锡盟西乌旗跃进煤矿矿山地质环境保护与土地复垦探究

煤矿闭坑是矿山开发的最后阶段,闭坑后对周边社区的安全和环境仍然有影响,煤矿矿山生产中历史形成的采空区,不仅会引发一系列自然灾害,还会对周边环境产生较大影响,研究煤矿闭坑后的矿山地质环境保护与土地复垦具有重要的意义。本文以锡盟西乌旗跃进煤矿矿山地质环境保护工作为例,分析煤矿公司原施工方案的不足,并提出相应优化改进措施,如优化露天采坑生活区、排土场等,解决因采矿工程对当地环境的破坏,更好地满足现状治理需求。

综合物探方法在城市地质调查中的应用研究:以湖南省常德市鼎城区隐伏基岩探测为例

为在湖南省典型湖相盆地城市低阻覆盖区查明隐伏基岩及其空间分布状态,以常德市鼎城区G4线地质调查剖面为例进行了多方法综合试验研究。首先,介绍了研究区内地质、地层、构造等区域特征;其次,在使用高密度电阻率法和可控源音频大地电磁法进行野外探测试验基础上,引进了广域电磁法和微动勘探等新方法、新技术进行综合探测试验研究;最后,利用多方法探测结果推断了隐伏寒武系灰岩、断裂构造和地层垂向分布情况,并在靶区位置上进行了钻探验证,效果良好。本次调查研究表明:广域电磁法相比传统近地表探测方法,具有高抗噪、探测深度大等其他方法无法比拟的优点,是城市地质调查工作中探查基岩、隐伏构造等目标体的有效方法,而对于地表下百米以内的白垩系和第四系粉砂质地层划分,微动勘探具有明显的效果,值得推广。

湘东北燕山期陆内碰撞造山带金多金属成矿地球化学

文章采用微量元素 (包括稀土元素 )地球化学示踪方法 ,着重讨论了金大规模成矿的物质来源、含矿流体来源及含矿流体运移的能量问题。认为湘东北地区金多金属矿床成矿物质和含矿流体具多来源 ,大规模花岗质岩浆活动能为成矿元素的活化和成矿流体运移提供巨量能源 ;成矿物质一部分源于深部含矿热液 ,可能与富铅、富氯、中高温 (3 2 0℃左右 )、相对还原的酸性环境下的气成热液有关 ,而冷家溪群及相关地层金多金属成矿物质在热液活动和动力变质作用下的活化迁移有利于金多金属的大规模成矿。侏罗纪以来 ,岩石圈地球动力学转折及伴随的热液作用和动力变质作用对区内金多金属成矿起重要的作用 ,而岩浆作用、动力作用和 /或热液活动影响程度的可能差异 ,导致了金多金属矿床具有不同的成矿特点。

湘东北金井地区花岗岩成因及地球动力学暗示:岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素制约

出露于湘东北地区的燕山期花岗质岩岩体,呈岩基或岩株状广泛侵位于中元古界冷家溪群浅变质碎屑沉积岩中, 部分岩体为白垩纪红层覆盖。文章详细研究了金井岩体的岩石学、地球化学及Sr-Nd同位素特征,并与其围岩冷家溪群进行了对比。该岩体具有较高的SiO2(71．44-74．31wt．％)、K2O(3．86-4．98wt．％)和Na2O(3．24-3．84wt．％),以及较低的 FeO+Fe2O3+MgO+TiO2(均小于3％),结合高含量的Al2O3(13．25-14．89wt．％)及高ASI值(普遍大于1．1),为典型的强过铝质(SP)高钾钙碱性花岗岩。金井花岗岩富硅、碱和高Sr、Ba丰度、高LILE／HSFE和LREE／HREE比值,低镁铁质及REE 含量,表明金井岩体为高度分异的花岗岩,其源区的残留物中黑云母含量高。REE配分图和原始地幔多元素标准化图谱上 Rb、Th、U、K和LREE相对富集,而Ba、Sr和高强场元素(Nb、Ta、P和Ti)相对亏损,Eu可变的负异常(δEu:0．53-0．78),表明存在角闪石、黑云母、堇青石、磷灰石和钛铁矿等分异演化的影响,类似于同碰撞型花岗岩地球化学特征。高Rb／Sr(3-6)、低 Sr／Ba(0．2-0．7)、高P2O5含量(0．09-0．15wt．％)、低Al2O3／TiO2比值(40-70<100)、Zr含量(100-150ppm)以及FeO／MgO 等特征表明该过铝质花岗岩浆可能是在高温(±800℃)高压(-8kbar)奈件下、经中下地壳变质沉积岩黑云母脱水熔融形成。 CaO／Na2O的差异(>0．4和<0．2两组)以及Nd同位素的不同(高Nd和低Nd两组),类似于围岩冷家溪群砂质和泥质沉积岩特征,以及高Sr[(87Sr／86Sr)i=0．72204-0．72540]、低Nd[εNd(145 Ma)=-10--12]等均表明花岗质岩浆主要起源于中元古代冷家溪群变质砂岩(高Ca)和变质泥岩(低Ca)的部分熔融或中下地壳物质的熔融,但有少量地幔物质的加入。结合印支期以来华南及湘东北地区地球动力学演化史,作者认为金井燕山期花岗岩形成于陆内碰撞造山晚期,是160-140Ma 陆内俯冲(A型俯冲)碰撞造山作用增温减压体制达到鼎盛阶段的产物,标志湘东北地区由此全面转入陆内伸展阶段。

湘东地区金矿床矿化年龄的测定及含矿流体来源的示踪--兼论矿床成因类型

文章对江南造山带中段湖南东部地区主要金矿床开展了成矿年龄测定和硫同位素分析。获得该区黄金洞和大洞金矿床矿脉石英流体包裹体Rb-Sr等时线年龄分别为152±13Ma和70±1.3Ma;同时获得黄金洞矿床矿脉硫化物δ34S均值为-6.3‰(主要集中在-4.8‰到-8.6‰之间)、大洞δ34S均值为-9.2‰(主要在-8‰到-10‰之间)、雁林寺δ34S均值为-1.2‰(主要在-2.6‰和6.1‰之间)。结合华南区域大地构造演化特征、江南造山带主要金矿床成矿地质条件,认为440～400Ma、160～110Ma和～70Ma是该区的三个主要金矿化期;含矿流体主要来源于深部,与变质水和/或岩浆水有关,但成矿晚期有大量再循环的大气降水和/或海水加入。江南造山带湖南段金矿床具有与造山作用有关的浅成型金矿的某些成矿特点。

湘东北地区连云山花岗岩的成因及地球动力学暗示

江南古陆是华南地区一个重要的花岗岩和金及金多金属矿床集中区。位于该区中段的连云山晚中生代花岗岩具有高的SiO_2(69.41%～75.14%)和Al_2O_3(13.61%～17.46%)、相对偏低的铁镁质(0.92%～3.14%)以及变化范围较大的Na_2O(2.04%～3.83%)、k_2O(1.94%～4.94%)和CaO(0.82%～3.24%)等氧化物含量;在微量元素和稀土元素组成上,Y(5.2×10^(-6)～18.0×10^(-6))和Yb(大多数在0.29×10^(-6)～0.70×10^(-6))丰度普遍偏低、而Sr/Y(多数在55与82之间)和(La/Yb)_N(大多数在31与111之间)比值较高,且普遍表现LREE强烈富集的REE配分特征。结合Sr(^(87)Sr/^(86)Sr_i=0.71008～0.73852)-Nd(ε_(Nd)(t)=-9.95～-12.37)-Pb(^(206)Pb/^(204)Pb_i=17.972～19.959)同位素组成,以及野外地质和岩相学特征,连云山岩体为典型的强过铝质花岗岩,并显示埃达克质岩地球化学亲和性,是玄武质岩浆底侵作用下由加厚的下地壳部分熔融产生的岩浆经同化混染和分异结晶而形成,其源岩可能主要为变杂砂岩、长英质片麻岩和变英云闪长岩。结合区域构造演化,我们推测晚中生代连云山花岗岩是三叠纪时期华北板块和扬子板块碰撞导致地壳加厚及随后的太平洋板块向华南大陆俯冲导致华南大陆伸展、减薄的联合作用构造背景下,主要由古元古代连云山群(?)物质部分融熔而产生。连云山花岗岩的成因及地球动力学背景的研究将有助于深刻揭示湘东北地区金和金多金属矿产形成的地球动力学机制。

湘东地区板杉铺加里东期埃达克质花岗闪长岩的成因及地质意义

湘东地区板杉铺加里东期岩体是一套具埃达克岩性质的花岗闪长岩。该岩石具有高的SiO2(~70%)和Al2O3(~16.5%)、中等高的Na2O/K2O比值(普遍大于1.0,可达1.4)和低但可变的Mg质指数(Mg#=37~59)。相对高的Sr(均值:520×10-6)和Ba(1052×10-6~1502×10-6)以及低的Y(<12×10-6)和Yb(<1×10-6)丰度,导致该岩石具有低的Rb/Sr(0.17~0.42)、高的Sr/Y(34~64)比值,以及LREE强烈富集[(La/Yb)N=27~71]而铕弱负异常(Eu/Eu*=0.76~0.91)的稀土配分模式。因此,板杉铺岩体源区岩可能为石榴角闪岩或石榴角闪岩-角闪榴辉岩过渡相。但低Nd和高Sr同位素组成[εNd(t)=-6.7^-8.4,(87Sr/86Sr)i=0.7078~0.7140]说明它们并不来源于俯冲的玄武质洋壳或亏损地幔;而高放射性成因Pb[(206Pb/204Pb)i=18.22~18.78]和高微量元素比值(如Ba/La=~15~28,Th/Ce=0.29~0.36)暗示深海沉积物及再循环的陆源沉积物可能已卷入这些岩石的成因。结合区域地质、地层和构造事件,认为早古生代可能的陆-弧-陆碰撞是导致研究区埃达克质花岗闪长岩产生的重要机制,而源于先前富集地幔的玄武质岩浆底侵则诱导了加厚的中酸性弧下地壳岩石部分熔融。部分熔融产生的岩浆可能经同化混染和分离结晶作用过程最终形成了板杉铺埃达克质花岗闪长岩。华南埃达克质花岗闪长岩的厘定不仅揭示早古生代时期华南地区经历了地壳增生事件,对正确理解华南、特别是扬子板块东南缘Au-Sb-W-Cu等多金属成矿作用还具有重要的意义。

湘东北新元古代过铝质花岗岩的岩石地球化学特征及其成因讨论

湘东北位于扬子板块东南缘江南造山带中段，出露的新元古代花岗岩有长三背、大围山和葛藤岭等岩体，同属于九岭岩体的一部分。湘东北新元古代花岗岩SiO2含量变化于60％-72％、CaO为0．6％-3％、Na2O为1．98％-3．72％、K2O为2．95％-4．99％之间，A／CNK〉1．1，富集K、Rb、Ba等大离子亲石元素（LILE）和轻稀土元素（LREE／HREE=3．1—10．5）、Eu负异常明显（δEu=0．37—0．58），而Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）相对亏损。这些特征表明湘东北新元古代花岗岩来源于过铝质熔体，岩石类型上类似于富黑云母过铝花岗岩类（CPG），可能来源于富黑云母的变泥质沉积岩的熔融，如中元古代冷家溪群变质沉积岩等，形成于同碰撞环境，可能与陆壳加厚导致的剪切重熔有关。

湘东北地区晚燕山期细碧质玄武岩的发现及地质意义

湘东北地区发育一套晚燕山期（距今85～95Ma）的细碧质玄武岩。该岩石具碱性-拉斑质玄武岩亲和性，矿物成份以钠长石为主，呈斑状和交织结构，气孔-杏仁构造发育，富钠低钾，轻稀土元素富集而重稀土元素亏损，大离子亲石元素（LILE）可变地亏损或富集，高场强元素（HFSE）Th、U、Ti和Hf相对富集而Y、Yb、Zr、P及Nb和Ta表现适度的亏损。Nd同位素成份（εnd（t）=-1．29～0．66）则暗示该岩石并不起源于软流圈地幔。结合中生代华南地区特别是江南造山带大地构造演化，该细碧质玄武岩应产于板内构造环境，起源于一个不太富集的陆下岩石圈地幔低度熔融，可能与晚三叠世扬子地块与华北地块的碰撞导致华南大陆内部因古缝合线或古深断裂活化而诱发的陆内造山事件有关。湘东北晚燕山期细碧质玄武岩是华南燕山期陆内造山运动的后造山阶段于距今90Ma左右开始的岩石圈沿长沙一平江断裂伸展裂陷的产物。郯庐断裂可能向南延伸至湖南境内。