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斑岩铜矿蚀变分带与成矿机制:玉龙矿床水-岩反应热力学平衡模拟例析

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岩石学报 2024年第6期40卷 1837-1852页

作者：张少颖和文言高雪田成华肖仪武矿冶科技集团有限公司北京100160 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室深时数字地球前沿科学中心北京100083

蚀变分带和成矿机制的准确厘定是建立斑岩成矿模型与找矿预测的关键。本文以新生代金沙江-哀牢山成矿带的玉龙斑岩铜矿为例,通过质量作用定律(LMA)和吉布斯自由能最小化模型(GEM),构建含矿热液与斑岩侵入体的pH-f O 2相图和动态传输模型... 详细信息

蚀变分带和成矿机制的准确厘定是建立斑岩成矿模型与找矿预测的关键。本文以新生代金沙江-哀牢山成矿带的玉龙斑岩铜矿为例,通过质量作用定律(LMA)和吉布斯自由能最小化模型(GEM),构建含矿热液与斑岩侵入体的pH-f O 2相图和动态传输模型,以揭示蚀变分带成因和金属成矿机制。LMA与GEM结果显示初始成矿流体pH值为4.7,logf_(O2)=-23.0(ΔFMQ=+2.7),且溶解Cu含量为1138×10^(-6),Mo为1.2×10^(-6)。研究表明,当该酸性及强氧化性流体流入二长花岗斑岩体时,在温度为450~360℃范围内,代表钾硅酸盐化蚀变的钾长石、黑云母、硬石膏、赤铁矿和磁铁矿的矿物逐渐沉淀,且与钾硅酸盐化蚀变相关流体具有较高pH值(5.0~7.0)和氧逸度(ΔFMQ=+2.9~+3.6)特征;当温度在360~320℃范围时,代表青磐岩化蚀变阶段的典型矿物如绿帘石、铁绿泥石和斜绿泥石等逐渐形成,流体pH值(5.0~6.4)和氧逸度(ΔFMQ=+1.1)均有所下降;当温度进一步从320℃下降到200℃时,流体pH值(5.0~5.7)进一步小幅下降,而氧逸度则(ΔFMQ=+1.7)略有回升,在此期间,绢云母和方解石等开始沉淀并形成典型的绢英岩化蚀变。此外,以HMoO_(4)^(-)和MoO_(4)^(2-)为载体的Mo在狭窄高温区间(450~370℃)内沉淀,而以CuCl(CuCl_(4)^(3-)、CuCl_(2)^(-)、CuCl)为主要载体的Cu则在在中、高温(450~300℃)范围中沉淀。通过利用LMA反演及GEM正演相结合定量化地刻画了玉龙斑岩铜矿水岩反应过程,由此揭示了斑岩矿床蚀变分带是逐渐冷却的单一岩浆热液与斑岩体不断反应的结果,且不同温度窗口对应着钾硅酸盐化(450~360℃)、青磐岩化(360~320℃)和绢英岩化(320~200℃)蚀变矿物的形成,故含矿流体温度的快速下降可能是玉龙铜矿蚀变叠加的重要因素。此外,Cu、Mo络合离子溶解度对温度变化的差异响应,导致了Mo矿化主要发育于靠近斑岩体的高温区域,而Cu则以网脉状-浸染状叠加到Mo矿化之上,并广泛分布于斑岩体周边的高-中温区域。

关键词：水岩反应热力学平衡模拟玉龙斑岩铜矿 pH-f O 2相图动态传输模型

基于改进U-Net网络的花岗伟晶岩信息提取方法

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自然资源遥感 2024年第2期36卷 89-96页

作者：李婉悦娄德波王成辉刘欢张长青范莹琳杜晓川中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 中国煤炭地质总局勘查研究总院北京100039

利用遥感手段进行花岗伟晶岩型锂矿的识别是锂矿找矿勘查中的重要方法之一。为提高深度学习语义分割方法在花岗伟晶岩这一特殊场景中的信息提取精度,文章对经典U-Net网络进行了改进。在编码部分卷积单元层中加入批量归一化模块,使用ReLU... 详细信息

利用遥感手段进行花岗伟晶岩型锂矿的识别是锂矿找矿勘查中的重要方法之一。为提高深度学习语义分割方法在花岗伟晶岩这一特殊场景中的信息提取精度,文章对经典U-Net网络进行了改进。在编码部分卷积单元层中加入批量归一化模块,使用ReLU6激活函数代替ReLU激活函数,同时构建复合损失函数,以提高运算效率,减少训练过程中的精度损失。使用国产GF-2花岗伟晶岩型锂矿影像制作数据集进行实验,结果表明,改进U-Net模型对GF-2影像研究区内花岗伟晶岩信息的识别效果较好,相比原始U-Net网络、基于VGG主干网络的U-Net模型、基于MobileNetV3主干网络的U-Net模型以及传统随机森林模型,平均交并比分别提高了14.69,0.95,5.08和35.34百分点,F 1-score分别提高了18.38,1.02,5.7和54.59百分点,实现了低植被覆盖区域遥感影像中含矿花岗伟晶岩信息的高精度自动化提取。

关键词：深度学习花岗伟晶岩 U-Net GF-2

西藏斯弄多银多金属矿床地球物理和地球化学勘查进展

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地球科学 2024年第3期49卷 1081-1103页

作者：杨宗耀唐菊兴任东兴邓安王鹰吴鑫中冶成都勘察研究总院有限公司四川成都610023 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都611130

近年来在西藏冈底斯-念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中-大型铅锌银矿床,该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广,如何有效地圈定成矿远景区,缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热... 详细信息

近年来在西藏冈底斯-念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中-大型铅锌银矿床,该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广,如何有效地圈定成矿远景区,缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热地区典中组火山岩中的斯弄多银多金属矿床为研究对象,开展了大量勘查地球化学测量和激电中梯测量.结果显示典中组火山岩中铅锌银成矿作用具有Au、Mo、Pb、Zn、Ag异常,金银成矿作用具有强Au、Ag、Mo、As、Sb异常,主成矿元素变异系数大于3.以极化率大于2.5%和电阻率小于800Ω·m圈定隐伏铅锌银矿体的找矿靶区,取得了很好的找矿效果.上述结果表明激电中梯方法在林子宗群火山岩中寻找浅成低温热液型铅锌银矿体效果良好,能够为西藏冈底斯-念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩中的找矿工作提供十分重要的指导.

关键词：浅成低温热液型矿床岩石化探激电中梯找矿标志铅锌银多金属矿床地球化学矿床学

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吸附—膜耦合法从高镁锂比盐湖卤水中提锂

有色金属（冶炼部分） 2024年第8期 54-61,71页

作者：韩文赋王海北郭纵郑朝振牛犁北京矿冶研究总院北京100044 矿冶科技集团有限公司北京100160

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比... 详细信息

中国的锂资源主要赋存于高镁锂比盐湖卤水中,提锂难度较高,单一分离手段难以高效提锂,多种盐湖提锂技术的耦合是盐湖提锂的未来发展趋势。采用吸附—膜耦合法对盐湖卤水进行处理,在优化条件下实现了高选择性锂吸附,动态脱附后卤水镁锂比从105.2降低至1.49。考察了不同条件对纳滤膜分离纯化锂的影响。纳滤膜在稀释倍数1.0、温度20℃、操作压力0.4 MPa、pH 4.66、产水原料液比0.54的条件下,锂截留率为2.63%、分离因子为27.3、渗透通量为7.125 L/(m^(2)·h),最终产水镁锂比从最初的105.2降低至0.05,实现了对高镁锂比盐湖卤水中锂资源的绿色高效提取。

关键词：锂高镁锂比盐湖卤水吸附—膜耦合法镁锂分离

北京小汤山地区第四系高氟地下水与地热水关系研究

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地球学报 2024年第1期45卷 63-72页

作者：刘宗明孙少游马静晨郭帅李翔北京市地质矿产勘查院北京100195 自然资源部浅层地热能重点实验室北京100195 北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082 北京市工程地质研究所北京100084

北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四... 详细信息

北京小汤山地区第四系深层地下水氟含量普遍超标,严重制约区域供水。在收集整理基础地质、水文地质、地热地质资料基础上,开展第四系高氟地下水与地热水之间关系研究工作。研究表明:小汤山地区位于复式背斜的核部区域,该区热储层与第四系地层直接接触并形成水力“天窗”,受构造应力影响在热储层发育大量张性裂隙,加之上覆第四系盖层结构松散且厚度较薄,导致该区成为地热富集带;在高温高压环境下,地热水中氟化物含量普遍较高,地热水上涌同第四系深层地下水发生热流-冷流的混合作用,导致第四系深层地下水中氟化物含量升高,形成第四系高氟地下水。

关键词：城市地质高氟地下水地热水热储层

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矿山岩体破坏微震分异速率特征及预警

有色金属工程 2024年第3期14卷 139-145页

作者：石峰张达王平秦秀山矿冶科技集团有限公司北京100160 中国-南非矿产资源开发利用联合研究中心北京102628 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

在矿山岩体破坏预警研究中,探究岩体损伤特征规律及给出具体预警参数值对保障矿山安全至关重要。以某金属矿山为例,基于微震监测技术建立地压监测系统,结合该矿山某次顶板大范围冒落事件,采用主成分分析法确定最佳统计时间窗口,对顶板... 详细信息

在矿山岩体破坏预警研究中,探究岩体损伤特征规律及给出具体预警参数值对保障矿山安全至关重要。以某金属矿山为例,基于微震监测技术建立地压监测系统,结合该矿山某次顶板大范围冒落事件,采用主成分分析法确定最佳统计时间窗口,对顶板冒落事件前后微震时空演化特征进行分析。分析表明微震事件密度云图中心位置与破坏位置相一致,在岩体破坏前微震数量有持续增多,达到峰值后又迅速下降的前兆信息。以微震数量方差表示微震分异程度,以此表征岩体受损程度,采用有限差分法得出微震事件分异速率指标,结果表明,岩体破坏过程微震分异速率分为稳定分异阶段、加速分异阶段和岩体破坏三个阶段。稳定分异阶段分异速率呈正态分布,采用Gauss Amp函数对其进行拟合,最终得出置信度为0.99的置信区间,将区间上限0.306确定为分异速率预警值。该研究为采用微震监测技术的矿山灾害预警系统的建立提供理论基础,对矿山安全生产管理具有一定借鉴意义。

关键词：微震监测主成分分析分异速率时空演化预警

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无线微震传感器网络高精度时间同步技术研究

有色金属（矿山部分） 2024年第3期76卷 70-78页

作者：王盛张达冀虎北京矿冶研究总院北京102628 矿冶科技集团有限公司北京102628 中国-南非矿产资源可持续开发利用“一带一路”联合实验室北京102628

时间同步技术作为无线微震传感器网络的核心技术之一,是网络协调运行的关键。首先研究了无线传感器网络时间同步原理及影响同步精度的因素;其次研究了经典无线时间同步协的实现方法;然后仿真对比了传感器网络时间同步协议(Timing-sync P... 详细信息

时间同步技术作为无线微震传感器网络的核心技术之一,是网络协调运行的关键。首先研究了无线传感器网络时间同步原理及影响同步精度的因素;其次研究了经典无线时间同步协的实现方法;然后仿真对比了传感器网络时间同步协议(Timing-sync Protocol for Sensor Networks,TPSN)和泛洪式时间同步协议(Flooding Time Synchronization Protocol,FTSP)的同步精度;再针对FTSP协议的不足提出一种改进的G-FTSP协议,能有效提高无线传感器网络时间同步精度;最后估算由时间同步误差造成的微震震源定位误差,验证G-FTSP协议满足实际生产需求。

关键词：微震监测无线传感器网络时间同步协议 RBS TPSN FTSP 高精度

超大型深井铁矿高效绿色开采技术与智能装备研究现状与展望

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工程科学学报 2024年第12期46卷 2147-2158页

作者：杨小聪尹升华矿冶科技集团有限公司北京100160 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

我国铁矿资源矿床普遍具有厚度大、品位低的特点,这使得传统的开采方式难以经济有效地满足市场需求.为了在激烈的市场竞争中占据优势,同时遵循环保和低碳发展的要求,必须采用千万吨级的大规模、低成本、环保低碳开采模式.这种开采模式... 详细信息

我国铁矿资源矿床普遍具有厚度大、品位低的特点,这使得传统的开采方式难以经济有效地满足市场需求.为了在激烈的市场竞争中占据优势,同时遵循环保和低碳发展的要求,必须采用千万吨级的大规模、低成本、环保低碳开采模式.这种开采模式不仅能显著降低单位矿石的开采成本,还能最大程度地减少对环境的影响,降低碳排放,实现资源的可持续开发与利用.为此,本文围绕超大型深井矿山高效绿色开采的采矿新模式、安全新技术、绿色新要求、智能新趋势,旨在攻克“深部厚大矿体超大规模连续开采原理与方法、高应力岩体强循环扰动灾变机理及力学行为、深热矿井多风机自适应智能节能通风机制”3项关键问题,研究形成“深部倾斜厚大矿体盘区化时空协同连续开采技术、大规模采动力学环境高效感知装置与灾害防控技术、尾砂膏体大流量连续稳态制备与输送技术、深热矿井多级动态智能通风及热害直冷防治技术、盘区回采作业链设备群智能决策与协同作业管控技术”5项关键技术,实现厚大矿体大参数高效连续开采、大规模开采的工程岩体力学与动力灾害防治、采选固废高效充填利用、智能节能通风与热害防治、盘区智能化回采作业链高效协同等方面的理论、技术、方法和装备创新,创建千米以深千万吨级金属矿绿色智能开采新理论、新技术和新装备并建立示范矿山,形成可推广应用的超大型深井矿山高效绿色开采技术体系,以期全面提升我国深部战略矿产资源的大规模绿色开发能力,为深部矿产资源大规模绿色开发提供理论基础与技术支撑.

关键词：深井铁矿充填采矿智能采矿超大规模开采采矿技术与装备

铀尾矿库渗排水中氨氮电氧化去除影响因素研究

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原子能科学技术 2024年第S1期58卷 9-15页

作者：吴名涛周磊徐乐昌江国平核工业北京化工冶金研究院北京101149 中国原子能科学研究院北京102413 河北省放射性矿产资源高效开发利用重点实验室河北石家庄050000

氨氮废水是全球水处理难点之一。在铀矿开采、选冶过程中会产生放射性固体废物并存储在铀尾矿库中,由于雨水的作用尾矿库产生大量废水,将有害物质浸出到水中形成渗排水,铀尾矿渗排水具有高盐、高氨氮、可生化性差、含较高氯离子的特点,... 详细信息

氨氮废水是全球水处理难点之一。在铀矿开采、选冶过程中会产生放射性固体废物并存储在铀尾矿库中,由于雨水的作用尾矿库产生大量废水,将有害物质浸出到水中形成渗排水,铀尾矿渗排水具有高盐、高氨氮、可生化性差、含较高氯离子的特点,现有方法无法有效处理此类废水。电氧化法可清洁高效地去除废水中的氨氮,氨氮去除率主要受Cl−浓度、极板材料、电流密度、pH等的影响。本文通过单因素实验对这些因素进行研究,通过正交分析,探索各因素对氨氮去除率的影响程度,根据影响程度由高到低排序为Cl−浓度>极板材料>电流密度;pH为次要影响因素,为电化学反应提供碱性环境。通过比较各条件对氨氮去除率提高的明显程度,推荐使用Ti/RuO_(2)-IrO_(2)-SnO_(2)电极组,其最优条件为Cl−浓度1000 mg/L、电流密度20 mA/cm^(2)、电解时间3 h、pH=9~11,在此条件下氨氮的去除率达100%,氨氮出水满足《铀矿冶辐射防护和辐射环境保护规定》(GB 23727—2020)和《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)的要求。

关键词：铀尾矿渗排水氨氮废水电氧化