柿竹园超大型钨多金属矿床形成的几个异常因素刍议

柿竹园超大型钨多金属矿床形成的几个异常因素刍议毛景文，裴荣富，李红艳，王平安（中国地质科学院矿床地质所，北京１０００３７）关键词超大型矿床、钨多金属矿床、花岗岩、柿竹园柿竹园矿床钨储量８０万吨，锡４０万吨，钼２０万吨，铋１０万吨，铍、铅、锌、银也有相...     

柿竹园和香炉山W多金属矿床中硫化物微量元素特征:来自原位LA-ICP-MS分析

华南包括两个世界级的W矿带,分别是南岭和江南造山带W成矿带。柿竹园W多金属矿床位于南岭地区,香炉山W矿床位于江南造山带东北部。两个矽卡岩W矿床都发育硫化物成矿阶段。但硫化物和成矿元素组成存在显著的差异。前者由含Pb、Zn、Ag硫化物和黝铜矿、银黝铜矿、含Ag斜方辉铅铋矿和铁硫锡铜矿硫盐组成;后者主要为磁黄铁矿。柿竹园远接触带Pb-Zn-Ag矿脉中硫化物(闪锌矿、黄铜矿、方铅矿和磁黄铁矿)较富集B、Mn、Cr、Sb、Sn和Hg,香炉山似层状矽卡岩和硫化物-白钨矿矿体中硫化物(磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿)较富集W、Se和Bi。两个矿床中黄铜矿、闪锌矿和方铅矿较富集Ag,黄铜矿、闪锌矿富集In和Sn,闪锌矿还富集Cd。两个矿床中的硫化物微量元素分析表明与矽卡岩W矿成矿相关的硫化物可载有多种微量元素。这些元素参与到硫化物中程度由多种因素控制。具体如下,硫化物中B含量高低与成矿相关岩体中B含量相关;在相对高温和还原条件下,硫化物中W含量较高;闪锌矿中Mn和Cd与Zn发生取代作用; Cr可以一定程度进入到硫化物中,并受成矿流体中Cr含量影响; Se与S发生了一定程度的取代进入硫化物,并受流体中它的含量控制; Bi在闪锌矿与黄铜矿易形成固溶体;硫化物中Sb含量受初始流体中它的含量影响,方铅矿中易包裹一定的辉锑矿(Sb_2S_3)或含Sb的硫盐矿物; Ag是否形成独立的矿物相和进入哪些硫化物中,取决于流体中Ag的初始含量和硫化物的沉淀次序;硫化物中Hg的含量受温度影响。     

湖南柿竹园多金属矿石榴石资源的开发利用

柿竹园矿石榴石资源十分丰富,以钙铁榴石和钙铝榴石为主,赋存着锡、铍、钨、钼等多种金属组分.具有硬度适中、熔点高、化学稳定性好等特点.根据柿竹园矿矿石性质和选矿尾砂矿物组成的特点,可分别采用浮-磁-浮主干流程和螺旋溜槽预选-预选中矿的强磁或摇床选别工艺,从原矿和尾砂中综合回收石榴石.研究结果认为,加强石榴石的精选分级、深加工和应用研究,充分利用资源优势,开发生产技术含量和附加值高的新产品,将为企业创造良好的经济效益和社会效益.     

柿竹园钨多金属矽卡岩-云英岩与铅锌银矿脉C、H、O、Pb同位素地球化学研究

柿竹园W_Sn_Mo_Bi_Pb_Zn_Ag矿田是南岭地区典型多金属矿田,其具有显著的蚀变_成矿分带特征:近接触带矽卡岩-云英岩型W_Sn_Mo_Bi矿床(如柿竹园、金船塘、柴山地区)和远接触带脉状Pb_Zn_Ag矿床(如蛇形坪、横山岭、百步窿、枞树板地区)。通过对远—近接触带中主要蚀变岩石和矿石样品的C、H、O、Pb同位素研究,发现在近接触带块状矽卡岩中方解石的δ~(13)C和δ~(18)O值分别在-6.5‰~-3.6‰和4.8‰~8.4‰之间,远接触带Pb_Zn_Ag矿脉中团块状和脉状方解石的δ~(13)C和δ~(18)O值分别在-3.5‰~-1.5‰和8.1‰~15.8‰之间,表明矽卡岩形成于岩浆热液流体的渗滤交代作用,而远接触带碳酸盐脉的形成与热液流体沿灰岩裂隙充填过程中的水岩反应相关。近接触带块状云英岩中石英的δD_(H_2O)和δ_(18)O_(H_2O)值分别为-77‰和5.1‰,矽卡岩中石榴子石的δD_(H_2O)值为-97‰,δ_(18)O_(H_2O)值范围在9.2‰~9.4‰,网脉状云英岩中石英的δD_(H_2O)和δ_(18)O_(H_2O)值分别为-83‰和-8.2‰,退化蚀变矽卡岩中石英的δD_(H_2O)和δ_(18)O_(H_2O)值分别为-65‰和-4.2‰,远接触带石英脉中石英样品的δD_(H_2O)和δ_(18)O_(H_2O)值分别为-83‰和2.8‰,表明近接触带的块状矽卡岩和云英岩与远接触带石英脉成矿流体具有岩浆水的特征,而网脉状云英岩和退化蚀变矽卡岩成矿流体具有岩浆流体与大气水混合的特征。远—近接触带中方铅矿的206Pb/204Pb值范围18.565~18.622,207Pb/204Pb值范围15.694~15.738,208Pb/204Pb值范围38.819~38.986,表明Pb等金属元素来源于上地壳。     

湖南省柿竹园矽卡岩矿床中石榴石特征

通过野外与显微镜观察和电子探针分析, 对柿竹园多金属矿床矽卡岩中石榴石的特征进行了研究.根据石榴石的产出状态、矿物的共生组合, 矽卡岩可分为4个带: 磁铁矿-辉石-石榴石带、辉石-石榴石带、符山石-石榴石带、矽卡岩化大理岩带.从成分上的变化, 探讨了石榴石在各矽卡岩带中的特征.柿竹园矿床矽卡岩中的石榴石可分为早、晚两期, 早期形成的石榴石颜色为暗棕色, 并且在垂直和水平方向上有明显的变化规律.从磁铁矿-辉石-石榴石带到矽卡岩化大理石带, 随着石榴石中Fe₂O₃含量的减少, Al₂O₃含量的增加, 由钙铁榴石向钙铝榴石变化; 石榴石晶体具有从核部向边缘由均质性向非均质性变化的规律.早期石榴石形成于较氧化的条件下, 温度为520~620℃, 压力为1000×105Pa, 由富含Si, Al, Fe, Cl, F组分的热液和泥盆纪佘田桥组灰岩反应交代形成.当温度降至450~ 540℃, pH, Eh值降低时, 晚期石榴石形成的同时使白钨矿沉淀.晚期石榴石颜色比早期形成的石榴石浅, 为红色.结晶颗粒较大, 并且, 普遍可以观察到石榴石环带结构.      

柿竹园钨锡钼铋多金属矿深边部铅锌找矿潜力分析

柿竹园钨锡钼铋多金属矿以矿床规模大、矿种多而闻名世界，为满足国民经济建设的需要．该矿把铅锌作为重要的开采对象，由于长期开采，铅锌资源已严重紧张，为了缓解这一矛盾，保障矿山持续的发展，在矿山的深、边部开展铅锌接替资源的寻找，是迫在眉睫的事情。文章在综合分析前人资料的同时，从研究区内铅锌控矿地质条件出发，对现有铅锌矿重新总结和认识，研究成矿规律，预测找矿靶区．为柿竹园钨锡钼铋矿深边部找矿提供依据。     

柿竹园钨多金属矿床形成机制的物理化学分析

通过对柿竹园钨多金属矿床流体包裹体的研究发现 ,矿物流体包裹体的均一温度主要集中在2 0 0～ 330℃ ,而矿区大规模的成矿作用主要发生在 2 5 0～ 35 0℃ ,成矿流体的压力大约在 38～ 6 8MPa。依据 34MPa、w(NaCl) =4 .0 %溶液中WO3 的溶解度数据计算了化学反应WO3 (s) +NaCl +H2 O =NaH WO4+HCl在 2 5 0 ,30 0 ,35 0和 4 0 0℃的lgK分别为 - 4 .0 6、- 4 .0 5、- 3.83和 - 3.4 9,此条件下NaH WO4(aq) 的表观吉布斯自由能分别为 - 12 81.2 ,- 12 91.3,- 130 4 .1和 - 1319.7kJ/mol。由此热力学数据计算了白钨矿在该体系中的溶解度 ,结果发现白钨矿的溶解度较相同条件下WO3 的溶解度低 2个数量级以上。柿竹园超大型钨多金属矿床的形成具备有持续的“热源”、充沛的“水源”和丰富的“矿源” ,而且成矿流体对成矿物质具有超强的萃取和搬运能力。千里山花岗岩体的多次夕卡岩化和云英岩化围岩蚀变是成矿流体中钨产生有效富集的重要机制。     

利用铅同位素研究山东邹平王家庄铜矿地气物质来源

铅同位素示踪是采用铅同位素作为示踪剂,根据有关岩石、矿物的铅同位素组成和它们之间的关系判断成矿物质来源。笔者利用铅同位素示踪地气物质来源,采用ICP-MS测试方法,对山东邹平王家庄斑岩铜矿区矿石、围岩、土壤等介质的铅同位素组成与地气样品铅同位素特征进行对比,发现矿体上方地气异常样品铅同位素组成与矿石中铅同位素组成基本一致,表明地气异常样品中的铅主要来自深部矿体,且捕集剂空白和其他影响因素对地气异常样品中铅的干扰较小,其铅同位素组成更接近于矿石。     

湖南省柿竹园有色金属矿山开采的地质灾害防治

通过对湖南柿竹固有色金属矿床矿山开采后地质灾害现状的调查，对矿山的地质灾害影响进行了分析评价，提出了对灾害的具体防护措施。     

望闻问切柿竹园寒意

2月14日上午，早春的郴州市骄阳当空。 出郴州城往东走10公里，就是被称为“世界有色金属博物馆”的柿竹园矿大本营——连绵数十里的矿山群。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定硫化物矿中的高含量铅

铅含量高的硫化物矿在氧化性酸的存在下极易形成硫酸铅沉淀而影响样品中铅的准确测定。文章通过王水-双氧水分解和高温灼烧后王水分解两种不同的样品处理方法,有效地去除样品中的硫,配合使用高盐雾化器采用电感耦合等离子体发射光谱法对硫化物矿石中的高含量铅进行测定。王水-双氧水分解可以测定硫化物矿中的铅、银和锑,高温灼烧后王水分解只能测定铅;两种样品处理方法均操作简便,具有准确度好、精密度高、分析速度快等优点。用这两种样品处理方法10次测定铅精矿(GBW 07167)中的铅,精密度(RSD)分别为0.38%和0.56%,相对误差分别为-0.41%和0.14%;测定方铅矿(GBW 07269)中铅精密度分别为0.76%和0.66%,相对误差分别为0.82%和0.45%。     

多元地球化学异常识别的核马氏距离方法

地球化学数据满足多元正态分布时,马氏距离是一种有效识别多元地球化学异常的综合指标。然而,由于地质系统的复杂性、成矿作用的多期多阶段性以及控矿因素的多重性常常导致多元地球化异常临界面是非线性的和模糊的,用马氏距离定义的平滑超椭球面不能准确表示这种复杂曲面。核函数能够将地球化学样品集非线性变换至特征空间,背景样品的映像集合在特征空间中构成一种流型,异常样品的映像则零散分布于流型的边缘及外围。计算和比较样品映像到样品映像总体的核马氏距离,可以识别异常样品。把该方法应用于白山地区多元地球化学异常识别,用核马氏距离、马氏距离和主成分得分识别金-银、金-银-砷-铋-汞、金-银-铜-铅-锌-锑-钴、金-银-铜-铅-锌-砷-锑-铋-汞-钴4种组合模式的多元地球化学异常。研究结果表明：复合核函数马氏距离的多元地球化学异常识别效果优于其他方法。     

岩石声发射特性试验研究

对取自柿竹园矿的花岗岩、矽卡岩,进行声发射特性试验研究以及岩石的声波波速测试,得到岩石的纵波速度及在受单轴压力下岩石破坏过程中的应力-应变以及声发射参数与应力、时间之间的关系,为矿山的安全生产、避免地压灾害提供了决策依据。     

土壤中铅铜锌镉的吸附特性

以徐州王庄矿（WZK）、奎河（KH）、背景-1（BG-1）和背景-2（BG-2）等4个土壤样品为供试对象，加入不同浓度梯度的铅、铜、锌、镉离子，通过静态实验研究了铅、铜、锌、镉的吸附特性。结果表明，土壤对4个重金属的吸附量与加入到土壤中的重金属离子浓度呈正相关性，它们之间大部分满足线性相关关系。在4个土壤样品中加入铅、铜、锌、镉离子的初始浓度比为10：10：10：1时，平衡浓度为Czn〉Ccu〉CPh〉Ccd，吸附量为Scd〉SPh〉Scu〉Szn，4个土壤样品对铅、铜、锌、镉离子的吸附能力依次为WZK〉KH〉BG-2〉BG-1。在所选实验条件下，土壤对铅、铜、锌、镉的吸附能力受土壤中铅、铜、锌、镉的含量、土壤有机质含量、阳离子交换量、土壤饱和含水量和土壤的pH值影响较大。     

氢化物发生—原子荧光法直接测定锑及其化合物中的铅

通过在样品处理阶段用HBr除去大量锑基体,实现了不需再通过其他化学分离直接运用氢化物发生-原子荧光法测定锑及其相关产品中的微量铅,并用于实际样品的分析.该方法对样品检测下限小于10-6,在实际样品分析中,分析结果与原子吸收法测定结果之间无显著性差异,RSD＜2.0%(n=4),对样品分析的加标回收率在95%～105%.     

EDTA络合滴定法快速测定含钡铅矿石中的铅

对于含钡铅矿石中铅的测定,采用EDTA容量法由于在分析流程中生成硫酸铅钡复盐使铅的分析结果偏低;采用钡铬酸铅容量法可以消除钡的干扰,但分析方法流程繁杂,耗时长。本文对现有的EDTA容量法进行改进,建立了一种快速测定含钡铅矿石样品中铅含量的分析方法。样品在盐酸体系中溶解,用硫酸沉淀分离可溶性钡离子,再用硫酸沉淀铅,所得的硫酸铅沉淀用pH=5.7的乙酸-乙酸钠缓冲溶液溶解,EDTA络合滴定法测定铅的含量。分析结果表明,盐酸用量为40 mL,50%硫酸用量为2滴时可以消除钡对铅测定的干扰,样品分解后硫酸铅沉淀20 min即可分离测定。本法的测定值与国家标准方法的测定值基本一致,方法精密度为0.1%~0.8%。方法中沉淀放置时间只有20 min,与国家标准方法和其他方法的沉淀放置时间(4 h或过夜)相比较,缩短了样品处理流程,满足了矿山企业选冶生产现场样品的快速检测要求。     

微波消解-氢化物发生原子荧光光谱法测定茶园土壤中的铅

样品用王水微波消解浸提,氢化物发生-原子荧光光谱法测定茶园土壤中痕量铅的含量。对样品浸取方法、实验条件、增感剂和共存元素进行了条件实验。结果表明,王水微波消解浸取,铅浸出量最大,减少了试剂用量和环境污染;铁氰化钾-盐酸羟胺体系有显著的增感作用,铁氰化钾在配制溶液时用米糠除去试剂中可能存在的铅,降低了空白;钴、锌、砷、镉等共存离子不干扰铅的测定,通过加入邻菲啰啉-硫氰酸钠消除铁和铜的干扰,提高了铅的回收率。方法检出限为0.65 μg/L,精密度(RSD,n=10)为1.89%,回收率在86.8%~110.4%之间。用土壤标准物质验证,测定值与标准值相符,方法快速准确,适合于大批量样品的分析检测。     

火试金用铅箔标准样品的研制

遵循《标准样品工作导则》GB/T 15000系列标准和YS/T 409—1998行业标准,研制了火试金用铅箔标准样品,样品加工厚度为0.1～0.2 mm,质量3 g,呈正方形。利用方差法对标准样品进行均匀性检验,并委托6家权威实验室采用火试金富集-原子吸收光谱法和电感耦合等离子体质谱法对金和银进行定值,用狄克逊法和夏皮罗-威尔克法检验分析数据。结果表明,研制的铅箔标准样品均匀性良好,金和银的标准值分别为0.011 g/t、0.313 g/t,定值结果准确;Au属于似正态分布,Ag属于正态分布。铅箔标准样品用于实验室火试金法分析金、银等贵金属矿物,效果良好,已经被批准为行业标准样品,编号为YSS045-2009。     

湿地水环境中表层沉积物吸附铅、镉能力的研究

在选定的实验条件下,对向海自然保护区5个不同类型湿地水体的表层沉积物样品进行了铅、镉的热力学吸附实验.结果表明,沉积物样品吸附铅、镉的过程符合Langmuir和Freundlich(n=8,p= 0.01) 等温吸附曲线.在所讨论的范围内,沉积物样品吸附铅、镉的能力与样品中铁、锰氧化物及有机质含量存在着显著的相关性.表层沉积物吸附铅、镉的能力小于生物膜吸附铅、镉的能力,即在湿地水环境中,生物膜对重金属迁移转化的作用相对于表层沉积物而言更重要.     

柿竹园多金属矿床的分形时-空结构——以矽卡岩矿物中Sn等成矿元素分布特征为例

湖南柿竹园W, Sn, Mo, Bi多金属矿床是一个特大型矿床, 其成矿系统极其复杂, 表现为多层次、多子系统.通过微区成分分析等手段, 详细地研究了该矿床块状矽卡岩石榴子石等矿物中Sn, W, Bi等元素的分布, 证实了Sn等元素的质量分数在矿床宏观分布上和矿物内部微观分布上, 均具幂律分布规律, 即具分形时-空结构.Sn元素在石榴子石中分布的分形维为1.7;在符山石中的分形维为1.8;在后期绿帘石中的分形维为1.9.从矿物晶体微观成矿元素的分布特征来看, 成矿巨系统常处于临界状态, 当其受到扰动, 就产生响应, 通过间断性阵发-平衡(相对静止) 的往复而复归临界状态, 这种自组织的临界状态是该矿床动力学的最基本特点.