Environmental geochemistry and ecological risk of vanadium pollution in Panzhihua mining and smelting area, Sichuan, China

1 Introduction Vanadium (V) is a relatively abundant elemenwhich is widely distributed in nature; howeverworkable V deposits are very rare (World HealthOrganization, 2001). Vanadium is a trace elementwhich may be beneficial and possibly essential fohuman…     

攀枝花矿区表层土壤中钒的环境地球化学研究

在系统采集攀枝花采矿区周边地带的表层土壤样品及土壤剖面样品的基础上,通过地球化学调查和实验,研究了表层土壤中钒的分布规律、地球化学活动性及潜在的生态风险。结果表明：(1)攀枝花矿区大部分地带的表层土壤受到了钒的污染,表层土壤钒的平均含量是中国土壤背景值的279倍;(2)土壤剖面中钒的含量随深度增加而降低,表明土壤中钒的来源受母质影响较小;(3)采用富集因子得到的表层土壤钒的人为污染以轻微污染和中度污染为主;(4)采矿过程中产生的粉尘通过干沉降是引起表层土壤钒污染的主要原因;(5)表层土壤中钒以残渣态为主,其次为可氧化态和可还原态,而酸溶态所占的比例最小,但生物可利用的钒含量较高,存在轻微的生态风险。因此,应加强矿区钒污染的监测,制定有效控制对策,降低钒污染的生态风险。     

四川旺苍化龙垂向剖面土壤地球化学特征

采集四川旺苍化龙乡10个垂向剖面分层样100件,对其中的SiO2、Fe2O3、Cr、Cd、Ge、Se等27个组分进行测定。通过不同类型土壤层元素平均值、富集系数、变异系数的分析,对元素的分布、迁移规律、来源等进行探讨。结果显示：与表层土壤背景值相比,Mo、As含量偏高而强富集,F、Ge富集,SiO2、Fe2O3、Cr、Cd、B、Ga、P呈高背景分布,P2O5、S、Ni、Se呈地球化学亏损分布,其余元素呈低背景分布;Cd（Cv=2.33）及As（Cv=2.85）呈强分异,其他元素在垂向剖面上呈均匀—较均匀分布;P2O5、S、B、Cu、Zn、As、Pb、Hg、Se的平均含量随深度增加不断减小,SiO2、Fe2O3、Cr、Ga等基本没有变化,F、Mn随深度增加先升高后降低,Ge随深度增加先降低后升高。研究区具有适合茶叶种植的富Ge土壤。     

Environmental Geochemistry of Heavy Metal Contaminants in Soil and Stream Sediment in Panzhihua Mining and Smelting Area,Southwestern China

Mining and smelting activities are the main causes for the increasing pollution of heavy metals in soil, Water body and stream sediment. An environmental geochemical investiga-tion was carried out in and around the Panzhihua mining and smelting area to determine the ex-tent of chemical contamination in soil and sediment. The main objective of this study was to in-vestigate the environmental geochemistry of Ti, V, Cr, Mn, Cu, Pb, Zn and As in soil andsediment and to assess the degree of pollution in the study area. The data of heavy metal con-centrations reveal that soils and sediments in the area have been slightly contaminated. Geo-chemical maps of Igeo of each heavy metal show that the contaminated sites are located in V-Ti-magnetite sloping and smelting, gangues dam. The pollution sources of the selected elementscome mainly from dusts resultant from mining activities and other three-waste-effluents. The areaneeds to be monitored regularly for trace metal, especially heavy metal enrichment.     

四川攀枝花晶质石墨矿电性特征及找矿评价

[研究目的]石墨具有高的电子导电性,电性呈现形式为低阻(<10-5Ω·m)高极化(>40％)特征,正是由于石墨的超低阻特性,在石墨矿地球物理勘查中经常遇到"低阻屏蔽"作用,因此,优选有效的电法勘探组合在石墨矿勘查中非常重要.[研究方法]本文选择四川攀枝花中坝晶质石墨矿开展正演模拟,同时对典型矿床开展自然电位法和宽频电磁...     

Geochemical Baseline and Trace Metal Pollution of Soil in Panzhihua Mining Area

A total of 31 topsoil samples were systematically collected from the Panzhihuaminingarea including steel smelting,coal mining ,urban and rural districts.A normalization procedure was adopted to establish the environmental geochemical baseline models for this area.By using the above baseline models,the regional geochemical baseline values of As,Cr,Cu,Ni,Pb and Zn were determined.On the basis of the baselines,the enrichment factors were used to analyze the mechanism of trace metal pollution in topsoil from anthropogenic sources,and the results showed that the serious trace metal pollution is caused by human activities in coal mine,iron mine,smelting factory,tailing dam and other industrial districts in the Panzhihua area.     

四川木里烟依金矿区土壤地球化学特征及找矿预测

烟依矿区位于我国重要的金成矿区带甘孜-理塘构造结合带南段,紧邻梭罗沟金矿,在对烟依矿区进行1:10000地质草测,基本查明该矿区地质条件,在此基础上,对矿区开展1﹕10000土壤地球化学测量工作。通过样品Au、Ag、As、Sb、Hg五种微量元素含量特征分析,显示Au元素为测区内成矿有利元素。使用数理统计软件对样品5种元素进行降维,划分出Au-As-Sb和Ag-Hg两组元素组合,对组合元素采用衬度累加法进行数据处理,对单元素异常图和组合元素异常图进行套合,并结合地质成矿条件共圈定了4个成矿靶区,通过探槽工程对靶区YY-2和靶区YY-4进行验证,确定了Au1和Au2两条金矿化体,显示了本区金土壤地球化学找矿的有效性。     

四川攀枝花云鹿矿区特殊类型铂族元素成矿作用的发现

四川攀枝花云鹿铜铂金矿区是一个新发现的比较罕见的新类型含铂族元素矿床,其特殊性至少表现为:矿化体赋存在炭质岩系中、炭质岩系中富含镁电气石(MgO含量7.68%～8.64%,平均8.15%)、表生过程中低温条件下铂族元素发生了活化转移(含铜钟乳石中含PGE0.14×10-6)。铂族元素的最初富集可能与元古宙的海底喷气活动有关。此类铂族元素的矿化在国内外罕见,有可能是第一次发现,但类似的成矿地质条件在中国西南地区普遍存在,应该在今后的地质研究与找矿过程中加以注意。     

四川攀枝花二叠纪双峰式火山岩地球化学特征及其地质意义

攀枝花二叠纪火山岩发育有玄武岩和粗面岩的基性和碱性两个端元,区域上明显缺失中间过渡类型。玄武岩SiO_2含量处于45.65%~49.32%范围内,粗面岩SiO_2含量介于64.39%~69.17%之间,构成经典的"双峰式"火山岩特征组合。两者均具有富Na、贫K、轻稀土富集、轻重稀土明显分馏的特征。特征微量元素Nb/Ta、Th/Ta、Th/U比值变化相对较小,玄武岩分别为15.16、2.70和4.13,粗面岩分别为15.40、2.55和4.12,显示两者具有相似的地球化学属性。微量元素特征显示,除了Ti和Y等少数高场强元素不协调以外,玄武岩与粗面岩绝大多数微量元素变化规律相似,且Rb、Ce、Y、Nb、Hf、Ta等元素与洋岛玄武岩(OIB)特征一致,说明它们具有地幔柱构造系统下的岩浆属性,岩浆源于石榴石二辉橄榄岩岩石圈地幔的部分熔融。结合前人资料,攀枝花二叠纪双峰式火山岩的厘定,不仅暗示了岩浆形成于拉张的裂谷构造环境,也为西南地区二叠纪峨眉山大火成岩地幔柱成因提供支撑。     

湖北恩施地区土壤-植物系统中Se元素的地球化学特征

在对恩施地区典型农业活动区——芭蕉、长平和鱼塘坝三地土壤中Se元素含量进行调查的基础上,通过与富Se土壤质量标准进行对比,发现除长平地区外,其余两地分别属于富Se和高Se地区,并通过土壤理化性质、形态分析和土壤中所生长的植物进行比较,初步研究了Se在土壤-植物体系中迁移转化的规律。结果表明：整体来看,鱼塘坝地区属于超富Se地区,植物中Se的含量也最高,长平地区属于非富Se地区,芭蕉地区则属于中等富Se地区;植物对Se的吸收受一定的土壤理化性质的影响,不同类型的植物对Se的吸收富集相差较大;形态分析研究表明,鱼塘坝地区土壤中生物可利用的Se含量较高,而芭蕉地区土壤中残渣态Se的比例较高,表现为Se的生物可利用性低于鱼塘坝地区。     

湖北恩施地区土壤-植物系统中Se元素的 地球化学特征

在对恩施地区典型农业活动区——芭蕉、长平和鱼塘坝三地土壤中Se元素含量进行调查的基础上,通过与富Se土壤质量标准进行对比,发现除长平地区外,其余两地分别属于富Se和高Se地区,并通过土壤理化性质、形态分析和土壤中所生长的植物进行比较,初步研究了Se在土壤-植物体系中迁移转化的规律。结果表明：整体来看,鱼塘坝地区属于超富Se地区,植物中Se的含量也最高,长平地区属于非富Se地区,芭蕉地区则属于中等富Se地区;植物对Se的吸收受一定的土壤理化性质的影响,不同类型的植物对Se的吸收富集相差较大;形态分析研究表明,鱼塘坝地区土壤中生物可利用的Se含量较高,而芭蕉地区土壤中残渣态Se的比例较高,表现为Se的生物可利用性低于鱼塘坝地区。     

金沙江(攀枝花段)水系沉积物中重金属的形态特征

采用连续提取法,并用原子吸收光谱法进行分析研究了金沙江攀枝花段水系沉积物中重金属的形态及分布特征。研究发现:①各重金属的形态以残渣态为主,离子交换态含量很少;②各元素的形态有自己的特点。铜在有机硫化物结合态中的含量较高,钴在碳酸盐结合态中的含量较高,铅锌钴的铁锰氧化物结合态均较高;③有效态对水环境质量具有潜在的危害。     

Geochemistry, Petrogenesis and Metallogenesis of the Panzhihua Gabbroic Layered Intrusion and Associated Fe-Ti-V Oxide Deposits, Sichuan Province, SW China

The Panzhihua gabbroic layered intrusion is associated withthe 260 Ma Emeishan Large Igneous Province in SW China. Thissill-like body hosts a giant Fe–Ti–V oxide depositwith 1333 million ton ore reserves, which makes China a majorproducer of these metals. The intrusion has a Marginal zoneof fine-grained hornblende-bearing gabbro and olivine gabbro,followed upward by Lower, Middle, and Upper zones. The Lowerand Middle zones consist of layered melanogabbro and gabbrocomposed of cumulate clinopyroxene, plagioclase, and olivine.These zones also contain magnetite layers. The Upper zone consistschiefly of leucogabbro composed of plagioclase and clinopyroxenewith minor olivine. Most rocks in the body show variable-scalerhythmic modal layering in which dark minerals, primarily clinopyroxene,dominate in the lower parts of each layer, and lighter minerals,primarily plagioclase, dominate in the upper parts. The oxideores occur as layers and lenses within the gabbros and are concentratedin the lower parts of the intrusion. Ore textures and associatedmineral assemblages indicate that the ore bodies formed by verylate-stage crystallization of V-rich titanomagnetite from animmiscible oxide liquid in a fluid-rich environment. The rocksof the Panzhihua intrusion become more evolved in chemistryupward and follow a tholeiitic differentiation trend with enrichmentin Fe, Ti, and V. They are enriched in light rare earth elementsrelative to heavy rare earth elements, and exhibit positiveNb, Ta, and Ti anomalies and negative Zr and Hf anomalies. Thesilicate rocks and oxide ores of the Panzhihua intrusion formedfrom highly evolved Fe–Ti–V-rich ferrobasaltic orferropicritic magmas. The textures of the ores and the abundanceof minor hydrous phases indicate that addition of fluids fromupper crustal wall-rocks induced the separation of the immiscibleoxide melts from which the Fe–Ti–V oxide ore bodiesin the lower part of the intrusion crystallized. KEY WORDS: magnetite; Fe–Ti-rich gabbro; layered intrusion; Panzhihua; SW China     

攀枝花红格地区变质岩成因新认识

1∶5万区调发现,红格地区变质岩不是前震旦系区域变质岩,它与邻近的会理群变质岩特征有明显的不同,而与把关河地区震旦系上统把关河砂岩、观音崖组和灯影组在岩性组合特征、岩石化学特征和稀土元素特征方面比较,则有惊人的相似。它们是震旦系的沉积岩受华力西—印支期岩浆作用的影响而变质的热接触变质岩。     

南秦岭千家坪钒矿床地质地球化学特征与钒的富集规律

千家坪钒矿床产于南秦岭下寒武统水沟口组(缀1sh)黑色岩系中,该黑色岩系由黑色含炭硅质岩、含炭硅质岩夹泥岩和泥岩等组成。钒矿体呈层状产出,矿石以黑色硅质岩夹泥岩型为主,含钒矿物主要为钒云母。黑色岩系岩石主要成分为SiO2、Al2O3、K2O等,富集TFe、Ba、Zn、P、Cu、Ni、Cr、Sr、Zr、Ag、Ti、Mn、V等多种元素。黑色岩系n(V)/n(Cr)=5.92～30.64、n(V)/n(V+Ni)=0.88～0.99、δU1,判断其为缺氧沉积环境。黑色硅质岩n(SiO2)/n(Al2O3)=238.81,U/Th1以及δ30Si=-0.1‰～0.5‰、δ18O=20.2‰～25.8‰,判断其为半深海滞留沉积盆地热水沉积成因。泥岩n(SiO2)/n(Al2O3)=5.69,n(Al)/n(Al+Fe+Mn)=0.63,n(Si)/n(Si+Al+Fe)=0.74～0.76判断其物源为陆源,但受到热水作用影响。钒矿化受下寒武世古隆起边缘断陷滞留盆地中形成的黑色岩系层位所控制。钒明显趋向在炭硅质岩所夹的泥岩或硅质岩附近的泥岩中富集,在炭硅质岩夹泥岩段向泥岩段过渡层位,常常含结核,钒元素含量达到峰值,其他Cu、Pb、Zn、As、W、Mo等元素富集规律与V元素基本一致。该矿床成矿物质主要来源于深部热水,泥岩的吸附作用对钒的富集具有重要作用。综合地质、地球化学特征,认为该矿床为热水喷流沉积成因。     

四川攀枝花矿山公园创建及其意义

攀枝花钒钛磁铁矿的发现、勘探过程,矿石开采过程,矿石分选、冶炼过程以及钢、钛产品的加工过程等,每个过程都具有极高的科普价值、科考价值,同时具有极高的旅游观赏价值,将其作为旅游景观资源,创建攀枝花矿山公园意义重大。     

斜长石和橄榄石成分对四川攀枝花钒钛磁铁矿床成因的指示意义

攀枝花岩体下部和中部岩相带各旋回中磁铁辉长岩和辉长岩的岩相结构特征表明,钛铁氧化物和斜长石、橄榄石的结晶发生在相近的温度区间内,这为我们利用斜长石和橄榄石的成分探讨磁铁矿形成时温度、氧逸度和岩浆成分的变化提供了可能.电子探针分析结果表明,下部和中部岩相带中斜长石An牌号自下向上有规律地逐渐降低,而在每一个旋回内部,橄榄石的F(o)值总是由磁铁辉长岩向辉长岩表现出强烈降低的趋势.这些特征说明攀枝花岩体经历了多次富铁钛的岩浆的补充.斜长石An牌号小幅度的规律性降低说明岩浆氧逸度和Fe3/Fe2+比值变化对斜长石成分影响很小,因此,我们可以根据斜长石成分估计钛铁氧化物结晶过程中温度变化.然而,同一旋回中橄榄石Fo值变化较大说明橄榄石成分在很大程度上取决于岩浆中的Fe3+/Fe2+和Fe2 +/Mg含量,因此,可以根据橄榄石成分分析磁铁辉长岩与辉长岩形成过程中氧逸度和Fe3+/Fe2比值的相对变化.计算得到下部和中部岩相带中斜长石的结晶温度介于1079～1121℃之间,认为钛铁氧化物的结晶也大致发生在此温度区间;根据同一旋回中磁铁辉长岩与邻近辉长岩中橄榄石Fo值的差异,发现每次新补充的岩浆分离结晶过程中氧逸度总是逐渐降低,这与前人对封闭体系岩浆结晶分异过程中氧逸度变化规律的认识一致.     

江苏溧水胡家店地区土壤地球化学特征及找矿预测

总结了胡家店地区的地质特征,并对该区1∶1万土壤地球化学测量元素含量特征及元素组合特征进行了细致研究,认为该区Au、Ag、Cu、Pb、As、Mo、Hg等地球化学异常显示明显,其中Au、Ag、Cu、Mo是找寻金矿的土壤地球化学指示元素。 Au、Ag、Cu、Mo异常强度大、分带好、浓集中心和峰值明显,异常范围受测区内张性构造破碎带及闪长玢岩小岩株或小岩脉等控制。在该区圈定出H?1~H?8八处组合异常,其中H?1~H?4四处组合异常的地质成矿条件优越,各单元素异常内带规模大、强度高,浓集中心和峰值明显,异常叠合程度好,Au、Cu异常浓集中心较吻合,具较好的金矿找矿前景。对H?1组合异常开展了槽探查证工作,新发现2条金矿脉,平均品位(2.03~2.37)×10-6。结合测区地质成矿条件和土壤地球化学异常特征,初步总结了胡家店地区金矿找矿标志,并圈定出测区西北部西寨山—龙宫山一带为金矿找矿靶区,为该区进一步找矿提供指导。     

安徽黄梅尖地区基性脉岩年代学和地球化学特征

对庐枞盆地黄梅尖岩体内发育的辉绿玢岩开展了K-Ar法定年和系统的岩石地球化学特征研究。研究表明,辉绿玢岩形成年龄为107Ma±,属于晚白垩世产物。岩石出现2种辉石(单斜辉石和斜方辉石),w(SiO_2)介于51.93%～58.87%之间,具有富碱、高钾、贫钛等特征,岩石富集LREE、大离子亲石元素和强不相容元素,无Eu亏损现象,显示出洋岛玄武岩(OIB)相似的稀土元素和微量元素配分曲线。锶同位素初始值(I_(Sr))介于0.70575～0.70588,DSr值介于57.46～58.80,(~(143)Nd/~(144)Nd)_i介于0.512124～0.512188,εNd(t)值范围为-6.1～-7.3。我们认为黄梅尖辉绿玢岩属钾玄岩,其源区性质表现出富集地幔(EMI型)特征,庐枞盆地岩浆作用形成和演化与扬子陆块-华北陆块间陆陆碰撞后的伸展环境及软流圈物质上涌导致富集地幔部分熔融有关。黄梅尖钾玄岩限定了岩石圈减薄的时限,推测岩石圈减薄动力学演化过程可能对热液型铀成矿有重要的制约作用。     

老挝东南部某多金属矿区土壤地球化学特征及找矿预测北大核心CSCD

老挝东南部矿产资源丰富,但第四系覆盖严重。为优选老挝东南部某多金属矿区的找矿靶区,在此地区开展了11万土壤地球化学测量工作。运用含量-频数分形、变异系数、剔除比率等理论和方法,首先对研究区内Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Bi、As、Sb、Hg九种元素的测试数据进行了统计分析,显示出Pb-Au-As-Sb元素为研究区内有利成矿元素。然后对九种元素的测试数据进行因子分析,划分出了F 1元素组合(Pb-As-Sb),F 2元素组合(Cu-Zn)和单独的Au元素共三种元素组合。最后利用含量-频数分形法计算各元素的异常下限,绘制出单元素异常图,结合地质背景,共圈定三个靶区。对成矿潜力最大的A-1靶区进行了探槽验证,在TC-1探槽可见达到工业品位的明金。证明该异常为矿致异常,为今后在研究区及相邻地区找矿提供了有力的线索和依据。