緒論:寫作既是個人情感的抒發,也是對學術真理的探索,歡迎閱讀由發表云整理的11篇地質礦產論文范文,希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。
在成因上和物源上有某種親緣聯系的礦床及其組合在空間上密切共生或伴生,并與一定的構造發展階段內所形成的構造-巖漿相帶或構造-沉積(變質)相帶吻合,構成各具特性的成礦區帶。同時,不同類型或不同成因系列的礦床,其時間演化的序列性通過其空間排列的分帶性間接地體現出來。例如,前震旦優地槽海相火山沉積-變質型鐵礦系列主要分布于近東西向金沙江沿岸基底隆褶區的中段(會理通安一帶),與下會理群及侵入其中的基性、中性巖的分布范圍相一致。而接觸交代-熱液型鐵礦,則主要分布于南北向基底軸狀塊斷抬升區,并與上會理群、登相營群及侵入其中的花崗巖的分布范圍吻合。鐵礦成礦條件及控礦因素區域成礦條件和控礦因素分析是區域成礦規律研究和遠景預測的基礎。通過對比、分析和研究各種地質作用對礦產富集過程及其組合形式、空間分布的影響,找出主要成礦系列或成因類型的主要及次要控制(或影響)因素,指導區域成礦規律分析和成礦遠景預測。1.地層-建造與鐵礦形成的關系區內基底沉積變質型鐵礦和蓋層沉積鐵礦最重要的控礦因素和最突出的成礦特征,即礦床常富集于一定地層單元的特定巖石組合內,具有明顯的“層控”特點。而一定的地層單元和特定的建造、巖相的出現,是一定的構造條件所決定的古地理環境的客觀反映。2.巖漿作用與鐵礦富集的關系巖漿作用對內生或內生再造型鐵礦的形成和富集作用明顯。主要表現在:巖漿作用受大地構造演化制約,并形成特定的構造-巖漿相帶和相應的鐵礦成因系列;鐵礦成礦機率最高時期往往與巖漿活動旋回的時期或其后期堿性增強階段相一致;巖體的侵位方式受構造活動的性質約束,與巖漿向上升移的能量(強度)和距離有關,并影響到鐵礦的富集作用或再造過程。3.構造作用與鐵礦富集的關系具有不同的發展歷史和構造特征的不同構造單元或構造-巖相帶,常發育著不同的成礦系列和礦床類型,構成了各具特色的成礦區帶;深大斷裂體系對本區地史發展、構造格局和地質作用的重大影響,必將對鐵礦的富集和分布產生直接或間接的控制作用;“環狀構造”對內生鐵礦有較明顯的控制作用,直接蘊礦的小型“環狀構造”多以次火山-侵入巖群沿次級短軸褶皺核部或次火山巖脈群于火山頸呈輻射狀定位。
煤礦企業在煤礦開采的過程中,難以避免會遇到一系列的突發事件,這些事件有人為造成的,也有自然原因造成的。而自然原因造成的突發事件,往往與區域內的地質構造存在較大關系。要想有效地對這些由地質問題所引發的災害加以預防,就應當充分借助煤礦地質測量的力量。從煤礦地質測量的功能性來說,其無法對地下的所有地質情況進行完整的、全面的測量,單憑煤礦地質測量是無法對井下開采過程中遇到的自然災害采取預防措施的,但是由于煤礦地質測量工作可以對地下的水文情況實施有效的把握,所以,在很大程度上能夠避免開采過程中水患災害的發生,減少水患災害對煤礦開采所造成影響。隨著現代科技的不斷發展,煤礦地質測量工作越來越精確化,能夠對井下的儲水層予以準確定位,這對于提升煤礦開采工作的質量發揮著積極作用。
1.2為礦井的建設提供數據支持
礦井在建設的過程中,往往需要對礦井加以適當的選址,還會涉及到礦井的設計等工作,而煤礦地質測量工作是上述工作的基礎,只有借助于煤礦地質測量工作,才能真正實現對相關區域內的地質特征的有效的測量,并通過數據的形式將其有效地展現出來,才能保障煤礦工程設計的正確性。同時也只有通過煤礦地質測量工作的展開,才可以科學地確定所選區域是否適合煤礦的建設,這對于保障煤礦的生產安全是至關重要的,如果煤礦的選址出現問題,不僅將導致煤礦企業在經濟效益上受到影響,并且由于地質環境上的不確定,還會對煤礦開采工作人員的生命安全造成威脅。所以,在進行煤礦地質測量的過程中,煤礦地質測量工作人員需要做好如下工作。一方面,提供基礎的地質預測信息。基礎的地質預測信息主要是對煤礦選址進行初步的確認,這一部分的工作主要包括對煤層儲量、開采難度、地質構造等方面進行基礎的測量。另一方面,對相關部門的資料進行整合。煤礦地質測量工作并不是一項單方面的工作,要綜合多方面的因素,才能得出最正確的結果。因此在進行測量的過程中,有關測量人員不僅要對地質進行一定的測量,還要與其他部門進行一定的溝通,將各部門的資料進行有效的收集,以保障測量工作的準確性。在進行部門資料搜集的過程中,測繪人員尤其要注重對設計部門以及施工部門資料的搜集,這對于確保煤礦建設的順利進行有著重要的意義。此外,要進行針對性的精密測量。為了確保煤礦開采工作的安全進行,在對相關資料進行整合后,煤礦地質測量工作人員會對地質情況進行精密性的測量,這部分的工作一般是為了完善回采工作面的設計,通過確定具體的煤層情況以及地質構造,確保工程設計以及施工的正確性,保障煤礦投入使用后的安全生產。
2煤礦地質測量工作應注意的問題
2.1重視準備工作,搞好基礎測量
鑒于煤礦地質測量工作在煤礦安全生產中的重要性,有關工作人員在日常的工作中應對測量的基礎工作有足夠的重視。首先要重視準備工作。準備工作往往包括兩個方面,其一是要對測量器材、測量技術進行充分的準備,其二則是要對測量人員開展系統化的培訓,此類培訓主要是側重技術的應用以及設備的操作,確保測量工作人員具有良好的專業素質。除此之外,要搞好基礎測量。基礎測量是一切工作展開的基礎,所以,在測量的過程中,煤礦地質測量工作人員應積極地搞好基礎測量,嚴格遵守相關的法律法規,按照國家有關標準對煤礦地質進行測量,以保障測量結果的準確性。
2.2強化技術應用,注意設備更新
煤礦地質測量由于是對地表下方的地質的測量與預測,這便要求測量工作人員借助大量的設備與技術以彌補人力上的不足,為了保障測量工作的順利進行,在煤礦地質測量工作的過程中,必須強化技術的應用。煤礦地質測量用到的技術是多種多樣的,其中包括了計算機技術、電子技術等。為了讓技術在煤礦地質測量中發揮出最大化的作用,工作人員應積極地對測量技術進行一定的管理,全面認識到技術本身存在的弊端,通過內部創新、外部引進等方式保持技術的先進狀態,減少測量技術不足對煤礦地質測量工作造成的阻礙。同時,還應當注重設備的更新。在煤礦地質測量的過程中會應用到大量的測量設備,這些測量設備是針對人力自身的不足而制造的,可以實現對地下環境的測量。因此,務必要注重設備的更新,加強設備的維護與檢修,并減少外界環境對設備帶來的影響,保持設備處于靈敏狀態,使其更好地為煤礦地質測量工作服務。
2.3嚴格測量標準,維護企業利益
我國政府部門以及煤礦企業都對煤礦地質測量制定了許多測量標準,這些標準對于規范煤礦地質測量、修正煤礦選址等均發揮著重要的作用,所以,在實際的工作中,測量人員應當重視對國家相關標準的了解與掌握,嚴格測量過程中的測量標準,并時刻注重對企業利益的維護,加強測量過程中的嚴謹度,逐步形成有效的自我修正體系,通過企業監督或個人反省等方式,來強化煤礦地質測量工作的準確性,為煤礦企業的安全生產打好堅實的基礎。
二、棗莊市礦山地質環境代價核算指標及方法
1、礦山地質環境代價核算方法選取原則由于礦山地質環境價值存在確定性、半確定性和不確定性,在損失核算過程中,可靈活采用直接市場核算法、替代市場核算法和意愿價值核算法等多種方法。其中,直接市場法運用貨幣價格計算可量化的環境代價,如土地性能破壞對農作物造成的損失、地質災害造成的人員傷亡損失。替代市場核算法是對沒有市場價格的環境使用替代物的市場價格來估算其隱含價值。防護支出法、回填法在礦山地質環境破壞損害核算中最為常用。對價值不確定的礦山地質環境可選用意愿價值核算法,通過調查對環境改善的支付意愿或環境惡化希望獲得的補償意愿來解釋環境價值損失。
2、棗莊市礦山地質環境代價核算指標及方法根據棗莊市礦山地質環境破壞現狀,將地質環境代價劃分為地質災害損失、含水層破壞損失、地形地貌破壞損失、土地資源破壞損失和土地生態價值損失五大類。礦山地質災害損失主要取決于兩個方面:一方面是致災體本身的破壞力、活動程度、危害范圍等;另一方面是受災體本身,包括受災體類型、抗破壞能力、數量,以及社會經濟中的人口、建筑、設備設施、農作物等分布情況。根據這兩方面的情況,礦山地質災害損失可有兩種計算方式,即地質災害直接經濟損失核算法和防治工程費用支出法。如疏干排水引起地下水位下降、水系破壞,儲水能力下降,加大取水難度,造成用水困難,增加用水成本,其代價核算的方法可以用地下水污染恢復費用核算法、地下水資源價值損失核算法、地下水位下降經濟損失核算法、含水層儲水功能恢復費用核算法等。地形地貌價值包括旅游景區經濟價值和景觀環境價值,可用旅行費用法衡量人們對旅游景區的支付意愿,從而計算地質地貌景觀、地質遺跡、人文景觀等的經濟價值。地形地貌破壞帶來的景觀環境價值損失則可以用恢復工程費用法進行核算。棗莊市土地資源破壞包括煤矸石、露天采坑對土地資源的占壓和地面變形、土地質量變化引起的資源價值損失。這兩種損失均可通過土地基價計算得出。此外,由于土地資源具有生態系統服務功能,土地質量和利用方式的變化會影響生態系統的生產力和生物多樣性,引起生態環境的改變。因此,土地資源破壞還會引起間接的環境代價。通過對土地生態價值代價的核算,可定量表示土地資源破壞對生態系統服務功能的影響。棗莊市礦山地質環境破壞代價核算指標和可選核算方法。
三、棗莊市礦山地質環境代價核算選用
上述礦山地質環境代價核算方法,對2012年棗莊市礦產資源開發地質環境代價進行核算。
1、地質災害直接損失采用直接核算法,地質災害損失=人員傷亡損失+家庭財產損失+公共基礎設施損失+其他財產損失。其中,家庭財產損失包括房屋建筑損失和非建筑損失(如農作物)。基礎設施損失主要體現在道路交通、水電、通訊等方面。2012年,棗莊市發生崩塌、滑坡和泥石流等多種地質災害。其中,山亭區崩塌損毀樹木11000多棵,損毀道路(含指示牌、防護欄等)200多米,造成經濟損失125萬元;北嶺自然村滑坡損毀各類果樹農作物,造成經濟損失約50萬元;3次泥石流地質災害毀壞農田32畝、果林20畝,直接經濟損失100萬元。全年無礦山地質災害人員傷亡記錄,礦山地質災害代價共275萬元全由財產損失引起。
2、含水層破壞代價核算按照地質資源價值評估方法,地下水資源開采價值指未被污染時的總價值,一般按水資源銷售價格的6%~10%計算。根據棗莊實際情況,該值取7%,則:地下水資源開采價值=7%×地下水資源開采量×水資源價格。棗莊市現有42家采煤企業,地下水資源開采總規模為3495.98萬噸/年。當地水資源價格按照3.25元/m3計算,采用地下水資源價值損失評估方法,該地區采煤活動每年造成795萬元地下水資源開采價值損失。
3、地形地貌破壞代價核算棗莊市受礦產資源開發影響最大的為塌陷地貌。當地露天開采塌陷區和井下開采塌陷區內不存在地質遺跡和地質地貌景觀保護區,無旅游消費價值。采用塌陷回填治理費用法核算景觀環境價值損失。塌陷坑回填費用=直接費工程費+措施費+間接費+利潤+稅金+其他費用+不可預見費。其中,措施費、間接費、利潤、稅金和不可預見費分別按2.4%、5%、3%、3.22%和2%計提。棗莊市塌陷區總面積90.9km2,平均深度約為2m,按60%工程量回填,回填量為10908×104m3。工程施工以機械為主,按33元/m3計算直接工程費,則塌陷回填治理費用為409339萬元。
4、土地資源破壞代價核算在土地資源破壞代價核算中,判斷土地是否遭受永久性破壞是關鍵。若土地資源可以通過一定的措施加以部分甚至完全恢復,可在評估損失時只需要考慮對其進行清理恢復的費用,具體計算時用災害破壞面積與該種土地類型基價的1%來進行估算;若土地資源破壞嚴重以致于無法恢復,則損失直接按照土地基價估算。棗莊礦山土地資源破壞代價包括兩部分:一部分是煤矸石、采礦坑等對土地資源占壓破壞引起的,這部分的代價可以用清理費來估算損失;另一部分是地面變形、地面積水等導致土地的質量、用途發生改變,這部分可通過不同土地利用方式變化前后的土地基價差計算。土地資源占壓代價=∑(各類土地資源基價×占用土地面積)×1%土地質量變化代價=∑變化前各類土地資源價值-∑變化后土地資源價值2012年棗莊市礦山土地資源破壞情況全市煤矸石、露天采坑等占壓工礦地、農田、林地分別為27.9公頃、363.9公頃、12.4公頃,共造成經濟損失836.53萬元。礦產資源開發導致土地質量下降、用途發生改變,原有803.8公頃農田和11公頃林地變成草地131.6公頃、濕地131.4公頃、水域540.4公頃和荒地11.4公頃,土地用途變化造成經濟損失約82620萬元。該地區礦山土地資源破壞造成損失共計83457萬元。
5、土地生態功能破壞代價核算土地生態功能破壞代價即土地資源生態系統服務功能的價值變化量,等于礦產資源開發后不同土地類型生態價值之和與礦產資源開發前不同土地類型生態價值之和的差。土地生態價值=∑(各類土地生態服務價值×各類土地面積)根據表2的土地破壞變化面積和各類土地生態服務價值,土地生態功能破壞損失為399萬元。
四、核算結果
由以上核算可得,2012年棗莊市礦產資源開發地質環境破壞損失共計494265萬元,其中直接經濟損失493866萬元,間接生態價值損失399萬元。在核算過程中,地面塌陷未造成人員傷亡、財產毀壞等直接經濟損失,地質災害代價中不核算該項損失內容。在地形地貌破壞損失核算中,以塌陷回填治理工程費用估算其景觀環境價值的損失。含水層破壞損失只有煤礦開采對地下水資源破壞的部分,缺少對含水層水位下降和其他礦種開采對地下水影響,地形地貌損失也只考慮了塌陷坑的回填,缺少露天采坑治理(面積3.225km2)的相關統計,因此實際損失要比上述計算結果大。
中圖分類號: P64 文獻標識碼: A
一、水文地質對礦產資源勘察產生的影響
作為自然界中一種常見的地理現象,水文地質引發地質災害的發生,和自然界的發展變化有著必然的聯系,從一些地質勘察的詳細記錄上可以看出,在通常情況下,在地面發生沉降、熔巖出現塌陷現象、出現砂土的液化問題、軟土發生變形等都可以引發地質災害的發生。
(一)熔巖塌陷
巖溶塌陷具有特定的形成條件,首先溶洞是開口型的,并且具有溶系的碳酸鹽巖,上層有一定厚度的松散覆蓋,在此基礎上還有易于改變的地下水動力條件,對于地下水運動的均衡性形成破壞效果。一般來說水文地質對于熔巖塌陷的影響主要是由于水流沖刷力巨大,對于溶洞底層結構造成破壞,導致其牢固性受損,上體抵抗力減弱后進而形成塌陷。
熔巖塌陷一般發生于陡河斷裂地帶,這些地帶的第四系統沉積厚度較小,基巖埋深較淺,并且受到構造力場的反復作用,因此容易導致熔巖塌陷。
(二)砂土液化
受臨界地震的影響,飽水會出現疏松粉、稀砂土會遭受到較為嚴重的破壞問題,而發生一種液態的表現形式,在震蕩的影響下,飽和沙土會變得非常的密實,此時孔隙水所承受的壓力會越來越大,在地震荷載周期影響下,孔隙水的壓力會積累到很大的壓力狀態之中,此時就會出現土粒向上懸浮的現象,然后逐漸的演變成為一種液態的變化形式。受不同的地質環境的影響,會表現出不同的砂土變化形式,從而會對地質的結構造成破壞,由于有些地段所沉積的顆粒比較粗,孔隙水會受到液化土層的變化而影響,會使液化土層逐漸的增大,并且要比蓋層的強度還要大,這樣就會導致具有沙粒的地下水會從地表噴發出來,就形成噴水冒沙問題。
(三)地面沉降
地面沉降問題主要是受自然壞境和人為因素的影響,受自然環境的影響很可能會引發海平面的上升及軟土層發生沉降等問題,但是這種危害發生的次數很少。受人為因素的影響,因為人類過度的在地下開采石油等資源,都會引發地面沉降問題,這種現象是非常常見的。同時地下水的大量使用,也會使地面出現沉降的問題,地面沉降的速度會受地下水位發生的變化而不斷改變。
(四)地基變形
作為常見的地質開發中所遇到的問題,軟土地基的結構是非常不穩定的,并且容易受到地下水運動的影響。軟土層由于其特殊性而具有諸多危害,而水文地質則是加深了這種危害性,軟土的觸變特性再加上原狀土受到振動,對結構連接有很強的破壞,降低土的強度之后會有稀釋的現象發生。對于初期的加載情況,極易使空隙水的壓力增大,對于地基的強度有很深的影響,變形除了因為軟土除排水固結引起外,還包括剪切變形的情況。
二、在礦產資源勘查中水文地質工作存在的問題
(一)思想上重視不夠
當前,對于商業性的地質勘查基本上都是以金屬礦產為主,水文地質只是開采技術條件中的一項工作,而不是專門的水文地質報告。通常勘查的重點只是在對礦床的控制以及研究程度上,對于水文地質工作的重要性因此而忽略。如果礦床以及礦石特征需要到一定的程度,
估算了資源儲量,就會急于提交報告。有的水文地質工作的程度較低,未達到相應金屬礦產勘查工作級別的要求;有的報告提交后由于礦山水文地質條件及礦床充水因素未查清,給開采帶來了困難。這些不足給未來礦山開發留下了不安全隱患。
(二)水文地質工作簡單化
商業性地質勘查因為其資金來源的特殊性,每一位礦業權人都想以最小投入換回最大產出,致使野外地質工作普遍存在著簡單化的現象,表現在水文地質調查工作上尤為突出。筆者在礦業權評估和部分商業性地質勘查成果野外驗收工作中接觸到的礦區水文地質調查,大多僅局限于水文地質測繪階段,而沒有充分根據礦區的地質特點來選擇有效的工作方法,真正查清礦床的充水水源、充水途徑和充水水量。如有的礦區內有水庫,僅將其范圍標示于平面圖上,不查清影響礦床的充水因素;有的礦區只利用區域資料,忽視礦區內工作,勘查工作量不夠,沒有查清其水文地質條件。甚至部分勘查單位的工作人員,因為缺乏責任心,在野外水文地質調查中沒有觀察仔細或者記錄粗糙等,不能為礦山生產過程和開采設計的對水害的規避提供基礎依據,直接影響了礦產資源的合理高效利用。
三、在礦產資源勘查中搞好水文地質工作的重要性
(一)為礦藏的尋找創造有利條件
越來越多的人會認為金屬礦床之所以會形成是因為借助一些外生因素,通過研究發現,地下水有古泄水區域,主要是由熱液礦床和一些金屬礦床所構成的。這種地下水的運動主要是和壓實作用有著一定的關聯性,并且是由積淀礦床來主導,盤地所表現出來的下降幅度非常大。
(二)金礦床位置判斷
有些原生的金礦床中所含有的水分出現了散流現象,這兩種溶液態和懸浮的狀態,其中含有的礦含量要比金子的含量值高,所以,發現金含量較高的異常問題,很可能會找到礦體的具置。通過采取精度測試的方法來進行判斷,可以根據我國快速發展的技術手段,找到隱藏的金礦床位置。
四、礦產資源勘查中如何做好水文地質工作
(一)嚴格按照標準的規范來執行
加強地下水和礦藏的有效管理,了解勘察技術標準,根據我國國土資源部的詳細規定來約束礦產資源的勘察工作,以此來為礦產資源的勘察工作提供有利條件,從勘察工作的實際出發,找出礦區所具備的特點,在勘察時,利用物探和鉆探相互結合的方法,以從勘察工作的整體上進行有效分析,同時在開采礦資源時要對礦坑沖水的問題進行全面了解,然后盡快制定出解決方案。在調查礦床水文地質時,應該建立一個評價體系,以保證與金屬礦產勘察的相適應性,在通常情況下主要是采取普查、詳查及勘探這幾種有效的方式,和礦產勘察工作要相互匹配,需要完成的任務是查明礦床出現充水問題的原因,同時還要評價礦床水資源利用的實際情況,然后將水的流向明確。除此之外,要不斷提高礦區開采的技術水平,并充分考慮到社會的整體效益,以確保礦山的安全,促進礦產資源的有效開發。
(二)按照勘察的標準執行
在日常的操作過程中,由于受到歷史因素和地質勘察因素的影響,沒有完全按照勘察工作的標準來執行,工作目標不夠明確,所以應該做到以標準為工作的執行依據,根據實際的標準來開展各項工作,保證地質勘察工作的規范化,從我國的礦藏的特點方面出發,以達到地質勘察工作的標準。
(三)防控地質災害的方法
不良的水文地質條件很可能會誘發地質災害的發生,最行之有效的解決辦法就是做好地質災害的預防工作,做到在最大限度上對地質災害進行有效控制。對于一些無法避免的地質災害,應該事先做好地質災害的防控方案,這樣才能做到預控工作有準備。
對于經常發生地質災害的地區應該采取全天式監控的方法,要掌握好地下水的運動情況,如果發現了異常的信號,就應該及時通告相關人員,然后及時采取應急的措施來加以防范危險的發生,在我國位于山區的位置極易發生地質災害,當地的相關政府部門應該做好抗震預警工作,以保證當地人們的人身安全。在雨季來臨時,要隨時監控地下水的流量,如果發現水的流量出現了超標問題,就應該及時調控水的流向,以免引發一系列的地質災害發生。
(四)有效利用
因為我國所占據的地理位置比較特殊,地下的水資源已經面臨飽和,如果水資源的儲藏量太大,那么就會給地質結構造成較大的壓力,長期維持下去,很可能會導致各種地質災害的發生,所以,需要有效的利用地下水資源,以增強地表結構的穩定性。位于我國北方的一些城市,地下水成為人們日常生活中必要的水資源,這樣可以做到節約用水,而且還有利于地下水資源的有效利用,還有一些農民將地下水抽出來灌溉農田,這樣可以使水資源得到有效的利用,而且還能降低地質災害的發生。
(五)迅速處理
如果地質災害發生了,應該調動現場所有人員的力量來迅速處理,以降低地質災害所帶來的危害范圍,減少人員傷亡事故的發生。所采取的迅速處理措施應該對地質災害發生的類型進行判斷,這樣才能做出科學的解決預案。在處理不同類型的地質災害時,要有一定的針對性,迅速處理方案可以對地質災害的拯救起到積極的作用。同時還要做到堅持以人為中心的思想意識,保證人員的人身安全。另外,應該使用加固處理法及時處理熔巖塌陷問題,這樣可以減少熔巖再次出現塌陷,如果地面發生了沉降,此時應該從道路交通安全方面慎重的考慮,并在道路兩側放置安全提醒的標識牌,這樣可以杜絕交通事故的發生。
結語
總之,為了使我國的社會和諧穩定的發展,就應該對水文地質災害的類型進行詳細的分析,相關的政府部門應該采取科學的地質災害防控策略,進而來逐步完善我國的礦產勘查工作。
參考文獻
2 地質勘測對地下煤礦生產的作用
2.1 地質勘測對煤礦安全生產的作用
對于地下煤礦的生產,通過地質勘測,能夠對煤礦礦脈的走向、儲量等數據有一個大致的確認,這樣更利于在煤礦生產過程中,進行適宜的資金投入,尤其是有的地區其地質條件比較惡劣,通過地質勘測,能夠對煤礦資源的價值進行預估,從而為投資生產提供有力的依據。
再者,地質勘測數據對于地下煤礦生產方式的選擇有著十分重要的意義,更是技術支撐的關鍵。比如,地下河床的分布、斷裂層構造等,通過對地質信息進行收集,能夠對煤礦生產是否選用爆破作業等技術方面進行了直觀的考量,這樣才能讓生產作業的可行性得到有效的保障。
2.2 地質勘測對煤礦安全的作用
下文主要分地下煤礦開采設計、地下開采進行、地下開采完結三方面討論地質勘測數據對煤礦安全的影響。
2.2.1 地下煤礦開采設計階段
如果地質勘測的數據非常的不準確,對于煤礦生產的安全性、持續性方面有著極大的負面影響,這是因為在進行煤礦生產方案的設計,以及對安全設施進行設計時,需要根據地質勘測數據來執行,如果數據不準確,在生產過程中和實際情況不相符,這很容易造成地質事故的發生。
如對地下河流標高與流向、區域巖性、斷裂帶構造的勘測數據的不準確有可能在實際的生產作業過程中由于大量爆破作業的沖擊下導致地下河流的改向,或者造成地下巖層間發生細微的錯動而導致巷道內滲水,在長期水流的侵蝕作用下巷道兩側及頂部巖層自然脫落,引發冒頂片幫事故,而隨著巖層脫落的擴大,加之地下結構隨著開采作業的進行而引發的局部應力失衡極容易導致大范圍地質坍塌事故的發生。
2.2.2地下煤礦開采階段
在地下煤礦開采作業中必然會由于生產作業的進行而導致局部區域內的地質結構發生重大的變化,特別是掘進作業和回采作業中,大范圍、高強度的作業極大地破壞了原本相對完整的地質結構,使得地質結構內部應力發生較大的躍變,原有平衡被打破。尤其在地下局部區域內存在有地下河流或巖間含水量較大的礦區,會由于地下水流的侵蝕而加劇了區域內地質結構內部應力的失衡,造成地質條件發生較大的變化。
2.2.3 地下煤礦開采終止階段
開采作業完結后形成的巨大采空區的安全控制一直是當前煤礦生產的難點所在。而事實上當前很多煤礦發生地表塌陷或大范圍巷道坍塌事故均是由于對采空區的安全防護和實時監控不足而導致的。如某地地下煤礦采空區設計采用木方及土石做基礎支護,但由于連日的降水導致采空區滲漏入大量的雨水,在水流的侵蝕作用下采空區發生塌陷,從而引起了大范圍的地下巷道坍塌,雖然沒有造成大的人員傷亡事故但卻使得地下煤礦的生產秩序遭受到了巨大的影響。而對采空區實施的地質監測如采空區標高、范圍、周邊巖層位移偏移量等數據的監控則為第一時間處理采空區的坍塌事故隱患提供了參考資料,也同時為煤礦的生產工作提供了一層堅實的保證。
3 當前地下煤礦地質勘測中存在的問題與注意事項
中圖分類號:P624 獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)11-0020-02
1 地質勘查技術原則
1.1 統籌規劃,適度超前
按照以人為本、全面落實科學發展觀的要求,統籌公益性地質調查與商業性地質勘查,統籌礦產勘查與環境地質調查。統籌中央與地方地質勘查工作,統籌各類規劃區地質工作,統籌國內地勘事業發展與地勘領域對外開放,充分發揮地質勘查基礎性的先導作用,提前 10-15年規劃部署地質勘查工作。
1.2 遵循規律,合理布局
根據我國地質條件和資源分布特點,按照國民經濟和社會發展宏觀布局要求,結合人口分布、國土利用、基礎設施建設和城鎮化格局,統籌地質勘查工作區域布局,引導商業性地質勘查工作的有序發展。
1.3 突出重點,拓寬領域
立足于我國地質條件、資源基礎、環境基礎、工程基礎,突出重要礦種和重點成礦區帶的勘查工作,努力創造有宏觀影響的大成果,不斷提高地質勘查的精度、深度和廣度。根據經濟社會發展需要,積極拓寬地質勘查工作的服務與應用領域。
1.4 創新科技,增強能力
實施“科技興地”戰略,加快地質勘查工作現代化步伐。突出重大地質理論問題研究,把地質區位優勢變為科技創新優勢。大力推進成礦理論和地質勘查技術發展,加快信息化建沒,完善地質科技創新體系。推動科研與勘查的有機結合,發揮科技的支撐和引領作用。加強隊伍建設和人才培養.注重創新基地建設。
1.5 立足國內,擴大合作
利用“兩種資源、兩個市場”,充分挖掘國內資源潛力。加大礦產資源領域對外開放,適應經濟全球化和資源全球化發展的需要,鼓勵與國外企業合作開展境內礦產資源勘查開發,扶持、鼓勵和引導有條件的企業“走出去”,提高礦產資源供給能力和保障程度。
1.6 完善體制,理順機制
健全中央和地方政府各負其責、相互協調的地質勘查管理體制。充分發揮各方面的積極性,促進地質勘查多渠道投入新機制的形成,完善商業性礦產勘查機制,注重發揮財政資金對社會資金的引導和拉動作用。
2 提高礦產勘查技術應注意的幾點問題
2.1 地形及工程測量
地形測量和勘查工程測量應采用全國通用的坐標系統和最新的國家高程基準點進行。對于邊遠地區小礦,周圍沒有可供聯測的全國坐標系統基準點時,可采用全球衛星定位系統(GPS)提供的當地數據,建立獨立坐標系統測圖。但必須詳細說明所采用定位儀器的型號、定位的時間、程序、精度。測量的精度要求,應按有關規范執行。不同比例尺的勘探線剖面應當是實測剖面。
2.2 地質填圖
不論哪種比例尺的地質填圖,都應以地質觀察為基礎,其精度要求應按同比例尺地質測量規范要求。大比例尺地質填圖是為礦產勘查、礦山建設設計服務的,比例尺的選擇應以礦床的礦體規模、形態復雜程度以及各勘查階段的要求為依據。地質點要布設在界線上或有特殊意義的地方,用儀器法展繪到圖上。對于薄礦體、標志層及其它有特殊意義的地質現象,必要時應擴大表示。
2.3 水文地質工作
各種比例尺的水文地質、工程地質測量和環境地質調查,均應符合相應比例尺規范的要求和相應勘查階段對礦區水文地質、工程地質、環境地質工作的要求。專門水文地質工作及巖礦石物理力學性質測定樣的測試都應滿足有關規定、規范的要求,以保證工作成果的可靠性。
2.4 探礦工程
對覆蓋層小于3m的淺部礦體可使用探槽、淺坑,大于3m應采用淺井。鉆探工程的質量應符合鉆探規程的要求,礦芯及頂、底板 3~5m 范圍內的巖石及標志層和全孔巖芯采取率不得低于規程規定或勘查設計的要求。當厚大礦體連續5m低于要求時,應立即采取補救措施。鉆孔(井)進出礦體應測頂角、方位角,丈量孔深。鉆孔實際出礦點偏離設計出礦點的垂直勘探線距離,應視礦床具體情況而定。砂鉆嚴禁超套管采樣,開孔、穿礦、終孔應測鉆頭內徑。坑探工程應按坑探規程或設計要求進行。
2.5 采樣
必須嚴格執行采樣規范的要求,不得混樣、錯號,嚴禁選擇性采樣。難以識別的礦石或可能礦化地段,應分別予以取樣。煤質采樣要根據不同煤類及其可能的工業用途、煤質主要指標的變化程度來確定。砂礦樣的淘洗、稱重按有關規范執行。金屬、非金屬礦產樣品加工應嚴格遵循切喬特公式,樣品加工重量總損失率不大于5%。樣品分析、測試,應由國家認證的有資質的化驗單位承擔,嚴格執行操作規程和質量標準。內檢樣品必須由送樣單位編密碼、送原分析單位進行驗證。外檢樣亦編密碼,附原分析方法的說明,送指定實驗室進行外檢。具體要求應按有關規范執行。
3 大比例尺找礦預測準則及技術要求
3.1 大比例尺找礦預測一般遵循以下準則
3.1.1 相似類比準則。這是礦產預測首選的基本準則。因為在相似的地質環境下應有相似的礦床產出,我們常用“地質類比法”找礦,其實質就是成礦地質環境相似類比。用這一理論指導找礦一般命中率較高。然而,進行找礦預測時,并沒有完全相似的兩處成礦地質條件,但也要比較兩處相異條件,甚至要進行多個地區的比較。找礦經驗表明,凡是成礦條件和控礦因素相似,屬于同一成礦系列的礦床,一般有相似的礦化標志,可作為類比依據,預測找礦靶區或預測區與已知礦床的成礦條件和礦化標志相似,類比的準確性就較大,預測結果的可靠性就高,找礦效果就好。
3.1.2 求異準則。礦產預測是從已知到未知,用已知礦床產出地質條件類比,可能發現相似的礦床。然而,對未知的礦床類型或尚未認識的新礦化類型來說,就要運用求異的準則,研究成礦環境和成礦的特殊性,預測可能發現另一種礦化類型或新類型礦床的產出。一般來說,-種新的礦床類型的出現,具有獨特的成礦地質建造組合,與周圍地質環境有不同的地質結構和礦化標志,我們稱之為“地質異常”。大比例尺找礦預測不僅要注意與已知礦床類型的成礦環境和成礦條件對比,還要注意“求異”。同一地質異常往往出現一組不同類型礦床組合,并伴隨出現強弱和規模不等的物化探異常,查證這些異常發現了礦床,這就是“同中求異”。
3.1.3 綜合預測的準則。進行綜合預測,一是采用綜合方法預測;二是要進行綜合評價預測。前者應充分利用和綜合分析測區內地質、物化遙、重砂成果資料,而且要求資料與礦產預測比例尺相一致,有人稱之“尺度水平對等”,對于大比例尺礦產預測,要特別注意深部礦化的“指示信息”“、隱敝信息”和“新穎信息”,因此,必須堅持應用綜合方法預測,后者是指進行共生礦產和伴生有益元素預測。這是因為在預測區內往往有多種礦產共生和多種有益元素在同一礦化體產出。根據這一共生關系,以一種礦種為主的礦床出現,可能預示另一種甚至多種礦化的存在,這類地質現象在許多礦田、礦區范圍內屢見不鮮。所以大比例尺找礦預測要堅持“綜合預測”的準則。
3.2 大比例尺找礦預測方法技術要求
3.2.1 建立良好的資料基礎。不言而喻,區域地質調查圖件資料是進行大比例尺找礦預測工作重要基礎資料。然而,大比例尺地質調查完成后,往往又做過更大比例尺地質填圖及新的礦產地勘查、科研和礦產開發,增加了許多新資料、新信息。因而,按大比例尺找礦預測要求,應采用最新資料,對地質圖件和相關資料進行修編和預處理,以達到大比例尺礦產預測的精度要求。
3.2.2 建立礦床成礦模式和找礦模型。應用成礦模式和找礦模型預測礦產,是現代地質工作者常用的預測方法。這是因為它是從復雜的地質現象和各式各樣的找礦信息標志中概括出其中最重要特征及標志信息,用以類比預測。成礦模式是對礦床賦存的地質環境、控礦因素、內外部特征、時空變化規律、成礦物質來源、成礦機理和礦化標志的高度綜合和總結,將復雜的地質現象上升為成礦地質理論,并用圖表或文字表達出來,使人們對同類或一組相似礦床的成礦作用有一完整概念性認識。
4 結語
總之,近年來隨著科學技術的發展,還出現了不少勘查方面的新理論,因此我們應重視新理論、新技術、新方法的利用,同時結合以往多種勘查手段,以期提高各類礦床發現能力,取得良好的經濟效益。
參考文獻:
主管單位:湖北省地質礦產勘查開發局
主辦單位:湖北省地質礦產廳;湖北地質礦產勘查開發局
出版周期:雙月刊
出版地址:湖北省武漢市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1671-1211
國內刊號:42-1736/X
郵發代號:38-332
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1978
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-8-102-1
1引言
2008年8月第33屆國際地質大會(IUGS,2008)在挪威首都奧斯陸召開,有來自全世界113個國家和地區的5925名代表參加了本次大會。本屆國際地質大會明顯關注了全世界各國科學家對中亞成礦域地質與礦產研究的成果,其中也包括中國學者對新疆地質礦產研究的成果(20篇相關研究論文)。本屆國際地質大會還特別組織了七個有關中亞成礦域的專題會議以及有關中亞成礦域研究成果的報告,同時參與會議的國家學者人數有顯著的上升和提交論文的數量也有明顯增加。
中亞成礦域擁有的豐富礦產資源(包括能源),以及成礦域良好的勘查潛力,吸引來了除毗鄰的國家之外的來自歐洲、北美和澳大利亞等國家和地區的科學家和礦業公司的參與投資和研究。中亞成礦域包括了新疆和內蒙古西部的我國廣大地區,這些區域尤其是新疆成礦域已經成為我國現代礦業發展重要的基地。對新疆成礦域的研究和保護利用將具有重要的戰略意義。因此我國也在“十一五”其間設立了對新疆成礦域研究的重點項目,并初步取得一些成果。
2新疆成礦域地質礦產研究中存在的科學問題
近幾年來,對新疆地質與礦產的研究我國學者發表了大量學術論文,同時礦山企業在新疆勘查發現了大量新礦床。我國新疆的地理和資源優勢是得天獨厚的,并且所處區域為中亞成礦域的核心地區。對新疆地質與礦產的研究也在不斷的深入。我國與周邊相鄰國家開展了國際合作研究,對新疆成礦域從整體上的研究奠定了良好的基礎。雖然在國家“十一五”期間的科研項目中取得了一些初步的成果。但對于新疆地質與礦產的研究仍然存在一些關鍵性的科學問題。主要包括以下幾個方面的研究:
(1)在全球地質構造體系內中亞成礦域的形成和演化所占的地位和作用;
(2)環巴爾喀什―西準噶爾成礦區域的地質背景:成礦域的斑巖型礦床和相關淺成低溫熱液型礦床的成礦環境是島弧環境還是后碰撞環境;
(3)成吉斯―塔爾巴哈臺山地質演化的過程,以及此過程對相關金屬成礦作用的制約機制;
(4)廣泛發育于天山和阿爾泰地區的韌性剪切帶與區域構造演化的耦合以及對金成礦作用控制時限的問題:成礦流體為何會在中地殼的韌性剪切帶匯聚;
(5)火山巖和次火山巖(晚古生代晚期的)中銅―金多金屬礦集區形成和演化過程:破火山口驅動的巖漿熱液或古熱泉的活動形成了大型金礦;
(6)印支期地質過程對新疆成礦域的成礦意義以及地球動力學背景;
(7)中生代陸相盆地的演化以及能源資源形成的動力學過程。
對這些科學問題的探討將與有助于對新疆成礦域地質研究的深入,并且能夠在礦產資源勘查方面獲得突破。
3新疆成礦域地質礦產研究的進展
與新疆成礦域的成巖成礦過程有關的是俯沖帶流體作用。李光明等(2008) 對中哈薩克斯坦斑巖銅礦研究的總結表明早古生代斑巖銅礦的形成與島弧演化的早階段有關,而晚古生代斑巖銅礦的形成與晚泥盆世―二疊紀的火山巖漿弧有關。成吉斯―塔爾巴哈臺成礦省一直延伸到新疆塔城地區,以及在塔城盆地發現了早二疊世銅礦化現象(朱永峰和徐新,2009)指示了新疆塔城地區具有重要的找礦勘探前景。透巖漿流體成礦理論認為:熔漿與含礦流體能夠耦合成一個復雜的體系。然而(羅照華等,2008)熔漿與含礦流體耦合成的復雜體系能夠在不同的演化階段形成不同類型的礦床。對位于東準噶爾貝勒庫都克錫礦帶中的四個獨立錫礦床進行了礦石的40Ar―39Ar同位素年代學研究,研究表明成礦作用發生在晚石炭世(唐紅峰等,2009)。
近些年來,科學家對同位素年代學數據的不斷積累,改變了我們對新疆成礦域地質演化的認識。例如:前寒武紀基底(之前所認為)出露區實質上是早古生代的巖漿巖。以及其他新證據的發現將原劃歸前寒武紀的溫泉群重新確定為晚奧陶世的侵入體,并不是之前所認為的前寒武紀變質基底。出露于西天山吐拉蘇盆地的大面積晚古生代火山―沉積巖地層確定為阿希和京希―伊爾曼德金礦賦礦的圍巖。地質學家對中天山望峰―天格爾金礦研究證實了韌性剪切帶的長期發育控制了金礦成礦的過程,同時該金礦的成礦作用不是發生在前人所認為的海西期,而是發生在印支期。可可托海偉晶巖3號脈邊緣帶獲得的同位素年齡為220Ma,從而確定了阿爾泰含稀有金屬偉晶巖形成時期不是前人所認為的海西期或者燕山期,而是印支期。通過地球化學特征的研究表明阿爾泰阿巴宮巖體形成于大陸巖漿弧環境,是由于陸殼物質部分熔融而形成的(劉鋒等,2009)。柴風梅等(2009)依據阿爾泰南緣康布鐵堡組的變質流紋巖的年齡(407―413Ma)以及對流紋巖的地球化學特征的研究,認為該區域的流紋巖是玄武質巖漿(與俯沖作用有關)底侵誘發下的地殼部分熔融物形成的。
仍然存在爭議的問題是有關準噶爾板塊古老的變質結晶基底是否存在。蘇春乾等(2008)對沙爾德蘭變質核雜巖(噶爾板塊東南部的覺羅塔格構造帶西段)進行了研究,作者認為準噶爾板塊的基底是由覺羅塔格構造帶的前震旦紀結晶基底和準噶爾板塊東北部褶皺基底共同構成的。塔里木北緣興地斷裂帶至少經歷了四期地質構造演化,其深部存在一個中一新太古代和古元古代的基底(鄧興梁等,2008),雙峰式火成巖測年數據證實,該區在820―800Ma發生過強烈的裂谷巖漿活動。
4小結
我國新疆的地理和資源優勢是得天獨厚的,并且所處區域為中亞成礦域的核心地區。隨著國際社會對中亞成礦域研究的不斷深入,會不斷帶動我國國內地質學家對新疆成礦域的不斷研究。雖然近些年來,國內和國際對中亞成礦域的研究已經取得了一些初步的成果,但為了弄清楚成礦域資源的儲量以及分布,還需要進行大量的研究分析。地質學家對本文提及到的科學問題的探討將與有助于對新疆成礦域地質研究的深入,并且能夠在礦產資源勘查方面獲得突破。
楊衍忠同志此次捐贈的文稿是其一生辛勤耕耘的結晶。其中關于地質找礦方面的文稿包括基礎地質、礦產地質、物化探等方面的原始資料、階段性成果資料,最終成果資料及其研究的成果、認識和工作建議等,總共有2850萬字。近日,我局組織專家對文稿進行了初步的清理,作出初步評價如下:
一、文稿的主要內容
楊衍忠同志捐贈的與地質礦產工作有關的文稿主要有6方面的內容。
1、基礎地質資料文稿。包括江西南部巖漿巖卡片共4冊,共計表445張,插圖1322張,文字約42.9萬。江西南部巖漿巖卡片共整理出了1360個巖體,詳細列出了各巖體出露面積,產出形態,接觸關系及分布等。其中,贛南各縣市巖體卡片共整理出499個巖體。巖體內帶蝕變119處,蝕變礦物26種,并對66個巖體礦化信息進行了總結,統計了22期次共51個巖體稀土氧化物含量,同時對其中35種巖體進行了密度統計,58個巖體進行了磁參數統計。
2、礦產地質資料文稿:共計159冊,約790萬字。其中,編寫和摘錄的各類區域地質礦產報告及插圖附表32冊;各類地質設計及報告55冊;礦點檢查、查譯共11冊;礦床成因分析、成礦模式及成礦遠景評價總結16冊;學習筆記5冊;工作手冊及野外工作草稿3冊;論文1冊;其它各類資料36冊。該部分文稿重點對江西及贛南區域地質及礦產分布情況進行了總結和分析,分析了贛南錫多金屬礦、稀土礦礦床成因,并對鎢、稀土及非金屬礦進行了遠景評價,總結了鈾礦的找礦方法以及野外工作方法、手段。
3、贛南地區地質礦產卡片:共51冊,約360萬字。其中贛南九縣市及東西部礦產資料3冊,礦(化)點共1488處;研究性報告及編圖資料卡片9冊;贛南卡片摘錄資料22冊,整理成集的贛南地區礦產卡片8冊,共收錄各類礦(化)點1055處;1:20萬圖幅礦產卡片3冊;其余礦產分類卡片14冊;贛南各縣1/5萬地質礦產略圖共36幅。主要對贛南各地區的礦(化)點的名稱、位置、地質特征、礦石礦物組合、主要礦物成分、礦床類型及規模、礦石品位和儲量、工作程度等進行了系統的整理分析。
4、物化探類資料文稿:共計172冊,約588萬字。其中,贛南部分礦區物化探工作情況27冊;贛南1/5萬—1/10萬土壤、自然重砂、水系沉積物異常情況56冊;贛南地區航磁異常情況18冊;贛南地區物化探工作概況17冊;各類物化探報告、小結26冊;其他類資料(如物化探規范)17冊;贛南土壤、自然重砂、水系沉積物異常登記表10冊,登記了贛南航磁異常548處,贛南土壤異常168處,贛南自然重砂異常221處,贛南水系沉積物異常1513處(鉛異常202處、銅異常174處、鎢144處、銀異常150處、錫112處、金異常370處、鋅361處);地震資料1冊。
5、綜合類文稿:共548冊,約400萬字。包括礦產資源的戰略性分析。通過對礦產資源的情況總結,提出了一系列關于礦產資源開發利用的建議。
6、贛南地區18個縣(區)礦產綜合成果。其中贛縣及章貢區已基本編寫完成,其余16個縣為礦產卡片手稿。贛南18縣(區)共整理編輯出2974處礦(化)點,主要礦種有金、銀、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、鉍、煤、鐵、鈹、錳、鈷、鎳、鉭鈮、鎵、銣、釩、釷、稀土、獨居石、綠柱石、鋯石、硅石、鉀長石、磚(瓦)粘土、耐粘、瓷土、石材等;整理出巖漿巖分布數量達508處,出露面積達17831.03km2,各縣(市)礦產點插圖或附圖231幅,記錄礦產信息文字達600萬字。如贛縣白石――山溪地區地質礦產略圖及其說明中,在約540平方公里的范圍內,收集綜合整理了60個礦產點信息,其中有鎢礦點5個,多金屬礦點14個,稀土礦點9個,鋯石礦點1個,鈾礦點6個,金礦點1個,鈮鉭礦點4個,石灰巖礦點3個,硅石礦點2個,螢石礦點3個,裝飾石材礦點3個,鉀長石礦點2個,水晶礦點1個,電氣石礦點1個,風化瓷土礦點1個,高嶺土礦點3個,煤礦點6個。
二、文稿的價值評述
1、楊衍忠同志捐贈的地質資料文稿,內容豐富,系統完整,圖文并茂,涵蓋了贛南地質礦產的主要方面,相當于一個贛南地質礦產方面的資料庫,是一座尚待挖掘的“金礦”。其中,對贛南地區巖漿巖資料的匯編,礦產資料卡片匯編、物化探異常匯編等,皆填補了贛南地區在該方面的空白。對于贛南地區地質礦產勘查規劃,指導地質找礦,以及減少地質找礦成本,提高地質找礦效率等,具有重要意義。
2、文稿對贛南地區各類礦點及物化探異常點進行了篩選,并建議優先安排重點查證的有310處,其中礦點117處,航磁異常點15處,土壤異常24處,自然重砂異常14處,水系沉積物異常140處(其中銀異常29處,銅23處,鉛25處,鋅38處,鎢15處,錫10處)。這大大縮小了找礦靶區,對于進一步在贛南地區多找礦、找大礦、找富礦具有重大價值。
[中圖分類號] P584 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-3-87-3
作為縫合帶標志的蛇綠巖,代表了大陸上保存的洋殼和上地幔的碎片,從其形成到定位到現今大陸造山帶內,經歷了造山演化的不同階段,因此研究蛇綠巖對于祁漫塔格地區構造單元劃分和探討造山帶形成和演化具有非常重要的作用。
本論文是建立在青海省喀雅克登塔格地區地質礦產調查項目基礎上完成的,主要針對工作區蛇綠巖巖石化學和地球化學特征進行研究。
1巖石化學特征分析
測區蛇綠巖的巖石化學測試成果見表1。從表可見,巖石中H2O含量普遍較高,其中蛇紋巖H2O最高含量達10.82%,橄輝巖,含橄欖石輝石巖含量分別在5.16%,2.40%,而Fe2O3明顯高于FeO,表明巖石可能遭受過一定的蝕變及變質作用。
(1)蛇紋巖:SiO2含量31.5931.46%;TiO2=0.160.93%;Al2O3=16.6417.43%;Fe2O3=1.9211.38%;FeO=1.7813.15%;MnO=0.220.28%;MgO=22.5726.08%;CaO=0.291.71%;Na2O=0.100.13%;K2O=0.010.02%。
(2)橄輝巖:SiO2含量=42.61%;TiO2=0.19%;Al2O3=10.75%;Fe2O3=3.31%;FeO=7.20%;MnO=0.16%;MgO=23.04%;CaO=5.95%;Na2O=1.11%;K2O=0.16%。
(3)含橄欖石輝石巖:SiO2含量49.70%;TiO2=0.61%;Al2O3=2.63%;Fe2O3=1.89%;FeO=15.10%;MnO=0.33%;MgO=19.37%;CaO=6.64%;Na2O=0.33%;K2O=0.07%。
從數據看,巖石中SiO2、CaO、Na2O、K2O含量低,而(Fe2O2+FeO)、MgO含量高,反映了超鎂鐵質巖的特征。從不同巖石類型的成分變化特征看,隨著SiO2含量的升高,蛇紋巖橄輝巖輝石巖,TiO2、MnO含量變化不明顯;Al2O3含量逐漸降低;TFeO含量增高;MgO含量降低;CaO、Na2O、K2O含量增高。從巖石中SiO2低,(Fe2O3+FeO)、MgO含量高的特征看,以上巖石具有超鎂鐵質巖的特征。
蛇紋巖橄輝巖輝石巖,SI、OX等參數沒有明顯的變化;NK、MF、m/f、分異指數等逐漸降低;FeO/MgO的變化呈“V”自形,兩頭高,中間低;A/CNK逐漸增大。
超基性、基性巖用m/f比值分為五類,m/f均大于6.5者為鎂質超基性巖;m/f比值26.5者為鐵質超基性巖;m/f比值26.5者為富鐵質超基性巖;m/f比值12者為鐵質超基性巖;m/f比值0.51者為鐵質基性巖;m/f比值00.5者為富鐵質基性巖。而本區的蛇紋巖、橄輝巖、輝石巖的m/f比值均大于1,小于2,應屬鐵質超基性巖。
在FeO*-K2O+Na2O-MgO圖(圖1)中蛇紋巖和橄輝巖兩類樣品均落在鎂鐵和超鎂鐵堆積巖區;含橄欖石輝石巖落于鎂鐵和超鎂鐵堆積巖區附近。
2地球化學特征分析
2.1稀土元素
稀土元素測試成果見表2。蛇紋巖的稀土總量ΣREE低,橄欖輝石巖的稀土總量ΣREE相對最高,而橄輝巖居中LREE/HREE反映,蛇紋巖、輝石巖具輕微的輕稀土虧損;橄輝巖則顯示輕稀土明顯富集。(La/Yb)n比之中除橄輝巖大于1外,蛇紋巖、輝石巖均小于1。Eu含量在蛇紋巖中只占(0.030.07ωB/10-6);橄輝巖中0.48ωB/10-6;輝石巖中0.37ωB/10-6。除橄輝巖δEu>1外,蛇紋巖、輝石巖的δEu
2.2微量元素
蛇綠巖各組分的微量元素豐度見表3。
各巖石組分中Cr、Co、Sr、Ti、Zr等元素含量較高,其他元素含量較低。
在原始地幔為標準的蛛網圖(圖3)中表現為Rb、Th、U、Nb、Ta等元素呈正峰凸起,橄輝巖中Sr元素出現明顯的正峰,各組分曲線形態與堿性的洋中脊玄武巖一致。
3構造環境分析
地質學特征反映,蛇紋巖、輝石巖、橄輝巖、輝長巖、輝綠玢巖呈構造塊體賦存在祁漫塔格群碎屑巖中,并經歷了強烈的韌性剪切作用和蛇紋石化等蝕變。分布于早古生代北昆侖結合帶內及兩側,具有蛇綠混雜巖的特征。巖石學特征顯示該類巖石曾經歷過多期次的構造變質變形作用。
巖石化學反映該類巖石具有低SiO2、K2O,高TiO2、MgO、TFeO特征。微量元素中Rb、Th、U、Nb、Ta等元素呈正峰凸起,橄輝巖中Sr元素出現明顯的正峰,各組分曲線形態與堿性的洋中脊玄武巖一致。
將測區樣品投在FeOt-MgO-Al2O3圖解上(圖4),樣品均落于3區附近,具有洋中脊及洋底玄武巖的特征。因此我們認為,測區蛇綠巖為地幔巖漿活動的產物。是祁漫塔格洋俯沖、碰撞、消亡過程中洋殼殘片的巖石記錄。
4時代討論
目前,關于祁漫塔格蛇綠巖形成時代的研究,主要依前人在十字溝一帶組成蛇綠巖上部層位的塊層狀玄武巖中獲得的Sm-Nd等時線年齡468±54Ma和在小溝西蛇綠巖套的輝綠巖中獲得的Sm-Nd等時線年齡449±34Ma以及在蓋依爾南輝長巖、橄輝巖中獲得的Sm-Nd等時線年齡466±3.3Ma等3組年齡值。本次調查未能獲得確定蛇綠巖時代的資料,但本區的蛇綠巖與祁漫塔格蛇綠巖處于同一構造帶內,巖石組分可互相對比,應屬同期蛇綠巖。在時代歸屬時將本區蛇綠巖的時代歸屬為早奧陶世。
5結論
(1)測區蛇綠巖各巖石組分的化學成分特征分析可知從蛇紋巖橄輝巖輝石巖輝長巖輝綠玢巖,SiO2、CaO、K2O、Na2O含量逐漸增高;MgO、TFeO逐漸降低。據各組分的巖石學特征結合區域上祁漫塔格蛇綠巖研究成果,認為測區蛇綠巖的層序應該是:下部為蛇紋巖、橄輝巖、輝石巖;上部為輝長巖、基性火山巖、輝綠玢巖墻、沉積巖。
(2)測區蛇綠巖中的蛇紋巖、輝石巖可能具有相同的源區(上地幔),而輝橄巖的源區顯得略淺一些,可能來自上地幔與下地殼的過渡帶,是俯沖帶所攜帶的大陸板塊邊緣的陸殼物質進入上地幔后,與地幔物質同熔產生的巖漿所形成。
(3)工作區蛇綠巖與堿性的洋中脊玄武巖組分含量一致。
(4)測區蛇綠巖為地幔巖漿活動的產物,是祁漫塔格洋俯沖、碰撞、消亡過程中洋殼殘片的巖石記錄。
(5)本區蛇綠巖時代歸屬為早奧陶世。
參考文獻
[1]張克信,殷鴻福,王國燦等,2001,《造山帶混雜巖區地質填圖理論、方法與實踐以東昆侖造山帶為例》.武漢:中國地質大學出版社.
謝桂青研究員出生于1975年,在一個安徽桐城農村家庭長大,1998年自長春地質學院地球科學學院獲得地質學的學士學位,后又繼續深造,在2003年畢業于中國科學院地球化學研究所,獲得地球化學博士學位,始終不會忘記研究生導師—胡瑞忠所長的邏輯思維強和為人謙和,本人所取得的成績均與研究期間所獲得的專業知識密切相關。
一路走來,謝桂青的求學生涯、研究歷程,始終圍繞著地球化學、地質科學展開,他也正是將自己的青春和汗水奉獻給了我國的地質研究事業。在毛景文副所長的幫助下,非常榮幸來到中國地質科學院礦產資源研究所工作。中國地質科學院礦產資源研究所礦產資源研究所作為我國唯一專門從事礦產資源研究的社會公益類非營利科研機構,主要開展區域成礦規律與礦產勘查新理論新方法研究、礦產資源潛力調查評價和成礦遠景區劃,以及重大資源科學問題研究。從2003年10月至今,他一直在該所從事巖石學、礦床學和地球化學等方面的科研工作,因為堅持嚴謹的學風和創新求實的科學研究態度,2005年時被破格晉升為副研究員,2010年晉升為研究員,同年起開始擔任中國地質科學院碩士研究生導師。工作上獲得的榮譽和認可是與謝桂青對自身的嚴格要求分不開的,因為地質科學的特殊性,他長年深入到野外一線展開工作,在保持了勤奮、努力、踏實的工作態度的同時也得益于地質科學院優良學風、嚴謹學術氛圍的培養和熏陶,并且在工作當中還時常得到課題組長毛景文副所長的關心及言傳身教,同時離不開礦產資源所各位領導和同事的支持以及課題組大集體的互相幫助,迅速由科技骨干成長為了項目負責人。
謝桂青研究員長期在長江中下游、南嶺、東秦嶺等成礦帶進行銅、鐵、金、鉬等多種金屬礦床成礦作用、礦床地球化學、巖石學的研究工作和地質調查工作,積累了豐富的實踐經驗和大量第一手資料、研究數據。此外,他作為第一負責人,目前正在主持及參與的課題項目包括科技部的“973”計劃課題“隱伏大礦定位預測理論與方法(2007~2011年)”、國家自然科學基金項目“長江中下游地區晚中生代金牛和懷寧盆地雙峰式火山巖的年代學和地球化學(2010~2012年)”、中國地質調查局地質礦產調查評價工作項目“大型礦集區時空結構與巨量金屬富集機理研究(2011~2013年)”、國土資源部公益性行業科研專項課題“湖北大冶矽卡巖型鐵礦科學基地研究(2009~2013年)”、中央級公益性科研院所基本科研業務費專項資金重點課題“鄂東南銅綠山礦田矽卡巖銅鐵金礦的成礦機制和成礦背景研究(2009~2011年)”等5項重點內容。與此同時,他還以負責人的身份完成了4項不同類型的課題研究,其中包括國家的自然科學青年基金項目。
為了更好提升自己的能力,利用一切機會多次參加國際礦床會議、國際地質大會和國際礦床成因學會等國際學術研討會及國內的一系列綜合性學術會議。2010年11月-2011年2月期間,他作為訪問學者應邀前往澳大利亞JamesCook大學開展了為期近三個月的合作研究,與國外同行完成了多項科研探討和學術交流。如今的他是國際礦床成因協會中國國家委員會會員、中國礦物巖石地球化學學會青年工作委員會委員和中國礦物巖石地球化學學會終身會員。
2011年11月,中國地質學會第十三屆青年地質科技獎在北京頒發,共評出金錘獎10名、銀錘獎40名,謝桂青由中國地質學會礦床地質專業委員會推薦,成為10名金錘獎獲得者之一,也是中國地質科學院唯一一名金錘獎獲得者。
理論和實踐研究的雙方面成績
迄今為止,謝桂青研究員共發表了79篇科技論文,其中以第一作者身份發表的論文達40篇,并且包括Lithos、OreGeologyReviews、MineraliumDeposita等在內的8篇國際SCI論文、7篇國內SCI論文;已提交并通過評審的技術報告12本,其中排名第一作者的為6本;同時,他共獲得省部級一、二等獎3項及其他類型獎勵5項,其中省部級一等獎2項,名列第三和第四位,省部級二等獎1項,名列第一位。
謝桂青取得的學術成績不僅體現在科研著述上。很多前人都曾對長江中下游成礦帶的巖漿巖和礦床做過研究工作,但謝桂青的工作在前人工作基礎上,利用近年所發展高精度測試技術,他通過對鄂東南礦集區的侵入巖、火山巖和典型斑巖—矽卡巖礦床的系統研究,創新性地提出了鄂東南礦集區存在的二期成礦事件、四類礦化組合和四類不同巖漿巖組合,構筑起礦集區尺度的成礦工作模型,分析了不同期次成礦事件的成礦潛力并指出對應的主攻找礦類型,彌補了前人對侵入巖和成礦關系研究程度較低的不足。他的這項成果在鄂東南地質大隊、湖北省第四地質大隊進行了學術交流,為鄂東南礦集區開展深部找礦提供了科學依據。相關研究成果后來獲得了博士后科學基金一等獎、國土資源科學技術一等獎,根據研究獲得的成果謝桂青以第一作者身份發表了5篇國際SCI論文、3篇國內SCI論文和若干篇核心期刊論文。
在對中國東部中生代巖漿巖和成礦背景的研究中,謝桂青通過對南嶺地區基性巖的測年和成因的研究,指出了南嶺地區存在三期幔源巖漿事件,并且結合對東秦嶺中生代火山巖的時空分布和物質來源的研究成果提出了關于中國東部中生代深部處于板內多階段伸展的新認識。這項成果為提出中國東部板內成礦理論提供了重要的科學基礎,相關成果先后獲得國土資源科學技術一等獎、中國有色金屬工業科學技術一等獎、陜西有色金屬控股集團有限責任公司科學技術三等獎和中國科學院院長優秀獎,謝桂青本人也分別以第一和第二作者的身份發表了國際SCI論文4篇、國內SCI論文5篇和若干篇中文核心期刊論文。