川滇黔铅锌(锗)成矿区区域地球化学测量在找锗预测中的作用

锗作为一种稀散元素,是现代信息产业最重要的金属之一,然而大多数锗资源是在综合评价煤矿床、铅锌矿床以及铁矿床的过程中发现的,缺乏专门的找锗方法。为了进一步加强锗矿找矿方法的研究,本文以川滇黔接壤处作为研究区,通过采用探索性分析方法(EDA)和基于分形理论的浓度-面积(C-A)方法以及证据权模型,分析研究区内低密度水系沉积物测量数据Zn、Ge元素的数字特征和分布规律。结果表明:(1) Ge元素分布由单个总体构成,基本符合正态分布,数值变化小(变异系数=0. 13),基本围绕地壳丰度值(1. 6×10~(-6))波动,且矿床的分布与地球化学异常之间没有明显的相关关系,因此采用以Ge找Ge的思路是行不通的,而这可能是由于Ge在表生氧化状态下的多亲和性和高度分散性造成的。(2) Zn元素分布明显不符合正态分布,且有多个峰值,数据离散程度大(变异系数=1. 14),可能至少由两个以上总体构成,且在空间上矿床的分布与地球化学异常之间有良好的相关关系,大多数矿床位于相对高值区。另外鉴于在原生状态下,Ge元素往往以类质同象的形式赋存在闪锌矿中,因此在区域上采用以Zn找Ge的思路是可行的。(3)采用累计概率法、直方图法、箱式图法、原生晕法以及基于多重分形的C-A方法,确定的异常下限分别为146. 5×10~(-6)、392. 7×10~(-6)、153. 9×10~(-6)、87. 5×10~(-6)和124×10~(-6)。通过采用证据权方法所提供的空间相关性统计量(t)进行检验,发现异常下限应当落在120×10~(-6)～130×10~(-6)的区间内。因此基于分形理论的C-A方法是最合理的,这可能是其不仅考虑了频数特征,还考虑了空间几何特征的原因。(4)在圈定地球化学块体的基础上,结合热液矿床受构造控制,且往往具有"丛聚效应"以及"鹤立鸡群"的特点,圈定黑区-赤普、大湾子-大桥边、茂租-乐红、毛坪、天宝山-小石房、猫猫厂-白蜡厂、大梁子、会泽、青山-杉树林、猴子厂-顶头山以及富乐作为寻找锗矿的潜力区,建议进一步加强这11个矿田级远景区锗资源的找矿工作。     

福建紫金山矿田黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素组成

紫金山矿田位于华南褶皱系东部,闽西南凹陷西南部,是我国大型-超大型浅成低温热液铜金矿床,区内发现多个与岩浆活动密切相关的金、银、铜等金属矿床.对紫金山矿田东南矿段与成矿密切相关的细粒黑云母花岗岩开展了详细野外地质调查、岩相学和锆石稀土元素、U-Pb年代学和Hf同位素研究.LA-ICP-MS法获得细粒黑云母花岗岩中岩浆结晶锆石206Pb/238U-207Pb/235U谐和年龄为109.5±1.9 Ma（MSWD=0.74,N=16）,206Pb/238U加权平均年龄为107.44±0.94 Ma（MSWD=1.06,N=16）,二者在误差范围内结果一致,结合锆石稀土元素和岩浆振荡环带特征及Th/U比值,上述年龄结果可代表岩石的结晶年龄,表明细粒黑云母花岗岩侵位于燕山期早白垩世.细粒黑云母花岗岩锆石Hf同位素初始比值ε_Hf（t）均为负,介于-4.99~-1.06（平均值为-2.99）;两阶段Hf模式年龄（t_DM2）介于1 233.7~1 485.4 Ma（平均值为1 362.4 Ma）.样品的ε_Hf（t）、Hf同位素地壳模式年龄分布范围变化较小,暗示岩体的岩浆来源具有较为均一的锆石Hf同位素组成.紫金山矿田东南矿段早白垩世花岗岩体的锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征,反映了闽西南早白垩世的岩浆成矿活动时间和源区特征,其成因与中国东南部岩石圈伸展减薄和壳源物质参与岩浆形成演化密切相关.      

利用深地震反射剖面开展矿集区深部结构的探测:现状与实例

深地震反射剖面技术以其探测精度高的优势被作为岩石圈精细结构研究的先锋技术,并在全球典型矿集区结构探测中发挥了重要作用.为深入研究青藏高原碰撞造山成矿系统深部结构与成矿过程,本文系统总结了深地震反射技术发展现状,梳理了该技术在加拿大、澳大利亚、中国、俄罗斯、瑞典等全球多个国家的典型矿集区的应用实例,归纳总结了地壳深部结构对矿集区控矿因素的影响,阐述了地壳、上地幔深部结构与深部成矿过程的关系.从全球实例看,深地震反射剖面探测成果为大型矿集区的形成提供了深部线索,反射透明区可能是地幔流体向上运移通道,形成矿集区的成矿物质与能量来源,表明地幔物质参与了成矿作用;具有很强反射特征的断裂系统,包括大型断层、滑脱面和剪切带,是成矿流体从下地壳向上迁移的通道;矿集区深地震反射剖面中“亮点”反射可能是火山活动的深部岩浆上涌至中地壳后而形成的残余岩浆囊的反映.揭露精细的矿集区深部结构不但对矿集区构造历史演化的重建具有重要作用,还对未来成矿潜力和前景靶区的确定具有重要指导意义.     

天然碱矿综合钻井水溶开采工艺设计

针对土耳其卡赞天然碱矿的地质特征和生产现状,为降低采矿成本,充分利用矿产资源,解决当前开采中存在的工艺问题,提出了一种“综合钻井水溶开采法”。通过对各个布井参数的确定,根据一定布井原则,对整个矿区进行了钻井开采工艺设计。该方法采用了水平井、分支井、对井压裂、单井吞吐等多种开采形式和井组类型。     

我国羟硅铈矿的发现与矿物学特征

本文研究的羟硅铈矿是国内首次发现的该种矿物,产于河南太平镇稀土矿的破碎带蚀变岩中,与铈褐帘石、gatelite-(Ce)、富氟硅铈石、氟碳铈矿、直氟碳钙铈矿、氟铈矿、氟镧矿等稀土矿物紧密共生,多呈铈褐帘石假象细粒状集合体或与gatelite-(Ce)平行交生沿外围交代铈褐帘石产出,粒径一般小于0.1 mm,为自形-半自形,粒状-板状。该矿物呈浅绿色至橄榄绿色,透明,玻璃光泽,不规则断口,摩氏硬度约为4.5,计算密度5.08 g/cm3。光学性质:二轴晶,正光性,多色性明显,单偏光下呈绿色,正交偏光下具有鲜艳的高级干涉色。电子探针分析显示,矿物成分w(Ce_2O_3) 32.05%～34.26%,w(La_2O_3) 13.67%～17.66%,w(Pr_2O_3) 2.92%～3.68%,w(Nd_2O_3) 7.52%～10.34%,w(Al_2O_3) 8.59%～10.93%,w(SiO_2) 21.35%～24.97%,按照Si+P=2(apfu)计算单位分子式中阳离子数,OH+F=1(apfu)计算单位分子式中羟基的离子数,得出该矿物的经验化学式为(Ce1.02La0.49Nd0.27Pr0.10 Sm0.02Gd0.01Th0.01Mg0.06 Ca0.01)Σ2.00 (Al0.99Fe0.03)Σ1.02(SiO4)Σ2.00(OH0.81F0.19)Σ1.00。X射线单晶衍射分析表明,该矿物属于单斜晶系,晶胞参数:a=7.4382(3)?, b=5.6730(2)?, c=16.9819(8)?,β=118.84(0)°, Z=4, V=655.13(5)?3,空间群为P21/c。矿物的激光拉曼光谱特征峰主要为241、362,862、895、954和3722cm-1等,上述特征均与国外已发表的羟硅铈矿数据非常相似,是对羟硅铈矿分子振动光谱特征的首次探索。本文还对羟硅铈矿的矿物族归属以及矿物成因进行了初步的探讨。     

激发极化法在新疆奇台县岩浆岩型石墨矿中的应用

石墨矿相对于围岩物性特征更加独特,主要呈低阻高极化特征。依据石墨的独特物性条件,奇台黄羊山岩浆岩型石墨矿与围岩明显的物性差异,对黄羊山一带石墨矿勘查布设了激发极化法物探测量方法,通过与地质、槽探、钻探等方法的相互验证、补充,取得了重大勘探成果,突破了亿吨级资源储量类别。激发极化法在黄羊山石墨矿勘查边界圈定及深部资源推断中得到了很好的应用。通过对奇台黄羊山石墨矿激电测量的应用与研究,在大面积、埋藏较深的石墨矿勘查中,运用时间域激电及等距对称四极测深装置测得的视极化率(ηs)、通过反演计算取得的视电阻率(ρs)等主要参数,结合石墨矿体的实际产状确定矿体空间位置,以此准确判定矿体分布范围,为下一步地质工作、资源储量预测和工程布设指明方向。     

白云鄂博矿区土壤和植物中稀土元素的分布特征

白云鄂博矿区是稀土的主要产出地,在矿山开采和选炼等过程中,稀土元素通过迁移、富集等作用进入植物体,研究稀土元素的分布特征和迁移规律,可为白云鄂博矿体闭坑后的生物修复提供数据支持。本文设置了7个土壤采样点,采集铁花、沙蒿、沙打旺、沙朋、青蒿、小叶杨、猪毛菜七种植物,用电感耦合等离子体质谱法测定土壤和植物的根、茎、叶及整株的稀土含量,研究稀土元素在土壤和植物中的分布特征和迁移规律。统计分析结果表明:随着采样区与主矿区的距离增加,土壤样品中的稀土含量逐渐减少;在七种植物中,铁花的稀土含量最高,青蒿最低;对不同植物的整株稀土含量和各部位(根、茎、叶)稀土含量进行多元线性回归分析,叶(或花)的稀土含量在整珠植物中的占比最大。此外在不同季节,植物中的稀土含量基本保持不变,含量较高的稀土元素为Ce(0.0035%～0.020%)、La(0.0012%～0.011%)、Nd(0.0010%～0.0094%)和Pr(0.00036%～0.0046%),其中Ce最高。本研究提出:根据土壤样品中的稀土含量逐渐减少的特征,矿区周围土壤的稀土来源可能是矿石在采、选过程中的扩散造成的;根据植物富集稀土的能力,在矿山闭坑后,可种植富集稀土能力强的植物——铁花,进行矿山生物修复。     

铁镍离子组合对褐煤发酵产甲烷的影响

为研究外源最佳铁镍离子组合对煤发酵产气过程的影响机理,以陕北大柳塔褐煤为例,对不同含量的铁镍离子分别进行煤发酵实验,优选出单一离子的最佳含量,进一步通过二元二次旋转组合设计法确定铁镍离子的最优组合,利用气相色谱、X射线衍射仪、傅里叶红外线光谱分析仪等手段对添加最优组合质量浓度的实验组和空白组（不添加两种离子）产气过程的发酵液及反应前后的煤样进行对比分析。结果表明:Fe2+、Ni2+的最佳质量浓度分别为15 mg/L、0.005 mg/L,Ni2+的添加存在明显的低促高抑现象;添加最优Fe2+和Ni2+组合的产气量相较于添加单一Fe2+、Ni2+分别增加了13.64%和20.69%;实验组的pH值、挥发性脂肪酸含量VFA及OD₆₀₀相较于空白组的变化均提前3 d达到峰值,且煤的大分子结构得到更加充分的降解。最后分析了铁镍离子组合对产甲烷过程的影响,阐明了两种微量元素对于促进煤发酵产甲烷的内在机理,研究成果为提高次生生物成因气的产量及产气效率打下了理论基础。      

活化断层对加拿大阿萨巴斯卡盆地不整合型铀矿的控制

先存断层的活化对许多热液矿床的形成起到至关重要的作用。加拿大阿萨巴斯卡盆地的不整合型铀矿是一个受活化断层控制矿床的典型例子。该铀矿产于基底与盆地砂岩之间的不整合面附近,并与根植于基底的断层密切相关。这些控矿基底断层切穿并错动了盆地的不整合面。一系列证据表明这些基底断层以韧性的方式形成于盆地之前,但在盆地形成之后又发生脆性活化,而正是这种断层活化作用控制铀矿的产出。先存断层作为完整岩石中的薄弱位置,在后期构造运动中,其活化比产生新断层更容易发生。数值模拟表明在后期挤压构造运动中,有先存基底断层的不整合面被显著错动,而无先存断层的不整合面并没有错动。基底断层的脆性活化,不仅在活化过程中为流体提供了驱动力,而且由于活化导致岩石渗透率的提高,为后期的流体流动提供了通道以及容矿场所,形成阿萨巴斯卡盆地的不整合型铀矿。     

关于建立斑岩型铜矿床勘查标识体系的初步探讨

斑岩型铜矿床勘查标识体系,是建立在全球超大型.大型斑岩型铜矿床丰富研究成果和勘查经验基础上,凝炼不同矿床之间的共性和差异性来作为斑岩型铜矿床普适性标志和区分标准,探寻矿床特征与勘查方法之间的内在联系,最大程度结合科研成果,优选科学的勘查方案并给出评价依据,构建以地质事实→成矿机制研究→勘查方法应用“三位一体”的勘查标识体系。该体系架构分为矿床地质、矿床成因机制和勘查方法三个部分。建立斑岩型铜矿床勘查标识体系将有利于增进对斑岩型铜矿床的有效勘查。本文以特提斯.喜马拉雅成矿域的西藏驱龙斑岩型铜.钼矿床、环太平洋东段成矿域的智利ElTeniente斑岩型铜.钼矿床和中亚成矿域东部的蒙古OyuTolgoi斑岩型铜.金矿床三个超大型斑岩型铜矿床为例,重点对比勘查标识体系中矿床地质和致矿岩体地球化学特征,归纳提炼不同矿床之间的共性和差异,对构建斑岩型铜矿(床)勘查标识体系进行初步探讨。研究结果显示:产于不同构造环境下的三个斑岩型铜矿床中均发育钾化带、青磐岩化带和绢英岩化带;铜矿化在钾化带和绢英岩化带中均有发育,钼矿化更倾向于在含水蚀变如绢云母化带、石英.绢云母蚀变部位,金矿化赋存于钾化带发育部位;矿化中心向矿区外围硫化物具有斑铜矿→黄铜矿(+斑铜矿)→黄铁矿的分布规律,铜矿化和钼矿化相叠加,但高品位的铜钼矿体相分离。驱龙矿床未发育ElTeniente矿床和OyuTolgoi矿床共有的(高级)泥化蚀变,可能与其形成环境或剥蚀有关。在地球化学数据收集中,为了确保数据分析的有效性提出筛选方法和程序。岩石地化数据结果显示:致矿斑岩体主要由30%~50%斜长石斑晶和60%左右基质(石英、钾长石)组成,均为高钾钙碱性、过铝质、埃达克质岩石,具有相似的右倾型稀土元素配分模式;但是致矿岩体的硅碱成分、稀土元素配分模式、Sr-Nd同位素表现出与产出环境一致的变化规律,Sr/Y-Y图解显示ElTeniente矿床较驱龙矿床和OyuTolgoi矿床的致矿岩体表现出更典型埃达克岩特征。总之,斑岩型铜矿勘查标识体系的提出和以三个矿床为例的初步探讨为下一步构建该勘查体系奠定了一定的基础。