论南岭成矿带大宝山斑岩型铜矿的特殊性及其勘查意义

广东省大宝山矿床是南岭成矿带唯一的大型铜多金属矿床,此次研究在矿区中南部发现了细脉浸染状铜矿的新类型。为确定其是否为斑岩型铜矿的成因类型,本文在梳理南岭成矿带铜成矿条件和成矿规律的基础上,查明了矿区中南部英安斑岩的蚀变和铜矿化特征。综合研究认为南岭成矿带早侏罗世中酸性斑岩的小岩体较多,叠加多期断裂构造和碳酸盐岩建造,非常有利于铜多金属成矿物质的运移、富集。大宝山英安斑岩发育黑云母化、钾长石化、青磐岩化、绢英岩化、泥化等蚀变类型,铜矿化与绢英岩化、绿泥石化关系密切。大宝山铜矿中的英安斑岩沿逆冲推覆构造侵位并呈岩墙状产出,冷却过程中受区域构造应力产生了一组平行裂隙,岩浆房去气作用排出的热液沿裂隙蚀变围岩并充填成矿。大宝山斑岩型铜矿取得的找矿勘查成果表明,“全位成矿,缺位找矿”理念可以有效指导靶区圈定和老矿山外围(深部)找矿勘查,早侏罗世的南岭具有形成较大规模斑岩型铜矿的条件。

环境感知对农户亲环境行为意愿的影响——以大宝山尾矿区生态修复为例

在国家大力推进生态环境治理和生态修复的背景下,矿山周边的农户作为环境破坏的受害者和生态修复的主要参与者,其参与意愿的高低关系到政府环境治理政策能否发挥良好作用。以大宝山尾矿区为例,构建包括价值感知、政策感知和禀赋感知对亲环境行为意愿的影响模型,探讨环境感知对农户亲环境行为意愿的影响机制。研究发现:1)价值感知包括经济和生态2个维度,且均会对农户的亲环境行为意愿产生直接正向影响;禀赋感知包括精力和能力2个维度,且均会对其亲环境行为意愿产生影响;政策感知包括感知政府、感知矿企和邻居朋友态度3个维度,对其亲环境行为意愿不产生直接影响,但可通过价值感知和禀赋感知对其亲环境行为意愿产生间接影响。2)收入的提高、感知矿企的态度以及精力和能力的感知是农户亲环境行为意愿的重要影响因素。政府需将传统手段与新型网络平台结合,加强环境治理多渠道宣传、就业能力培养和邻里示范等,以提升农户亲环境行为意愿。

粤北大宝山矿区中南部斑岩型铜矿成矿热液特征

粤北大宝山矿床是南岭成矿带独具特色的铜多金属矿床之一,矿区中南部斑岩型铜矿的找矿突破表明南岭成矿带具有斑岩型铜矿的成矿条件。英安斑岩中硫化物石英脉类型有A脉、B脉、D脉、H脉、闪锌矿石英脉(S脉)和含少量硫化物的石英脉(Q脉)。为解析大宝山斑岩型铜矿的热液形成过程,开展了流体包裹体、温度测试以及蚀变围岩地球化学组分平衡计算等研究。结果表明,这些脉中发育的流体包裹体以富液相为主,少量为富气相,个别包裹体中含有子晶。包裹体长为3~25μm,宽为2~14μm,长宽比多数为1.0~1.5。斑岩型铜矿成矿初始热液是富含K^(+)、Cu^(2+)、Zn^(2+)、Pb^(2+)、SiO_(4)^(2-)的氧化性流体,其进入容矿空间时为高温(平均371℃)、低盐(平均7.55%NaCl_(eqv))、低密度(平均0.67 g/cm^(3))流体。该流体与矿区辉钼矿成矿流体特征迥异,这表明其与花岗闪长斑岩之间没有成因联系,而与英安斑岩相关。水岩反应是粤北大宝山矿区中南部斑岩型铜矿热液的主要沉淀机制,而辉钼矿的成矿作用受水岩反应和流体混合双重机制的影响。

矿区植被覆盖度时空变化遥感监测研究--以广东省大宝山矿区为例

以广东省大宝山矿区为研究对象,结合研究区2005—2019年Landsat TM/ETM/OLI多时相遥感数据,采用归一化植被指数算法和地统计空间分析方法,对研究区2005—2019年植被覆盖度时空变化特征进行系统分析。结果表明,近15年大宝山矿区不同等级植被覆盖度变化时空差异显著,其中2005年总体植被覆盖度最高,中等及以上植被覆盖度区域面积为24.84 km^(2),占比为78.13%;2019年中等及以上植被覆盖度区域面积达到最小值,仅为20.77 km^(2),占比65.34%。整体来看,中等以下植被覆盖度区域面积呈现增加态势,中等及以上植被覆盖度面积逐渐减小,一定程度上表明矿区总体生态环境质量状况有所下降。

浅谈大宝山英安斑岩中铜多金属矿成矿模式

大宝山矿区斑岩型铜矿的成矿热液和成矿物质都起源于英安斑岩,形成于地幔作用下的下地壳重熔,流体中具有较强的氧化性和钾代钠能力。矿区“先铜后钨”两阶段斑岩成矿的“双推双控双层”成因模式决定了在英安斑岩体内、英安斑岩体内碳酸盐岩捕掳体、逆冲推覆构造、远端湿矽卡岩、远端大理岩、上部英安斑岩、英安斑岩上部围岩和沿断裂延伸的远端等部位具有较大的找矿潜力的勘查模型。

广东省大宝山矿区中南部斑岩型铜矿蚀变分带与找矿方向探讨

广东省大宝山矿床是南岭成矿带唯一的以铜为主的多金属矿床。近几年,在矿区中南部英安斑岩中新发现的细脉-浸染状铜矿具有斑岩型铜矿的地质特征。自英安斑岩向围岩,发育的蚀变带依次有钾硅酸盐化、青磐岩化、绢英岩化、泥化、矽卡岩化、角岩化、大理岩化和硅化。按照脉体矿物组成、产出先后,大宝山英安斑岩中的脉体可划分为A脉、B脉、C脉、D脉和H脉等类型。大宝山矿区英安斑岩中细脉浸染状铜矿是下一步找矿勘查的重点,同时沿构造和层间裂隙追索交代充填的硫化物矿体也具有较大找矿潜力。

大宝山矿区污染水体中重金属的形态分布及迁移转化

对受广东大宝山矿区矿山废水排放污染的横石河水体中的过滤水、悬浮物和沉积物中重金属的污染分布特征及其迁移转化进行了系统地研究。结果表明:该水体的环境污染是以Cu,Zn,Cd和Pb则为主的多金属复合污染,综合污染指数(PI)为2 23～18 11,重金属Cu,Zn,Cd和Pb的溶解态质量浓度分别达13 82,50 83,0 103和2 91mg L;Cu,Zn,Cd和Pb的溶解态、悬浮态及总量沿河流断面呈相似的空间分布规律,而As则略有不同,但都是沿水流方向逐渐降低的;由于受低pH的影响,水体中As主要以细微颗粒物悬浮态为迁移载体,而Cu,Zn,Cd和Pb则以水溶态为主要迁移方式;沉积物中5种重金属元素都以残渣态为主要存在形态,Cd和Pb的可交换态及Cu和Zn的有机态含量很高,说明这4种元素对环境都有一定的潜在威胁性。

广东大宝山铁多金属矿废水对河流沿岸土壤的重金属污染

粤北大宝山铁多金属矿开发活动产生的选冶废水未经处理直接排放到横石河水中,给横石河流域沿岸环境带来了严重的危害.对沿岸土壤剖面重金属总量和形态的分析表明,Pb、Zn、Cd、Cu等均存在不同程度的污染.其中,以Cd污染最为严重,Pb、Zn也达到中度污染至强污染.河流水体和土壤的pH值对金属总量和可交换态离子浓度有一定程度的影响.土壤中金属总量、金属可交换态含量随着土壤酸度的变化出现相应的变化.在地处下游地势低平污染严重的上坝村,农田表层土Pb、Zn、Cd、Cu的总量分别达到257.762,350.235,5.083和186.901 mg.kg-1,分别超出国家标准的1.03倍、1.75倍、16.9倍和3.7倍,且污染渗透至土壤的深层,生态环境受到严重的潜在危害.

广东大宝山地区重金属污染水田土壤的Cu Pb Zn Cd全量与DTPA浸提态含量的相互关系研究

通过现场采样及室内测试,分析了广东大宝山地区酸性金属矿长期污染水稻田的土壤特性,研究了重金属Cu、Pb、Zn、Cd的全量与DTPA浸提态含量的相互关系。结果表明,除Pb外,Cu、Zn和Cd的全量不同程度超标,而4种重金属的DTPA浸提态含量均较高,Pb和Cu的DTPA浸提率高于Zn和Cd。金属全量及其DTPA浸提量之间极显著相关。土壤酸性和有机质对金属Pb、Zn、Cd的DTPA浸出率表现出显著的促进作用,而与Cu的浸出率相关不显著。DTPA态金属可以作为测定该类水稻土壤金属有效态含量的简便指标。金属的全量、种类,土壤pH、有机质等属性,以及农业耕作等因素影响金属的DTPA态含量及有效性。

广东大宝山矿山下游地区稻田土壤的重金属污染状况的分析与评价

通过现场采样及室内测试,分析了广东大宝山地区稻田土壤的Cd、Zn、Pb和Cu的含量,运用单因子污染指数评价法和多因子污染指数评价法对大宝山矿山下游地区稻田土壤的污染状况进行评价。结果表明,大宝山矿山下游地区稻田土壤污染是以Cd和Cu为主的多金属复合污染,稻田土壤Cd、Zn、Pb和Cu的平均浓度分别为2.19、244.94、179.93 mg.kg-1和287.91 mg.kg-1,最大超标倍数分别为20.33、2.59、2.84和11.32。Cd、Zn、Pb和Cu的综合污染指数分别为15.07、2.03、2.07和8.98。相关分析结果表明,Cd、Zn、Pb和Cu主要来自酸性灌溉废水。

大宝山矿山下游地区稻田土壤重金属含量特征

通过现场采样及室内测试,研究了广东大宝山矿山下游地区稻田土壤重金属Cd、Zn、Pb、Cu的总量及有效态含量。结果表明,该地区稻田土壤污染是Cd和Cu为主的多金属复合污染,稻田土壤Cd、Zn、Pb和Cu总量的平均值分别为2.19、244.94、179.93和287.91 mg.kg-1。4种重金属的有效性系数均较高,Pb有效性系数最高,Zn的有效性系数最低。Cd、Zn、Pb、Cu总量与其有效态含量之间极显著相关(P<0.01)。土壤pH值对Cd、Zn、Pb、Cu的总量及有效态含量影响不大,相关性不显著。土壤有机质含量与Zn和Cu总量和有效态含量呈显著正相关关系(P<0.05)。

基于模糊数学的广东大宝山矿横石河下游土壤重金属元素污染评价

对广东大宝山矿横石河下游地势平坦的农耕区上坝村表层土壤中6种重金属元素进行测试分析,并构建模糊数学污染评价模型对重金属的污染程度进行评价。结果显示,研究区土壤受到重金属Cd、Cu、As的复合污染,显示为重度污染,Cd污染最为严重,Cu、As为轻度污染,传统的综合污染指数和内梅罗综合污染指数评价显示为轻度和重度污染。模糊数学污染评价法有多个影响因子引入,更加符合矿区及周围地区重金属污染的现状,因而能够在矿区及周边地区土壤重金属的污染评价中得到应用,该方法基于传统的污染评价法进行优化和改良,因此具备良好的可操作性和广泛的适用性。

粤北大宝山多金属矿床LA-ICP-MS锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os定年及其地质意义

对粤北大宝山多金属矿床次英安斑岩(样品ZK5803)中锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为(174.6±1.5)Ma(MSWD=0.7),与矿区花岗闪长斑岩的形成年龄基本一致;3个斑岩型和矽卡岩型钼钨矿石辉钼矿Re-Os模式年龄为(163.2±2.3)Ma(样品CD-30)、(165.2±2.4)Ma(样品DB-18)和(163.4±2.4)Ma(样品CD-38),与层状铜铅锌矿中辉钼矿Re-Os模式年龄(164.7±3.0)Ma基本一致;上述4个样品给出的加权平均年龄为(164.0±2.5)Ma(MSWD=0.16);该成矿年龄与南岭地区其他钼多金属矿床形成时间一致,同属于华南地区中生代第二阶段成矿作用。矿床地质特征、流体包裹体氢氧同位素(δ18O=-3.75‰～7.0‰,δD=-50.7‰～-56.1‰)和矿石硫化物硫同位素(δ34S=-2.00‰～3.00‰)资料表明,该矿床为与矿区次英安斑岩和花岗闪长斑岩有成因联系的岩浆期后热液矿床。矿区各类矿床应为同一期成矿事件的产物,不同于前人认为的存在加里东期海底喷流沉积和燕山期叠加成矿,或燕山期两期成岩成矿的观点。结合岩石微量元素图解和前人研究结果,推测其成矿动力学背景为南岭地区后造山伸展环境。

大宝山尾矿库区及其周边地区地下水重金属健康风险评价研究

对大宝山槽对坑尾矿库区及其周边地区地下水18个采样点水体中的重金属(Pb、Cu、Mn、As、Cd)含量进行研究,并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对研究区域的地下水重金属进行健康风险评价。研究结果表明:该区域地下水的重金属致癌风险较高,化学致癌物(As、Cd)的健康风险值超出化学非致癌物质(Cu、Pb、Mn)3～5个数量级,致癌重金属As的风险值数量级在10-5的比例约为16.7%;该区域化学非致癌物健康风险平均值排序是Cu>Pb>Mn,其中大部分(比例大于94%)Mn和Pb的非致癌风险值低于最大可接受风险值(5.05×10-5a-1)。该研究区域重金属污染物的优先控制顺序为:Cd>As>Cu>Pb>Mn。

大宝山矿区农田土壤重金属污染及其植物累积特征

对金属矿山选冶活动影响的农田土壤,不同灌溉水源会影响重金属的分布累积特征。根据实际情况将大宝山矿区农田土壤分为污水灌溉区、清水灌溉区、自然修复区和对照区,并进行土壤和植物样品采集,调查研究了土壤的基本理化性质,Cd、Pb、Cu、Zn、Mn 5种重金属的含量和化学形态分布,以及不同区域植物中重金属的含量。结果表明:污灌区Cd、Pb、Cu、Zn的含量最高,是自然修复区和清水灌溉区的1.75倍~10.51倍,对照区最低;Mn在各采样点的含量无显著差别。土壤Cd、Cu、Zn、Pb含量两两之间显著正相关,Mn与Cu、Zn、Cd、Pb呈负相关关系;土壤pH与重金属环境有效态关系密切。残渣态是5种重金属的主要存在形态,有机态含量也较高;Cd的环境有效态含量占总量的比例是其他4种重金属的2倍左右。稻米中5种重金属在清水灌溉区的含量均比污水灌溉区低,其中Cu和Zn的含量在两区域均未超标(NY861-2004),而Pb和Cd的含量严重超标。重金属在自然修复区和清水灌溉区呈现较低的土壤污染和人体健康风险,该研究数据可为金属矿区土壤污染控制提供科学的依据。

华南地区含硫化物金属矿山生态环境中的重金属元素地球化学迁移模型--重点对粤北大宝山铁铜多金属矿山的观察

粤北大宝山是华南金属成矿带的大型铁铜、铅、锌、钼等多金属综合性矿床,富含硫化物,位于北江支流横石河的上游分水岭,流域封闭性很好。矿山开发引起横石河下游的上坝村成为远近闻名的"癌症"村,部分村民出现"痛痛病"疑似症状。由于其特殊的地理位置和对下游引发的严重污染,该矿山成为研究湿热地区含硫化物金属矿山重金属元素生态-环境地球化学迁移的理想场所。以Zn为例,该矿山重金属元素从矿体中向生物体迁移过程经过尾砂/水反应界面、水/沉积物反应界面、土壤/间隙水溶液界面和土壤/植物界面4个重要的反应界面。其中,尾砂/水反应界面控制重金属从源头尾砂中的释放;水/沉积物反应界面控制重金属在水体中与河流沉积物的沉淀与释放的平衡;土壤/间隙水溶液界面控制土壤生物有效性;土壤/植物界面控制生物对重金属的吸收与利用。4个界面的介质间相互作用较好地刻画大宝山矿山因为开采,重金属元素从内生环境中曝露出来,然后在表生环境中释放、迁移、转化、归宿的迁移模式。上述认识对矿山重金属污染治理具有重要的指导意义。通过改变重金属迁移反应界面的条件,可以阻断矿山元素的迁移,达到污染治理的目的。

河流沿岸环境对粤北大宝山矿废水锰污染的环境响应

粤北大宝山铁多金属矿床的开发给环境带来了严重的危害。采选产生的废液及固体废弃物堆积的淋滤酸水,携带大量重金属离子排入下游河道,严重危害矿区及其酸水流域的生态环境。从尾砂、水体、河底沉积物、土壤以及食用蔬菜等方面探讨整个环境系统对Mn的环境响应。结果表明,河流水中高含量Mn直接源于尾砂,并受水体pH的显著影响;在高pH时,河底沉积物能够大量聚集水体中的Mn,并稳定存在。在水体pH值降低时,Mn会被再次从河底沉积物中释放出来,形成河流二次污染;土壤中Mn含量和土壤pH值有良好正相关关系;在蔬菜中Mn含量与根系土中Mn总量关系不明显,这与植物对Mn的吸收利用有关。

粤北大宝山矿尾矿铅污染迁移及生态系统环境响应

粤北大宝山铁多金属矿床的开发给环境带来了严重的危害。采选冶产生的废液及固体废弃物堆积的淋滤酸水,携带浸滤出的大量重金属离子随着酸水排入下游河道,严重影响矿区及酸水流域的生态环境。将矿床—土壤(含河流底泥)—水体—生命体视为统一的生态环境系统,从尾砂、水体、河流底泥、土壤以及食用蔬菜等方面探讨整个环境系统对重金属Pb的环境响应。结果表明:河流水中高Pb含量直接源于尾砂,并受水体pH值的显著影响;河流底泥能够大量聚集水体中的Pb,在高pH值时,相对稳定存在,在水体pH值降低时,Pb会被再次从河流底泥中释放出来,形成河流二次污染;土壤中Pb含量受土壤pH值和土壤粒度的影响;食用蔬菜中Pb的高含量受土壤Pb高含量决定,并受土壤pH值的影响,通过改善农业灌溉水质,提高土壤pH值,可以降低蔬菜重金属Pb含量。

粤北大宝山高含硫多金属矿污染的水稻土壤污染元素的多元分析

调查了粤北大宝山高含硫多金属矿长期污染的水稻田的污染状况,用主成分分析法分析了环境变量间的关系及污染物在样点的空间分布.结果表明:长期的污灌导致了被调查水田土壤中铁矿、硫铜矿和铅锌矿酸性矿泥的沉积,引起土壤酸化和硫、铜、铅和镉的积累.上述污染元素与pH及矿质元素铁、钙之间高度相关,而与锰和铬的相关性差.

大宝山矿周边污染土壤重金属生物有效性评估

分析了6种单一提取剂HCl、DTPA、CaCl2、NH4NO3、MgCl2、去离子水对大宝山矿周边上坝村受污染菜地(生菜、芥菜、蕹菜)土壤中Pb、Zn、Cu和Cd生物可利用性的指示能力。结果表明:3种菜地的HCl、DTPA提取态的Pb,CaCl2、NH4NO3和MgCl2提取态的Zn,CaCl2提取态的Cd可以比较好地反映金属的生物有效性;而3种蔬菜中的Cu与土壤6种提取态的Cu均没有显著的相关性。土壤样品中铁锰氧化物对Pb、Zn、Cu和Cd的固定作用直接影响该4种重金属的析出,并且Cu、Cd和Pb所受的影响要强于Zn。结果还表明,与地上部分相比蔬菜地下部分的重金属含量能更准确地反映重金属从土壤向植物中的转移。