Evaluation of riverbed magnetic susceptibility for mapping biogeochemical hot spots in groundwater-impacted rivers     

Chen Wang  Martin A. Briggs  Frederick D. Day-Lewis  Lee D. Slater 《水文研究》2021,35(5):e14184

Redox hot spots occurring as metal-rich anoxic groundwater discharges through oxic wetland and river sediments commonly result in the formation of iron (Fe) oxide precipitates. These redox-sensitive precipitates influence the release of nutrients and metals to surface water and can act as ‘contaminant sponges’ by absorbing toxic compounds. We explore the feasibility of a non-invasive, high-resolution magnetic susceptibility (MS) technique to efficiently map the spatial variations of magnetic Fe oxide precipitates in the shallow bed of three rivers impacted by anoxic groundwater discharge. Laboratory analyses on Mashpee River (MA, USA) sediments demonstrate the sensitivity of MS to sediment Fe concentrations. Field surveys in the Mashpee and Quashnet rivers (MA, USA) reveal several discrete high MS zones, which are associated with likely anoxic groundwater discharge as evaluated by riverbed temperature, vertical head gradient, and groundwater chemistry measurements. In the East River (CO, USA), widespread cobbles/rocks exhibit high background MS from geological ferrimagnetic minerals, thereby obscuring the relatively small enhancement of MS from groundwater induced Fe oxide precipitates. Our study suggests that, in settings with low geological sources of magnetic minerals such as lowland rivers and wetlands, MS may serve as a complementary tool to temperature methods for efficiently mapping Fe oxide accumulation zones due to anoxic groundwater discharges that may function as biogeochemical hot spots and water quality control points in gaining systems.  相似文献   

辛安煤矿1402工作面临空窄煤柱采掘响应及动态加固     

汪北方  梁冰  刘维  张晶  迟海波  刘亚辉 《煤田地质与勘探》2020,48(1):145-153

随着我国煤炭资源去产能整合煤矿的增多，复采工作面临空窄煤柱采动失稳问题日益凸显，已严重制约矿井安全高效生产。为此，针对辛安煤矿复采1402工作面辅运巷道5号钻场临空窄煤柱稳定性控制的工程难题，运用数值模拟与理论分析相结合的方法，探究5号钻场临空窄煤柱稳定性采掘扰动响应特征，提出5号钻场临空窄煤柱动态注浆加固技术方案并开展现场应用和效果检验。研究结果表明:1402工作面辅运巷道掘进对5号钻场临空窄煤柱稳定性影响较小；在1402工作面回采期间，距5号钻场18~6 m范围，临空窄煤柱集中垂直应力由非对称马鞍形分布逐渐过渡为拱形分布；距5号钻场6 m时，临空窄煤柱承载叠加垂直应力超过煤体强度，塑性区完全贯通，极易破坏失稳；现场采用MP364型注浆材料及专用注浆设备对5号钻场临空窄煤柱前后5 m区域进行加固，动态注浆始终超前工作面10 m，通过深孔窥视和气体监测手段验证临空窄煤柱良好的封堵固化效果，保障了工作面安全回采，为我国整合矿井类似条件下煤柱稳定性控制提供借鉴和参考。移动阅读   相似文献   

鲁西齐河地区铁矿控矿特征及找矿标志     

郝兴中  杨毅恒  李英平  高华丽  陈磊 《吉林大学学报(地球科学版)》2019,49(4):982-991

山东省齐河县境内发育有矽卡岩型铁矿，近年来该区铁矿勘查和研究工作取得了较大进展。本文通过对研究区内铁矿勘查研究成果进行统计分析，旨在对其控矿特征和找矿标志进行探讨来促进该区铁矿找矿工作。研究区内铁矿控矿地层为奥陶纪碳酸盐岩和石炭纪-二叠纪碎屑岩地层，成矿地质体为燕山晚期中基性侵入岩体；铁矿体主要赋存于地层和岩体的接触带处，且在碳酸盐岩、碎屑岩地层中和侵入岩体中也赋存有部分铁矿体。区内铁矿体赋存类型多样，其中以接触带赋存式为主，且含有断裂充填式、层间充填式、裂隙贯入式、捕虏体构造式等。铁矿体形态复杂，呈层状、似层状、囊状、透镜状等；矿床典型蚀变分带特征为闪长岩带-蚀变闪长岩带-内矽卡岩带-铁矿体-外矽卡岩带-大理岩化带-灰岩带。该区成矿作用以接触扩散交代作用、接触渗滤交代作用为主，此外还有富矿热液充填作用等。研究区内铁矿找矿标志主要包括地层标志（奥陶纪碳酸盐岩和石炭纪-二叠纪碎屑岩地层）、岩体标志（中基性侵入岩体，且发育有钠长石化的蚀变闪长岩）、构造标志（地层与岩体接触带、构造交汇部位、层间滑脱部位、脆性裂隙部位等）、围岩蚀变标志（磁铁矿化、矽卡岩化、钠长石化、蛇纹石化、金云母化等与成矿关系密切）、地球物理标志（明显的高值磁异常和化极磁异常部位、重力异常梯度带和高-低电阻转换带）。在今后铁矿勘查过程中，需要在综合研究该区控矿特征的基础上，可利用多种找矿标志进行相互配合、互为补充和综合研究，以期达到预期勘查效果。  相似文献   

Genesis of S-type Granites in the Pengshan Sn-polymetallic Ore Field, Northern Jiangxi Province and its Implications     

YIN Qingqing  XIANG Xinkui  YU Zhendong  YANG Xiufeng  WANG Tianchen  ZHONG Bo  TAN Rong  LIAO Jianhai  ZHU Yuansong 《《地质学报》英文版》2020,94(6):1860-1873

The Pengshan Sn-polymetallic ore field is located in the southeastern part of the Yangtze block, spanning the southeast edge of the MLYDZ and the northern edge of the mid-segment of the Jiangnan Uplift, and on one side of the MLYDZ. The studies of LA–ICP–MS zircon U–Pb chronology and petrogeochemistry for Early Cretaceous acid granites from the Pengshan ore field were carried out in this paper. We report zircon U–Pb geochronology and whole-rock geochemistry for acid granites in the Pengshan ore field. The zircon U–Pb ages of the muscovite-granite, biotite adamellite and granite-porphyry are 127.6 ± 1.7 Ma, 126.9 ± 1.6 Ma and 126.6 ± 2.0 Ma, respectively. The granites in Pengshan are characterized by a high silicon content and are rich in alkali. They belong to high-potassium, calc-alkaline, peraluminous granite. The rocks have a relatively high Rb/Ba ratio, and the data points for muscovite-granite and biotite adamellite all fall within the clay-rich sources region, near the pelite-derived end-member, showing that the Pengshan muscovite-granite and biotite adamellite mainly originated from the partial melting of metapelites with high maturity. The transformation of the compressional and extensional tectonics in this region approximately 128 Ma obviously lags behind that in the mid-segment of the Jiangnan Uplift (135 Ma), but occurred earlier than the MLYDZ (126 Ma). The Pengshan ore field extends from the mid-segment of the Jiangnan Uplift to the MLYDZ. Although the tectonic stress field is constrained by the combination of the two secondary tectonic units, the time of tectonic system transformation is closer to the MLYDZ because the spatial orientation of the area is enclosed in the MLYDZ. Relevant geophysical and drilling data confirm the rationality of Pengshan–Ao’xia as a multi-center vertical zoning ore field, and show the scientificity of the prospecting idea of abutting joint between the north-west of Pengshan area and the south-east of Ao’xia area.  相似文献   

赣南狮吼山硫铁多金属矿区花岗岩地球化学、年代学特征及其成因     

贺根文  路思明  彭琳琳  于长琦  李伟  刘翠辉 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1491-1504

狮吼山矿区是江西省内规模最大的矽卡岩型硫铁多金属矿床，伴生W、Cu、Au多种成矿元素，成矿作用与矿区出露的茶山迳复式花岗岩体有关。岩体主要包括茶山迳似斑状黑云母二长花岗岩和莲湖细粒二长花岗岩两期，为研究成矿岩体的侵位时代、岩石成因及与成矿的关系，本次工作进行了U-Pb锆石定年、岩相学和岩石地球化学等测试分析。结果表明：岩体具有高硅、高钾、富铝的特征，属高钾钙碱性系列花岗岩；轻重稀土元素分馏明显，均为右倾型，弱Eu负异常，以富集Cs、Rb、Th、U、Pb，亏损Ba、Nb、Sr、和Ti等元素为主要特征，属于低Ba-Sr壳源花岗岩类；锆石具较好晶形，具典型岩浆锆石特征，利用LA-ICP-MS进行U-Pb测年，获得谐和年龄为（162.4±0.6）Ma（MSWD=1.8），加权平均年龄为（162.4±1.4）Ma（MSWD=1.4），谐和年龄与加权平均年龄在误差范围内高度一致，表明茶山迳复式岩体侵位于燕山早期中侏罗世；综合考虑岩体矿物组合、主微量元素及高分异特征，认为其成因分类应属于S型花岗岩；对比中国花岗岩成矿元素平均含量，茶山迳两期花岗岩均具有较高的W、Mo、Bi、Pb等成矿元素含量，可同时为成矿作用提供热源、流体及物质。  相似文献   

新疆西天山查岗诺尔铁矿床环带石榴子石和绿帘石的发现及意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

冯浩轩  申萍  李昌昊  武阳  石福品  李文广 《矿床地质》2020,39(5):805-824

查岗诺尔铁矿是新疆西天山阿吾拉勒铁矿带内的重要大型铁矿床之一。矿体赋存在下石炭统大哈拉军山组安山质火山岩中，与普遍发育的石榴子石化、阳起石化和绿帘石化时空关系密切。石榴子石和绿帘石分属不同热液成矿阶段，它们均发育丰富的环带结构，具体表现为明显地颜色、干涉色、背散射图像及成分（FeO、Al₂O₃、SiO₂、MnO、TiO₂）等差异性。石榴子石具有2个世代、3个类型。早世代石榴子石（Grt1和Grt2）产于块状石榴子石-磁铁矿蚀变岩，呈褐黄色，粒度较细，发育核-边结构，呈非均质性，显示异常干涉色，其核部（Grt1-c）均匀相对富钙铝榴石（Gro_51-53And_41-43Spr_4-8），而边部（Grt1-r）发育振荡成分环带，总体相对富钙铁榴石（Gro_18-35And_60-77Spr_4-6）；Grt2核部（Grt2-c）呈均质性，为钙铁榴石（And_99-100Spr_0-1），边部显异常干涉色，发育振荡成分环带，为钙铝铁榴石（Gro_34-54And_38-61Spr_6-9）。晚世代的石榴子石（Grt3）以细脉状或角砾胶结物形式分布，呈红褐色，自形粗粒结构，显非均质性，发育振荡成分环带，端员组分总体以钙铁榴石为主，次为钙铝榴石（Gro_27-43And_50-68Spr_3-8）。石榴子石结构和元素含量变化表明，早期石榴子石形成于弱氧化-氧化、中性-碱性流体体系，其中向边部生长过程，由于新注入流体以及周期性压力汇聚和释放，体系的氧逸度、pH值呈振荡变化；晚期石榴子石形成于弱氧化、弱碱性、动荡的开放流体环境。绿帘石发育3个世代（Ep1、Ep2和Ep3）。Ep1发育核-边结构，核部（Ep1-c）均匀无环带，X_Fe值（X_Fe=Fe³⁺/（Al+Fe³⁺），原子比值）为0.19~0.21，w（MnO）为0.05%~0.18%，w（TiO₂）为0.10%~0.12%，生长边（Ep1-r）多发育振荡环带，X_Fe值为0.26~0.29，w（MnO）为0.01%~0.14%，w（TiO₂）为0.19%~0.26%。Ep2沿Ep1-r边缘生长，不均匀且经历了溶解-再沉淀过程，X_Fe值为0.15~0.20，w（MnO）为0.42%~1.19%，w（TiO₂）为0.02%~0.07%。Ep3呈柱状或不规则粒状交代Ep2、贴近或穿切Ep1-r生长，较均匀、无环带结构，X_Fe值为0.28~0.37，w（MnO）为0.12%~0.77%，w（TiO₂）为0.02%~0.10%。绿帘石成分变化表明，从Ep1-c到Ep1-r，到Ep2，再到Ep3，流体体系氧逸度经历了先增加，后降低，再升高的变化过程。同时，流体成分也在变化，先从相对贫Ti和Mn向相对富Ti贫Mn演化，而后又变为富Mn贫Ti。因此，在热液磁铁矿矿化阶段，查岗诺尔铁矿的成矿热液的物理-化学环境是不断变化的。研究显示，石榴子石和绿帘石结构和成分研究可以刻画热液成矿系统的流体演化历史。  相似文献   

凤太矿集区东塘子铅锌矿床S、Pb同位素组成对成矿物质来源的示踪     

张革利  田涛  王瑞廷  高卫宏  常宗东 《中国地质》2020,47(2):472-484

东塘子铅锌矿床是秦岭成矿带中典型的铅锌矿床之一,前人对东塘子铅锌矿床成矿作用研究较多,但受限于测试手段及认识的局限性,多年来对其物质来源的认识仍未统一。本文在充分研究东塘子铅锌矿床地质特征的基础上,开展了相关样品的S、Pb同位素分析,分析对象包括了不同类型的铅锌矿石,讨论了该铅锌矿床的成矿物质来源、区内岩浆岩与铅锌成矿的关系等。研究表明:东塘子铅锌矿床矿石硫化物δ34S值变化范围为1.8‰～12.5‰,平均7.50‰,计算获得成矿流体中总硫δ34S∑S为7.7‰,显示海水硫酸盐(蒸发膏岩)与岩浆硫的混合来源特征。矿石铅同位素组成稳定,铅源主要来自富U-Th-Pb的上地壳与深部,可能与深部岩浆活动有关。研究结果表明,东塘子铅锌矿床的成矿过程与南秦岭印支期大规模多阶段构造-岩浆-流体活动密切相关,为下一阶段区内找矿工作提供了新的思路。  相似文献   

青海德令哈蓄集银铅矿床地质与S-Pb同位素组成及其成矿学意义     

陈敏  薛春纪  赵文涛  薛万文  谷强 《岩石矿物学杂志》2020,39(4):454-468

蓄集矿床是宗务隆构造带内发现的重要银铅矿床。蓄集银铅矿床赋存于石炭-二叠系宗务隆群果可山组灰岩夹千枚岩地层中,矿体呈脉状、透镜状、似层状,明显受近东西走向的断裂构造控制,矿体围岩蚀变主要为硅化和绢云母化,矿石矿物主要为方铅矿和银黝铜矿,脉石矿物主要为石英,矿石具有斑杂状和网脉状构造。对该矿床开展了S-Pb同位素组成分析。硫同位素分析结果表明矿石中硫化物矿物δ~(34)S值变化于5.0‰～8.4‰之间,显示硫主要为岩浆来源,有少量地层的贡献;铅同位素分析结果表明,矿石~(206)Pb/~(204) Pb=17.896～17.922,~(207)Pb/~(204) Pb=15.589～15.617,~(208) Pb/~(204) Pb=38.072～38.166,与围岩铅同位素组成(~(206) Pb/~(204) Pb=17.94～18.976,~(207)Pb/~(204) Pb=15.600～15.696,~(208) Pb/~(204) Pb=38.106～40.943)较为相似,而与蓄集峡口闪长岩铅同位素组成(~(206) Pb/~(204) Pb=18.144～18.589,~(207)Pb/~(204) Pb=15.623～15.636,~(208)Pb/~(204) Pb=38.790～39.033)相差较大,反映成矿物质主要来自围岩地层宗务隆群果可山组。综合分析认为,蓄集银铅矿床与宗务隆构造带晚二叠世岩浆活动关系密切,应属岩浆热液为主的热液充填-交代成因类型。  相似文献   

滇东北镇雄硫磺矿区环境地质问题及其对策与意义     

张佳文  赵元艺  骆检兰  魏友华  方景玲  蔡剑辉  刘冠男  李小赛  崔宁  黄道袤  王蕊  郑权 《地球学报》2019,40(2):329-338

硫磺渣是硫磺矿区主要的矿业固废,其随意堆放可产生一系列的环境地质问题,并对山水林田湖草等自然资源、环境及人的健康构成较大危害。滇东北地区长期以硫铁矿为原料、以煤炭为燃料,土法炼硫生产硫磺,导致巨量硫磺渣堆积,产生了严重的环境地质问题。本文针对该地区镇雄县硫磺矿区,调查了小硫磺生产形成硫磺渣的规模和特征,梳理了该硫磺矿区主要环境地质问题及其对当地生态环境的影响,认为目前镇雄硫磺矿区存在的环境污染、自然资源破坏及可能形成的矿渣性泥石流等环境地质现状与过去40多年的小硫磺生产密切相关。基于以上认识,强调应结合矿业固废无害化、减量化和资源化技术政策,从资源回收利用、生态环境恢复、地质灾害防治和文化遗产保护方面探讨和提出镇雄硫磺矿区矿渣治理和生态修复的新理念和新对策。  相似文献   

X射线衍射-扫描电镜等技术研究秘鲁铜硫矿石选矿工艺矿物学特征     

曾广圣  欧乐明 《岩矿测试》2019,38(2):160-168

秘鲁铜硫矿石的主要回收对象是铜和硫矿物,由于铜矿物嵌布复杂、粒度过细以及与各种脉石矿物或金属矿物交生关系紧密,利用传统工艺矿物学研究方法如化学分析、光学显微镜检测等较难准确定量其工艺矿物学参数。本文采用化学分析、X射线衍射、扫描电镜、偏光显微镜及矿物参数自动分析系统(MLA)等技术手段,研究秘鲁铜硫矿石的化学成分、矿物组成和主要矿物的嵌布特征、粒度分布及单体解离特性等,并对影响选矿指标的主要矿物学因素进行分析。结果表明:矿石中主要元素为Cu(0.65%)和S(9.53%)。矿石中黄铁矿(16.57%)含量较高,形态较为规则,与其他矿物之间的交生关系相对简单,粒度普遍偏粗,其中粒径大于0.30mm的黄铁矿占95.06%。铜矿物主要以不规则粒状、皮壳状、网脉状、纤维状、尘粒状、斑点状分布于脉石中或与黄铁矿、闪锌矿、磁铁矿等金属矿物交生紧密,粒度极不均匀,使得铜矿物解离难度加大,且矿石中云母(12.51%)、绿泥石(3.74%)、滑石(3.34%)、高岭石、蒙脱石(3.59%)等黏土质矿物含量较高,在磨矿过程中易发生泥化从而恶化分选环境。根据该类型矿石的工艺矿物学特性,本文建议采用"粗磨-部分优先浮铜-铜硫混浮-混合精矿再磨再选分离"的工艺流程,可得到质量高的铜、硫精矿。  相似文献