德兴铜矿床地质环境模型初探

德兴铜矿位于赣东北地区，该矿床自开发以来，为国家和地方作出了巨大贡献。在矿山环境方面，总体上是矿山环境较好的矿区，但局部仍存在一定的问题。本文建立了包含影响潜在环境效应的地质因素、开采前的环境特征和开采过程中的环境特征三方面内容的矿床地质环境模型。据原生铜矿石、氧化矿石、淋滤矿石和次生硫化物矿石的有关元素含量，计算出开采前由矿床向环境输出了2．1万吨Cu、7．6万吨S和941吨Mo。主要金属硫化物黄铁矿由地下被带至地表经氧化和水解反应后产生酸、Fe^3 及释放出的As、Cd、Cu等重金属元素污染了环境。黄铜矿在人工堆浸后，排放水中的Cu^2 及其它重金属元素也对环境造成了污染。矿山开采低品位矿石堆浸产生的集液池之外排水为大坞河之污染源，该源头每年至少输出Cu 202吨、Zn 22．04吨、Cd 307kg。30年间铜矿开采过程中大坞河流域河床沉积物中有2．58吨Pb、3．1吨Zn、351．2吨Cu和11．5吨Mo，均为河水污染所致。     

细菌在层控铅锌矿形成中作用的初步研究

这个实验是利用自然界分布极广的氧化硫杆菌和硫酸盐还原菌,在其繁殖过程中,产生一种强氧化环境和还原环境,使硫化物发生氧化溶解与还原再沉淀的条件,以研究层控硫化矿床含矿溶液迁移和富集作用.氧化硫杆菌的繁殖形成一个强氧化环境,很快地使硫化物氧化为溶解度很大的硫酸盐,因而易于迁移;硫酸盐还原菌的生长可产生一个强还原环境,使可溶性的硫酸盐还原成为难溶的硫化物而堆积成矿.这个实验对研究非岩浆热液型金属硫化矿床,如同生沉积硫化矿床,硫化矿床氧化带以及石膏层地区硫化矿床的形成,具有重要的意义.     

个旧超大型锡铜多金属矿床成矿多样性与深部找矿

云南个旧超大型锡铜多金属矿床总体表现为以燕山期多次岩浆热液叠加改造为成矿主线, 断裂构造提供导矿通道和储存空间, 岩浆热液作用于个旧组碳酸盐岩、玄武岩, 不同围岩条件以及元素化学性质不同所形成的组合分带造就了成矿多样性, 查明花岗岩体及岩性组合、褶皱与断裂构造、围岩岩性的三维空间分布是找矿预测的关键.高精度重磁结合多功能电法探测揭示岩性界面和赋矿空间, 利用断裂构造原生晕异常特征识别深部隐伏矿床是有效的找矿方法组合, 存在于已系统勘探地区外围的层间氧化矿或脉状矿、岩体与围岩接触带矽卡岩型多金属硫化物矿和岩体内部蚀变岩型锡铜多金属矿是个旧地区今后深部找矿的重要方向.      

个旧矿区高松矿田锡多金属矿床找矿效果的浅析

个旧矿区高松矿田是一个以层间氧化矿床为主,深部有接触带矽卡岩型硫化物矿床产出,为锡、铅、银富集程度较高的锡多金属矿田,其中层间氧化矿床是目前云南锡业集团公司松树脚锡矿地质找矿的主要对象.以高松矿田为例,对区内矿床的产出特征、找矿方法进行了分析、评述,同时对提高找矿效果的途径提出了认识.     

云南个旧成矿区锡石-硫化物矿床原生金属分带形成的动力学机制

个旧成矿区锡石-硫化物矿床内铜、锡密切共生,具有特殊的原生金属分带。本文采用动力学方法,利用计算机技术对该分带进行数值模拟。研究指出,矿床分带可能是由于多次矿化活动间歇、脉动式地相继发生而产生的。伴随成矿脉动所析离的含多种金属的成矿溶液,在其中的金属浓度与围岩中的浓度的特定比差下,依次沿断裂通道的差速输运继之以分异沉淀是个旧成矿区锡石-硫化物矿床内特殊原生金属分带形成的一种可能的动力学机制。     

个旧锰结核矿床地质地球化学与成因初步研究

个旧锰结核矿床产在锡石-多金属硫化物矿田顶部的第四系砂锡矿之中.从矿床地质产状、化学组成、微量元素、稀土元素、矿物组合等方面进行了讨论,认为个旧锰结核属于异地海相成因,后经搬运沉积在第四系砂锡矿之中;与中太平洋海山CAD19锰结核的物质组成和微量元素进行对比,表明个旧和CAD19锰结核有相类似的稀土模式,相对富集轻稀土,并出现明显的Eu负异常和Ce的正异常.     

福建省龙岩中甲铁矿矿床特征及分散元素铟镉的富集规律

福建龙岩中甲含锡多金属硫化物磁铁矿矿床中有2种分散元素In、Cd具有工业价值.本文利用常规的显微镜观察、化学分析手段,对该矿床矿石中分散元素铟、镉的含量及富集规律进行了分析研究,结果表明矿床锌(铅)矿化系列铁矿矿石中分散元素铟、镉含量在多金属硫化物型矿石中均超过其作为伴生有用组分的最低工业品位数倍,含量较高.分散元素地球化学特征指示矿床为火山沉积-热液叠加改造成因.该矿床位于南岭多金属成矿带与中国东部环西太平洋大陆边缘多金属成矿带复合部位之闽西-梅州Pb-Zn-Cu-Fe矿多金属成矿带,因此对矿床特征及其中伴(共)生的分散元素富集规律研究具有重要的理论和现实意义.     

云南个旧芦塘坝矿段层间矿成因及构造-岩相控矿规律

云南个旧锡矿是世界级超大型锡多金属矿床,层间矿床(锡石-硫化物)是其中重要的矿床类型之一,其成因也一直存在争议,为了进一步探讨其成因并对该类型矿床的深部勘查提供理论依据,重点对个旧锡矿高松矿田芦塘坝矿段10号矿群不同中段层间矿体的岩石矿物组构和地球化学特征进行了研究.结果表明层间矿床中的原生矿体多为块状硫化矿石,金属硫...     

个旧高松矿田层间锡石-硫化物矿床构造控矿特征

从矿体空间展布特征、产状、顶底板及边缘形态可以看出，个旧层间锡石-硫化物矿床明显的受到构造的控制；从断裂构造的含矿性可以看出，断裂(裂隙)中的成矿元素含量远高于围岩，是层间氧化矿的有利赋存部位。此类型矿床具有热液充填(交代)成因，属于燕山晚期花岗岩岩浆期后热液矿床。     

个旧土状赤铁矿型锡矿成因的商榷

土状赤铁矿型锡矿,系指个旧矿区内以樱红色土状赤铁矿为主的锡矿床,是解放前、后的主要开采对象.这种矿石致密,镜下只见锡石;高倍镜下也未见到赤铁矿,X射线分析定名为赤铁矿.以往,曾把本区原生锡矿床中的热液型矿床,划分为夕卡岩-硫化物矿床和层间氧化矿床两大类(见表).后者又按其矿物组成划分为含有大量铅矿物的氧化矿床(习惯上称为铅-锡型或锡-铅型矿床)和土状赤铁矿型锡矿两类.夕卡岩-硫化物矿床产于接触带内,含有铁、铜、铅、铋、钼等矿物,无疑属热液型.氧化铅-锡型矿床,虽产于碳酸盐岩     

硫化物矿物氧化反应动力学实验研究

硫化物矿床和含硫化物矿床（如中高硫煤）在开发过程中由于氧化作用向环境释放大量的酸、硫酸盐、重金属及其它有害物质,造成一定范围内的次生地球化学异常和环境污染;而中国大陆硫化物的排放量2010年将达到39．1×10 6 t。因此,人们对硫化物矿物在表生环境下的氧化行为日益重视。硫化物矿物的氧化速率受矿物本身物理化学特性（组成、结构、表面性质）和介质条件（溶解氧DO、Fe 3＋浓度、pH、Eh、温度及微生物）等多种因素的控制。在全面分析近年来国内外文献的基础上,系统介绍了硫化物矿物氧化动力学实验研究方法、实验参数的选择、反应机理、反应产物及反应速率等的研究现状。指出今后应加强对初始阶段的氧化反应速率、反应中间产物、多因素的综合作用、分子水平上的反应机理解释等方面的研究。     

硫化金属矿开采废石堆放对水环境的影响机理及对潜在治理措施的启示意义

金属硫化物矿山的废石堆场受降水淋滤影响而发生硫化物氧化,产生硫酸并释放重金属,因此采矿工程产生的废石是水污染不可忽视的来源。前人关于金属硫化矿物氧化的机理研究大多集中在单一矿物的室内实验,与野外情况匹配度较低。本研究从岩样(矿石和废石)、水样(河水、地下水、废弃尾矿库渗滤液)的水化学、微量元素和锶同位素等方面,分析某铅锌矿废石堆场对水环境的影响,并讨论其产生的化学组分在野外环境中的变化规律及机理。研究结果显示,金属硫化物氧化造成了河水酸化,pH低至2.38,SO₄^2-高达9421 mg·L^-1,同时微量元素中Zn、Pb、Ni、Mn、Cd质量浓度远超饮用水限值,如Zn达到了582 mg·L^-1(饮用水限值为1 mg·L^-1),且浓度与pH负相关。河水酸化的主因是黄铁矿、磁黄铁矿的氧化作用,并贡献了河水中大部分的SO₄^2-。闪锌矿等矿物在贡献了河水中少部分SO₄^2-的同时,也是重金属元素的主要来...     

Influence of natural fulvic acids on the solubility of sulfide ores (experimental study)

Model experiments were performed on the solubility of sulfide ores from the Kyzyl-Tashtyg deposit in distilled water and fulvic-acid (FA) solutions of different concentrations. It has been established that the oxidation of sulfide minerals in ores under atmospheric conditions might produce acid drainage waters with toxic heavy metals (Cu, Zn, Cd). The influence of natural organic acids depends on the capability of ore and host rock to neutralize the acidity of solutions. If carbonate content is enough at the first stage, a considerable increase in the pH value of FA-free solutions ensures Fe and Cu removal into the solid phase, whereas the formation of metal fulvate complexes hinders this process. However, when the rocks exhaust their neutralizing potential, all the solutions remain acidic for > 100 days of leaching. In this case, FAs, on the contrary, inhibit the oxidation of the surface of sulfide minerals and reduce the removal of heavy metals into the solution.     

硫化物矿物的表面反应及其在矿山环境研究中的应用

硫化物矿物的表面反应机理决定了以硫化物矿物为主的尾矿的重金属释放、吸附、解吸机制，其反应动力学与矿山环境污染程度存在内在联系。本文系统介绍了硫化物矿物的表面反应研究现状，包括反应机理、表面结构、表面位、反应产物、反应速率等，并指出了有待进一步研究的几个问题。     

金属硫化物微生物氧化的机制和效应

岩石露头和矿山废弃物中的金属硫化物在地表、近地表条件下的氧化作用往往导致多种环境问题,因此,金属硫化物的地表风化一直是备受关注的表生过程之一。越来越多的证据表明微生物对矿物的氧化在金属硫化物风化过程中发挥着重要作用。实验研究发现:微生物在金属硫化物表面附着并形成微生物膜,在矿物-微生物膜界面微环境中存在着强烈的微生物氧化和化学氧化作用,两种氧化作用相互协同、共同促进。在此过程中,金属硫化物的S、As、Fe等元素经历了复杂的电子传递、逐级氧化的动力学过程,最终形成稳定的高铁硫酸盐或氧化物,并形成大量的酸性排水。该过程受多种因素的影响,包括细菌种类、光照和溶液Fe~(2+)浓度等。金属硫化物的微生物氧化直接导致重金属大量释放和严重的环境危害,释放的酸性排水还引发碳酸盐矿物分解和CO_2排放,会对全球碳循环产生不可忽视的影响。在地球演化的早期阶段,金属硫化物氧化消耗大气氧气可能导致大氧化进程滞后。尽管关于金属硫化物-微生物相互作用研究取得了长足的进展,但金属硫化物微生物氧化的分子机制和全球尺度的元素地球化学循环还有待深入研究,原位纳米观测技术的引入和全球物质循环模型研究具有必要性和紧迫性,同时也对生物冶金技术的发展有着重要的意义。     

Adsorption of Heavy Metal Cations by Base Metal Sulfides in the Broken Spur and TAG Hydrothermal Fields,Atlantic Ocean

Data on the mineral and chemical composition of samples of sulfide deposits from the Broken Spur and TAG (Mid-Atlantic Ridge) are presented. The main minerals in the Broken Spur field are marcasite, pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, and sphalerite; in sample from TAG: chalcopyrite, pyrite, and marcasite. It has been established that these sulfide minerals of Fe, Cu, and Zn are natural ion exchangers and belong to the class of adsorbents. Exchange capacity of sulfide minerals in terms of heavy metal cations (Ni2+, Co2+, Cd2+, and Pb2+) is 0.022–0.32 mg-equiv/g. In the exchange reaction products, the mineral composition of sulfide deposits is retained, and new phases do not appear. It is suggested that the adsorbed heavy metal cations populate either vacant cationic or interstitial defect sites in the structures of sulfide minerals. Bond strength of the adsorbed heavy metal cations with the main structural elements of minerals is low, which is confirmed by their high extraction in an acid medium. The results of adsorption-desorption experiments indicate two forms of heavy metal cations in sulfide minerals: adsorbed (basic) and chemically bound.     

Silikatische Kupferlagerstätten in Nordchile

The formation of isolated silicateous copper deposits is controlled by two main conditions:

1. oversaturation of groundwaters in silica
2. lateral inflow of copper bearing and slightly acid solutions originating from the oxidation of primary sulfide deposits.

The basic copper silicate chrysocolla is formed by chemisorption of copper ions by disilicic acid with a net-like structure. Under favourable conditions copper silicate deposits are formed which contain up to several million tons of copper as for example the La Exotica deposit in Northern Chile. The copper values of these deposits sometimes exceed those of the primary sulfide deposits. Thus, the oxidation of sulfide deposits, the migration of copper bearing solutions and the chemisorption of copper ions by the disilicic acid can result in workable new copper concentrations originating from sulfide protores. High concentrations of silica in groundwaters and thus the chemisorption of copper ions by the disilicic acid as an ore forming process is restricted to arid or semiarid regions. Therefore it is proposed to call such deposits arid silicateous infiltration deposits. Infiltration deposits are related to weathering processes. “They comprise products of weathering by which valuable substances were leached from the host rocks, migrated in groundwaters and were redeposited in other neighbouring rocks” (Smirnov, 1970, p. 324).     

刚果（金）如瓦西铜-钴矿床表生成矿过程及其勘探意义

中非成矿带刚果（金）如瓦西（Ruashi）铜-钴矿床经历了表生成矿作用,但其研究薄弱。在野外地质调查、室内矿物学观察和矿山生产勘探的基础上,对如瓦西铜-钴矿床的表生分带组构与次生富集规律进行研究。结果表明,该矿床原生矿体由黄铜矿、斑铜矿、硫铜钴矿等含铜硫化物矿物组成,矿石品位铜在1%~2%、钴在0.1%~0.3%范围内。矿床在近地表发生表生氧化作用后,上部形成了氧化带,可进一步划分为3个亚带：（1）完全氧化亚带;（2）淋滤亚带;（3）次生氧化物富集亚带。上部完全氧化亚带发育富钴氧化物堆积体“矿帽”（钴品位在1%~3%,部分可达12%）,淋滤亚带几乎不含铜、钴金属矿物,次生富集氧化物亚带由孔雀石、硅孔雀石、蓝铜矿、胆矾、水胆矾等氧化物矿物和碳酸盐矿物组成,矿石品位铜在5%~10%、钴在0.8%~1.0%范围内,相对原生矿石富集了3~5倍。下部为次生硫化物富集带,出现蓝铜矿、辉铜矿等次生硫化物矿物,矿石品位铜在3%~5%、钴在0.3%~0.8%范围内,相对原生硫化矿富集了1~3倍。综合分析认为,如瓦西铜-钴矿床表生成矿作用受岩石地层、地质构造和地下水等因素的控制,次生富集作用明显提高了矿石品位和矿床开发价值,形成了氧化物富铜-钴矿、硫化物富铜-钴矿和碳酸盐岩接触带附近的氧化物富铜矿及黑色富钴矿等类型的高-特高品位矿体。经勘探验证,在矿区深边部新揭露高品位矿石资源量256万吨,平均品位铜为3.68%、钴为0.44%,可采储量143万吨,平均品位铜为3.53%、钴为0.32%。该研究可为矿区及区域同类型矿山硫化矿演化成氧化矿的表生富集过程及深边部找矿预测提供科学依据。     

Age and petrogenesis of Anisian magnesian alkali basalts and their genetic association with the Kafang stratiform Cu deposit in the Gejiu supergiant tin-polymetallic district,SW China

Gejiu is geographically located near Gejiu city, SW China. It is one of the largest tin-polymetallic districts in the world and contains approximately 3 million tons (Mt) of Sn and smaller quantities of Cu, Pb, and Zn. The deposit primarily yields three different types of ore: skarn-hosted ore, basalt-hosted stratiform ore, and carbonate-hosted stratiform ore. Kafang is one of the primary ore deposits in the Gejiu district and is an unusual occurrence hosted in basaltic rocks. Genetic models of the Kafang deposit suggest that it is related either to Anisian (Lower stage of Middle Triassic) Gejiu basalts or to Cretaceous Gejiu granite. In this study, we performed zircon SIMS U–Pb dating, major and trace element analyses, and Sr–Nd–Pb isotopic analyses for the Gejiu basalts and S isotopic analyses for stratiform Cu ore. Our results and previous studies are used to interpret the petrogenesis of the Gejiu basalts and the origin of the basalt-hosted stratiform Cu deposit. The SIMS zircon U–Pb analyses of the Gejiu basalts yield an age of 244.4 Ma. The trace element ratios of the Gejiu basalts are similar to those of ocean island basalt and have positive εNd(t) values (ranging from 0.6 to 2.5) and uniform (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i values (ranging from 0.70424 to 0.70488). These ratios are close to those of the Permian Emeishan flood basalt. Thus, the Gejiu basalts may represent coeval volcanisms within the plate involving remelting of the Emeishan plume head through a stress relaxation process after the main plume event. The Pb and S isotopic compositions of the Gejiu basalts and the stratiform Cu ores indicate that the source of Cu and S is primarily derived from the Gejiu basalts. However, the age of sulfide mineralization (84.2–79.6 Ma) and the age of hydrothermal alteration (85.5–81.9 Ma) are temporally consistent with the age of the Cretaceous granite emplacement (85.5–83.3 Ma). From a petrological and geochemical study, we determine that the Gejiu basalts may have been subjected to pervasive granite-related hydrothermal alteration during the emplacement of granite. These processes increase the K and Mg contents of basalt and probably caused the formation of the Cu ores. Thus, the Kafang stratiform Cu deposit can be considered as a granite-related hydrothermal deposit.     

个旧矿区高松矿田锡多金属矿床找矿效果的浅析

个旧矿区高松矿田是一个以层间氧化矿床为主，深部有接触蒂矽卡岩型硫化物矿床产出，为锡、铅、银富集程度较高的锡多金属矿田，其中层间氧化矿床是目前云南锡业集团公司松树脚锡矿地质找矿的主要对象．以高松矿田为例，对区内矿床的产出特征、找矿方法进行了分析、评述，同时对提高找矿效果的途径提出了认识。