吉林省桦甸火龙岭钼矿床地质特征及其成因

燕山期酸性岩浆侵入桦甸地区晚二叠世寿山沟组中部大理岩内,发生了接触热变质和接触交代变质作用,在矽卡岩外接触带中形成矽卡岩型钼矿床,矿体与地层产状一致.围岩蚀变复杂,矿体与围岩界线明显.其矿石矿物组合简单,由辉钼矿和少量的黄铁矿、磁铁黄矿、黄铜矿、闪锌矿、白铁矿组成.     

山东莱芜垂阳矽卡岩型铁矿尾矿中关键金属钴综合利用评价探讨

钴是高温合金、电池材料、防腐材料、磁性材料等重要原料,广泛应用于航空航天、电子电器、机械制造、汽车、化工农业、陶瓷等领域,在国民经济和社会发展中具有特殊的意义。特别是从移动电子设备,到新能源汽车的动力电池,再到电网储能,钴作为锂电池正极材料——钴酸锂的重要组成,都是不可或缺。因此,钴被世界上众多国家列为21世纪重要的关键战略资源(Gulley et al., 2018)。现今我国是世界上最大的钴资源进口国(95%依靠进口)和消费国(US Geological Survey, 2018),而且钴资源紧缺,保障程度低(蒋少涌等,2019;许德如等,2019)。因此,在复杂的国际政治和经济形势下,摸清我国钴资源的家底,增强我国钴矿资源供应保障程度,对我国国民经济发展和国家安全保障具有重要的战略意义。我国钴矿床类型多样,包括岩浆铜镍硫化物型、红土风化型、沉积砂岩型、热液型(如沉积喷流型、矽卡岩型、斑岩型、IOCG型等)(王辉等,2019;许德如等,2019;卢宜冠等,2020)。然而,与世界上钴矿资源相比,我国钴矿规模小、品位低,大部分钴矿为伴生矿,钴多作为副产品回收利用,主要伴生铜、镍金属产出,其次伴生铜铁矿床。其中,矽卡岩型矿床是我国伴生钴矿的一种重要类型,富钴矽卡岩矿床主要发育在东昆仑地区、长江中下游和冈底斯地区。目前,关键金属元素在自然界的矿物和岩石中赋存状态研究已广泛开展,但在矿山尾矿中的赋存状态和可回收利用性研究则相对薄弱。基于山东省新一轮找矿突破战略行动及鲁西地区矽卡岩型铁矿尾矿综合利用程度低等背景,为有效发挥尾矿二次资源的作用,摸清尾矿中伴生的矿产资源的可利用性,本次选取山东省莱芜垂阳铁矿床开展了尾矿中伴生矿产资源的综合利用评价工作,大致查明垂阳铁矿尾矿中可利用伴生资源类型、赋存状态及推荐选矿工艺。通过铁矿尾矿中伴生矿产资源综合利用评价工作,对提高山东矽卡岩型铁矿床中矿产资源综合利用水平,提升战略性矿产资源安全保障能力,助力山东省新一轮找矿突破战略行动具有重要意义。     

藏西措勤县日阿与斑(玢)岩有关的铜矿床的矿床地质特征与成矿时代

藏西地区措勤县日阿铜矿产于拉萨地块内,是一个与二长花岗斑岩岩株有关的矽卡岩型铜矿床。由矿体中金云母测得的40Ar/39Ar成矿年龄为(87.69±0.64)Ma,MSWD=0.42,与二长花岗斑岩的锆石U_PbSHRIMP年龄(90.1Ma)一致。同时,矿区内的辉绿玢岩脉,与二长花岗斑岩具有相近的年龄(87.2Ma)及相似的岩石地球化学特征,它们共同构成了一套含铜的双峰式岩石组合,代表了中—晚白垩世拉萨地块内的伸展构造环境下的铜成矿事件。文章指出,造成该矿区铜矿化的双峰式岩系(二长花岗斑岩—辉绿玢岩组合)是由班公湖—怒江洋壳向南俯冲,在碰撞后伸展阶段形成的。该矿床的发现表明,西藏高原除了与板块缝合带有关的斑岩型铜矿(包括玉龙、冈底斯、班公湖—怒江3条斑岩铜矿带)外,拉萨地块内部还有一期与双峰式岩系有关的斑岩_矽卡岩型铜矿成矿事件。     

挥发份在夕卡岩型和斑岩型矿床形成中的作用

通过总结多年来对夕卡岩型和斑岩型矿床的研究所获得的成果，作者认识到挥发相在这些矿床形成过程中的重要地位和意义。文章系统讨论了在花岗质岩浆中挥发相的形成和时空演化、挥发相的组成及其与硅酸盐熔融体的不相溶性，提供了挥发相在夕卡岩型和斑岩型矿床中存在的证据，提出挥发相对花岗质岩体顶部和邻近围岩的微细裂隙、爆破角砾岩、夕卡岩、碱质硅酸盐交代岩和富含挥发份矿物的形成，以及在矿质的迁移富集等各个过程中都具有十分重要的意义。     

膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿中的作用

矽卡岩型铁矿是我国富铁矿的重要类型,约占全国富铁矿总储量的60%。虽然膏盐层与矽卡岩型铁矿的关系已引起部分矿床学家的关注,但膏盐层的控矿机制尚不清楚。本文以我国最重要的大冶式和邯邢式矽卡岩型铁矿为例,探讨了膏盐层在矽卡岩型铁矿成矿中的作用。膏盐层富含碳酸盐、石膏和石盐等,不仅可以为成矿提供大量Na⁺、Cl^-、CO3²⁺等矿化剂,使围岩发生钠长石化、方柱石化（氯化）和矽卡岩化等蚀变,使Fe²⁺以NaFe-Cl等络合物形式搬运,膏盐层还是地壳深处最重要的氧化障,能够将硅酸盐熔体和成矿溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺,富集形成铁矿床,是矽卡岩型铁矿成矿的关键因素。大冶地区的膏盐层属于中三叠统下部的嘉陵江组,邯邢地区的膏盐层属于中奥陶统马家沟组—峰峰组。大冶和邯邢式矽卡岩型铁矿中硫化物的δ³⁴S_V-CDT值异常高,计算结果表明矿床中约80%的硫来自膏盐层硫酸盐的还原,还原温度多在500℃以上,但硫化物的沉淀温度相对较低,就位时间稍晚;硫酸盐的δ³⁴S_V-CDT值和还原温度越高,硫化物的δ³⁴S_V-CDT值越高,原始岩浆硫所占比例越高,硫化物的δ³⁴S_V-CDT值越低。当炽热的岩浆与膏盐层（CaSO₄）发生同化混染时,SO₄^2-将硅酸盐熔体中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺,Fe³⁺无法进入硅酸盐矿物晶格,而形成Fe₃O₄/Fe₂O₃进入熔体,铁氧化物在磷、氯化钠、水等挥发分和盐类物质的作用下在岩浆房中与硅酸盐熔体发生不混熔,形成铁矿浆,沿构造有利部位贯入,形成矿浆型铁矿床。在矽卡岩型铁矿床中,矿浆充填型和热液交代型矿体同时存在,二者在空间上具有一定的分带性,有时渐变过渡,矿浆充填型铁矿体通常位于深部靠近成矿岩体的部位,而热液交代型铁矿体位于成矿流体运移的前方。在SO₄^2-氧化Fe²⁺的同时自身被还原为S^2-,与Fe²⁺结合形成硫铁矿,分布在铁矿的上部或边部。     

青海祁漫塔格虎头崖铅锌多金属矿区年代学研究及地质意义

虎头崖铅锌多金属矿是青海祁漫塔格地区较为典型的兼具正接触带矽卡岩亚型和外接触带矽卡岩亚型的接触交代型矿床。笔者对其开展了详细的地质特征解剖和高精度成岩成矿年代学研究,结果表明:矿区金属成矿元素组合复杂,矿化主要产于侵入体与围岩接触带、不同时代地层间的断裂带或不整合面及不同岩性界面,自成矿岩体内部向外具有明显的金属矿化与蚀变分带。利用锆石LA-ICP-MS和SHRIMP U-Pb法,获得成矿花岗闪长岩体和二长花岗岩体的成岩年龄分别为(235.4±1.8)Ma(n=24,MSWD=1.7)和(219.2±1.4)Ma(n=11,MSWD=0.83);利用辉钼矿Re-Os法,获得矽卡岩型铜钼多金属矿石和矽卡岩型钼矿石的等时线年龄分别为(225.0±4.0)Ma(n=7,MSWD=0.24)和(230.1±4.7)Ma(n=5,MSWD=0.12),厘定矿区成岩成矿时代为中—晚三叠世。综合青海祁漫塔格地区已有年代学资料和区域地质构造演化特征,认为该区印支期大规模岩浆侵入活动和多金属成矿作用形成于后碰撞构造阶段,为区域东昆仑造山带晚古生代—早中生代构造旋回的产物。     

内蒙古东南部矽卡岩型金属矿床的综合找矿模式

矽卡岩型金属矿床是内蒙古东南部重要的矿床类型,集中分布在黄岗梁－乌兰浩特铜多金属成矿带西南段,其代表性矿床有白音诺铅锌矿床和浩布高铅锌铜锡矿床以及黄岗铁锡矿床,是中国北方重要的铅锌矿和锡矿产地。总结、分析了此类型矿床中的代表性金属矿床的物化探勘查方法及其有效性,建立了矽卡岩型金属矿床地、物、化综合找矿模式。此类金属矿床多分布于黄岗－乌兰浩特铜多金属成矿带西南段二叠系大理岩或结晶灰岩夹层内,其受构造作用形成的复背斜轴部的虚脱部位是赋矿的有利场所。金属矿化特别是铅锌矿化与锰钙质辉石矽卡岩关系密切。矿床所在地区主要地层和酸性侵入岩类主要金属元素Cu、Pb、Zn、Ag、Sn的质量分数均大大高于背景值,并在矿带、矿化蚀变带和出露矿体上呈现高强度、衬度高、分带清晰的局部异常。成晕元素具有较好的分带性：矿体前缘晕为As、Sb、Hg、Pb、F;尾晕为Sn、W、Mo。矿体和矿化矽卡岩上常呈现高极化率、高磁力、高重力、低电阻率（三高一低）的组合异常特征。     

东昆仑白石崖地区铁多金属矿田找矿新发现及其意义

白石崖铁多金属矿田位于东昆仑东段,距青海省都兰县城西20多公里,矿田内的矿床大多赋存于下石炭统大干沟组碳酸盐岩与中酸性火山岩或酸性侵入体接触带矽卡岩带中。白石崖地区成矿特征显示,本区具有寻找铁铜铅锌钨锡的地质条件。以M20矿床为突破口,采用磁法、EH4连续电导率剖面测量及钻探查证等技术,开展了以铁多金属为主的找矿工作,发现并探明了一批有一定储量的多金属矿体,并于深部岩体附近发现钨矿体,实现了近年来白石崖地区找矿的重大突破。     

一种二阶锥线性化方法在上限有限元中的应用研究

对于平面应变条件下岩土稳定性分析,基于线性规划的上限有限元需对常用的摩尔-库仑屈服准则形成的二阶锥约束进行线性化,直接地处理方法是以外接多边形替代锥体投影形成的圆域。为了提高线性化精度往往需直接增加外接多边形边数,从而造成线性规划模型中决策变量包含大量的塑性乘子变量,使计算难度大为增加甚至变得不可行。为此,引入Ben-Tal和Nemirovsky提出的一种二阶锥线性化方法,并将其嵌入到自编的上限有限元程序。经算例分析发现,该法与外接多边形线性化方法所获计算结果相互印证,且其通过适量的增加决策变量和等式约束数目,能保证摩尔-库仑屈服准则线性化精度,同时形成的线性规划规模更小,可望应用于基于线性规划模型的上限有限元中。     

安徽省淮北前常-徐楼覆盖区综合找矿方法研究

淮北前常~徐楼地区位于安徽省北部,属黄淮海平原区,基岩埋深100~300m,为典型中等厚度新生界覆盖区,地质找矿工作难度大。该区处于华北陆块南部,金属矿产资源丰富,以夕卡岩型铁铜矿床为主,与华北地区邯邢式矿床相类似。笔者从2005开始,一直在该区从事覆盖区综合找矿方法研究工作,投入了大量综合物探和钻探工作量,分析了成矿地质条件、研究了已知矿床地质与物探异常特征,对区内各类物探异常进行了系统分类解释,提出了"区域研究选区、重磁扫面定靶、综合勘查定位、钻探测井定性"的淮北覆盖区综合找矿模式。钻探验证表明,该项研究工作取得了较好的找矿效果。文中对该区成矿模式、已知矿床物探异常特征、各类物探异常分类与解释、覆盖区找矿模式等研究成果进行了介绍,充分体现了地质与物探的紧密结合。供同行参考使用。