黑龙江省铁矿资源产业现状与行业发展建议

铁矿是黑龙江省的重要矿产,现已查明上表矿区67处,全省铁矿矿石累计查明资源储量42499.5万t、保有资源储量36261.9万t,居全国第24位。同时,黑龙江省具有丰富的煤炭资源,作为老工业基地,非常适合发展钢铁工业。近年来,黑龙江省钢铁工业取得了长足发展,随之而来的是对铁矿石的需求量持续增大。如何保障资源安全、优化资源配置、促进资源节约集约利用成为黑龙江省铁矿行业急需解决的问题。本文通过资料收集、实地调研等方法详细了解了黑龙江省铁矿资源禀赋特征、开发利用现状、供需形势以及钢铁行业的发展情况;运用对比研究、综合分析、专家咨询等方法,总结了黑龙江省铁矿资源大矿少、小矿多、品位低、矿床类型齐全、潜力较大、矿石产量持续增长、对外依存度高等特点;通过深度剖析产业特征并结合国内外政治经济形势,提出适应黑龙江省铁矿产业发展的建议和拓展方向。

黑龙江省煤炭资源分布特征成矿演化及资源潜力

黑龙江省能源比较丰富,煤炭资源在黑龙江省能源结构中占有绝对优势地位。该文通过对赋煤带的划分、煤的时空分布特征、含煤沉积盆地与演化,概括总结了黑龙江省煤炭资源的成矿规律及演化特征。黑龙江省内可划分为3大赋煤带6个亚带,共发育有含煤地层28个组,具有五大聚煤期,分别为晚石炭-早二叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪和新近纪。36个含煤盆地主要预测区预测煤炭资源量为1933778万t,资源量远景较大的预测区块以及老矿区深部和外围找矿区是未来重点勘查方向。

黑龙江多宝山铜矿区韧性剪切变形时代及其对铜矿化改造的约束

黑龙江多宝山斑岩铜矿主要赋存于奥陶纪花岗闪长岩中,少量发育于奥陶纪花岗闪长斑岩及奥陶系多宝山组安山岩中,铜矿化以浸染状、细脉-浸染状为主。成矿过程经历了斑岩期、剪切变形期。矿区发育韧性剪切变形带,多宝山组、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、安山质凝灰角砾岩及矿体均发生了剪切变形作用,沿剪切面发育绢云母新生矿物。绢云母的坪年龄和正反等时线年龄分别为280.1±1.2 Ma和281.4±1.3 Ma、281.3±1.3 Ma,在误差范围内基本一致,限定矿区韧性剪切变形的时间为早二叠世(约280 Ma)。多宝山斑岩铜矿床主要成矿作用形成于斑岩期,成矿时代为早奥陶世(约475 Ma),早二叠世的韧性剪切变形作用对原生斑岩铜矿化进行了改造,使矿石的铜进一步富集,品位相对增高。

大兴安岭北东段森林沼泽区地球化学找矿方法研究:以黑龙江省二道坎村银多金属矿区为例

在黑龙江省二道坎森林–沼泽浅覆盖区,采用B、C层不同样品粒级对照分析方法,开展了土壤、岩屑测量采样方法技术剖面试验研究,选择采取的−5~+20目、−20~+60目和−60目3种粒级试验样品,并对比不同粒级样品中各元素在地球化学特征、元素组合以及异常圈定等方面存在的差异。结果表明,不同粒级样品所圈定的成矿元素地球化学异常都具备Ag-Pb-Zn-Mn多元素异常组合的特征,且异常分布范围与深部矿体较为一致,元素浓集中心与深部矿体空间位置吻合较好。具体表现为岩屑、土壤测量皆可以有效地指示银铅锌矿体,可作为该区寻找银铅锌矿的有效手段。而C层−20~+60目粒级岩屑测量效果更好,表现在元素含量更高,异常强度更强,元素组合指示意义更明显,定位矿体更精准,可以强化土壤微弱异常,有利于发现和识别弱的矿化信息。因此,在研究区内开展地球化学测量适宜采用−20~+60目粒级岩屑采样方法,其可为森林–沼泽覆盖区如二道坎地区以及多宝山矿集区开展1∶1万化探详查和找矿预测提供了技术依据。

黑龙江多宝山地区晚泥盆世A型花岗斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

黑龙江多宝山地区位于兴蒙造山带东段,为兴安地块与松嫩地块的拼合部位,是研究嫩江—黑河洋(古亚洲洋分支)构造演化的关键地段。对嫩江市多宝山地区西侧出露的花岗斑岩开展岩石学、年代学和元素地球化学等方面的研究,以期限定其形成时代,探讨岩石成因及构造背景,为嫩江—黑河洋构造岩浆演化提供依据。花岗斑岩呈肉红色,具多斑状结构,块状构造,斑晶由钾长石、石英和少量的斜长石组成,基质主要由微晶结构的长英质矿物和少量黑云母组成。LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为(365.1±2.6)Ma,形成于晚泥盆世晚期。岩石地球化学具有高质量分数的SiO_(2)、K_(2)O,低质量分数的CaO、MgO和Al_(2)O_(3),高TFeO/MgO和Rb/Sr值,富集Rb、Th、Zr和Hf元素,贫Sr、Ba、Eu、Ti和P元素,REE配分曲线呈燕式分布,负铕异常明显,表现出A型花岗岩的特征。以高的Zr/Hf值,Na_(2)O、TFeO质量分数和相对低的P_(2)O_(5)、Rb质量分数区别于高分异I型、S型花岗岩。特征微量元素比值与大陆地壳相应值相近,且岩石具有较低的MgO、Cr质量分数和Mg#值,指示其源区主要来自地壳。综合分析表明,该期花岗斑岩为非典型A1亚类花岗岩,兼具火山弧和板内花岗岩的元素地球化学特征,形成于嫩江—黑河洋北向俯冲挤压体系下派生的局部拉张环境。

近40年黑龙江省两大平原土壤有机质时空变化规律

土壤有机质(SOM)时空变化对评估区域土壤质量和土壤固碳潜力具有重要意义。基于1980年黑龙江省第二次土壤普查和2020年黑龙江省土地质量地球化学调查两期土壤数据,运用GIS空间分析方法,对黑龙江省两大平原(松嫩平原和三江平原)近40年表层(0~20 cm)SOM含量时空变化特征进行分析,总结了不同土壤类型、各市县SOM流失分布规律。结果表明:近40年来两大平原表层SOM含量平均值下降5.68×10^(-3),总体呈下降的趋势,SOM下降的地区主要分布在松嫩平原齐齐哈尔、大庆、绥化西部和三江平原鹤岗、佳木斯西部等地区,以嫩江流域沿岸齐齐哈尔—肇源一带下降幅度最大;沼泽土SOM流失率最高,为-44.68%,草甸土SOM流失贡献率为44.14%,是两大平原SOM流失贡献最多的土壤类型,望奎县、肇源县和大庆市SOM流失面积占比超过72.11%。本研究明晰了40年尺度下两大平原SOM时空变化特征,为区域黑土退化防治重点提供了理论依据。

黑龙江省东部珍子山组的沉积环境与聚煤特征

为全面认识黑龙江省东部珍子山组含煤岩系沉积体系、沉积环境的平面和垂向展布特征以及聚煤特征。采用地质剖面观察及钻孔岩心描述等方法,结合岩石薄片分析,研究了黑龙江东部晚石炭世-早二叠世珍子山组含煤地层的沉积环境和聚煤特征。结果表明:珍子山组岩相类型以砂岩相和黏土岩相为主,沉积环境主要为河流相、滨浅湖相和泥炭沼泽相;厚煤层主要形成在滨浅湖相,位于高位体系域早期和晚期。

土壤-水稻系统中重金属等元素的相互作用——以黑龙江庆安地区为例

在土壤-作物系统中,农作物吸收Cd、As等元素的影响因素非常复杂,其中,元素间的相互作用是影响生物富集系数的主要因素之一.为了研究土壤-水稻系统中重金属等元素之间的相互作用,在黑龙江省典型水稻生产基地庆安地区采集了89组水稻籽实及根系土样品,测试了样品中重金属元素含量,运用相关分析,探讨了水稻籽实及根系土中重金属等元素之间的相互关系.结果表明:水稻籽实重金属元素富集系数之间多呈正相关关系;籽实Cd元素富集系数与土壤Se,籽实Cu元素富集系数与土壤TOC均呈负相关关系;籽实重金属元素之间多呈正相关关系;籽实Zn与土壤As呈正相关关系,籽实Cu与土壤Cd呈负相关关系.研究区土壤-水稻系统中,水稻籽实对重金属元素吸收的影响因素非常复杂,元素间协同或拮抗作用多样,其作用机理有待深入研究.

黑龙江省下嘎来奥伊河铅锌多金属矿床三维地质建模及深部找矿预测

为了实现下嘎来奥伊河铅锌多金属矿床深部找矿预测,根据矿区地质和矿床地质资料,采用Micromine三维建模软件对深部地层、矿体等进行了三维地质建模,实现了深部地质体的三维可视化、透明化,运用“立方体预测模型”和找矿信息量法对矿区多源地质数据进行统计分析。最终在矿区内圈定了铅锌矿找矿靶区3处、磁铁矿找矿靶区4处,为下一步找矿工作提供了参考和依据。

天然源音频大地电磁测深法(AMT)在黑龙江省区块煤炭资源调查中的运用

为明确地层中煤矿资源分布,提升找矿工作效率,分析了天然源音频大地电磁测深法(AMT)的原理与优势。以黑龙江省某区块煤炭资源调查项目为例,分析了其工作内容、电性地质综合剖面成图、地层电性地质成果。实践证明,勘探结果的精确度得到了进一步提升,有效解决了传统勘探方法中存在的高阻屏蔽问题。

黑龙江争光大型金矿成矿流体He-Ar-S同位素组成及成矿流体来源的示踪

【研究目的】黑龙江争光金矿床位于兴安地块东缘嫩江—黑河北东向断裂带西北侧的奥陶纪多宝山岛弧带上。本文通过对主成矿期的矿石样品研究,探讨了成矿流体的来源。【研究方法】选择9件主成矿期的黄铁矿和方铅矿进行了系统研究,测定了He、Ar和S同位素组成。【研究结果】其含金石英脉中黄铁矿和方铅矿的流体包裹体3He/4He=1.95×10^(-6)~5.03×10^(-6),^(40)Ar/^(36)Ar=349.1~453.9。幔源He占13.17%~44.67%,平均27.58%,显示了成矿流体以大气降水为主,但同时有地幔流体成分,表明金矿床成矿作用与地幔活动有着密切的关系。矿物δ^(34)S=-1.2‰~-3.9‰,平均-2.33‰,可能来自深源地幔流体,但其中有地壳流体的加入。【结论】洋壳向兴安地块俯冲,俯冲流体交代地幔楔发生部分熔融,流体上升至地表浅部与下渗的大气降水混合形成成矿流体,由于温度和压力的下降和流体沸腾作用导致成矿流体物理化学条件的改变,从而使成矿物质沉淀。

黑龙江多宝山地区永新金矿床构造叠加晕特征及深部找矿预测

永新金矿床是近年来多宝山矿集区外围取得的重大找矿成果之一,是嫩江—黑河地区首次发现的与构造混杂岩带有关的中大型浅成低温热液型金矿床。金矿体延长400余米,深部延伸近1600 m,倾角20°~30°,严格受构造控制。目前深部勘查显示矿体明显变薄,品位变低,为进一步明确深部成矿潜力,本次对矿区不同勘探线构造叠加晕样品进行了元素地球化学研究,以期指导下一步勘查方向。地球化学分析结果统计表明,永新金矿床元素组合为Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi、Mn、Te,其中Au是形成金矿体的最直接、最重要的指示元素,Ag、Te是重要伴生指示元素。综合各指示元素异常特征,揭示永新金矿单一次成矿的轴向分带序列为:Sb、As、Hg(前缘晕特征指示元素)→Ag、Au、Te、Pb、Zn、Cu(近矿晕特征指示元素)→(Bi)、Mo、Mn、Co(尾晕特征指示元素)。矿体轴向特征分析显示,矿体尾部出现尾晕与前缘晕共存特征。依据构造叠加晕预测标志和地质标志在永新金矿床金矿体水平投影图上提出了1个深部盲矿预测靶位和1个有利成矿部位,其中靶位处于205线—225线之间,有利成矿部位位于235线—245线之间,均表现为矿体中、下部出现前、尾晕共存,并且前缘元素及近矿元素异常明显强于尾晕元素异常,指示矿体向下延伸很深,深部值得继续进行勘查工作。

基于分形理论的遥感蚀变信息和构造分析研究:以黑龙江多宝山地区为例

矿化蚀变信息提取和构造解译对于成矿预测具有重要意义,分形理论在遥感地质领域可用于揭示隐藏于复杂地形地物信息的精细结构,为遥感矿化蚀变信息提取和解译地质构造的定量分析提供理论基础和新方法。利用Landsat-8 OLI影像与相关的地质资料,基于分形理论研究黑龙江多宝山地区的蚀变信息与构造分形特征。采用“去干扰+波段比值+主成分分析+分形阈值分割”方法对蚀变异常信息进行提取,利用分形理论的盒维数法分别得到线性构造与蚀变信息分维等值线图,分析其空间展布及分形特征;并将构造和蚀变信息叠加与构造、蚀变分维高值区进行对比,同时与成矿地质背景进行比较。结果表明,遥感蚀变分维高值区与蚀变信息密集区一致,构造分形结果与成矿构造空间展布情况一致,叠加信息兼并了两者的优势信息,排除干扰缩小勘查范围,更为有效地突出了成矿有利部位。本文研究尝试了遥感蚀变异常与构造信息叠加的分形特征分析方法,不但可增加遥感信息利用度与精准性,同时分析结果反映其与实际成矿地质背景和勘查成果更加符合,可作为遥感信息综合找矿预测的一种新理论和新方法,也为研究区下一步勘查工作提供理论依据和找矿方向。

黑龙江塔溪地区中侏罗世侵入岩地球化学特征、成因及构造环境

为丰富对兴蒙造山带东端中生代构造背景的认识,选取贺根山—嫩江—黑河构造带内塔溪地区的石英二长岩、石英闪长岩及石英正长岩开展岩相学、年代学和地球化学研究。结果表明,石英闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(167.2±1.3)Ma,形成于中侏罗世。根据微量元素地球化学特征可将塔溪地区侵入岩划分为高Sr型和低Sr型两类,早期侵入的石英闪长岩为高Sr型,晚期侵入的石英二长岩和石英正长岩为低Sr型。高Sr型与低Sr型侵入体在主量、微量和稀土元素特征上均存在明显差异,具有类似I型和A型花岗岩的过渡特征,属复合型侵入岩体。该侵入岩体的形成与中生代强烈的陆内伸展造山和蒙古—鄂霍次克洋与法拉隆板块的双向俯冲闭合过程有关,是地壳在挤压增厚向伸展减薄转变的背景下,软流圈地幔上隆及玄武质岩浆底侵于下地壳并混染地壳物质部分熔融的产物。塔溪地区侵入岩体的存在,表明中侏罗世期间存在一次重要的地壳挤压增厚向伸展减薄转换事件,同时其形成时代也限定了蒙古—鄂霍次克洋东段的闭合时间应为中侏罗世。

黑龙江霍龙门沟地区土壤地球化学特征及找矿潜力分析

黑龙江霍龙门沟地区位于东乌珠穆沁旗-嫩江多金属成矿带的南段,具有较好的找矿前景。本文以1∶10000土壤地球化学测量成果为依据,利用元素变异系数、浓集系数及分形特征等方法对黑龙江霍龙门沟地10种元素地球化学特征进行了统计,运用聚类分析、因子分析法及分形方法对元素的共生组合关系进行了分析,结果表明:区内Au、Ag、Cu、As、Mo等元素具有较高的找矿潜力,Au元素可能是研究区主要的成矿矿种。根据元素异常组合分布规律及成矿地质条件,共圈定综合异常7处,并与区域典型的永新浅成低温热液型金矿床和多宝山斑岩型铜-钼-(金)矿床的成矿地质背景及地球化学特征进行对比研究,划分出大狼沟AuAg成矿远景区和霍龙门沟Cu-Au成矿远景区,为研究区下一步找矿勘查部署提供科学依据。

黑龙江五道沟地区土壤地球化学异常特征及找矿预测

为优选黑龙江省五道沟地区找矿靶区,在详细了解该矿区地质特征的基础上开展了1∶10000土壤地球化学测量工作。经过综合分析7种元素的地球化学参数以及元素分形特征,得出Au、Mo、As元素成矿潜力较大。运用SPSS25统计学软件对7种微量元素进行了R型因子分析,并划分出了F1(Cu-As-Sb)、F2(Mo-Bi)、F3(Zn-Au)共3个因子分组。结合研究区成矿地质特征及主成矿元素异常图、因子得分异常图的套合情况对区内异常部位进行了综合分析,最终划分出了3个找矿预测靶区。对Ⅰ号靶区进行了槽探和钻探工程验证,发现3条较好的工业金矿体,表明黑龙江五道沟地区具有较好的金矿成矿潜力。

黑龙江三合屯金矿床闪长岩地质特征及找矿意义

脉岩与金矿床有着密切的成生关系,正确认识二者的相互关系,能有效提高找矿效果。三合屯矿区成矿期的闪长岩脉与金矿体在时空上紧密伴生,赋存于北东向同一构造系统,贯穿于金矿化的整个过程,为金矿体的形成提供物源及热源。类比区域金矿床闪长岩脉与矿体的分布关系,可做为区域找矿勘查的重要标志,降低勘查过程中的盲目性。

黑龙江省额尔古纳地块战略性矿产锑区域地球化学特征及远景区预测

中国是世界上锑矿资源最丰富的国家,但近年来随着开采强度增大,锑矿资源优势面临巨大挑战。额尔古纳地块成矿地质条件优越,是黑龙江省重要的成矿区,因此了解锑在额尔古纳地块的地球化学特征至关重要。本文依托额尔古纳地块1∶25万水系沉积物测量数据,探讨水系沉积物中锑在不同构造单元内的地球化学参数及区域地球化学异常特征。结果显示:全区锑元素中位值和平均值分别是0.33×10^(-6)和0.55×10^(-6);漠河前陆盆地中锑中位值和平均值高于全区锑含量,是锑元素富集区;锑高值区、强高值区主要分布于漠河前陆盆地中;根据85%累积频率,圈定出66个锑地球化学异常,其中2个锑地球化学异常达到地球化学省规模;已发现的金、锑、铅等矿床或矿(化)点均有明显的锑地球化学异常;根据锑、砷、金地球化学异常的空间分布特征及成矿地质条件,初步划分了3个成矿远景区,分别为北极村—三连山锑成矿远景区、王苏山—大岭锑成矿远景区、白卡鲁山—呼中锑成矿远景区。本次研究圈定的锑、砷、金地球化学异常和成矿远景区,为该区寻找金、锑、铅等硫化物矿床提供了重要依据。

黑龙江多宝山地区裸河岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及地质意义

为加深对兴蒙造山带中段中生代构造演化的认识,探讨多宝山地区侏罗纪构造岩浆演化,选取位于大兴安岭与小兴安岭结合部的裸河岩体开展岩石学、年代学和地球化学研究。结果表明:裸河岩体主要由中细粒和细粒花岗闪长岩组成,岩体中部发育少量花岗闪长斑岩,花岗闪长岩锆石U-Pb年龄为(168.09±0.95)Ma,形成于中侏罗世中期,该期花岗闪长岩的主量元素含量具有富Na、高K、低Ti、低P的特点,微量元素含量具有低Sr、高Yb的特点,重稀土亏损,具弱负Eu异常,属于高钾钙碱性系列I型花岗岩。构造环境判别图解指示裸河岩体花岗闪长岩应属后碰撞花岗岩。结合研究区周边早侏罗世—中侏罗世侵入岩体的特征,裸河岩体形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合后的后碰撞构造环境。

黑龙江伊春市伊东林场金银矿矿床地质特征及找矿标志

伊东林场金银矿床位于小兴安岭—张广才岭岩浆弧,矿体产于下白垩统板子房组火山岩内。矿区内已发现26条矿体,规模最大的为Ⅰ5金矿体,呈不规则脉状分布,走向NE60°~70°,倾向330°~340°,倾角70°~75°,总体向南西侧伏,矿石类型为含金石英脉型。成矿期可划分为5个矿化阶段,其中灰色金属硫化物硅质阶段为主要矿化阶段。在总结矿床地质特征的基础上,分析了控矿因素,认为矿床成因类型为与陆相火山—次火山岩有关的热液型金银矿,石英脉和硅化蚀变带为该区最直接的找矿标志,低磁低阻高极化背景中高阻低极化异常、高强度金异常为重要的物化探找矿标志。