Petrochemistry of Volcanic Rocks in the Hishikari Mining Area of Southern Japan, with Implications for the Relative Contribution of Lower Crust and Mantle-derived Basalt

Abstract. This study presents the petrographical, mineralogical, and geochemical characteristics of Late Pliocene‐Pleistocene volcanic rocks distributed in the Hishikari gold mining area of southern Kyushu, Japan, and discusses their origin and evolution. The Hishikari volcanic rocks (HVR), on the basis of age and chemical compositions, are divided into the Kurosonsan (2.4–1.0 Ma) and Shishimano (1.7–0.5 Ma) Groups, which occur in the northern and southern part of the area, respectively. Each group is composed of three andesites and one rhyodacite. HVR are characterized by high concentrations of incompatible elements compared with other volcanic rocks in southern Kyushu, and have low Sr/Nd and high Th/U, Th/Pb, and U/Pb ratios compared with typical subduction‐related arc volcanic rocks. Modal and whole‐rock compositions of the HVR change systematically with the age of the rocks. Mafic mineral and augite/hypersthene ratios of the andesites decrease with decreasing age in the Kurosonsan Group, whereas in the Shishimano Group, these ratios are higher in the youngest andesite. Similarly, major and trace element compositions of the younger andesites in the former group are enriched in felsic components, whereas in the latter group the youngest andesite is more mafic than older andesites. Moreover, the crystallization temperature of phenocryst minerals decreases with younger age in the former group, whereas the opposite trend is seen in the latter group. Another significant feature is that rhyodacite in the Shishimano Group is enriched in felsic minerals and incompatible elements, and exhibits higher crystallization temperatures of phenocryst minerals than the rhyodacite of the Kurosonsan Group. Geochemical attributes of the HVR and other volcanic rocks in southern Kyushu indicate that a lower subcontinental crust, characterized by so‐called EMI‐type Sr‐Nd and DUPAL anomaly‐like Pb isotopic compositions, is distributed beneath the upper to middle crust of the Shimanto Supergroup. The HVR would be more enriched in felsic materials derived from the lower crust by high‐alumina basaltic magma from the mantle than volcanic rocks in other areas of southern Kyushu. The Kurosonsan Group advanced the degree of the lower crust contribution with decreasing age from 51 %, through 61 and 66 % to 77 %. In the Shishimano Group, the younger rhyodacite and andesite are derived from hotter magmas with smaller amounts of lower crust component (58 and 57 %) than the older two andesites (65 % and 68 %). We suggest that the Shishimano rhyodacite, which is considered to be responsible for gold mineralization, was formed by large degree of fractional crystallization of hot basaltic andesite magma with less lower crustal component.     

四方山矿采区地表变形及对地面建筑的影响

偏远山区矿山开采多以小窑掘进为主，其对地表变形的影响已引起人们的重视。根据四方山煤矿所处的地质环境及开采的实际特征，通过对其采深采厚比和顶板岩层质量的分析，采矿厚度、采空段宽度的计算，得出该区小窑开采对地表变形无影响的结论。     

基于成矿系统的三维定量预测研究——以四川拉拉铜矿为例

随着矿产资源预测的发展,三维矿产资源定量预测评价已经成为矿产勘查领域的热点。然而真正决定矿产预测及矿产勘查成败的核心在于:如何构建恰当的预测变量来反映成矿作用过程。本文以四川拉拉铜矿为例,通过成矿系统分析“源-运-储-保”四大要素总结了该区矿产预测的地质找矿要素。基于三维地质建模技术以及成矿信息定量提取技术,构建了区域找矿要素三维地质信息。以找矿信息量为数学模型,确定了拉拉铜矿成矿有利区划,圈定了4个找矿靶区。本次研究将矿床成矿系统分析(知识驱动)与三维定量分析(数据驱动)相结合,将成矿作用过程及关键因素(源、运、储、保等)转化为可预测的具体空间要素,并使用三维可视化技术进行三维空间重构,该方法为今后的三维定量预测工作提供了有利参考。     

无线电波透视技术探查陷落柱的应用研究

无线电波透视技术在煤矿工作面内部隐伏构造的探查方面已有很多的成功实例,目前该方法对陷落柱探查的分辨率和局限性的研究比较少见.为说明该方法对陷落柱探测的可靠性和局限性,从数值模拟和实际透视实例两方面进行讨论.采用数值模拟办法模拟工作面陷落柱响应并对模拟数据进行反演,无线电波透视方法对于孤立的单个或多个陷落柱都有较高的区分度,反演位置与实际情况吻合;对天地王坡煤矿的坑透数据进行处理,圈定了陷落柱的范围,并经工作面回采证实.该工程实例证明了数值模拟的结论:对于横向位置差别不大的陷落柱,无线电波透视分辨能力下降,施工方法限制了分辨能力的提高.     

化工地质及矿山工作之回顾与前瞻

建国 5 0年来 ,我国化工地质及矿山工作得到迅速发展 ,除钾之外 ,化工矿产资源基本保证了我国化肥和化工生产的需要。但与我国经济发展的需求相比 ,化工矿产资源及矿山生产建设仍存在着一些问题。面对新世纪 ,化工地质及矿山行业应围绕“两个转变”和“科教兴国”和“可持续发展”战略 ,制定适合自已的发展道路。要抓住机遇积极参与“国土资源大调查”工作 ,在确保新增磷、硫、硼等矿产资源量的同时 ,争取与泰国共同开发沙空那空盆地钾盐资源 ,以实现我国化工地质与矿山行业的可持续发展     

江苏溧阳鱼眼石的矿物学特征研究

本文研究的鱼眼石产于江苏溧阳的硅灰石矿区,它主要呈晶簇状、板状和粒状,共生矿物有方解石、石英和硅灰石。偏光镜下无色透明,具有环带构造,干涉色很低并有异常干涉色,油浸法测定ε=1.5374,ω=1.5341。X射线衍射分析、红外吸收光谱分析和差热分析得到的图谱与其他文献中的图谱基本一致,其晶胞参数为a=0.8988,c=1.5832nm。成分和电子顺磁共振分析表明,Mn~(3+)在晶格中的占位是鱼眼石呈粉红色的原因。其化学成分为SiO_2 51.22,CaO27.35,K_2O 4.63,Na_2O 0.16,F 1.86,H_2O~+15.32,H_2O~-0.17,(平均),与国内外鱼眼石相比,它富Ca、F,贫Si、K。     

深井巷道围岩地温场温度分布可视化模拟研究

根据地温场温度分布的数学模型,应用有限元法模拟了深井巷道围岩地温场中4种常见隧道断面的岩石温度分布特征规律,揭示出地温场内温度分布和地热学参数及时间、空间之间的本质关系,实现地温场内温度分布的二维动态等值线表征,直观地再现了地温场内温度分布非稳态变化的动态过程。     

武——九线大冶湖特大桥桥址地表塌陷分析

武-九铁路提速改造工程经过大冶湖盆地,线路周边矿区分布广泛,下伏大理岩岩溶发育,地表塌陷时有发生,场地环境工程地质条件极其复杂。对铁路工程的稳定性、安全性影响极大。通过对湖区宏观地质背景、矿区开采情况、岩溶发育的性质与分布规律及地表塌陷机理与时空分布特征等问题的系统研究分析,为正确评价场地稳定性及采取有效可靠的工程措施提供了依据,确保了工程安全。     

东准噶尔原塔黑尔巴斯套组下部中基性火山岩建造归属

巴里坤煤矿北原划下泥盆统塔黑尔巴斯套组下部 ,发现一套中基性火山岩及火山碎屑岩建造。其岩石组合为 :下部中基性火山岩 ,向上是火山碎屑岩夹中基性熔岩 ,再向上碎屑岩增多 ,仅见海百合茎生物化石。它被中志留世色克森巴依超单元侵入 ,上部被上志留—下泥盆统含化石的红柳沟组不整合覆盖。根据东准噶尔构造演化历史 ,在奥陶纪末全面隆升 ,缺失下志留统。该火山岩建造应是奥陶纪的产物。东邻区哈密头道沟 ,周济元等在相当于火山岩建造的上部层位的火山碎屑岩夹中基性火山岩中发现早奥陶世腕足化石 :Orthambonites sp.,O.rotundiformis,Pragonambonites sp.,新建了恰干布拉克组。经研究对比 ,东准所发现的这套中基性火山岩建造与新建的恰干布拉克组为同时、同一岛弧拉斑玄武岩构造环境的产物。依据岩石地层单位命名优先原则 ,研究区采用“恰干布拉克组”这一组名 ,时代定为早奥陶世     

四川盆地卤水钾资源分布类型及其品质的研究

四川盆地三叠纪海相沉积层屡有地下卤水,品质优异,除普遍含K+,构成液态钾资源外,并伴生Br-、I-、B3+,Li+等多种有用组分,经济价值极高。卤水钾有沉积变质型和与钾盐溶滤叠加型两类。对局部构造深层卤水储量,在当前条件下,可采用容积法计算。对其开发利用可为我国钾盐提供新的矿物原料。目前需要对卤水钾资源的资产意识问题、开发利用及环境问题、地质勘查及相应的研究问题、开发的统一部署问题,认真加以解决。