西藏洞嘎金矿床地质特征、原位硫同位素组成及成因探讨

洞嘎金矿位于西藏雄村矿集区, 是冈底斯成矿带较早发现且投入开采的金矿, 但研究程度低, 矿床成因存在较大争议。本文通过系统的矿床地质特征研究, 开展了硫化物原位硫同位素测试, 分析成矿物质来源, 进而探讨洞嘎金矿的成因。洞嘎金矿体受控于雄村组凝灰岩中的裂隙系统, 矿体呈脉状产出, 已探获金金属资源量9.55 t, 达到中型规模。矿石构造主要为脉状-细脉状构造, 金主要以包裹金和粒间金的形式赋存于黄铁矿和黄铜矿中。根据脉体穿插关系及矿物共生组合特征, 将洞嘎金矿的成矿过程划分为热液成矿期与表生氧化期, 其中热液成矿期为主成矿期, 可进一步划分为3个成矿阶段: 成矿早阶段、成矿主阶段及成矿晚阶段。洞嘎金矿床硫化物的硫同位素δ34S= –1.57‰~+5.26‰, 平均值+1.69‰, 具明显的塔式分布, 表明硫源具岩浆硫的特点。结合前人已发表的数据, 我们认为洞嘎金矿属于斑岩铜金成矿系统外围的热液脉型金矿床, 深部可能存在斑岩型铜金矿床, 找矿潜力极大。洞嘎金矿的成矿物质来源主要为地幔, 有少量的地壳物质(俯冲沉积物)加入。洞嘎金矿床的金与绿泥石密切相关, 该绿泥石主要为溶蚀-迁移-结晶机制形成, 绿泥石形成过程导致含金热液流体成分及物理化学性质发生改变, 使得成矿流体中的金发生卸载, 最终在凝灰岩的裂隙系统中形成洞嘎金矿床。     

中国铝物质流历史变化分析和再生铝资源利用研究

本文采用物质流分析(Material Flow Analysis, MFA)的方法, 构建了铝全生命周期动态物质流分析框架, 自上而下的追踪了1949—2021年中国铝的流量、存量和供需情况。结果表明: 1)1949—2021年中国铝土矿铝物质累计流入量5.86亿t, 国内开采与进口各占一半左右。实际铝物质累计消费量3.74亿t。生命周期内铝损失严重, 铝物质损失量2.39亿t。2)2021年人均铝物质社会存量208.9 kg/人, 与同经济发展时期的北美、日本基本一致。3)1990年以来中国再生铝产量快速增长, 累计0.77亿t, 以国内生产为主, 占比76.7%。随着含铝产品到达寿命及未来铝需求量的持续走高, 将迎来含铝产品的报废时代。建议从全生命周期的角度出发, 减少铝在各个环节的损失量; 合理布局再生铝产业, 提高再生铝的利用, 优化铝供应结构, 促进铝工业低碳转型, 支撑“双碳”目标的实现。     

钒矿床研究进展与展望

钒是工业国家重点关注和争夺的资源,已被部分国家列为关键金属。本文对矿床类型、地质特征、时空分布以及成矿机制等方面进行了系统总结和分析,以期丰富钒成矿理论研究,为提高钒资源的预测和勘查效率提供支撑,为钒资源储备提供保障。研究发现,钒矿床主要分为岩浆型和沉积型,其中岩浆型钒矿床（主要指钒钛磁铁矿床）成矿与铁镁质–超铁镁质岩及部分斜长岩侵位密切相关,成矿年龄与成岩年龄一致,钒可能来自上地幔并在岩浆演化过程中结晶析出赋存于含钒钛磁铁矿中;沉积型钒矿床多形成于黑色岩系及部分砂岩中,成矿多集中于上寒武世,钒可能来自海水和赋矿围岩,由于氧化还原电位降低,以吸附和类质同象等形式赋存于有机质和硅酸盐矿物中。同时,钒矿床的成因研究存在较多问题,如成矿物质钒的来源、迁移过程、赋存形式及富集条件等。笔者建议在今后研究中通过分析钒化学行为、围岩沉积物理–化学–生物条件及岩浆演化的地质动力背景来解析钒矿床成因机制。     

西秦岭八卦庙金矿床原位S-Pb同位素组成对成矿物质来源和成矿过程的指示意义

八卦庙金矿床位于西秦岭造山带凤太多金属矿田北部,已探明金储量约106 t(平均金品位1.56 g/t),属于特大型金矿。金矿体受脆韧性剪切带控制,总体走向NWW,倾向北,赋矿地层为上泥盆统星红铺组下段。文章在成矿期次研究基础上,采用硫化物原位S-Pb同位素分析方法,对八卦庙金矿成矿过程和成矿物质来源进行了约束。基于详细的野外观察和矿相学研究,矿区识别出了2个金成矿期：顺层磁黄铁矿-石英成矿期和NE向黄铁矿-石英成矿期。顺层磁黄铁矿-石英成矿期可划分为自形黄铁矿-石英(Ⅰ)、磁黄铁矿-自然金-铁白云石(Ⅱ)、白云母-绿泥石-绿帘石-石英(Ⅲ)3个阶段;NE向黄铁矿-石英成矿期由自形磁黄铁矿-黄铁矿-粗粒石英(Ⅳ)、他形黄铁矿-细粒石英(Ⅴ)、他形磁黄铁矿-自然金-铁白云石(Ⅵ)和石英-黑云母(Ⅶ)4个阶段构成。顺层磁黄铁矿-石英成矿期硫化物的δ³⁴S值集中在1.60‰～5.89‰和14.07‰～16.87‰两个区间;NE向黄铁矿-石英成矿期硫化物的δ³⁴S值也集中在2.77‰～5.52‰和9.11‰～15.9‰两个区间,通过与围岩和区内岩浆岩对...     

混合型缓冲材料砌块渗透性及其各向异性研究

缓冲材料砌块具备良好的防渗性能,是保证高放废物处置库封闭性的关键。缓冲材料砌块经单轴加载挤压成型,块体尺寸大,测试与评价其渗透性能的均匀性和各向异性,对缓冲屏障设计具有重要价值。研究制备不同干密度的混合型缓冲材料砌块,定向切割获得砌块内部不同位置、不同方向的小试样,开展刚性壁和柔性壁渗透试验,综合评价了混合型缓冲砌块不同方向的水力传导系数。研究结果表明：砌块干密度越大,砌块的水力传导系数越低。所有砌块的水力传导系数均处于10?10 cm/s数量级,沿砌块z、?、r方向的水力传导系数基本相等,表明砌块渗透性具有良好的均匀性和各向同性,且满足高放缓冲材料防渗要求。两种试验方法获得的渗透结果差异较小,柔性壁渗透条件下砌块产生10%～20%的体积膨胀,导致其水力传导系数略大于刚性壁下的平行试样。引入CT试验,分析了渗透前后砌块的微观特性变化。试验证实,在饱和渗透之后,以CT值显示的砌块密度分布趋于均匀,砌块内部存在的微裂隙愈合消失。     

基于B-DEM的颗粒聚合体应力计算和破碎路径模拟

结合边界元法和离散元法,提出一种可以进行计算颗粒内部应力和破碎路径的方法。该方法利用离散元法求解颗粒的相互作用和每个颗粒上的荷载。然后利用边界元法计算颗粒的应力分布,为了实现动态平衡,将颗粒的加速度视为恒定大小的体力。但体力导致边界积分方程中出现域积分,故采用直线积分法将域积分转化为边界积分,以保证边界元法降维的优势。为了提高边界元的计算效率,对于几何形状相似的颗粒,以其中一个颗粒作为模板颗粒,只需要计算模板颗粒在局部坐标系中的系数矩阵,其他相似颗粒可以通过局部和全局坐标系之间的映射获得。在得到应力后,基于Hoek-Brown准则来判断颗粒是否破碎。此外,将破坏路径简化为直线,并采用最小二乘法拟合得到破坏路径。     

贵州都匀大亮锌矿床闪锌矿稀土元素地球化学特征及其指示意义北大核心CSCD

贵州都匀大亮锌矿床是牛角塘铅锌矿田的重要组成部分,目前所开采的对象为近年来在“陡倾斜带”中新发现的矿体,其研究还十分薄弱。本研究采用ICP-MS测试技术,对大亮锌矿闪锌矿进行了稀土元素测试,以揭示该矿床成矿作用。结果表明,10件闪锌矿样品的ΣREE值低,质量分数为(0.15~0.40)×10^(-6)(平均0.24×10^(-6))。样品的LREE/HREE值变化范围为7.07~15.76(平均10.95),(La/Yb)_(N)值范围为4.75~28.57(平均11.54),(La/Sm)_(N)值为2.16~6.01(平均3.49),(Gd/Yb)^(N)值为0.34~3.68(平均1.67)。闪锌矿样品稀土元素呈现轻稀土富集的右倾模式,且轻稀土元素的分异程度远远高于重稀土元素。样品具有显著Eu正异常(δEu为6.60~54.29,平均18.10),无明显的Ce异常(δCe主要为0.93~1.09,平均1.01)。闪锌矿轻稀土富集及显著Eu正异常的特点表明,其稀土元素为矿石初始沉淀时从成矿热液中继承而来,未明显受到后期地质作用的影响。稀土元素特征表明该闪锌矿形成于较低温度和极强还原条件。大亮锌矿闪锌矿Y/Ho比值为11.33~32.17(平均22.71),与区域矿床及地层的对比表明成矿物质主要来自下伏地层,可能有少量来自赋矿围岩。     

广西三江县土壤硒含量分布特征及其影响因素研究

以广西三江县土壤为研究对象,采集了表层土壤样2 751件和土壤垂向剖面样180件,测定了土壤中硒的含量。利用多元统计分析、地统计学法、GIS空间分析技术和Pearson相关性分析法研究了土壤硒的含量特征和影响因素。结果表明:研究区表层土壤硒平均含量为0.63 mg/kg,变化范围为0.10~14.41 mg/kg。研究区土壤硒资源丰富,足硒和富硒土壤面积为95.87%。土壤硒含量的分布主要受到地质背景的控制,不同成土母岩形成的表层土壤硒含量存在较大差异,寒武系以黑色岩系为母质的土壤硒含量最高,平均含量达2.58 mg/kg,变化范围为0.31~14.41 mg/kg。不同土壤类型中,黄壤硒含量最高,平均含量达0.75 mg/kg,变化范围为0.24~2.07 mg/kg,水稻土硒含量最低,平均含量为0.51 mg/kg;不同土地利用类型土壤硒含量差异较大,除水田为基本自然状态以外,其余地类均呈现富集。研究区表层土壤硒含量总体上受控于深层土壤硒含量,成土过程中表层土壤硒含量发生了次生富集。同时土壤pH、Corg、P、S、Al₂O₃、TFe₂O₃含量和CIA等对土壤硒含量的分布也有一定的影响。     

E5000型全谱直读型电弧发射光谱仪研制及其在地球化学样品分析中应用

在地球化学样品检测工作中,Ag、B、Sn等难分析元素通常采用传统的交流电弧发射光谱法(摄谱仪),随着地球化学样品数量的增加以及对检测结果质量要求的提高,该方法操作复杂、分析过程繁琐的问题与日常大量样品分析的矛盾日益突出,多道式电弧直读发射光谱也开始在行业内应用。本文基于先进的数字光源技术和CCD全谱型光谱仪技术,改进了电弧发生系统、分光系统和检测系统,将电弧激发光源与Paschen-Runge型全谱CCD光谱仪结合,研制了一款新型的台式全谱直读型电弧发射光谱仪E5000。E5000型电弧发射光谱仪通过激光定位结合程控电极技术,自动调整电极位置,提高了采谱过程的精度控制;利用CCD全谱技术获得了激发样品的全谱信息,可轻易实现光谱信号的背景扣除和干扰校正;且无需再次测定黑度,直接获得分析结果;同时结合内标法和标准加入法,可以进一步提高复杂基体样品的分析精准度。应用研制的光谱仪对水系沉积物和土壤样品进行检测,Ag、B、Sn元素的检出限分别达到了0.01μg/g、0.65μg/g、0.16μg/g,在分析水系沉积物、土壤时检测精密度基本小于10%,优于当前的摄谱法和多道电弧直读光谱法,满足了地球化学样品检测质量要求。     

红土镍矿样品前处理方法和分析测定技术研究进展

随着常规镍来源的硫化镍矿资源的日益枯竭,可直接生产氧化镍、镍锍和镍铁等产品的红土镍矿倍受关注。对于红土镍矿中主量、次量、痕量元素的检测,相同的检测项目存在多种测试方法,且部分相同原理的测试方法存在细节上的差异,使得检测者选择合适的检测方法变得困难。本文综述了近年来红土镍矿中24种元素测定的样品前处理方式及分析技术研究进展。样品前处理方式依据目标元素及后续的分析方法进行选择,其中酸溶法和碱熔法用途最广。酸溶法引入的盐分少,操作简单,但是分解过程中易导致挥发元素As、Sb、Bi、Hg的损失,Cr易随高氯酸冒烟损失。碱熔法分解能力强,适合分析Cr、Si、全铁等项目,但会引入大量的盐类和因坩埚材料损耗而带入其他杂质,给后续分析带来困难。红土镍矿的分析技术依据实验室条件及目标元素的性质和浓度进行选择。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)是主量、次量元素的主要分析方法,适合于分析含量为10-5~30%级别的金属元素;X射线荧光光谱法主要用于分析含量为10-3~1级别的元素,尤其适合于测定Al、Si、Ti、V和P,由于该方法的准确性依赖于一套高质量的标准样品,故更适合炉前检测或检测大批红土镍矿样品。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)最适合于分析10-4含量以下的重元素,特别是稀土和贵金属元素。原子吸收光谱法(AAS)适合于分析10-4~10-2级别的Ca、Mg、Ni、Co、Zn、Cr、Mn等低沸点、易原子化元素。分光光度法主要用于分析Ni和P。原子荧光光谱法(AFS)主要用于分析As、Bi、Sb等易形成气态氢化物的元素。容量法主要用于分析Al、Fe、Mg和Si O2等主含量元素。尽管AAS、分光光度法、AFS法和容量法检测周期长,但所用仪器为实验室常规配置,可满足缺乏相应大型仪器实验室的日常检测。本文认为,针对各种检测方法的适用性及存在问题,应从开发微波消解法、固体进样直接测汞法、ICP-MS法以及Cr与其他元素同时分析的快速分析方法等方面开展研究,建立灵敏、准确的检测方法,从而更好地服务于红土镍矿的贸易、检验和综合利用。