秘鲁Pachagon铜矿床岩石地球化学特征及成因

帕加贡铜矿床位于秘鲁北部重要斑岩成矿带上,文章就该区岩相学、矿相学、岩石化学及稀土微量元素地球化学等方面进行了研究,并依据宏观地质产状、矿石矿物组成、结构构造及生成顺序、主微量元素组成特征等,总结了矿床成因,推测矿区成矿模型。该区砂岩中的构造破碎带是矿体的主要产出部位,为受构造控制的次生铜富集带,但有证据显示其成矿与深部岩体存在一定关系:(1)矿石镜下见热液成因黄铜矿及半自形中高温矿物晶出;(2)铜的富集过程伴随不相容元素含量的递增;(3)矿物组合由浅至深辉铜矿减少,黄铜矿、磁黄铁矿增加,且随深度增加,硅化逐渐增强。综合判断矿区成矿类型:浅部为受构造控制的次生富集带铜矿,深部为与岩体有关的斑岩型铜矿床。     

新疆萨热克铜矿床地球化学异常评价研究

萨热克铜矿床赋存于萨热克巴依上叠盆地,成矿类型有3类:产于北带上侏罗统砾岩中的沉积—改造型铜矿,矿物组合主要为辉铜矿、黄铜矿、黄铁矿,元素组合为Cu-Ag-Ba;产于南带上侏罗统砾岩中的沉积—热液叠加改造型铜矿,矿物组合主要为黄铜矿、辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿,元素组合为Cu-Pb(Zn)-Ag-Ba-(As、Sb);产于上白垩统的砂岩铜矿,以孔雀石为主,元素组合为Cu-Ag等。通过化探普查所获异常规模大、强度高、各元素浓集中心套合较好。经地质评价、工程验证,已探获铜资源量达大型规模,可综合利用的矿产尚有银、铅锌、钼等。     

青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地质特征与成矿规律简析

研究区位于柴达木准地台之南缘,大地构造位置属秦祁昆造山系之东昆仑弧盆系,区内出露地层较少,断层与褶皱均较为发育,根据区内铜矿化特征,铜矿主要发现在黑色泥板岩和细砂质千枚岩、细粒变砂岩中,两者铜矿(化)都具有明显层控特征,符合火山沉积型铜矿的成矿模式。本文对青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地层、构造特征与地区成矿规律进行系统分析,主要地球化学数据异常包含W、Sn、Mo、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Hg等,异常分布受成矿地质条件控制,且具有典型空间分布特征,其主要矿物为自然铜和表生氧化产物黑铜矿、赤铜矿及孔雀石,故认为该铜矿成矿类型为变质砂岩型。根据火山沉积型铜矿的成矿模型,该类型铜矿往往形成规模较大的中大型铜矿床,区域内具有较好的铜找矿潜力。     

中非铜矿带多层位成矿特征及成因

中非铜矿带位于刚果(金)—赞比亚的Lufilian造山带,新元古界加丹加超群发育有大量的沉积岩容矿层状铜矿(SSC),为了解铜矿床的成矿特征和矿床成因,对矿床地质特征进行总结,发现中非铜矿带主要为还原相型和砂岩型层状铜矿床,具有明显的多层位层控特征。其中加丹加铜钴矿带(KCB)盛产还原相型铜矿床,主要赋存于Roan群Mines组(R2),上部的Nguba群地层中发育有铜矿床和锌铜矿床;赞比亚铜带(ZCB)大多数还原相型铜矿床,赋存于下Roan群Kitwe组的矿化页岩段地层内(RL7),在矿化页岩段的下盘和上盘中发育砂岩型铜矿床。综合近年来的研究成果显示,中非铜矿带多层位成矿特征为盆地卤水交代成因,氧化含矿卤水和富含有机物的沉积物、还原性流体发生还原作用形成多层位铜(钴)矿体和赤铁矿—辉铜矿—斑铜矿—黄铜矿—黄铁矿的矿物分带。     

新疆塔西南地区与盆地卤水作用有关的金属矿床成矿系统

密西西比河谷型(MVT)铅锌矿是世界最重要的铅锌矿床类型之一,MVT矿带或其附近往往相伴有砂岩型铜矿、铀矿、铁矿(化)等。对新疆塔西南地区主要容矿地层建造、主要类型矿床典型矿床解剖等方面的研究发现,这些矿床的形成均与盆地卤水作用有密切的关系。这些矿床的含矿建造往往为一些特定的沉积岩石组合,诸如碳酸盐岩(上)/紫色砂岩(下)组合、膏盐层(上)/紫色砂岩(下)组合、紫色泥岩(上)/砂(砾)岩(中)/紫色泥岩(下)组合等,分别控制MVT型铅锌矿和铁矿、砂岩型铅锌矿、砂岩铜矿和铀矿等。塔西南地区的MVT、砂岩型铅锌矿、铜矿、铀矿等均分布于红层盆地和生烃岩盆地附近。其中,红层盆地形成于中新世,提供氧化性的卤水,在渗透性良好的砂岩中迁移时,淋滤其中的金属物质,因此富含Pb、Zn等元素;生烃岩盆地主要是侏罗纪盆地,提供富含有机质的还原性卤水,其中可能富含低价态的硫。不同类型矿床成矿机制不尽相同,但主要与两类盆地卤水作用有关。     

松辽盆地钱家店地区姚家组铀储层岩石学特征及成岩作用

通过岩心观察、薄片鉴定、扫描电镜分析等手段,将松辽盆地钱家店地区姚家组铀储层划分为姜黄色-紫红色氧化砂岩、含矿灰色砂岩、原生灰色砂岩3种类型,并讨论了含矿岩系主要的成岩作用类型,划分了成岩演化序列。研究表明:该区砂岩的成分成熟度和结构成熟度都较低,轻矿物的成熟度指数(Q/(F+R))平均值仅为0.56,SiO2/Al2O3为6.69;含矿岩系成岩作用较强,主要类型有压实作用、胶结作用、交代作用、溶蚀作用及黏土矿物的转化等;通过对矿物之间穿插关系的分析,确立了成岩演化序列为苺球状、细粒状黄铁矿—早期方解石胶结(泥晶方解石)—石英次生加大—碎屑颗粒溶解次生矿物形成(黏土矿物交代碎屑颗粒)—孔隙充填方解石(亮晶方解石、含铁白云石形成)—方解石交代碎屑颗粒—黑云母水解、自形、他形黄铁矿。本研究探讨了砂岩赋铀性与岩石结构组分的关系,为揭示成岩作用对铀运移沉淀富集的影响提供参考。     

新疆萨热克铜矿——与盆地卤水作用有关的大型矿床

新疆萨热克铜矿位于塔里木盆地西南缘贱金属成矿带,是近年来新疆铜矿找矿的重大进展。矿床产于上侏罗统陆相紫红色砾岩层中,受层间断裂系统的控制,矿区内穿插少量辉绿岩脉。矿体及两侧发育广泛的褪色蚀变,主要金属矿物为辉铜矿,少量黄铁矿、黄铜矿、蓝铜矿等,脉石矿物为方解石。金属矿物主要分布于胶结物中,部分浸染状分布于碎裂的砾石裂隙中。萨热克铜矿属于后生低温热液矿床,成矿作用与区域性的盆地卤水作用有关,地质特征可与砂(砾)岩型铜矿类比,成矿过程中发生顺层断裂活动,岩石碎裂,并可能有深源物质的加入。萨热克铜矿与塔西南地区砂砾岩型铅锌矿、砂岩铜矿的成矿具有一致性,它们是喜山期盆地卤水多期活动的产物。     

赞比亚卢姆瓦纳铜矿地质特征及成因

赞比亚卢姆瓦纳铜矿位于世界第三大铜矿带卢弗里安弧形褶皱带西南端,产于姆万比兹穹隆中,穹隆中心出露的最老岩层为基底杂岩,主要为花岗片麻岩、花岗混合岩、互层状长石片岩、长石片麻岩、白云母片岩,铜矿化产于强烈变质、重结晶的白云母-金云母-石英-蓝晶石片岩中,矿石矿物主要为黄铜矿、斑铜矿等硫化物,呈浸染状分布,受片理控制明显。该铜矿包括两个主要铜矿体:马伦德威和齐米乌戈矿体,其中马伦德威矿规模较小,为单层矿化,但是铜品位高,断续见有铀矿化和金矿化,偶尔见钴矿化;齐米乌戈矿体规模较大,可见到3层矿化,但是铜品位低,普遍含钴,偶见少量铀矿。通过对区域地质背景、矿床地质特征分析,认为该区成矿过程大致经历了初始富集、变质成矿和次生富集3个阶段,矿床成因类型为火山喷发—沉积变质型铜矿床。其矿化特征、矿床成因与赞比亚砂页岩型铜钴矿有明显的差异,为在赞比亚找矿开拓了新的找矿方向。     

郝家河铜矿成矿地质特征及找矿实践

郝家河铜矿位于滇中盆地砂岩成矿带上,属沉积砂岩型铜矿。河湖交替相是有利于沉积成矿的环境,构造控制矿带的展布,马头山组特别是其中下部郝家河段是主要的含矿层位,矿化发育于浅紫交互带,主要工业矿体产于紧靠浅紫界线的浅色砂岩中,容矿岩石为灰色砂岩、含砾砂岩,其中以渗透性好的砂岩为主,浅紫交互简单、下紫上浅、界线清楚稳定、产状缓则矿化好,矿物分带指示矿体存在位置和矿体富厚中心。根据矿体赋存规律,预测找矿靶区、指导找矿工作,通过实施地质找矿,取得了较好的效果。     

纳米比亚Opuwo矿区Nosib砂岩铜矿床成矿特征

纳米比亚铜矿资源丰富、矿床成因多,其中砂岩型矿床在纳米比亚的中部和西北部均有发育。Opuwo矿区位于纳米比亚西北部,发育众多的铜矿(化)点,目前还没有发现可以开发利用的铜矿床,其中以砂岩铜矿规模最大、分布最广。文章通过对OU和OM两个砂岩铜矿体的调查研究,根据已有的地质及物化探成果,总结了纳米比亚Opuwo矿区砂岩铜矿成矿规律以及赋存特征,为该区寻求可开发利用的铜矿床提供找矿依据。     

Spectroscopic analysis of iron-oxide minerals in aerosol particles from northern China

Diffuse reflectance spectrometry was used to study iron-oxide minerals and to investigate the reflectance characteristics of eolian dust collected during the spring of 2001 and 2002 on bulk filters from three sites in northern China. The first derivatives of the reflectance spectra were consistent with signals from two iron-oxide minerals, hematite and goethite, at wavelengths of 565 and 435 nm, respectively, and these values varied with the iron concentrations in the samples. The percent reflectances for the yellow, orange and red bands increased with the iron concentrations and with the first derivative values representing hematite and goethite while those for violet, blue and green bands decreased correspondingly. The results show that iron-oxide minerals play an important role in determining the aerosol particles' color and reflectance properties. Moreover, the relative amounts of the two iron-oxides in Asian dust apparently differ from those in African dust, suggesting that the iron-oxides may provide another tool for tracing the origins of eolian dust on a global scale.     

Geochemical evidence for atmospheric pollution derived from prehistoric copper mining at Copa Hill,Cwmystwyth, mid-Wales,UK

This paper presents geochemical data from a blanket peat located close to a Bronze Age copper mine on the northern slopes of the Ystwyth valley, Ceredigion, mid-Wales, UK. The research objective was to explore the possibility that the peat contained a geochemical record of the pollution generateD by mining activity. Four peat monoliths were extracted from the blanket peat to reconstruct the pollution history of the prehistoric mine. Three different geochemical measurement techniques were employed and four copper profiles have been reconstructed, two of which are radiocarbon-dated. The radiocarbon dates at one profile located close to the mine confirm that copper enrichment occurs in the peat during the known period of prehistoric mining. Similar enrichment of copper concentrations is shown in one adjacent profile and a profile within 30 m away. In contrast, copper was not enriched in the other radiocarbon-dated monolith, collected approximately 1.35 km to the north of the mine. Whilst other possible explanations to explain the copper concentrations are discussed, it is argued that the high copper concentrations represent evidence of localised atmospheric pollution caused by Bronze Age copper mining in the British Isles. The results of this study suggest that copper may be immobile in blanket peat and such deposits can usefully be used to reconstruct atmospheric pollution histories in former copper mining areas.     

新疆萨热克砂砾岩型铜矿人工重砂特征及找矿意义

萨热克铜矿床位于新疆乌恰县萨热克巴依陆内拉分盆地中,区内地质构造活动强烈,近年来陆续发现了一系列铜铅锌等多金属矿床及大量矿化点,本次研究在收集前人地质资料前提下,通过对研究区重砂矿物成分以及矿物的组成和含量分析研究,表明重矿物以黝铜矿、褐铁矿为主,蚀变矿物以石英、长石、孔雀石为主;辉绿岩脉对于铜的富集具有促进作用,辉绿岩脉群和盆地流体具有叠加成岩成矿特征。     

新疆喀炼铁厂铜铅锌矿床砂岩地球化学特征及其构造背景判别

新疆喀炼铁厂铜铅锌矿床位于萨热克铜多金属矿区与乌拉根铅锌矿区的过渡带,主要赋矿层位为克孜勒苏群第五岩性段,由岩屑砂岩、含砾砂岩、砂砾岩等组成。稀土元素以轻稀土元素富集,重稀土元素相对亏损,Eu弱负异常为特征。砂岩中Sr、Pb、U、Cu、Zn、Co、Y元素相对于上地壳富集,Sc、V、Cr、Ni元素相对于上地壳亏损。砂岩化学蚀变指数CIA值为50. 84~55. 37,平均值为52. 90,反映了寒冷、干燥的气候下低等的化学风化程度。砂岩的成分变异指数ICV值为0. 98~7. 40,平均值为2. 73,表明该区克孜勒苏群砂岩为初次旋回的沉积物。其物源区主要为北侧的吉根-萨瓦亚尔酸性火山岩区和东侧的中元古界长城系基底地层,具有多源区物源沉积特征。结合区域构造演化研究表明,喀炼铁厂铜铅锌矿区位于盆-山-原构造耦合部位,受吉根-萨瓦亚尔顿大陆岛弧造山带、苏鲁铁列克垂向基底隆起构造带、帕米尔高原北缘弧形前陆冲断褶皱带联合控制。     

新疆乌恰萨热克砾岩型铜矿床富集规律及成矿期次

新疆萨热克砾岩型铜矿床是产于萨热克巴依盆地的大型铜矿床,赋矿层为上侏罗统库孜贡苏组杂砾岩,上赋层为下白垩统克孜勒苏群岩屑石英砂岩,在盆地南部白垩系地层中发育有碱性辉长岩脉。上侏罗统库孜贡苏组杂砾岩中含有大量基性火山岩砾石并伴有铜矿化。本文采用电子探针和主、微量元素分析方法对萨热克铜矿不同岩(矿)石进行研究,结合以往研究成果,总结了该矿床的富集规律,共划分为4个成矿期:晚侏罗世初始沉积成岩成矿期,白垩纪—古近纪盆地流体改造主成矿期,喜山期岩浆热液叠加成矿期和新近纪—第四纪表生作用成矿期。其中沉积成岩成矿期中的基性火山岩砾石为重要的成矿物质来源之一,可能与盆地基底中元古代阿克苏岩群有关。     

砂岩矿物组分流变特性纳米压痕实验研究

深部地下工程中,关于岩石流变特性对工程结构施工设计和稳定性的显著影响研究较多,但主要是基于宏观非均质岩样进行的,很少涉及岩石细观尺度上的矿物流变特性。采用纳米压痕技术研究砂岩中矿物组分的流变特性和本构方程,结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)获得的矿物组分分布特征,砂岩中石英、钠长石、方解石和高岭石的弹性模量分别为87.74,59.85,32.30和17.31GPa,体现了砂岩的细观非均质性。砂岩的纳米压痕细观流变过程包括瞬时弹性变形、蠕变和弹性后效,可以采用伯格斯模型进行描述。在细观流变变形过程中,蠕变荷载保持阶段和卸载阶段会加剧矿物中孔、裂隙发育,使得拟合弹性后效获得的流变力学参数明显小于拟合蠕变过程获得的结果。砂岩宏观流变弹性参数可以通过细观矿物组分流变弹性参数尺度升级获得,为流变力学特性研究提供了一种方便、高效的方法。     

水库运行期岸坡消落带红砂岩抗拉强度劣化机制

红砂岩广泛分布于三峡库区,弄清岸坡消落带红砂岩的抗拉强度在水库运行期周期性"湿干"交替作用下的劣化机制,是科学进行水库运行期红砂岩岸坡稳定性分析与评价的重要前提。以三峡库区马家沟滑坡红砂岩为研究对象,自主研发能模拟水压力和"湿干"交替共同作用的岩石抗拉强度测试系统,进行消落带红砂岩在水压力和"湿干"交替共同作用下的劈裂试验;同时,基于扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及吸水率的测试分析,探讨消落带红砂岩抗拉强度的劣化机制。试验结果表明:在水压力和"湿干"交替的共同作用下,消落带红砂岩的抗拉强度随着"湿干"交替作用次数的增加逐渐劣化,劣化幅度逐渐减小最终趋于0;在"湿干"交替作用前期,红砂岩抗拉强度的劣化幅度较大,第1次"湿干"交替作用后,劣化程度最为明显;2~4次"湿干"交替时,劣化幅度相对较大;4次"湿干"交替作用后,劣化幅度逐渐减小为0;红砂岩抗拉强度的劣化是一个不断累积的过程,是内部黏土矿物湿化过程的水化溶解与膨胀、干燥过程的失水收缩,以及水压力作用下微裂隙的增加、扩展等综合作用的结果,且黏土矿物的水化作用引起的碎屑矿物与胶结物之间的胶结变弱效应在其抗拉强度的劣化过程中起主导作用。研究成果可为合理评价红砂岩岸坡的稳定性提供科学依据。