金属矿山绿色矿山建设关键技术方案研究:以遵义长沟锰矿为例

我国金属矿山具有数量多、开采历史悠久、分布广的特点,目前该类绿色矿山建设的行业标准和评价指标虽有各项具体要求,但未能总结出绿色矿山建设的关键技术方案和要求。因此,本文对贵州遵义汇兴铁合金有限责任公司长沟锰矿在绿色矿山建设过程中取得的经验和成果进行综合分析;总结了该矿山在矿区环境、开发方式、综合利用、节能减排、科技创新和企地和谐等六方面建设的核心内容;提出了该类型绿色矿山建设的关键技术方案:即矿山应尊重历史,以问题和需求为导向,将矿山遗迹保护与生态修复相结合、因地制宜不断探索改进开采技术、聚焦“双碳”目标探索节能减排建设,通过产学研协同推进,加强制度建设和科技创新,开展绿色矿山建设。通过本文研究讨论以期为同类型绿色矿山建设提供参考。

黔北上二叠统底部发现REY、Nb、Zr和Li等关键金属异常富集层

在黔北上二叠统底部铁铝质黏土岩、下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中发现其富集稀土、铌、锆和锂等关键金属元素,其中铁铝质黏土岩REY、Nb、Zr和Li平均含量分别为807×10^(-6)、143×10^(-6)、1107×10^(-6)、375×10^(-6),下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中REY、Nb、Zr和Li平均含量为分别为555×10^(-6)、104×10^(-6)、786×10^(-6)、116×10^(-6)。显示出该区域该层位具有关键金属矿床良好的找矿前景。

丰宁泥石流成因与防治

自1959年来，国家有关部门先后对丰宁满族自治县进行了阶段性的地质灾害调查，但未曾彻底地对该县的地质灾害进行分类与评述。根据河北省国土资源厅冀国土资环字[2002]141号文，对该县历年来发生的地质灾害进行了调查，对即将或可能要发生的地质灾害进行了定点、定性、定量的观察与描述。该县的主要地质灾害为泥石流，了解与掌握了泥石流的特点、发生条件以及灾害隐患的损毁程度，评估了泥石流发生的危险性，论述了防治的可比性和选比性防治工程方案，为该区的灾害防治提供了很好的依据。

贵州梵净山地区南华系—志留系沉积体系特征及其演化

贵州梵净山地区南华系-志留系广泛沉积海相地层,由冰碛岩、陆源碎屑岩和碳酸盐岩组成(按时代排序)。本文以沉积学理论为基础,结合沉积相和沉积体系分析方法对研究区野外收集的地质资料,包括岩性组合、基本层序、沉积构造等进行分析,最终将区内南华系至志留系沉积体系划分为1个沉积体系组、3个沉积体系、10个沉积相和5个沉积亚相。南华纪-志留纪时期,按照沉积体系的不同,研究区经历了海洋陆源碎屑沉积体系(夹海洋冰川沉积)-碳酸盐沉积体系-海洋陆源碎屑沉积体系的变化。本文为区内层序地层研究和沉积盆地的充填及演化分析提供基础资料。

贵州省独山江寨地区下泥盆统碎屑岩物性、粒度特征及沉积环境讨论

通过对独山江寨地区下泥盆统丹林组、舒家坪组的石英砂岩、含砾砂岩的粒度分析,并结合上述两个地层组岩性组合和沉积构造特征,对该时期沉积环境进行了详细分析,识别出该地区下泥盆统为无障壁滨岸相的砂(砾)质高能海岸型沉积环境,层序特征具海岸沙丘-后滨(海滩砂脊)-前滨-临滨亚相的三个退积沉积旋回序列。

黔北下寒武统黑色岩系的沉积环境与地球化学响应

下寒武统黑色岩系在我国华北、华南及塔里木盆地等广泛发育,但富有机质泥页岩的分布特征及其控制因素未有定论。本文对黔北地区下寒武统牛蹄塘组(及同时期地层)不同沉积相带典型剖面中的富有机质泥页岩及其上下层位进行了地球化学分析,识别出寒武纪早期不同沉积相带氧化还原环境的明显差异。台内凹陷相主要岩性为黑色页岩,底部为不等厚的薄层磷块岩和硅质岩或硅磷质结核,沉积的黑色页岩厚度大,有机质丰度高,V、Ni、Mo、U等微量元素显著富集,反映了贫氧-缺氧环境,以及短暂动态的硫化环境,Mo/TOC反映了其为局限盆地特征;上斜坡相为贫氧到氧化的沉积环境,但更多地是表现为氧化的沉积环境,其中牛蹄塘期存在局部的硫化环境,沉积的黑色页岩厚度小,但有机质丰度最高,V、Ni、Mo、U等微量元素的富集程度较低;盆地相为黑色硅质岩与富有机质的黑色硅质页岩间互沉积,同期沉积厚度较小,有机质丰度相对较低,V和U的富集程度大于台内凹陷相,而Ni和Mo的富集程度则低于台内凹陷相,指示了缺氧环境,期间伴随有贫氧和短暂的氧化环境存在,且可能存在局部的硫化环境,Mo/TOC反映了中等的局限程度。总的来说,黔北下寒武统黑色岩系的有机质丰度、厚度以及微量元素富集程度等特征主要受控于不同的氧化还原环境。

扬子地区震旦纪—寒武纪转折期大陆风化研究进展与展望

通过调研扬子地区震旦纪(埃迪卡拉纪)—寒武纪(E—C)转折期大陆风化、海洋环境和有机质富集特征研究。结果显示,扬子地区E—C转折期遭受了较强烈的化学风化作用,且在这一时期区内兼具浅水碳酸盐台地和深水盆地环境。在台地相区,下寒武统牛蹄塘组黑色岩系不整合接触于震旦系灯影组白云岩之上,该不整合与E—C转折期全球“大不整合”具有紧密的关系,盆地区发育的完整的沉积地层记录了台地区被风化地层的痕迹。现有大陆风化的地球化学证据集中于n(^(87)Sr)/n(^(86)Sr)、δ^(13)C、CIA和ε_(Nd)(t)等,同时这些地球化学数据也局限在少数的剖面和层段,因此迫切需要更多的地球化学参数来反映该风化作用的影响范围和演化特征。准确认识扬子地区E—C转折期大陆风化作用与海洋环境演变间的耦合关系,是揭示古生物演化、有机质富集机制的重要环节。

贵州施秉云台山白云岩地球化学特征及成因探讨

贵州省施秉县云台山景区喀斯特地貌主要由寒武纪白云岩组成,其白云石含量多在90%以上,无论是基底中的白云石,还是内碎屑中的白云石均呈自形-半自形晶体。白云岩中Ca O的平均含量为30.4%,Mg O的平均含量为21.7%,与白云岩的理想含量相当。白云岩Sr的平均含量为72.4×10-6,Sr/Ba比值大于1,反映其为海相沉积。白云岩的稀土总量低,仅为12.54×10-6,Eu具较弱负异常,Ce基本无异常,稀土配分模式为轻稀土富集的右倾型。白云岩的形成环境总体表现为局限台地上的泻湖潮下环境,水体较浅,水流不畅,水动力弱-中等。成岩环境以弱还原-还原条件为主,干燥炎热是其古气候条件的特点。在干燥炎热的气候条件下,先期形成的碳酸钙沉积物,经强烈蒸发而形成泻湖卤水,通过向海方向的渗滤回流被交代而形成白云岩,属准同生期-早成岩阶段近地表的交代白云岩。

贵阳市土壤中镉的赋存形态及其环境效应

对贵阳市镉异常区土壤镉的化学形态进行分析和研究,结合农作物、水体污染现状和地方病调查,评价贵阳市土壤高背景值镉对周围环境及人体健康的影响。研究结果表明:贵阳市土壤镉的赋存形态以离子交换态、铁锰氧化物结合态、残渣态为主,弱有机结合态和碳酸盐结合态次之,强有机结合态较低,水溶态镉最低;垂向剖面上,土壤镉含量随土壤深度的增加而降低,镉在土壤表层更为富集,深层土壤中镉的形态分布与表层土壤类似;土壤异常区的水体未受到镉的污染,但稻谷、辣椒、烟草等农作物已出现镉超标现象,且部分地区出现了因镉引起的地方病症状。贵阳市土壤镉背景值高,且镉的生物有效性较强,已对农作物、人畜健康造成了一定危害,潜在威胁较大。

贵州丹寨地区南华系地层地球化学特征及其对古气候、古环境的意义

南华系是地球历史上最重要的成冰时期,为了示踪冰期前后的气候与环境的变化,本文通过对南华系细屑岩的化学成分分析,重塑南华系古气候、古环境的演化过程。分析结果显示铁丝坳组具有明显低的CIA指数以及低Ti/Al比值,说明该时期主要以寒冷干燥气候为主,化学风化程度低,物源供应和沉积速率相对较低,为冰期特征;隆里组和大塘坡组具有高的CIA指数以及相对较高的Ti/Al比值,表明该时期主要以温暖湿润气候为主,化学风化程度相对较高,物源供应和沉积速率相对较高,为间冰期特征。南沱组的CIA指数以及Ti/Al比值具有交替变化特征,说明南沱组沉积时期气候存在冷暖交替变化,反映了冰期与间冰期的相互转换特征。另外,在铁丝坳组顶部和大塘坡组的下部以及南沱组中上部,具有一定程度的正Eu异常,说明在南华系沉积时期,存在热液活动,而这种热液活动可能与冰期的消亡存在着成因联系。

贵州二叠纪龙潭期硫铁矿沉积环境及成矿模式

贵州二叠纪龙潭期硫铁矿床主要为沉积型矿床,赋存层位主要为二叠系龙潭组、合山组(同时异相沉积)底部,为贵州省主要的硫铁矿资源。对贵州省域范围内二叠纪龙潭期硫铁矿含矿系和矿体特征的分析表明,龙潭组含矿系主要为高岭石化黏土岩、含炭质泥岩,合山组主要为高岭石黏土质页岩。分析认为二叠纪峨眉山玄武岩喷发带来铁质物源,动植物有机质分解形成硫质物源,在二叠纪龙潭早期缓慢海侵过程中,海水自贵州南部向北西侵入,在潮坪—潟湖沉积沼泥中的还原环境下形成黄铁矿,在成岩—后生作用阶段重结晶而形成硫铁矿床。基于贵州二叠纪龙潭期硫铁矿厚度、品位分布规律及其沉积环境的研究,分析了硫铁矿的成矿模式,认为硫铁矿主要发育于沼泽、潮坪及潟湖滞流环境,且于二叠纪龙潭早期的首次海侵过程中形成。

东天山伊吾地区早石炭世火山岩地球化学特征及其构造意义

通过对东天山伊吾马依当地区早石炭世火山岩分布、成因与构造环境关系的调查研究,查明了该时期火山岩相从次火山相-爆发相-喷溢相-火山沉积相的分布特点;火山岩组合主要为一套岛弧相的中基性-中酸性火山碎屑岩、火山熔岩及火山沉积岩。结合该区火山岩地球化学特征及沉积岩特征综合研究认为:研究区早石炭世早期处于大陆裂谷向大洋裂谷转变的动力学环境;到了早石炭中-晚期(姜巴斯套组沉积时期),研究区构造活动由伸展机制转换为挤压机制,其火山岩表现为岛弧型火山岩系列。因此,认为研究区早石炭世构造演化为一次"开""合"构造。

贵州遵义地区耕地土壤锗元素分布特征与富集机理

开展耕地土壤锗(Ge)元素的分布特征及富集机理研究,为富锗土壤资源开发利用、农业结构调整、发展特色优质富锗农产品具有较大的现实意义。利用贵州遵义地区1∶5万耕地质量地球化学调查样品测试数据,采用空间叠加、相关性、线性回归、统计等方法进行分析。结果显示:该区耕地土壤中w(Ge)范围处于0.51×10^(-6)~2.59×10^(-6)之间,平均值为1.52×10^(-6),标准偏差为0.26×10^(-6),变异系数为0.17,总体分布特征呈正态分布;耕地土壤Ge含量与地层、土壤有机质、土壤酸碱度均具有弱相关性,不同成土母岩岩性形成的土壤Ge含量不同。通过分析各种可能因素认为研究区耕地土壤锗元素含量受相关因素影响有限。土壤母岩为泥岩夹灰岩时富Ge土壤的概率最大;中酸性环境富锗概率大于碱性环境;富锗概率随有机质含量的增加而增加。

表生环境下闪锌矿氧化反应模拟实验

采用混合流反应器装置,进行了表生环境条件下闪锌矿氧化动力学模拟实验研究,选择Fe3+和O2为氧化剂,实验条件为:温度20～55℃,pH=1.0～7.8、氧化剂Fe3+浓度1.0×10-5～1.0×10-2mol/L,氧气流量0.5 L/min。实验结果表明,在Fe3+为氧化剂时,闪锌矿氧化速率随着Fe3+浓度的增加、温度升高、pH值降低而增加,且氧化过程中Zn和Cd的释放速率大致相同,其反应的活化能分别为Ea(Zn)41.75 kJ/mol或Ea(Cd)42.51 kJ/mol,表明闪锌矿氧化速率主要受矿物表面反应控制;而以氧气作为氧化剂时,随着pH值的变化闪锌矿的氧化机理发生变化,在pH值小于5.95范围内,闪锌矿氧化速率随着pH值的增加而降低,进入碱性范围后,随着pH值增加,闪锌矿氧化速率反而增加。对实验数据进行双对数处理并建立了闪锌矿的氧化速率公式。

贵州独山-广西天峨地区中二叠世岩相古地理特征、相类型及几何形态

通过对贵州独山-广西天峨地区二叠系岩石地层、生物组合及沉积相的详细调查,重点收集中二叠时期岩性组合特征、生物组合特征和相等方面资料。从研究区该时期沉积旋回性、沉积相类型、岩相组合等进行研究,得出研究区为台地边缘沉积环境,并弄清了该台地边缘类型、几何形态及岩相古地理等。为区域上建立完善该时期的岩相古地理提供了宝贵的资料。

贵州乌蒙山毕节市七星关区资源环境承载能力评价

西南岩溶地区是中国重要的生态敏感区,生态地质环境较脆弱,在该类地区探索资源与环境的协调发展,是促进区域可持续发展之路。以乌蒙山集中连片扶贫区中的毕节市七星关区为评价试点,查明了区域地质资源环境现状,探索构建了适用于乌蒙山典型地区的地质资源环境承载能力评价指标体系。评价发现:①七星关区地质资源承载能力总体较强,但空间分布不均;②该地区水土环境承载能力总体较高,但七星关区城区、鸭池镇、清水铺镇等局部地区存在一定的水土环境污染,导致水土环境承载能力较低;③区域地质安全承载能力以中等-较强为主,城区近郊的朱昌和小项地区地质安全承载能力强,是进行城市规划和工程建设的有利地区。评价结果可为区域国土空间规划及"三区三线"划定提供地质依据。

东天山伊吾地区侵入岩岩石地球化学特征及构造环境

通过对东天山伊吾县解放沟、四道白杨沟、马依当等区段出露岩体的调查研究,查明了其产出形态、岩石类型、岩石组合特征、侵入期次及地球化学特征。岩石类型主要为闪长岩、闪长玢岩、石英闪长岩、花岗岩、斜长花岗斑岩、花岗斑岩等。本文将从岩石学特征、岩石地球化学特征等方面进行系统研究,分析并探讨该区侵入岩的成因及构造环境。

黔北瓜德鲁普世-乐平世转换时期大规模成硅事件硅质来源厘定

联合古陆(Pangea)大陆边缘及泛大洋和古特提斯洋的广大地区在二叠纪时期出现大规模硅质富集事件,被称之为“全球二叠纪硅质沉积事件”。黔北遵义地区二叠纪瓜德鲁普世—乐平世转换时期成硅事件为该事件重要组成部分,呈现出“白泥塘层”层状炭硅质灰岩、层状硅质岩和硅质条带或燧石结核三种不同类型硅质富集岩石。遵义地区硅质来源的研究能够深入认识全球性“二叠纪硅质沉积事件”,同时为研究该时期遵义盆地的结构和演化提供了重要窗口,对遵义锰矿成矿作用也有重要指示意义。文中采用岩石学和地球化学方法并通过硅同位素的协同指示意义对硅质来源进行厘定,并对硅质岩成因与沉积环境进行归纳总结,在研究区建立系统完整的硅质富集沉积体系。实验测试结果显示:“白泥塘层”炭硅质灰岩中δ30Si值介于–0.09~–0.67之间,层状硅质岩中δ30Si值介于0.03~1.47之间。结合主、微量元素特征和岩石学特征表明:“白泥塘层”炭硅质灰岩形成于深水盆地缺氧还原环境,硅质来源于海底热液,沉积中心位于热液喷口的附近,沉积过程中受陆源硅质输入影响显著。层状硅质岩形成于浅海台地正常沉积氧化环境,硅质来源于海底热液,沉积远离热液喷口,热液沿构造裂隙通道经过了一定的迁移距离,与茅口组浅海台地相正常沉积的块状-厚层状灰岩发生交代作用,从而形成硅质岩;硅质条带或结核形成于浅海台地正常沉积氧化环境,硅质主要来源于海底热液,沉积过程中有陆源硅质的输入,由长时间多期次的海底热液喷流作用带来的硅质迁移至盆地外围浅海台地形成。

西南岩溶山区地下水资源承载能力评价——以贵州省七星关区为例

以国家扶贫攻坚重点地区——贵州乌蒙山七星关区为例,参考"全国地质资源环境承载能力评价与监测预警"形成的评价理论和方法,结合岩溶石山区地下水资源水文地质条件及开发利用实际,探索构建岩溶石山区县域范围内地下水资源承载能力评价方法。通过系统评价七星关区地下水资源承载能力,认为该区地下水资源承载能力较大,但资源、开采强度、劣质水分布不均,降低了部分区域地下水资源承载能力。评价结果为区域国土空间规划及"三区三线"划定提供了依据。同时,该评价方法亦为岩溶地区地下水资源承载能力评价提供了借鉴。

贵州施秉世界自然遗产地喀斯特地貌的地质控制研究

为探讨施秉世界自然遗产地喀斯特地貌形成的地质控制因素,通过对施秉世界自然遗产地的野外地质考察并结合前人的区域地质调查成果,分析了该遗产的地层分布、岩性、褶皱构造、断层及节理等方面的地质背景及其对地貌的影响,研究表明:施秉世界自然遗产地核心区出露地层以中寒武统高台组为主,约占核心区总面积的95%以上;制约该遗产地喀斯特地貌发育的主要地质背景因素为该区北北东向的笔架山背斜.该背斜核部近于水平的岩层发育与其轴一致的纵向张节理(垂直节理),对应形成峰丛-峡谷地貌;其翼部倾斜岩层相对完整,相应发育峰丛-浅洼地貌.地貌演化方面,处于背斜核部的核心区的峰丛-峡谷地貌应年轻于位于背斜北西翼和南东翼的峰丛-浅洼地貌.