金属矿区范文（精选7篇）
金属矿区 第1篇
蕉溪岭矿区钨铅锌多金属矿矿区位于受NE向长沙-平江断裂控制的铜铅锌金多金属成矿区带上, 区域成矿地质背景有利。本文以蕉溪岭钨矿周边为重点, 兼顾其它异常区, 以与岩体有关的构造-热液型钨铅锌为主攻目标, 以大比例尺地质测量和土壤、磁法剖面测量等为主要手段, 配合地表工程揭露, 大致查明区内地层、构造、岩浆岩等地质特征。
2 区域地质背景
本区位于“江南古陆”或“江南古岛弧带”、“江南造山带”的中段, 沿下扬子陆块南缘与桂东北和赣东北等成矿带相衔接, 形成了一个受NE向区域性大断裂控制的跨省铜、金多金属成矿区带 (见图1) 。
扬子板块与华夏板块在中元古代完成拼合后, 又经历了多次裂解、碰撞和拼贴, 表现出极其复杂的地球动力学演化特征 (Chenetal., 1991;Lietal., 2002) , 位于上述两大板块结合部位的湘东北地区由于多期次、多类型 (陆缘、陆间和陆内) 的造山作用, 最终形成了该区由NE向和NW向大型走滑断裂系统控制的雁列式盆岭构造格局、陆内岩浆活动带及以金、铜、钴、铅、锌等为特色的多金属成矿带 (饶家荣等, 1993;李紫金等, 1998;傅昭仁等, 1999;彭和求等, 2004) 。
3 矿区成矿地质条件
勘查区位于钦杭成矿带的中段弯曲处, 处于江南钨、金、铜成矿区带与湘桂钨锡锑金成矿区带之间的中间位置, 亦处于湘东北地区最佳成矿段, 成矿地质背景条件十分有利 (见图2) 。
3.1 地层
矿区地层有从老至新分别描述如下:
1-板块界线;2-钦杭成矿带界线;3-主要成矿带或矿田;4-断裂;5-矿床点。
冷家溪群第二岩组第二岩段 (Pt2ln2-2) :分布于矿区的东部, 东西两端泥盆系不整合其上或呈断裂接触。其岩性为上部浅灰、灰绿色绢云母板岩、石英绢云母板岩夹凝灰质砂岩, 中部为绢云母石英粉砂岩, 近岩体接触带变为绢云母角岩、砂质板岩。岩层片理发育, 断层通过地段岩石挤压破碎, 硅化强烈, 区内矿化和异常产于该地层中。
泥盆系跳马涧组 (D2t) :分布于矿区的南端, 其中部岩性为石英砂岩, 下部为砂砾岩、砾岩。
新生界第四系 (Q) :主要为残、坡积层, 厚0.1~0.8m;部分为冲积层, 厚1~4m。
3.2 构造
区内构造以断裂为主, 属长 (沙) -平 (江) 断裂一部分, 带内断层角砾岩发育, 板岩碎裂, 糜棱岩化较强。勘查区北东、北北东向断裂为主。
3.3 岩浆岩
蕉溪岭燕山期黑 (二) 云母二长花岗岩侵入背斜轴部, 面积25km2, 岩体在平面上近似椭圆状, 长轴方向为北东向。在樟树桥等地见有长英岩脉侵入黑云母花岗岩中, 其它尚有辉绿岩及斜闪煌斑岩呈岩墙、岩脉状穿插在花岗岩中及内、外接触带, 走向近乎南北, 倾角很陡, 厚度0.2~2m, 最长者达260m。辉绿岩有白钨矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、毒砂等矿化。岩浆活动为勘查区提供了矿液来源和热动力作用。
3.4 地球物理化学异常特征
(1) 勘查区内1:5万航磁异常强度40~300r, 为一正负相伴异常, 强度高, 范围大, 地面检查认为非地表矿化所引起, 磁性激发体具有一定埋深。
(2) 勘查区内1:5万水系沉积物测量成矿元素钨、钼、铜、铅、锌、银、金异常非常发育, 面积大, 强度高, 浓集中心明显。蕉溪岭Au、Cu、Pb、Zn (Mn、Ti、Sr、Ba、Co) 异常 (AS2) , 其中Au、Ag构成异常外带, 异常元素强度高, 浓集中心与蕉溪岭钨铜矿床吻合。
在测区开展1:5千土壤地球化学测量, 发现有规模较大、峰值较高、中心突出、分带明显的W、Ag、Cu、Pb、Zn、Au等多金属化探综合异常, 该综合异常分布于蕉溪岭-蕉溪岭铜矿一带, 呈北东向展布, 长2km, 宽1km, 异常面积2km2;有两个浓集中心, 分别分布于蕉溪岭和蕉溪岭铜矿。
3.5 矿床特征
已知蕉溪岭矿区矿体基本为两种类型: (1) 石英脉型钨铜金钼矿体; (2) 硫化物型铜铅锌银金钼矿体。
(1) 石英脉型钨铜金钼矿体
(1) 矿体的分布、规模、形态及产状。石英脉型钨矿体主要分布于蕉溪岭花岗岩南东方向袁家老屋-小细坑一带板岩中。已知矿脉23条, 具有明显的成束成带分布特征。矿体品位WO3平均0.67%。近东西组不甚发育, 矿脉一般长十多米至几十米, 个别长400m, 厚一般几厘米至0.4m, 少数大于0.4m。钨矿脉按见矿标高和矿体成束成带特征主要可分为5组脉。
(2) 矿石矿物和脉石矿物。矿石矿物:主要有黑钨、白钨、黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿, 少量辉钼矿、黝锡矿、褐铁矿、臭蒜石、钨华、胆矾和孔雀石等。脉石矿物:主要为石英, 其次有白云母、绢云母、电气石, 少量方解石、重晶石等。
(3) 围岩蚀变。主要有硅化、云英岩化、电气石化、白云母化等, 白云母化与成矿关系最为密切。
(2) 硫化物型铜铅锌银矿体
(1) 矿体的分布、规模、形态及产状。硫化物型铜铅锌银矿体处于石英脉型钨铜矿体的近围, 矿化规模范围比钨矿化范围大, 但矿化深度变化大, 主要分布于蕉溪铺、铁石坪一带。矿体呈透镜状或似层状, 产出主要受断裂破碎带或层间破碎带控制。一般长20~70m, 一般厚0.2~0.6m, 少量大于1m。走向NE, 倾向SW和NW, 倾角15~42°。矿体品位Pb0.12-10.83%, Zn0.13-4.20%, As0.2-6.3%, Cu0.13-0.57%, Au0.54-3.12×10-6, Ag8-309×10-6。
(2) 矿石矿物和脉石矿物。矿石矿物:主要有毒砂、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿等。脉石矿物:主要为石英, 其次为碳酸盐矿物、绢云母、绿泥石, 少量重晶石等。
(3) 围岩蚀变
以硅化为主, 矿区硅化范围很大, 其次有黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化、重晶石化等。
(3) 矿床成因类型
石英脉型钨铜金钼矿体属高温热液充填矿床, 而硫化物型铜铅锌银矿体属中温热液充填矿床。
(4) 矿床分带
矿物组合分带:以陈家冲南侧为矿化中心, 其矿物组合为黑钨矿、白钨矿、黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黝锡矿和毒砂等;中间带铁石坪、蕉溪岭一带为毒砂、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁黄铁矿、黄铁矿和白钨矿等;外带青山坑、小细坑一带为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和白钨矿等。
元素组合分带:陈家冲南侧一带的元素组合为W、Sn、Mo、Au、Ag、Cu, 铁石坪、蕉溪岭一带为Ag、Cu、Au、Zn、As;青山坑、小细坑一带为Au、Ag、Zn。
上述两者的分带基本吻合。
4 找矿前景
综上所述, 蕉溪岭矿区具有较好的找矿前景, 主要依据有:
(1) 矿区所处区域位置优越。勘查区位于钦杭成矿带的中段弯曲处, 江南钨、金、铜成矿区带与湘桂钨锡锑金成矿区带复合部位, 是湘东北地区最佳成矿段。
(2) 矿区成矿地质条件好。区内北东、北西向断裂构造发育, 为成矿提供了导矿和容矿构造条件, 矿区有燕山期黑 (二) 云母二长花岗岩出露及辉绿岩、斜闪煌斑岩脉等产出为成矿提供了热源和矿源。
(3) 矿区航磁异常正负相伴, 规模大、强度高, 推断磁性激发体有一定埋深;矿区1:5万水系沉积物测量显示, 成矿元素与异常非常发育, 面积大, 强度高, 浓集中心明显, 且与已知矿化相吻合。显示找矿前景较佳。
(4) 1:5千高精度磁法剖面测量发现M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8八处磁异常, 前一阶段见矿钻孔施工大都在M1异常上, 其它异常值得施工钻探验证验证。1:5千土壤剖面测量发现有规模大, 峰值高, 中心突出, 分布明显的W、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As等元素组合的综合异常, 与已知矿体及矿床分布一致, 综合异常表明有较好的找矿前景。
(5) 矿区内已建成小型矿山一座, 位于矿区中心部位, 主要开采石英脉型钨铜矿体, 已开拓三个中段, 往深部矿体有变大变富的趋势。
5 结语
综上所述, 矿区高精度磁测剖面测量和土壤剖面测量发现了很好的物化探综合异常, 大多为矿体引起, 是很好的找矿有利部位。钻孔及槽探揭露结果显示, 钨矿 (化) 体多见于岩体外接触带, 石英脉以及断裂破碎带和层间破碎带中, 围岩为砂质板岩, 粉砂岩以及泥质板岩。铅锌矿 (化) 体多产于破碎带中, 矿体厚度不大, 多为20~50cm。本区还显示了很好的找金前景, 金多见于石英脉中, 品位一般为1.08~1.99g/t。
矿区有可能存在斑岩铜钼矿化类型, 具体表现为由ZK1102孔揭露到的花岗岩体中的工业钼矿体, 和前述工业钨矿体之上叠加的铜钼矿化体已至近地表, 所见的Pb、Zn、Au、Ag矿化体组成。垂直上呈现下钼、中铜金, 上金银的分带特征。目前仅ZK1102孔见到钼工业矿体, 应当继续追索控制, 建议结合区带成矿背景, 在综合研究分析基础上, 布设1个验证孔, 探索钼矿化范围及斑岩母体产出的位置及深度。一旦突破, 其找矿潜在远景就可确定。
综合研究分析认为本区具备中-大型钨金矿的找矿前景, 同时有一定的铜钼铅锌等多金属矿的找矿前景。
参考文献
[1]项新葵, 陈茂松, 詹国年, 等.赣北石门寺矿区钨多金属矿床成矿地质条件[J].地质找矿论丛, 2012, 27 (2) :143~155.
[2]钟江临.湖南香花岭地区有色、稀有多金属矿床主要类型及找矿方向[J].华南地质与矿产, 2014 (2) :99~108.
金属矿区 第2篇
青海东昆仑卡尔却卡多金属矿区斑岩型铜矿的流体包裹体研究
摘要：卡尔却卡铜多金属矿床是青海省地质调查院于近几年在东昆仑西段祁漫塔格地区新发现的一个矿床,目前规模已达中型.文章通过对矿区西北部受岩体断裂破碎蚀变带控制的铜矿体中石英流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针成分分析,表明铜矿化石英脉中发育气液两相、富气相、含子矿物三相、纯液相和纯气相5类包裹体;气液两相和含子矿物三相流体包裹体的盐度差异明显,但它们的均一温度比较一致(320～440℃),反映在成矿流体演化过程中发生了强烈的流体不混溶,对成矿起重要作用;流体包裹体气相成分主要为H2O和CO2,其次为CH4、N2、H2、H2S及烃类.综合流体包裹体研究和矿化、蚀变等地质特征,笔者认为矿区西北部矿化应为与高中温岩浆热液作用有关的斑岩型铜矿化,它与区内强烈发育的铜铅锌多金属矽卡岩矿化均为同一构造-岩浆作用的.产物. 作者： 李世金[1]孙丰月[2]王力[2]李玉春[3]刘振宏[4]苏生顺[3]王松[5] Author： LI ShiJin[1]SUN FengYue[2]WANG Li[2]LI YuChun[3]LIU ZhenHong[4]SU ShengShun[3]Wang Song[5] 作者单位： 吉林大学地球科学学院,吉林,长春,130061;青海省地质调查院,青海,西宁,810012吉林大学地球科学学院,吉林,长春,130061青海省地质调查院,青海,西宁,810012青海省国土资源厅,青海,西宁,810001中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037 期 刊： 矿床地质 ISTICPKU Journal： MINERAL DEPOSITS 年，卷(期)： 2008,27(3) 分类号： A618.41 关键词： 地质学 流体包裹体 岩浆流体 斑岩铜矿 矿床成因 卡尔却卡 东昆仑 机标分类号： P61 P62 机标关键词： 青海东昆仑卡尔金属矿区斑岩型铜矿化石英流体包裹体ore districtporphyry copper气液两相子矿物岩浆热液作用西北部铜多金属矿床气相成分祁漫塔格地区铅锌多金属破碎蚀变带流体不混溶演化过程 基金项目： 国家地质调查项目，国家科技支撑计划 青海东昆仑卡尔却卡多金属矿区斑岩型铜矿的流体包裹体研究[期刊论文]矿床地质 --2008,27(3)李世金孙丰月王力李玉春刘振宏苏生顺王松卡尔却卡铜多金属矿床是青海省地质调查院于近几年在东昆仑西段祁漫塔格地区新发现的一个矿床,目前规模已达中型.文章通过对矿区西北部受岩体断裂破碎蚀变带控制的铜矿体中石英流体包裹体岩相学、显微测温和激光拉曼探针...
金属矿区 第3篇
中国是世界上重要的重金属矿区之一, 分布着大量的优质重金属矿, 丰富的重金属资源为中国国民经济的健康稳定发展提供了资源保障。然而, 长期以来在重金属矿区开采的过程中, 由于开采技术、资金缺乏及管理方面等原因, 对矿区周围的土壤与环境造成了严重影响, 从而引发了大量的生态环境问题。
矿业废弃地一般都含有大量的重金属, 这些废弃地以尾矿和废弃的低品位矿石的重金属含量最高。重金属通过地表生物地球化学作用释放和迁移到土壤及河流中, 而这些受重金属污染的水又通过灌溉方式进入农田, 并通过食物链进入人体, 从而对矿区附近居民的健康和生存环境构成严重威胁[1]。通常情况下, 有色金属矿区附近的土壤中, 铅、铜、锌含量分别为正常土壤中含量的10~40倍、5~200倍、5~10倍[2]。
一、矿区土壤重金属污染现状
铅锌矿区重金属污染现状越来越严重, 已经损害了人民的群众健康。如在20世纪60年代, 日本曾发生的第二公害病—骨痛病, 便是由于食用被镉废水污染了土壤生产的“镉米”所致。王新等对辽宁省铁岭柴河Pb—Zn矿区的土壤一岩石界面的重金属行为特性进行了研究, 结果表明该矿区土壤Cd、Pb、Zn元素含量分别是当地背景含量的11倍、4.5倍、3倍, 大大超过了当地背景含量水平;Cd作为制约当地农业用地的限制性元素, 超过国家土壤环境质量标准5.8倍;矿区附近玉米中Pb、Cd含量分别是国家食品卫生标准16~21倍、5.7~9.7倍[3]。湖南省由于有色金属矿山开采引起的Pb、Cd、Hg、As等重金属污染, 受污染面积达2.8万km2, 占全省总面积的13%。部分地区土壤中Pb、Cd、Hg、As高出正常值数倍至数百倍, 从而出现了地方病。王莹以上虞某废弃铅锌尾矿山为研究对象, 研究了土壤中重金属含量及污染状况, 结果表明:尾矿山周边各采样点土壤As、Zn、Pb和Cu平均含量为328 mg.kg-1、1 760 mg.kg-1、2 708 mg.kg-1和287 mg.kg-1, 均超过土壤环境背景值, 各元素含量变异强度为:As>Pb>Cu>Zn[4]。
二、矿区土壤重金属修复技术
重金属是农业环境和农产品的一个重要污染物质。对土壤重金属污染的修复技术常用的有物理修复和化学修复。物理修复主要包括客土、换土和深耕翻土等措施。通过客土、换土和深耕翻土与污土混合, 可以降低土壤中重金属的含量, 减少重金属对土壤—植物系统产生的毒害。化学修复就是向土壤投入改良剂, 通过对重金属的吸附、氧化还原、沉淀作用, 以降低重金属的生物有效性。但由于重金属元素在环境中具有相对稳定性和难降解性, 至今仍未找到可供大面积应用的重金属污染治理方法。
近年来出现的植物修复, 具有投资和维护成本低、操作简便、不造成二次污染、具有潜在或显在经济效益等优点, 并且其更适应环境保护的要求, 因此越来越受到高度重视。植物修复是一种经济、有效且非破坏性的修复技术, 主要利用自然生长或遗传培育植物对土壤中的污染物进行固定和吸收。通常包括:植物提取, 即植物对重金属的吸收。目前已发现有400多种植物能够超积累各种重金属, 一些超积累植物能同时积累多种重金属, 如羊蕨属植物和具有富重金属性的苋科植物对土壤中重金属的吸收率达到100%。蒋先军等的研究发现, 印度芥菜对Cu、Zn、Pb等中等污染土壤具有良好的修复效果[5]。有证据表明, 柳树和白杨能从土壤中去除一定量的重金属, 净化低污染的土壤;植物挥发, 即通过植物使土壤中的某些重金属 (如Hg2+) 转化成气态 (HgO) 而挥发出来;根际过滤, 即利用植物根系过滤积淀水体中的重金属;植物稳定, 即利用植物根际的一些特殊物质使土壤中的污染物转化为相对无害的物质。有研究发现, 树木可以存活并生长于含有较高浓度的多种重金属污染的土壤上。经监测, 桦树和柳树的一些树种可以耐受铅和锌[6]。
结论与展望
矿区土壤的重金属污染是矿区所面临的重大生态环境问题, 具有自己独有的特征, 在治理的过程中应因地制宜地选择恰当的治理方式。
物理、化学等方法对于矿山土壤的修复存在耗能、耗钱、对土壤结构损害较大等缺点, 从保护生态环境出发, 这些方法均对矿山生态环境的恢复作用不明显, 而植物修复成本较低, 可以稳定土壤、控制污染、改善景观、减轻污染对人类的健康威胁, 所以在修复矿山土壤重金属污染的过程中, 越来越多的国家选择使用植物修复技术。近年来, 中国金属矿业迅速发展, 所造成的重金属污染日益加剧, 植物修复技术的研究更具有广阔的市场, 并逐步走向商业化, 同时中国有广袤的国土、丰富的资源、复杂多样的地理条件, 蕴藏着大量超富集植物, 为中国开展有关植物修复技术的研究提供了良好的基础。
摘要：矿业活动是环境中污染土壤的重金属的主要来源, 简要概述了中国有色金属矿区土壤重金属的污染现状, 并介绍矿区土壤重金属污染进行物理和化学修复的技术, 提出植物修复技术的新研究进展及优点。
关键词：矿区,重金属污染,修复,土壤
参考文献
[1]郑奎, 李林.中国铅锌矿区的重金属污染现状及治理[J].安徽农业科学, 2009, (30) .
[2]薛强, 梁冰, 刘晓丽.有机污染物在土壤中迁移转化的研究进展[J].土壤与环境, 2002, (1) :90-93.
[3]王新, 周启星, 任丽萍.矿区农产品质量及土壤─岩石界面重金属行为特性的研究[J].农业环境科学学报, 2004, (3) :459-463.
[4]王莹, 赵全利, 胡莹, 等.上虞某铅锌矿区周边土壤植物重金属含量及其污染评价[J].环境化学, 2011, (7) .
[5]蒋先军, 等.重金属污染土壤的植物修复研究[J].土壤, 2000, (2) :71-74.
金属矿区 第4篇
研究区处在云开加里东隆起带的中段北西向褶皱基底部位, 吴川一四会深断裂带与贵子一信宜一廉江大断裂夹持的弧形构造中部, 受控于大田顶弧形构造带, 素有粤西聚宝盆之称。区内出露地层较全, 其中震旦系云开群下亚群b组 (Zb YK) 浅变质岩系与金矿关系密切。原岩具有地槽型复理石建造特征的砂泥质碎屑沉积岩组成, 夹有中酸性火山碎屑岩及铁磷矿层。主要岩性为云母石英片岩、石英岩、片麻岩等, 厚度大于200m。构造体系主要为北东向构造和北西向弧形构造。两者控制着区域金矿床 (点) 的分布, 其中大田顶弧形构造带与区域内金矿床 (点) 关系密切。
区内岩浆活动频繁, 可划分为三个旋回。早期是加里东期岩浆活动, 形成各种混合岩和混合花岗岩, 受区域断裂控制, 主要分布于云开褶皱隆起带的轴部。第二期是海西一印支期黑云母花岗岩及少量二长花岗岩, 它们主要受断裂变质带或褶皱轴部的控制。第三期是燕山期岩浆活动, 形成各种中酸性岩体, 受北东向大断裂控制;燕山期主要为酸性熔岩喷溢, 并多分布在研究区南部。前人认为本区金矿床 (点) 成矿物质来源与燕山晚期岩浆岩有关, 成矿时代为燕山晚期。
2 区域地球物理特征
2.1 布格重力异常本区的负布格重力异常反映“信宜幔凹”, 幔
凹的中心云开地区之布格重力低, 明显呈北西向, 其二次导数异常 (相对浅部因素) 也呈北西向, 两者与呈东西向的“信宜幔凹” (深部因素) 有明显差别, 说明北西向布格重力低是硅铝层因素引起的, 这与锡坪一鹦鹉岭断裂带上的燕山晚期花岗岩类侵入体属壳源重熔型及沿该北西向断裂带未见基性超基性侵入体的地质事实一致, 反映出沿该带存在一个隐伏的北西向大花岗岩基, 其上覆盖有低密度的古生代之前老地层的巨厚沉积。
2.2△T异常 (1:
5万) 该区基本上属“平静”磁场区, 反映北西向隐伏花岗岩磁性并非较弱的, 应属于与锡矿成矿有别的壳源重熔型岩浆系列的磁性特征, 且与阳春等地同熔型岩浆系列的高磁性特征迥然不同。其△T异常范围小, 有一定走向, 曲线梯度较陡, 一般正负相互伴生, 峰值较窄。
银岩地区的△T等值线图则反映银岩花岗斑岩体位于东西向线状负异常与北西向线状负异常交汇处。结合地质分析, 北西向断裂和东西向断裂可认为是该区的控岩断裂, 两断层的交汇处是导岩构造。
3 区域地球化学特征
3.1 水系沉积物异常以银岩为中心, 面积约100km 2。
主要有Au、Sn、A、Bi, 伴生有Pb、zn、Mo、As、cu、Be等。大于5.6×l0-9圈出的异常形态, 面积与老地层相吻合。其最高含量为284×10-9, 平均33.2 X10-9。异常北面走向呈带状分布, 面积5km2。Au异常面积达一级含量 (>100×10-9) 有13km2, 异常主要分布在三叉坳一观音座莲、三叉窝一大涌、马安坪三个地区。Ag以大于0.24×10圈出异常, 形态呈方锥形, 面积达23km2, 分布在银岩地区周边。
3.2 重砂异常主要有2个重砂异常区, 其一分布在三叉窝一三叉坳一带, 面积约4.
64km2, 另一个分布在银岩矿区东南侧, 面积3.43km2, 含金大于10粒/0.02m, 显示良好。
3.3 局部次生晕异常本区化探异常有如下特点:
(1) 异常区Sn、Au、Mo达到一级含量, 在地表普遍见到三元素相应的矿化现象.在Sn异常浓集中心为一大型斑岩锡矿床。 (2) 从元素组合来看, Au和Sn明显属两个不同成矿期的产物。以Au为主的Au、Ag、As为一组, 异常展布方向主要受断裂构造的控制, 而显示出线性特征。以Sn为主的sn、Bi、cu、Pb、Ag、Be、Mo为一组, 严格受燕山晚期的含锡斑岩控制J。 (3) Ag异常具两线特点, 在Au富集部位, Ag含量高, 在Sn矿体附近, Ag异常亦明显升高。 (4) 在Au异常地段, 元素组合简单, 只有As和Ag, 尾部sn、Bi、Mo等元素异常未出现, 说明金矿刚露出地表或浅埋 (深度小于200m) .近地表处的金矿化体多为细脉浸染状, 脉体往深部变大。据钻孔资料显示, 锡矿体的元素垂向分带特征为Pb—Ag—cu—Sn—Bi—Mo—Zn—W—Na—K—Li—Be。
4 银金多金属远景区矿床 (点) 分类
4.1 变质岩型金矿此类金矿赋存于云开群细粒片麻岩、变粒岩或石英云母片岩中。
按成矿作用不同可分为两个亚类:顺层 (裂隙) 矿化片岩型和沉积变质片麻岩 (变粒岩) 型。
顺层 (裂隙) 矿化片岩型金矿矿体产于云开群片麻岩中。矿化沿片麻岩的层间挤压破碎带及旁侧的顺层微裂除、孔隙呈浸染状产出, 矿体与围岩无明显界线, 矿化石英细网脉随片岩片理揉皱。该类型矿床有东田、蛹角一冻水坑、金林、大望顶、茶山顶、下贵龙、石人山、白鸡坳顶、二风门等。
信宜东田金矿为本区较典型的海相火山沉积变质一热液改造顺层揉皱状石英脉型金矿床。该矿床成矿物质来源于古元古代结晶基底, 在加里东期重熔, 致使金活化迁移富集成矿;成矿流体由岩浆热液和大气降水混合而成, 成矿温度在150~300℃之间, 成矿流体为弱碱性, 金矿化与硅化关系极为密切;矿体严格受NW向韧、脆性叠加的断裂带控制, 为一沉积一热液改造型金矿。
4.2 石英脉型金矿此类金矿为信宜合水一钱排地区分布最普遍的一种矿化类型。
它的矿石主要是石英脉, 自然金或银金矿不均匀地浸染其中。含少量硫化物或长石等矿物, 呈脉状产出。按石英脉产出的特征与矿化方式又分为两个亚类:充填式石英脉型金矿和破碎带石英脉型金矿。
4.2.1 充填式石英脉型金矿石英脉充填与层间裂隙或其他裂隙
中, 呈断续出线的单脉、复脉或稀疏平行脉组产出, 此类矿化体赋存于石英脉内, 规模小, 厚度不大, 局部品位甚高, 矿化极不均匀, 有用组分主要为金, 也有伴生银。此类型多为小型矿床或矿点, 如石龙须、横圳头、旱坑等。
4.2.2 破碎带石英脉型金矿石英脉受较大的破碎裂隙或断层控制, 矿床规模一般为小型.
矿床以充填为主, 兼有交代作用形成的含金石英脉或硅化脉, 部分围岩 (碎裂岩) 也可成为矿石。主要有用组分为金, 伴生银.金属硫化物以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、毒砂为主, 硫化物多者常含银高, 形成以银为主的金银矿体。常见的围岩蚀变有硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等。典型的矿床有白马金矿。根据矿体产状与分布特征, 以及已知矿体矿石铅同位素的组成, 氢氧同位素及稀土元素成分特征, 金矿床的成矿物质和成矿热液的来源与邻近的银岩锡矿相同, 主要来源于燕山晚期岩浆活动, 其成因为与岩浆热液有关的脉状中一低温浅成矿床。
5 结语
金属矿区 第5篇
矿产资源是自然界不可再生的重要物质资源,它是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。根据20世纪世界各发达国家经济发展的规律。一个国家进入并实现工业化过程是矿产资源消耗快速成倍增长的时期。我国自改革开放以来,尤其是20世纪90年代以来已进入工业化快速发展阶段,因此,保证矿产资源稳定地可持续供应是我国发展不可缺少的物质基础。内蒙古东部的赤峰一带,是我国重要的黄金基地之一,也是我国著名的有色金属之乡。自20世纪50年代以来,这里发现了很多比较有代表性的金矿床及钼等多金属矿床,已对矿床地质特征、构造控矿规律、找矿地球化学等方面进行了大量研究;但在矿床成因、成矿时代等认识上仍存在争议。进一步研究、分析矿体的分布特征、成矿规律、成矿地质条件及矿床的控矿条件,是我们获得矿产资源的先决条件。
1 区域地质背景
大地构造位置处于华北地台北缘与内蒙-兴安台褶带两大构造单元结合部位,二级构造单元为内蒙地轴,三级构造单元为云雾山隆起[1]。其构造形迹显示出受两大构造单元强烈影响的过渡带特征。
区域上本区出露的地层:1)太古界建平群(Ar3),其主要岩性为角闪斜长片麻岩;镜状大理岩,普遍受混合岩化作用较深;大理岩、石英岩、夹角闪云母片麻岩。2)寒武系上统(ε3),主要岩性为千枚状板岩、变质砂岩、砾岩及结晶灰岩。3)侏罗系上统(J31-4),在区内分部较广,由中性、中基性火山岩及火山沉积岩组成。4)第三系上新统(N2),不整合于中生代及其以前的地层和岩体上,其岩性为玄武岩夹半胶结砂砾岩、黏土及泥岩。
区域内燕山旋回岩浆活动最发育,构成区域的主要成矿母岩[2],其岩石类型以酸性为主,次为中性,基性岩不发育。
2 矿区地质
2.1 地层
研究区内出露的地层由老到新主要有:
1)太古界建平群(Ar3)主要岩性为斜长角闪岩,角闪斜长片麻岩和混合岩次之,少量黑云斜长片麻岩。该套岩石混合岩化作用较强,根据最新研究成果,其原岩为基性或中基性火山岩,具绿岩带性质,为区内金多金属矿产的主要近矿围岩。
2)侏罗系上统(J
3)第三系上新统(N2):零星出露于白羊沟口及三道沟口等地。不整合于太古界建平群和燕山期岩体之上,其岩性为玄武岩夹半胶结砂砾岩、黏土及泥岩。
2.2 岩浆岩
研究区出露的岩浆岩以燕山期为主,其岩性为:1)燕山期花岗岩(γ52-2),该期岩浆活动发育,主要分布于研究区中部及南部,面积22 km2以上,伴随有金、钼、铅、锌等矿液活动,外接触带形成硅化,绿帘石化,碳酸盐化等,为内生金属矿产主要成矿母岩,可分为北石门岩体、大乌梁苏岩体。① 北石门岩体:该岩体出露于研究区中部,呈东西向延伸,岩体呈不规则状岩基,面积10 km2。侵入Ar地层中。 J
2)燕山早期第三阶段斑岩体(γπ
(3)闪长岩,闪长岩体出露于测区北部,呈北东向延伸,呈岩株状产出,规模较小,出露面积约0.25 km2,侵位于γ
3)燕山期脉岩,区内脉岩发育,从中性到酸性均有,侵入于不同时代的地层及岩体内,多呈脉状、岩墙状产出,总体走向分北东、北西向两组。
主要脉岩有:① 闪长岩脉:浅绿色,全晶质结构,块状构造,主要矿物成分为斜长石、角闪石,为区内最常见脉岩,往往与区内含金石英脉共生,有时直接为含金石英脉的围岩。② 花岗斑岩脉:呈脉状,肉红色,斑状结构,基质呈微晶结构。块状构造,主要矿物成分为钾长石、斜长石、石英及黑云母,斑晶为钾长石。③ 石英斑岩脉:呈脉状,灰白色,斑状结构,块状构造。基质为隐晶质,斑晶为石英局部为钾长石。④ 正长斑岩:呈脉状,粉红色,斑状结构,主要由正长石组成,少量为石英。
研究区岩浆活动以花岗岩类最为普遍,北石门岩体、大乌梁苏岩体为区内主要岩体,受铭山——赤峰大断裂及铭山——林燕断裂控制。岩体呈不规则状岩基,围岩具硅化,绿泥石化,褐铁矿化等。
2.3 构造
研究区的大地构造位置处于内蒙台背斜东端的北部边缘,三级构造单元为云雾山隆起。勘查区内断裂构造发育,主要有北东向、北西向和近东西向三组断裂。北东向断裂走向30°—60°,倾角较陡近80°,破碎蚀变带最宽处可达100米,构造面平直而稳定,多具蚀变和矿化,主要蚀变为硅化、高岭土、褐铁矿化。金钼矿化多与此组断裂有关。北西向断裂走向300°—330°南西倾,铅、锌、钼矿化多与此组构造有关。
2.4 围岩蚀变
本区围岩蚀变主要围绕三组不同方向的断裂破碎带发育,蚀变呈线性分布为主局部地段呈面形分布,围岩蚀变种类随深度变化有所加强,蚀变以硅化、高岭土化为主,褐铁矿化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化次之。局部绿帘石化、黄铁矿化发育。
3 地球化学异常特征
3.1 矿区元素的含量及分布特征
通过对本次研究过程汇总所做土壤地球化学扫面结果进行数理统计,可发现本区元素的分布与分配规律。
3.1.1 元素的含量特征
从表1及图2中可以看出,相对于地壳克拉克值,调查区土壤地球化学测量中As、Pb、Ag、Sn、W、Mo、Sb含量偏高,Bi、Cu、Au、Zn、Hg含量偏低。
3.1.2 元素分异特征
由表1及图3看出,研究区水系沉积物测量中变异系数较大、分异能力较强的主要是Au-Hg-Mo-Bi-Sb,具有一定分异能力的是Ag-W,而Zn-Pb-Sn-As-Cu分异能力较弱。
综合分析,本区As-Pb-A-gSn-W-Mo-Sb含量偏高,说明它们在地质体中存在一定的高背景,而Au-Hg-Mo-Bi-Sb-Ag-W有较强的分异能力,反映Au-Hg-Mo-Bi-Sb-Ag-W在本区分布不均匀,有局部富集趋势。
3.2 矿区土壤地球化学异常特征
研究区内异常较多,现选择几处重点异常进行解释分析。
3.2.1 综合异常
异常位于调查区中北部,大面积出露太古界建平群片麻岩组(Ar)斜长角闪片麻岩,角闪斜长片麻岩,混合岩,混合花岗岩。还发育NNE向的燕山期花岗斑岩脉。
异常由Au、Pb、Zn、Cu组成,沿近NE向呈椭圆状展布,浓集中心明显。其中Au极大值达720×10-9,均值114.82×10-9。从变异系数看,Au最大,在本异常内有局部富集趋向。
前面的元素分布分配特征中已提到,老地层中金等元素含量并不高,但出现这么高的金异常说明后期的构造及岩浆热液活动对本区局部富集有很大影响。
3.2.2 综合异常
异常位于调查区中北部。早期的太古界建平群片麻岩组(Ar)斜长角闪片麻岩受到晚期的燕山期花岗岩(γ
异常存在一个明显的浓集中心,基本上位于老地层与燕山期花岗岩接触带上。由Au、Hg、Mo等元素组成,形态不规则,总体呈NNE向展布。Au、Hg、Mo、Ag、Bi均达四级浓度带,其中,Au极大值达633×10-9,均值17.02×10-9。从变异系数看,Au、Bi、Ag、Mo等较高,有局部富集趋向。
推测异常的形成与同老地层与燕山期花岗岩接触带蚀变矿化以及构造破碎带及岩浆岩多期次侵入产生蚀变矿化有关,Hg异常的出现应是破碎带的反映[3]。
4 矿床(体)地质特征
4.1 矿床(体)特征
矿区内大小矿体很多,现在将达到工业规模的主要矿体分述如下。
4.1.1 1号矿体
1号矿脉为一条蚀变岩型金矿脉。位于矿区中南部。金矿体产于细粒斜长角闪岩的构造破碎带中,含矿构造蚀变带走向40°-65°,倾向南东,倾角50°左右,产状在深部有变陡趋势。地表出露长度150 m左右,宽10—25 m,热液蚀变以硅化为主,褐铁矿化次之,绿帘石化、高岭土化、碳酸盐化、绿泥石化、磁铁矿化均较发育,局部见有锰矿化。带内岩石极为破碎,节理裂隙、微裂隙极为发育,以NE、NW向为主近E-W,N-S向节理均较发育。
4.1.2 2号矿体
2号为银钼矿化体,位于研究区中北东部,为一条强硅化构造蚀变带,主要产于花岗岩体中,走向40°—60°南西段近SN向,倾向NW,∠60—80°长度延伸较大,硅化蚀变破碎带宽度一般5—20 m,蚀变以硅化为主,高岭土化、绿泥石化、绢云母化、绿帘石化、褐铁矿化较发育,见有浸染状黄铁矿化等。
4.2 矿石结构构造
通过详细的岩矿鉴定结果,本研究区金多金属矿的矿石结构按照成因分为结晶结构、交代结构两大类。
4.2.1 结晶结构
1)自形粒状结构:自形不等粒粒状黄铁矿、方铅矿产于脉石矿物或斜长角闪岩中。
2)半自形粒状结构:产出与自形粒状结构相同,但矿物数量较少,可见极少量半自形的自然金。
3)他形粒状结构:为矿区最主要的矿石结构,表现为方铅矿、闪锌矿、辉钼矿等。主要呈粗细不等的他形粒状产出。
4.2.2 交代结构
1)变余结构:斜长石轻度绢云母化,角闪石阳起石化,并有微粒绿帘石化蚀变,边界模糊,内部残留其原有成分。
2)碎粒结构:岩石经历多期碎裂,早期已成为碎粒,可见被挤碎的微粒长石被硅化石英胶结,硅化石英交代部分岩粉,局部见有糜棱质。
矿床的构造主要为低温热液蚀变矿石构造和斑岩型矿石构造。蚀变矿石构造以浸染状和细脉网脉状为主,团块状构造和角砾状构造次之。斑岩型矿石构造主要为浸染状和细脉浸染状构造,见少量团块状构造。
5 矿床控矿条件及找矿标志
从矿体的分布特征、成矿规律及成矿地质条件分析研究矿床的控矿条件是:
区内大面积出露太古界建平群地层为金矿的形成提供了物质来源。
燕山期大面积的岩浆活动为金矿的形成提供了热动力条件。
北东向断裂构造控制了矿体的产出。
找矿标志:1)构造,本区金矿受构造控制,主要为北东向构造,控制了金矿体的产出。2)蚀变,退色蚀变是本区金矿的一个重要特点,指的成矿后期在酸性热液作用下,岩石的深色矿物、铁锰质矿物等消失[4],同时形成大量高岭石、绢云母、石英等矿物,从而使原来岩石变成浅色的蚀变作用。其宏观特征主要表现有:颜色多为灰-灰白色;岩石致密坚硬;岩石内部发育多组石英脉,方向各异,多形成网格;蚀变带呈带状分布。3)老地层内的石英细脉网脉密集带。石英脉为金矿的形成提供了热动力条件。4)金成矿与黄(褐)铁矿化密切相关,黄铁矿化可能是金的载体矿物。
摘要：全面研究和总结内蒙古赤峰老府金多金属矿区地球化学特征、矿体特征,探讨了其成矿机制并分析了矿床的控矿条件及找矿标志,对矿区今后的找矿工作有一定的指导意义。基本过程包括:(1)对区域内土壤地球化学元素进行数理统计分析;(2)探讨矿石的结构特点和矿体的构造特点,从而分析矿床的控矿条件与找矿标志。得出结论如下:(1)区内大面积出露太古界建平群地层为金矿的形成提供了物质来源;(2)燕山期大面积的岩浆活动为金矿的形成提供了热动力条件;(3)北东向断裂构造控制了矿体的产出。
关键词：矿区地质,地球化学,控矿条件,找矿标志
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金属矿区 第6篇
重金属污染不但影响农作物的产量和质量,而且通过食物链影响人类健康,造成水环境质量恶化。在矿区开采过程中,地表塌陷与土壤退化,废弃矿渣、煤矸石和废弃土壤堆放引起水土流失和重金属污染。大量粉尘、污水( 矿井废水、酸性废水、洗煤水、生活污水) 、废气等含有大量的重金属( 包括汞、镉、铅、砷、铜、镍等) ,其中重金属污染以铅( Pb) 、镉( Cd) 为甚［1，2］,排放到土壤中会直接造成土壤结构疏松、肥力降低、荒漠化等形式的土壤退化和土壤重金属污染,引起矿区生态环境不断恶化,区域农林牧业生产水平和环境质量受到极大影响。
化学改良剂是一些具有特殊化学特性的材料,种类多、应用广泛。其中,退化土壤和污染土壤的改良制剂具有改善土壤结构、土壤水分、土壤肥力、土壤重金属的生态环境功能,称之为“生态环境功能材料”,如沸石、保水剂、腐殖酸、粉煤灰等。沸石是一种架状构造的,由碱金属和碱土金属构成的含水铝硅酸盐矿物。由于天然沸石具有非常强的吸附能力,沸石分子中具有独特的孔道结构,孔道中含有大量可用于交换的阳离子,使沸石具有很高的选择性阳离子交换性能量。其中,改进型的Na型沸石对重金属Pb、Cd的吸附值尤为明显［3］。保水剂( SAP)具有良好的絮凝性,能与水中悬浮的固体颗粒相结合［4］。一般认为,腐殖酸是复杂的、分子量不均一的羟基苯羧酸混合物［5］,其表面积大,粘度较高,吸附力强［6］。粉煤灰是沙粒和粘粒的组成结构,粉煤灰在重金属污染的土壤中使其具有超强的自净能力,且具有储量丰富、价格低廉［7］、较高的比表面积、良好的化学机械稳定性、特殊的晶层结构、良好的环境兼容性等诸多优点,近年来受到国内外学者的重视,开展了大量将粉煤灰应用于重金属污染土壤的修复研究［8，9］。
2 材料与方法
2.1实验材料
实验材料: 实验所采用的土壤取自北京市水科所通州永乐店节水试验站田间的表土,经自然风干、捣碎、剔除杂物后过2mm筛,其理化性能见表1。按照表2 的比例加入化学改良材料( 表3) ,将其装入盒内,每盒1kg; Pb、Cd的量以Cd Cl2·2. 5H2O和Pb( NO3)2国产分析纯化学试剂加入; 淋溶用水为自来水; 实验器材为塑料盒。
2. 2 实验处理
本研究采用小塑料盒土壤淋溶的试验方法,试验布置在实验室内进行。试验设置Pb、Cd单一,Pb、Cd复合共3 个实验组,每组有8 种材料组合,每个材料组合做3 个重复,共计72 盒; 总共淋溶4 次,每次间隔7天。
2. 3 实验方法
测定方法: 采用电感耦合等离子质谱仪测定法。首先将化学改良材料按一定的比例( 表2) 拌入土壤中再拌入重金属铅、镉( 表4) ,装入塑料盒中,每盒装入混合土壤1kg,在该塑料盒底部再放入干净的塑料盒,以备盛接淋溶液。放置一个星期后开始淋溶,浇水至初始重量( 即使土壤田间持水量达100% ) 。24 小时后,以一定的流速浇300m L自来水进行淋溶。淋溶试验每次持续3 天,共淋溶4 次。每次淋溶液都通过0. 45um滤膜过滤,装入25m L塑料盒中; 加0. 25m L优级纯硝酸进行酸化,在4℃冰箱中保存待测。
测定仪器: 采用ICP - MS( 电感耦合等离子体质谱仪) 。
3 结果与分析
3. 1 对重金属铅、镉单一处理的影响
腐殖酸结构复杂,但大都含有羧基、酚羟基、醇羟基、醌基、甲氧基、氨基、羰基等基团,这些基团使腐殖酸具有酸性、亲水性、离子交换性、络合能力和较高的吸附能力。由图1 可见,在淋溶试验中有腐殖酸材料的土壤中( F4) 铅含量均低于对照,其中在第二次淋溶时效果显著,表现出腐殖酸对重金属具有强的络合和吸附能力; 在镉淋溶液中,效果则不明显,初次淋溶和第三次淋溶液中镉含量均高于对照,可能是由于土壤中加入重金属镉含量较少( 20mg /kg) ,实验误差相对较大造成的,但在第二次和第四次淋溶液中镉含量略低于对照。总体来看,腐殖酸对重金属铅、镉的固化效果较明显。
由图2 可见,保水剂对减少重金属对铅、镉的淋失有很大的作用。本实验所用的材料为合成高分子的保水剂。该保水剂分子中含有羧基、羟基、酰胺基、磺酸基等亲水基团,对水分有强烈的缔合作用。通过本实验可得出: 保水剂具有较强的吸附能力、表面络合能力和离子交换能力,这些由其自身的结构决定。从图2可见,不论是重金属铅还是镉,加入保水剂后土壤淋出的重金属量明显低于对照的F8,对重金属镉的淋出效果尤为明显,说明保水剂对土壤中的重金属有一定的固化效果,且保水剂的持续作用效果明显。在进行的第四次淋溶结果中,保水剂对重金属的持续固化作用明显。
由图3 可见,在第一次淋溶时加入粉煤灰的土壤淋溶液中,重金属铅、镉浓度均高于对照,说明粉煤灰对重金属的固化效果不强,主要原因可能是粉煤灰使土质变疏松,不能与土壤形成吸附能力更强的胶体粒子。但在第四次淋溶时,加入粉煤灰的土壤淋溶液中的重金属浓度减少,低于对照,原因可能是前三次对重金属的淋出较多,在第四次剩余重的金属量小于对照而淋溶结果低于对照,或者可能是粉煤灰内部的多孔结构和大的比表面积对重金属产生的吸附量少,在重金属量减少时变得更为明显。
总体看来,粉煤灰对重金属的固化效果不佳,主要是由于粉煤灰的结构比较特殊,在其结构组成中91%是粉砂粒,只有9% 的粘粒。因此,粉煤灰施入土壤中能改善土壤的通透性,使土壤疏松,不利于土壤胶体对重金属的吸附,土质疏松使重金属离子在淋溶中更容易散失。
沸石的构造开放性较大,有很多大小相同的空洞和孔道,这些空洞和孔道被金属阳离子和水分占据,且沸石格架中的金属阳离子与格架的联系较弱,这就使沸石有很强的离子交换能力。沸石独特的结晶构造使其内部表面积很大,每克沸石的比表面积为355—1000m2,因此沸石的吸附量很大。
从理论上说,沸石对重金属具有很强的交换吸附功能,能使土壤中的重金属得到固化,不易被淋洗或被植物吸收。由图4 可见,经过四次淋溶以后发现,每次加入沸石的土壤淋溶液中重金属铅、镉的浓度均小于对照,对重金属铅的固化效率平均比对照高21. 3% ,对镉的固化率更是比对照高25. 2% 。由此可见,沸石在重金属固化方面的效果尤其明显,是一种良好的重金属固化材料。
复合材料合F1是四种化学改良材料按照一定的比例( 表2) 组合而成,即是粉煤灰、沸石、腐殖酸和保水剂的混合体。复合材料F1兼有各单材料的各种理化特性,同时也可以产生不同材料间理化特性的相互促进或排斥。根据实验结果( 图5) 表明,复合材料F1对土壤中重金铅、镉的固化效果较明显,对重金属铅、镉的固化效果分别比对照提高了31. 4% 、22. 8% ,总体效果优于单材料对重金属铅、镉的固化效果。这主要是由于沸石、腐殖酸、保水剂的吸附、离子交换和络合等共同作用的结果,本实验得出其效果优于单材料的结果。
复合材料F2是三种单材料沸石、腐殖酸和保水剂按一定比例( 表2) 混合而成。复合材料F2不同于F1,主要是F2中未加入粉煤灰。由于粉煤灰所占比例远大于其他各种材料( 表2) ,这会对土壤的通透性产生一定的影响。相比F1,由图2 可见加入F2后土壤中的EC值均低于加入F1中的值,说明加入复合材料F2的土壤中离子交换量低于加入复合材料合F1的土壤,这对加入如沸石等材料对重金属离子的交换吸附有不利影响。
通过实验( 图6) 可见,总体上加入复合材料F2后,土壤淋溶液中重金属浓度均低于对照。在第一次淋溶时效果不明显。主要是由于缺少粉煤灰的缘故。但在以后的三次淋溶试验中,它对重金属的固化效果逐渐明显,主要是由于在不断淋溶的情况下,土壤不断被淋洗,使土壤中离子交换量增大,更有利于复合材料的吸附和络合,因此固化效果明显。
复合材料F3是粉煤灰、腐殖酸和保水剂按照一定的比例( 表2) 混合而成。通过以上的实验结果可见,单材料对土壤中重金属的固化效果最好,其次为保水剂、腐殖酸,粉煤灰对土壤中重金属的固化效果相对较差( 复合材料F3中缺少沸石) 。
通过实验( 图7) 可见,加入复合材料F3的土壤淋溶液中重金属铅的浓度均高于对照,到第三次淋溶、第四次淋溶时逐渐与对照持平; 加入复合材料F3的土壤淋溶液中重金属镉浓度在第一次淋溶液中明显高于对照,而在随后的三次淋溶中重金属镉的浓度逐渐减少且均低于对照。其主要原因可能是: 加入粉煤灰使土壤胶粒对重金属离子的吸附效应减弱,且未添加沸石,使土壤中的重金属离子被吸附和络合的效率降低。对土壤重金属镉的影响中,淋溶液中镉浓度在四次淋溶过程中与对照相比,由高于对照到逐渐低于对照,这可能是该复合材料对重金属镉的固化效果优于对重金属铅的固化效果,但是具体的原因有待做进一步的实验证明。
3. 2 对重金属铅镉复合处理的影响
随着经济的迅速发展,越来越多的污染物进入土壤环境,对土壤造成污染,甚至通过污染地下水和污染物的迁移,对人类赖以生存的生态环境在多个层面上造成不良胁迫与危害,其中以重金属污染最为严重,而且以一种金属的复合污染居多。
注: 表中Pb - ( 1、2、3、4) 表示共淋溶4 次,每次淋溶液中重金属铅的浓度。
本研究以加化学改良材料的土壤和不加任何改良材料的土壤进行对照比较,模拟重金属铅、镉复合混入土壤,采用土壤反复淋溶的方法测定淋溶液中的重金属浓度。通过比较研究化学改良材料对铅、镉复合污染土壤中重金属铅、镉的固化效果,观察试验结果与以上对铅、镉单一处理的实验结果的一致性,进一步证明化学改良材料对土壤中重金属的固化效果。化学改良剂对土壤中重金属铅、镉复合的影响,其方法、步骤均与单一处理相同。
由表5 可见,在铅、镉复合处理淋溶试验中,单材料F6( 粉煤灰) 、复合材料F3( 粉煤灰、腐殖酸和保水剂的混合体) 效果差,在第一次淋溶液中重金属铅的浓度明显高于对照F8,与以上铅、镉单一处理淋溶时的结果一致,再次说明加入粉煤灰对土壤中重金属固化的效果不佳。而单材料在铅、镉复合处理中效果最优的是F4( 腐殖酸) ,其次为F7( 沸石) ; 复合材料效果最优的是F2( 腐殖酸、沸石和保水剂的混合体) ,这与前面的铅、镉单一处理的结果基本一致,说明单材料腐殖酸、沸石,复合材料F2在防止土壤重金属淋失方面的效果明显。
注: 表中Cd - ( 1、2、3、4) 表示共淋溶4 次,每次淋溶液中重金属镉的浓度。
由表6 实验结果可见,在对重金属铅、镉复合处理的淋溶试验中,对土壤中重金属镉的固化效果最明显的单材料是F5( 保水剂) ,其次为F4( 腐殖酸) 和F7( 沸石) ,这三种材料在每次淋溶液中的镉浓度均低于对照F8。复合材料合中仍是F2( 腐殖酸、沸石和保水剂的混合体) 的效果最好。单材料F6( 粉煤灰) 、复合材料F3( 粉煤灰、腐殖酸和保水剂的混合体) 的效果不佳,在第一次淋溶时淋溶液中镉浓度明显高于对照F8。该实验结果与表6 中分析的结果一致,与以上铅、镉单一处理的结果基本一致,说明单材料保水剂、沸石和腐殖酸对重金属镉的固化效果好,复合材料F2相比较其他复合材料对土壤中重金属镉的固化效果更优,同时也优于单材料。
4 结论与讨论
4. 1 结论
淋溶试验中化学改良材料在重金属铅、镉单一处理情况下对铅、镉的影响表明,在铅、镉单一处理中,单材料对土壤中重金属铅、镉的固化效果依次是F7( 沸石) > F5( 保水剂) > F4( 腐殖酸) > F6( 粉煤灰) ,其中F5保水剂对镉的固化效果优于对铅的固化。复合材料对铅、镉的固化效果依次是F2> F1>F3。其中,F1对土壤中重金属铅的固化效果比对镉的效果明显,而F3对铅镉的影响不大,与对照相比,F3的固化效果不佳,且对铅的固化效率比镉更低。
在淋溶试验中,化学改良剂在重金属铅、镉复合处理下对铅、镉的影响表明,铅、镉复合情况下化学改良剂对重金属铅、镉的固化效果与单一处理下的效果基本一致。单材料的固化效果依次是F4( 腐殖酸) > F7( 沸石) > F5( 保水剂) > F6( 粉煤灰) ,复合材料效果最优的是F2,最差的是F3。
4. 2 讨论
矿区尤其是金属矿区,土壤重金属污染严重,经雨水不断淋洗导致重金属元素迁移至周围土壤、水体,使重金属污染面扩大,危害加大。对矿区铅、镉污染的土壤,在客土不足的情况下,可直接按本研究比例在土壤中混入沸石、保水剂、腐殖酸,翻耕2—3 次,翻耕深度不大于30cm可有效控制作物、植被对土壤中重金属铅、镉的吸附量。化学改良材料可有效降低土壤中重金属Pb、Cd的淋洗迁移量,其中对各改良材料按不同组合、不同配比的试验表明,对重金属Pb、Cd的固化效果不同,需进一步研究。
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金属矿区 第7篇
香花岭锡矿自1958年建矿, 由于长期大量开发, 资源逐渐枯竭, 属严重资源危机矿山, 寻找接替资源已迫在眉睫。新风矿床位于香花岭矿区的北东方向, 是香花岭锡矿重要的锡铅锌生产区。本文从新风锡铅锌矿床的矿床地质特征分析入手, 总结了其成矿地质规律, 认为其深部、东部找矿潜力巨大。
2 香花岭矿化地质概况
香花岭处于南岭东西沟造带的北缘, 耒阳-临武南北构造带的南部西侧, 区内为一轴向近南北的通天岭短轴背斜、香花岭矿区即位于该背斜的北东倾伏端。
矿区出露地层主要为中上泥盆统棋梓桥组和佘田桥组, 由砂页岩、微晶灰岩、粒状白云岩及钙质砂岩等组成, 次为寒武系浅变质砂岩。棋梓桥组和佘田桥组碳酸盐类岩层是新风矿床锡铅锌矿的赋矿层位。
矿区构造以断裂为主。断层规模大小不一, 其中以F1断层规模最大, 倾向南东, 倾角25~45°, 自南西向北东, 贯穿整个矿区, 全长14km, 由地表向下, 延伸至花岗岩接触带。下盘为寒武系变质砂岩, 或泥盆系中统跳马涧组砂岩;上盘为泥盆系棋梓桥组和佘田桥组白云岩、灰岩。断裂带中充填有锡石硫化物、铅锌硫化物矿体, 以及绿泥石、方解石细脉。矿体下盘绿泥石化强烈, 并有一层绿泥石构造岩。据其特征, 该断层显示出多期多次活动, 为张扭性的结构面。
由F1为主干断裂听派生出的次一级断裂为F3, F4及由F3派生出来的更次级断裂为F3-1, F1-2, F17, 形成以F1, 为主干断裂的复杂的“入”字形帚状构造 (图1) , 成为本区的导矿、配矿和容矿构造系统, 控制了本区矿田矿床矿体的空间分布、形态、产状和规模, 以及矿化分带的形状。
矿区出露有花岗岩、石英斑岩、煌斑岩和细晶岩脉等。但与锡、铅锌矿化有关的主要是癫子岭黑云母花岗岩。该岩体沿F1与F2断层交会部位侵入, 地表出露呈似椭圆形, 面积1.84km2, 呈岩株产出。主要矿物成分为石英、钾长石, 次为黑云母, 以及少量的铿云毋。副矿物有黄玉、错石、金红石等。
据野外观测, 岩体自中心向外, 其矿物颗粒由粗变细, 分相明显。据前人资料, 同位素年龄为156百万年, 属燕山早期产物。值得注意的是在中粗粒花岗岩中, 见有细粉花岗岩岩枝切穿。故该岩体应为复式花岗岩休。
1-锡石硫化物;2-方铝矿闪锌矿脉;3-黑钨石英脉;4-绿泥石构造岩。
3 香花岭矿化类型与矿化阶段的划分
3.1 矿化类型
本区的矿化元素种类很多, 计有W, Sn, Mo, Pb, Zn, Cu, Fe, Be, Nb, Ta等, 并形成了规模大小不等的工业矿床。根据成矿的物理化学条件、矿物组合和围岩蚀变的特点, 矿化类型有: (1) 岩浆期和伟晶岩期稀有元素矿化, 形成岩浆型和伟晶岩型矿床; (2) 矽卡岩期的Sn, Pb, Zn, Fe及稀有元素矿化, 形成小型的铅锌和稀有元素矿床; (3) 热液期的Sn, W, Mo, Pb, Zn, Cu矿化, 形成以锡石为主的铅锌多金属矿床。
3.2 各类矿床的主要特点
按照矿体形态产状的特点, 上述具有工业意义的矿床, 其矿体分为缓倾斜矿休、陡倾斜矿体和似管状矿体三类。
3.3 矿化阶段的划分
据野外观测, 岩矿鉴定和测试资料, 木区矿化具有多期多阶段性, 其主要依据是:
(1) 与成矿有关的癫子岭花岗岩体为复式岩体。由于岩浆的分异演化发展, 带来了富含各种矿质的气水溶液, 沿着构造断裂上升, 在不同的地质、物化条件下, 形成各种矿化类型的矿床:如矽卡者期的接触交代锡、铅、锌和稀有元素矿床, 高温热液期的钨、锡、铝矿床;中温热液期的铅、锌、铜矿床。由于构造的多次脉动与间歇, 在同一成矿期形成不同的矿物组合, 如高温热液期早阶段形成磁黄铁矿-锡石为主的高温矿物组合;晚阶段形成毒砂-磁黄铁矿-锡石为主的矿物组合。
(2) 不同方向、不同序次的断裂构造, 所充填的矿物组合不同。如I序次的主干断裂F1断层, 其内主要充填块状磁黄铁矿-锡石、毒砂-磁黄铁矿-锡石矿物组合;Ⅱ序次断裂F3断层, 其内主要充填方铅矿-闪锌矿矿物组合。
(3) 脉状穿切构造, 如图1, 黑钨矿-石英脉穿切于锡石硫化物矿体中, 而方铅矿、闪锌矿脉既切穿锡石硫化物矿脉, 又切穿黑钨石英脉。方铅矿、闪锌矿脉穿切毒砂-磁黄铁矿一锡石脉;毒砂-磁黄铁矿-锡石脉穿切磁黄铁矿锡石脉, 形成复脉网咏状构造。
(4) 矿石的结构构造, 矿体内角砾状构造发育, 常见方错矿、闪锌矿破碎呈角砾被晚阶段的方铅矿、闪锌矿、方解石胶结, 磁铁矿、透辉石、磁黄铁矿破碎成角砾被磁黄铁矿-锡石胶结。据镜下观察, 矿石内熔蚀交代结构极为发育。常见闪锌矿被方铅矿熔蚀交代, 毒砂被闪锌矿熔蚀交代, 锡石被闪锌矿熔蚀交代, 形成各种交代结构。
(5) 各种矿体旁侧围岩蚀变有明显差异。黑钨-石英脉旁为云英岩化、硅化, 锡石硫化物脉旁为硅化、绿泥石化, 铅锌矿脉为矽卡岩化、碳酸盐化、黄铁矿化。
(6) 矿体与成矿岩体距离不同, 矿物组合及形成温度亦不同。近岩体为锡石、黑钨矿、辉钥矿、磁黄铁矿高温矿物组合, 远离岩体为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿中温矿物组合。
4 香花岭矿找矿方向及成矿预测
4.1 东部
该区域1/5万航磁测量以及1/5万分散流测量显示:航磁在东西走向上出现异常, 长轴的方向长度为2000m, 宽500m, 通常会在-5~50n T之间出现异常;经由分散测量表明Pb、Zn、Ag、Sn、F元素的组合分布整体呈现由东发生异常也往东西带进行异常呈东西向带状分布特点, 异常浓度值高, 其中Pb、Zn、Ag、Sn元素浓度均为三级。在新风东部预测区则表现具有特点为:呈带状分布;规模较大;具有较好的重叠性, 预测能够找到的规模较大的富铅锌锡矿体。
对地表进行调查后发现, F1断层从61的延伸方向为东北走向, 而断层破碎带则表现为硅化、绿泥石化以及碳酸盐化等形式, 存在较为普遍的矿化蚀变的现象。并且此处的F1断层也呈现出弧形弯曲, 此区域内的应力相对比较集中, 并且西北和东北向的分支断裂较多, 且结构复杂, 并相互交汇并且有错断存在。对相关资料进行综合分析后, 新风矿区61线以东至大水井一带, 具有扩大找矿远景的地质条件。
4.2 深部
4.2.1 寻找F1及其次级断裂中矿体
新风矿床目前已开拓至92中段, 现沿脉坑道揭露F1及赋存在F1中的1号矿体, 跟上部中段的揭露相比, 产状越来越缓, 且断裂面也变得越来越开阔, 矿体的厚度逐渐增加, 且越来越富实, 矿体的厚度多达0.57~3.11m, 铅锌锡混合矿体平均品位Pb 1.73%, Zn 2.22%, Sn 0.66%;锡矿体Sn 1.32%。坑道揭露的F0的北东与南西都跟F1相互交错, 并形成了构造透镜体, 经预测显示F1及其次级断裂中矿体沿倾向向深部延伸。
4.2.2 寻找矽卡岩型和云英岩型
锡多金属矿体在新风矿床北东端坑内钻孔揭露F1断层破碎带及厚大矽卡岩或矽卡岩化灰岩, 55线立钻CK18见石英斑岩脉其接触带见矽卡岩, 在矽卡岩中见大量黄铁矿和磁黄铁矿、见锡石硫化物矿体。59线立钻CK5于孔深654m即海拔10m标高处见矽卡岩, 单孔见矿品位4.52%。92中段揭露了云英岩脉, 蚀变带宽0.2~1.3m, 见鳞片状白云母、柱状电气石及毒砂, 锡石的颗粒比较的粗大, 且粒的直径为3~5mm, 平均品位2.36%。这些现象的揭露表明成矿的类型会出现一些新的突破, 所以, 矿段深部揭露的花岗岩体与围岩接触部位具有寻找矽卡岩型、云英岩型锡矿的潜力 (见图2) 。
5 结语
总而言之, 香花岭矿区矿床类型复杂, 从岩浆期至气化热液期都有矿化, 并形成规模大小不等的工业矿床。根据本区矿化在平面上呈帚状展布, 剖面上呈似椭圆状展布正向分带的特点, 在矿区的东南注意寻找锡、铅、锌类型的矿床, 矿区的西北部近岩体及变质岩系内, 注意寻找黑钨矿-锡石-辉钼矿-石英脉型的矿床, 新凤矿区的深部以锡石为主的硫化矿床很可能有扩大的希望。
摘要：通过对香花岭矿区区域地质背景和新风锡铅锌多金属矿矿床的地质特征分析总结, 认为断裂构造对新风矿床成矿起决定作用;结合新风矿段的生产地质资料及最新生产勘探成果, 分析认为, 矿床深部及东部具有很大的找矿潜力。
关键词：临武县,香花岭,新风,锡铅锌,地质特征,找矿方向
参考文献
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