甘肃鹰咀山地区矿山地质特征及成因机理

2022-06-24 08:33
世界有色金属 2022年5期
关键词:岩体变质矿体

甘肃鹰咀山矿区是我国西部重要的矿产资源富集区之一。在早古生代发育速度较快,矿区内的沉积厚重,火山岩发育良好,加里东的频繁运动使矿区内的构造发生变形,产生了较多封闭的褶皱,断裂层较多

。超基性岩与花岗岩的入侵作用,形成了矿区内沉积状况不同的现象。鹰咀山矿区的岩体分布呈浑圆状,分布面积庞大,细粒花岗结构较多

。鹰咀山矿区的出露地层以黑茨沟组为主,侵入岩多为基性岩体,由北向南入侵作用逐级加强。矿区处于华北、塔里木板块的交汇地带,地球化学性质明显,以岩浆水为主,根据成矿作用的不同,成矿流体的混合特征也不同

。甘肃鹰咀山地区的地层发育较全,地层单元的特征性较强,地表的构造形状呈现NW方向断裂,断裂的方式具有一定的规律性,大多数呈现放射状分布,少数呈现同心环状断裂分布。鹰咀山矿区的流体以石英为主要寄生矿物,类型具有单一性,石英的形态多为不规则的多边形,发育速度较慢。矿山的岩石变形受脉状构造控制,与矿山的造山作用存在一定的关联。矿山的中心部位发育良好,两侧受到蚀变的情况较严重,分带性明显,结晶分解能力较弱。矿区岩体的蚀变能力与速度,对矿山的地质特征影响较大。矿山的地质特征对于我国的矿产资源保护与预测具有重大的意义,因此,本文提出了对甘肃鹰咀山地区矿山地质特征及成因机理的研究。

1 甘肃鹰咀山地区矿山地质特征研究

1.1 矿体结构特征

甘肃鹰咀山地区矿山的矿体具有明显的继承性,矿区内的断裂构造特征明显,矿体的断层走向呈现NEE向,断裂规模较为庞大。鹰咀山矿体集中存在于寒武系黑茨沟组中,主要以硅质岩的第二段分布为主,在石英脉中岩表铁矿化发育情况良好。矿体的顶板围岩主要以粉砂板岩为主,还含有少量的凝灰岩,底板围岩的主要成分为硅质岩。矿山的矿化带总体长度约为5.6km,宽度约为45m,矿化带的走向与矿区内的地层分布方向基本吻合。

矿区所在板块的边缘,结合了多种运行方式,共同作用下形成了多种边界,不同的板块经过俯冲作用,形成了变质带以及岩浆弧。鹰咀山在长期的地质历史发展背景下,板块的离散现象更加突出,岩体破裂产生俯冲作用,进而形成了若干个增生地体,其规模形状均不相同。矿体的构造运动在原始的格局上,改造明显,岩体之间的挤压运动较为剧烈。酸性岩占据了鹰咀山出露面积的四分之一,其中酸性侵入岩占据了主要的比例,分布于矿区的中间地块南侧。

前2类垃圾运回珠海垃圾场处理。此外岛上还有4台总处理能力为2 t/d的垃圾低温热解焚烧炉处理第3类垃圾。第4类垃圾运至海岛东南角的海湾垃圾填埋场填埋。

1.2 岩体地球化学特征

鹰咀山矿区内岩石具有大量的常量元素,其中花岗岩体中含量大量的稀有元素。元素在矿区内呈现分散式分布模式,其中以正常背景分布为主,稀有元素组合具有一定的区域特征。将矿区内的化学块体圈出后,要进一步研究其内部结构,某一元素的地球化学块体表示了某元素异常含量的地区,其规模的大小显示了其为成矿可能提供的物资供应量,而其内部结构则可显示其逐步浓集成矿的轨迹。不同地质单元中的元素具有富集分布的专属特性。岩石中的二氧化硅含量变化幅度较大,变化范围较窄,硅元素的过度饱和影响铝元素的饱和特性。根据岩石分类图解QAP显示,二长花岗岩区域内,三氧化二铝的含量较高,镁元素指数偏高,大约占据岩石元素含量的15.25%,里特曼指数变化幅度较小。根据以往调查结果,将鹰咀山岩石中的二氧化钾与二氧化硅的含量变化绘制成图1所示。

如表2所示,为甘肃鹰咀山地区内岩石的地球物理特征参数,根据地表的岩性来看,鹰咀山区域变质作用逐步形成的大理岩中,具有较强的石墨矿化现象,矿化异常现象分布不均匀,主要分布在片麻岩中。含墨岩体的电阻率存在极值现象,极化率与电阻率之间存在一定的关联,呈现电阻低,极化率高的非线性变化。

岩石中还含有大量的亲石元素K、Ba、Y等,亲石元素的含量不同,相应的元素比值变化也不同。岩石中相似的微量元素的标准化分布形式,能够体现相邻元素之间的亏损程度,与岩石圈中的火山岩特征具有相似性。

根据上述的鹰咀山矿山地质特征研究分析,能够获取到矿山成因机理。矿区的成矿带是区域成矿的核心目标与方向,基于成矿地质学基础,根据各个矿床与空间分布的条件,将矿床的找矿方向明确定位。甘肃鹰咀山的矿产空间分布范围较为集中,依据区域成矿统一化原则,将鹰咀山矿区的组成部分进行划分。鹰咀山的花岗岩多为铝质花岗岩,其中也包含部分铝质较弱的花岗岩,含有较多的二氧化钠与镁元素。矿床内矿体的空间分布,受断裂的多级控制,以韧性变形的区域性断裂为主,辅助配矿的生成作用,导致不同力学性质的脆性断裂构造形成,因此表现出多重断裂结构面的特征。由于区内成矿具有以上特征和条件,决定了鹰咀山地区矿围岩在岩性上的完全统一属性。矿物组合中不存在富铝矿物,大多数为分异指数较高的榍石,稀土元素的分异程度较高,在形成岩石的过程中结晶作用明显,多为一类花岗岩。鹰咀山矿区内富含大量的石墨矿床,我国区域内变质型石墨矿的矿源层沉积与变质时代分布,如表3所示。

侵入岩体受到铜、钴、锰、云母等元素的作用,颜色形状与超基性岩体存在一定的差异,其岩体内部呈现同心环状复合结构,岩体的分异作用与成矿作用存在线性变化关系,同心环状复合结构对成矿具有一定的影响。中性岩体与其他岩体的接触地带,通常存在大量的云母矿、黄铁矿等,热液交化的作用较多,岩体内的多金属元素会出现上升趋势。金属矿床的成矿作用与酸性岩体的分布情况有关,岩体的突变侵入活动具有多种蚀变性,岩体的结构分布较为均匀,岩体的发育程度不同,其区域变质作用也不同。对全区的岩金型金矿床来说,侵入岩对金的成矿作用贡献不仅仅是为成矿作用提供了热源,同时也提供了矿源。

根据图1可知,二氧化钾的含量普遍小于二氧化硅,花岗岩体的钙碱性特征明显,碱性特征突出。岩体的分异指数的分异趋势基本一致,岩浆的分异程度较小。根据二氧化钾的含量与二氧化硅含量的线性关系,能够反映出岩浆的来源与时代特征。

岩石中的稀土元素含量相对低中,稀土出现亏损现象是由于岩石中含有大量的极富稀土角闪石造成。将鹰咀山不同岩体岩石的化学成分及特征参数绘制成表1所示。

1.3 矿区地层构造特征

鹰咀山地区矿山内的岩浆活动强烈,主要的岩体是中酸性侵入岩,来源于加里东期,在整个矿区的北部与南部均有分布,岩体的性质较为复杂,蚀变性较强。基性岩体的分布从矿区的中段位置开始,逐渐向西延伸。侵入岩中,辉长结构突出的岩体较多,以方解石为代表岩体。斜长石的蚀变能力较强,绢云母化能力与方解石存在一定的差异。矿区内的脉岩分布范围较广,在第一、二段岩层中分布较多,在第三段岩层中含量较少。最常见的脉岩是闪长玢岩脉,颜色多数为灰绿色,分布在西北方向的断裂带中,与硅质岩接触带交叉作用。岩浆岩的发育并不是完全发育,以侵入岩的面积为主要分布面积,火山活动与侵入岩的活动作用相互交替进行,零星分布于鹰咀山的祁连区北侧。

依据黑茨沟组岩性特征不同,对其进行分段划分。第一段分布在矿区的北部边缘,岩性以板岩为主,岩体的厚度大于35.6m,颜色介于灰色与黑色之间,绢云母性较强。岩石中含有少量的磁铁矿,分布于岩体的裂隙中。第二段大致位于鹰咀山祁连区的中部,呈带状展布,岩体的化学性质较复杂,呈现透镜状,以灰绿色的凝灰岩为主,具有不同程度的金矿化现象。第三段分布于鹰咀山地区的南部,由板岩与砂岩交替作用产出,岩体的厚度大于1264.5m,与第二段地层呈交叉接触形式。其中,硅质岩的块状构造复杂,侵染分布均匀,岩体的层理结构明显,岩石的变形程度减弱。鹰咀山区域性断裂带内,相同构造中的酸性岩体对成矿作用具有重要的意义,能够促进区域性成矿的速度。鹰咀山内的成矿物质不仅受岩浆活动的影响,与局部地热场异常作用也存在一定的关联。

1.4 岩浆岩分布特征

矿区内的褶皱构造发育速度较快,轴向分布呈现NW走向,矿区内的地质构造作用较强,导致褶皱构造严重受到了断层入侵的破坏,褶皱的形态较不完整。褶皱形态保存较好的区域在鹰咀山的向斜处,褶皱长约18.5km,山体的倾角范围在30°~75°之间,扩散变形的地层为黑茨沟组。

根据表1可知,不同岩体岩石中的元素存在负异常情况,化学元素的含量差异性较小,硅元素占据比例较大。钾长石结构复杂,大量的分离活动引发元素负异常。矿区内岩石的地球物理特征参数,如表2所示。

1.5 矿区变质作用

鹰咀山矿区内地层属于塔里木陆块与其他变质陆块的交叉地带,经历了长期的地块叠加与置换作用,角闪岩存在的区域变质作用相对较强烈,地层的相互叠加作用形成了变质程度不同的岩系,以云母片岩类为主要岩系。地层中富含较多的有机化合物,受到区域变质作用的影响,矿区的炭质相对运移的速度加快,通过结晶作用形成了大量的石墨矿体。现阶段鹰咀山自东向西一带均发现大量的晶质石墨矿,矿体受到沉积变质岩的控制作用,产状与结构较为复杂,总体呈现透镜状,围绕长片麻岩接触带分布。石墨矿体矿化的强弱程度不一,主要受到铁矿的矿化现象影响。鹰咀山的沉积阶段在相对稳定的大陆边缘,沉积了一种富含砂泥质的碳酸盐岩。在变质过程中产生重结晶作用,部分岩体可能受到破坏,增加了矿体的变质厚度,降低了矿石的品位。

由表4可知,在相同负荷量和架空线型号的情况下,第④种配网拓扑模型即“负荷全部集中于10 kV中压线路的末端”时最大允许供电半径最小,即在该种情形下线路输送电能的能力最弱,认为是“木桶效应”中的“短板”,该短板将直接决定线路末端电压质量是否合格。因此,参考第④种配网拓扑模型下的最大允许供电半径进行中压架空线路的选型将不会出现中压线路末端低电压问题,这里将该供电半径定义为“合理供电半径”,不同线径及负荷下的合理供电半径具体情况如表5所示。

电价降价后,云南电网直接供电的一般工商业用户用电成本大幅降低。为了让降价政策的红利传递至终端用户,落实国家发改委清理规范转供电环节不合理加价行为的政策要求,云南省物价局先后下发了 101号和111号清理规范转供电环节电价行为的文件,作出了详细安排布署,同时以昆明地区转供电主体代表万达商业广场为示范向全省推广。

2 矿山成因机理分析

这里{i}∩{j}=∅,ρ({i}∩{j})=ρ(∅)=0,又因为ρ是单调非增的,{i}∪{j}={i,j}⊆V,有ρ({i}∪{j})≥ρ(V),代入公式(4)可求得:

根据表3可知,鹰咀山矿区的石墨矿床沉积时代从古元时代开始,变质作用出现在中期,经过长期的区域动力作用,最终变质程度达到了角闪岩程度。鹰咀山地区的石墨矿主要围绕片麻岩分布,存在于大理岩中,因此,矿区内的大理岩也是鹰咀山寻找矿体的重要标志。

秉持“房子是用来住的,不是用来炒的”理念,本文结合国内外城市关于住房发展与民生改善的一般经验,使用人均住房面积、房价收入比、住房消费占总消费比三个指标分别从住房使用价值、住房支出负担、整个消费结构三个方面反映住房民生的状况。因此,笔者对改革开放以来上海市民生改善状况和新时代上海市住房民生改善趋势的考察和预测也是从这三个方面进行。

矿山的成因机理是由于大洋板块与扬子板块之间的运动,化学特征具有与火山岩浆作用相同的特点,含有较多的大离子元素。依据逐级圈定的原则,圈出可能成矿的区域,基于矿床成矿带与成矿系列对应的原则,形成一定的构造单元。根据熔体混合比例存在的差异,矿区内的岩体矿物成分出现不均一的特点,在此构造背景影响下,矿区内的产物存在俯冲作用的可能。

对矿区内的阳坝岩体成因进行研究,岩体中富含的暗色颗粒包体是受板块俯冲交代的高度结晶分异产物,是岩浆混合作用导致。综上所述,鹰咀山矿山的成因机理是岩体在俯冲碰撞的作用下,岩浆侵入到地层中,产生的热量导致物质出现熔融现象,岩浆与岩石混合后形成了壳幔混源岩浆,经过结晶分解作用,最终形成了鹰咀山岩体。

4 结束语

本文通过对甘肃鹰咀山地区矿山地质特征及成因机理的研究,得出了以下结论:鹰咀山矿区矿体中的硅含量饱和对铝元素存在一定的影响,矿区内的岩浆活动强烈,矿体具有继承性,矿区的整体断裂构造特征明显,岩石与稀土元素的地球化学特征较强。鹰咀山矿物组合中不存在富铝矿物,大多数为分异指数较高的榍石,稀土元素的分异程度较高,在形成岩石的过程中结晶作用明显,多为一类花岗岩。

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