青海省锡铁山矿区坑道钻探技术研究

近几年,锡铁山主矿带逐步进入深部找矿,在矿井下主要借助坑道钻探查明深部矿床分布与储量,在实施坑道钻探过程中面临机场硐室支护、破碎地层钻进、水敏地层护壁取心、涌水地层处理等挑战,如果处理不当会造成机场硐室掉块、坍塌,钻孔出现卡钻、埋钻、坍塌等事故,严重时造成钻孔报废,制约了找矿进程。针对上述复杂地层钻进技术难点,开展加强硐室支护、选择合理钻进参数、优化钻孔结构、制定复杂地层冲洗液配方以及使用速凝水泥封堵等技术措施研究,保障了坑道机场的施工安全,有效解决了该区多种复杂地层的钻进难题,降低了孔内事故发生率和钻孔报废率,提高了钻探效率和钻探质量,为后续相似地层钻探施工提供了参考。

柴达木盆地北缘锡铁山铅锌矿区辉长岩锆石U-Pb年代、岩石地球化学和Hf同位素特征

为确定锡铁山矿区辉长岩的形成时代、原岩性质和岩石成因,笔者对其进行锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素的研究。结果表明:辉长岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(514.7±1.1)Ma,属于中寒武世;岩石中SiO2含量为47.88%~49.87%,MgO为4.66%~5.21%,TiO2为0.47%~0.51%,P2O5为0.04%~0.05%,K2O为0.34%~0.56%,Na2O为2.67%~3.24%,Mg#为61.67~65.84,为高铝的钙碱性系列岩石;具有略右倾的稀土配分曲线模式,显示明显的正Eu异常(δEu=1.74~1.92);岩石的锆石Hf同位素εHf(t)为4.1~7.67,单阶段模式年龄(TDM1)为950~812 Ma,表明岩浆源区为亏损地幔。岩石富集大离子亲石元素K、Ba、Sr和不相容元素U,亏损高场强元素Nb、Zr和P和Ti,显示为典型的岛弧岩浆岩特征。综合研究认为,锡铁山辉长岩形成在柴达木洋向北俯冲于祁连山地块之下的岛弧环境,进一步证实柴北缘在中寒武世发生了洋壳俯冲作用。

柴北缘锡铁山花岗斑岩锆石U—Pb年代学、地球化学及Hf同位素

对锡铁山北东侧的花岗斑岩体进行锆石U—Pb年代学、岩石地球化学及Hf同位素研究。通过LA—ICP—MS锆石U—Pb同位素测年,获得花岗斑岩的成岩年龄为373. 9±2. 2 Ma (MSWD=0. 069),属于晚泥盆世岩浆活动的产物。岩石地球化学特征显示岩石富硅(SiO_2=76. 33%～76. 99%)和碱(K_2O+Na_2O=7. 28%～8. 19%),低钙(CaO=0. 58%～0. 75%)、镁(MgO=0. 20%～0. 31%)和Mg~#值(Mg~#=23. 29～30. 17),A/CNK介于0. 97～0. 98,属于准铝质钙碱性岩石系列。岩石相对富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素及Ba、Sr等部分大离子亲石元素。稀土元素配分曲线呈右倾型,轻稀土元素分馏明显,重稀土元素分馏较弱,且相对富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,显示明显的负Eu异常(δEu=0. 36～0. 43)。锆石Hf同位素ε_(Hf)(t)比值为+6. 6～+9. 6,二阶段模式年龄T_(DM2)为760～950 Ma。综合岩石地球化学及同位素的研究表明,锡铁山花岗斑岩为高分异的I型花岗岩,岩浆源区主要为起源亏损地幔的新元古代新生地壳物质的部分熔融。结合区域构造背景和前人研究成果,认为本文锡铁山花岗斑岩形成于柴达木地块与祁连地块碰撞后伸展的大地构造环境。

青海锡铁山地区二长花岗岩U-Pb年代学、地球化学、Hf同位素研究及其地质意义

锡铁山地区位于柴北缘超高压变质构造带上,该构造带内发育多处金矿床。对锡铁山地区的二长花岗岩进行了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学和Hf同位素测试分析。其中:锆石定年获得的二长花岗岩的成岩年龄为370.8 Ma±1.8 Ma(MSWD=0.34),属于晚泥盆世。岩石地球化学分析表明,二长花岗岩具有高SiO_2、Al_2O_3,富碱,低CaO、MgO的特征,属于弱过铝质高钾钙碱性花岗岩;微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示,相对富集大离子亲石元素(Rb、Th、U、K),相对亏损高场强元素(Nb、Ta、P、Ti)。锆石Hf同位素分析结果表明,二长花岗岩锆石的εHf(t)值均为正值,且变化范围较小,对应的二阶段模式年龄为1 005~1 298 Ma,岩浆主要来源于新生基性地壳的部分熔融。综合区域岩石构造背景的研究,认为锡铁山地区二长花岗岩形成于南祁连向柴达木板块俯冲碰撞后伸展的环境,该期花岗岩与区域上热液脉型金矿床关系密切。