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。

广东大宝山铁铜多金属矿山开发对下游土壤生态污染调查分析

大宝山矿是一座大型铁铜多金属矿床,地处粤北,属于温暖潮湿多雨区,表层岩石风化强烈.……

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。

矿山重金属污染土壤的磁化率特征及其意义——以广东大宝山多金属矿床为例

以广东省大宝山多金属矿区作为重金属污染土壤磁化率监测指标的探索研究。选择两个尾矿库、尾矿废水汇入河流的上游土壤、中游土壤以及未污染土壤分别进行磁化率测试。发现在尾矿库中,细粒沉积物中磁化率值高于粗粒,重金属污染土壤的磁化率显著高于未污染土壤。在污染河流沉积物和土壤剖面,随沉积物从土壤向底部粗砂过渡,下部粗粒沉积物的磁化率大于上部土壤,这一变化特征说明大宝山地区的原生污染可能更为严重。研究证明磁化率可以作为土壤重金属污染监测的替代性指标。

广东大宝山多金属矿床成矿物质来源同位素证据

笔者对大宝山多金属矿床矿石和脉石矿物进行铅、硫、氢和氧同位素组成测定,获得硫化物的206Pb/204Pb值为17.930～18.785;207Pb/204Pb值为15.491～15.772;208Pb/204Pb值为37.990～40.990,并组成良好的线性关系。泥盆系地层中黄铁矿的δ34S为-22.5‰～+17.9‰,矿床硫化物的δ34S为-2.4‰～+4.6‰。黄铁矿、闪锌矿和方铅矿共生矿物对,具有δ34Spy>δ34Ssp>δ34Sgn,用磁黄铁矿的硫同位素组成估算出δ34S∑S为2‰±3‰。硫化物包裹体的氢同位素在-101‰～-123‰之间,与硫化物共生石英的氧同位素为+9.3‰～+17.9‰,换算成水的氧同位素为+0.3‰～+3.9‰,表明成矿热液来源较为复杂。

粤北大宝山铜多金属矿床中层状铜矿体的成矿时代及其成因意义

在空间上,与斑岩-矽卡岩型矿体密切相关的层状矿体的成因一直是我国矿床学研究的一个焦点问题。长期以来有海底喷流成因和斑岩-矽卡岩型成因的两种主要分歧。此次工作发现在粤北大宝山层状铜矿体中存在辉钼矿和蚀变形成的绢云母,本文通过辉钼矿Re-Os等时线测年以及绢云母Ar-Ar测年对该矿床中层状铜矿体的成矿时代进行限定,获得大宝山层状铜矿体9件辉钼矿样品Re-Os等时线年龄为166.0±3.0Ma、模式年龄为165.7±2.3Ma～163.4±2.4Ma(2σ)、加权平均值为164.8±0.8Ma,2件绢云母样品的Ar-Ar坪年龄分别为166.6±1.6Ma和171.7±2.0Ma,反等时线年龄分别为167.0±2.0Ma和161.7±1.7Ma,由于Ar过剩,出现一个过高值(171.7±2.0Ma),其他年龄值在误差范围内与辉钼矿Re-Os等时线年龄基本一致。这些结果可以厘定大宝山层状铜矿体的年龄,表明斑岩-矽卡岩与层状铜矿体为同一成矿系统,成因上与侏罗纪花岗质岩浆岩侵位密切相关。结合前人的研究成果,认为位于钦杭带边缘的粤北大宝山铜多金属矿床与古太平洋板块俯冲具有成因联系。

广东大宝山多金属矿床花岗岩锆石LA-ICP-MSU-Pb定年及其地质意义

广东大宝山矿床位于南岭花岗岩带中带。它是我国著名的大型多金属矿床,开采历史久远。近年来的研究表明大宝山矿床与成矿作用有关的斑岩体为燕山早期岩浆活动的产物,因而人们较多地关注中生代的岩浆活动,而忽视了对其他时代岩浆活动的研究。本文在前人研究的基础上,利用锆石LA-ICP-MS U-Pb定年方法系统地测试了大宝山多金属矿床多个花岗质岩体和辉绿岩脉的形成时代,研究表明徐屋片理化流纹斑岩年龄为426.9±2.2Ma、九曲岭黑云母花岗闪长斑岩、船肚花岗闪长岩和大宝山花岗闪长斑岩形成时代分别为162.2±0.7Ma、160.2±0.9Ma和161.0±0.9Ma。矿区内两条辉绿岩脉的年龄分别为210.4±1.4Ma和163.9±1.8Ma。这些结果证实大宝山矿区内存在加里东期、印支期和燕山期等多个旋回的岩浆活动,中晚侏罗世铁镁质的岩浆活动可能存在对成矿的贡献。

广东大宝山多金属矿山环境污染问题及启示

大宝山矿是一座大型多金属矿床。目前,在该地区有国家和地方以及个体等多家矿业单位进行开发,由于长期开采对周围水土中释放了大量重金属和酸性废水,从而破坏了自然环境。本文根据该矿床的矿山地质环境和污染现状,认为矿山在进行规划、布局和建设时应充分考虑到自然条件对环境的自然净化作业,即矿山的尾砂坝应建在碳酸盐岩地层区,矿山的废渣、废石、废水尽可能地在上游碳酸盐岩地区多停留,以减少重金属和酸性废水对下游的影响。

粤北大宝山钼钨多金属矿床年代学研究及其意义

本文对大宝山钼钨多金属矿床中不同类型矿石中黄铁矿及石英矿物用Rb-Sr等时线法进行了精细测定，分别获得层纹状矿石中黄铁矿的年龄为168±5Ma（95％可信度），辉钼矿石英脉中石英矿物年龄为164＋3Ma（95％可信度）和黄铁矿石英脉中石英矿物年龄为162±4Ma（95％可信度），测定结果表明，大宝山铝钨多金属矿床铜铅锌和钼钨成矿阶段形成的时间在168～162Ma之间。本研究所获得的结果也与前人所获得的层状铜铅锌矿石和脉状矿石中辉钼矿的Re-Os模式年龄为165＋1Ma一致。鉴于铜铅锌和钼钨矿床在形成时间和空间上与次英安斑岩和花岗闪长斑岩具有明显的耦合关系，据此表明，其成矿作用主要与区内燕山早期岩浆活动有关。

广东省大宝山钼多金属矿区岩浆岩成岩时代研究

大宝山钼多金属矿区位于南岭成矿带中段。区内主要分布有次英安斑岩、花岗闪长斑岩;钼多金属矿床受NW、E-W、NE等方向断裂组成的构造格架控制,矿体分布与岩浆岩有密切关系。通过对大宝山钼多金属矿区丘坝次英安斑岩和船肚花岗闪长（斑）岩单颗锆石LA-ICP-MS测试,得出丘坝次英安斑岩单颗锆石U-Pb法206Pb/238U表面年龄（419~496 Ma）、花岗闪长（斑）岩单颗锆石U-Pb法206Pb/238U表面年龄（410~489 Ma）,反映二者形成时代一致,可能为同一来源岩浆的产物;大宝山强蚀变次英安斑岩锆石SHRIMP U-Pb法206Pb/238U表面年龄有两组,一组为145~168 Ma,另一组为412~420 Ma;认为大宝山钼多金属矿区大面积分布的次英安斑岩和花岗闪长（斑）岩为加里东末期形成的岩浆岩,而紧贴钼多金属矿体分布的岩浆岩为燕山早期岩浆活动形成产物。

广东大宝山多金属矿的成矿模式

大宝山多金属矿床是南岭中段粤北中部多金属成矿区带上的重要矿床,对其次英安斑岩体和花岗闪长斑岩体及地层围岩中矿化元素进行研究,并研究其微量和稀土元素、硫同位素、铅同位素、O和H和同位素、大宝山多金属矿床可能的形成过程,建立该矿床的成矿模式。研究结果表明:次英安斑岩体和花岗闪长斑岩体及地层围岩中矿化元素均为矿化元素的来源;矽卡岩矿体的形成受花岗闪长斑岩体岩浆作用的影响较大,似层状铜铅锌矿体主要源于当时的海底喷流热液,薄层状菱铁矿体与东岗岭组地层有成因上的联系,亦受斑岩体岩浆活动改造的影响;似层状铜铅锌矿体的形成与海底火山-热液活动有关;斑岩型和矽卡岩型矿体的硫主要来自与斑岩体相关的深部岩浆;铅的来源较复杂,但主要源于上地壳,少量铅具深源特性;斑岩型钨钼矿体和矽卡岩型钨钼矿体的成矿流体来自岩浆水与少量大气降水混合源;似层状铜矿体与铅锌矿体的成矿流体来源不同,薄层状菱铁矿体的成矿流体以海底喷气作用形成的热卤水为主。

广东大宝山钼钨多金属矿床成矿系统与找矿预测

广东大宝山铁多金属矿床发育大规模的铁、铜铅锌矿,近年来危机矿山深部找矿项目取得重大进展,在花岗斑岩体顶部发现具有超大型远景的斑岩型钼矿化。铁矿为风化淋滤堆积型,有色金属矿成矿与岩浆热液作用有关。通过重新厘定侵入岩岩性,建立了大宝山斑岩矿床成矿系统,指出成矿地质体为花岗斑岩,以钼钨矿化为成矿中心,向外围逐渐发育夕卡岩型钼矿、脉型铜矿、铜铅锌矿、铅锌矿、铅锌银矿,最远端是脉状菱铁矿。探讨了矿床成矿深度与剥蚀水平,斑岩系统成矿空间的总垂深超过2 000 m,地表以下深部成矿深度>1 500 m(不包括后期断裂破坏)。除大宝山花岗斑岩体钼矿化边界向东侧扩大外,指出大宝山矿床下一步重点找矿方向包括:①被逆冲断裂破坏的大宝山成矿斑岩体下半部分;②大宝山斑岩体的北北西方向;③船肚岩体的斑岩型与夕卡岩型。

粤北大宝山矿区次英安斑岩与铜多金属矿之间关系研究

大宝山是粤北独具特色的铜多金属矿区,其矿床成因一直争议不休。本文在野外工作的基础上,通过对大宝山矿区次英安斑岩的岩石学、地球化学、同位素年代学、锆石微量和矿质迁移定量分析,认为大宝山矿区次英安斑岩是早侏罗世晚期(～175 Ma)沿逆冲推覆构造侵位的次火山岩,并捕获了大量志留纪岩浆锆石。铜多金属矿化具有斑岩型矿床特征,次英安斑岩与灰岩接触时外接触带形成的矽卡岩中赋存块状、层状、似层状矿体;与泥质、长英质岩石接触时,由于外接触带角岩的流体圈闭作用,在岩体内形成了细脉状铜多金属矿化和绢英岩化。大宝山和九曲岭次英安斑岩既是成矿母岩又是有利的赋矿围岩,铜多金属矿的成矿流体是次英安斑岩深部岩浆房晚期去气作用排出的含矿热液,其中富含SiO_2、Fe_2O_3、K_2O、Mo、W、Cu、Rb、Th、U、Bi、Tl、Cs、In、Cd、Be和挥发分等,具有强氧化(Fe^(3+)/Fe^(2+)平均值为8.55)、高交代参数(K^+/Na^+平均值为56.62)的特征,并于围岩交代过程中,萃取其中的TiO_2、FeO、MnO、CaO、Na_2O、P_2O_5、REE及Sc、Pb、Ba、Sr、Ni、Mn、Zr等。

粤北大宝山铜多金属矿区黄铁矿与磁黄铁矿EPMA和LA-ICP-MS原位微区组分特征及其对矿床成因机制约束

粤北大宝山铜多金属矿床一直存在燕山期岩浆热液成因和海西期火山喷流成因之争,争议的焦点在于块状、似层状硫化物矿体的成因。本文在全面开展矿区地质调查和钻探查证的基础上,对块状、似层状和脉状硫化物矿石中的黄铁矿和磁黄铁矿开展EPMA和LA-ICP-MS原位分析。测试结果表明,不同产状黄铁矿的平均分子式相似,分别为FeS_(1.98)、FeS_(1.99)和FeS_(1.98),似层状和脉状硫化物中磁黄铁矿的平均化学式为Fe_(0.886)S和Fe_(0.874)S,属形成温度相对较低单斜磁黄铁矿。与花岗岩岩浆热液标型黄铁矿相比,不同产状的黄铁矿和磁黄铁矿中Co、Ni、Mn、Se和Ge等元素以类质同象形式赋存,它们含量较低但稳定,Cu、Pb、Zn、Ag、Bi和Tl及Ga主要以微细矿物子晶形式存在,其含量丰富,但变化明显。从块状、似层状到脉状硫化物矿体,黄铁矿和磁黄铁矿中Co、Zn和Se的含量及Co/Ni值降低,而Cu、Pb、Ag、Bi等元素的含量明显升高。结合矿区次英安斑岩的产状和含矿性特征表明,大宝山矿床块状、似层状和脉状硫化物矿体都是次英安斑岩深部岩浆房产出的含矿流体在不同赋矿环境中的产物。

大宝山铜多金属矿矿床成因及成矿模式研究

大宝山铜多金属矿是粤北重要的多金属矿床.为摸清该矿床成因及成矿模式,实现外围深部找矿突破,文章归纳整理了该矿床的区域地质背景和矿床地质特征,并结合岩浆岩年龄分析,初步论证了该矿床属于岩浆热液型矿床,其成矿历史分为3个阶段,即早泥盆世形成硫化物阶段;燕山期形成铜铅锌钼钨矿阶段;后期褐铁矿形成阶段.

大宝山多金属矿床稀散元素的赋存状态

以大宝山多金属矿床的矿石为研究对象,在详细野外勘查、室内光学显微观察矿相的基础上,通过高精度电子探针分析测试手段,研究了稀散元素分布规律、赋存状态及与主成矿元素的关系,揭示了稀散元素在本区的富集规律。In、Cd与Ga主要富集于铅锌矿中,Ge、Se主要富集于铜铁钼矿中,Te主要以独立矿物碲化铋存在于矿石中,极低含量Te以类质同象的形式赋存于黄铁矿中,辉钼矿是Re的唯一富集矿物;稀散元素在本区的赋存形式主要有两种:类质同象和独立矿物。

大宝山多金属矿床成矿条件及矿床成因探讨

大宝山是一个典型的复成矿床。按成矿条件分两个成矿系列:一是产在次英安斑岩岩墙上盘中泥盆统东岗岭组地层中的沉积成矿热液改造型铜铅锌多金属矿床;二是产在花岗闪长斑岩体内外接触带上的斑岩型或夕卡岩型钨钼矿床。本文仅讨论层状多金属矿床的成矿控制条件及矿床成因。

广东大宝山南部铅-锌多金属矿床地质特征及找矿方向

大宝山南部铅-锌矿床赋存于大宝山向斜内的中泥盆统东岗岭组下亚组碳酸盐岩地层中,矿床的形成与地层、构造、岩浆活动有关,通过对该矿床成矿特征及控矿因素的分析,对比矿区外围凉桥—新江、官坪—大镇两个有利成矿远景区的成矿地质条件,研究认为,这两个远景区的成矿地质条件与大宝山南部铅-锌金属矿床基本类似,在矿区外围多个矿化集中区中,最具找矿潜力。

新疆西天山阿德勒别克萨伊铁铜多金属矿地质特征及深部找矿预测

近年,在新疆西天山阿德勒别克萨伊一带下石炭统阿恰勒河组中首次发现花岗闪长斑岩浅成小岩体,面积约5km^2,总体走向NWW向,长达4.5km,宽300-1500m,在花岗闪长斑岩体西南缘大理岩-灰岩残留捕虏体内,地表圈出一条NEE向铁铜矿化带,长约200m,圈定8个铁铜多金属矿体,有望评价一处与浅成小岩体有关的热液脉状-角砾岩-斑岩-矽卡岩型复合型铁、铜、金、多金属矿床。经地物化遥综合地质勘查,对矿区深部找矿进行了预测,并提出了进一步找矿建议。

广东大宝山多金属矿床外围硅钙面控矿特征研究及其找矿意义

大宝山多金属矿床是我国最重要矿床之一,自上世纪50年代末始,众多地质工作者对大宝山矿区进行了研究,关于区内灰岩地层中铜铅锌矿床的成因众说纷纭,主要存在以下五种观点:岩浆热液成因、斑岩成因,层控成因、火山-次火山岩成因、复合成因。经过研究,认为该矿床大部分铜铅锌矿体并非受层位控制,而是受硅钙面控制,矿床应属于受硅钙面控制的岩浆中后期中低温热液矿床,以期待对该矿床的成矿理论和边深部找矿提供有价值的参考。