矿山环境保护与资源枯竭型城市可持续发展——以湖北省大冶市为例

2009年5月18日至21日,笔者随《资源枯竭型城市可持续发展问题研究》课题组一行来到湖北省大冶市调研。课题组采取现场察看、座谈等方式,对湖北省大冶市＂矿山环境保护与资源枯竭型城市可持续发展＂有关情况作了详细了解。管中窥豹,通过调研,课题组了解到资源枯竭型城市面临的矿山环境问题,在此基础上,分析探讨了问题产生的原因及实现矿山环境保护与城市可持续发展的对策。     

浅谈抽水灌区的合理分片

抽水灌区不同于自流灌区,除建设时期一次性工程投资外,还涉及建成后泵站耗电、运行管理和机组维修等费用。在灌区分片时,不能仅根据行政区划来分片,还应考虑地形、水源等因素,按照总费用最低和方便管理、便于维护的原则划分抽水系统。本文通过工程实例阐述了不同分片抽水方案对工程一次性投资和建成后运行维修费的影响。     

吉林延边地区浅成热液金(铜)矿床的~(40)Ar/~(39)Ar激光探针测年与成矿时代讨论

延边地区是中国东北部陆缘浅成热液金铜矿床发育的地区之一,广泛发育着浅成热液金矿床、中温热液金(铜)矿床和中深成中高温热液富金铜矿床(类斑岩型);富金铜矿床的成矿时代发生在105～102 Ma,为了进一步确定浅成热液金矿床与中深成中高温热液富金铜矿床的成矿动力学背景,采用流体包裹体的~(40)Ar/~(39)Ar激光探针定年法,对该区典型浅成热液金矿床进行了精细的年代学测定,获得刺猬沟金矿床、五星山金矿床和杜荒岭金矿床的脉石矿物石英流体包裹体的~(40)Ar/~(39)Ar等时线年龄分别为(141±7)Ma、(123±7)Ma和(107±6)Ma,其中刺猬沟金矿床((141±7)Ma)和五星山金矿床((123±7)Ma)的脉石矿物石英流体包裹体含有过剩放射性成因~(40)Ar,而杜荒岭金矿床((107±6)Ma)的脉石矿物石英流体包裹体几乎不含或含极少量过剩放射性成因~(40)Ar。结合最新获得的相关地质体的精细年代学成果,认定该区浅成热液金矿床成矿作用均发生在早白垩世晚期,或发生在早白垩世晚期火山喷发、浅成岩浆就位之后,其形成环境与富金铜矿床一致,为古太平洋板块向亚洲大陆正北向俯冲转入Izanagi-Farallon板块西向俯冲的构造转换期。     

西藏沙让斑岩钼矿床锆石SHRIMP定年和角闪石Ar-Ar定年及其地质意义

采用SHRIMP锆石微区U-Pb测年及角闪石40Ar-39Ar测年对冈底斯成矿带东段工布江达县沙让斑岩钼矿区的角闪石闪长岩体进行了年代学研究。对角闪石闪长岩中单颗粒锆石11个样品点分析,其206Pb/238U年龄范围在(45.39±0.77)～(52.7±3.3)Ma之间,加权平均值为(47.17±0.41)Ma,(n=11,MSWD=2.0)。对角闪石样品采用40Ar-39Ar阶段升温测年,年龄谱呈马鞍形,说明角闪石样品存在过剩氩,加权平均年龄(55.10±0.79)Ma不具地质意义,最低坪年龄(53.25±0.60)Ma接近但大于角闪石的结晶年龄。综合前人研究结果,笔者认为:①角闪石闪长岩体形成年龄为(53.25±0.60)Ma,属于喜马拉雅期,相当于始新世,岩体侵入时间早于含矿主岩体斜长花岗斑岩的形成时间。②受后期花岗斑岩体侵入热事件的影响,锆石的蜕晶化作用导致年龄偏小,角闪石Ar-Ar法最低坪年龄基本代表成岩年龄。③斑岩钼矿的形成与主碰撞期岩浆底侵作用有关,始新世早期,冈底斯成矿带的地壳已经增厚到可以产生地壳熔融的厚度,形成斑岩钼矿。④冈底斯成矿带存在40～65Ma的主碰撞期,显示出念青唐古拉成矿带具...     

安徽铜陵凤凰山夕卡岩型铜矿床中辉钼矿Re-Os同位素年龄及其地质意义

铜陵矿集区是我国长江中下游Cu-Au-Fe-Mo成矿带中最重要的有色金属基地之一,凤凰山矿床是铜陵矿集区的重要组成部分,为一个典型的夕卡岩型铜矿床。本文利用Re-Os同位素定年方法对凤凰山铜矿床进行了成矿时代测定,获得了辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄范围为139.1±2.4～142.0±2.2Ma,等时线年龄为141.1±1.4Ma,与矿区内石英二长闪长岩和花岗闪长岩SHRIMP锆石U-Pb年龄(144.2±2.3Ma)相吻合,也与铜陵地区其他矿田的成矿时代基本一致,可能为岩石圈减薄事件的成矿响应。     

宁芜盆地火山-次火山岩的锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

宁芜火山盆地是长江中下游重要的火山盆地之一,在盆地内自下而上依次发育龙王山组、大王山组、姑山组和娘娘山组火山岩和若干个同源次火山岩或小侵入岩体。本文对宁芜盆地火山-次火山岩进行了详细的锆石U-Pb年龄和Hf同位素地球化学研究。研究结果表明,大王山组粗安岩锆石U-Pb年龄为130.3±0.9Ma,姑山组两个粗安岩锆石U-Pb年龄分别为128.2±1.3Ma和128.5±1.8Ma,另外三个侵入岩年龄分别为127.1±1.2Ma、128.3±0.6Ma和128.2±1.0Ma,均为早白垩纪。综合前人成果,认为长江中下游地区火山盆地内火山活动的时限在135～124Ma之间,不存在侏罗纪岩浆活动。宁芜盆地火山岩和侵入岩的锆石176Hf/177Hf值在0.282502～0.282673范围内,εHf(t)变化为-6.9～-0.7,显示岩浆源自于岩石圈富集地幔部分熔融并在上升过程中受地壳物质的混染,为岩石圈伸展环境的产物。     

赣南地区石雷石英闪长岩的成因:岩石化学、副矿物微量元素、锆石U-Pb年代学与Sr-Nd-Hf同位素制约

石雷石英闪长岩是赣南崇-余-犹地区比较特殊的闪长质侵入体。锆石的原位U-Pb定年表明,该岩体侵位于433.5±3.4Ma。全岩主量元素特征上显示出中偏酸性(SiO2=56.92%～64.70%),富Al(Al2O3=14.10%～14.83%),富碱(Alk=6.41%～7.40%)特别是富钾(K2O=3.86%～4.85%),镁、铁含量较高,MgO:3.47%～5.95%,FeOT:5.23%～8.14%以及低磷(P2O5=0.27%～0.4%)的特点;微量元素上主要富集K、Rb、Cs等大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。磷灰石微量元素特征上显示高度富集稀土元素特别是轻稀土元素的特征;具有Eu的负异常(δEu=0.37～0.45)。ISr位于0.7073～0.7132之间,εNd(t)变化于-8.41～-4.97之间,两阶段钕模式年龄介于1.58～1.86Ga之间,Hf同位素组成相对均一,εHf(t)主要集中变化于-8～-2之间,两阶段Hf模式年龄加权平均为1.77±0.09Ga,这些特征都暗示了该石英闪长质岩体的形成是强烈壳幔相互作用的产物,区内加里东晚期可能发生了局部的岩石圈的减薄。     

北京延庆高于庄组凝灰岩的锆石U-Pb定年研究及其对华北北部中元古界划分新方案的进一步约束

作者最近在北京延庆高于庄组张家峪亚组上部发现了凝灰岩,并测得了该凝灰岩中锆石1559±12Ma的SHRIMPU-Pb年龄和1560±5Ma的LA-MC-ICPMS U-Pb年龄。这一新的高精度定年结果表明,华北北部高于庄组形成于中元古代初期的盖层纪(Calymmian Period,1600~1400Ma)早期。结合早先大红峪组火山岩的锆石U-Pb年龄(1622~1625Ma),现在可以确切地将高于庄组的底界年龄限定在1600Ma左右。结合最近在铁岭组斑脱岩获得的锆石U-Pb年龄(~1440Ma),本文再次建议,应将华北中元古界蓟县系的底界下拉到高于庄组底界,自该组底部(1600Ma)到铁岭组顶部(1400Ma)的巨厚碳酸盐岩序列都属于新定义的蓟县系,并对应于国际中元古界的盖层系,高于庄组与大红峪组之间的界线则可作为蓟县系与长城系的分界标志。高于庄组凝灰岩锆石的精确定年,为华北北部中元古界年代地层划分等研究,提供了直接的年代学约束。     

黑龙江萝北地区黑龙江杂岩年代学研究

黑龙江杂岩主要出露在牡丹江断裂以东,并沿其呈南北向带状展布于佳木斯地块西缘。对出露于黑龙江省东部萝北地区金满屯太平沟含云母绿帘角闪岩和头道沟的混合花岗岩的锆石进行LA-ICP-MSU-Pb定年研究,获得两组较好206Pb/238U年龄数据:其加权平均年龄分别为256.0±1.0Ma(n=15,MSWD=0.89)和227.1±1.4Ma(n=11,MSWD=1.3)。含云母绿帘角闪岩和混合花岗岩显示了佳木斯地块与其西缘的洋壳俯冲过程中不同阶段或时期的产物。含云母绿帘角闪岩256.0±1Ma的年龄是其变质时代,代表了俯冲、拼贴、碰撞过程中早期的热事件;而混合花岗岩227.1±1.4Ma的年龄则代表了俯冲、拼贴、碰撞过程即将结束的热事件。结合佳木斯地块上出露的同碰撞火山弧花岗岩的形成年代,推断出佳木斯地块与其西缘的松嫩地块之间洋壳的俯冲消减作用和随之而来的陆陆碰撞作用发生在约317～220Ma之间,黑龙江杂岩主体的形成时代为海西晚期到印支期,而其蓝片岩相变质作用可能发生在256Ma之前。     

新疆哈尔里克山后碰撞期构造-岩浆活动特征及年代学证据

新疆地区后碰撞期构造-岩浆活动非常活跃,其同位素年龄集中在290～270Ma。天山东段的后碰撞期构造-岩浆活动研究相对薄弱,高质量的定年数据较少。在野外地质调查的基础上,笔者选择东天山哈尔里克地区的小堡花岗岩体进行了锆石的LA-ICP-MSU-Pb定年,获得两组谐和年龄,分别为297±2Ma和295±2Ma,代表哈尔里克地区后碰撞早期岩浆作用的形成时代。小堡岩体矿物组合以斜长石、石英、钾长石、角闪石和黑云母为主,副矿物有锆石、磷灰石和磁铁矿,与I型高钾钙碱性花岗岩矿物组合基本一致。与小堡花岗岩体同时发育、空间并存的还有基性岩墙群和碱性花岗岩,构成后碰撞初始阶段三组合地质标志。结合区域地质资料,认为小堡早二叠世花岗岩体是后碰撞初期碰撞造山、地壳增厚引发下地壳物质部分熔融的产物,其构造属性为板内岩浆活动。