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林亨才1 刘昭平2 许国辉1
（1.福建省地质调查研究院，福州350003；2.福建省地质矿产勘查开发局，福州350003）
摘要：黄梓厂铜多金属矿位于福建省顺昌县境内，已发现并圈定7个铜铅锌矿体。区内晚三叠世焦坑组尤其下段（角）砾岩层是最重要赋矿层位。北西向断裂及其伴（派）生的断裂构造为成矿热液运移提供了通道，焦坑组下段（角）砾岩层成分较复杂且胶结较松散有利于成矿热液与其发生交代，使金属矿物（方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等）晶出、沉淀成矿。本矿床属充填断裂破碎带中低温热液型矿床，焦坑组下段（角）砾岩层和绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化等围岩蚀变是本类型矿床最重要的找矿标志。
关键词：铜多金属矿；地质特征；矿床成因；顺昌黄梓厂；福建
顺昌县黄梓厂铜多金属矿位于顺昌县城关310°方向18km。福建省地质调查研究院于1999年起承担国土资源大调查项目——福建省泰宁—建阳铜铅锌银资源评价，通过两年多的工作，基本查明了矿区地质特征和控矿条件，为下一步找矿积累了经验。本文在阐述成矿地质背景和分析控矿条件基础上，初步探讨铜多金属矿成因机理。
顺昌县黄梓厂铜多金属矿床经过工作，在区内北西向（F1）断裂上盘（南西盘）共圈定7个铜铅锌矿体。矿体产于晚三叠世焦坑组中，除Ⅶ号矿体赋存于焦坑组上段长石石英砂岩中外，Ⅰ～Ⅵ矿体产自焦坑组下段（角）砾岩中。矿体呈脉状、扁豆状、透镜状产出，除Ⅲ号矿体在LD3附近地表见铁帽外，其余均为隐伏矿体。黄梓厂铜多金属矿，目前是闽西北地区变质基底（天窗）之上叠中生代火山－沉积盆地内最大的铜多金属矿床，其中333＋3341金属资源量Pb、Zn均达中型矿床规模，Cu达小型矿床规模。系统分析其成矿地质条件、探讨矿床成因，总结区域找矿标志，对福建乃至华南地区寻找同类型矿床具有重要意义。
1 区域地质、地球物理、地球化学背景
工作区大地构造位置处于政和—大埔北东向断裂带之北西侧，南平—宁化北东东向构造－岩浆带北侧，属闽西北隆起带的南段（图1）［1］。区内地层出露较齐全，岩浆活动频繁，地质构造复杂，混合岩化作用强烈。
区域地层主要出露基底地层为早元古代麻源（岩）群南山（岩）组、大金山（岩）组和中－晚元古代万全（岩）群、马面山（岩）群，其中大金山（岩）组、马面山（岩）群为区域重要的金、铜、铅、锌矿产主要赋存层位之一。盖层为晚三叠世焦坑组下段及侏罗系下统梨山组等，其中三叠纪焦坑组与矿区内铜、铅、锌矿产密切相关。区域构造总体表现为一系列北北东－北东向的韧性、脆性断裂及剪切带，其次为南北向、北西向断裂。侵入岩自早元古代至第三纪均有发育。其中，以晚侏罗世侵入岩最为发育，次为志留纪。岩性包括超基性、基性、中性、中酸性、酸性岩类，其中，以酸性和中酸性岩类占绝对优势。燕山期岩浆岩与区内铜、铅、锌多金属矿产密切相关。
1：20万水系沉积物测量及金自然重砂测量，发现了一批具找矿前景的水系沉积物异常及金自然重砂异常。矿区处于顺昌何厝坑铜－铅－锌－银组合异常区内，由3个锌、1个铅、2个铜及一个银水系沉积物异常组成，各异常重迭较好。
图1 福建省构造单元划分及主要构造带略图
从福建省布格重力异常平面图上看，区域上处于负重力异常区，负重力异常等值线值从（－～－）×10－5m/s2，大部分为（－～－）×10－5m/s2。矿区处于负重力异常的背景下的局部高、低异常接合部位。从福建省区域重力异常平面图上看，本区处于区域浦城—连城负重力异常区中的相对重力高——建瓯重力高，深部构造为浦城—连城幔坳区中的建瓯幔凸，它对应于闽西北隆起带长期处于隆起状态。区域上△T异常值多在（－5～＋5）×10nT之间，在矿区周围表现为低缓的正磁异常，反映有一定面积的花岗岩侵入体，并且以中酸性岩体为主的磁性特征。
2 矿区地质及地球化学特征
地层
区内出露的地层主要为晚三叠世焦坑组，次为早元古代南山（岩）组（图2）。
南山（岩）组分布于矿区东部，主要岩性黑云斜长变粒岩，次为黑云片岩、黑云石英片岩等。
焦坑组与下部南山（岩）组和志留纪白云母花岗岩为不整合接触，可划分上、下两个岩性段。下段分布于矿区中部、东南及东北部，系由变质岩、灰岩及白云母花岗岩等组成的基底经剥蚀山间堆积形成的一套山麓堆积相砂砾岩，是区内多金属矿的主要赋矿层位。上段分布于矿区西部，岩性以砂岩为主（局部夹煤线），是区内次要的多金属矿的赋矿层位。
岩浆岩
主要有志留纪白云母花岗岩、白垩世辉石闪长岩及闪长玢岩等。
志留纪同坑序列白云母花岗岩，呈岩株状南北向展布于矿区东部，侵入早元古代南山（岩）组。岩石为细粒花岗结构，主要成分有石英、钾长石、斜长石、白云母等，在内接触带中局部发生了混合岩化作用。早白垩世童阳际单元辉石闪长岩，呈岩瘤状分布于矿区北西部，沿F1断裂侵入于焦坑组中，岩石呈深灰色，半自形粒状结构，成分由斜长石、角闪石和辉石组成。闪长玢岩则呈脉状和岩瘤状分布于矿区中偏东部、东北角和东南角，岩石为灰色，斑状结构，斑晶成分为斜长石，基质为隐晶质，成分为斜长石和角闪石。
构造
区内构造以断裂为主。断裂主要有北西向（F1）和近东西向（F2）二组。其中，F1断裂延伸约2800m，呈北西290°～315°斜穿矿区中部，倾向南西，倾角50°，断裂面一般较紧闭波状起伏，近断裂面岩石硅化较强烈，局部见有石英细脉充填并为后期辉石闪长岩所侵入，上盘下降为正断层。F2断裂延伸约1500m呈近东西向贯穿于矿区中偏北部，产状194°∠61°，上盘上升为逆断层。
另外，在老硐中见一组总体产状210°∠30°的断裂，断裂面沿走向、倾向上均呈舒缓波状，局部可见擦痕，延伸远，显示压扭性断裂的特征。该组断裂为F1断裂的伴（派）生构造，本区矿体主要赋存于该组断裂中。
土壤地球化学异常特征
采用统计法对评价区内的土壤样品光谱分析成果进行统计，确定评价区内Cu、Pb、Zn三元素的背景值分别为×10-6、×10-6、×10-6，异常下限Cu148×10-6、Pb701×10-6、Zn257×10-6；圈定Cu、Pb、Zn单元素异常分别为6个、4个和3个（图2），综合异常2个：HT1、HT2。
HT1：由Cu1、Pb1两个单元素异常组成的综合异常，分布于100线及两侧焦坑组下段地层中。异常呈透镜状北东向展布长200m，宽80m，面积，异常中Cu、Pb最高含量分别为160×10-6和1200×10-6。通过槽探揭露及地质填图，该异常中发现有铁帽。
HT2：由Cu2、Cu3、Cu4、Cu5、Cu6、Pb2、Pb3、Pb4和Zn1、Zn2、Zn3等11个单元素异常组成的综合异常。分布于15～16线间、主要是0～7线间焦坑组下段地层中，异常长大于800m，宽20～720m，面积，呈面状展布。异常中Cu、Pb、Zn元素最高含量分别为350×10-6、3000×10-6、1200×10-6。异常中于7线附近地表发现Ⅲ号矿体铁帽及部分小铁帽。
3 矿床地质特征
矿体规模特征
区内于F1上盘（南西盘）共圈定7个铜铅锌矿体，根据矿体的发现先后顺序从深部往浅部编号为Ⅰ～Ⅶ，其中Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ为主要矿体。矿体总体产状210°∠30°，主要沿着F1断裂的伴（派）生的压扭性断裂充填，沿走向、倾向上具膨大、缩小特征。除了Ⅶ号矿体产自焦坑组上段长石石英砂岩中外，其余的矿体均产自焦坑组下段（角）砾岩中（图3、图4）。各矿体特征如下：
图2 顺昌县黄梓厂铜多金属矿区地质及土壤异常成果图
Ⅰ号矿体：由ZK001、ZK1601、ZK1602控制，为隐伏矿体。呈脉状，走向长大于400m，斜深大于178m，厚～，平均，工程品位％～％、％～％、％～％、Ag（～）×10-6，平均品位：％、％、％、×10-6。
Ⅱ号矿体：由ZK001控制。为隐伏矿体，呈透镜状，矿体厚，平均品位％、％、％、×10-6。
图3 顺昌县黄梓厂铜多金属矿区0线地质剖图
图4 顺昌县黄梓厂铜多金属矿区16线地质剖面图
Ⅲ号矿体：由LD3、LD1、ZK002、ZK1602、ZK3201控制，地表于LD3处见有铁帽出露，呈脉状产出，矿体走向长大于1000m，斜深大于210m，厚～，平均。工程品位：％～％、％～％、％～％、Ag（～）×10-6，平均品位：％、％、％、×10-6。
Ⅳ号矿体：由ZK001、ZK1602、ZK3202和ZK4801控制，为隐伏矿体，呈脉状产出，矿体走向长大于1200m，剖面线上为单工程控制，厚～，平均。工程品位：％～％、％～％、％～％、Ag（～）×10-6，平均品位：％、％、％、×10-6。
Ⅴ号矿体：由ZK1601、ZK1602控制，为隐伏矿体，呈扁豆状产出，走向上为单工程控制，斜深大于178m。厚～，平均。工程品位：Cu0～％、％～％、％～％、Ag（～）×10-6，平均品位：％、％、％、×10-6。
Ⅵ号矿体：由ZK1602孔控制，为隐伏矿体，呈扁豆状产出，为单工程控制。厚，品位％、％、％、×10-6。
Ⅶ矿体：由ZK3202控制，为隐伏矿体，呈透镜状产出。为单工程控制，厚，品位：％、％、％、×10-6。
另外，评价区内还于钻孔中见有厚度～，品位：％～％，％～％，％～％，Ag（～）×10-6的多金属矿化体14个，地表TC801、TC100和TC10001见有2个铁帽。
矿石成分、结构构造及矿石类型
组成矿石的矿石矿物主要有方铅矿、闪锌矿、黄铜矿和黄铁矿等；脉石矿物主要为石英、绿泥石、方解石、绿帘石、绢云母、硅灰石等。根据镜下鉴定，从各矿物的穿插、交代及包含关系可知，各矿物的形成顺序为：次生石英、绢云母→方解石、硅灰石→绿泥石→绿帘石→闪锌矿、黄铜矿→方铅矿→方解石→黄铁矿。
根据基本分析、组合分析，以及对ZK001孔Ⅳ号矿体、ZK1602Ⅲ号和Ⅰ号矿体所取的ZHf1、ZHf6、ZHf8组合样进行光谱半定量全分析，矿石中除了主要有益元素铜、铅、锌、银外，尚有其他伴生元素。
矿石主要为半自形－他形粒状结构、乳浊状－叶片状结构和镶边结构。
矿石主要为团块状、角砾状、块状构造，少量呈细脉状构造。
矿石自然类型，据其主要有益组分划分，可划分为铜铅锌矿石和铅锌矿石两种类型。根据矿石的氧化程度划分，可将矿石划分为硫化矿石和氧化矿石两种类型，本矿床主要为硫化矿石，氧化矿石极少（仅于LD1和LD3老硐中见及）。
围岩及围岩蚀变
矿体顶、底板围岩主要为晚三叠世焦坑组（角）砾岩、含灰岩砾石（角）砾岩、砂砾岩、中粗粒长石石英砂岩、粉砂岩；围岩蚀变主要有绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化，其次为绢云母化和硅化，局部可见硅灰石化。其中绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化与金属矿物的形成关系密切，这表现在矿体及顶底板往往具此3种蚀变，且蚀变的强度和范围与矿化强度成正比。如ZK001、ZK1602岩石蚀变强度大且范围广，则见矿性好（为矿区内见矿最好的2个钻孔）。其他钻孔蚀变弱，则见矿性差，甚至没有见矿。
4 成矿作用及矿床成因初探
成矿作用
区内出露的地层有下元古界南山（岩）组、晚三叠世焦坑组。区域上麻源（岩）群大金山（岩组）、南山（岩）组是重要的铜多金属矿源层，焦坑组是区内赋矿层位（尤其下段）。在成矿热液沿着F1断裂伴（派）生的北西向断裂带运移过程中，由于断裂通过的焦坑组下段（角）砾岩层胶结较松散，且成分较复杂（含灰岩砾石等），更有利于成矿热液与其发生交代，形成了绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化等蚀变，同时使金属矿物（主要为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等）晶出、沉淀成矿。
区内F1断裂及其伴（派）生的北西向断裂构造为成矿热液运移提供了通道；而F1断裂的伴（派）生断裂构造也是容矿构造。
矿床成因
根据矿体主要赋存于焦坑组下段第一岩性段（角）砾岩中，矿体与围岩接触面上局部可见擦痕，沿走向倾向上具膨大、缩小，镜下矿石中非金属矿物石英受动力压碎形成碎粒状，且具明显的波状消光（照片1），以及金属硫化物的形成主要与绿泥石化、碳酸盐化和绿帘石化关系密切等特征，初步认为，本矿床属充填断裂破碎带中低温热液型矿床。
5 找矿标志
（1）焦坑组下段是寻找本类型矿床的重要标志。
（2）土壤地球化学异常是寻找铜、铅、锌矿的标志之一，尤其是地表矿体氧化带。
（3）绿泥石化、碳酸盐化、绿帘石化等围岩蚀变，是寻找本类型矿床的重要标志。
（4）层间缓断裂构造为矿液运移和富集提供通道和容矿空间，亦作为找矿标志之一。
本文是在《福建省泰宁—建阳铜铅锌银资源评价报告》基础上完成的，是国土资源大调查“福建省泰宁—建阳铜铅锌银资源评价”之子项目——顺昌县黄梓厂铜多金属（银）矿评价的研究成果。具体项目任务由福建省地调院南平地质调查所承担，是集体劳动的成果。撰文过程中得到南京地调中心班宜忠高级工程师的指导与评审，在此表示感谢。
参考文献
[1] 黄泉祯,庄建民,郑声俭等.福建省地质图(1:500000)说明书.福州:福建省地图出版社,1998. 94～100
A Preliminary Study on the Geological Characteristics and Genesis of the Cupper Polymetallic Ore in Huangzichang, Shunchang County, Fujian
Lin Hengcai1,Liu Zhaoping2,Xu Guohui1
(1. Fujian Institute of Geological Survey, Fuzhou 350003;2. Fujian Bureau of Geology and Mineral Exploration, Fuzhou 350003)
Abstract: The cupper polymetallic ore of Huangzichang is located in Shunchang county, Fujian Province, where seven bodies of Cu, Pb and Zn have been discovered and defined. In this area, the breccia formation in Late Triassic Jiaokeng Formation, especially its lower part is the most important occurrence position. NW stretching faults and associated faults tectonics has supplied the canal for the migration of the hydrothermal ore-forming solution. Furthermore, the complex compositions and loose cement texture of the breccia in lower part of Jiaokeng Formation are good for its metasomatic process with the hydrothermal ore-forming solution, which have the metallic minerals, such as galenites, sphalerites and towanites, crystallized and settled. This ore belongs to the epithermal deposit of the sealing fault fracture zone. The breccia formation in lower part of Jiaokeng Formation and the wall-rock alteration like chloritization, carbonation and epidotization are the most important prospecting criteria in this deposit.
Key words: Cupper polymetallic ore; Geological characteristics; Genesis; Huangzichang, Shunchang; Fujian
何坚平
（江苏省地质调查研究院，南京210018）
摘要：江苏苏州善安浜钽矿床是江苏省地质调查研究院开展国土资源大调查所取得的重大成果之一。该矿床主要为钠长石（化）花岗岩类矿床。矿体主要赋存于隐伏花岗岩体隆起部位的顶部的钠长石花岗岩，极少量赋存于花岗伟晶岩中。自上而下分为3个矿体：Ⅰ矿体为钽矿，伴生铌；Ⅱ、Ⅲ矿体为铌矿体。矿石矿物主要为铌钽铁矿系列，自形－半自形细粒结构，星散浸染状构造。主要有益组分为钽、铌，伴生有益组分有锂、铷、铯、锆、铪。钽、铌主要赋存于铌钽铁矿系列中，铌钽铁矿主要嵌布于长石、云母及锆石、石英粒间。矿石可选性好。估算的资源量：钽达超大型矿床规模；铌达中型矿床规模。
关键词：钽矿；矿床地质特征；矿床成因；苏州善安浜
苏州善安浜钽铌矿床位于苏州西部浒关镇境内，是1989年原江苏省地矿局第四地质大队钻探验证磁异常时发现的。近年来，江苏省地质调查研究院在善安浜继续开展钽矿国土资源大调查后，取得了重大进展，并于2002年5月提交了《江苏苏州善安浜钽矿评价报告》。善安浜钽矿床资源量估算，经江苏省矿产资源储量评审中心评审，江苏省国土资源厅以“苏国土资储备［2005］30号”文认定，Ta2O5资源量达超大型，Nb2O5资源量为中型规模。
1 区域地质背景
苏州善安浜钽铌矿床，处于扬子准地台、下扬子台坳、南通—苏州陷褶带、太湖断块、光福断凸边部，北东侧为苏（州）—（无）锡基底断裂，南东方向有湖（州）—苏（州）深断裂，联合控制北东深部岩浆房成生及向南西浅部斜向贯入的岩浆活动，是重要的控岩构造。区域岩浆活动强烈，侵入岩、火山岩分布较广，主要形成于印支期至燕山期，主要有著名的苏州花岗岩。
2 成矿地质条件
地层
善安浜钽矿区为第四系冲湖积平原，第四系厚达百余米，基岩均由钻孔揭露，地层由老至新有二叠系龙潭组、长兴组、三叠系青龙组、侏罗系黄尖组。
龙潭组（P2l）：为矿体直接顶板，岩性为灰、深灰色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、细砂岩、长石石英砂岩等，遍及矿区。
长兴组（P2c）：位于龙潭组之上，岩性为白至灰色大理岩、白云质大理岩及大理岩化灰岩。为矿体间接顶板。分布较广泛。
青龙组（T1q）：见于善安浜背斜的两翼。岩性为灰－灰白色大理岩、大理岩化灰岩及泥质灰岩。
黄尖组（J3h）：仅见于矿区的北东部，为一套中酸性熔岩及相应的火山碎屑岩。
构造
苏州西部印支期地质构造以褶皱为主，形成有木渎向斜和镇湖背斜，燕山期则以断裂构造为主，主要发育区域性逆掩推覆和局部性逆掩叠瓦状两种逆推断裂。前者以潭山—倪芝圩双重滑脱逆推断裂为代表；后者如阳山、穹窿山、蒋墩弧形叠瓦状逆推断裂。矿区基本构造为一短轴倾伏背斜，轴向北东30°，向北东倾伏，核部地层为二叠系龙潭组，组成善安浜钽矿的“顶盖”，两翼依次为二叠系长兴组和三叠系青龙组。花岗岩隆起构造是控矿构造，成矿母岩为钠长石花岗岩，分布于以上短轴倾伏背斜的核部。花岗岩隆起范围1km×，向四周倾伏，倾角10°～27°，隆起高度＞160m。钽（铌）矿床赋存于隆起构造顶部之钠长石花岗岩及花岗伟晶岩“壳”中。
岩浆岩
苏州西部岩浆活动频繁，延续时间自印支期至燕山晚期，以中酸性岩类为主，形成较大的岩体有：苏州花岗岩体、城隍山石英斑岩体，金墅二长花岗岩体、七子山—西塘村二长花岗岩体、青山花岗斑岩体、雅泥山—阳把山花斑岩岩脉群等。按岩石谱系，该区圈出的50个侵入体归并为4个超单元/序列、13个单元［1］。矿区位于苏州花岗岩（天平山超单元）向北东延伸的隆起部位，归属天平山超单元善安浜单元，岩性为钠长石花岗岩，岩石化学以低铁（Fe2O3）、富钠（Na2O）为显著特征。另有少量花岗伟晶岩和中基性岩脉。
3 矿床地质特征
矿体的的形态、产状与规模
善安浜钽矿为隐伏矿床，矿体平面形状呈椭圆形，北东—南西向展布，长轴长1800m，宽630m。矿体埋深于地表以下～，自上而下分为3个矿体。Ⅰ矿体为钽矿体，伴生铌，矿体中部厚、向四周变薄，呈透镜状～似层状。其中Ⅰ－1富钽矿体厚度介于～，平均厚，厚度变化系数％；Ta2O5含量介于％～％之间，平均％。Ⅰ矿体为主矿体，Ta2O5资源量占该矿床的％；Nb2O5含量介于％～％之间，平均％。Ⅱ矿体为铌矿体，伴生钽，矿体呈似层状，厚度为～，平均，厚度变化系数％；Ta2O5含量介于％～％之间，平均％，Nb2O5介于％～％之间，平均％。Ⅲ矿体为铌矿，厚度小。矿体空间分布总体上钽下铌特征极为明显。Ⅰ矿体与Ⅱ矿体大多相连，仅局部有钠长石花岗岩（夹石）或龙潭组砂泥岩捕虏体隔开；Ⅱ矿体与Ⅲ矿体均被龙潭组砂泥岩捕虏体隔开（图1）。
矿石特征
矿床矿石类型有钠长石花岗岩型和花岗伟晶岩型两种，以前者为主，约占99％。本文主要叙述钠长石花岗岩型矿石类型。
钠长石花岗岩型矿石：呈灰白－灰色，中细粒自形－半自形晶粒状结构，星散浸染状构造。已查明矿物有51种，其中金属矿物29种，非金属矿物22种。以非金属矿物占主体，长石、石英、云母等3种造岩矿物占总量的％。主要有用矿物（矿石矿物）为铌钽铁矿系列及细晶石，占％，另有微量锆石、萤石、黄玉等。岩石普遍具强弱不等的钠长石化。
钠长石花岗岩型矿石岩化指数：SiO2含量％～％，平均％，A12O3/Na2O＋K2O＋CaO（mol）＝～，平均，logA·R＝～，平均，属准铝质弱碱性岩石类型。
矿石有益组分的赋存状态
矿石主要有益组分为Ta2O5、Nb2O5，伴生有益组分有Li2O、Rb2O、Cs2O、ZrO2、HfO2。Ta2O5、Nb2O5，主要以铌钽铁矿形式存在，极少量为细晶石。铌钽铁矿中钽、铌的分配率分别为％和％，其余在长石、石英、云母中钽的占有率分别为％、％和％，且这部分钽也是以铌钽铁矿的形式存在，但难以解离。经电子探针分析：含钽铌钠长石花岗岩中铌钽铁矿系列，铌与钽、铁与锰为完全类质同像，替代范围广、数量大，铌钽铁矿中Ta2O5含量从％至％，Nb2O5含量从％至％，Ta2O5：Nb2O5比值在矿床顶部为～，下部为～，平均，还有极少量钛、锆、稀土、钍等的混入。形成了钽铁矿、铌钽铁矿、铌钽锰矿、钽铌铁矿和铌铁矿等5种矿物，且呈现一定的垂直分带，上部主要为富含钽的铌钽铁矿，下部为富含铌的铌铁矿。铌钽铁矿为最主要的有用工业矿物，是铌、钽存在的主要形式。
图1 善安浜矿区Ⅰ勘探线剖面图
铌钽铁矿多呈自形、半自形晶粒状，少数为他形粒状，粒径在～之间占％，主要呈粒间嵌存，占铌钽铁矿总量的％，多以单体状态呈浸染状分布于钠长石花岗岩的基质中，在～粒级样品中铌钽铁矿解离率达％。
伴生有益组分：ZrO2、HfO2主要以锆石形式存在，Li2O主要以含锂白云母、铁锂云母、黑鳞云母及锂云母的形式存在，Rb2O在云母、钾长石中较为富集，Cs2O主要富集于云母中。
4 矿床成因
矿床成因分析
（1）钽、铌矿体绝大部分产于早白垩世善安浜单元钠长石花岗岩中，极少量产在花岗伟晶岩内。
（2）善安浜单元钠长石花岗岩侵位于善安浜背斜核部，呈顶盖状位于大焦山单元（J3Dγ）中粗粒花岗岩、金山单元（K1Jπγ）斑状花岗岩之上，部分地段穿插于天池单元（K1Tγ）中细粒花岗岩内，是岩体隆起的最上部，且规模相对较小。
（3）善安浜单元钠长石花岗岩呈灰白－灰色，中细粒结构，主要矿物成分为钠长石（20％～63％）、钾长石（15％～35％）、斜长石（10％～15％）、石英（25％～35％）、云母类（铁锂云母、白云母等，2％～4％），另有微量锆石、萤石、黄玉等；岩石化学成分显示该岩石为准铝质弱碱性类岩石。大量薄片鉴定资料显示，岩石普遍具有强弱不等的钠长石化，晶形较好、表面洁净的钠长石交代原岩中的石英、钾长石、斜长石，使后者形态不规则或呈残留状。钠长石化具有面性蚀变特征，并伴有少量黑鳞云母（铁锂云母）化。
（4）钽铌矿与钠长石化关系密切，通常存在钠长石化强烈、钽铌更为富集的现象。
（5）钽铌分带明显，矿体上部钽相对富集，下部铌相对富集，中间呈连续渐变关系。
（6）苏州地区的花岗岩为一自晚三叠世至晚白垩世多旋回、多期次的酸性杂岩体，据苏州西部超单元填图资料，铌钽含量在晚三叠世光福序列岩石中，一般低于克拉克值，而在晚侏罗世至早白垩世的天平山超单元中，则由早至晚有逐步增高的趋势，最高值均出现在晚期的善安浜单元和横山单元。横山单元中Ta、Nb含量分别为×10-6和×10-6，富集系数分别为和。善安浜单元在地表未见，而在矿区该单元岩石即为钽铌矿体。
由上述特征可以看出，善安浜单元钠长石花岗岩既是含矿岩体，也是钽铌的成矿母岩。在岩浆分异阶段，铌钽相对富集并残留在晚期岩浆中，富铌钽富钠岩浆在热力梯度作用下上升，引起花岗岩的自变质－钠化，并同时析出铌钽（铌钽铁矿），且多以单晶状态呈星散状嵌布于钠长石花岗岩的基质中，主要嵌布于云母、长石、石英之间。同时，由于铌钽元素在地球化学性质上的微小差别，致使在具多阶段活动特征的同一岩体中，铌矿床形成较早，而钽矿床则形成较晚［2］。在空间上表现为铌矿体往往靠近岩体内部（下部），钽矿体则位于岩体的边部（上部）。
综上所述，善安浜钽矿的成因类型属钠长石（化）蚀变花岗岩类型矿床［3］。
成矿控制因素
（1）构造：花岗岩隆起构造。隆起体为花岗岩组成，中心位于善ZK1孔附近，隆起高度大于160m，走向北东，向四周倾斜。构造隆起顶部为富含钽铌钠长石花岗岩及花岗伟晶岩，隆起构造为控矿、容矿构造。
（2）岩浆活动：苏州主体花岗岩，即天平山超单元，属中酸性A型花岗岩。具有多次侵入；钽铌高背景含量；挥发分氟含量高；具广泛钠长石化蚀变。
（3）围岩：善安浜钽铌矿位于善安浜背斜的核部，上部围岩为二叠系龙潭组，岩性主要有泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩、粉砂岩、石英砂岩等，岩芯完整，裂隙不发育。
5 结束语
善安浜钽矿床属隐伏矿床，矿石类型主要为钠长石花岗岩，产于苏州花岗岩体向北延伸之局部隆起部位的顶部，顶板为龙潭组砂泥岩。矿床上钽下铌特征明显，自上而下分为3个矿体。Ⅰ矿体矿石物质成分研究表明：铌钽铁矿是最主要有用矿物，占有用矿物的％，呈自形－半自形晶粒状结构，微细粒星散浸染状构造，主要呈粒间嵌存嵌布于云母、长石、石英、锆石间；％的铌钽铁矿颗粒粒径在～之间，然而～粒级样品中铌钽铁矿的解离率达％，解离性甚好。善安浜钽矿床Ⅰ矿体经重——磁——浮联合工艺流程选矿试验，获得钽铌精矿产品，品位（TaNb）％，回收率（TaNb）％；另有副产品：长石精矿、石英精矿、云母精矿及锆铪精矿可综合开发。善安浜钽矿是苏州花岗岩地区找矿取得的重大突破，研究善安浜钽矿找矿标志和成矿规律，在长江中下游地区寻找该类型矿床具有重要意义。
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Geologcal Characteristics and Mineralization Analysis of the Super Large-scale Ta Ore in Shan’ anbang, Suzhou, Jiangsu Province
He Jianping
(Jiangsu Institute of Geological Survey, Nanjing 210018)
Abstract: The Ta orebody is one of the outputs of the integrated investigation of land and resources assigned by Jiangxi institute of geological survey. It mainly consists of Albites and Granites, lies in the top of the insidious granite ridg y part, but little lies in the granites pegmatites .From top to bottom there are three parts: Part Ⅰ Ta ore, incidentally with Nb; Part Ⅱ and Ⅲ are Nb ore. Ore and mineral mostly comprises the series of Nb, Ta and Fe, with euhedral-hypidiomorphic fine grained texture and sporadic dip-dyed structure. Its primary instructive components are Ta, Nb with incidental Li, Rb, Cs, Zr and Hf. Metal Ta and Nb locate in the series of Nb, Ta and Fe, which mostly scatter about the ore of feldspar, isinglass, zircon and quartz. Ore have good selectivity. It’s estimated resources amount: Ta ore is of super large-scale and Nb is of medium-sized scale.
Key words: Ta deposit ; Geological characteristics; Mineralization analysis; Shananbang, Suzhou
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[中图分类号] [文献码] B [ 文章 编号] 1000-405X(2013)-7-229-2 中国地质调查局是我国目前唯一组织公益性地质钻探技术研究开发和推广应用的单位，自1999年成立以来，在组织地质钻探技术研究开发和推广应用方面开展了大量工作并做出了显著的成绩，对我国地质钻探技术的发展起到了较好的推动作用。面对地质工作大发展的新形势和实现地质工作现代化目标的要求，地质钻探技术如何发展，如何更好地起到对地质工作的支撑作用，笔者对这些问题有些不成熟的想法，在此发表，希望能抛砖引玉，与大家共同探讨地质钻探技术的发展问题。 1地质工作对钻探技术的需求 目前我国矿产资源紧缺，资源问题成为制约国家建设和国民经济发展的瓶颈问题，引起了国家政府和领导的高度重视。在国务院关于加强地质工作的决定提出的地质工作主要任务中，突出能源矿产勘查和加强非能源重要矿产勘查是两项首要任务。国家为此投入了大量经费，除了正在实施的国土资源大调查专项基金之外，又启动了危机矿山接替资源找矿专项基金和地质勘查基金。此外，地方、甚至个人也在找矿方面表现出很大的热情，并进行积极的投资。近年来，随着地质工作的加强，地质钻探工作量成倍增长，一些省区的年钻探工作量达到了几十万米。钻探工作项目资金来源有国土资源大调查、矿产资源补偿费、中央财政补贴、省资源补偿费、地方财政补贴、市场项目等。钻探工作量加大，使得对钻探设备和技术的需求同时加大。 2地质钻探技术应用现状 与世界先进的钻探技术相比，目前我国地质勘探工作中采用的钻探技术总体水平比较落后。钻探施工主要采用立轴式岩心钻机，基本上是20世纪80年代左右的设计。现代的全液压动力头钻机依靠进口，我国自己研制的产品已经开始出现，但还未得到大面积推广应用，而且现在只有个别钻深能力(1000m)的钻机，还未形成系列。钻探工艺方面，一些先进的钻进工艺方法还没有得到推广应用。金刚石绳索取心钻进方法虽得到了较多的应用，但还未能大面积普及。液动锤钻进(液动冲击回转钻进)方法的优点虽然为人们所认识，但由于该方法在恶劣的泥浆条件下使用时，钻具可靠性和寿命方面存在着一些问题以及这些年钻探现场管理水平的下降，使其在地质钻探中的应用较以前更少。一些具有较好前景的先进的钻进工艺方法，如绳索取心液动锤钻进方法和不提钻换钻头方法虽然都已研制成功，但实际应用很少。空气反循环取样钻进方法尽管具有高效率、低成本的特点，但由于没有得到地质人员的认可，至今未能得到推广。除此之外，目前地质钻探施工中所用的钻孔护壁堵漏技术、测斜技术等，基本上也是20世纪80年代左右的水平。由于采用的钻探技术水平不高，地质勘探中钻探工作的效率和效果不太理想，表现在台月效率较低、复杂地层钻进问题多、深孔钻进能力差、钻进成本高。这些问题的存在，使得钻探技术对地质工作的技术支撑效果受到影响。 3地质钻探技术发展目标 笔者认为，考虑地质钻探技术发展目标时应该分阶段，应该分成近期、中长期和远期。划分原则是：至2010年为近期，至2020年为中长期，至2050年为远期。 远期(至2050年)目标 实现地质钻探技术的现代化应该是钻探技术发展的远期目标。在国务院关于加强地质工作的决定和国务院温家宝就贯彻决定所作的重要批示中，都明确地提出了要实现地质工作现代化。关于地质工作现代化的定义，目前尚无统一的说法。笔者的理解是：地质工作现代化的标志应该是，在地质工作中普遍采用具有现代世界先进水平的地质勘查技术。钻探技术是地质勘查技术的种类之一，地质钻探技术的现代化也应该符合此项标准。然而，此项目标的实现是一项长期和艰巨的任务，因为只有国家的整体工业技术水平达到了世界先进水平后，我国的地质钻探技术才有可能从总体上达到世界先进水平，地质钻探技术现代化与国家的现代化应该是基本同步的。邓小平同志在介绍中国实现现代化的三步走战略时，明确提出到2050年中国基本实现现代化，达到世界中等发达国家的水平。1999年10月22日，时任国家主席江泽民在英国剑桥大学发表演讲时向公众宣布：我们的目标是，到下世纪中叶，即中华人民共和国成立一百周年时，基本实现现代化。由此看来，我国地质钻探技术现代化实现的时间应该是21世纪中叶。 中长期(至2020)年目标 地质钻探技术发展的中长期(至2020年)目标应该是：自主创新能力显著增强，地质钻探技术水平显著提高，自主研发的新型钻探设备和先进钻进工艺方法得到较大面积的推广应用，钻探装备与施工技术总体上接近发达国家水平。 近期(至2010年)目标 地质钻探技术发展的近期(至2010年)目标应该是：初步完成2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列研制;改进完善一批先进的钻进工艺方法，使之达到推广应用的水平;取得一批深孔钻探、复杂地层钻探和高精度定向钻探技术研究成果;研发成功现代的深水井和煤层气井钻探用全液压动力头钻机;地质钻探科技成果转化和推广取得较显著的成效。 4地质钻探技术近期研发工作重点 中国地质调查局近期组织开展的地质钻探技术研发工作基本上是按照上述的近期目标的思路安排的，重点研究内容如下： (1)2000m深度以内的新一代地质岩心钻探设备系列;(2)满足覆盖区化探和异常查证需求、适应复杂地层条件的轻便、高效、多功能取样钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(3)1000m全液压动力头水井和煤层气井钻机及其配套的钻进工艺方法和器具;(4)改进完善一批先进的钻进工艺方法，包括冲击回转钻进方法、绳索取心冲击回转钻进方法、不提钻换钻头方法和深孔绳索取心方法;(5)解决复杂地层钻进技术难题，包括复杂地层钻孔护壁堵漏技术问题、复杂地层取心技术问题等;(6)高精度定向钻探技术，包括提高钻孔测量精度和定向钻进施工中靶精度的技术以及取心定向钻进技术;(7)万米科学超深孔钻探技术方案预研究。除了研究与开发工作以外，钻探新方法、新技术推广应用也是中国地质调查局钻探技术管理工作的重点之一，拟开展以下一些工作： ①新型岩心钻探机具应用培训;②地质调查浅层取样钻技术应用培训;③地质钻孔测量技术应用培训;④新型地质钻探泥浆体系应用培训;⑤节水钻进技术应用培训;⑥空气反循环取心钻进技术培训和应用示范;⑦车载式浅层取样钻机应用示范。 5几个值得强调的问题 加强技术创新 技术创新的核心内容是科学技术的发明和创造，其直接结果是推动科学技术进步，提高社会生产力的发展水平，进而促进社会经济的增长。通过技术创新可实现技术跨越式发展，在短期内获得显著的技术经济效果，使一些常规方法难以解决的问题得到解决。这里举2个钻探技术领域技术创新取得显著成效的实例。第一个实例是科拉超深钻。前苏联的工业技术发达程度比不上西方国家，却钻成了世界上唯一一口深度超万米的钻井——12262m深的科拉超深井。钻万米超深井的难度非常大。这口井之所以能钻进成功，是因为前苏联人在施工这口井时进行了大量的钻探技术创新，其中3项对钻进施工的成败起决定性作用的重大创新是：超前孔裸眼钻进方法;铝合金钻杆;带减速器的涡轮马达井底驱动。第二个实例是中国大陆科学钻探工程科钻一井。该项目是在坚硬的结晶岩中施工5000m连续取心钻孔。这种施工在我国没有先例，在世界上也属高难度钻井工程。该井在施工时采取了一系列的技术创新，涉及套管和钻进施工程序、取心钻进技术、扩孔钻进技术和井斜控制技术，最终获得了高效、优质的施工效果。由于采用螺杆马达-液动锤-金刚石取心钻进方法，使机械钻速提高50%以上，回次长度由3m提高到8～9m，大大节省了施工时间和成本。 加强新方法、新技术推广应用 新方法、新技术从研发出来，到在钻探施工中得到普遍应用，通常需要花很长的时间，做大量的推广应用工作。推广应用工作包括宣传、现场演示、技术培训和技术交流等。这些环节工作效果的好坏，都会直接影响到科技成果转化及其得到实际应用所需的时间，影响地质钻探技术现代化的进程。为获得好的效果，该项工作应有计划、有组织地开展，因为研发单位通常只是从本单位的利益和眼前的利益考虑推广应用工作，而该项目工作的计划和组织实施需要一种全局性和长远的考虑。这些年来，在钻探技术研究与应用的所有环节中，科技成果推广应用是相对比较薄弱的环节，加强此方面工作是当务之急。 参考文献 [1]王达.探矿工程(地质工程)未来20年科技发展战略研究[J].探矿工程(岩土钻掘工程)，2004，31(1).看了“地质钻探技术论文”的人还看： 1. 工程地质勘探中的钻探技术应用论文 2. 工程地质勘查论文 3. 工程地质勘察论文 4. 地质毕业论文范文 5. 地质学毕业论文范文
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采矿工程安全问题及应对措施论文
摘要： 随着经济的不断发展，我国的采矿行业得到了快速的发展，但是目前采矿行业由于不规范的操作行为等原因，其存在着众多的不安全事故。笔者针对这个问题分析了采矿工程中存在的安全问题，并且提出了应对的措施，希望可以帮助采矿行业解决这个问题，保护人民的生命安全。
关键词： 采矿工程；安全问题；措施
矿产资源是一种不可再生资源，同时也是不断推动我国经济发展的重要资源，对于我国的科技发展也有着非常重要的作用。随着我国国门的打开，我国对于采矿行业的安全生产给予了高度的重视，从而使得采矿技术在逐渐的提升。但是在现实的采矿工程中，不可避免的还存在着一些安全问题。从而严重的危害到了采矿人员的生命安全，制约着我国经济的发展。
1采矿工程中存在的安全问题
采矿技术设备落后
由于我国人民生活水平的不断提升，使得我国的采矿事业不断地发展，但是我国的采矿技术和采矿的设备远远落后于我国采矿事业的发展，这就直接导致了我国矿产资源的浪费[1]。由于我国社会的功利性，这就造成了许多企业为了追求盈利，煤矿为了追求产量效益，从而存在矿区在进行着各种小规模的开采。由于是小规模的开采，许多小矿井为了降低生产的成本，使得设备和技术都过于落后，这样降低了采矿的效益，同时对于在开采煤矿的期间对于安全不重视，从而没有采取相应的安全措施。从理论上可以实现自动化采矿，但是在实际开采煤矿的时候，采矿行业却未能做到标准的执行。在采矿过程中由于从业人员人流量过于频繁，导致很多从业人员没有接受采矿知识的培训，从而盲目的开展采矿工作，对于出现故障的设备只能依靠经验对其进行维修，并且在日常生活中不对采矿设备进行专业的保养，特别是对于电气设备、机械设备不进行专业的检修，从而导致了设备的严重磨损，对于生产环节的安全性带来了很大的危害。由于矿产地质的勘探技术的不到位，导致了不能将矿产地质进行深入的了解，并且在资源较少时，且达不到高效率之时，便会被采矿单位所抛弃[2]。从而使得我国的矿产资源受到严重的浪费，并且对于矿区的环境破坏较大。同时这种粗放型的开采模式严重的阻碍了采矿行业的发展，严重降低了采矿工程的经济效益。
采矿过程中存在的安全问题
从日常生活中可以清楚地了解到，地下矿产资源的开采都是需要修建矿井，并且在采矿期间，从业人员都必须在井下工作。在采矿期间使用的是自动化设备，并且井下工作是需要照明系统的，这就意味着在井下是需要供配电的，但是在线路设计的时候采矿人员会为了方便，或者是降低成本，忽略了用电系统的总功率，往往只会优化部分系统。但是由于使用的设备过多，往往会超出线路的荷载，最终导致系统出现短路的现象，严重时还会出现火灾事故的发生。采矿从业人员在系统发生短路的时候，没有按照规范将设备断开，没有对静电采取防范措施，从而引发电器事故的发生[3]。由于矿产资源种类的繁多，所使用的采矿技术也是各不相同，并且在采矿之前一定要根据矿产地质层的深度制定采矿计划。当开采深度增加的时候一定要对松软地质层进行加固处理，避免坍塌事故的发生，这也是国家对于采矿行业的规定，但是由于高效益的诱惑，或者是大意，没有对松软地质层进行加固处理，从而造成了人员的伤亡。新闻中常见的矿区发生爆炸坍塌的罪魁祸首就是瓦斯。在开采矿产资源的过程中瓦斯会不断的涌出来，如果井下的通风设备不达标，采矿从业人员在吸入瓦斯后会发生中毒反应，出现生命危险。但瓦斯大量剧增的时候，一点明火便会引发矿区爆炸坍塌，造成人员的伤亡。同时地下水的渗透等等都会引发安全事故的出现。
2采矿工程中存在安全问题的应对措施
提高采矿工程技术设备
采矿行业一定要对采矿从业人员的技术水平进行专业的培训，并且进行严格的考核，从而达到从业人员将实践和理论相结合在一起，希望通过此举，从而确保从业人员的安全，采矿行业的快速发展。但是在采矿的过程中仅仅依靠从业人员的技术很难保障采矿环节的安全，同时还应注重将先进的设备引进到采矿行业中，对使用中的设备做到专业的保养，并且定期的对设备进行检修，将磨损严重的零件进行及时地修理，如果磨损太过严重直接将零件进行更换，从而确保设备在采矿工程中的安全性。在采矿开始之前一定要将设备作业、人力作业区分开来，并做好相互配合、相互交接的工作，对于在采矿工程中所要使用到的电气设备一定要做好防火措施，对于供电情况进行检测，保证设备在使用的阶段不能超过供电系统的`荷载能力[4]。采矿行业可以将西方先进的采矿技术引进回国，指派技术人员到西方的采矿企业中去学习，将先进的技术带回国，同时可以帮助采矿工程中的管理人员将采矿期间所存在的问题、弊端进行整改。同时还可以合理的对采矿从业人员进行调查，并将员工的档案进行完善并且保存起来。同时还应做到和员工进行交流，听取员工对工作的意见和自己所擅长的技术工作，这样可以避免造成人才的浪费。并且在设备的选择中一定要结合实际进行开工，在采矿工程开始之前一定要对矿产区进行全面的、详细的检测，从而保证资源的合理利用，避免资源浪费现象的出现。在矿产区周边所使用到的设备、施工的质量等都要达到要求，包括矿产资源运输时所需要的公路的质量要求，这样可以确保矿产资源在运输的途中的安全。在对采矿从业人员进行培训的时候一定要吸取已经发生事故的经验，并对采矿的理论进行创新，这样才能培养出来专业的创新性的采矿人才。
解决采矿过程中存在的安全问题
在采矿过程中最关键的就是安全，这不仅要求采矿的从业人员本身就具有安全意识，以及具有安全防范措施，并且还要保证在采矿工程中的设备等方面都要采取安全措施，假设没有采取安全措施就立刻停止采矿。在采矿工程中的领导者一定要对采矿过程中的管理者，或者是采矿从业人员进行安全方面的指导和监督，并且对安全进行全面的检查，将国家对于安全生产的相关法律法规彻底执行起来。领导者一定要熟悉矿井中能引发一切安全事故的相关因素，并对这些因素进行详细的分析，从而制定相关的安全防范措施。同时领导者为了给从业人员营造一个舒适、安全的工作氛围，可以采用科学的管理方法，并根据国家安全生产的相关规定制定出采矿工程中的安全细则和生产规范。从而确保从业人员的安全，促进采矿行业的不断发展。为了确保安全细则和生产规范的准确落实，采矿行业的领导者可以实施奖惩措施，对于在采矿过程中未能按照规范进行作业的人员采取经济处罚，严重时给予矿井管理者降级或者是开除的措施。并对已经发生事故的原因进行分析，记录资料，为以后的采矿作业提供经验。
保护生态环境，落实可持续发展政策
由于现在的环境已经遭到了严重的破坏，因此在采矿的期间一定要对环境进行保护。矿产资源是一种不可再生的资源，因此一定要合理的进行开采，并对矿区的周边环境进行保护，这样可以有效的避免现存资源被破坏，或者是未成形的资源被破坏。从实践中可以清楚地知道地面植被，被破坏的生态问题一直都是采矿工程与自然界的主要矛盾所在[5]。因为在开采的过程中进行的钻井，会导致地表植被被破坏，土壤得不到保护，逐渐会形成荒漠化，这非常不利于地区的发展。因此在采矿工程结束后，采矿行业的领导者一定要对矿区的环境问题给予重视，其需要采用的重要措施是：对于地下空洞的回填，如果不加以回填或者是处理，那么在发生地震或者是自然灾害的时候，容易发生坍塌事件的发生。从而对于自然生态、环境的保护，以及人们的自身安全都会带来危害。所以采矿工程的技术人员一定要对现有开采工程的方式进行反思，制定出科学合理的开采方案，落实国家的可持续发展策略，从而避免安全事故的发生，提高开采的效益，加强采矿技术的不断改进。
3结束语
解决采矿工程中存在的各种安全问题，因此一定要改变落后的采矿技术、设备，这就要求采矿工程人员要对采矿技术进行创新，对采矿设备进行研究、更新，这样才能更好的发展采矿业，也能在很大程度上保障人们的生命安全，从而促进我国采矿业的不断发展，进而促进我国经济的发展。
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