ISSN 1005-2518
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2022年, 第30卷, 第6期 
刊出日期:2022-12-31
  

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    矿产勘查与资源评价
  • 王建国,张世珍,邢佳,王志男,魏生云,胡建
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 809-821. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.178
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    伟晶岩型矿床是稀有金属矿产的主要来源之一,我国西部地区的稀有金属矿床也以伟晶岩型为典型。柴达木盆地北缘乌兰茶卡北山地区岩浆活动频繁,伟晶岩体发育,具有形成稀有金属矿床的良好条件。为了进一步了解伟晶岩的地球化学特征,加深对区域构造演化以及稀有金属成矿和控矿条件的认识,选择该地区含矿伟晶岩作为研究对象,通过分析岩石矿物组合、岩相学特征、主微量及稀土元素组成,解释了侵入古元古界达肯大坂岩群中的伟晶岩地球化学特征。研究发现样品全碱含量较高,这与形成于大陆弧或板块碰撞环境下的成岩特征相似。稀土配分曲线为右倾型,轻重稀土分馏明显,具有Eu中等负异常,推测含矿伟晶岩源区不仅与地壳有关,而且还具有幔源镁铁质岩浆参与的可能性。研究结果表明:研究区内含矿伟晶岩属于亚碱性岩石类型,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,分馏程度较高,反映出在岩浆演化及伟晶岩成岩过程中幔源物质可能参与了稀有稀土金属的成矿作用。研究认为伟晶岩的物质来源不仅与地壳有关,而且还有幔源物质的参与,推断含矿伟晶岩的地质构造环境可能为后碰撞或碰撞后伸展环境。

  • 符安宗,余欣朗,李成禄,杨文鹏,杨元江,郑博,赵瑞君
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 822-834. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.185
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    为探讨元素比值在金成矿预测中的应用,在收集嫩江—黑河地区1/25万区域化探数据的基础上,对数据进行标准化处理,计算Au元素与前缘晕元素和尾晕元素的比值,以及前缘晕元素与尾晕元素的比值。以(0.1~0.2)lgC对数间距绘制地球化学等值线图,分析Au元素和特征元素比值的分布特征,结合已有金矿的分布规律圈定找矿靶区。结果表明:经标准化消除量纲后,特征元素比值的平均值分布区间范围为0.60~15.58,相差不大,便于统计分析和勾绘地球化学等值线图。根据已有金矿在Au元素和特征元素比值地球化学等值线图上的分布特征,共圈定出7个成矿靶区。研究表明:将元素比值应用于金成矿预测中,取得了良好的效果,这为嫩江—黑河地区寻找金矿提供了科学依据,为区域找矿研究提供了新思路。

  • 张胜伟,邓腾,许德如,周岳强,董国军,李增华,马文,许可,海颜
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 835-847. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.05.186
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    万古金矿位于江南造山带中部,是该成矿带最具代表性的金矿床之一。万古金矿的赋矿围岩和矿石中可见大量碳质物(CM),然而碳质物的类型、成因及其与金成矿的关系仍不明确。通过进行系统的岩相学和激光拉曼光谱分析,发现万古金矿有3种类型的碳质物(CM1、CM2和CM3)。其中,CM1(T=507~613 ℃)呈粒状,分布在石英和云母中;CM2(T=390~470 ℃)呈层状,分布在黄铁矿和毒砂等矿物中;CM3(T=240~355 ℃)与石英和黄铁矿等热液矿物共生,且其形成温度与成矿温度相近。由此推断,CM1和CM2可能是变质成因,而CM3可能是热液成因。通过硫化物LA-ICP-MS分析,认为与CM2相关的黄铁矿更富Au和As。结合前人研究,认为万古金矿成矿前形成的层状CM2可作为还原剂,与含矿热液中金的络合物发生反应,致使金沉淀;CM3与黄铁矿共同沉淀,也有利于金成矿作用。

  • 王华,邹少浩,陈龙,许德如,陈喜连,王雪娜,冯浩东
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 848-865. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.074
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    赣西地区浒坑钨矿是我国华南钨、锡、铜多金属成矿区与中生代岩浆活动密切相关的典型矿床之一。对浒坑钨矿床中与成矿有关的白云母花岗岩开展了锆石U-Pb定年、磷灰石和锆石原位微量元素研究,结果表明:赋矿白云母花岗岩的成岩时代为(152.3±1.73)Ma;磷灰石具有特殊的“M”型REE球粒陨石标准化配分模式,富F和Mn,贫Cl和Mg;锆石具有高Th/U比值,REE球粒陨石标准化配分模式亏损LREE、富集HREE。锆石微量元素(Ce、U和Ti)温度计和氧逸度计结果表明,锆石形成于岩浆早期高温(800 ℃)和低氧逸度条件下。研究认为,浒坑赋矿花岗岩在演化初期经历了强烈的矿物结晶分异,矿床的形成可能与还原性高分异岩浆演化相关。

  • 蔡焕花,冯绍平,郭淳,王小涛,杨光忠,黄岚,张争辉
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 866-876. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.076
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    豫西铁岭金铅矿床位于熊耳山金矿田西南段,受地层、构造和岩浆岩控矿作用强烈,具有良好的成矿地质条件。为了进一步开展铁岭金铅矿床深部找矿工作,探寻找矿方向,通过对铁岭金铅矿床的区域地质背景、矿床地质特征和成矿规律进行综合研究,探讨铁岭金铅矿床成因,并结合矿床已施工工程,根据已知矿体的浅部及中深部厚度和品位数据,利用MAPGIS的DTM空间分析功能对矿区Pb1、Ⅰ-1号主矿脉深部矿体变化趋势进行预测。区内Pb1铅矿体整体沿走向向西倾伏,02~2线中部存在无矿段;0线以西存在连续的矿体集中分布区,矿体向深部侧伏延伸,具有膨大现象。Ⅰ-1号铅矿体浅部存在2个浓集中心,其与已形成的采空区范围基本一致;02~4线之间浅部及中部存在无矿段;在8线以西矿体整体沿走向向西侧伏,04线以西深部存在膨大现象。研究结果表明:铁岭金铅矿床属于中低温岩浆热液型金铅矿床,区内Pb1铅矿脉0线以西深部、Ⅰ-1号铅矿脉04线以西深部和金矿脉04线以西深部均为有利的找矿区域。

  • 采选技术与矿山管理
  • 朱文兴,胡恒祺,徐水太
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 877-890. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.090
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    作为战略性新兴产业的关键原材料,稀有矿产资源在现代工业发展中的作用日益凸显。以2002—2020年全球稀有矿产品贸易数据为基础,构建全球稀有矿产品贸易网络,从全球、区域以及国家(地区)3个层面,研究全球稀有矿产品贸易网络格局演化及中国供应安全。研究结果表明:(1)全球稀有矿产品贸易网络逐渐趋于复杂化,规模日益扩大,常年保持小世界特性;(2)美国、德国、法国和英国4个国家常年位于稀有矿产品贸易网络的核心位置,对世界稀有矿产品贸易有着强大的把控能力,在贸易网络中起着重要的桥梁作用;(3)我国在全球稀有矿产品贸易网络中的地位和控制能力逐年上升,贸易伙伴不断增加,在稀有矿产品贸易中的影响力越来越大;(4)全球稀有矿产品贸易网络主要存在4个贸易社团,各社团呈现不断分化重组的演化特征;(5)我国稀有矿产品供应安全有所提高,但仍处于不安全的状态,防止目标性中断对于保障我国稀有矿产品供应安全具有重要意义。

  • 郑明贵,彭群婷,陶思敏,刘丽珍
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 891-900. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.127
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    黄金在维持金融稳定和趋避风险中发挥着重要作用。以2011—2021年数据为样本,使用GARCH-MIDAS模型探究经济政策不确定性和投资者情绪对黄金价格波动的影响。研究结果表明:(1)黄金价格波动具有自相关性,长期影响为正;(2)黄金价格在短期内会受到经济政策不确定性和投资者情绪变化的影响,正向冲击能够增大黄金价格的短期波动,就长期来看,黄金价格会受到经济政策不确定性的负向影响,但投资者情绪的长期影响不显著;(3)经济政策高不确定性会引起国内投资者的关注,并反映在黄金价格波动中。研究结果为讨论黄金价格波动提供了新视角,也为实现风险控制或金融稳定提供了参考。

  • 李杰林,毛德华,彭朝智,王胜利,冯孟兵,赵明亮,李奥
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 901-911. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.082
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    斜坡道是地下金属矿山的主要运输通道,其道路质量直接影响着矿山的安全运输和经济效益。针对斜坡道混凝土浇筑路面存在的筑路成本高、养护时间长、使用寿命短及维护困难等不足,引入浆土路修筑技术,开展了地下金属矿山斜坡道浆土路筑路材料配比试验、黏土搓条和崩解试验、水洗筛分试验,并在云南卡房分公司完成了浆土路试验路段的修筑。结果表明:浆土路筑路技术能够很好地应用于地下矿山道路修筑,具有施工工艺简单、筑路成本低、施工周期短、承载能力强、抑尘防滑和低碳环保等诸多优点,为地下金属矿山道路修筑提供了工程借鉴,对于矿山降本增效、节能减排及安全高效具有重要的意义。

  • 王晓军,钟启平,胡凯建,汪豪,王宇,李立浩,冯亮
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 912-922. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.116
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    为了研究稀土矿滑坡发生剪切破坏时的力学性质,以赣南离子吸附型稀土矿为研究对象,运用微震监测技术在室内环境下对重塑土试样开展了直接剪切试验,利用微震监测记录设备同步采集稀土试样试验过程中的微震信号,对以含水率表征的不同浸渗状态下试样的力学特性和微震信号特征进行了研究。结果表明:(1)随着试样含水率的增大,黏聚力显著下降,趋于饱和阶段时黏聚力下降速率减缓,由应变软化型转变为应变硬化型。(2)剪切过程波形幅值短时大幅提升,时频和波形图像对比分析表明存在微震信号且其主频率为10~20 Hz,含水率变化并不会影响信号主频;随着含水率的增加,剪切过程信号具有更高峰值振幅,整体释放能量增加,由主震型向群震型演变。研究结果可作为稀土矿发生滑坡破坏时微震信号的判别依据。

  • 周可凡,刘科伟,郭腾飞
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 923-934. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.126
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    为研究深部矿井中常见的软硬互层岩石的破坏特性,结合声发射技术对红砂岩和混凝土组合的软硬互层岩石试样进行了单轴压缩试验。对单轴压缩试验现象和数据进行分析,对试样的破坏模式进行了分类,给出了软硬互层岩石峰值抗压强度随软层倾角变化的N型曲线。对声发射数据进行分析,结果表明:(1)软层倾角大小对软硬互层岩石的稳定性有显著影响;(2)软硬互层岩石软层倾角增大时,更容易诱导裂纹密集生成从而导致失稳破坏;(3)软硬互层岩石发生失稳扩展的频次随着倾角的增加呈现先增加后减少再增加的规律;(4)随着倾角的增大,剪切裂纹占比呈现先增加后降低再增加的规律。

  • 杜广盛,陈世江,武海龙
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 935-947. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.041
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    在地下工程中,温度变化对岩体力学性质有着极大的影响,而宏观力学性质与细观微裂隙发育损伤密不可分。为探究在温度循环条件下岩石细观损伤机理与宏观力学性质之间的关系,对花岗岩进行不同温度下的高温水冷循环试验,并采用低场核磁系统进行细观孔隙参数检测,同时开展了单轴抗压强度试验。结果表明:(1)温度的上升和循环次数的增加均会导致花岗岩弹性模量和单轴抗压强度力学性质的降低,400 ℃是花岗岩性质变化的临界点;(2)核磁检测可以获取试件的孔隙分布参数,由该参数及试件宏观性质变化可以得出,200~600 ℃时温度循环所引起的细观损伤规律有明显差异;(3)花岗岩损伤值随着温度的升高而升高,但温度循环引起的多次损伤随温度的升高呈现出先增加后减小的趋势。微裂隙尺度、含量与试件单轴强度、应变的相关性分别为-0.943和0.935。

  • 杨晴,杨仕教,张冉玥
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 948-957. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.098
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    为解决现有超细尾砂浓密沉降试验不考虑上层清液浊度的问题,提出了一种超细尾砂浓密沉降的絮凝剂优选方法。以某萤石矿超细尾砂为研究对象,以预制尾砂浆浓度、絮凝剂类型和絮凝剂掺量作为因变量,测试不同沉降时间下上澄清液浊度,并综合考虑沉降速度和絮凝剂成本,获得不同预制尾砂浆浓度下的最佳絮凝剂类型和掺量。试验结果表明:当预制尾砂浆浓度分别为5%、8%、11%和14%时,最佳絮凝剂类型分别为1 800万、1 600万、1 600万和1 200万阴离子聚丙烯酰胺,最佳絮凝剂掺量分别为15,25,30,30 g/t。试验结果为该矿山的超细尾砂浓密沉降工程参数提供了依据。

  • 杨珊,李文文,陈建宏
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 958-967. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.081
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    为了更加准确地预测硫化矿自燃安全性,综合考虑硫化矿自燃倾向性及火灾后果严重性,将硫化矿自燃安全性划分为9个等级,并选取矿山含硫量、矿山含碳量、矿石温度、矿石堆放时间、采场人员数量、氧气浓度和采场矿层厚度作为评价因素集。利用主成分分析法(Principal Component Analysis,PCA)对94个采场样本数据进行降维处理,得到包含70%以上原始信息的3个主成分。将降维后的84组数据作为基于径向基函数神经网络(Radial Basis Function Neural Network,RBF)预测模型的训练样本,10组数据作为检验样本进行硫化矿自燃安全性预测。最后分别利用十折交叉验证法和留一法对94组检验样本的自燃安全性预测结果进行检验,得到硫化矿自燃安全性预测准确率分别为92.55%和91.49%。研究结果表明:PCA-RBF网络模型对硫化矿自燃安全性的预测性能良好,且优于未经主成分分析的结果。

  • 董文明,谭期仁
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 968-977. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.087
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    数据集成管理与共享是矿山信息化建设的基础。针对湖山铀矿目前数据流转、管理、共享以及利用等方面存在的问题,全面梳理了矿山地质、采矿和水冶专业的生产业务流程规范和数据管理规范,研发了工作流程规范化、业务数据标准化、数据加工自动化的生产技术协同平台,实现了矿山数据的集中存储与协同共享,为矿山生产管理提供统一的数字化工作平台。通过两级部署,实现了国外矿山现场与国内公司总部的数据共享。应用结果表明:该平台将各业务产生的数据通过流程串联起来并按照标准通过中心数据库统一存储,实现了地质、采矿和水冶各业务间数据的高效流转和指标报表数据的自动加工,极大地减少了数据处理时间,降低了出错率,大幅提升了团队协作效率。湖山铀矿生产技术协同平台的研发与应用为跨部门、跨区域的数据协同和共享提供了参考。

  • 陈鑫
    黄金科学技术. 2022, 30(6): 978-985. https://doi.org/10.11872/j.issn.1005-2518.2022.06.104
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    露天矿山开采现状三维模型是露天矿山数字化、信息化和智能化建设的基础,为矿山精细化生产计划编制、爆破设计和卡车动态调度等提供模型依据。结合矿山生产日常测量的炮孔坐标信息,提出基于炮孔布局和爆破参数的爆区边界点自动采样方法,并利用α-shape法自动创建复杂爆区边界线,进而研究复杂爆区边界线与坡顶底线的空间分布关系,提出坡顶底线自动更新算法,结合地形线约束Delaunay构建DTM,可实现重构露天矿山开采现状三维模型。现场试验结果表明:基于炮孔布局自动采样爆破边界线及自动更新露天矿山坡顶底线效率高,更新耗时由4 h减少至1 min。