秦岭北麓沣河流域矿区生境质量的时空演变及驱动因素分析

秦岭是中国的“中央水塔”,研究秦岭北麓矿山生境质量的时空演变特征对区域生态保护和可持续发展意义重大。为了评估小流域背景下人类活动对矿山生态环境的影响,该研究针对沣河流域内的重点工程祥峪铁矿区,基于遥感影像提取其1985、2002、2010年和2022年土地利用变化,结合InVEST(integrated valuation of ecosystem services and tradeoffs)模型和地理探测器定量分析该矿区生境质量变化与驱动因素。结果表明:祥峪铁矿区的土地利用变化主要由旱地逐步转变为林地和工业用地,疏林地转入面积达到18245505.71 m^(2),退耕还林还草工程取得显著成效;祥峪铁矿区生境质量指数由0.50下降为0.49,标准差由0.06增加为0.09,说明生境质量有所下降,空间差异不断扩大,区域整体平均生境退化度降低,但工业用地迅速扩张对周边林地产生持续影响;生境质量变化是自然因素和人文因素共同作用的结果,其中,土地利用变化是造成生态环境脆弱的主要原因,对生境质量变化的解释力达到0.82。该研究可为分析其他类似矿区生态环境演变,推动景观格局的优化和生态文明建设提供科学参考。

基于地球物理技术圈定沉积变质型富铁矿体:辽宁鞍山齐大山铁矿例析

辽宁鞍山—本溪地区是中国北方最重要的铁矿资源基地之一,区内分布有数量不等的富铁矿体,长期以来对富铁矿成矿理论研究成果丰硕,但针对富铁矿找矿技术方面的研究则相对缺乏。本文以辽宁鞍山齐大山铁矿为研究对象,基于贫铁矿体和富铁矿体的物性参数差异,优选地面高精度磁法和高密度电阻率法,开展齐大山铁矿内富铁矿体的综合地球物理探测研究工作。研究结果显示,地面高精度磁法可以通过16000 nT以上的高磁场强度特征圈出贫铁矿磁异常场内的富铁矿体,而高密度电阻率法则可以精细刻画高磁异常范围内的富铁矿体形态特征和规模;磁铁矿富矿电阻率小于2200Ω·m,以此为约束条件构建地面磁法的正反演模型,可实现对贫铁矿层中富铁矿体的准确识别定位;齐大山铁矿NNW走向断层与NEE横向断层交汇处更易产出厚大富铁矿体。

基质配置对潮汐流人工湿地处理稀土矿山含氨氮地表水效果的影响

人工湿地(Constructed Wetland,CW)可对稀土矿工业开采遗留的氨氮污染废水进行高效生态化处理。添加铁碳和生物炭材料构建四组潮汐流人工湿地,研究不同淹没空置比(F/D)条件下铁碳和生物炭添加方式及位置对湿地脱氮效果的影响。结果表明,控制F/D=6 h/6 h(水流淹没湿地床体6 h后排水空置6 h后下一批次进水),进水NH^(+)_(4)-N为40±2.37 mg/L,CW_(FeC2)(NO.2 Fe-C substrate Constructed Wetland)对NH^(+)_(4)-N有较好的脱氮效果,平均去除率86.44%±3.28%,最高去除率89.72%,CW_(B)(Biochar based Constructed Wetland)对总氮(TN)有较好的去除效果,最高去除率51.12%。高通量测序分析结果显示,生物炭基质湿地Alpha多样性指数各指标均大于铁碳基质湿地。具有固氮作用的变形菌门在CW FeC1和CW_(FeC2)中占比70%以上,在CW_(B)中占比40%以上,是最主要的脱氮菌群。在CW_(B)中发挥好氧硝化作用的硝化螺旋菌占比15%以上,酸杆菌门存在近10%,能适应酸性条件且具有一定脱氮作用。本实验的进行对稀土矿山含氨氮废水的生态化处理具有一定的参考应用价值,为相关领域填补空缺并提供一定的数据支持。

基于小波变换的北京密云沙厂区域相关岩群断面图像特征仿真研究

沙厂铁矿区位属华北地台北缘中段、燕山台褶带西段。区域变质岩类型复杂,主要岩石构造具有典型的规律排列纹理特征。本文针对研究区采集的典型岩石样本图像应用MATLAB仿真平台进行研究,通过灰度化处理、滤波去噪及图像增强预处理方法有效提高了图像的信噪比,提升了后续特征提取的准确性。利用小波变换将图像进行三级分解,分析“条带状”构造岩石特征、横向边界岩石特征、“片麻状”构造岩石特征在小波子带图中的纹理局部细节特征,研究了各分解子带图中均值、均值占比、方差和方差占比特征参数的分布规律,准确表征了磁铁石英岩、含铜石英脉、角闪斜长片麻岩断面图像的有效特征。研究成果可为今后建设区域岩石识别系统提供一定的参考。

安徽马鞍山地区小庄铁矿地质特征及找矿标志

马鞍山市小庄铁矿地处宁芜中生代火山岩盆地中段,位于马鞍山市银滩镇辖区内。根据矿区取得的地质成果,详细分析了矿床地质特征、成因,矿体位于中高温蚀变矿物为特征的蚀变带内,受闪长玢岩体内部裂隙及节理控制,多成囊状、扁豆状及脉状,局部矿体中尚有矿化较弱的闪长玢岩夹层。全区铁矿体品位w(TFe)多在18%~22%间,矿区平均品位w(TFe)为20.24%。根据矿床成因,浅层侵入体(含辉石的闪长玢岩)断裂构造带及火山机构控制的地段、侵入体深色蚀变带、钠长石化,岩体上部具有较好的盖层,均为本区重要的找矿标志,同时磁法异常也是寻找区内铁矿床的有利、间接标志。

北京市密云东庄铁矿区岩浆岩断面结晶度特征信息提取方法研究

依托MATLAB仿真平台研究岩浆岩断面结晶度有效特征。采用直方图均衡化进行图像增强预处理,通过几何特征算法提取水平周长、垂直周长与面积数据,计算粒度相对值参数;采用频域算法将频谱图像分割成环形区域,分析高频数据,通过积分求和得到高频区参数。通过两种算法融合,综合提取8维图像特征向量,可以准确表征岩浆岩的结晶程度及粒度大小。

大冶铁矿区地下水水化学演化过程及铁和硫酸盐污染机制

大冶铁矿区由于长期采矿活动,生态环境、地下水环境均衡受到严重的影响,并伴生地下水污染。通过地下水水化学特征和同位素分析,查明了大冶铁矿区地下水污染物分布特征,并通过反向地球化学模拟,探讨了地下水径流过程中区域地下水主要水文地球化学演化过程以及特征污染物的迁移过程和污染机理。结果表明:大冶铁矿区地下水赋存于弱碱性氧化环境,地下水水化学类型主要为HCO_(3)·SO_(4)-Ca型水;碳酸盐岩和硅酸盐水解是研究区地下水水化学组分的主要来源,且受到不同程度蒸发盐岩溶解、矿坑排水和人类生活污染的影响;区域地下水中Fe和SO_(4)^(2-)浓度高值区主要分布在洪山溪尾矿库、矿渣堆存处附近,上邹国控点DYTKQ04泉水中硫酸盐浓度超标(>250mg/L),而Fe浓度较低;沿地下水流动路径方向,主要发生了脱白云石化、离子交换作用和黄铁矿的氧化作用,地下水中SO_(4)^(2-)浓度增加,但氧化条件下释放出的Fe^(2+)被氧化为Fe^(3+)形式,并形成难溶的氢氧化物沉淀从地下水中除去,从而使地下水中Fe浓度降低。

保山金厂河铜锌铁多金属矿区辉绿岩锆石U-Pb年龄及意义

云南保山金厂河矿区见大量辉绿岩体,其成岩年龄缺乏厘定,与成矿关系不明确。通过对矿区内辉绿岩体LA-ICP-MS原位锆石U-Pb定年得出锆石谐和年龄470.56±0.87Ma,加权平均年龄486.6±4.4Ma,结合前人研究结果及野外观察,初步认为辉绿岩应为多期性岩浆活动的产物。

纳米瞬变电磁法在探测浅层铁矿采空区的实验研究

对采空区目前深部探测研究得较多,对浅部则较少,国内外对利用瞬变电磁法探测铁矿采空区应用甚少,纳米瞬变电磁法则没有涉及,在利用探地雷达和常规瞬变电磁对地表存在低阻盖层屏蔽的沉积变质铁矿浅层采空区无法取得成效时,作者利用纳米瞬变电磁(NanoTEM)在实验区进行实验,取得了良好探测效果并分析了采样周期和观测时窗对探测效果的影响.实验研究表明,在岚县浅层铁矿采空区探测中,运用中心回线模式的NanoTEM,采用小线框+小电流+合理的采样间隔+浅层采样时窗的方法,最终达到对沉积变质铁矿浅层采空区的精确探测.

露天铁矿采空区综合探测方法研究与应用

综合运用高密度电阻率法和地震映像法对露天铁矿采空区进行探测,并对探测结果进行分析对比,弥补了单一高密度电阻率法存在探测盲区、易受干扰和单一地震映像法定位复杂的缺点,准确推测出露天铁矿生产区域地下40m范围内空区的分布特征,解决了露天铁矿地下采空区探测的难题。运用该方法,在本区域内共探测出空区3处,并划定其展布范围,为矿山的治理工作提供了可靠依据。

矿区地下水监测与预警系统研究——以福建省龙岩市马坑铁矿为例

矿山安全管理部门普遍开展对矿山变形和有害气体的监测,但对地下水监测系统的建设处于起步阶段。福建省龙岩市马坑铁矿率先建立了完善的矿区地下水监测与预警系统,但由于监测数据量大、共享性差,导致管理者无法方便、快捷地选取和使用数据。本文运用计算机技术实现了马坑铁矿地下水监测数据的共享,完善了监测数据的提取和分析功能,并实现了地下水水位突变预警功能,极大地提高了管理者和专业人员的工作效率,对矿区安全生产和应急处置具有重要的现实意义。

金属矿山地下开采引起地面塌陷的规律

金属矿山地下开采引起地表塌陷已经成为一种主要的矿山地质环境问题.地面塌陷受多方面因素影响,各因素相互作用使得金属矿山地表塌陷形成机理复杂.本文以大冶铁矿东露天采场地面塌陷为例,从采场地质环境、矿体特征、采矿方法、崩落角、地面塌陷的形式等方面,综述了地面塌陷的特征,并探讨了地面塌陷的形成规律,该研究为矿山地面塌陷的成因及控制对策研究提供了帮助.

卢氏张家山铁矿床地球化学特征及成矿物质来源

卢氏张家山铁矿床为河南卢氏地区矿产远景调查项目中首次发现的一个褐铁矿床,铁矿床中伴有广泛的Mo、Zn地球化学异常。赋矿围岩为震旦系东坡组碳质含量较高以粉砂质成分为主的一套浅变质岩系组合。铁矿石和赋矿围岩含碳质千枚岩的SiO2/Al2O3值相近,碳质千枚岩n（Al2O3）/n（Al2O3＋Fe2O3）值大部分为0.6-0.9;SiO2/Al2O3值大多数〈5,绝大多数样品中K2O含量大于Na2O;微量元素Sr/Ba值显示陆源沉积为主;稀土元素配分曲线形态相似,呈轻稀土富集型并有明显的Eu亏损。铁矿形成于相对平静（波动较小）的氧化与弱还原交替的半封闭局限海盆-次深海环境,铁矿石和含碳质千枚岩主要来自于陆源,少量可能与火山作用相关,中元古界官道口群巡检司组白云质灰岩形成环境为海相沉积,与铁矿体和含碳质千枚岩具有不同的物质来源。

基于SPOT数据的铁化蚀变信息提取及找矿应用研究——以陇南金矿区为例

针对遥感方法找矿预测问题,以甘肃陇南金矿区为例,对基于SPOT数据的铁化蚀变信息提取及其在找矿预测中的应用进行了研究。在分析研究区的地质背景资料及其围岩蚀变类型的基础上,利用SPOT 5卫星遥感数据,经过多种图像处理,提取了与金矿密切相关的铁化蚀变异常信息,探索了利用中高分辨率卫星SPOT数据提取遥感蚀变异常信息的可行性。研究表明,相对于ETM、ASTER等数据,虽然SPOT不具有更宽的光谱范围和更高的光谱分辨率,但是针对特定区域的特定任务,SPOT数据仍然能够发挥应有的作用。

新丰江上游铁矿区河流沉积剖面微量元素特征

采用ICP-MS方法对新丰江水库上游区域、铁帽顶矿山下游河流区域沉积剖面的31个样品进行了微量元素分析。将分析结果与中国水系沉积物、中国南方水系沉积物以及中国土壤的微量元素组成进行对比。结果表明,多数微量元素丰度都以本区为最高,特别是As、Cu、Zn、Cd、Pb,与国家二级土壤标准对照,已达到重度污染等级分析认为,沉积剖面中微量元素组成特征主要与研究区域地质背景及化学风化作用强度有关,人类活动(包括采矿活动)导致的某些重金属元素的富集,仅发生在近现代较短时期内。

Visual Modflow模型在白涧铁矿区矿井涌水量预测中的应*用

在分析确定白涧矿区水文地质边界条件的基础上,运用实测资料对Visu-almodflow模型进行识别和验证,同时修正了含水层的参数,修正后的模型较为可靠,可用于白涧矿区涌水量的预测。依据矿区奥灰含水层边界条件和渗透系数的不同,设计了-200 m和-400 m水平面不同边界及渗透系数三个方案对矿井的涌水量进行预测。结果表明:方案2的涌水量比较合理,能较真实的反映白涧铁矿矿体分布区水位疏降至-400 m时的涌水量情况,预测其涌水量为7 505 m3/h。

基于Landsat 8的辽宁弓长岭区遥感蚀变信息提取

在详细解读辽宁弓长岭区Landsat 8影像数据的基础上,结合矿物光谱理论和弓长岭地区(地表植被覆盖严重)的基础地质资料,采用主成分分析法与比值法相结合的方式对该区2017-05和2017-08两个时段的Landsat 8多光谱遥感数据的蚀变异常信息进行了提取。结果表明:利用主成分分析法与比值法相互结合所形成的波段组合比单独运用主成分分析所提取的蚀变异常信息更加明显;此次研究中2017-05数据所提取出的羟基蚀变信息及2017-08数据所提取的铁染蚀变信息主要分布于弓长岭一矿区、二矿区、三矿区和独木—八盘岭矿区地表出露矿体的外围。这也说明将主成分分析法与比值法相结合对于植被覆盖严重区域的蚀变信息提取仍具有较好的效果。

新建矿山曲里铁锌矿区地质灾害危险性评价

本文通过对拟建的曲里铁锌矿山地质环境条件和拟采取的开采方式进行综合分析后认为:曲里铁锌矿区现状下未发现地质灾害;本次矿山建设有引发地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的可能性,矿山建设本身有遭受地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的危险性,且危险性为中等。本次评价工作对该矿山地质灾害的防灾减灾布置具有重要的指导意义。

瞬变电磁法(TEM)在露天铁矿采空区探测中的应用

在露天铁矿开采中,先存的采空区是巨大的安全隐患。为了摸清某铁矿采空区的赋存状况,运用瞬变电磁法对采空区进行了探测应用研究。结合高密度电阻率法探测和工程钻探的结果,发现瞬变电磁法在铁矿采空区探测工作中效果显著。同时瞬变电磁法具有探测深度大、探测盲区小、分辨率高、体积效应小和操作简便等优点,是一种经济、便捷的地球物理探测手段。在露天铁矿采空区探测中具有推广的价值。

基于高密度电阻率法的露天铁矿采空区探测的研究

露天铁矿开采区地下浅部大量采空区的存在,给矿山的人员及生产安全带来极大的威胁。为保证生产活动的顺利进行,必须对采空区进行精确探测。由于高密度电阻率法较常规电法具有信息丰富、精度高的特点,运用该法对露天铁矿采空区进行探测,结合数据反演断面图,在地下50m的范围内,共划定采空区四处,并精确划定采空区顶底板深度、水平范围和展布方向,为矿山的治理工作提供了可靠依据。并且在分析采集数据的基础上,总结出视电阻率识别模型及其主要特点,为地下采空区的划定提供了理论基础。