西南地区矿山环境地质问题研究

西南地区矿产资源丰富,矿业已成为经济发展的支柱产业之一,但矿业生产在促进西南地区经济发展的同时也形成了严重的矿山环境地质问题。本文总结了西南地区三大类型矿山环境地质问题的现状与分布规律,并在此基础上提出了防治对策与建议。

扬子地台西缘河口群钠长岩锆石SHRIMP年龄及岩石地球化学特征

会理拉拉地区是我国著名的铁铜矿区之一,区内前震旦纪河口群是拉拉式铜矿最主要的赋矿岩石。前人利用多种同位素方法对河口群进行过年龄测定,但获得数据差异大,造成河口群在康滇地轴前震旦基底地层划分中存在争议,因而无法约束河口群成岩及变质过程与成矿的关系。通过对河口群钠长岩中的锆石采用高精度SHRIMP U-Pb年代学研究,获得年龄为1 680Ma±13Ma,因而,将河口群归为早元古代晚期。此外,岩石有一致高的Nb/Y比值(0.7～3.0),属碱性玄武系列,在Nb/Th-Zr/Nb和Zr/Y-Nb/Y图上,HFSE比值成分点落入洋岛玄武岩(OIB)范围,具有较陡的REE分布型式和"驼峰"状微量元素原始地幔标准化分配型式,缺乏Nb,Ta负异常,与大陆玄武岩十分吻合,以及岩石形成于板内裂谷环境,这些地球化学特征表明河口群钠长岩形成于陆间裂谷,来源于地幔深部。

拉拉铜矿黄铁矿微量元素地球化学特征及其成因意义

四川会理拉拉铜矿床是我国著名大型富铜矿床，针对该矿床中黄铁矿的微量元素、稀土元素地球化学分析表明：拉拉铜矿经历了早期火山喷发成岩成矿和晚期变质成岩成矿作用。条带状矿石中的黄铁矿Co／Ni比值集中于4．92～79．2之间，落入火山成因黄铁矿区，稀土元素分布具有Eu正异常和轻稀土富集的特征，反映矿床具有伴随河口群火山喷流沉积成岩过程的同生沉积成矿作用。脉状矿石中的黄铁矿Co／Ni比值集中于1．10～3．45，落在热液成因黄铁矿区，稀土元素较河口群岩石及其他典型块状硫化物矿床矿石稀土元素更加富集轻稀土元素，稀土含量变化范围更大，显著的负Eu异常，则又说明，矿床形成的主要成矿作用是伴随新元古代晋宁运动而发生的大规模的变质作用。

四川会理拉拉铜矿辉长岩群地球化学与Sm-Nd同位素定年

四川会理拉拉铜矿床辉长岩群与矿床在时空分布上紧密相关,表明辉长岩群岩石成因与构造背景对重新认识矿床成因有重要意义。本文分析了辉长岩群的主量元素、微量元素、稀土元素和Sm-Nd同位素,探讨了辉长岩的成因。结果表明,拉拉地区辉长岩群形成于850 Ma板内裂谷环境,为碱性玄武岩,具有较平坦的REE分布型式和“驼峰”状微量元素原始地幔标准化分配型式,较低的原始地幔标准化Th/Nb值,以及较高的εNd（t）值（0.8~4.1）,HFSE比值成分点均落入洋岛玄武岩（OIB）范围,与本区同期地幔柱成因的大陆玄武岩特征相似,说明辉长岩的形成可能是扬子地台西缘Rodinia超大陆裂解的岩浆事件,与矿床之间很可能有紧密的热动力学联系。

四川拉拉铁氧化物铜金矿床(IOCG)形成的矿相学证据

四川拉拉铜矿是我国西南重要的大型铜矿,并且共(伴)生丰富的金—钼—钴—稀土—铁可供综合利用。系统的矿相学研究表明,矿石矿物主要为热液磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、白铁矿和辉钼矿;矿床围岩蚀变种类较多,主要有黑云母化、硅化、碳酸盐化、钠长石化、钾长石化、磷灰石化、阳起石化、萤石化等;矿石结构包括自形-半自形-它形晶粒结构、交代残余结构、包含结构和枝状结构,矿石构造包括浸染状构造、条带状构造、脉状-网脉状构造和角砾状构造;载铜矿物主要为黄铜矿,钴主要赋存于黄铁矿和白铁矿中,钼赋存于辉钼矿中,金主要以自然金或含银自然金形式赋存于黄铜矿、黄铁矿和叶碲铋矿中;磁铁矿中钛含量低,矿石中硫含量低,罕见铅锌硫化物矿物。因此,拉拉铜矿应属于典型的铁氧化物铜金矿床。

四川冕宁木洛稀土矿床含矿岩体地球化学特征及其构造意义

木洛稀土矿床是攀西地区新发现的中型稀土矿床,在成因上与木洛英碱正长岩密切相关。英碱正长岩w(SiO2)=66.82%～73.3%,w(K2O+Na2O)=8.44%～13.44%,Na2O/K2O=0.80～1.27,TiO2质量分数很低,变化在0.074%～0.53%,岩石属于碱性岩;岩石稀土元素总量很高,LREE/HREE比值大,REE分配模式呈较陡的右倾曲线,属LREE富集型,且Eu/Eu*=0.84,Ce/Ce*=0.81。Sm/Nd=0.143～0.190,Eu/Sm=0.212～0.248,说明岩石来源于大陆深部;岩石微量元素比值Th/La=0.159～0.267,Ba/La=0.159～0.267,Ba/Th=87～254,其特征和洋岛玄武岩的Ⅰ型富集地幔端元相似,部分微量元素比值又和大陆地壳相符(如Zr/Nb=9.2～50.7),说明岩浆上升侵位过程中可能遭受了地壳的混染作用。岩石的Nb-Y,Rb-Y+Nb,Rb-Yb+Ta,Ta-Yb,R1-R2等构造环境判别图解,以及微量元素原始地幔标准化图解出现了TNT(Ta,Nb,Ti)负异常,说明岩石发育于俯冲带岛弧系统的碰撞造山构造环境,且木洛英碱正长岩及其赋存的稀土矿床是喜马拉雅期扬子板块西缘俯冲带地幔流体活动的结果。

四川会理拉拉铜矿对会理-东川坳拉槽新元古代构造岩浆事件的成矿响应

新元古代晋宁期是会理-东川地区铜矿的主要成矿时期,成矿时间较长,跨越了新元古代坳拉槽回返褶皱封闭阶段(1000~900M a)和地幔上涌拉张阶段(900~740M a)。在坳拉槽回返褶皱封闭阶段,南北向挤压促进了成矿元素的活化和迁移,使成矿物质重新富集。坳拉槽地幔上涌拉张阶段,辉长岩的侵入是会理-东川坳拉槽伴随Rodinia超大陆裂解的重要岩浆事件。辉长岩的侵位为成矿元素的重新活化、迁移、富集提供了强大的热动力,最终形成拉拉地区巨量金属元素的富集。

拉拉铜矿区土壤重金属含量及其污染特征

分析了拉拉铜矿区土壤中重金属含量,并运用地积指数对其污染状况进行了评价。结果表明,拉拉矿区是Cu、Cd、Hg污染严重的区域,而Cr、Pb、As污染不明显。与中国土壤元素背景值相比,矿区土壤中Hg含量平均增加了13.4倍,Cd含量平均增加了19.5倍,Cu含量平均增加了4.9倍。运用Muller地积指数进行评价,证明拉拉矿区Cd属于强-极强污染;Hg属于强污染;Cu以中等污染为主,部分强污染;Cr属于无-中污染;Pb以无污染为主;As属于无污染。矿区土壤重金属污染程度由高到低依次为:Cd>Hg>Cu>Cr>Pb>As。建议重视矿区Cu、Cd、Hg等重金属的污染问题,加强重金属的生态健康效应研究。

四川拉拉铜矿构造成矿动力学机制

通过对矿区区域构造背景、矿区构造特征、构造控矿特征的研究,得出了矿区岩石圈在经历了火山地堑、挠曲沉降和回返褶皱封闭几个构造-岩浆演化阶段后,形成了该区东西向和南北向构造叠加格局。早期东西向张性断裂构造为含矿岩浆的侵位提供了通道和空间,控制了含矿岩体的分布范围和展布形态,促使了成矿元素的初始富集,中期东西向叠瓦式冲断-褶皱构造体系应是成矿期构造,它为成矿元素的活化、迁移、富集、成矿提供了动力、通道和空间,晚期南北向褶皱构造应是成矿后构造,它对矿床起着改造作用。

四川木洛稀土矿床碳酸岩地球化学

木洛稀土矿床成因上与碳酸岩-碱性杂岩密切相关。碳酸岩主要由方解石组成,CaO/(CaO+MgO+FeO+Fe2O3+MnO)比值在95.7%～99.6%,为方解石碳酸岩。碳酸岩相对富集大离子亲石元素Ba、Sr、LREE,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、Zr、P,高Zr/Hf和La/Nb值,低Sm/Nd和Rb/Sr值,暗示岩石来自富集地幔EMI。地质、地球化学研究表明,木洛碳酸岩是在峨眉山地幔柱地幔遗存物经喜马拉雅造山运动再次活化的产物,但碳酸岩熔浆在上侵过程中受到地壳物质混染。碳酸岩-碱性岩熔浆带来大量稀土元素,并在喜马拉雅造山期造山运动派生的局部引张部位成矿。

四川会理拉拉铜矿与矿区辉长岩的关系探讨

川滇边境的会理拉拉铜矿位于康滇地轴中部,是中国著名的元古代大型富铜矿床。因其巨大的规模和独特的地质特征,曾引起众多地质学者的广泛兴趣(陈好寿,1992;申屠保涌,2000;陈根文,2001;李泽琴,2003;孙燕,2006)。长期以来,有众多学者对其开展过多方面的研究,但是有关矿床成因还是众说纷纭,至今没有形成统一认识。特别是前人在讨论矿区辉长岩群与矿床的关系时。

中国西南地区矿业活动与环境保护

中国西南地区矿产资源丰富,矿业已成为地区经济发展的支柱产业。由于人为和自然多种因素影响,矿业活动引起环境污染、资源破坏和地质灾害等一系列矿山环境地质问题,制约了西南地区人口、资源、环境协调发展。文章在论述西南地区矿产资源开发利用概况和矿山环境地质问题及其危害基础上,分析了矿山环境保护现状,指出西南地区矿山地质环境恢复治理率总体很低,需加大治理力度,并提出了下一步的恢复治理措施。

四川木洛稀土矿床方解石元素地球化学特征及其成因意义

方解石是木洛稀土矿区常见的一种脉石矿物。对木落稀土矿区郑家梁子矿段方解石元素地球化学研究表明：此类方解石强烈亏损Ti、Mn、Mg、K、Fe，富Ca贫Si，P和Na含量比较稳定，但远低于世界钙质碳酸岩而与沉积碳酸盐岩接近；稀土元素含量较为稳定，∑REE为185．55×10^-6～201．43×10^-6，LREE为184．01×10^-6～195．62×10^-6，REE配分模式为LREE富集型，有弱的Eu负异常和强烈的Ce正异常；富集Sr亏损Nb、Zr，其他的Rb、Ba、Th、Ta、Hf、Y、Sc等元素含量较为稳定，均接近中国东部碳酸盐岩平均值。因此，此类方解石为同源流体的结晶产物，主要为沉积热液成因，代表了地幔流体成矿后的一次沉积热液的流体改造。此类方解石可作为氧化型高品位稀土矿和钼铅矿的找矿标志。

四川会理-小关河地区主要矿床类型、成矿规律和找矿评价

四川会理—小关河地区位于扬子陆块西缘呈南北向延伸的川滇被动大陆边缘裂谷系的中段、EW向会理—东川坳拉槽的西端。区域上,前震旦纪成矿作用受东西向会理—东川坳拉槽控制,震旦纪以后的成矿作用受南北向攀西裂谷构造制约。由于研究区位于被动大陆边缘裂谷系,在地质历史上经历了长期的地质演化。

四川拉拉铜矿尾矿中重金属资源和环境意义

尾矿中高含量重金属具有潜在的资源和环境意义。通过分析拉拉铜矿尾矿中的重金属含量及其赋存形式,讨论了尾矿中有价元素的回收利用可能性,并评价了尾矿中重金属的生态风险。结果表明,拉拉铜矿各期尾矿中仅Ⅲ期尾矿的铁、铜、钴具有综合利用价值;各期尾矿中多种重金属元素潜在的生态危害程度轻微,但是各期尾矿中汞的生态危害程度中等,Ⅲ期尾矿中铜的生态危害程度中等。因此,矿区不仅要注意各期尾矿汞对环境的潜在污染,同时也应注意Ⅲ期尾矿铜对环境污染的生态风险。

拉拉铜矿含矿岩系地球化学特征及其构造意义

四川会理拉拉铜矿床是我国著名大型富铜矿床,矿床的形成与古元古代河口群海相火山岩密切相关。河口群火山岩除个别样品Nb/Y较低,其他多数样品有一致高的Nb/Y比值(0.7~3.0),属碱性玄武系列;在Nb/Th-Zr/Nb和Zr/Y-Nb/Y图上,HFSE比值成分点主要投在EM1型富集地幔附近,落入洋岛玄武岩(OIB)范围;火山岩较陡的REE分布型式和'驼峰'状微量元素原始地幔标准化分配型式,以及缺乏Nb、Ta负异常,与大陆玄武岩十分吻合;岩石形成于板内裂谷环境。这些地球化学特征表明,河口群火山岩形成于陆间裂谷,来源于地幔深部,指示了矿床的火山喷流沉积成矿作用。同时,岩石大离子元素和轻稀土元素比值不太稳定,变化较大,Eu负异常与蚀变重晶石、萤石和矿化有关,还暗示了岩石遭受了后期变质作用,以及与之有关的矿床变质成矿成因。

元素赋存状态的研究及其在矿产资源综合利用中的意义

元素赋存状态的研究是指研究元素在矿石中的存在状态,且尽可能对其进行定量研究的工作。目前元素赋存状态的研究手段很多,不同的矿山和企业可根据实际情况有选择地采用。我国是资源短缺型国家,元素赋存状态的研究是资源合理有效利用的关键,可以避免盲目开采对资源的浪费和经济上的损失。

某难选煤系硫铁矿工艺矿物学研究

某地区煤系地层中普遍产出硫铁矿,但非常难选。为此,以当地某矿山的硫铁矿样品为代表进行了工艺矿物学研究。研究结果表明,该类矿石难选的根本原因在于:黄铁矿嵌布粒度微细并且与脉石矿物的共生关系密切而复杂,欲使黄铁矿单体解离度达到80%以上,需将矿石磨至10μm以下。

某铁矿床中铁钴矿物的工艺矿物学研究

某铁矿属低品位含钴磁铁矿床,铁、钴含量分别为19.29%、0.009 7%,具有综合利用价值。磁铁矿嵌布粒度微细,钴的载体矿物黄铁矿及脉石矿物嵌布粒度较粗,通过阶磨选工艺可经济合理地回收矿石中的铁及伴生钴,既能充分利用该类贫铁资源,同时也可提高矿山企业的经济效益。