摘要: 卡林型金矿床因 1961 年首先在美国内华达州 Carlin 镇发现而得名。这类金矿床资源储量巨大, 是全球最重要的热液金矿床类型之一。该类矿床中金赋存矿物呈微细浸染状分布, 且金在其中 “不可见” 的独特存在形式, 一直是矿床学最具挑战的研究课题之一。中国右江盆地的滇黔桂接壤区, 是全球仅次于美国内华达州卡林型金矿床的重要集中区。“卡林型金矿床成矿机制、找矿技术和矿山生态修复治理” 专题组织近 20 家单位长期从事卡林型金矿研究的 50 余名专家, 对该区卡林型金矿床成矿、勘查、矿区环境治理的研究成果进行了总结, 也是对 “十五五” 期间相关工作的战略前瞻分析。希望广大读者通过该专题, 能进一步深入了解中国卡林型金矿床成矿、勘查和矿区环境治理的现状与面临的挑战, 共同推动中国卡林型金矿床找矿勘查与绿色矿山建设取得更大突破。
摘要: 卡林型金矿是全球黄金资源的重要来源, 主要分布于美国内华达州和中国滇黔桂地区。该类金矿床普遍富集砷(As)、锑(Sb)、汞(Hg)及铊(Tl)等有害元素。卡林型金矿区特征污染物的来源为载金硫化矿物表生氧化溶解, 其环境地球化学行为涵盖氧化还原、吸附-共沉淀、解吸-溶解等关键过程, 其中次生铁矿物的相转变是驱动 As 等元素二次释放与持续污染的关键机制。围绕卡林型金矿区的污染修复, 已逐步形成以资源化利用为导向, 结合源头管控—生态缓冲—末端净化的全过程协同绿色治理技术体系。源头管控通过尾矿固化、表面钝化、水覆盖及微生物调控等手段, 有效抑制硫化矿物氧化及重金属释放; 生态缓冲主要依托耐性植物修复、土壤重构及微生物强化作用, 削减污染迁移并提升生态承载力; 末端净化结合人工湿地、生物反应池及多级被动处理系统, 实现矿区废水中重金属、氰化物及硫酸盐等污染物的达标排放。系统阐述了卡林型金矿区的环境地球化学特征、污染物释放迁移转化机制与污染治理技术研究进展, 对比了中国与美国典型卡林型金矿区的污染分异规律与成因, 展望了该领域未来的研究重点, 以期为全球卡林型金矿区的污染防控与绿色可持续发展提供科学依据与技术参考。
摘要:滇黔桂“金三角”是中国卡林型金矿的核心分布区。以构造蚀变体(SBT)为核心构建的“中国南方卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统”,是该区成矿理论创新与找矿突破的标志性成果。该成矿系统的构建历经萌芽、初创、发展、定型4个阶段,历时30余年持续攻关,实现了从典型矿床解剖到理论体系定型的系统演进。萌芽阶段(1992—2001年),通过对紫木凼金矿床与岩上金矿床的精细解剖,建立矿床类型地球化学判别标志,奠定理论雏形基础;初创阶段(2002—2008年),创新性提出构造蚀变体概念,建立灰家堡金矿田成矿模式,实现理论从描述到创新的突破;发展阶段(2009—2020年),将成矿规律研究拓展至整个滇黔桂地区,强化区域成矿的整体性与统一性认识,逐步形成区域成矿系统的基本框架;定型阶段(2021—2024年),建立构造蚀变体判别指标、成矿系列及找矿预测模型,以专著完成理论定型。该成矿系统以构造蚀变体为核心,多层次构造滑脱为主线,统一解释了区域金矿床的时空分布、控矿条件与成矿机制,为中国南方卡林型金矿深部勘查与“攻深找盲”提供了重要理论与技术支撑。
摘要:右江盆地低温热液矿集区以发育卡林型金矿和脉状锑矿为特色,但有关金、锑之间的成矿联系和成矿过程异同仍需要开展系统的分析研究工作。针对这一问题,以前期大量研究成果为基础,分析并总结了金、锑成矿过程流体来源和演化,以及富集沉淀机制,在此基础上揭示了金、锑成矿过程异同。分析结果显示,金、锑成矿初始流体主要来源于深部(岩浆/变质),在成矿过程中可能有盆地流体和大气降水的参与,导致不同程度的流体稀释。另一方面,金、锑在成矿作用方式上存在差异,金成矿流体为弱酸性—中性,成矿方式以水-岩反应为主;而锑成矿流体以酸性为主,流体混合导致的氧逸度、温度和pH的改变是辉锑矿沉淀的主要机制。据此认为,成矿流体演化过程中不同来源流体的混合,以及金、锑不同的成矿作用方式,可能是金、锑存在差异成矿的主控因素。根据金、锑成矿模型,认为燕山期形成的张性构造体系是锑成矿的有利场所。研究成果可为区域“十五五”资源潜力评价提供理论支撑。
摘要:灰家堡金矿田位于滇黔桂“金三角”成矿带核心区域,是中国南方重要的卡林型金矿产地。综合分析了该矿田近年来在成矿理论、成矿物质来源、控矿构造、成矿流体特征及隐伏矿床找矿技术等方面的研究进展,系统总结了其多层次构造滑脱成矿系统的构建及构造蚀变体(SBT)在成矿过程中的关键作用。研究表明,成矿控矿体系以灰家堡背斜为主,兼具逆断裂,构造蚀变体作为成矿流体运移与孕矿通道,控制了矿体的空间分布及赋存类型。成矿物质来源展现多源性特征,既有深部岩浆热液贡献,也涉及盆地沉积热液及有机质作用。成矿流体呈中低温、高压,富含 CH4 、 N2 、 CO2 等组分,Au以AuHS络合物迁移为主。近年来,深部找矿技术集成多学科方法,有效识别隐伏断裂体系和构造蚀变体,推动了深部隐伏矿床的发现与预测。现阶段仍存在成矿物质贡献定量评估不足、成矿动力学机理解析不够深入及隐伏断裂系统识别研究较浅等科学挑战。未来研究方向建议聚焦多系统耦合成矿机制、构造蚀变体精细划分及成矿流体演化动力学,强化地球化学与地球物理技术融合,推动深部隐伏矿床找矿理论与方法体系的创新发展,以保障该矿田及类似成矿区的矿产资源可持续开发。
摘要:架底金矿床为贵州省第五大金矿床,同时也是中国目前在玄武岩中发现的最大原生金矿床。为了揭示区域成矿地质条件、矿床地质特征和成矿地质作用过程,对架底金矿床的找矿过程进行回顾,并对主要研究成果进行综合分析。结果表明:①架底金矿床受莲花山背斜南东翼次级揉褶控制,埋深30~320m,为隐伏特大型卡林型金矿床,探明金资源量57t;②成矿期黄铁矿分为环带状黄铁矿和均质结构黄铁矿,均质结构黄铁矿与环带黄铁矿的外环在成分、成因上相似;③架底金矿区存在印支期、燕山期2期热液作用,以燕山期热液成矿为主,印支期热液可能与金成矿作用无关;④架底金矿床成矿流体、成矿物质来源与深源岩浆有关;⑤峨眉山玄武岩组喷发期形成的线状火山机构可能对矿体具有一定的控制作用。勘探进展与研究成果可为区内下一步找矿提供支撑和借鉴。
摘要:崇阳南部位于长江中下游钨、金多金属成矿带,具有较好的金矿成矿潜力。该地区以寒武系—奥陶系地层为主,地质勘查和样品分析结果表明,Au异常主要赋存在奥陶系下统留咀桥组上段的层间破碎带中,留咀桥组与上覆宁国组粉砂质页岩呈整合接触,二者之间发育明显的构造蚀变带,以黄铁矿化、毒砂和菱铁矿化为主要特征,且Au、As、Sb等元素显著富集,显示出典型卡林型金矿地球化学组合特征。区域内北东向深大断裂发育,规模较大,为主要的控岩-控矿构造。灰岩与粉砂质页岩、含灰岩扁豆体粉砂质页岩和砂岩之间由于存在明显的能干性差异,在后期地质演化中发生了顺层滑动,为含矿热液运移和导矿通道形成创造了良好条件,区域背斜轴部和伴生构造(节理、劈理)为后期金富集和物质交换提供了客观条件。综合研究表明,高视金矿属于受层间破碎带控制的卡林型金矿。深部隐伏岩体与成矿流体来源是成矿的关键驱动,未来找矿突破应聚焦于对深部岩浆作用的探查及卡林型金成矿模型的深入验证,这对圈定鄂南地区同类金矿找矿靶区具有重要指导意义。
摘要: 烂泥沟金矿床位于滇黔桂“金三角”地区, 是中国最大的卡林型金矿床之一, 该金矿床的形成与构造具有密切联系, 构造是金成矿的重要要素之一。尽管前人对烂泥沟金矿床的构造等开展了大量研究工作, 但由于缺少有效方法, 控矿断裂在平面上, 特别是在剖面上如何向深部延伸, 以及流体运移路径和来源等问题还未得到有效解决。针对上述问题, 综合运用地球物理勘探数据, 对矿区 6 条主要断裂 (烂泥沟—尾怀断裂、边界断裂、板昌断裂、罗顿断裂、新寨断裂及小那井断裂) 开展构造岩地球化学系统研究, 分析元素迁移富集规律, 揭示成矿流体运移轨迹与物质来源。研究取得以下创新性认识: 地球化学特征对比显示, 边界断裂与烂泥沟—尾怀断裂相较于新寨断裂和罗顿断裂等具有更显著的地球化学异常。主量元素 Al2O3 、 Fe2O3 、 P2O5 含量变化与 Sb 等成矿元素呈现指示关系。多元统计分析结果表明, Ni、Cd、Tl 等元素与 Au 存在显著正相关, 同时 Be、Bi、Cu、Cr 等微量元素组合可作为 Au、Pb、Zn、Sb 矿化的有效地球化学指标。地震勘探资料与地表地球化学特征耦合分析表明, 烂泥沟—尾怀断裂和边界断裂已切入基底地层, 其构造岩中显著的主微量元素异常与深部流体活动特征吻合。相较之下, 板昌断裂和罗顿断裂仅发育于浅部盖层, 其地球化学异常强度相对较弱。矿体空间分布严格受深大断裂控制, 构造岩的 Au、Sb 异常强度与断裂切割深度呈正相关关系。这一发现为利用地表地球化学勘查替代昂贵的深部地球物理探测提供了新技术思路。
摘要:为解决卡林型金矿深部隐伏矿体勘探中传统电磁法探测深度不足、分辨率有限的技术难题,助力滇黔桂“金三角”卡林型金矿集区深部资源开发,依托卡林型金矿构造蚀变体控矿的核心特征,采用兼具低噪声、高灵敏度与宽频带优势的超导瞬变电磁探测技术开展找矿应用研究。以典型卡林型金矿床——烂泥沟金矿床为例,针对性探测与矿体赋存相关的低阻破碎带、热液蚀变带等关键目标体,结果显示,该技术可突破传统电磁法探测局限,实现2000m以深隐伏矿体的精准识别,对控矿相关目标体响应特征显著,能清晰圈定成矿有利靶区;结合地质综合分析,可精准厘清控矿构造带的空间展布规律,准确推断隐伏矿体的埋深范围与延伸方向,探测结果与钻探验证矿体的吻合度极高,为卡林型金矿深部隐伏资源的高效勘探提供可靠技术支撑,对滇黔桂“金三角”卡林型金矿集区的深部找矿工作具有重要推广应用价值。
摘要:随着矿产资源需求量日益增加,矿山开采的规模和力度不断加强,导致矿石运输的粉尘污染日益严重,而深凹露天矿的运输污染现象更为突出,矿卡运输是主要污染源之一。基于深凹露天矿粉尘污染现状,重点分析矿卡运输粉尘污染特征、产尘来源及影响因素,梳理现有降尘措施的优缺点,结合“两山”理论制订针对性绿色抑尘方案,介绍新型绿色抑尘技术及设备,最后给出矿卡运输粉尘绿色治理的针对性建议和未来发展趋势,以有效解决矿卡运输粉尘污染问题,实现绿色矿山建设和可持续发展,以期为深凹露天矿矿卡运输粉尘污染的综合治理提供参考和借鉴价值。
摘要: 深埋大断面硐室面临着围岩难以控制、支护成本加剧等问题, 为保障金川二矿区 941 m 水平硐室群稳定运行, 采用数值模拟的方式开展深井大断面硐室群布局优化及稳定性分析研究。优选合理的断面形状、布置方式, 基于搅拌站硐室群的工程地质条件, 得出该工况下大断面硐室最优断面形状为直墙圆弧拱形断面; 布置硐室时保持主硐室优先布置, 硐室轴线与最大主应力夹角保持在 45°~60° , 且硐室间尽量垂直布置。建立了 941 m 水平硐室群开挖立体模型, 利用数值模拟方式, 分析硐室群整体围岩位移变化特性、应力分布情况及塑性区扩展特征, 确定了围岩控制关键部位为各巷硐交叉口和 3 个大断面硐室帮部。该研究为矿山深部开采实现硐室围岩稳定性控制提供一定的技术指导及借鉴, 具有理论与实践双重意义。
摘要:深部高应力破碎矿体采场结构参数的优化对于安全经济开采具有重要意义。研究提出了一种扩展Mathews稳定性图解法与Flac 3D 软件数值模拟协同分析方法,旨在科学确定采场跨度等关键参数。以塞尔维亚某铜金矿矿岩接触带破碎矿体为研究对象,基于工程地质条件和岩石力学试验所得数据,运用扩展Mathews稳定性图解法计算采场稳定系数,构建水力半径-稳定概率曲线,对暴露面稳定性进行量化评估。同时借助Flac 3D 软件建立三维力学模型,模拟分析不同跨度条件下围岩的变形破坏特征,并依据塑性区贯通准则确定临界跨度阈值。研究结果显示,2种方法的评估结果展现出极佳的一致性。据此确定的采场结构参数( )在确保安全的前提下,兼具了经济合理性。研究构建的数值模拟和理论判据协同分析方法,为深部复杂矿体的开采研究提供了一种新途径。
摘要:针对锦丰金矿分级尾砂浓度下降及充填成本升高等问题,进行了不同料浆浓度及不同胶凝剂掺量下的充填体强度对比试验,分析了影响料浆流动性和充填体强度的影响因素,通过扫描电子显微镜技术分析了胶固粉-分级尾砂水化后的微观结构,在保证强度及流动性均满足设计要求的前提下,分析不同配合比的胶凝材料成本,选出技术经济指标最佳的充填配合比。结果表明:胶固粉作为胶凝材料使得充填体具有较高的早期强度,其掺量对料浆流动性影响不大,料浆浓度是影响流动性的主要因素;相同料浆浓度条件下,充填体的单轴抗压强度随胶固粉掺量增大而增大,料浆浓度64%时,胶固粉掺量5.5%7d强度达到0.36MPa,可满足设计要求的0.35MPa,料浆浓度降低至62%、63%时,胶固粉掺量需增加至6.5%;料浆浓度只有61%时,胶固粉掺量需提高至7.0%方可满足;5.5%胶固粉掺量制备料浆浓度64%的料浆充填成本最低。
摘要: 某金矿现阶段采用露天开采的方式进行生产, 西北部已形成 400 m 的超高边坡。西北部主运输道路作为一条永久道路, 对边坡安全提出较高要求, 受纵向延伸开采的影响, 现阶段需对边坡安全展开研究。针对实际揭露的边坡现状, 在现场踏勘及相关室内试验的基础上, 获取了西北部边坡结构面、边坡面的产状及岩体力学参数, 以赤平极射投影法和极限平衡分析法为研究手段, 对边坡的稳定性进行分析。结果表明: 赤平极射投影法分析节理与坡面可以形成楔形体, 且潜在滑面较多, 局部潜在破坏模式是楔形破坏; 极限平衡法分析发现, 随着纵向开采的持续, 受自重+地下水+地震的影响, 西北部边坡安全系数<1.0, 边坡主运输道路接触断层位置易发生失稳破坏, 对主运输道路造成一定影响, 需持续关注该位置的安全稳定。研究结果可为矿山设计和生产提供理论依据。
摘要: 湿式尾矿库在排放过程中常会引入不同酸碱性的选矿废水, 尾矿颗粒在长期浸泡条件下发生显著的物理化学性质变化, 这些改变可能进一步影响尾矿坝的安全与稳定性。探索了不同 pH 化学溶液长期浸泡下某典型铁尾矿材料(尾粉砂、尾粉土、尾粉质黏土)的物理力学特性, 开展了酸、碱性溶液作用下尾矿颗粒形态变化的细观研究, 探索了酸、碱性溶液对尾矿宏观物理力学特性的影响规律。结果表明: 尾矿材料的孔隙比随固结压力增大而减小, 且固结压力在 0~50 kPa 时, 尾矿材料孔隙比下降最为显著; 同时随 pH 升高, 尾矿材料的孔隙比呈先增加后减小的趋势。长期浸泡后的尾矿颗粒均细化, 即粉粒与黏粒增加, 且酸性环境细化更显著; 扫描电子显微镜显示酸性浸泡后颗粒细碎、棱角减弱, 碱性浸泡形成团簇状和絮状结构。随着细颗粒尾矿含量的增加, 其内聚力逐渐增大, 内摩擦角呈递减趋势, 即酸、碱溶液均可提升内聚力, 但碱性溶液的长期浸泡会显著降低内摩擦角。研究表明, 不同 pH 化学溶液长期浸泡会改变尾矿微观结构与宏观力学性质。研究成果对尾矿坝长期稳定性评估具有重要参考价值。
摘要: 非煤矿山井下采场爆破作业会产生一氧化碳、氮氧化物、硫氧化物等有毒气体, 对采场作业人员构成严重安全威胁。目前井下采场气体检测主要依托便携式气体检测仪, 该类设备在爆破后无法实现对采场爆破区域有毒气体浓度的实时在线监测, 存在监测盲区与安全隐患。为实现爆破后采场环境状态的实时感知与就地联动报警, 研究并设计了一种基于边缘计算的实时监测与联动报警系统, 提出了系统的总体架构, 阐述了包括有毒气体数据采集、传感器部署、在线规则编译与多设备联动报警控制在内的系统实现方法, 并详细介绍了各功能模块的技术路径。该系统能够实现采场有毒气体浓度的实时监测与边缘侧智能判断, 使作业人员在远离危险区域时仍可实时了解有毒气体风险状况; 通过构建由边缘控制主机集中调度的有毒气体传感器、语音声光报警器及显示终端联动控制网络, 可显著提升采场作业的安全水平与生产效能。测试与现场应用表明, 该系统运行稳定, 从气体浓度超阈值到声光报警触发的全链路响应时间约为 1.9 s, 误差为 0.3 s, 实现了有毒气体的在线监测与智能联动报警。本系统可作为矿山现有监测监控体系的重要补充, 尤其适用于基建期安全避险“六大系统”尚未完全建成或覆盖不全、采场开拓与爆破作业频繁高风险作业面等场景, 为提升非煤矿山爆破作业本质安全水平提供了灵活、可靠的技术装备。
摘要: 某含砷含碳高泥化微细浸染型金矿石组成复杂、嵌布粒度微细。在处理该矿石过程中, 长期存在金回收率偏低、金精矿产率过高、金品位偏低等技术难题, 选矿指标不佳严重制约企业经济效益, 导致生产经营面临较大困境。为破解生产瓶颈, 针对该矿石开展了系统浮选试验研究, 优化分选工艺与药剂制度。试验创新采用闪速浮选工艺, 优先浮出可浮性优良的硫化物矿物, 减少有用矿物流失; 同时, 选用高效复合抑制剂, 有效分散细磨矿浆中泥化脉石矿物, 抑制脉石矿物杂质夹带富集。在保障稳定金回收率的基础上, 显著降低金精矿产率、提升金品位, 最终获得了金回收率 82.43%、金精矿产率 13.63%、金品位 17.84 g/t 的优异选矿回收指标。研究确定的最佳工艺条件与创新性高效药剂制度, 针对性地解决了生产难题, 为现场工业生产提供了可靠技术支撑, 有效改善了选矿技术指标与企业经营效益。
摘要:研究建立了一套适用于含过氧化氢水体中硫氰酸盐含量的测定方法。方法创新性地选用二氧化锰作为催化剂,氯化铜作为助催剂,以消除样品基质中相关物质的干扰。在碱性反应条件下,加入适量的硫代硫酸钠,有效消除因加入氯化铜而引入的铜离子所造成的背景干扰。在整个反应过程中,二氧化锰仅作为催化剂发挥作用,不会溶解进入溶液体系,无需特别设计步骤来消除其可能带来的干扰。该方法测定结果的相对标准偏差为0.16%~1.47%,加标回收率为97.0%~104.5%,具有操作简单、成本低、选择性好、准确度高的优点,适合矿山企业现场快速检测及实验室常规分析,具有良好的推广应用价值。