(一)国外矿床模型研究发展概况
矿床模型的研究是随着矿床发现实践和成矿理论深化而发展起来的。从已有的文献资料来看，国外矿床模型研究的发展大体经历了3个阶段。
1.矿床模型的萌生和奠基时期
这一时期大致为20世纪30年代至70年代末。其基本特征是，以大量已知矿床为基础，总结出了一系列典型矿床的基本特征。
在矿床学研究的早期，虽然没有正式提出矿床模型的概念，但实际上早就从研究已知矿床的典型特征入手，查明控矿要素，探讨成矿过程，总结矿床成因，确定找矿标志，孕育着矿床模型的研究思路。例如，美国的W.林格伦、R.C.艾孟斯，瑞士的P.尼格里，挪威的J.H.L.伏格特，德国的H.斯奈德洪，前苏联的A.E.费尔斯曼、C.C.斯米尔诺夫、A.Г.别捷赫琴等，以各自的研究为依据，认为大部分金属矿床与岩浆热液作用有关，建立了以“岩浆－热液”成矿作用为主导的学说。这些观点逐步系统化，形成了岩浆热液成矿论，实际上这便是现今我们熟知的岩浆热液型矿床的矿床模型。以德国A.G.维尔纳为代表的水成论学派，认为所有的岩石和矿床都是从大洋水中沉淀形成的，大洋水中溶解有形成岩石和矿床的所有物质，当它们沿岩石裂隙渗透时，就在其中沉淀出矿石。后来，逐渐形成“侧分泌”成矿观点，进一步演变成了“层控”成因的新观点。这便是后来提出的“层控型矿床模型”。
到20世纪50年代，“模型”的概念和术语开始被采用，并见诸文献。例如在美国，当时已开始研究斑岩铜矿的蚀变和矿化分带模型，用于找矿实践，并在卡拉马祖等矿床的发现中发挥了作用。从60年代开始，使用矿床的描述性模型和成因模型进行矿产勘查和矿产资源区域评价，在科罗拉多钼矿带的扩大和阿拉斯加矿产资源评价中取得了成功。这种研究思路得到了学术界和管理部门的认可。1979年，美国在丹佛召开了“矿产评价讨论会”，将描述性勘查模型确定为评价美国本土矿产资源潜力的主要方法。
20世纪60年代和70年代，在澳大利亚，便有意识地建立了一些典型矿床的成因模型，并集中力量利用模型指出成矿环境，圈定找矿靶区。1960～1980年间，澳大利亚成功建立并应用的模型有:第三纪到现代红土准平原上的铝土矿矿床模型，元古宙条带状铁质建造中的块状赤铁矿矿床模型，超镁铁质熔岩流铜镍硫化物矿床模型，古生代火山岩中的铀矿矿床模型，以陆棚碳酸盐岩为容矿岩石的铅锌矿床模型，酸性火山岩中的多金属块状硫化物矿床模型，等等。
从20世纪70年代起，前苏联地质部和苏联科学院的许多研究所，也开始集中力量研究一些重要类型矿床的地质和地球物理模型。
应当提到的是，在 20 世纪 60 ～70 年代，板块构造学说的兴起和发展，给成矿理论和成矿模型的研究注入了新的活力。地质科学理论的重大创新推动着矿床模型研究的发展。到 70 年代末，矿产勘查发现了大量矿床，促进了现代矿床学框架的基本确立，同时也为矿床模型的研究和应用奠定了良好的基础。
2. 矿床模型研究和应用的发展时期
20 世纪 80 年代以来，在大量资料积累的基础上，矿床模型研究的规范化和系统化成为这个时期矿床模型研究的重要特征，并呈现出以下特点。
( 1) 总结性、综合性学术著作大量问世，研究水平明显提高
1981 年，美国地质调查局出版了 《Characteristics of Mineral Deposit Occurrences》，开始以专著形式总结矿床模型的研究成果。此后，不同国家相继出版了类似的总结性专著，且综合性大大提高。例如，1986 年，美国地质调查局 D. P. Cox 和 D. A. Singer 编著的 《Mineral Deposits Models》，总结了 111个国家 3900 多个矿床的资料，包括 87 个矿床类型的描述性模型和 60 个不同类型矿床的品位 － 吨位模型。1992 年，J. D. Bliss 主编的 《Developments in Mineral Deposits Modeling》对 1986 年之后美国矿床模型的建立和使用做了简要回顾。加拿大地质调查局于 1984 年出版了 《Canadian Mineral DepositTypes: A Geological Synopsis》( O. R. Eckstrand，1984) ，介绍了一些矿床类型的描述性模型。此后，加拿大地质协会于 1988 年和 1993 年先后出版了 《Ore Deposit Models》( R. G. Roberts and P. A. Sheahan)和 《Ore Deposit Models ( Ⅱ) 》( P. A. Sheahan and M. E. Cherry) 两本汇编，系统收入了加拿大矿床模型研究的最新成果，先后重印了 7 次。1998 年，《澳大利亚地质和地球物理杂志》编辑部组织大学、研究部门和矿业公司，针对澳大利亚的主要矿床类型撰写了 20 个找矿模型。这种趋势也延伸到发展中国家，例如，哈萨克斯坦于 2004 年以英文出版了 《Minerogenic Map of Kazakhstan》( S. Zh. Daukeev等，2004) ，介绍了 43 个典型矿床的地质特征和矿床模型。2007 年，印度出版了 《Exploration Model-ing of Base Metal Deposits》 专著 ( S. K. Haldar，2007) ，以印度元古宙锌矿资料为基础，与澳大利亚、加拿大的层状铅锌银矿床进行对比，系统地论述了矿床模型的理论、参数和实例 ( 表 1 －2) 。
表 1 －2 20 世纪 80 年代以来国外发表的矿床模型代表性著作
续表
从 20 世纪 70 年代末到 90 年代初，前苏联在金属矿床模型方面完成了先驱性的研究。例如，全苏地质研究所在 80 年代初以建造分析为基础，在前苏联境内划分出了 87 个构造建造带类型，为区域矿产预测提供了经验模型。矿床模型研究虽受到前苏联解体的影响，但其后又得到加强。例如，俄罗斯中央有色金属和贵金属地质勘探研究所 ( ЦНИГРИ) 参与专题研究的专家有 80 多位，1992 ～2002年 10 年内出版的专著就有 33 种，包括矿床模型图集、丛书，介绍建模的规程和方法 ( 表 1 －3) 。表1 －3 俄罗斯中央有色金属和贵金属地质勘探研究所出版的有关矿床模型的专著
世界找矿模型与矿产勘查
续表
资料来源: А. И. Кривцов 等，2005
注: * 丛书为 《贵金属和有色金属矿床模型》。
( 2) 多种形式推进矿床模型的研究与应用，实际效果显著
20 世纪 80 年代以来，矿床学和矿产勘查界的学术会议，都把矿床模型作为重要的讨论议题，对矿床模型的研究和应用起到了巨大的推动作用。例如，前苏联先后召开了 3 次 “全苏内生矿石建造成因模型会议”( 1980 年 5 月，1985 年 11 月和 1990 年 4 月) 。第一次会议通过对建模任务、内容、原则和方法的争论，明确了发展方向，为后来的模型研究奠定了良好基础。此后的两次会议，分别讨论了建立矿石建造和成矿系统的定性和定量地质 － 成因模型的一般原则和特点，以及以矿石建造和成矿系统的成因模型为基础的矿产预测方法原理。1985 年 9 月，美国和加拿大共同在利斯堡市召开了“公有土地矿产资源评价展望”专题讨论会，肯定了矿床模型是进行矿产预测和评价的主要方法，进一步推动了它的实际应用。
国际地科联 ( IGUS) 和联合国教科文组织 ( UNESCO) ，在推动矿床模型研究和应用方面发挥了独特作用。1985 ～1994 年间，他们联合组织了一个为期 10 年的 “矿床模型项目”( DMP) 。该项目的基本目标是，在发达国家和欠发达国家的地球科学家之间进行资料和技能方法的交流，对发展中国家的地质工作者进行培训，促进矿床模型在矿产资源勘查、评价、开发和管理方面的应用。1994 年以后，该项目又续作了一段时期。相关情况见表 1 －4。
有关矿床模型的文献在相关专业杂志上发表与传播，也有效地推动了矿床模型的推广和使用。1980 年以来，加拿大 《Geoscience Canada》 杂志开辟了矿床模型讲座，先后介绍了 12 个 20 世纪 70年代和 80 年代在北美流行的地质 － 成因模型。在国际地科联和联合国教科文组织的 “矿床模型项目”( DMP) 实施期间，每次讨论会提交的报告都发表在 《Episodes》杂志上，在世界范围内广泛传播。
( 3) 矿床模型研究内容扩展，应用范围扩大
随着各类地质观测数据的增多，矿床模型研究的内容不断扩展，研究参数不断增多，从传统的矿床地质描述模型扩展到地球物理、地球化学模型。随着研究内容的扩展，矿床模型的功能也不断增强，
表1 －4 国际地科联和联合国教科文组织共同组织的 “矿床模型项目”的主要活动 ( 1985 ～1994)
资料来源: C. G. Cunningham 等，1993，有修改从局部找矿预测扩展到区域找矿应用，从矿体定位扩展到区域矿产资源潜力评价。
( 4) 矿床模型定量化、智能化
20 世纪 90 年代以来，矿床模型向定量化、智能化方向发展。以信息技术为手段，以矿床模型为基础，建立了矿床模型数据库，并建立了适应不同比例尺预测和普查需要的自动化人工智能预测勘查系统。其中，最具有代表性的当属美国 “勘探者Ⅱ号”，促进了矿床模型研发与应用的定量化和智能化。当然，由于成矿作用复杂多样，矿床模型千差万别，矿床模型的定量化研究尚需不断探索和完善。
3. 矿床模型研究与应用进入新的历史阶段
20 世纪 90 年代以来，随着近地表易寻矿床的发现殆尽，地质工作者面临着寻找隐伏的、难识别大型和超大型矿床的任务，矿床模型研究也出现了新的局面。
( 1) 通过对超大型矿床的研究，拓宽矿床模型认识，建立了一些新类型矿床模型
进入 20 世纪 90 年代以来，全球范围内掀起大型、超大型矿床研究热潮，地质学家试图通过对超大型矿床的研究，确定有利于大型、超大型矿床的产出环境，制定相应的勘查准则，进而确定勘查战略。然而，研究表明，大多数超大型矿床与中小型矿床在成矿作用、主要找矿标志方面并没有本质的区别。
针对这种情况，地质学家另辟蹊径研究矿床形成过程，认识到成矿作用研究不能离开岩石圈与地幔演化，除了研究壳 － 幔相互作用外，还应注意研究岩石圈底面、软流圈上涌等对成矿作用的控制，更重要的是把成矿作用看作是地球动力学过程的一部分。为此，澳大利亚于 1993 年成立了地球动力学研究中心，试图通过对成矿作用与地球动力学演化关系的了解，增强矿业界发现矿床的能力。这被认为是成矿作用研究进入第三个里程碑的阶段 ( 施俊法等，2004a) 。为响应这个重大发展趋势，欧洲科学基金会亦于 1998 ～2003 年实施了 “地球动力学与成矿作用”研究计划。总之，成矿作用过程研究正在被纳入到地球动力学演化的总体框架中，从岩石圈深部壳 － 幔驱动到浅部地壳响应及环境变迁，从巨量物质及能量运移、聚集与浅部定位整体过程研究到大型矿集区及超大型矿床的形成、分布规律等，形成一系列与地球深部作用有关的成矿作用的新理论、新模型，例如，地幔柱成矿理论、碰撞造山成矿理论 ( 陈衍景等，2001; 侯增谦等，2003) ，等等。
与此同时，随着新矿床的发现、资料的增多和认识的深入，过去被认为独一无二的超大型矿床，现在却被认为是一种新类型的矿床，建立了新矿床模型。其中，以奥林匹克坝为代表的铁氧化物铜金型矿床 ( IOCG) ，现已被公认是一种遍及世界各地的新类型矿床。这种认识的变化有力地促进了矿产的勘查与发现。另一个实例是产在黑色岩系中的贵金属矿床，现在也被认为是一种重要的新类型矿床。
( 2) 对矿床模型性质、用途、效用进行反思与定向
在大型、超大型矿床研究过程中，矿床模型的应用遇到了极大的难题。对同一成因类型，甚至同一地区或同一构造环境的矿床作对比研究时，发现超大型矿床与小型矿床虽储量相差悬殊，但成矿地质条件十分相似，找矿标志亦十分类似，成因机制无本质区别，因此，专门寻找超大型矿床，尚缺乏独特的理论、显著的标志和有效的技术手段。同时，一些超大型矿床具有较独特的成矿地质特征，几乎是世界上独一无二的矿床，利用它们的成矿模型寻找类似规模的矿床，似乎难以如愿以偿。
从矿床发现史来看，有些勘查计划是按事先设定的成矿模型来组织工作的，虽然找到了矿床，却发现该矿床的实际模型并不是原来设定的理论模型。在一些工作程度较低的地区，尤其是在没有开展物化探工作的地区，单凭矿床理论模型判断该区的找矿潜力，存在很大的不确定性。在一些地区，尤其是隐伏区，尽管探测到与矿化有关的地质、物化探异常，但因矿床成因类型不明，往往很难下决心打钻验证。当然，大多数矿床是在明确已知成因类型后，系统收集与研究地质、物化探信息，从而实现找矿突破的。
基于上述认识，勘查者应该更加重视识别矿床的找矿标志，在矿床成因研究的基础上，深入研究矿床的各类找矿标志，进而指导同类矿床的找矿工作。可见，对矿床模型的研究明显具有理性回归的势头。
( 3) 找矿模型愈来愈受重视，综合研究正在加强
面对超大型矿床勘查的挑战和寻找隐伏矿、深部矿的难题，矿床模型的研究再次受到重视。尽管理论模型在指导找矿方面具有不确定性，但突出找矿信息的找矿模型在某种程度上不受矿床成因认识的影响，减少了勘查过程的不确定性，更受勘查者欢迎。随着深部找矿的重大发现，以矿床空间分带( 或地质标志) 为主要对象，建立了一些矿床地质找矿标志模型; 以地球物理、地球化学异常为主要参数，建立了一批物化探找矿模型。目前，以地质成因模型为基础，以地质、地球物理、地球化学标志为重点，正在不断地加强综合研究，推进矿床模型向纵深方向发展。
( 二) 中国矿床模型研究的发展概况
我国是世界上研究矿床模型最早的国家之一。20 世纪 30 年代，老一辈地质学家就对矿床分类和代表性矿床的特征作过描述，如谢家荣等 ( 1935) 在 《扬子江下游铁矿志》中对凹山式、南山式、凤凰山式、长龙山式等铁矿类型的划分和典型矿床的描述，实质上是我国建立铁矿床描述性模型的开端，这便是原始矿床模型的基础。
在大量已知矿床研究的基础上，20 世纪 60 ～70 年代，提出了一系列描述性模型，揭示矿床立体结构及空间共生关系，例如，南岭钨矿石英脉 “五层楼”模型、长江中下游 “玢岩铁矿”模型、江西九瑞地区“三位一体”铜矿模型，等等。
程裕淇等 ( 1979) 提出了成矿系列理论，将单个矿床模型研究扩展到了区域成矿模型研究，丰富和发展了成矿模型研究。后来，进一步发展成为具有中国特色的 “成矿系列”、“成矿系统”、“成矿谱系”等理论体系 ( 陈毓川等，2007) 。
20 世纪 80 年代以来，我国出现了大量涉及单个矿床的成矿模型和找矿标志的文献，但总体来说，资料分散。为推动国内矿床模型的研究，原地质矿产部情报研究所在 《国外地质科技》刊物上刊登了 “国外成矿模式”专题讲座，并于 1988 年和 1990 年分别编辑出版了 《矿床模式专辑》和《矿床模式专辑 ( 续篇) 》( 表 1 －5) 。
表1－5 国内有关矿床模型研究的重要专著
1990 年和 1991 年，中国地质科学院成矿远景区划室组织专家编写了 《矿床成矿模式选编 ( 一、二) 》，将不同时期、不同单位建立的成矿模型按照统一要求，以当时最新的研究成果为基础，建立了一系列典型矿床模型。1991 年原中国地质矿产信息研究院与俄罗斯矿物原料和地质勘探工作经济研究所合作，开展了 “矿床局部预测、普查和勘探工作中矿床模型的建立与应用”的研究，出版了《世界不同地区矿床模型的建立和应用》( 吴承栋等，1992) 。
20 世纪 90 年代以来，原地质矿产部、原国家科学技术委员会十分重视找矿模型研究，组织全国地勘行业联合攻关，开展了地质、地球物理、地球化学模型的综合研究，先后出版了一系列专著( 表 1 －5) ，标志着我国矿床模型研究进入一个新的阶段。
进入 21 世纪后，随着国土资源大调查实施，国家加大了对矿产勘查和研究的力度，又先后启动了 “大规模成矿作用与大型矿集区预测”、“中亚造山带大陆动力学过程与成矿作用”、“印度与亚洲大陆主碰撞带成矿作用”、“华南陆块陆内成矿作用: 背景与过程”、“华北大陆边缘造山过程与成矿”等 5 个国家基础研究计划，丰富和发展了一系列成矿理论模型。
2007 年和 2008 年，先后在武汉和昆明举办了 “矿床模型及矿产勘查” 讲座。讲座由中国、美国、加拿大、澳大利亚的专家主讲，其内容涉及喷气沉积型 ( SEDEX) 矿床、密西西比河谷型( MVT) 矿床、砂岩容矿型、造山带型金矿床，以及斑岩铜矿床和澳大利亚北部层控铅锌银矿床的主要地质特征。
我国矿床模型研究取得了重要成果和找矿效果，一些优势矿种 ( 如 W、Sn、Sb、Mo、REE 等)和典型矿区 ( 云南个旧锡矿区、东川铜矿区、金顶铅锌矿区、广西大厂锡多金属矿区、长江中下游铜铁成矿区、陕西金堆城和河南滦川钼矿区、胶东和秦岭金矿区、赣南钨矿区等) 的矿床模型研究引起了世界上的广泛关注。
另外，近年来随着危机矿山特别找矿计划的实施，我国在已知矿山深部和外围发现了一批新矿床( 体) ，发现一批新类型、新组合矿床，丰富拓宽了矿床模型研究的视野和内容。