湘西铅锌矿成矿规律研究

全面收集清水塘矿区已有的地质资料及外围附近铅锌矿山的开发资料,认真总结铅锌成矿规律及找矿标志。开展矿区地质测量,结合探矿工程揭露,基本查明矿区地层、构造分布、矿体特征及矿石质量。

利用遥感调查和监测花垣铅锌矿山尾矿资源

在当前的社会发展背景下,要提高自然资源利用率,提高矿产资源等不可再生资源的应用有效性,在保障矿产资源综合利用水平全面提升的基础上,为可持续发展的进步提供保障。鉴于此,为了提高湘西花垣铅锌矿山煤矿资源开发效率,文章从尾矿资源的实际利用情况入手进行分析,在明确相关矿产资源的应用研究价值基础上,探索优质的矿产资源开发技术路线,进而提出行之有效的遥感调查监测资源对策。

湘西花垣铅锌矿田成矿物质来源的C、O、H、S、Pb、Sr同位素制约

花垣地区铅锌矿床有望成为中国最大的铅锌矿床,也是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。测试结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ^(13) CPDB值范围为-2.71‰~1.21‰,δ^(18) OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区的围岩的δ^(13) CPDB值范围为0.29‰~1.05‰,δ^(18) OSMOW值范围为21.33‰~23.89‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。矿石中硫化物的δ^(34) S变化于24.93‰~34.66‰之间,重晶石δ^(34) S为32.78‰~34.22‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Pb/^(204)Pb分别为17.999~18.919、15.554~15.798和38.088~38.576,铅模式年龄为437~534Ma,成矿金属可能主要来源于奥陶系—寒武系。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰^-15‰之间,δ^(18) Ofluid变化范围为-4.1‰~8.75‰,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩的水-岩反应是导致该区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物沉淀结晶的主要机制。成矿流体^(87)Sr/^(86)Sr为0.70906~0.71022,高于赋矿围岩寒武系清虚洞组灰岩锶同位素比值0.70886~0.70921,表明成矿流体流经了清虚洞组下伏地层,并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。

湘西花垣地区铅锌矿床C、H、O同位素特征及其对成矿流体来源的指示

湘西花垣地区铅锌矿床是铅锌矿资源储量超过千万吨的世界级超大型矿床之一。对该矿床主矿化期的方解石和闪锌矿进行了系统的C、H、O同位素研究。分析结果显示,花垣地区铅锌矿床主成矿期方解石样品的δ^(13)C_(PDB)值范围为-2.71‰~1.21‰,δ^(18)OSMOW值范围为16.09‰~22.48‰,团结、李梅、土地坪、蜂塘和大石沟各铅锌矿床中主成矿期方解石的13C、18O同位素依次表现出逐渐降低的特征,在δ^(18)O_(SMOW)-δ^(13)C_(PDB)图上主要介于原生碳酸盐岩与海相碳酸盐岩之间,该地区铅锌矿床成矿流体中的碳主要来源于海相碳酸盐岩的溶解作用。花垣矿区围岩的δ^(13)C_(PDB)值范围为0.15‰~1.17‰,δ^(18)O_(SMOW)值范围为19.79‰~23.89‰,指示沉积成因海相碳酸盐岩的特征。方解石和闪锌矿样品中流体的δD_(SMOW)变化于-91.1‰^-15‰之间,δ18Ofluid变化范围为-4.1‰~9.25‰,在矿区范围内流体的迁移方向是由北向南,δ^(18)O_(fluid)-δD_(SMOW)图显示,矿床成矿流体的主要来源是建造水和大气降水。成矿流体与围岩间的水-岩反应是导致湘西花垣地区铅锌矿床中方解石和闪锌矿矿物发生沉淀的主要机制。

基于BJ-2号卫星数据的花垣尾矿库遥感研究

在湘西花垣铅锌矿区,尾矿库数量多、分布广,对当地生态环境与安全产生了重大影响。利用2017年BJ-2号卫星遥感数据开展了湘西花垣铅锌矿区尾矿库调查,获取了花垣铅锌矿区尾矿库基础数据。通过分析花垣铅锌矿区尾矿库的空间分布、类型、规模、占地面积、利用现状等情况,指出了尾矿库存在的主要问题,并提出了相应的对策与建议,为花垣铅锌矿区尾矿库的治理与矿山地质环境保护研究提供了依据。结果表明,BJ-2号卫星遥感数据能有效进行尾矿库调查,为尾矿库研究提供数据支持。

湘西花垣铅锌矿田构造解析与成矿预测

花垣铅锌矿田位于上扬子地块东南缘的湘西北地区，是我国重要的铅锌产地（邓文龙，1985；杨绍祥，2006，2007）。笔者通过野外实地勘查，对矿田范围内构造现象进行了测量分析。矿田内断裂主要有茶洞-花垣大断裂及其伴生的小断裂（图1F1），褶皱主要李梅背斜（图1F2）、太阳山向斜（图1F3）、渔塘背斜（图1F4）及其伴生的小型短轴背向斜。

湘西花垣铅锌矿田的成矿构造

在对湘西花垣铅锌矿田的成矿地质背景、矿床地质特征和矿石结构构造研究的基础上,重点分析了花垣矿田成矿构造特征,包括成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造。通过矿田地质调查,认为铅锌成矿作用与液压角砾岩关系密切,而液压角砾岩为成矿期构造;根据成矿后断裂的主要特征,结合擦痕产状,反演出花垣矿田成矿后共受到3期构造应力作用;根据成矿期构造的空间分布规律(成矿期构造受花垣—张家界断裂左行走滑形成的张性空间控制)和原始礁灰岩台地的分布规律,预测了远景勘查区域。

湘西花垣铅锌矿田成矿构造系统与成矿规律

湘西花垣铅锌矿田发育典型的层控型铅锌矿床,找矿潜力巨大。该区在矿床成因、控矿因素等方面存在不同认识,主要观点有密西西比河谷型、沉积型、成岩期后改造型和盆源低温热液型4种观点。通过构造测量解析和古应力场恢复,分析了构造与成矿的关系,划分出成矿前构造主压应力近似垂直层面,成矿期构造主压应力方向为北西—北北西,成矿后构造主压应力方向为北东—北北东向;成矿期构造形成了矿田内李梅平缓背斜、渔塘背斜,并在藻灰岩层内形成各类含矿角砾岩、裂隙系统,这些裂隙为热液与藻灰岩中富含的有机质发生化学反应提供了丰富的反应界面,是铅锌矿液富集的主要原因。成矿后构造主要形成于燕山期,受北北东—南南西向挤压应力作用,形成了北东走向的大型走滑正断裂带,对加里东期成矿期赋矿褶皱造成破坏改造。

铅锌矿区土壤重金属含量及木本植物吸收特征

调查了湘西李梅铅锌矿区废弃地植物,分析了矿区植被物种组成、土壤和优势植物体内重金属含量,为铅锌矿废弃地植被恢复和重金属污染土壤的植物修复提供理论依据。结果表明,李梅铅锌矿区的高等植物共有20种,隶属12科,19属,且优势种全为木本植物,含灌木（或小乔木）、乔木、木质藤本植物;土壤重金属主要是Zn、Pb、Cd污染,且均超过国家土壤环境质量三级标准（GB 15618-1995）,超标倍数分别达2.74~16.65、1.08~7.08、31.17~118.43倍,污染严重;6种优势植物除马桑（Coriaria nepalensis Wall）植物体内Zn、Pb、Cd含量较低,为Zn、Pb、Cd的规避型植物外,木蓝（Indigofera tinctoria L.）、盐肤木（Rhus chinensis Mill.）、构树[Broussonetia papyrifera（Linnaeus）L＇Heritier ex Ventenat]、地果（Ficus tikoua Bur.）、两面针[Zanthoxylum nitidum（Roxb.）DC.]均表现对Zn、Pb、Cd具有一定的吸收,其中,两面针对Cd的吸收富集能力较强,为Cd富集型植物。

湘西北花垣铅锌矿田伸展构造特征与成矿

大多在湘西北地区从事地质研究工作者认为,张(家界)–花(垣)断裂带、两河断裂带和麻栗场断裂带对花垣铅锌矿田的成矿起到了重要的控制作用。本文收集了大量地质矿产勘查成果资料,运用伸展构造理论对花垣矿田内发育的规模较大的三条断裂构造及其切割而成的四个断块构造对矿田铅锌成矿的影响进行了较详细系统的论述。笔者认为花垣矿田的伸展构造展现了正断层完整的面貌,地壳深部发生伸展性韧性岩层逆冲到地表的断裂破碎带、岩层较完整的断块构造是花垣矿田伸展构造的显著特征。铅锌矿的形成,是伸展构造的断裂带与其切割而生成的断块构造共同作用的结果。

湘西地区北洛塔和花垣铅锌矿田对比研究

洛塔矿田和花垣矿田是湘西北成矿带铅锌储量较大的两个矿田。文章以洛塔矿田和花垣矿田为研究对象,在前人研究的基础上,从成矿地质构造背景、矿床地质特征、地球化学特征、控矿规律、矿床成因等方面对两大铅锌矿田进行对比研究,发现两矿田在诸多方面存在差异。洛塔矿田铅锌成矿时代为中泥盆世,花垣矿田铅锌成矿时代为早泥盆世,属于上扬子地台东南缘伸展拉张环境下在湘西北地区不同时期不同地段深大断裂活动的产物;构造是两矿田内最重要的控矿要素,岩相、岩性控矿实质上岩石孔隙和裂隙系统控矿,也是构造控矿的一种体现。区内的找矿工作应该沿着控矿构造+有利地层岩性组合的思路进行。

湖南花垣矿田铅锌矿床硫化物微量元素地球化学特征及其对矿床成因的指示

湘西花垣铅锌矿田是湘西-鄂西成矿带的重要组成部分,为探究花垣矿田铅锌矿床的成因,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)等方法对花垣团结、李梅、耐子堡、蜂塘、土地坪、大石沟6个铅锌矿床中的闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等单矿物进行了微量元素含量测试。测试结果表明,闪锌矿相对富集Fe、Cd、Pb、Cu、Ge、Tl等元素,贫In、Ga、Se、Ag、Sn等元素,Cd、Mn等元素含量稳定,Pb、Cu等元素含量变化范围大,Fe、Pb元素可能主要以类质同象或纳米级矿物微粒形式赋存于闪锌矿中。闪锌矿和方铅矿微量元素地球化学性质表明,花垣矿田铅锌矿床为与碳酸盐岩有关的中—低温(100~250℃)铅锌矿床。通过与不同成因类型的铅锌矿床相比,认为花垣矿田铅锌矿床与跟盆地卤水相关的MVT型铅锌矿床相似。

湖南省花垣县大脑坡铅锌矿矿床地质特征及与岩相关系

大脑坡铅锌矿区位于湖南省花垣县团结镇、龙潭镇、道二乡交接处,处于湖南省花垣_凤凰铅锌锰一整装勘查区,2009年,湖南省地质矿勘查开发局四〇五队向湖南省国土资源厅申报新设探矿项目与探矿权,2010年启动探矿工作,2011年Zk5325发现矿体厚达50余米而获突破,2013年野外验收,2014年提交普查报告。提出该矿床为隐伏超大型碳酸盐岩层控型铅锌矿床。通过对矿床特征与岩相关系研究,建立了铅锌矿与岩相关系模式,对花垣地区的边深部矿床远景预测具有一定指导意义。

利用遥感调查和监测湘西花垣铅锌矿山尾矿资源研究

湖南省矿山尾矿资源的综合利用整体水平较低,急需加强尾矿资源的勘查和综合利用研究,这在全国同类尾矿的整体利用中也将具有广阔的应用前景。本文通过对示范区尾矿资源的试点工作,探索出一套相对成熟的尾矿资源遥感调查与监测的技术路线,将实现尾矿资源重新利用新的突破,创造出更大的经济和生态效益。

湘西凤凰民稿铅锌矿区地球化学特征及地质意义研究

本文通过野外地质调查和样品分析,对湘西凤凰民稿铅锌矿床的地质特征、地球化学特征以及成因进行了探讨。结果表明,该矿床主要产出铅、锌等金属矿物,矿石中富含硫化物和氧化物。元素地球化学特征显示,该矿床具有高Ag、Pb、Zn等特征,并且具有较高的Cu/Pb和Cd/Zn比值。根据研究结果,推测该矿床为岩浆热液型铅锌矿床,成矿作用与侵入岩体的热液活动密切相关。本研究对该区域的矿产资源开发和矿产勘查提供了重要的参考价值。

关于三维建模在湖南花垣凤凰地区铅锌矿找矿中的应用分析

对于湖南省凤凰-花垣-永顺铅锌矿整装勘查区历年形成的铅锌矿地质资料,并对未数字化的资料进行扫描数字化、矢量化,运用计算机和信息技术手段建设湖南省凤凰-花垣-永顺铅锌矿整装勘查区钻孔数据库、地质资料图文数据库、二维空间地质数据、三维空间数据库和地质资料目录数据库。为区内进一步找矿工作提供参考。

湘西地区“花垣式”铅锌矿成矿预测

湘西花垣铅锌矿经过数十年勘查开发,已形成我国重要铅锌基地,其后续找矿潜力较大。本文试通过成矿规律研究,对湘西“花垣式”[1]铅锌矿进行成矿预测,为今后该地区边深部找矿提供参考。

浅析湖南省花垣县大脑坡铅锌矿地质特征、成矿规律及矿床成因

大脑坡矿区处于花垣铅锌矿田北东段中部位置,为成矿核心区。大脑坡铅锌矿矿体赋存于寒武系下统清虚洞组中,容矿岩性为厚-巨厚层藻礁灰岩,铅锌矿主要容于藻礁灰岩的藻孔中。矿区褶皱构造简单,断裂多,岩浆岩不发育。14个矿层中共圈定出矿113个,其中大型规模矿体3个,中型规模矿体7个,小型规模矿体103个。矿体呈似层状、大透镜状,局部见囊状。本文通过分析矿区地层、岩性、构造等控矿因素,进一步探讨矿区成矿规律及矿床成因。

湘西花垣矿区土壤重金属污染及其生物有效性

以花垣矿区4个锰矿点、5个铅锌矿点为现场,对湘西花垣矿区的土壤重金属总量及有效态含量进行了测定,采用污染指数法对矿区土壤重金属污染状况进行了评价,在此基础上,结合主成分分析和线性回归分析等统计学方法,探讨了该矿区重金属污染的主要因子,重金属有效态含量与其对应总量的关系.结果表明:①两矿区土壤Mn、Pb、Cd含量较高,分别为湖南省土壤背景值的8.7、21.5和2.9倍,且大多数土样Pb、Cd含量超过国家土壤环境质量三级标准,对矿区土壤造成污染.②重金属污染评价结果显示,目前两矿区土壤受到轻度的Pb污染,中-重度Cd污染.综合污染指数显示锰矿区为轻-中度污染;铅锌矿区为中-重度污染.③两矿区土壤中Pb、Cd有效态含量相对较高,占总量的比例>10%,且DTPA提取态Mn、Pb、Zn、Cd含量与其总量呈极显著正相关(P<0.01).主成分分析结果显示,Mn、Pb、Zn、Cd和DTPA-Mn、DTPA-Pb、DTPA-Zn、DTPA-Cd是导致花垣两矿区重金属污染的主要因子.因此,应采取一定措施对矿区土壤重金属污染进行治理.

湘西花垣矿区主要植物种类及优势植物重金属蓄积特征

矿区重金属污染严重,寻找和发现适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物是矿区植被恢复和污染土壤修复的前提.通过对湘西花垣县锰矿、铅锌矿区植被调查,共记录到高等植物76种,隶属69属,39科.对两矿区的主要优势植物及其土壤重金属含量进行了测定、分析,结果表明,两矿区土壤Pb、Zn、Cd含量均超过国家土壤环境质量二级标准阈值,对矿区土壤造成了污染.主要优势植物均能适应矿区土壤重金属元素较高的环境,对重金属具有一定的耐性,但不同植物对重金属的吸收和蓄积特征不同,油茶、芒萁吸收的重金属主要分布在地上部分,属于金属富集型植物,适于修复湘西矿区重金属污染中等且使用价值较高的污染土壤;灰白毛莓、山莓、毛萼莓、魁蒿、蕨吸收的重金属主要累积在根部,属于根部囤积型植物;芒草、白茅、箬竹、飞龙掌血根、茎、叶重金属含量均较低,属于重金属规避型植物.这2种类型的植物适合种植在湘西矿区重金属污染严重、使用价值相对较低、面积较大的矿山废弃地.