不同尺度地质构造对露天矿边坡稳定性的影响——以北衙万硐山露采区为例

以云南北衙超大型金-多金属矿集区万硐山露采区为例,研究了不同尺度构造对露天矿边坡稳定性的影响,考虑不同尺度地质构造对边坡稳定性的综合影响,将露天矿边坡划分为四个工程地质分区,为边坡境界优化提供了可靠依据,对不同工程地质分区边坡分别提出了安全控制建议。研究成果可为地质构造复杂的露天矿边坡稳定性研究提供借鉴和参考。

基于离散元法的抗滑桩加固顺倾节理岩质边坡抗震性能研究

以抗滑桩加固后的顺倾节理岩质边坡为研究对象,使用颗粒流软件PFC2D建立边坡数值模型,分析了边坡自然状态下的破坏模式和加固后的变形特征,通过输入真实地震波,对地震作用下顺倾节理岩质边坡和抗滑桩的动力响应和破坏模式进行了系统的研究。研究结果表明,在自然状态下的顺倾节理岩质边坡的破坏模式属于前缘牵引式,后缘垂直拉裂,滑坡内部拉剪组合破坏沿顺倾节理方向滑移,与实际情况相符;抗滑桩可降低结构面的不利影响,保持边坡整体稳定;地震荷载作用下,抗滑桩可保证边坡不发生大规模破坏,同时降低了结构面对边坡破坏模式的不利影响,讨论了不同工况下的边坡安全系数。本研究对地震诱发滑坡风险的预测和加固设计具有重要的意义。

云南北衙金多金属矿床富碱斑岩地球化学特征及其地质意义

北衙金多金属矿床位于金沙江—哀牢山富碱斑岩成矿带中段,是中国西南地区最大的金矿床。研究表明矿床的形成与喜马拉雅期富碱斑岩密切相关,以往研究集中于万硐山岩体,对外围笔架山、桅杆坡与红泥塘岩体研究甚少。本文以北衙矿区外围的笔架山、桅杆坡与红泥塘岩体为研究对象,通过系统的野外地质调查与全岩主量、微量和稀土元素分析,讨论了岩石成因以及岩浆源区特征,并与万硐山富矿岩体进行了对比。主量元素测试结果表明本次研究的所有岩体属于高硅、富碱的钾玄岩系列,且岩浆分异程度较高,同时P_(2)O_(5)与SiO_(2)呈现负相关关系,指示所有岩体均为Ⅰ型花岗岩。稀土元素配分模式为右倾型、无明显Ce异常和轻微的Eu负异常,显示有少量斜长石分离结晶。微量元素分析结果显示,所有岩体具有高Sr、低Y、高Sr/Y比值且富含大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征。全岩Rb/Sr比值、Nb/Ta比值、La/Nb比值,均显示了地壳和地幔的双重特征。同时,在稀土元素配分模式图和微量元素配分模式图中,笔架山、桅杆坡和红泥塘以及前人测得万硐山石英正长斑岩均显示出与滇西加厚下地壳埃达克质岩石相似的地球化学特征,表明北衙矿床的岩浆均起源于加厚下地壳的部分熔融,并混有少量地幔物质。

云南省金平县长安金矿床控矿因素及深部找矿效果

长安金矿床位于哀牢山南段,金平—大坪Au-Pb-Zn化探异常中部。矿体受区域主断裂F5与分支断裂F6制约,控矿因素主要为构造、岩浆岩及地层等。通过与区域内成矿特征相似的典型金矿床进行对比,认为长安金矿区深部具有良好的探矿潜力,经过钻探、坑探工程对深部具有较好探矿潜力的区域进行验证,结果显示:在矿区深部发现蚀变辉绿岩型金矿体及蚀变碎屑岩型、砂屑白云岩型、构造角砾岩型铅锌银矿体,新增探明+控制+推断矿石量46.7万t、金金属量1 824 kg、平均金品位3.90×10-6,探矿效果较好,可为进一步探矿提供支撑。

大型露天矿岩体工程地质分区及边坡岩土强度参数取值

露天采场的开采过程中地质情况被逐步揭露,因此单一的边坡设计及施工参数无法适应复杂的工程地质条件,必须要进行工程地质分区,合理优化边坡参数。以某大型露天矿山为研究对象,对已揭露的地层进行划分,同时进行现场结构面调查分析,建立完善的地质模型,根据影响因素的不同对采场进行工程地质分区,在各地质分区基础上选择典型剖面分析破坏模式。通过室内试验及工程类比法确定岩土强度参数取值,根据边坡整体稳定和台阶边坡局部稳定状态,分别对冲洪积层、灰岩、灰岩破碎带和斑岩破碎带的强度参数进行了反分析,给出了露天采场边坡岩土强度参数取值。

滇西北衙金多金属矿床成矿构造特征及地质勘查意义

通过对北衙矿区构造地质特征和侵入体构造特征的野外详细调查,并结合前人的科研成果,系统总结了北衙金多金属矿床成矿构造和成矿结构面的特征,构建了矿区成矿构造的空间格架,建立了成岩成矿构造有序、配套的矿床成矿构造系统。研究认为燕山期‒喜马拉雅早期形成的SN向北衙向斜和断裂、EW向隐伏断裂、层间破碎带、富碱斑岩侵位形成的接触带构造是矿区主要的成矿构造。以SN向断裂构造为主体,相配套的EW、NE、NW向断裂构造,深部与马鞍山断裂带及金沙江‒红河深大断裂连接,构成了矿区构造‒岩浆活动‒成矿的网络构造系统,控制了斑岩‒矽卡岩‒热液脉型矿床成矿系统的发育和空间分布。山间盆地构造和不整合面构造是表生作用形成的风化‒堆积型铁金矿床的重要成矿构造。山间盆地构造及其中发育的上新统三营组和成矿后的SN向逆掩‒推覆构造,对斑岩‒矽卡岩型矿床和风化‒堆积型矿床的变化与保存具有重要的控制作用。矿区构造演化经历了燕山期‒喜马拉雅早期EW向主压应力作用→喜马拉雅中期主压应力从EW向转为SN向→喜马拉雅晚期主压应力方向转变为近EW向的三期构造作用过程。成矿构造研究成果对提高控岩控矿规律认识和指导勘查工作部署具有重要的理论和实际意义。

尾矿资源化综合利用应用研究:以京津冀崇礼矿产资源集中区为例

作为北京冬奥会滑雪项目主办区和中国首都重要水源涵养区和生态环境支撑区,张家口市崇礼区的矿业绿色发展已经成为现在和未来发展的必由之路。尾矿资源化利用是使矿山固体废弃资源变废为宝,有效缓解土地、建筑材料供应紧张局面,改善生态环境,消除尾矿库对环境危害的治本之策。本文分析了我国尾矿类型划分、尾矿综合利用方式方法,并以京津冀地区崇礼矿产资源集中区为例,开展了尾矿调查和综合利用研究。崇礼矿集区内有尾矿库60座,集中分布于南部山区,以铁尾矿和金尾矿为主,占地面积计3.36 km^(2),尾矿库现有库容7625万m^(3)。根据尾矿的物理性质、化学性质及矿物之间的比例关系,将尾矿划分为5种类型,相应地给出了各自资源化综合利用的建议。通过尾矿资源化综合利用可充分挖掘矿产资源二次利用潜力,缓解环境压力,实现矿集区范围内的“环境再造”和“产业再生”。

滇西“碱质热液型”金多金属矿床地质特征与找矿模型

滇西地区地质构造演化复杂,成矿地质条件优越,经历了多期次、多类型成矿作用,形成了多条各具特色的金多金属成矿带。文章通过对区内金沙江-哀牢山金多金属成矿带内北衙、马厂箐、姚安、长安等典型矿床的解剖和对比研究,发现带内金多金属矿床与经典的斑岩型矿床相比具有显著的差异性,主要表现是:成矿岩体岩性以碱性系列为特征,w(K_(2)O+Na_(2)O)超过8%;成矿流体碱质含量偏高,流体阳离子(K^(+)+Na^(+))含量约占流体总量的87%~95%;成矿过程中,除岩浆热液参与成矿外,岩浆气水热液与围岩间的水岩反应,是导致矿质沉淀的主体;自成矿岩体向外依次发育裂隙脉型、矽卡岩型、构造破碎带型和石英硫化物脉型矿化,组成多位一体。文章基于典型矿床特征的系统总结,提出了“碱质热液型”金多金属矿床的概念,并对其成矿作用过程进行了初步探讨。最终,文章构建了滇西地区碱质热液型金多金属矿地物化遥综合找矿模型,并指导相关矿床找矿勘查取得了重要进展。

云南省金平县长安金矿床地质特征新认识及找矿潜力

长安金矿床位于哀牢山断裂南段,同时受甘河断裂与藤条河断裂、三家断裂与甘河断裂挟持。矿区内矿体受地层及岩性、构造、岩浆岩控制。F6断裂是矿区目前发现最重要的控矿构造,沿F6断裂及其上盘附近共发育3组不同产状矿体,分别为产于F6断裂破碎带中矿体、产于F6断裂上盘附近向东陡倾斜矿体、产于F6断裂上盘向东缓倾斜矿体;3组矿体均具有尖灭再现、雁列式排列特征,在空间上具有较大找矿潜力。北西向、北北西向、近南北向断裂与成矿关系密切,同样具有较大找矿潜力;岩浆岩与成矿关系密切,深部及外围具有寻找矽卡岩型矿体的潜力。

滇西北衙金多金属矿区笔架山矿段地质特征及找矿前景

笔架山矿段是北衙金多金属矿区6个矿段之一,研究程度相对较低,亟需进一步找矿勘查。通过分析笔架山矿段地质特征,总结控矿因素,进而探讨找矿前景。笔架山矿段的KT22矿体群具有雁列式分布、尖灭再现特征,矿体主要产在富碱斑岩与三叠系中统北衙组灰岩的内、外接触带中,三叠系中统北衙组四段为赋矿地层,近南北向断裂为主要控矿断裂,喜山期浅成侵入富碱斑岩提供了丰富的成矿物质。综合分析表明,笔架山矿段内具有寻找与富碱斑岩有关的接触带矽卡岩型矿体的前景。

滇西北衙金多金属矿区万硐山矿段KT44矿体特征及找矿前景

北衙金多金属矿床为金沙江—哀牢山富碱斑岩成矿带内典型的与富碱斑岩有关的矽卡岩型—斑岩型金多金属矿床,矿床规模已达超大型。万硐山矿段是北衙金多金属矿区的重要矿段之一,KT44矿体为该矿段内的主矿体之一,其金金属量已超过20 t。前期认为KT44矿体是产于层间破碎带的缓倾斜矿体,随着剥采工作的进行,现认为该矿体产于F 6断裂破碎带中,向西陡倾,近于直立,沿走向及倾向均未得到控制。通过对KT44矿体特征的梳理,结合对矿段地质特征及控矿因素的总结,认为KT44矿体向深部、沿F 6断裂走向及倾向具较大找矿潜力,有望实现找矿突破。

滇西北衙金多金属矿集区构造控矿作用及深边部找矿潜力--以万硐山矿区为例

北衙金多金属矿集区夹持于金沙江—红河断裂、宾川—程海断裂和丽江—木里断裂之间。沿金沙江—红河断裂及其附近侵入大量富碱斑岩,北衙金多金属矿集区位于鹤庆—祥云区富碱斑岩带中。北衙金多金属矿集区构造主应力经历了近东西向→近南北向的转变,近南北向断裂为成矿前构造,近东西向断裂为成矿后构造。万硐山矿区主要断裂有3组,分别为近南北向断裂、近北东向断裂和近东西向断裂。其中,近南北向断裂具有明显的控岩、控矿性质,与万硐山岩体的侵入关系密切。通过对构造与成矿关系的研究,预测沿F_(6)断裂及其他近南北向断裂深部及矿区边部具有寻找矽卡岩型及构造破碎带型矿体的潜力。层间破碎带、褶皱弯曲及虚脱等部位是找矿的有利部位,近南北向构造与其他方向构造交会部位有利于矿体的形成与富集。北衙金多金属矿集区深部及边部具有寻找斑岩型铜多金属矿床的潜力。

云南金坪县长安金矿矿床地质特征及控矿因素

长安金矿(化)带处于甘河断裂与三家断裂夹持的三角形断块的中南缘,产于近南北向的F6断裂、近东西向F10-1、F10-2断裂挟持部位,F6断裂为主要控矿容矿构造。矿体的形成受构造控制,与地层、岩浆岩密切相关。矿床成因类型应属热液型金矿床。

北衙地区贫矿和富矿斑岩对比研究——对斑岩成矿的指示意义

北衙超大型斑岩—矽卡岩型金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯构造域结合部位,其成矿与新生代富碱斑岩密切相关。前人研究均集中在富矿岩体地球化学特征,而对贫矿岩体研究甚少,控制北衙地区岩体含矿差异性的因素尚不明确。文章以北衙矿区外围白莲村、马头湾和南大坪贫矿石英正长斑岩为研究对象,运用全岩主微量、锆石U-Pb定年以及角闪石矿物学分析,讨论了北衙地区富碱斑岩岩石成因、源区特征、岩浆含水量、氧逸度等要素,并与本区富矿岩体进行对比,由此探讨其成矿的差异性。贫矿石英正长斑岩的锆石U-Pb年龄分别为(33.96±0.43)Ma、(33.26±0.30)Ma和(32.80±0.27)Ma,与金沙江-哀牢山富碱斑岩带的岩浆活动时限吻合。岩石地球化学特征显示,贫矿石英正长斑岩具有高钾富碱的特点,微量元素上显示富轻稀土元素和Ba、Rb、K、Sr等大离子亲石元素而亏损Ta、Ti和Nb等高场强元素。富碱斑岩的Rb/Sr、Nb/Ta、La/Nb以及LREE/HREE比值较高,Eu异常不明显表明北衙富碱斑岩具有壳幔混合特征。角闪石化学成分显示,贫矿岩体中的角闪石主要是绿钙闪石。通过角闪石计算其结晶时温度、压力、氧逸度和水含量等参数并与富矿岩体中的角闪石进行对比,发现北衙地区贫矿岩体角闪石结晶环境相比于富矿岩体具有高温高压的特点,且贫矿岩体相对于富矿岩体具有更低的氧逸度和更深的侵位深度。贫矿岩体更深的侵位深度意味着更大的围岩压力,难以发生对成矿有利的流体出溶;低氧逸度意味着金属元素早期就已经沉淀无法随岩浆向上运移。因此,在北衙矿区,氧逸度和侵位深度是北衙地区岩体含矿差异性的主要控制因素。

滇西姚安金矿床正长斑岩角闪石、黑云母化学特征及其地质意义

姚安金矿床位于金沙江-哀牢山富碱斑岩带中段,大地构造位置处于扬子板块西缘与三江特提斯构造域结合部位,其成矿与新生代富碱斑岩密切相关。前人研究都集中在富矿岩体的岩石学、矿物学和地球化学特征,对贫矿岩体研究甚少。文章以姚安矿区贫矿正长斑岩为研究对象,在岩相学基础上对姚安正长斑岩中的角闪石,黑云母进行了电子探针分析,计算了矿物结晶的温压条件、氧逸度和含水量等要素,并与其他地区富矿岩体与贫矿岩体进行了对比,讨论了富矿岩体与贫矿岩体在矿物化学尺度上的差异性。姚安贫矿正长斑岩角闪石富MgO(11.82%~12.93%)、CaO(11.25%~11.58%)、K_(2)O(1.09%~1.37%)、Na_(2)O(1.99%~2.21%),属于镁闪石;计算得出角闪石结晶温度为822.47~850.69℃,压力112.69~151.21 MPa;侵位深度为3.72~5.44 km。黑云母为岩浆成因且富镁,w(MgO)为14.36%~18.01%,Fe^(2+)/(Mg^(+)Fe^(2+))比值0.23~0.34,属于镁质黑云母。黑云母结晶温度为719.69~738.78℃;压力51.15~178.35 MPa;侵位深度1.69~5.89 km。通过角闪石成分计算岩浆氧逸度变化介于ΔNNO+0.20到ΔNNO+0.91,略高于Ni-NiO出溶线。根据角闪石化学成分计算出岩浆含水量介于2.54%~3.02%。大型-超大型斑岩Cu矿多金属矿与高氧逸度、富水的浅侵位中酸性岩浆密切相关,对比姚安富矿岩体和成矿带上马厂菁、北衙的富矿岩体,姚安贫矿岩体与六合贫矿岩体相似,具有低氧逸度,较深的侵位深度的特点。低氧逸度致使金属元素早期以硫化物形式沉淀,无法随岩浆运移,较深的侵位深度使得流体难以出溶成矿。以上特征是其不成矿的关键因素。

云南兰坪科登涧构造热液型铜多金属矿

铜矿赋存于上三叠统小定西组中段变质火山岩中,圈出两条铜矿体,分别受F1和F2压扭性断层破碎带控制,似层状产出。金属硫化物大多呈大斑块状集合体密集分布,属与脆韧性断裂有关的构造热液型铜多金属矿床。