四川省九龙县黑牛洞铜矿控矿构造特征与成矿关系研究

黑牛洞铜锌矿床位于四川省九龙县江浪变质核杂岩穹窿韧性剪切带内,为中型铜锌多金属矿床。成矿作用表现出多期次、多成因的特点,与江浪变质核杂岩的形成与演化有着密切的联系。本文通过对地质特征、构造样式解析及成矿物质来源研究,华力西期的伸展性顺层韧性剪切作用和燕山期脆韧性重力滑脱的叠加是黑牛洞形成富矿的根本原因。通过对黑牛洞铜锌矿床的地质特征、控矿构造等构造成矿作用分析,探讨了黑牛洞铅锌铜矿床的成矿规律,为下一步深部及外围找矿提供理论依据。     

勘查区找矿预测理论与方法及其应用案例

降低勘查风险、实现科学找矿一直是国内外矿产勘查界不断探索的前缘领域和研究热点,而勘查区找矿预测理论与方法是解决这一难题的有效途径。该方法将成矿作用内因（元素的地球化学特征）和外因（地质作用类型）相结合,构建以成矿地质体、成矿构造与成矿结构面和成矿作用特征标志为主要内容的找矿预测地质模型,通过大比例尺构造蚀变填图、物化探测量和专题研究等综合方法,预测推断矿体赋存位置,最后通过工程施工,发现并查明工业矿体（矿床）。依据勘查区找矿预测理论与方法,在四川拉拉铜矿、新疆玛尔坎苏锰矿带穆呼?玛尔坎土锰矿及内蒙古大兴安岭南段敖脑达坝地区锡多金属矿开展找矿预测,取得了较好效果。      

中国岩浆铜镍钴硫化物矿床成矿理论创新和找矿突破

中国岩浆铜镍钴硫化物矿床是国家镍、钴、铂族元素等战略性关键金属资源的主要来源,是需要特别关注的具有未来价值的重要矿床类型。该类矿床来源于上地幔,特别是软流圈的部分熔融形成的镁铁质、超镁铁质岩浆,硫化物液相?硅酸盐熔体的不混溶（熔离）作用是成矿的主要机制。它们主要形成于两种背景:大陆裂谷和造山带中的伸展环境。中国是岩浆铜镍钴硫化物矿床的产出大国,但与国外相比,形成背景和成矿动力学机制比较独特。世界上绝大多数岩浆铜镍钴硫化物矿床都形成于古老的克拉通,是地幔柱地球动力作用的结果,太古代—早元古代的科马提岩镍钴硫化物矿床是鲜明的产出特点。中国缺少古老的科马提岩有关的镍钴硫化物矿床,成矿时代相对较晚,主要形成于新元古代、晚古生代早期和晚期三个时期,新元古代以镍金属资源量居世界第三的金川超大型矿床为代表,晚古生代早期以近年来找矿突破发现的夏日哈木超大型矿床为代表。夏日哈木矿床也是迄今世界上特提斯造山带中发现的唯一一例超大型岩浆铜镍钴硫化物矿床。中国学者基于中国找矿实际提出的“大岩浆?深部熔离?贯入”表现为“小岩体成大矿”的成矿理论,广泛为野外地质勘查工作者接受并应用,取得了重要的找矿突破性成果,同时为国外同行认可,改变了岩浆铜镍钴硫化物矿床传统的成矿认识。造山带中岩浆铜镍钴硫化物矿床的广泛分布是中国该类矿床的一个重要特色,按形成造山带演化和成矿历史的不同,可分为特提斯型和中亚型两种重要的类型。特提斯型以夏日哈木矿床为代表,它是特提斯构造转换,原特提斯造山后,古特提斯裂解的产物;中亚型以中亚造山带中东天山?北山、阿尔泰分布的大批晚古生代晚期早二叠世岩浆铜镍钴硫化物矿床为代表,是板块构造和地幔柱双重地球动力学机制作用的结果。中国岩浆铜镍钴硫化物矿床找矿潜力巨大,金川矿床作为水平的“岩床”被推覆至地表呈倾斜的“岩墙”产出的结果,深边部仍具有重要找矿潜力,目前已在含矿岩体两端发现了重要的新矿体;夏日哈木矿床所在的东昆仑及其邻区已发现十余处新的矿床（点）。区域上,塔里木陆块东南缘、塔里木陆块北缘、扬子陆块西缘和华北陆块东北缘是亟待加强勘查的找矿远景区,而扬子陆块北缘、华北陆块北缘是急需调查的找矿新区。      

四川会理拉拉矿田红泥坡铜矿床黑云母矿物化学特征及成矿意义

红泥坡铜矿床位于扬子地块西南缘康滇地轴中段。矿体赋存于古元古代河口群变质岩中,主要由高品位脉状矿石和低品位纹层状矿石组成。岩相学鉴定和电子探针分析结果显示,该矿床发育两期黑云母。围岩中的黑云母（Ⅰ）FeO^T（～20.515%）和TiO₂（～2.801%）含量较高,为铁质黑云母;结晶温度为529～550℃（～538℃）,与区域变质温度一致;常与磁铁矿等铁氧化物共生,氧逸度介于HM和NNO之间。脉状矿石中黑云母（Ⅱ）的MgO（～14.841%）含量较高,为镁质黑云母;结晶温度为347～436℃（～411℃）,具有中—高温特征;Ⅳ（Cl）和Ⅳ（F）值的范围分别为-4.95～-5.13和1.00～1.03,氧逸度介于HM和NNO之间。结合前人发表的热液脉中流体包裹体特征,本次研究认为成矿流体具有高温、高盐度、富含挥发分特征,据此推测Cu呈易溶卤化物络合物形式迁移。脉状矿石中黄铜矿等硫化物形成时间晚于黑云母（Ⅱ）,表明成矿过程中温度、氧逸度发生了较大变化。由于成矿流体成分复杂,本次研究推测流体混合伴随的物理化学条件变化(如f_O2     

湖南锡田矿田花岗岩时空分布与钨锡成矿关系:来自锆石U-Pb年代学与岩石地球化学的约束

锡田钨锡多金属矿田位于南岭成矿带中段,发育多期次岩浆活动与钨锡成矿. 为了厘清花岗岩与钨锡成矿的时空关系,采用野外调查、显微鉴定、锆石U-Pb同位素定年与岩石地球化学的方法对矿田内多期次花岗岩岩体（脉）的空间分布、岩石类型、成岩时代、地球化学组成等进行了研究. 结果表明,锡田矿田发生了三期岩浆事件,分别为加里东期（435~441 Ma）、印支期（220~230 Ma）、燕山期（141~160 Ma）;三期花岗岩普遍富集大离子亲石元素Rb、K、U、Th等,亏损Ti、P、Sr、Ba等微量元素,具明显的负Eu异常,其中加里东期花岗岩与印支期花岗岩为S型花岗岩,而燕山期花岗岩为A型花岗岩;不同时期花岗岩中的成矿元素从加里东期→印支期→燕山期逐渐升高,特别是W、Sn元素在燕山期白云母与二云母花岗岩中最为富集,这与华南地区燕山期钨锡大爆发的时间是一致的;印支期岩体接触带发育少量矽卡岩型Fe-Cu-W多金属矿床,燕山期岩体接触带也发育矽卡岩型W-Sn多金属矿床,并在附近陡倾的张裂隙中发育多个中大型石英脉型W-Sn矿床,而加里东期岩体附近尚未发现钨锡矿化. 因此,锡田矿田的多期次花岗岩与钨锡多金属成矿是时空耦合的,且成矿以燕山期矽卡岩型与石英脉型钨锡矿为主.      

大兴安岭南段北大山含锡石与不含锡石花岗岩特征对比

近年来,人们在大兴安岭南部发现了多处与白垩纪花岗岩相关的锡多金属矿床,但并非所有该时期的花岗岩都与锡矿伴生.为了解花岗岩伴生锡矿的形成条件,本文对内蒙古北大山岩体中的含锡石（磨盘山）与不含锡石（窟窿山）花岗岩开展了锡石U-Pb年龄、锆石U-Pb年龄、全岩地球化学及矿物地球化学分析测试,并进行岩石学、年代学和岩浆演化物理化学条件的对比.结果表明,窟窿山石英正长斑岩和磨盘山黑云母花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄分别为140.2±0.7 Ma和139.9±0.7 Ma,磨盘山黑云母花岗岩锡石U-Pb加权平均年龄为134.9±1.4 Ma,时代均属于早白垩世.全岩地球化学分析结果表明,这些岩石具有高硅（SiO₂=64.96%~76.71%）,富碱（Na₂O+K₂O=8.28%~9.03%）,过铝质（Al₂O₃=12.42%~15.88%）的特点.相对富集Th、Pb、Hf等元素,亏损Nb、Ta、Ti、Sr、P等元素.轻稀土相对重稀土明显富集,Eu异常明显.窟窿山石英正长斑岩与磨盘山黑云母花岗岩在哈克图解上,随着SiO₂含量增加,TiO₂、FeOT、Al₂O₃、CaO、Na₂O、P₂O₅含量逐渐降低,呈现较好的负相关关系,暗示二者具有同源性.但窟窿山样品的DI值为89,Sn含量为2×10?6;磨盘山样品具有较高的DI值（96~98）,Sn含量高（15×10?6~36×10?6）.从矿物学特征反演的物理化学条件推测,窟窿山岩体经历了温度降低、氧逸度升高的过程,而磨盘山岩体在降温过程中氧逸度进一步降低.另外,在流体卤素含量上,黑云母的Ⅳ（F）、Ⅳ（Cl）指示磨盘山花岗岩（Ⅳ（F）=0.95~1.15,Ⅳ（Cl）=-3.66~-3.54）相较于窟窿山石英正长斑岩（Ⅳ（F）=1.24~1.28,Ⅳ（Cl）=-2.96~-2.52）具有更高富集程度的Cl和F含量.综上,低氧逸度、高演化程度和高的F、Cl丰度是影响北大山地区花岗岩是否含锡的重要原因.      

响应曲面法优化铜硫浮选分离试验研究

根据对铜矿的工艺矿物学分析,制定了先混合浮选后铜硫分离的工艺流程。通过单因素试验确定了混合浮选粗选丁基黄药与丁铵黑药最佳用量为180 g/t+90 g/t,二段磨矿最佳磨矿细度为-0.045 mm含量为80%,铜硫分离粗选捕收剂Z-200最佳用量为30 g/t。采用响应曲面法对铜硫分离抑制剂用量进行优化,结果表明抑制剂的最佳用量分别为Na₂S 119.43 g/t、CaO 1874 g/t、KG 498.26 g/t,在该条件下软件模拟得到Cu品位和回收率分别为8.47%、95.67%,与实际优化浮选试验结果相近。采用上诉最佳药剂制度进行闭路试验,最终获得Cu品位23.64%、Cu回收率92.54%的铜精矿和S品位43.45%、S回收率82.86%的硫精矿。     

基于生命周期评价的铜尾渣资源化利用环境效益——以制取蒸压砖为例

我国每年产生的铜尾渣超过1 500万吨,持续堆存会造成严重的环境危害,而资源化处理则通常能够充分利用铜渣当中的资源并一定程度上降低环境危害。通过生命周期评价方法,对铜尾渣资源化利用制取蒸压砖并副产铜精矿、铁精矿和重介质的工艺过程的环境影响进行了分析。结果表明,该技术方案最主要的环境影响为人体毒性(33 886 kg 1,4-二氯苯当量 /资源化1 000吨铜尾渣);水泥生产阶段环境负荷最高,在7种环境影响类别中均有最高的贡献;贡献最明显的关键物质为氮氧化物,其对富营养化、酸化、光化学污染贡献占比分别为94.1%、42.0%和24.3%。将生产蒸压砖和副产的铜精矿、铁精矿、重介质所避免的环境影响纳入考虑范围之后,发现该铜尾渣资源化方案能够取得明显的环境效益。     

甘肃白银厂铜多金属矿田地球化学场特征及信息提取

甘肃白银厂铜多金属硫化物矿田位于北祁连造山带东段,近年来面临严重的资源枯竭危险。通过对区内的构造地球化学测量数据进行多元统计、指数累加等方法的分析,进一步探讨了矿田内地球化学场分布特征,提取更多的找矿预测地球化学信息;研究发现矿田内主要的成矿元素分布受岩性及构造的双重控制,具有明显的北西向成带、北东向成串的特征,矿田中部和外围具有不同的地球化学异常场特征。构造地球化学测量的主要指示元素为 Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb、Hg、K、W等。根据地球化学场分布特征分析认为拉牌沟地区赋矿酸性火山岩向北侧伏,其深部具有一定的找矿前景。基于特征因子得分推断出矿田内具有北东向、北北东向、北东东向、北西向4组规模较大的断裂构造21条,最晚期形成的北西向次级断裂F15-F21是主要的控矿构造。已知的古火山喷口位于W-Au-Mn-Fe-Ti-V-Ba-K-S因子得分小于-0.7的负异常中心内,据此厘定出11个中心喷发口和5个火山喷发中心,已知的矿床位于火山喷发中心内或各火山中心喷发口的结合部。本研究为该矿田开展找矿预测工作提供了有利的地球化学找矿信息。