气容积为25-30%,基质的水气比为1:4。 3.具有稳定的化学性状,本身不含有害成分,不使营养液发生变化。基质的化学性状主要指以下几方面: PH值:反应基质的酸碱度,非常重要。它会影响营养液的pH值及成分变化。PH=6-7被认为是理想的基质。 电导度(EC):反映已经电离的盐类溶液浓度,直接影响营养液的成分和作物根系对各种元素的吸收。 缓冲能力:反映基对肥料迅速改变pH值的缓冲能力,要求缓冲能力越强越好。 盐基代换量:是指在pH=7时测定的可替换的阳离子含量。一般有机机质如树皮、锯未、草炭等可代换的物质多;无机基质中蛭石可代换物质较多,而其它惰性基质则可代换物质就很少。 4.要求基质取材方便,来源广泛,价格低廉。浙江农科院园艺研究所选用南方农村广 为存在的砻糠灰(农村家庭饭用的燃料废渣),做无土栽培基质,栽培番茄,效果良好,大幅度降低了成本。 在无土栽培中,基质的作用是固定和支持作物;吸附营养液;增强根系的透气性。基质是十分重要的材料,直接关系栽培的成败。基质栽培时,一定要按上述几个方面严格选择。北京农业大学园艺系通过1986-1987年的试验研究,在黄瓜基质栽培时,营养液与基质之间存在着显著的交互作用,互为影响又互相补充。所以水培时的营养液配方,在基质栽培时,特别是使用有机基质时,会受基质本身元素成分含量、可代换程度等等因素的影响,而使配方的栽培效果发生变化,这是应当加以考虑的问题,不能生搬硬套。 (四)供液系统 无土栽培供液方式很多,有营养液膜(NFT)灌溉法、漫灌法、双壁管式灌溉系统、滴灌系统、虹吸法、喷雾法和人工浇灌等。归纳起来可以分为循环水(闭路系统)和非循环水(开路系统)两大类。目前生产中应用较多的是营养液膜法和滴灌法。 1. 营养液膜法(NET) (1)备三个母液贮液灌(槽)。一个盛硝酸钙母液,一个盛其它营养元素的母液,另一个盛磷酸或硝酸,用以调节营养液的pH。 (2)贮液槽。贮存稀释后的营养液,用泵将其液由栽培床高的一端的送入,由低的一端回流。液槽大小与栽培面积有关,一般1000平方米要求贮液槽容量为4-5吨。贮液槽的另一个作用就是回收由回流管路流回的营养液。 (3)过滤装置。在营养液的进水口和出水口要求安装过滤器,以保证营养液清洁,不会造成供液系统堵塞。 2. 滴灌系统的灌溉方法 (1)备两个浓缩的营养液罐,存放母液。一个液罐中含有钙元素,另一个是不含钙的其它元素。 (2)浓酸罐。用业调节营养液的PH。 (3)贮液槽。用来盛按要求稀释好的营养液。一般300-400平方米的面积,贮液槽的容积1-吨即可。贮液槽的高度与供液距离有关,只要高于1米,就可供30-40米的距离。如果用泵抽,则贮液槽高度不受限制。甚至可在地下设置。 (4)管路系统。用各种直径的黑色塑料管,不能用白色,以避免藻类的孳生。 (5)滴头。固定在作物根际附近的供液装置,常用的有孔口式滴头和线性发丝管。孔口式滴头在低压供液系统中流量不太均匀,发丝管比较均匀。但共同的问题是易堵塞,所以在贮液槽的进出口处,也必须安装过滤器,滤出杂质。 五、无土栽培前景展望 从历史上来看,农业文明标志,就是人类对作物生长发育的干预和控制程度。实践证明,对作物地上部分的环境条件的控制,比较容易做到,但对地下部分的控制(根系的控制),在常规土培条件下很困难的。无土栽培技术的出现,使人类获得了包括无机营养条件在内的,对作物生长全部环境条件进行精密控制的能力,从而使得农业生产有可能彻底摆脱自然条件的制约,完全按照人的愿望,向着自动化、机械化和工厂化的生产方式发展。这将会使农作物的产量得以几倍、几十倍甚至成百倍地增长。 从资源的角度看,耕地是一种极为宝贵的、不可再生的资源。由于无土栽培可以将许多不可耕地加以开发利用,所以使得不能再生的耕地资源得到了扩展和补充,这对于缓和及解决地球上日益严重的耕地问题,有着深远的意义。无土栽培不但可使地球上许多荒漠变成绿洲,而且在不久的将来,海洋、太空也将成为新的开发利用领域。美国已将无土栽培列为国该国本世纪要发展的十大高技术交流会上,就是关于宇宙空间植物栽培的研究报告,那只能是无土栽培。因而无土栽培技术在日本,已被许多科学家做为研究”宇宙农场”的有力手段,人们称为太空时代的农业,已经不再是不可思议的问题。 水资源的问题,也是世界上日益严重地威胁人类的生存发展的大问题。不仅在干旱地区,就是在发达的人口稠密的大城市,水资源紧缺也越来越突出。随着人口的不断增长,各种水资源被超量开采,某些地区已近枯竭。所以控制农业用水是节水的措施之一,而无土栽培,避免了水分大量的渗漏和流失,使得难以再生的水资源得到补偿。它必将成为节水型农业、旱区农业的必由之路。 诚然,无土栽培技术在走向实用化的进程中也存在不少问题。突出的问题是成本高、一次性投资大;同时还要求较高的管理水平,管理人员必须具备一定的科学知识,这也不是任何地方都能做到的。 从理论上讲,进一步研究矿质营养状况的生理指标,减少管理上的盲目性,也是有待解决的问题。此外,无土栽培中的病虫防治,基质和营养液的消毒,废弃基质的处理等等,也需进一步研究解决。 无土栽培在我国刚刚起步,还未广泛用于生产,特别是设施条件,供液系统工程本身,还未形成专门生产行业。由于种种因素限制,使得栽培技术与农业工程技术还不能协调同步,致使无土栽培技术在我国发展的速度,不如发达国家那样迅速。但是随着科学技术的发展、提高,更重要的是这项新技术本身固有的种种优越性,已向人们显示了无限广阔的发展前景。
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人是要靠自己的
蔬菜是人们日常生活中不可或缺的食品,但蔬菜又是易于富集硝酸盐的作物,人体吸收的硝酸盐80% 以上来自于蔬菜[1]。故硝酸盐含量是评价蔬菜品质的重要指标之一。虽然硝酸盐对人体没有直接的毒害作用,但进入人体后,会在微生物的作用下还原为有毒的亚硝酸盐,它可与人体血红蛋白反应,使之失去载氧功能,造成高铁血红蛋白症。长期摄入亚硝酸盐会造成智力迟钝[2]。另一方面。亚硝酸盐还可间接与人类摄取的其它食品、医药品、残留农药等成分中的次级胺反应,在胃腔中(pH=3)形成强致癌物—— 亚硝胺,从而诱发消化系统癌变[3]。因此,硝酸盐污染问题已引起人们的普遍关注,世界各国学者对蔬菜硝酸盐积累及其控制途径进行了日益广泛和深入的研究。近年来许多研究单位对蔬菜中的硝酸盐污染以及如何控制进行了大量的研究。影响蔬菜硝酸盐积累的因素很多,与蔬菜的种类品种有关,与水分、温度、光照有关,也与施氮量、氮肥种类、施氮方法等因素有关,但施肥是非常重要的因素之一。要减少蔬菜硝酸盐含量,一是要进行合理施肥,控制施肥种类、数量,掌握好施肥方法等。二是调节水、温、光等环境条件,从而达到控制植株根系对NO3-的吸收速率,降低其吸收量,进而加速硝酸盐在植物体内的代谢的目的。 2 影响蔬菜硝酸盐含量的因素 2.1内部因素 影响蔬菜硝酸盐含量的内部因子主要包括:蔬菜种类、品种、部位和生育期,这些因子主要受遗传因子所控制[4]。 2.2.1 蔬菜种类不同其硝酸盐含量差异明显。现在研究证实,不同蔬菜种类的硝酸盐含量从大到小的次序为根菜类> 叶菜类> 瓜类> 茄果类。 2.2.2 同一种类蔬菜不同品种硝酸盐含量也不相同,如莴苣Bellone品种叶片中硝酸盐含量为2878mg/kg,而Tornade品种硝酸盐含量仅为123mg/kg,2个品种间硝酸盐含量差异十分悬殊。 2.2.3 蔬菜不同部位的硝酸盐含量也有很大差异,一般而言,根>茎>叶>果;叶柄>叶片;外叶(下部叶)>内叶(上部叶)。 2.2.4 生育期对于菠菜而言,其体内硝酸盐含量随着生育期的延长而降低,这可能是由于随菠菜生育期推进其吸收土壤硝酸盐能力下降,或随植株增大硝酸盐相对量降低造成的。因此菠菜不宜提早收获。 2.2外部因素 蔬菜积累硝酸盐的过程也受外部其他环境因素如土壤水分、光照、温度、栽培措施等显著影响[5]。 2.2.1光 光照对植物体内的硝酸盐代谢起着极为重要的作用,是决定植株硝酸盐含量的主要因素之一。光照强度、光周期和光照持续时间均影响植株硝酸盐含量。在低光照强度下,植株积累大量的硝酸盐, 而在较高的光强下,硝酸盐的积累减少[6]。光照影响植株硝酸盐含量的主要原因是硝酸还原酶活性受光照强度的调节,而且光照正常条件下, 光合作用良好,植株生长量大,吸入的硝酸盐被稀释而不致累积很多,同时光合作用可提供硝酸还原的能量,使之转化为铵态氮,因此也有利于减少硝酸盐的累积[7]。 2.2.2 温度 温度高低影响植物对硝酸盐的吸收速率。在适温范围内,随温度升高,植物生长速度加快,根系对硝酸盐的吸收也加快,促进植株地上部生长,NRA也随之提高使植株体内硝酸盐积累减少。温度降低,根系吸收硝酸盐能力减弱,同时,NRA也因温度降低而减弱,以致硝酸盐积累增加[8]。 2.2.3 水分 硝态氮的吸收、运输与水分运动密切相关。质流是水分驱动的物质运动,而质流对作物吸收硝态氮的贡献率达70%-90%。蒸腾作用的持续进行,使溶解于水中的硝态氮向植物体内各处移动,分布于不同器官的组织内部及外部空间的水分中。另外,硝态氮的代谢也离不开水分[9]。 2.2.4 氮肥供应 大部分蔬菜为喜硝态氮作物,于是人们为追求高产而盲目追施硝态氮肥,而NO3-含量却随氮肥用量增加而不断升高,不能及时被还原。另一方面,施肥方法不当,基肥不足,追肥次数偏多,导致硝酸盐积累增加。 3 降低硝酸盐含量的控制途径和措施 综上所述,有关影响植物体内硝酸盐积累的因素是多方面的,作物之间的差异也十分明显,因此要有效降低硝酸盐的积累首先要分析研究对象所特有的影响因子,针对主要因子通过明确的调控措施,达到降低硝酸盐积累的目的。 3.1 施肥措施 蔬菜硝酸盐严重超标,除了与蔬菜的种类、品种、遗传特性不同有关外,一个重要影响因素是:施用化肥,超量施肥,重施氮肥,没有均衡的控制和调节土壤肥力。控制蔬菜硝酸盐过量残留的措施是,严格控制氮肥的施用量,少施化学氮肥,应以有机肥为主。因为有机肥矿化速度慢,不会导致硝酸盐在植株体内明显积累,并能提高蔬菜的产品质量和口感度[10]。 3.1.1 合理施用氮肥 ⑴搭配施用不同形态的氮肥 邱孝煊等报道,每公顷氮素用量450Kg,空心菜中硝酸盐含量,氯化铵<硫酸铵<尿素<碳酸氢铵<硝酸铵.施氯化铵的空心菜硝酸盐比其它化学氮肥低10%以上,这与氯化铵中的Cl-能抑制硝化作用有关。李海云等报道,铵态氮和硝态氮的比例不同影响硝酸盐的积累量,经多种蔬菜试验表明,NH4+-N所占比例越大,NO3-含量降低越明显。其原因在于NH4+被植物吸收后立即参加含氮有机物的形成,而NO3-则要先还原,后一过程需消耗额外能量并在相应酶系参与下进行。因此,施铵态氮肥可使蔬菜硝酸盐含量减低。朱祝军等研究的结果是,对不结球生长的营养液中,铵态氮和硝态氮浓度(mmol/L)比例以1:1为最佳。[11] ⑵适宜的氮肥施用量 氮素是植物生命活动的必需养分,且需要量在各元素中居首位。任祖金等报道,偏施和滥用氮肥,是造成蔬菜硝酸盐积累的重要原因,提出300Kg/hm2为氮肥用量的临界值。在保证产量的同时,适当降低氮肥施用量能降低硝酸盐的富集。 ⑶严格掌握氮肥的施用方法 氮肥要深施、早施。深施可以减少氮素挥发,延长供肥时间,提高氮肥利用率。早施则利于蔬菜植株早发快长,延长肥效,减少硝酸盐积累。还应根据蔬菜种类、栽培条件、气候条件等灵活施肥。无公害蔬菜生产过程中,其硝酸盐含量是不断变化的。据研究,随着氮肥追肥时间的推移,蔬菜体内的硝酸盐含量有逐渐减少的趋势。对蔬菜来讲,追肥的时间应安排在采收前30天,追肥的原则为“少量多次”[12]。 ⑷控制氮肥施用时间 研究结果表明,追氮后8天是蔬菜收获上市的安全始期,随着时间延长,硝酸盐累积具有明显下降趋势,至追氮后18天,蔬菜体内硝酸盐分别比始期下降% ~% 。因此,得出蔬菜“攻头控尾”的施氮技术模式[13]。 3.1.1有机肥无机肥配合施用 菜田施用有机肥是一项降低蔬菜硝酸盐积累,提高产品营养价值的有益的农业措施。这是因为生物降解有机质是个渐进过程,养分释放缓慢,适合于蔬菜对养分吸收;土壤中有机质能促进土壤反硝化过程,从而有效降低土壤中硝态氮浓度。和氮肥相比,施有机肥能降低蔬菜50% 的NO3-的积累量 。据此,要广辟肥料,确保蔬菜生产对有机肥的需求。但有机肥施用量过大,也会引起蔬菜中硝酸盐的大量积累,菜田有机肥施用量最大限量为60t·hm2。 化学氮肥与厩肥、土杂肥配合施用,能有效控制和降低蔬菜中的硝酸盐积累。通常无机氮与有机氮的比为l:1;氮、磷、钾三要素的比例,100天以内的短季节蔬菜为l:,长季节蔬菜为l:。[14] 3.1.2 推广测土配方施肥、平衡施肥技术 测土配方施肥,是控制蔬菜硝酸盐积累的重要措施之一。大量研究结果表明,氮肥施用量与蔬菜体内硝酸盐含量呈正相关,磷、钾肥的施用量则与之呈负相关。这是由于:钾在植物体内能促进蛋白质的合成,钾的浓度越高,促进作用越强,从而提高了氮的利用率,蔬菜中K含量每递增% ,NO3-量下降% ;磷是硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的重要组成部分,参与NO3-的还原和同化。高祖明等指出,N、K比过大是造成叶菜NO3-积累的重要原因,且缺磷比增氮更易引起叶菜组织内NO3-积累。因此,在蔬菜生产上应大力推广测土配方施肥技术,做到缺什么补什么,缺多少补多少。达到平衡施肥。这样,不仅能降低蔬菜中硝酸盐的含量,而且增产效果十分显著[15]。 3.1.4 叶面喷施微肥 施用微量元素肥料,对于减少蔬菜中硝酸盐的积累有一定的效果。蔬菜收获前lO天,叶面喷施微肥,能提高产量和品质,收获前1天用草酸、甘氨酸等喷洒,可明显降低蔬菜中的硝酸盐含量。近年来的研究结果表明,叶面喷施钼、锰等微肥,对降低蔬菜硝酸盐积累有良好的效果。这是因为钼和锰元素在植物体内参与硝态氮的还原过程,钼是硝酸还原酶的组成部分,锰是多种代谢酶的活化剂。对蔬菜叶面喷施钼肥和锰肥,能激活蔬菜体内的硝酸还原酶,从而使蔬菜体内硝态氮的还原同化量超过其吸收量,降低蔬菜硝酸盐的含量。 叶菜类不能叶面施氮肥。叶面喷施直接与空气接触,铵离子易变成硝酸根离子被叶片吸收,硝酸盐积累增加,又不耐贮存[16]。 3.2 改善生态条件 3.2.1 改善光照条件,增加光照时间 保证正常光照,是硝酸盐在植物体内同化并降低其浓度的决定条件之一。露地和保护地条件下光照强度降低20% ,蔬菜硝酸盐含量增加150%; 强光照下可使菠菜的硝酸盐含量较之弱光照来得低。正常光照条件下,光合作用良好,植株生长量大,吸入的硝酸盐可被稀释而不致积累太多,同时还促进硝酸还原酶的合成,程高其活性,并为硝酸还原提供能量,因此有利于硝酸盐含量的下降[17]。 3.2.2 改善土壤水分供应状况 研究表明,土壤水分充足时,蔬菜的生长量可提高%~% ,而硝酸盐含量却降低%~ %,硝酸盐还原酶活性也明显降低。因此,在蔬菜生产中应注意水分管理,避免由于缺水造成水分胁迫[17]。 在干旱情况下,蔬菜的硝酸还原酶的合成受阻,分解加快,硝态氮积累显著增加。因此,在收获前几天进行灌水,可使硝酸盐含量下降。 3.3 配合使用氮肥抑制剂 为降低和控制蔬菜硝酸盐的含量,目前国外普遍采用氮抑制剂来抑制土壤硝化细菌的活性,从而达到减少土壤和蔬菜中硝酸盐积累的目的。在现有的氮抑制剂中,使用效果较好的首推双氰胺(DCD)。在氮肥中,添加10~20%的双氰胺与单施尿素相比,可使青菜茎叶中的硝酸盐含量降低10~30%。将双氰铵与碳铵一起施用效果更佳,可使叶柄和叶片中的硝酸盐含量减少25~45%。[18] 因此,蔬菜在施用氮肥时,应按纯氮量的10~20%添加双氰胺,与化肥拌匀后施用,控制硝酸盐积累的效果最佳。 3.4 选育低富集硝酸盐的品种 由于硝酸盐积累存在遗传差异,所以选育低积累的品种被认为是控制蔬菜硝酸盐含量的有效方法之一,低硝酸盐含量已成为育种的1个重要目标。国外有育成硝酸盐富集力弱的菠菜新品种的报道,但国内目前还没有选育成功低积累的蔬菜品种。随着对蔬菜硝酸盐积累的遗传规律的进一步认识,特别是随着现代分子生物技术的发展,利用基因工程选育低富集硝酸盐品种必将成为重要的发展方向。 3.5 调整收获时期和时间 由于不同生长发育阶段的蔬菜硝酸盐含量不同,一些蔬菜生长前期大于后期,所以,适当晚收有利于降低蔬菜中的硝酸盐,降低幅度可达数倍甚至数十倍。另外,光照、温度等外部因素对蔬菜硝酸盐积累也有明显影响。因此,生产中应根据1d内温度和光照变化的节奏确定适宜的收获时间,同时应根据光、温等条件的季节变化以及蔬菜生长发育进程确定适宜的收获时期。[20] 4 存在的问题与展望 目前,蔬菜体内硝酸盐的积累问题已引起广大科研工作者的关注,而且在这一领域的研究已取得了一些成果,但是,尚缺乏控制效果好、简单易行的方法。一些控制硝酸盐积累的措施目前还很难用于生产实践,另外一些方法控制效果不太明显,还有一些方法或观点虽在理论上成立,但目前还没有取得应用成果。我国目前蔬菜生产条件及农民的科技水平,特别是目前国内生产者对产量的追求以及消费市场对供应量的要求决定了在短期内难以显著降低氮肥的施用量(氮肥是蔬菜体内硝酸盐的主要来源),因此,不降低氮素投人,如何控制蔬菜硝酸盐积累就成为一个重要研究课题。针对这一研究目标,从营养互作,水氮互作等营养生理以及代谢方面出发进行NO3-的转化的基础研究就显得非常必要。另外,由于蔬菜种类繁多,遗传基础及适宜生长条件、同化利用硝酸盐能力差异较大,所以,无论是关于硝酸盐积累过程的基础研究还是控制措施的探讨均要有明确针对性。 5 小结 综上所述,通过调整施肥措施、改善生态条件、使用抑制剂、选育低富集硝酸盐的蔬菜品种、调整收获时期和时间等,对减少蔬菜中硝酸盐累积量有很大的作用,应该对菜农加强宣传,采用合理的技术措施来减少蔬菜中硝酸盐累积,既使菜农节约肥料成本、增产增收,又减小对消费者的危害。
斑岩型钼矿床系指与斑岩体(高位侵入体)有关的单独Mo矿床或以Mo为主的多金属矿床,是热液矿床或岩浆-热液矿床的组成部分(芮宗瑶等,1984,2006);斑岩型钼矿床可以产出在不同的构造环境(Sillitoe,1972;Cooke et al.,2005;Hou et al.,2003,2004;安三元等,1984;罗照华等,2007),其成因与大规模流体活动和中酸性岩浆活动(Sillitoe,1972;Dilles,1987;Cline et al.,1991)有关,岩体多为复式侵入体,形态多为小岩株,出露面积近于1 km2或小于1 km2,岩石常具有斑状结构(卢欣祥等,1989,2002);常伴生有萤石或黄玉等矿物(Keith et al.,1992;Kula,2000;Seedorff et al.,2004a,b),低品位、贫F斑岩钼矿床(如Logtung,Endako,Quartz Hill)一般与钙碱性岩浆有关,而高品位、富F斑岩钼矿床(如Climax,Henderson,Questa)与富硅的花岗质组分侵入杂岩体有关(Carten et al.,1993);斑岩型钼矿床的典型特征是伴随有同心(环)带状蚀变及相应的细脉状和(或)浸染状金属矿化(Lowell et al.,1970),蚀变分带一般自斑岩体中心向外,依次发育钾化带→石英-绢云母化带→泥化带→青磐岩化带;矿体全部或部分产于中酸性(斑)岩体内,矿石具典型的浸染状或细网脉状构造,辉钼矿呈星散浸染状分布于蚀变岩石中或石英、碳酸盐类矿物等组成的微细脉中(罗铭玖等,1991;薛春纪等,2006);国外斑岩型钼矿床成矿流体以富含子矿物多相包裹体和富气、富液相包裹体为特征,包裹体均一温度、盐度较高,温度主要集中在300~400℃之间,盐度w(NaCl eq)>30%,流体成分以H2O和CO2为主,还含有少量的H2S,CO,CH4,N2及,成矿过程中早期流体发生过“二次”沸腾作用或不混溶作用,晚期流体又显示出与大气降水混合的特点(Kamilli,1978;Bloom,1981;White et al.,1981;Cline et al.,1994;Kula,2000)。
表1-2 国外已发现的主要巨型钼矿床
有关钼矿床研究取得的进展(以斑岩型钼矿床为主)主要有:
1.成矿年代学取得实质性进展
成矿时代的确定和成矿期次的划分是区域成矿规律研究的基础和主要内容之一。随着同位素测试技术的发展,特别是辉钼矿Re-Os同位素定年技术的不断发展和完善,钼矿床及伴生有钼的矿床成矿时代的确定取得了长足的进步(杜安道等,2009)。由于辉钼矿Re-Os同位素体系的封闭温度较高,不易受到后期热液、变质和构造事件的影响(Stein et al.,2001),所以辉钼矿Re-Os年龄能够精确地代表硫化物的形成时代,其测年方法被广泛应用到如今矿床年代学研究当中。王登红等(2010)报道了2005年6月至2009年7月间“全国重要矿产和区域成矿规律研究项目”完成的145处矿产地同位素年代学测试数据400个,其中,SHRIMP和TIMS锆石U-Pb年龄78个,云母和长石等Ar-Ar年龄161个,Re-Os同位素定年数据86个(辉钼矿Re-Os数据77个),石英Rb-Sr年龄53个,其他年龄(Sm-Nd)22个。U-Pb和Ar-Ar等方法多是对相关岩体形成时代的限定,对矿床成矿年龄限定的数据中辉钼矿Re-Os同位素数据约占50%(矿床为独立钼矿床或者矿床中必须伴生有辉钼矿),凸显了辉钼矿Re-Os同位素定年技术在矿床年代学研究中的地位。
在辉钼矿Re-Os同位素测年技术成熟以前,对矿床形成时代的约束往往通过与成矿有一定关系的亲石矿物的定年来间接推断成矿时代。而辉钼矿Re-Os同位素测年法是基于放射性187Re通过β衰变成为187Os而引起的Os同位素异常来计算地质年龄的,是一种直接测定金属矿床成矿年龄的方法(杜安道等,1994)。Herr等(1955)第一次对辉钼矿的Re-Os同位素体系进行了测定,将其应用到对成矿年代学的研究始于20世纪60年代初(Hirt et al.,1963),但当时辉钼矿的年代学研究较为局限,直到20世纪后期才获得具有地质意义的年龄值(Luck et al.,1982;McCandless et al.,1993)。随着等离子体质谱、负离子热电离质谱等技术的发展,促使辉钼矿Re-Os同位素定年的研究日趋活跃(杜安道等,1994),在20世纪90年代末到21世纪初达到成熟(杜安道等,2001,2003;Stein et al.,1997,2001;屈文俊等,2003;Du et al.,2004;梁树平等,2004;Selby et al.,2004),并进一步将Re-Os同位素测年技术拓展到其他低Re,Os含量硫化物和岩石的定年,甚至难熔岩石矿物和黑色页岩的Re-Os同位素定年(杜安道等,2009;李超等,2011a,b;陈郑辉等,2011)。关于中国钼矿床年代学的详细讨论见第六章。
表1-3 中国钼矿床成因分类及其主要特征
2.矿床成因、成矿构造背景和成岩成矿模式研究进一步充实
由于斑岩型铜钼矿床在世界范围内的广泛分布及其所蕴藏的巨大经济价值,已经被越来越多的学者所重视,关于斑岩型铜钼矿床的理论和研究成果也不断涌现(Nielsen,1968;Lowell et al.,1970;Sillitoe,1972,1993;Burnham et al.,1979,1980;芮宗瑶等,1984;Lowestern,1994;Hedenquist et al.,1998;Harris et al.,2002;Hou et al.,2003,2004;Seedorff et al.,2008;罗照华等,2009;杨志明等,2009;侯增谦等,2010;孙卫东等,2010)。这些成果集中探讨了斑岩型铜钼矿床的定义、时空分布、大地构造背景、矿床成因模式及蚀变分带模式、成矿及蚀变机制、成矿流体及成矿物质来源、斑岩岩浆的性质及起源等问题,前人也对斑岩型铜钼矿床研究的某些方面的新进展进行了评述(高合明,1995;陈文明,2002;Richards,2003,2005,2009;侯增谦,2004;芮宗瑶等,2004,2006;Cooke et al.,2005;姚春亮等,2007;李晓峰等,2009),在成矿过程的精细化研究方面已经取得了一些研究进展(李晓峰等,2009),如石英的单向固结结构(Shannon et al.,1982;杨志明等,2008)。
(1)斑岩型钼矿的构造背景
Sillitoe(1972)认为斑岩型矿床可能形成于俯冲作用引起的挤压环境,因为往往聚集在长而窄的带,并且斑岩型矿床的形成时代与岩石圈板块快速会聚的时间相吻合,并指出在现代的活动消减带上,仍在形成斑岩矿床。Hodder等(1972)则强调了破坏板块边缘张性构造对斑岩型矿床形成的控制作用,即认为典型的斑岩型矿床应该形成于拉张环境。Lowell(1974)和Hollister(1974)进一步论证了区域性拉张环境是斑岩型矿床形成的重要条件。新的研究表明,典型斑岩型矿床不仅仅形成于单纯的挤压或拉张(Richards.,2001),只要符合①上地壳处于较长时期挤压状态后的应力松弛期;②成矿域存在早期深大断裂,而且这些断裂在应力松弛期活化张开(Richards.,2001)就可产生斑岩型矿床,即斑岩型矿床常形成于构造机制的转化阶段,特别是挤压向伸展环境的转变(Mao et al.,2008)。因此,斑岩型矿床不仅产生于岛弧及陆缘弧环境(Hedenquist et al.,1998;Richards,2003),成矿作用与大洋板片的俯冲有关(Sillitoe,1972),也可以产出于碰撞造山环境(Hou et al.,2003,2004)及板内造山环境(安三元等,1984;罗照华等,2007)。后者是我国学者根据中国大陆自身成矿环境的复杂性和特殊性提出的适用于我国斑岩型铜钼矿床的新型矿床构造背景(侯增谦等,2007),具有自己的独特性(罗铭玖等,1991;侯增谦等,2007,2010)。陆陆碰撞造山环境下,更加强调强烈的挤压构造背景(杨志明等,2009)。
(2)斑岩岩浆的性质及成因
与斑岩型钼矿床密切相关的斑岩体一直是斑岩型矿床研究的基本问题之一,有人认为小岩体与大型超大型矿床的形成密切相关(卢欣祥等,1980;马开义,1984;邵克忠等,1986;汤中立等,2002,2006)。近年来,国内与斑岩型铜钼矿床相关岩体的岩石地球化学研究已经取得较多的新成果(如,芮宗瑶等,1984;罗铭玖等,1991;卢欣祥等,2006),研究的重点基本上集中在斑岩体的岩石地球化学特征及在此基础上的岩石成因和构造环境(蒋少涌等,2008;杨泽强,2009;冯京等,2009),这为我们理解斑岩型矿床的成因奠定了岩石学基础。
我国在20世纪七八十年代,在对东秦岭钼成矿带的研究中,就对与钼矿相关小斑岩体的成因进行了大量的探讨,但未能取得统一的认识,主要观点有三种:一是认为斑岩体是大岩体派生或伸向浅部的岩株,向下变大与大岩体相连,为同源岩浆演化的产物(如,郑延力,1983;黄典豪等,1984,1987);二是认为斑岩体为地幔岩浆同熔地壳物质或直接由地幔派生或大洋地壳在B型俯冲中发生部分熔融而成(如,乔怀栋等,1986);三是认为斑岩体是地壳深部物质在A型俯冲条件下部分熔融而成(安三元和卢欣祥,1984)。卢欣祥等(1989)进一步明确提出东秦岭地区小岩体和相临大岩基为两种不同的花岗岩类型,可能为不同源岩浆分别侵位而成。根据目前研究现状来看,多数学者接受斑岩体高度结晶分异的观点(如,Lowestern,1994;Richards,2003;叶会寿等,2006;包志伟等,2009)。
不同构造环境下斑岩岩浆的性质和成因不同。Sillitoe(1972)在总结斑岩铜钼矿的分布规律和岩浆岩地球化学特征后认为,俯冲环境下斑岩铜钼矿主要与钙碱性中酸性火成岩有关,岩性变化于石英闪长岩、石英二长岩、花岗闪长岩、花岗岩之间(Misra,2000)。板内造山环境下,主要与高钾钙碱性岩石有关(Hou et al.,2003,2004)。俯冲的大洋板片直接熔融(Sillitoe,1972)或俯冲大洋板片在一定深度发生相变,大规模脱水交代上地幔楔部分熔融(Richards,2003)及板内造山带环境下,区域地质发展末期软流圈上涌诱发新生下地壳的部分熔融(安三元等,1984;杨志明等,2008)可能是斑岩岩浆形成的主要机制。如弧岩浆成因理论在解释俯冲环境下斑岩体的成因方面功不可没(Peacock,1993;Winter,2001;Richards,2003),即热的、含水的、相对氧化的、富硫的镁铁质岩浆(主要是玄武岩浆)产生在俯冲大洋板块之上的交代地幔楔内,由于密度差异,浮力上升,储集在上覆地壳的底部。这些岩浆发生分离并与地壳物质相互作用(如MASH过程,这些岩浆开始结晶释放的热量可以导致地壳岩石的部分熔融),产生更演化的、低密度的岩浆上升到上地壳水平形成原始的斑岩体。陆陆碰撞背景下,斑岩体通常具有埃达克岩的地球化学亲和性(侯增谦等,2004;2005;Hou et al.;2004;杨志明等;2009),岩浆起源于加厚的新生下地壳,板块断离或岩石圈拆沉诱发的软流圈物质上涌,以及斜向碰撞导致的挤压-伸展的构造机制转换通常是引发岩浆源区发生部分熔融的外部条件(杨志明等,2009),区域尺度的构造控制了斑岩体的定位。
近年来,在成矿斑岩中基性深源包体(王晓霞等,1986)或暗色微粒包体(成中梅等,2003;曹殿华等,2009)的发现,为斑岩岩浆起源较深提供了有利的直接证据。即斑岩岩浆可以直接来自下地壳或下地壳底部,甚至发生过与来自幔源基性岩浆的混合作用,因而斑岩型铜钼矿床的相关斑岩岩浆具有深源浅成的特点(卢欣祥等,2002),即与斑岩铜钼矿有关的斑岩体通常被认为是一定构造环境中花岗质岩浆晚阶段的演化产物或是它们高侵位的衍生物(芮宗瑶等,1984)。关于高位侵入体(high-level intrusions)三维形态的研究也已经取得了一定的进展(Johnson,1970;Cruden et al.,2001;Breitkreuz et al.,2004;Corazzato et al.,2004),证实了侵入岩体的出露长度与厚度之间存在有幂律关系(Cruden et al.,2001),这为找寻斑岩型铜钼矿床的成矿宏观标志提供了参考(罗照华等,2009;曾云川等,2011)。随着一些新证据的发现(黄凡等,2009;杨宗锋等,2009),斑岩岩体被赋予了新的成因解释,但是由于资料的有限性,其成因还有待进一步探讨。
(3)成岩成矿及蚀变分带模式
斑岩型矿床的成因模式通常包括斑岩岩浆侵位后所发生的结晶演化与热液(流体)蚀变矿化作用(高合明,1995)。20世纪后半叶至本世纪初,斑岩型矿床的研究在成因理论方面取得了很大的进展(如Titley,1970;Sillitoe,1972,1976;Burnham et al.,1979,1980;芮宗瑶等,1984,2004,2006;Hedenquist et al.,1998;Oyarzun,2001;张旗等,2002;Richards,2003,2005,2009;Hou et al.,2003,2004;Harris et al.,2004;侯增谦,2007,2010;罗照华等,2009;孙卫东等,2010)。各国地质学家主要依据斑岩岩浆形成的深部过程、成矿金属在深部的富集机制、岩浆侵位过程中的构造控制以及斑岩岩浆浅成侵位过程、岩浆-热液过程、水-岩反应过程、成矿矿物质沉淀过程等方面提出了关于斑岩型矿床形成的多种成因模式,存在着较大的认识分歧。目前主要的斑岩型矿床成因模式有正岩浆模式(Nielsen,1968)、对流成因模式(Sheppard,1971)、混合成因模式(Henley,1978)、脉动成因模式、板块构造成矿模式(Sillitoe,1972)、活动转移说(White,1968)、三源表成热液矿说(季克俭等,1982)、变质岩浆成矿说(黎诺,1993)、透岩浆流体成矿模式(罗照华等,2009)、洋脊俯冲模式(孙卫东等,2010)等。其中,正岩浆模式被多数国内外学者所接受(如,Nielsen,1968;Lowell et al.,1970;朱训等,1983;芮宗瑶等,1984;马鸿文,1990;唐仁鲤等,1995;Richards,2003,2005;Harris et al.,2002,2004;叶会寿等,2006 等),认为成矿物质及含矿流体均来源于斑岩岩浆下伏的大花岗岩基岩浆(Lowestern,1994),含矿流体在岩浆期后热液阶段出溶,由斑岩顶部向外运移,由于温度、压力等物理化学条件的改变,成矿元素在有利部位沉淀而成矿。
自板块构造理论问世以后,板块构造就与成矿作用紧密联系起来(Pereira et al.,1971;Wright,1982)。Mitchell等(1969)就根据不同类型的板块边缘环境提出了地槽的分类,并据此做出了重要的成矿推断(Dewey,1969)。Pereira等(1971)在此基础上,给出了主要的金属矿床类型与板块边缘环境联系的不同方式,认为安第斯式板块边缘环境与斑岩型矿床的形成密切相关。Sillitoe(1972)建立了斑岩型矿床成因的板块构造模型,认为斑岩型矿床来自会聚板块边缘安山质和英安质层状火山岩之下磁铁矿系列钙碱性岩浆作用,并被广泛接受成为现今斑岩型矿床的构造基础(Richards,2003)。
Schwartz(1947)较早系统地描述性总结了有关斑岩型矿床的热液蚀变。Lowell等(1970)较早建立了斑岩型矿床的蚀变分带模式,他们在研究美国西南部亚利桑那州的San Manuel-Kalamazoo矿床时提出了一个建立在岛弧-陆缘弧环境下适用于与钙碱性中酸性斑岩(花岗闪长斑岩-二长斑岩)有关的斑岩型矿床的蚀变经验模式。这种分带模式以斑岩体为中心向外依次为连续的钾化带(石英、黑云母、钾长石±绢云母、绿泥石、钠长石、硬石膏、磁铁矿等)、绢云母化带(石英、绢云母、黄铁矿±绿泥石)、泥化带(石英、高岭石、蒙脱石)和青磐岩化带(绿泥石、绿帘石、碳酸盐)。并划分出与之相应的矿化分带,由内向外是:与蚀变带等间距的黄铜矿-辉钼矿-黄铁矿组合到方铅矿-闪锌矿组合。之后,各国学者在此基础上,发展了多个斑岩型矿床的蚀变分带模式(如,Rose,1970;Sheppard et al.,1971;Sillitoe,1972;Hollister,1974;Drummond et al.,1976;芮宗瑶等,1984;Harris et al.,2002,2004,2005;Hou et al.,2003,2004;侯增谦等,2003;孟祥金等,2004),并对蚀变分带机制做了较详细的探讨(Beane et al.,1981;Beane,1994),认为矿物的稳定性在蚀变作用中是最关键的因素,取决于矿物的组成、温压条件、流体组成等。如当岩石更富镁铁质时,钾质蚀变的主要产物为黑云母(Hollister,1978),而绢云母化带和泥化带不发育或弱发育(Hollister et al.,1974;Hollister,1978)。大陆碰撞造山型斑岩型矿床(侯增谦,2010)的蚀变分带模式与岛弧环境类似(Hou et al.,2003;孟祥金等,2004;侯增谦等,2007),出现不连续的环状蚀变分带(Hou et al,2003),由岩体中心向外依次为:强硅化带、含钾硅酸盐蚀变带、云英岩化带、粘土岩化带、角岩化带以及矽卡岩-大理岩化带等,如青藏高原的玉龙斑岩铜(钼)矿床和冈底斯斑岩铜(钼)矿床(Hou et al.,2003,2004)。
(4)蚀变分带机制
Schwartz(1947)较早系统地论述了有关斑岩型铜钼矿床的热液蚀变,但只是描述性的总结。随着研究的深入,开始有学者讨论矿床热液蚀变的形成机理(如,张荣华,1974)。矿物的稳定性关系在蚀变作用中是最关键的因素(如,Beane,1994;Beane et al.,1995),主要取决于矿物的组成、温压条件、流体组成等。我们首先必须清楚矿物的稳定共生关系,特别是蚀变矿物与成岩矿物的共生次序(表1-4)。
多个体系下的矿物稳定性关系已被讨论过,为蚀变分带的机制解释提供了实验依据,如CaO-MgO-SiO2-H2O-HCl体系、K2O-MgO-Al2O3-SiO2-H2O-HCl体系、K2O-CaO-Al2O3-SiO2-H2O-HCl 体系、K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCl体系、Na2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCl体系等(Beane,1994)。高合明(1995)曾引用Hemley(1957)K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCl 体系(图1-1)来说明斑岩型铜矿的蚀变分带机制。如图1-1可以看出:当温度较高、K/H值较大时,出现钾化带代表矿物钾长石,反映钾化带的形成;当温度和K/H值适中时,出现白云母,代表绢云母化带的形成;当温度和K/H值较低时,出现高岭石,代表泥化带的形成。如果体系中富含Na,Ca,Mg,Fe等组分时,便可以出现黑云母、蒙脱石及青磐岩化带,代表矿物绿泥石和绿帘石的形成。所以斑岩铜钼矿床蚀变分带可以主要受温度控制,即斑岩体侵位后可以形成以近岩体到远离岩体、温度由高到低的温度场,这种温度场导致由岩体到远离岩体依次形成钾化带、绢英岩化带和泥化带的蚀变分带现象;亦可以是因为斑岩体侵位后可以形成由近岩体到远离岩体、温度由高到低的温度场,而从岩浆中逃逸的流体在不同的物理化学条件下不断与岩石发生反应(水-岩反应)而产生由外向内依次出现泥化带、绢英岩化带和钾化带的蚀变分带现象。
表1-4 斑岩型铜(钼)矿蚀变矿物与成岩矿物共生关系
图1-1 K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HCl体系矿物共生组合
下面分别简要讨论斑岩型铜钼矿床常见的几种主要蚀变的形成反应过程。
钾质蚀变(potassic alteration):也称钾硅酸盐化(钾化),是原生铝硅酸盐矿物发生钾质交代的结果,并可能伴随钙和钠的丢失(Beane et al.,1981)。钾质蚀变常发生在斑岩型铜钼矿床的中心,是相对高温(550~640℃,42 wt%NaCl,40 wt%KCl,18wt%H2O,Harris et al.,2002)的蚀变类型。典型的蚀变矿物为钾长石和黑云母,也可伴有一定量的磁铁矿产生。当蚀变矿物主要为黑云母时,反映岩石更富镁铁质(Hollister,1978)。钾化可以发生在岩浆完全固结之前或固结之后,常呈脉状或浸染状产出。主要蚀变反应如下:
中国东部中生代典型钼矿研究
经由以上反应,体系中不断消耗K+,K/H值将减小,体系将逐渐向白云母区域靠近(图1-1)。流体中将更富Ca2+、Na+,相对富集H+。当体系钾质蚀变很强烈时,酸度会变得较大,钾质蚀变将产生绢云母或绿泥石、绢云母、石英、赤铁矿等矿物的叠加,显示中度泥质蚀变的特征。
绢英岩化蚀变(phyllic alteration):形成石英绢云母化带,主要是成岩硅酸盐矿物大规模被石英、绢云母、黄铁矿或绿泥石以及少量的电气石、黄玉等矿物所取代,常指示酸性环境。这种蚀变在石英闪长岩中缺失或不发育,通常出现在钾质蚀变带的外围,能对钾质蚀变带造成叠加,成脉状或浸染状产出。
一直以来,多数学者根据稳定同位素的研究认为绢英岩化蚀变是岩浆流体和大气流体混合的结果(如,Lowell et al.,1970;Beane et al.,1985;Taylor,1997),但据Harris等(2002)的研究,发现绢英化蚀变可能主要为高温含盐岩浆流体(550~600℃,35 wt%NaCl,38wt%KCl,27 wt%H2O)成因,与传统的认识相冲突。
绢云母主要来自长石的分解:
斜长石→白云母,钾长石→白云母,黑云母→白云母或绿泥石,角闪石→白云母或绿泥石。
中国东部中生代典型钼矿研究
经由上述反应,体系中将消耗更多的H+和少量的K+,K/H值将增大,随体系温度的下降,反应将沿钾长石域和白云母域界线向下进行(图1-1),可能同时出现钾长石和白云母的共生,但是在石英绢云母化带中,很少出现钾长石,可能指示还存在有其他的控制因素(Rose,1970)。
中度泥质蚀变(Intermediate argillic alteration):中度泥质蚀变带的出现常常指示酸性环境,主要矿物为蒙脱石、伊利石、水云母、绢云母、绿泥石或高岭石、石英等。其中以高岭石和蒙脱石类矿物占优势。它们主要是斜长石的蚀变产物,通常呈带状,向外可过渡为青磐岩化,向内过渡为绢云母化。中度泥质蚀变较难识别,常常叠加在岩体顶部钾硅酸盐矿物组合(钾质蚀变)之上,而出露的斑岩体的顶部往往会被剥蚀掉。
斜长石→粘土矿物,黑云母→绿泥石,角闪石→绿泥石
中国东部中生代典型钼矿研究
青磐岩化蚀变(propylitic alteration):相对其他蚀变而言,青磐岩化所要求的温度较低,主要产在安山岩、玄武岩、英安岩及部分流纹岩中。主要特征蚀变矿物为绿泥石、绿帘石、钠长石和碳酸盐(方解石、白云石等)等矿物。由于蚀变矿物的颜色多为绿色,导致岩石也常呈绿色。这些蚀变矿物常来自含镁铁矿物的分解,如黑云母、角闪石或辉石,有时它们也取代长石。
中国东部中生代典型钼矿研究
斜长石也可蚀变成绿帘石、方解石、钠长石。
高级泥质蚀变(advanced argillic alteration):尽管开始的时间不确定(Sillitoe,1993),但通常是热液活动晚期的产物,可以叠加早期的钾质蚀变、绢英化蚀变和青磐岩化蚀变,产于斑岩系统的上部。特征蚀变矿物主要为地开石、高岭石、叶蜡石和石英,常伴有绢云母、明矾石、黄铁矿、电气石、黄玉、氟黄晶和非晶质的粘土矿物。高级泥质蚀变是一种蚀变比较强烈的类型。当岩石中的铝被大量淋出,蚀变就过渡为次生石英岩化;随着绢云母含量的增加,则过渡为绢云母化。
斜长石、钾长石、黑云母和角闪石均可蚀变成粘土或叶蜡石。
中国东部中生代典型钼矿研究
钠长石化(钠长石):这种蚀变是一种相对高温的蚀变,形成钠长石或钠质斜长石,指示一个富钠的环境。
硅化(石英):硅化是次生硅的堆积,二氧化硅一般是由热液(流体)带入,也可由长石或其他矿物经蚀变后形成。硅化也是最常见的一种蚀变,几乎在任何岩石中都有发育,发生在一个较宽广的温度范围内。主要表现为岩石中石英或隐晶质二氧化硅含量增加,主要有以下两种形式:岩石被微晶石英完全取代,硅化常在岩体边缘形成硅化壳。由于硅化可以在广泛的环境中由热液作用形成,因此硅化常与其他蚀变,如绢云母化、绿泥石化、泥化、钾长石化等共生。如果硅化十分强烈,蚀变岩全由石英所组成,形成次生石英岩。
3.在成矿流体和成矿物质来源方面的研究取得新进展(争议)
最近的研究表明,辉钼矿可呈副岩浆相(accessory magmatic phase)出现在一些与板内岩浆作用有关的长英质岩石中,形成辉钼矿饱和的岩浆。这些辉钼矿一般很小(<20 μm),呈三角形的或六边形片状被包裹在石英斑晶中。LA-ICP MS熔体包裹体分析显示,Mo含量一般为1~13 ppm(Audétat et al.,2011)。这可能暗示了长英质岩浆可以有较强的携带金属Mo的能力。但是这种发现在世界范围内是很稀少的。而钼矿床广泛的热液蚀变说明热液流体活动在成矿过程中起着决定性作用(芮宗瑶等,1984;罗铭玖等,1991),刘英俊等(1984)给出了由于热液活动而形成的与钼有关的不同交代岩矿化元素和矿物共生组合(表1-5)。因此,成矿流体的来源成为内生金属矿床研究中的最关键问题(季克俭等,1993),但一直以来却又尚未完全解决的问题(高合明,1995)。
就目前的研究成果而言,存在三种主要的成矿流体:①来自岩浆本身(正岩浆模型),包括两种途径,一是传统的观点,流体来自岩浆期后由岩浆本身出溶的热液(Nielsen,1968);二是直接来自深部的流体(杜乐天,1998;毛景文等,2005)或透岩浆流体(罗照华等,2009);②来自变质事件中的变质水。随着变质温度压力的增加,早期形成的低温含水矿物将发生脱水反应,当这种水在围岩中循环时有可能萃取围岩的金属组分到特殊的位置成矿。因此,围岩变质水也可作为含矿流体来源之一;③近地表围岩中的地下水或天水。目前矿床学研究中,不同同位素判别方法往往赋予同一矿区成矿流体具多源性(黄凡,2009),未能指示具体的源区,说明一个矿床中成矿流体来源可能是复杂多源的。
表1-5 不同交代岩中钼矿化的元素和矿物组合
碳氢氧同位素判别体系对成矿流体来源的研究功不可没。在斑岩矿床蚀变系统中,钾化带内的黑云母氢氧同位素组成相当稳定,并指示成矿流体主要为岩浆流体;蚀变系统外部的绢英岩化带、泥化带、青磐岩化带内以及晚期叠加的其他蚀变带内含水矿物的氢氧同位素组成指示流体的雨水来源(Sheppard,1971)。但纵观近年来的研究成果,根据氢氧同位素判别,与岩浆活动有关的热液矿床几乎都有大气降水的参与。但不能据此说大气降水是成矿物质的主要来源,更可能是其在成矿晚期或成矿期后对整个成矿体系产生了重要影响,改变了成矿作用的边界条件,更有利于成矿物质的沉淀富集。
一般斑岩型钼矿体的形成温度主要在200~450℃之间(矿床内常出现早期温度较高的矿物组合),而钼矿体的产出部位一般在地表以下浅部,这就要求成矿系统必须有额外的热源供给,以保证成矿流体的活跃性和有利于成矿物质沉淀的环境,因此与斑岩型钼矿密切相关的斑岩浆/下伏岩浆房被看做主要的热源和成矿物质的供给者(Lowestern,1994;Ulrich et al.,1999,2001;Campos et al.,2002),或者由异常富集金属的母岩浆直接产生(Core et al.,2006),并且不同构造环境中成矿流体及成矿物质来源不同(Richards,2003)。
Condela等(1986)曾通过计算指出,形成一个大型斑岩钼矿所需的金属量需要一个几百平方千米的下伏岩浆库才足以提供;陈松乔(1990)通过钼的高温高压实验研究,认为一个上千平方千米的大型花岗质岩浆(含Mo浓度为 ppm)结晶分异流体只有在流体pH>时才足以形成一个中小型钼矿床,而一个大型钼矿床的形成则需要原始花岗质岩浆中钼要预富集到原来的40倍以上。类似的,Cline等(1991)认为体积为50 km3或更小的小花岗质岩株能含有足够的金属和水来形成一个储量为250百万公吨的典型斑岩铜矿床(平均含铜),如果要形成像Bingham这样的超大型矿床就要求熔体中含有10多倍高的金属量(Hollings et al.,2004)。但是,在岩浆结晶过程最多只有65%的挥发分的丢失(Yang et al.,2005),且硅酸盐熔体中硫的溶解度也极其有限(Wallace et al.,1994;Gerlach et al.,1996;Backnaes et al.,2011),熔体中硫的溶解度除与熔体成分、压力、温度、氧逸度、硫逸度相关外,还与熔体中与水含量呈现反比关系,与FeO含量呈正相关,并且S2-常优先与熔体中的Fe2+结合形成熔体相FeS(朱永峰等,1998;Baker et al.,2011及其引文),而不是铜钼的硫化物。这对目前流行的正岩浆成矿模型提出了挑战,即是何种独特的岩浆-热液循环系统将如此大体积熔体中分散的铜钼等金属萃取并聚集到一起(Cloos,2002),除非岩浆中能异常富集成矿元素。
实际上,更多的地质事实是大型或超大型钼矿床常常与小斑岩体共生,而斑岩浆及大的岩浆房往往不是含金属元素异常高的岩浆(卢欣祥等,2002),并且直接起源于正常的古老下地壳部分熔融的长英质岩浆不具备成矿能力,除非有幔源物质以不同方式参与斑岩浆的形成并贡献成矿物质(侯增谦等,2007)。近年来的研究表明,越来越多的学者接受成矿物质直接来自深源的认识(卢欣祥等,2008;Solomon,1990;Sillitoe,1997;Mungall,2002;Robb,2005)。在原位测定巨型Bingham Canyon Cu-Au-Mo矿床矿脉中流体包裹体Pb同位素和总结Rocky Mountains东部主要斑岩钼矿床的Pb同位素数据基础上,Pettke等(2010)认为这些矿床中的金属Mo起源于古老的交代岩石圈地幔;Mathur等(2000)研究了智利地区斑岩型矿床金属硫化物的Re-Os同位素体系,认为矿床的金属储量与其Os初始比值具有负相关性,这就意味着巨型大型矿床中硫化物具有低的Os初始比值,暗示地幔组分广泛参与了成矿作用。所以,来自深部的流体在成矿作用中扮演着重要角色,并且要求形成大型矿床的流体中有异常高的金属含量(Wilkinson et al.,2009),即大量的深部流体应对金属的运移和沉淀成矿起重要的作用。因此,如何界定成矿流体成为一个关键问题。现阶段,通常对成矿流体的性质和矿石矿物沉淀条件的确定主要是根据共生脉石矿物中圈闭的包裹体的性质来推测的(Wilkinson et al.,2009),而据此给出的结构观察和同位素证据往往不足以说明它们是同时形成的(Wilkinson,2001),这又造成了相关侵入体与成矿过程成因关系的不确定性。近年来,热液矿床脉体中熔融包裹体和气液包裹体中含金属硫化物子晶的发现(Core et al.,2006;吴华英等,2010)或者金属硫化物中包裹体的研究(Wilkinson et al.,2009)似乎为成矿流体和成矿物质来源提供了确凿的证据。但成矿作用本身是一个复杂的非平衡演化过程(张荣华等,1998),包裹体中所能保存的信息仅仅是成矿过程最后阶段的物理化学条件(Wilkinson et al.,2009),不能有效反映成矿流体在成矿之前的性质(陈天虎等,2001)。
溶解度实验表明,在T=300~360℃,P=~ MPa 条件下,水蒸气(流体)中MoO3的溶解度介于1~29 ppm 之间(Rempel et al.,2006)。这个实验结果证明,对于斑岩型钼矿床来说,成矿元素以气相形式迁移可能在成矿过程中,特别是在成矿前的运移过程中占有重要的地位(Canadela,1997;Williams-Jones et al.,2002,2005;Rempel et al.,2006,2008;包志伟等,2007)。Hannah等(2007)从辉钼矿中Mo同位素角度证明了Mo的气相运移和快速沉淀重要性,只有这样才能解释窄范围的Mo同位素分馏。
相对于成矿物质的液相运移而言,气相运移具有以下特点:①气体因黏度比液体小而具有更强的渗透能力,且扩散系数大,在地球深部岩石中可能具有更大的穿透岩石的能力和提取、运移成矿物质的能力;②气体具有更低的密度而受重力制约较小,而液体在地球内部其自身内压力作用较大,必须形成连续流体,才能形成稳定持续的热液成矿系统;③气体具有较大的可压缩性,在突然减压时,会有很大的爆破能力,形成如隐爆角砾岩筒的隐爆构造;④金属成矿物质在液相中的含量均受到溶解度的制约,而金属成矿物质气相迁移则不受溶解度限制,能以较高的质量分数浓度和较稳定的状态迁移(陈天虎等,2001)。所以,成矿前流体以气相迁移成矿元素对钼矿床的形成应具有重要的意义,且气相溶解金属的能力可能比通过计算预测的溶解能力大几个数量级(Williams-Jones et al.,2002),在岩浆-流体侵位演化过程中,气相组分的淋滤很容易将贫Mo岩浆(3ppm)转化成富Mo岩浆(>1000ppm),并最终形成富集Mo的成矿流体(Keith et al.,1998)。
沉积岩型铅锌矿床是指赋存于碳酸盐岩和硅质碎屑岩中,且成因与岩浆活动无关的一类铅锌矿床,是世界上铅锌资源的主要来源(Leach et al.,2005)。根据赋矿围岩岩性和成矿元素组合的不同,可细分为砂岩型(Sandstone-type,SST)铅矿、砂岩型铅锌矿、密西西比河谷型(Mississippi Valley-type,MVT)铅锌矿、沉积岩容矿块状硫化物型(Sedimentaryexhalative,SEDEX)铅锌矿4类。其中SEDEX 型矿床主要形成于陆内裂谷-裂陷环境,是对流循环的中温(220~290℃)、中低盐度(3%~13%)流体(Basuki et al.,2004)发生喷流-沉积作用形成的同生块状Pb-Zn硫化物矿体,呈层状和透镜状赋存于碎屑岩建造中(Large,1988;Sangster,1990;Huston et al.,2005)。MVT铅锌矿是指赋存于台地碳酸盐岩中成因与岩浆活动无关的浅成后生层状铅锌矿床(Leach et al.,1993),因其代表地区位于美国中部密西西比河流域而得名(Leach et al.,2005)。MVT铅锌矿床提供了世界上约25%的铅锌资源,它们分布于全球,以北美和欧洲最为丰富(Leach et al.,2005)。MVT型矿床主要形成于陆内裂谷盆地(Clendenin et al.,1990;Sangster,1990)或造山带前陆盆地环境中(Bradley et al.,2003),是低温(80~220℃)、高盐度(>15%)、高氧逸度的盆地卤水长距离运移汇聚(Garven,1985,1986,1995;Leach et al.,1986;Chi et al.,1998;Nakai et al.,1990),并在未变形的台地型碳酸盐岩建造内部淀积Pb-Zn硫化物而形成的后生矿床(Sverjensky,1986,1987,1989;Sangster,1990;Leach et al.,1993)。SST型矿床以海相石英砂岩含矿建造及铅锌矿石高Pb/Zn值(Bjorlykke et al.,1981)区别于MVT型矿床。SSC型矿床又称砂岩型Cu矿,通常产于砂岩红层内部,与富含硫酸盐的膏盐建造和还原前锋密切相关(Misra,2000),主要含水层为红层本身(Bjor-lykke et al.,1981),盆地卤水具有中等盐度和中性pH值,成矿物质通过盆地卤水从红层萃取而来(Misra,2000)。近年来,对这4类矿床的深入研究,有效地指导了铅锌矿床的找矿勘查。
以沉积岩为容矿围岩的铅锌矿床种类繁多,储量巨大,是世界上铅、锌资源的主要来源(杨庆坤等,2010),一直受到广大矿床地质工作者的重视。由于这类铅锌矿床分布广泛,成因复杂,其成矿作用和成矿规律已经成为当前区域成矿学研究的前沿热点之一。
一、MVT矿床基本特点
MVT型铅锌矿是指赋存于台地碳酸盐岩中,提供了世界上约25%的铅锌资源,它们分布于全球,MVT型矿床主要形成于陆内裂谷盆地或造山带前陆盆地环境中,并在未变形的台地型碳酸盐建造内部淀积Pb-Zn硫化物而形成的后生矿床。
MVT矿床又具有以下基本特点(Leach et al.,2005):①矿床产出于造山带边缘前陆环境或靠近克拉通一侧的沉积盆地环境;②容矿围岩以白云岩为主,仅有少数矿床产于灰岩中;③矿床具有后生特征,其形成与岩浆活动无直接联系;④可发育层控的、断层控制及受喀斯特地形控制的矿体,矿体形态变化较大,可以为层状、筒状、透镜状、不规则状等;⑤矿物组合简单,主要为闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿、白云石、方解石和石英,仅在少数矿床/矿区发育重晶石和萤石,个别矿区发育有含银或者含铜的矿物;⑥硫化物通常交代碳酸盐岩或充填开放孔隙空间,组构变化较大,矿石由粗粒到细粒,由块状到浸染状;⑦围岩蚀变主要有白云岩化、方解石化和硅化,主要涉及围岩的溶解作用和重结晶作用等;⑧最重要的控矿因素为断层、破碎带和溶解坍塌角砾岩等;⑨成矿流体为低温中高盐度盆地流体,温度一般为50~250℃,盐度一般为10%~30%;⑩金属和硫具有壳源特征。
二、MVT矿床研究方法
型铅锌矿流体包裹体
流体包裹体:对于MVT这类低温热液矿床而言,流体包裹体的温压数据是研究成矿系统的基础,也是地球化学分析的基本方法。对不透明矿物流体包裹体观察的红外显微技术在矿床学研究中也有重要意义(张本仁,2005)。
Leach等(1993)和Basuki等(2004)对MVT矿床统计,包裹体均一温度为50~250℃,但多在90~150℃之间,这一温度通常比矿化时正常的地温梯度或估算的地层埋藏温度要高,可能与盆地下部存在热对流或者矿床下部基底岩石中有深部循环流体上升影响正常地温梯度有关(Leach et al.,2005)。包裹体的盐度在10%~30%之间(Leach et al.,2005),许多MVT矿区,如爱尔兰Midland地区、密苏里地区、上西里西亚地区和Cevennes山脉地区,矿床的形成温度超过由地温梯度推算的温度(据埋藏的地层厚度估算),故推断MVT矿床可能形成于高地温梯度的环境中,或与盆地深部对流热传递(密苏里地区)或基底岩石中深部循环的上升流体(波兰U per Silesia和爱尔兰Midland地区)有关(Leach et al.,2005)。包裹体的盐度在10%~30%之间(Leach et al.,2005),与油田水组分相似,反映了MVT铅锌矿成矿流体为盆地卤水起源(Hanor et al.,1979)。Hanor等(1979)认为主要是蒸发盐溶解、同源盐卤水混入或者发生过蒸发作用的地表水渗入导致了卤水的形成。Kharaka等(1987)及kesler等(1996)利用现代盆地卤水中离子含量判断源区,基本支持Hanor等(1979)的观点。
型矿床同位素测年
氧、碳同位素:碳酸盐岩是MVT铅-锌矿的赋矿围岩,用δ18O,δ13C值可以指示碳酸盐类矿物的形成背景。应用共生矿物对的氧同位素来反演成矿温度是其重要的应用之一。在川滇黔地区从含矿方解石、白云石到近矿的碳酸盐岩围岩δ18O和δ13C值有升高的趋势,表明成矿流体应该含有富集轻18O 和13C 等同位素的大气降水,而作为围岩的沉积碳酸盐岩(灰岩、白云岩等)则富集重同位素(周朝宪,1997;张长青,2005)。
铅同位素:MVT铅-锌矿床多数情况下呈现混合型铅同位素演化。利用铅同位素的演化线可分析成矿物质的来源,铅同位素组成则可探讨其成矿物质的多源性。青藏高原东北部多数贱金属矿床的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,类似于MVT型矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石(Vaasjoki et al.,1986;Sangster,1990)。
同位素定年:目前主要的同位素定年有Rb-Sr,Sm-Nd,U-Th-Pb等。其中SmNd同位素定年法是近几年才开始应用的,某些陆壳中的热液矿床的形成过程中稀土元素内部会发生分馏,致使一些热液矿物的Sm/Nd值变化很大,甚至远高出地壳岩石的正常值(李华芹,1992;彭建堂,2003)。
3.控矿因素
MVT地区铅锌矿主要控矿因素为断层破碎带、溶解坍塌角砾岩、生物礁-生物碎屑碳酸盐组合及基底隆起等(Repetski,1996)。其中断层和破碎带是MVT地区重要的控矿因素,许多矿体集中产于张性断层带内及其附近,如爱尔兰Midland(Hitzman,1999)和Upper Silesia地区矿石集中于正断层中(Kibitlewski,1991);Viburnum Trend矿体集中产于与扭性断层有关的张性空间中(Clendenin,1993;Clendenin et al.,1994);密苏里地区矿体集中于张性断层内(Hudson,2000);在Cevennes山脉地区,走滑断层之间的张裂带对矿石起着重要控制作用(Bradley et al.,2003)。矿体沉淀均与碳酸盐礁杂岩有关,如Pine Point矿体位于溶解坍塌角砾岩中,角砾岩发育于生物礁-生物碎屑碳酸盐组合中(Rhodes et al.,1984)。
型铅锌矿成矿流体运移
目前,MVT型铅锌矿成矿流体运移主要存在3 种模式,即沉积和压实作用模式、地形或重力驱动模式及热-盐对流循环模式。
沉积和压实作用模式:驱使流体发生运移的原动力为沉积压实作用和成岩过程中孔隙度变化引起的压力梯度。Cathles等(1983)认为沉积盆地发生快速沉积和压实作用,在上覆地层压力和侧向应力存在的情况下,流体迅速转移,在矿集区内形成异常高压,因此流体包裹体温度通常超过正常压力梯度下的温度。
地形或重力驱动模式:其过程为流体在重力的驱动下,在盆地边缘造山隆起区,在页岩地层的阻隔下,沿碳酸盐岩或砂岩等透水层运移。该模式可以很好地解释北美地区的Pine Point矿床流体沿Slave 湖剪切带运移的过程(Hitchon,1993)。Bethke 等(1988)模拟了Ouachita造山带流体从Arkorma盆地边缘隆起部位流动的过程,很好地解释了浅部地层经历高温和岩石中具有较高水岩比值的特征。
热-盐对流循环模式:热-盐对流循环形成于伸展环境下的流体温度和盐度的增高,裂谷盆地形成阶段是重力驱动流体系统向热-盐对流循环系统转化的开始。长时间的小规模对流循环可以形成大面积的碳酸盐化作用(Morrow,1998)。Russell(1986)提出密度驱动是爱尔兰Midland地区主要的流体运移机制,最终导致矿体主要沿后期活化的加里东构造带分布。
三、特提斯成矿域与沉积岩有关的铅锌矿床成矿特征
特提斯成矿域中与沉积岩有关的铅锌矿床分布广泛、延伸稳定,从土耳其的西南部沿Taurus带向东经伊朗的铅锌矿带,至巴基斯坦,再从青藏高原东部向南至中南半岛泰国等地。这条铅锌矿带中包含有不同成因类型、不同成矿背景的众多矿床,显示出特提斯演化的复杂性和成矿的多样性。
现有资料表明,伊朗、土耳其等地的铅锌矿床都受白垩纪末—中新世大陆碰撞挤压的影响,流体大规模运移形成。土耳其的Taurus成矿带,代表矿床有Bayindir层控铅锌矿床位于西安那托利亚的曼德列斯地块北部,含矿层位出露于南北走向的平卧褶皱的核部及两翼。铅锌成矿年龄为早奥陶世,与奥陶纪—早志留世的Sb-Hg-W组合具有相似的成因,铅锌成矿与同期海相火山活动有关(O.ÖDora.,1977)。位于土耳其中部Yahyali地区,产出有9个铅锌矿床,均为碳酸盐岩容矿,层控、构造控矿特征明显,其围岩为破碎结构及岩溶包含结构。这些矿床大多经历了风化和表生过程,矿石品位为18%~34%锌,2%~10%铅。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿、白铁矿、黄铁矿及表生矿物针铁矿、菱锌矿、铜蓝及铅矾等;脉石矿物有白云石、方解石和石英。原生矿床(如Goynuk和Celaldagi Desandre)形成于晚三叠世—早白垩世的稳定大陆边缘,而再生矿床则发生于大陆边缘块状断层的形成过程中(Osman Koptagel et al.,2005)。
伊朗Zagros造山带中的Kuh-e-Surmeh矿床、Sanandaj—Sirjan构造带中的Irankuh矿床(Ohazban et a1.,1994)、Anjireh-Vejin矿床,与Emarat及Irankuh同在Malayer-Esfahan成矿带,萨南达-锡尔詹缝合带(Sanandaj-Sirjan zone)中部。为著名的四大矿山(Reichert,2007):Irankuh(储量20mt,品位和),Emarat(储量10Mt,品位及),Ahangaran(储量,品位)及 Takiyeh(Rajabi A et al.,2012)。此外,还有很多矿床正在勘探,前景十分广阔(如Anjireh-Tiran铅锌储量,品位;Robat和Kuhkolangeh铅锌储量,品位)。萨南达-锡尔詹缝合带的演化主要与二叠纪新特提斯洋的形成有关,而后者在白垩纪到第三纪(古近-新近纪)随着阿拉伯板块和伊朗板块的汇聚及陆陆碰撞而消亡(Mohajjel et al.,2003;Agard et al.,2005;Ghasemi et al.,2005)。Malayer-Esfahan成矿带内发育巨量铅锌矿床,均为白垩纪碳酸盐岩容矿。虽然硫化物矿石是该带的主要矿石类型,次生非硫化物矿石也是很常见的(如Irankuh矿区)。Irankuh Zn-Pb-Ba矿床产于早白垩世碳酸盐岩地层,成矿流体沿Irankuh断裂运移、汇聚沉淀。该矿床具层控特征,矿体为透镜状,矿石主要为开放空间的充填类型,矿物组合主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿和白铁矿,非硫化矿物有重晶石、白云石、菱锌矿和少量石英。其成矿过程可解释为晚石炭世造山环境中的卤水运移到断裂引起的扩张区,与海相成因的富硫酸盐的流体混合而形成的矿床(Ghazban F et al.,1994)。
伊朗的Kuh-e-Surmeh矿床是赋存于晚二叠世层状灰岩、白云岩中,位于伊朗西南部Zagms造山带Simply前陆褶皱冲断带中,是与造山有关的MVT矿床。矿化主要充填于开放空间条件下的角砾碳酸盐岩中(Liaghat et a1.,2000),平均含Zn 12%,Pb ,可采达矿石990000 t。矿石矿物主要为闪锌矿、方铅矿及少量黄铁矿、白铅矿、铅矾;脉石矿物有白云石、重晶石、石膏和方解石。矿床成因可以解释为区域构造压实作用使Zard-Kuh盆地脱水,驱使盆地源流体进入多孔的Dalan组角砾状白云岩岩石中,在高盐度(15%)低温条件下(重晶石、方解石包裹体均一温度为50~150℃)沉淀成矿(Liaghat et a1.,2000)。该类矿床的形成是由于晚白垩世—古近纪弧后盆地关闭,挤压作用导致盆地卤水长距离运移,并在成矿条件好的早白垩世地台型碳酸盐岩建造内沉积成矿(Farhad Ehya et al.,2010)。
在巴基斯坦和印度地段主要表现为伸展成矿,具同生层控的特点,赋存有巴基斯坦Lasbela-Khuzdar喷流-沉积型(SEDEX)铅锌矿带。大地构造上属印度古老陆块西北缘,在侏罗纪新特提斯洋盆扩张时,该区为新特提斯洋盆南部的被动陆缘,沉积有杜达(Duddar)、苏迈(Surmai)、贡嘎(Gunga)、顿格(Dhungei)4个矿床,构成著名的巴基斯坦Lasbel Khuzdar铅锌矿带(Silitoe,1978;Turner,1992;Jankovic,2001;Leach et al.,2005b)。
进入青藏高原东部,为挤压驱动流体、后生成矿模式,但含矿建造时代、矿体赋存方式等也不尽相同。卡兰古铅锌矿床位于塔里木板块西南缘的晚古生代碳酸盐台地环境中。该矿床受卡兰古向斜控制,矿体主要产于向斜两翼的白云岩或白云岩化灰岩中,矿体形态复杂,富矿段往往赋存于多组断裂构造交汇部位。矿石根据其结构大体可分两类:一类呈角砾状构造,硫化物呈浸染状,共(伴)生赤铁矿和磁铁矿;另一类矿石中硫化物以胶状、草莓状结构为主。矿物成分主要为方铅矿;其次有黄铜矿、黄铁矿及一些次生矿物;脉石矿物主要为白云石、方解石等。在成矿作用过程中,成矿金属(铅锌)以硫氢配合物形式迁移,喜马拉雅期逆冲推覆褶皱作用所引发的大规模热卤水运移、循环,导致了矿物质的进一步富集、沉淀(匡文龙等,2002)。
青藏高原东北部许多重要的喜马拉雅期硫化物矿床,如滇西金顶巨型铅锌矿床、白秧坪超大型Ag-Cu-Pb-Zn矿集区和金满中型Cu矿床及青南莫海拉亨、东莫扎抓大型铅锌矿床和茶曲帕查铅锌矿床(超大型远景)等,均产于碰撞造山带环境。这些MVT型矿床、矿点的时空分布和矿化特征表明,在青藏高原东北部形成了一个长达1000km、受大规模逆冲推覆构造系统控制的铅锌多金属矿带(侯增谦,2008)。作者研究认为东莫扎抓铅锌矿赋存于上三叠统结扎群波里拉组灰岩中,矿体呈层状、似层状产于角砾发育灰岩中,矿石矿物以闪锌矿、方铅矿为主,脉石矿物主要为黄铁矿、白云石、方解石、石英等,矿石呈角砾状、脉状构造,胶状、粒状结构,受层间断裂控制赋存于碳酸盐岩组矿床。
赋存于由碳酸盐岩组中Pb,Zn矿床向南延续至中南半岛,泰国等地的铅锌矿床是白垩纪末—中新世受大陆碰撞挤压的影响,流体大规模运移形成。泰国的Padaeng矿床,位于泰国西部Mae Sod附近,是世界上第一个次生的非硫化物型铅锌矿(Reynolds et al.,2003),目前的资源数量为亿t,Zn品位为。由于多雨潮湿,该矿床大部分已氧化成为非硫化物型Zn矿。该矿床产于中侏罗统碳酸盐-碎屑岩岩系中,位于NW向Padaeng断裂上盘,层控特征明显,产于NW倾向、高度风化的中侏罗世白云质砂岩。非硫化物型Zn矿石主要为菱亚铅矿,含少量菱锌矿和水锌矿,硫化物型铅锌矿化广泛发育在Padaeng矿床附近,如Pha De和Hua Lon矿床,富闪锌矿,含少量方铅矿和黄铁矿,矿体属层控型,填充于小规模的开放空间中。非硫化物型矿床形成于中新世的Mae Sod山间盆地边缘,由于硫化物矿体抬升、氧化而成。