成矿时代研究是矿床学研究中非常重要的一部分,美国内华达州卡林型金矿作为矿床中的典型代表,其成矿时代的探索过程对于相同领域的研究必然有重要的启示作用。本文在回顾前人利用Rb-Sr、K-Ar、Ar-Ar、FT及U-Th/He等方法对内华达州卡林型金矿进行成矿时代研究的基础上,探讨分析了成矿时代研究过程中可能存在的一些问题及不妥之处,认为具有不同封闭温度的同位素计时体系适用于不同成因类型的矿床,成矿时代的研究与成矿温度、封闭温度及冷却速率的研究相结合方能获得更加准确的成矿年龄。
特定的植物群落可以从含金属的土壤中萃取金属。植物萃取能开采无法用传统采矿方法开采的低品位矿石、矿化土壤和尾矿,还可以指示土壤基质中的金属含量,开拓新的采矿区域。植物萃取金属达到一定含量能产生“生物矿石”,生物矿石几乎不含硫且金属含量高于传统矿石,因此利用植物萃取积累金属是一种经济环保的采矿方式。国外对金的植物采矿技术研究已趋于成熟,国内相关的研究较少。本文综述了植物对金的萃取、积累机理研究进展,讨论了植物萃取金的应用和经济前景。
老鸦巢金矿床位于我国著名的水口山矿田中部,出露地层为上泥盆—下白垩统海相碳酸盐岩、海陆交互相碎屑岩和陆相碎屑岩。老鸦巢金矿赋存于受F1断层及4号花岗闪长岩体控制的隐爆角砾岩筒中,矿体围岩蚀变发育,以硅化、闪锌矿化和黄铁矿化与成矿关系最为密切。金以自然金为主,呈显微和次显微粒状分布于石英、黄铁矿和闪锌矿等矿物的颗粒中或晶隙中。成矿期大致可分为矽卡岩期、热液期和表生期,其中,热液期为主成矿期。石英—黄铁矿—闪锌矿—自然金阶段是主要的成矿阶段。隐爆角砾岩为主要的找矿标志,硅化、闪锌矿化和黄铁矿化为主要的矿化蚀变标志。
幸福村金矿位于内蒙古化德县境内,大地构造位置处于华北地台北缘白云鄂博裂谷带之东段。含金脉体分布于矿区中部,主要赋存于白云鄂博群比鲁特组千枚岩中。通过总结矿区地质特征,研究矿区地、物、化等资料,分别从见矿部位的地球化学特征、地球物理特征、矿体的近似等距性及邻区典型金矿对比等4个方面进行分析,认为在平面上,矿体呈近似等距性分布规律,在垂向上,矿体的形态具有膨大缩小和尖灭再现的特点。结合矿区实际,指明了矿区下一步找矿方向,应以寻找石英脉—蚀变岩型金矿体为主。
旁开门金(银)矿床处于爱辉—呼玛成矿带,矿床主体赋存于侏罗系甘河组火山岩中,矿体主要以脉状形式产出,受断裂控制。区内断裂按展布方向可划分为5组,即NEE、NNE、NNW、NWW及SN向;区内主要存在4个期次构造运动,从早到晚形成的先后顺序为NEE、NNE、NNW和NWW向构造。其中,NEE向构造具长期继承性活动特征,为燕山期火山多次喷发和深部含矿热液提供了良好的通道;NNE向压扭性断裂控制着研究区内矿化带的分布;NNW向张扭性裂隙为成矿热液沉淀富集提供良好的容矿空间。
二十一站地区位于上黑龙江盆地南缘,成矿地质条件有利。在1∶5万水系沉积物测量的基础上,对该区的地球化学特征及成矿远景做出了初步评价。通过对成矿元素的分布特征、相关性分析和因子分析,认为研究区内找寻矿化体或矿床潜力较大,金、铜是研究区内的主攻矿种。结合成矿地质条件及已有矿点信息认为研究区的成矿类型有3种:一是与火山岩内石英脉有关的金矿;二是产于侵入体与二十二站组砂岩接触带内的金矿;三是与岩体(花岗闪长斑岩)有关的铜矿。二十一站金铜成矿远景区内组合异常规模较大、峰值高,浓集中心明显,套合好,有望发现金(铜)矿床或矿化体。
为了加强区域和矿床地质工作的定量化预测,利用上黑龙江盆地内砂宝斯和宝兴沟2个大型岩金矿床的已有勘探成果,在元素立体分散模式的基础上,结合成矿可利用金属分量立体评价模型和方法,对这2个矿床进行定量评价,指出宝兴沟矿区、八里房矿区和十五里桥矿区的期望勘探资源量。同时,在具体应用定量评价方法的过程中提出了“成矿块体”概念,即异常圈定范围内向下垂深500 m的地质体范围。通过对砂宝斯和宝兴沟矿床的评价计算,证实“成矿块体”才能更好评价和预测矿床的规模和储量。
土壤地球化学测量方法能够达到明确找矿目标、缩小找矿范围及确定找矿靶区的目的。通过在Iquique HN矿区开展土壤地球化学测量工作,共发现9处综合异常,其中,以铜为主的异常有4处,以金为主的异常有3处,以锌和钼为主的异常各有1处。矿区内主要异常受F1断裂控制,金异常主要位于铜(钼)异常外围,呈“卫星式”分布,整体具有类似于斑岩型铜矿的水平分带特征,异常水平分带由内向外依次为Cu(Mo)-Au-(Zn-Pb-Ag)。经异常查证显示,该区具有找到脉状和斑岩型铜矿的巨大潜力,部分异常区金异常强度高,说明也可能存在金矿床,因此不能忽视金的评价。
鉴于世界各国对黄金的巨大需求及探寻新的金矿资源的紧迫性日益增加,以汤森路透Web of Science数据库为数据来源,利用TDA数据分析软件对1980—2013年发表的3 061篇国际金矿勘探与成矿研究文献进行了系统定量分析,揭示了国际上金矿勘探和成矿研究的主要国家和机构,并从发文篇均被引频次的角度对比分析了研究实力处于国际领先地位的国家和顶尖机构的分布,剖析了国际金矿勘探和成矿研究领域的学科和研究热点的分布规律,对其驱动因素进行了探讨。
提高缓倾斜极薄矿体的回采效率一直是有待采矿界解决的重大难题。按照常规削壁充填法进行矿体回采的效率低,损失贫化率大,尤其是溜矿系统的布置更是缓倾斜极薄矿体无法有效解决的问题。针对上述问题,对削壁充填采矿法进行了优化。利用溜槽代替溜井下放矿石,溜槽两侧采用毛石砌墙,使人员能够进入溜井处理堵塞现象,从而提高了回采效率。在崩落毛石基础上,利用胶结尾砂进行充填作业,打上一层胶结面,不仅降低了贫化损失率,而且大大提高了矿石回采效率。这些优化措施在焦家金矿望儿山分矿进行推广应用,给矿山带来了良好的经济效益。
基于抱伦金矿原矿工艺矿物学的分析,通过优化重选工艺,完善摇床作业设备设施,实现了摇床连续作业,同时采取多种措施强化跳汰和摇床重选效果,使得选矿总回收率提高了0.45%。此外,该矿山运用高科技手段,实现了无人值守摇床远程操作与控制,对摇床运行情况实行全方位监控,进一步强化了封闭管理和安全生产。
为了获取数字矿山假彩色三维模型,以山东某露天矿山为例,将数据经过点云预处理之后进行传统的三维建模,然后对传统三维模型上的点云数据赋予假彩色信息,重新建模,最后形成整个矿区和矿区最大建筑物的假彩色三维模型,并将模型应用在矿山储量计算实践。采用TLS获取点云数据、IDL编程处理点云数据以及Geomagic软件建模方法,所获取的假彩色三维模型可以很好地指导实际生产。本方法从获取点云数据到最终构建模型经时5 d,最终构建的2 m分辨率假彩色三维模型效果明显优于传统数字化地形图(1个月工作量),充分论证了通过三维扫描构建矿山三维模型的方式可以大大减少计算工作量和工作时间,能够获得更加逼真的三维模型。
利用中国国家测绘地理信息局关于EGM2008地球重力场模型研究的公开资料,使用GPS控制测量和传统光学水准测量方法以及3种常用地球重力场模型(DQM94a、EGM96和EGM2008),对北金山矿区高程控制测量数据进行观测和平差,通过ECEF、误差椭圆分量和误差椭圆平衡图等手段比较其成果,得到以下结论:(1)EGM2008地球重力场模型在甘肃陇南北金山地区的高程精度为6.9 cm;(2)EGM2008地球重力场模型比传统重力场模型EGM96和DQM94a精度更高,EGM2008模型的工作效率和精度比传统光学导线水准测量的效率和结果更优;(3)EGM2008地球重力场模型适用于我国甘肃陇南多山地区的矿山测量工作。
以“HF-HNO3-H2SO4+王水”体系消解样品,国家一级标准物质替代待测元素标准溶液制备标准工作曲线,采用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定地质样品中的稀土元素。试验结果表明,该方法的准确度、精密度和检出限均符合规范要求,在实际应用中大大降低了基体效应带来的干扰,消除了配置标准工作曲线引进的误差,具有结果准确、易操作等优点,适用于批量测定地质样品中的稀土元素。
以HNO3+HF+H2SO4+HClO4混合酸溶解多金属矿,采用氢化物发生—原子荧光光谱法(AFS)测定多金属矿中的微量锗。实验讨论了H3PO4介质浓度和KBH4浓度等因素对分析结果的影响,确定了仪器最佳实验条件。本方法的检出限为0.024 μg/g,精密度(RSD,n=12)为4.79%~5.53%,加标回收率为93.5%~107.3%,多金属矿测定结果与标准值吻合。该方法可以较好地满足多金属矿样品中锗的分析。
区域地球化学调查样品分析方法是确保分析数据质量的最主要因素。以电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和X-射线荧光光谱仪(XRF)联合测定新疆某地区区域地球化学调查样品中的V、Cr、Cu、Zn、Co、Ni、Ba、Ti、Mo、W和Pb共11种元素,并将ICP-MS和XRF测定同批样品的结果进行了比较,指出不同元素的最佳分析方法,并评价了各分析方法的精密度与准确度,建立了一套科学的适用于区域地球化学调查样品分析的方法配套方案,本方法检出限和精密度均符合DZ0130.4-2006及补充说明中1∶5万化探样品测定标准要求。经国家标准物质验证,结果与标准值相符。ICP-MS和XRF配套方案具有快速高效、灵敏度高的特点,可进行大规模多元素同时分析,适用于地球化学填图样品测试。
为了提高甘肃某金矿选矿回收率,采用浮选+精矿氰化法与全泥氰化法2种工艺方案进行矿石处理,通过对比二者选冶总体回收率,从技术及经济方面综合考虑,最终确定采用先浮选后精矿氰化方法处理金矿石。试验表明,在保证总浮选时间为20 min的前提下,设定生产现场的浮选条件为矿浆浓度33%,磨矿细度-200目占55%以上,丁基黄药100 g/t,丁铵黑药80 g/t。精矿氰化条件应保持在细度-400目占90%以上,氰化物浓度为6.5‰,氰化时间为36 h,浸出矿浆浓度为30%~35%的氰化浸出条件下,可取得氰化总体回收率为95.43%的较好指标。
萃余液预处理是避免环境污染、回收有价元素的有效途径,本次工作提出了一种新的萃余液预处理方法——氨水沉淀法,其原理是使用氨水将萃余液中和至pH≈7.5,从而使萃余液中的有价元素Zn、Cu、Pb及Fe形成氢氧化物沉淀析出,而As元素则生成FeAsO4沉淀。固液分离后,在滤液中加入Na2S,使其中的微量金属元素发生沉淀,最终实现萃余液中全部有价元素得到有效回收的目标,处理液可作为焙烧氰化工艺中酸浸渣氰化调浆用液。