内蒙古高原隐伏矿床土壤与地下水中含金属微粒特征研究——以小狐狸山钼多金属矿床和柴胡栏子金矿为例摘要
隐伏矿床的勘探一直以来都是一个研究热点,如何获取地表覆盖层下深部矿体的信息是本领域研究的重点和难点。纳米及近纳米微粒特征探矿技术的提出对探测深部隐伏矿床提供了一个有效的新思路,该方法通过研究矿床系统内(包括上升气流、地表土壤、地下水和地表动植物体)纳米及近纳米级微粒的特征来反映深部隐伏矿体的矿化信息,从而为隐伏矿体的圈定或已有矿体的远景及深部找矿工作做出指示。地表覆盖层是隐伏矿床上方的天然屏障,其存在阻碍了我们对隐伏矿床信息的直接获取和研究,但同时地表覆盖层中也蕴藏着大量的矿化信息。土壤和地下水层是地表覆盖层的重要组成部分,本文通过分析隐伏矿床地表土壤和地下水介质中含金属微粒的种类、共生关系和赋存状态等特征,从而进一步研究深部矿体的埋藏、主要矿物类型和元素组合等特征。另外,研究含金属微粒在不同地貌条件下不同采样介质中的赋存特征及其由深部至地表迁移过程中的变化和改造特征,有助于在隐伏矿床找矿工作中找到更有效的切入点以及更准确的确定找矿指示性微粒,从而完善微粒特征探矿技术,对寻找隐伏矿床工作中遇到的一些问题提出合理的解释和解决方案。本文以内蒙古高原东西部不同地质背景和地貌环境下的两个不同类型的金属矿床——小狐狸山钼多金属矿和柴胡栏子金矿为研究对象,在两个矿区地表覆盖层中采集样品(在小狐狸山矿区采集了土壤,在柴胡栏子矿区采集了土壤和浅部地下水),并使用透射电子显微镜对样品中含金属微粒的特征(包括大小、形态、成分、结构和共生关系等)进行了分析,从而研究含金属微粒在两矿床地表覆盖层中的赋存特征。同时分析了矿区地表上升气流、深部断层泥和裂隙水(深部地下水)中含金属微粒的特征,对比其与地表覆盖层中含金属微粒的异同,进一步探讨了含金属微粒从深部通过覆盖层运移到地表的迁移特征。论文主要取得了以下几点认识:1)小狐狸山矿床土壤中主要的含金属微粒种类有含铁微粒、含钼微粒、含铜微粒、含铅微粒和含锌微粒,另外微粒中也有金属元素锰、镉和钴等的存在,微粒中常见的金属元素组合有铁-锰-镉组合、铁-钼组合、铅-锌组合等。其中含钼微粒和铁-钼组合微粒是本矿床特有的指示微粒。2)柴胡栏子矿床土壤和地下水中主要的含金属微粒为含铁微粒、含锌微粒、含铜微粒、含银微粒和含金微粒,微粒中也有铂、锰、镉、钛、铅、锡等伴生金属元素存在,常见的金属元素组合有铁-锰-镉组合、铁-钛组合、铅-锌组合、铜-锡组合、铜-金组合和金-银-铂组合等。其中含金微粒和铜-金、金-银-铂组合微粒是本矿床具有指示意义的微粒。3)对比研究两矿床土壤和上升气流中含金属微粒的特征差异,以及金属微粒和土壤中常见矿物微粒之间的聚合特征。然后总结出含金属微粒在上升气流的携带下通过地表覆盖层的迁移特征,并提出上升气流和地表覆盖层中含金属微粒特征结合起来寻找隐伏矿体的思路。4)研究柴胡栏子矿床浅部和深部地下水样品中含金属微粒的特征。对比两种介质中含金属微粒种类、形态、成分和元素组合等特征,总结了不同种类含金属微粒在深、浅部地下水中的赋存特征及其在地下水流...
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