安徽省池州抛刀岭金矿床金的赋存状态及成因研究

抛刀岭金矿床位于长江中下游成矿带的安庆—贵池矿集区,该矿床矿体主要赋存于蚀变的英安玢岩岩体中。文章对该矿床岩石样品岩相学采用电子探针、激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱仪等测试分析。结果表明:抛刀岭金矿床的矿石矿物主要为黄铁矿、闪锌矿和毒砂等;脉石矿物主要为石英、方解石及黏土矿物;主要载金矿物为黄铁矿,其次为毒砂;Au主要以银金矿的形式存在上述矿物中。载金黄铁矿微量元素结果分析显示,Au与As、Cu、Pb、Zn等质量分数呈正相关,与Fe、S质量分数呈负相关,黄铁矿晶格中As的存在有利于Au代替Fe进入晶格中,使得Au在黄铁矿裂隙中沉淀。电子探针分析金的赋存状态显示,抛刀岭金矿床金主要以晶格金的形式存在于黄铁矿中,部分以银金矿的形式存在于黄铁矿和毒砂的裂隙中。矿床硫化物中的硫主要来源于岩浆,同时有少量的地层物质参与。混染成矿流体主要为来源于岩浆的出溶流体。

安徽庐枞矿集区沙溪斑岩型铜金矿床中硒、碲的赋存状态及富集规律研究

硒和碲是重要的战略性关键金属,在现代工业和国防建设中有着广泛的应用。硒和碲通常很难形成独立矿床,目前全球大部分硒和碲来自斑岩型铜金矿床。长江中下游成矿带是我国东部重要的斑岩-矽卡岩型铜金矿床成矿带之一,前人虽然对成矿带内矽卡岩型矿床中伴生关键金属已开展了相关研究,但对成矿带内斑岩矿床中关键金属的赋存状态、分布和富集规律尚关注较少。本次工作以成矿带内沙溪斑岩型铜金矿床为研究对象,系统采集了矿床不同深度、不同类型的岩矿石样品,通过扫描电子显微镜、全岩化学分析、TIMA及矿物原位LA-ICP-MS微量成分测试等分析技术方法对矿床中硒和碲等关键金属开展了系统的研究。结果表明,沙溪矿床中硒和碲元素发生显著富集,与主成矿元素铜具有明显的正相关关系。估算矿床中伴生硒资源量约为1196t、碲资源量约为96.6t,其中硒达到大型规模,具有潜在利用价值。与成矿带内其他典型矽卡岩矿床(包括斑岩-矽卡岩矿床)相比,沙溪斑岩型矿床中硒和碲的含量明显偏低,这可能是深部成矿岩浆演化过程的差异导致的。矿床中有91.64%的硒、87.48%的碲是以独立矿物形式存在。沙溪矿床硒、碲与主成矿元素铜和金的富集规律一致,流体混合过程中氧逸度的变化可能是硒和碲的主要的沉淀机制。

安徽安庆铜铁矿床钴的赋存状态、分布与富集规律研究

长江中下游成矿带是我国东部最重要的成矿带之一,广泛发育矽卡岩型铜铁矿床且伴生Co资源,而成矿带内的矽卡岩型铜铁矿床中关键金属Co元素的赋存状态、分布以及富集规律研究尚未系统开展。本文以矽卡岩型铜铁矿床——安庆铜矿为研究对象,通过系统采样、显微观察、扫描电子显微镜、全岩化学分析及矿物原位LA-ICP MS微量成分测试手段,初步估算矿床中伴生Co的资源量约为8769t,达到中型规模,查明了伴生Co的平均含量为166×10^(-6),综合利用潜力较大。查明了铜矿石中Co含量(平均含量为166×10^(-6))明显高于铁矿石(平均含量为126×10^(-6)),尤其是含铜磁黄铁矿型矿石中Co元素富集程度最高,且计算得出磁黄铁矿、黄铁矿、磁铁矿和黄铜矿分别赋存矿石Co含量的45.1%、52.8%、0.5%和1.6%。此外,矿床内不同类型矿化蚀变岩中Co含量与磁黄铁矿和黄铁矿总量具有较强的正相关性,Co主要以类质同像的形式赋存于黄铁矿和磁黄铁矿内,黄铁矿中Co的含量变化范围较大,早石英硫化物阶段的黄铁矿(Py1)中Co含量为258×10^(-6)~25920×10^(-6),晚石英硫化物阶段的黄铁矿(Py2)中Co含量为0.3×10^(-6)~594×10^(-6),磁黄铁矿中Co含量变化范围较小,主要集中于311×10^(-6)~1181×10^(-6),Co主要富集于早石英硫化物阶段,晚石英硫化物阶段不富集。含铜磁黄铁矿型矿石中Co元素变化范围大(85×10^(-6)~430×10^(-6))是由于矿石中黄铁矿和磁黄铁矿的含量以及黄铁矿Co含量极不均匀造成的。综合前人研究,本次工作认为大气降水混入引起的成矿流体冷却和稀释可能是导致安庆铜矿中Co元素沉淀富集在黄铁矿和磁黄铁矿内的主要因素。

安徽庐枞盆地西湾铅锌矿床闪锌矿中镉的赋存状态和富集机制研究

镉(Cd)是一种重要的关键金属元素,对国家安全和新兴产业发展具有重大意义。闪锌矿是最具经济意义的富镉矿物,查明闪锌矿中镉的赋存状态,对研究镉的富集机制具有重要的意义;但受限于研究手段,闪锌矿纳米尺度上镉的赋存状态研究仍相对薄弱。西湾矿床是长江中下游成矿带庐枞矿集区内新发现的大型铅锌矿床,矿床中产出富镉闪锌矿。本次研究使用LA-ICP-MS对闪锌矿进行原位微量元素含量和Mapping分析,查明闪锌矿微米尺度镉的分布规律;在此基础上使用扫描透射电镜(STEM)查明纳米级闪锌矿的微观形貌和高分辨原子像,明确纳米尺度镉的赋存状态。研究结果表明,西湾矿床闪锌矿中镉含量的变化范围为2186×10^(-6)~9859×10^(-6),镉在闪锌矿中分布不均匀,闪锌矿孔洞发育的区域相对富镉,而闪锌矿均质区域相对贫镉。通过高分辨原子像的晶面间距和原子线扫描结果,确定西湾矿床闪锌矿中Cd原子以原位替代Zn原子的形式赋存在闪锌矿晶格中,未发现纳米级镉的独立矿物。对比金顶和牛角塘等富镉铅锌矿床,长江中下游成矿带的铅锌矿床中平均镉含量不高,推测成矿带可能缺乏充足的镉物质来源。

大数据环境下内蒙古浩布高地区铅锌多金属矿智能矿产预测研究

传统机器学习算法已广泛应用于矿产预测，但面对地质大数据的高维稀疏、不平衡小样本等特性仍缺乏有效处理和分析的方法，设计适合地质大数据特点的机器学习算法是智能矿产预测亟需解决的新问题。本文以内蒙古浩布高地区的铅锌多金属矿产预测为例，提出了一种面向地质大数据的半监督协同训练矿产预测模型。首先对研究区地质找矿信息和地球化学异常信息进行定量分析，提取断裂构造、二叠系地层、燕山期侵入岩、地层与岩体接触带、围岩蚀变及Pb、Zn、Sn、Cu地球化学异常共9种找矿因子。然后利用递归特征消除法优选找矿因子组合，不包括Sn异常在内的8个找矿因子组合被选为最优组合。最后，利用支持向量机和随机森林算法作为基分类器进行半监督协同训练矿产预测，绘制成矿概率分布图。ROC曲线和预测度曲线分析结果表明，半监督协同训练模型的AUC值和预测效率都高于随机森林和支持向量机模型。研究结果也为大数据环境下的智能矿产预测提供了一种新的思路。

安徽庐枞盆地黄屯隐爆角砾岩筒型金铜矿床碲元素的分布、分配特征及沉淀机制研究

隐爆角砾岩筒型金(铜)矿床作为重要的金矿床类型,常伴生关键金属碲的矿化,然而对于此类矿床中碲的分布、分配特征及沉淀机制研究仍较为薄弱。黄屯矿床是长江中下游成矿带近年来发现的最为典型的隐爆角砾岩筒型金铜矿床,伴生有大量的碲化物产出。本文在详细的野外地质工作和岩相学观察基础上,发现碲在矿床中发生了显著富集。通过对黄屯矿床不同蚀变类型矿石及主要富碲矿物开展全岩及微区地球化学分析,明确了碲的分布、分配特征以及初步讨论了碲的沉淀机制。黄屯矿床成矿阶段从早到晚可划分为钠钙硅酸盐、钾硅酸盐、绿泥石-碳酸盐和伊利石-蒙脱石阶段,在不同深度形成了相应的蚀变带,并发育有不同强度的金铜矿化。黄屯矿床伴生的碲储量约有118.71t,平均品位为5.3g/t,达到中型规模,具备重要的综合利用价值。钾硅酸盐蚀变带碲的分布比例最高,占总储量约92.37%,平均品位约为9.6g/t。钾硅酸盐蚀变带内约有89%~99%的碲呈独立矿物,主要以微米级、纳米级的碲铋矿包体的形式分布在黄铁矿中,剩余部分则以类质同象的形式赋存在黄铁矿和黄铜矿内。减压沸腾引起流体温度骤降导致硫化物沉淀,和沸腾过程中释放大量气相H_(2)S,共同导致流体的f(Te_(2))/f(S_(2))比值升高,可能是黄屯矿床中碲沉淀富集的主要机制。

安徽铜陵矿集区新桥矿床中钴-硒-碲等关键金属的分布规律、赋存状态和富集机制研究

新桥矿床是长江中下游成矿带铜陵矿集区内典型的大型层控矽卡岩型铜金硫多金属矿床。矿床成矿过程中除了铜、金、铁、硫等主要成矿元素富集成矿以外,钴、硒、碲等关键金属元素也以伴生形式产生了不同程度的富集。前人对新桥矿床开展了大量研究工作,但对矿床中关键金属钴、硒、碲的分布规律、赋存状态和富集机制等方面系统研究尚未开展。本次研究在新桥矿床系统采集距离成矿岩体不同位置的两条代表性剖面(3804、E601)的岩矿石样品,通过光学显微镜观察、扫描电子显微镜、全岩主微量元素化学分析和矿物原位LA-ICP-MS微量成分测试等分析技术方法,查明了矿床中钴、硒、碲等关键金属的空间分布规律和赋存状态,初步探讨了钴、硒、碲的富集机制。新桥矿床中估算伴生Co、Se、Te资源量分别为:2326t、2590t、1463t,达到大-中型规模。近成矿(热)中心3804剖面Co、Se含量自矿体底板→顶板呈逐渐降低的趋势,Te含量变化没有明显规律,Co、Se、Te均主要在黄铁矿矿石中产生富集;远成矿(热)中心E601剖面上Co、Se、Te含量自矿体底板→顶板均呈逐渐降低的趋势,且主要富集高品位黄铁矿矿石中。矿体走向上自成矿(热)中心→远端,Co含量明显降低,Se、Te含量相对增高。矿床中Co、Se主要以类质同象置换的形式赋存于黄铁矿中,Te的赋存状态以独立碲矿物为主,包括辉碲铋矿和碲银矿。Co主要在石英-硫化物阶段产生富集,成矿流体温度较高,流体中Co大部分随黄铁矿沉淀富集于近成矿(热)中心的黄铁矿矿石中,至碳酸盐-硫化物阶段,成矿流体温度降低,流体中Se、Te大部分沉淀富集于远成矿(热)中心的高品位黄铁矿矿石中,其中Se主要随黄铁矿大量沉淀富集,Te较少进入黄铁矿等硫化物中,主要以独立矿物的形式产出。

LA-ICP-MSS多脉冲短时间剥蚀法锆石超薄增生边定年研究

锆石是一种相对稳健的定年副矿物,其颗粒常常发育增生边,然而厚度极小(一般<5μm),给获得精确年龄带来挑战。本文从制样方法、实验条件及数据算法三个方面开展了实验对比研究,以评价多脉冲短时间剥蚀法对天然锆石的超薄增生边(~1μm)LA-ICP-MS U-Pb测年的可靠性。实验结果表明:双面胶制样虽然速度快,但是样品显微观察和后续激光分析的观察效果不佳;树脂固定制样效率高,易于透射光和反射光观察,并有利于样品表面聚焦。激光分析条件下,5 Hz、2 s剥蚀相对于10 Hz、1 s剥蚀数据结果更为稳定。数据处理峰积分法优于截距法和均值法。综合上述方法,获得Plesovice和Qinghu锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄与推荐值在误差范围内一致,但是数据误差相对较大(~5%,1σ)。根据每个信号峰峰值的50%~60%来选择信号区间,监控标样Plesovice和Qinghu准确值均提高了约3%。多脉冲短时间剥蚀法、树脂固定制样与部分峰积分数据处理方法组合可以获得较好的定年结果。本方法为测定锆石增生边年龄提供了一套完整的解决方案,可为多期次的地质过程提供更有效的年代学约束。

典型矿区周边水田土壤Cd生物有效性研究

为遴选可有效表征农田土壤Cd生物有效性的指标,文章采集浙江某地20组稻米及其协同土壤,分析稻米Cd质量比、土壤的基本理化性质、Cd总质量比、不同浸提态Cd质量比及欧共体标准物质局(European Community Bureau of Reference,BCR)形态。结果表明:稻米Cd质量比为0.01~0.51 mg/kg,土壤Cd质量比为0.17~3.15 mg/kg,稻米Cd富集系数为0.04~1.42;土壤Cd主要以弱酸态(40.5%)和还原态(37.1%)存在,二乙烯三胺五乙酸(diethylenetriaminepentaacetic acid,DTPA)浸提土壤Cd能力最强(15.6%);基于w(CaCl_(2)-Cd)构建的三次函数建立的回归模型可解释稻米Cd 57.4%方差,w(CaCl_(2)-Cd)可以作为表征水稻土壤Cd生物有效性的指标,基于水稻土壤Cd生物有效性可提高污染风险评价的科学性。

江南隆起带(安徽段)西坞口铷矿床岩浆岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素特征研究

江南隆起带(安徽段)是中国东部重要的钨钼多金属产地之一,钨钼多金属矿床成矿作用与燕山期中酸性岩浆活动关系密切,钨钼成矿岩体的相关研究已经广泛开展。安徽省地质矿产勘查局322地质队在江南隆起带(安徽省)新发现了西坞口花岗岩型铷矿床。铷成矿岩浆岩的时代、成因和性质仍不清楚。本次工作在详细矿床地质研究的基础上,通过对西坞口花岗斑岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年、锆石微量元素和原位Hf同位素分析,厘定了岩体形成时代为141.7±1.0Ma,属于江南隆起带(安徽段)燕山期早阶段岩浆活动的产物。西坞口岩体具有高硅(SiO2=74.29%~76.25%)、富碱(ALK=7.85%~8.62%)、贫钙(CaO=0.14%~0.73%)的特征,∑REE的变化范围为140.1×10^–6~235.9×10^–6,LREE/HREE为1.42~5.44、(La/Yb)N为0.89~4.49、δEu为0.02~0.28,富集Rb、Th、U而亏损Ba、Sr、P、Ti等元素,属于A2型花岗岩。西坞口岩体的εHf(t)的变化范围为-6.7^-1.3(平均值为-4.2),tDM1=870~1173Ma(平均值为1025Ma),tDM2=1273~1613Ma(平均值为1457Ma),显示其来源于上溪群浅变质岩的部分熔融。西坞口花岗斑岩具有较高的分异指数(DI=91.87~95.57)、锆石的Zr/Hf比值为25.0,强烈的富集U(5436×10^–6)和Th(1900×10^–6),形成温度为735.4℃,稀土元素具有明显的四分组效应,以及高Rb背景值,岩体中还发育有绿柱石和锂白云母,具有典型高分异花岗岩特征,这明显不同于江南隆起带(安徽段)内同时期(150~134Ma)的与钨钼矿床形成有关的岩浆岩。通过对比分析,提出江南隆起带(安徽段)仍有同类型高分异花岗岩,具有铷等稀有金属元素矿床成矿潜力。

Landsat8卫星数据在安徽黄山汤口-寨西地热资源调查中的应用

摘要遥感大数据分析与应用正成为地球信息科学领域重要的研究内容。利用热红外遥感技术进行地热异常信息的提取可以为地热资源勘查评价提供重要的依据。Landsat系列卫星数据拥有长时间的数据积累和较高的空间分辨率，是地表热环境时空序列大数据分析的重要数据。最新一代的Landsat8卫星热红外数据在延续了较高分辨率的同时，敏感性更强，更加适合于对地表热环境空间分布进行精确分析。本文以安徽黄山汤口一寨西工作区为研究区，分别选用2016年12月9EtLandsat8的热红外遥感数据和2009年12月6日Landsat5TM数据，采用大气校正方法进行地表温度的反演和对比分析，通过密度分割分析提取地热异常信息，并综合遥感地质解译信息、气象、地形等数据，对工作区地热资源有利区进行了预测。结果表明：两个时相地表温度反演结果的空间分布基本一致，利用Landsat8热红外数据的地表温度反演结果可以有效地获取地热异常信息，所圈定的地热异常较为合理，与工作区内主要的断裂构造分布一致，且和物探勘查和钻孔实验结果相对应，可以为地热资源勘查大数据分析提供重要的数据源。

江南隆起带安徽宁国西坞口矿床铷的赋存状态及其成矿机制研究

西坞口矿床是江南隆起带安徽宁国市近年来发现的首个关键金属铷(Rb)矿床,与成矿有关的岩浆岩为花岗斑岩。矿床中发育两类铷矿体:矿体I赋存于花岗斑岩体内,矿体II产于花岗斑岩体顶部。两类矿体的矿物组合均为多硅白云母+石英。矿体I呈透镜体状产于花岗斑岩体顶部,多硅白云母含量可达70%,品位为0.25%;矿体II产于花岗斑岩体和地层接触带,品位为0.21%。前人对西坞口矿床的矿化特征、岩浆岩年代学、岩浆岩成因开展了研究,但关于铷的赋存状态及成矿机制尚不明确。本次工作分别对成矿岩体和两类矿体中的主要矿物开展了电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)研究,分析结果显示花岗斑岩中斜长石、钾长石和黑云母中Rb的平均含量分别为3.10×10^(-6)、872×10^(-6)和1328×10^(-6),矿体I和II中多硅白云母的Rb平均含量分别为2544×10^(-6)和2686×10^(-6)。多硅白云母晶体化学计算表明,铷以Rb^(+)→K^(+)/Na^(+)置换的方式进入多硅白云母晶格,在多硅白云母中以类质同象的形式赋存。结合矿床地质特征和区域岩浆岩对比分析,本文提出西坞口矿床成矿岩浆具有较高的Rb背景值以及氟(F)含量,矿物结晶作用使得Rb在残余岩浆含量升高,岩浆向热液过渡阶段的富F特征导致原先岩浆体系的架状硅酸盐结构变成层状,进而有利于结晶出大量富Rb的多硅白云母,并富集形成铷矿体。

安徽泾县湛岭斑岩型钼矿床中铼的赋存状态研究

铼(Re)作为关键金属之一,是国家安全和军事战略必不可少的关键矿产,近年来受到世界各国的广泛关注。目前全球90%的Re产出于斑岩型矿床中,由于Re和Mo(钼)的元素性质相近,辉钼矿是Re的主要富集矿物。目前,前人的研究主要集中于含Re辉钼矿多型、辉钼矿中Re的含量、以及微米尺度上Re在辉钼矿中的赋存规律等方面,但纳米尺度上,Re在辉钼矿中的赋存状态研究仍十分薄弱。本次工作以安徽省泾县新发现的湛岭斑岩型钼矿床中的辉钼矿为研究对象,查明矿床中的辉钼矿主要有两种类型:粗粒叶片状辉钼矿(Ⅰ型)和细粒集合体辉钼矿(Ⅱ型)。通过电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)确定了微米尺度上辉钼矿中的Re含量呈较大的不均一性。粗粒叶片状辉钼矿核部的Re含量(90.2×10^(-6))高于边部(37.6×10^(-6)),细粒集合体辉钼矿中的Re平均含量(89.4×10^(-6))明显高于粗粒叶片状辉钼矿(50.0×10^(-6)),其中可见多个无规律的局部Re富集区域。在此基础上,对细粒集合体辉钼矿中富Re区域进行聚焦离子束(FIB)原位取样,并运用透射电镜(TEM)分析发现,在纳米尺度上,辉钼矿Re含量也有较大不均一性。在ADF-TEM照片中识别出辉钼矿具有a、b两种不同的表征。表征a的辉钼矿Re含量较高,晶格受到明显干扰,除类质同象替换外,还存在以Re-S吸附的方式赋存的Re;而表征b中的辉钼矿Re含量较低,晶格并未受到明显的干扰,Re主要是以类质同象替换的形式存在。以上研究结果表明,湛岭斑岩型钼矿床中的Re除了类质同象替代Mo进入辉钼矿晶格外,还以Re-S的形式吸附在辉钼矿晶格表面,Re的两种赋存状态是辉钼矿中Re含量不均一性的主要原因。

安徽省东源斑岩型钨矿床白钨矿原位微量元素特征及其指示意义

新兴的白钨矿面扫描技术对于解释矿物微量元素特征具有重要的指示意义。文章选择皖南地区东源斑岩型钨矿床中白钨矿为研究对象,利用面扫描和阴极发光图像技术对矿物微区结构和原位微量元素特征进行系统研究。分析结果显示,白钨矿具有核边结构且微量元素特征具有明显的分带性,同一白钨矿颗粒核部亏损Mo、Nb、Ta元素,富集REEs,而边部相反。在此基础上,文章通过系统的白钨矿单点微量元素分析,反演了成矿流体性质和演化过程,提出东源钨矿床成矿流体氧逸度逐渐增高,成矿流体富集F挥发分且F含量逐渐增加,成矿物质很可能有幔源组分加入。通过白钨矿面扫描和阴极发光图像查明矿物微区结构,进而开展了白钨矿微区微量元素单点分析,有可能对成矿流体和矿质来源作出合理的解释。

城市地下空间开发地质环境质量三维评价方法研究--以合肥市滨湖新区为例

城市地下空间开发地质环境质量评价可为城市地下空间规划和工程建设提供重要决策支持。该文以合肥市滨湖新区为例,构建城市地下空间开发地质环境质量三维评价方法:利用三维隐式建模方法融合多源数据进行三维地质建模,从工程地质、水文地质、地质构造和不良地质体等方面构建三维评价模型,利用三维距离场分析、三维空间统计分析等方法对三维评价因子进行分析、提取,最后基于确权和综合评价方法得到地下空间开发地质环境质量三维综合评价结果。实例研究表明:该方法能够显著提高评价结果的深度方向分辨率,相关成果可为城市地下空间精细规划及可持续开发利用提供方法参考。

徐宿弧安徽北段地区矽卡岩型Au-Fe-Cu矿床以及有关的中酸性侵入岩年代学研究

徐宿弧安徽北段地区中酸性岩体由多期次岩浆活动形成,部分岩体中发育一系列矽卡岩型(Fe)-Au-Cu-(Mo)和Fe矿床.对该区域内王场矽卡岩型铁矿床成矿岩体(闪长玢岩)和区内最大的矽卡岩型金矿床(杨桥孜Au-Cu矿床)中的辉钼矿进行了测年研究,获得王场闪长玢岩锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为132.1±1.9 Ma,杨桥孜矿床辉钼矿Re-Os等时线年龄为130.0±3.2 Ma.系统分析了区内成岩年代、矿化类型及成矿规律,认为区内的岩浆岩可分为4期,矿床分为4种类型,具体为:第1期岩浆岩为新元古代早期的浅成基性侵入岩(辉绿岩),与原生金刚石矿床有关;第2期岩浆岩为侏罗纪早期的中酸性侵入岩;第3期岩浆岩为早白垩世早期的中酸性侵入岩,与矽卡岩型Fe矿床和矽卡岩型(Fe)-Au-Cu-(Mo)矿床有关;第4期为早白垩世晚期的酸性侵入岩.研究区还发现了与深成基性侵入岩有关的岩浆熔离型Cu-Ni矿床,但尚无年代学研究报道.矿化以与中酸性侵入岩有关的Fe、Au-Cu矿化为主,与基性侵入岩有关的Cu-Ni及金刚石矿化较少.研究区各期次岩浆岩都形成于华北克拉通伸展的构造环境,但受不同的地质事件控制.区内大规模的成岩成矿时代集中分布在早白垩世,可能与同时期华北克拉通岩石圈破坏有关.成岩成矿年代学与地球化学数据表明,徐宿弧地区深部可能存在与胶东地区相类似的热液金多金属矿床,为该区今后的找矿方向提供了参考.

安徽西湾铅锌矿床闪锌矿原位微量元素组成及成矿流体特征

安徽西湾铅锌矿床位于长江中下游成矿带庐枞矿集区北部,是近年来在该地区发现的首个赋存于三叠系周冲村组碳酸盐地层中的大型隐伏铅锌矿床,目前该矿床的成矿流体演化及矿床成因研究较为薄弱,制约了该地区铅锌矿床成矿理论与地质勘探。文章根据矿床地质特征,结合镜下鉴定,认为矿床中硫化物主要形成于石英碳酸盐硫化物阶段及碳酸盐硫化物阶段。闪锌矿原位微量元素分析和包裹体测温数据显示,石英碳酸盐硫化物阶段闪锌矿Fe、Mn含量相对较高,Ga、Ge、Cd含量相对较低,该阶段闪锌矿的均一温度为207~236℃,流体盐度w(NaCleq)范围为7.45%~11.81%;碳酸盐硫化物阶段的闪锌矿相对贫Fe和Mn,Cd、Ga和Ge含量相对较高,其闪锌矿均一温度为164~189℃,流体盐度w(NaCleq)为0.88%~5.56%。此外,西湾矿床西南部的样品以石英碳酸盐硫化物阶段的闪锌矿为主,而东北部的样品以碳酸盐硫化物阶段为主,流体包裹体均一温度结果表明矿床成矿温度从西南(183~240℃)向东北方向呈降低趋势(160~209℃),说明成矿流体由西南向东北方向移动。西湾矿床闪锌矿Zn/Cd比值(平均146)与矽卡岩矿床Zn/Cd值(104~214)相符,远低于火山沉积型矿床闪锌矿Zn/Cd值(417~531)及沉积岩容矿的矿床闪锌矿Cd/Zn值(250~330),且石英碳酸盐硫化物阶段闪锌矿In/Ge变化范围大(0.01~571)、Cd/Fe小于1,w(Mn)为(105~3201)×10-6的特征也与远源矽卡岩型矿床闪锌矿特征相符。结合矿床地质特征,文章认为西湾铅锌矿床应属于远源矽卡岩矿床。

基于自组织神经网络和K-means算法的地下空间地质环境质量三维分类及评价

针对地下空间地质环境质量,前人运用三维地质信息化技术已开展了大量三维综合评价研究,但其评价结果对于规划和施工建议略显不足。其原因主要是评价过程主观性较强,综合评价结果难以充分表达地质环境的真实类别,难以关注更需受到重视的不良地质环境条件等。针对上述问题,利用自组织神经网络(SOM)和K-means算法对地下空间地质环境质量三维评价信息进行分类研究;以福建省厦门市马銮湾新城南岸片区为实例,基于三维空间分析方法提取三维评价指标因子,开展基于自组织神经网络和K-means算法的地下空间地质环境质量三维评价,最后利用评价获得的地质环境类别与主导因子进一步提出规划和施工建议。结果表明:基于自组织神经网络和K-means算法的评价方法能够有效挖掘多维多源地质数据中的隐含信息,识别出关键区分因子,为地下空间地质环境质量评价提供了新的思路和方法。

安徽庐枞盆地黄竹园银多金属矿床地质特征和关键金属赋存状态研究

黄竹园银多金属矿床位于长江中下游成矿带庐枞矿集区东南缘,是成矿带断凹区火山岩盆地内首次发现的浅成低温热液型银多金属矿床,亟待开展矿床地质特征、金属元素特别是关键金属的赋存状态和矿床成因研究。黄竹园矿床矿体主要赋存于下白垩统砖桥组、双庙组火山岩及断裂破碎带中,呈层状、似层状产出;矿石类型主要有脉状、浸染状、细网脉状。本次工作基于矿床地质特征研究,通过对矿床中采集样品进行手标本及室内镜下观察、短波红外分析测试(SWIR)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、电子探针分析(EPMA)和自动矿物综合分析(TIMA)等方法,阐明了矿床中的主要蚀变矿化特征和成矿期次,重点开展银和关键金属赋存状态及矿床成因类型研究。研究结果表明,黄竹园矿床总体表现出靠近矿体部位发育绢云母-伊利石化,向外围矿化较弱部位变为蒙脱石-高岭石化;根据不同的矿物共生组合及其相互关系,将矿床的成矿过程从早到晚分为无矿化石英脉阶段、石英-银矿物-硫化物脉阶段和石英-碳酸盐脉阶段,其中石英-银矿物-硫化物脉阶段为该矿床最重要的银、铜成矿阶段。主要的银矿物为自然银、硫铜银矿和硫汞铜银矿。矿床中的主要关键金属矿物为辉砷钴矿和铁硫砷钴矿,呈不规则粒状镶嵌在辉铜矿和黄铁矿边缘。通过黄竹园矿床与国内外其他浅成低温热液矿床地质特征对比,本次工作认为黄竹园矿床是高硫型浅成低温热液矿化叠加于斑岩型矿化之上的复合成矿的典型实例。通过与矿区北部钱铺酸性蚀变岩帽(<1km)之间对比研究,提出黄竹园-钱铺酸性蚀变岩帽地区可能存在一大型“斑岩-浅成低温热液成矿系统”,为庐枞盆地下一步深部找矿提供了方向。

矿石中关键金属钴赋存状态研究方法流程的建立:以庐枞盆地龙桥富钴矽卡岩铁矿床为例

关键金属钴的赋存状态是研究关键金属成矿作用的核心问题之一。由于含钴矿物粒度较小,难以在矿床尺度查明关键金属矿物的种类、含量、粒度、分布特征以及与其他矿石矿物和脉石矿物的共生关系,因此亟需建立一套成本低且效率高的钴赋存状态研究流程。本次工作以龙桥铁矿床为例,建立了新的采样与制样流程,提高了样品的代表性,并大幅缩短了样品前处理与制样的时间。通过综合矿物分析技术(TIMA)分析,查明了不同钴含量的三类矿石样品中矿物的含量,在6个实验矿石样品中寻找到了辉砷钴矿、铁硫砷钴矿和硫铜钴矿三种钴矿物共753颗,并使用扫描电镜和能谱分析(SEM-EDS)对钴矿物进行了核验与半定量分析。最后,在同一个树脂靶上利用激光剥蚀-等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)对磁铁矿和黄铁矿进行了原位点分析,进一步查明了样品中钴的赋存状态。本次研究建立了关键金属钴在矿石中赋存状态的研究方法和技术流程,具有制样简单便捷、分析时间短、分析费用低和分析精度高等诸多优点,为矿床尺度上关键金属空间分布规律和赋存状态研究提供了可靠的技术支撑。