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高原高寒矿区生态地质层修复中的土壤层构建与成分变化差异 被引量：33
1
作者 王佟 蔡杏兰 +11 位作者 李飞 王辉 刘金森 周伟 谢色新 赵欣 宁康超 杨庆祝 李聪聪 高超 孙浩 龚雨杭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期2407-2419,共13页
木里矿区地处高原高寒地区,经多年开采后生态破坏严重,土壤资源极度贫乏,能否将采矿渣土改良成适宜植被生长复绿的人造“土壤层”成为了生态修复过程中的科学难题。基于此,开展了适宜祁连山腹地高寒草甸生长的重构土壤材料和改良最佳配... 木里矿区地处高原高寒地区,经多年开采后生态破坏严重,土壤资源极度贫乏,能否将采矿渣土改良成适宜植被生长复绿的人造“土壤层”成为了生态修复过程中的科学难题。基于此,开展了适宜祁连山腹地高寒草甸生长的重构土壤材料和改良最佳配方的研究与试验。选用木里矿区渣土为土壤层构建矿基材料,以当地羊板粪、商品有机肥、牧草专用肥等为土壤改良材料,分土壤层构建和人造土壤肥力提升两大部分在矿区现场室内设置不同配比开展盆栽种草及出苗对比实验研究,重点分析了土壤层构建出的人造土壤与原始草甸土的差异。研究结果表明:①通过将羊板粪和矿区内经过人工破碎筛选后的细纯渣土进行深度拌合,可以有效构建具备植被立地条件和基本生长条件的人造土壤;②利用主成分分析法,分析了不同材料和配比在加入人造土壤后,土壤肥力提升的综合效果,得出渣土+羊板粪+商品有机肥+牧草专用肥(组合3)的土壤层构建方案最优,牧草长势好,与原始草甸土壤成分最相近;③现场大面积土壤层构建时,根据最佳的配比方案,制定了羊板粪用量为450 m^(3)/hm^(2)左右、商品有机肥用量为22500~30000 m^(3)/hm^(2)、牧草专用肥为225 kg/hm^(2)的土壤层构建和肥力改良方案,复绿成效显著,在高原高寒木里煤矿区生态修复过程中,推广应用了土壤层构建方法,有效解决了当地无土的难题,矿区的生态环境得到有效治理,节省高额的治理费用,也为同类矿区大面积生态地质层修复提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 土壤层构建 生态地质层 人造土壤 土壤肥力 高原高寒矿区
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全球铬铁矿床成因类型、地质特征及时空分布规律初探 被引量：7
2
作者 赵宏军 陈玉明 +4 位作者 陈秀法 张潮 何学洲 张福祥 于永善 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1312-1337,共26页
全球铬铁矿资源丰富,但分布极不均衡。铬铁矿的成因类型主要有层状和豆荚状2种,这2种类型的铬铁矿床地质特征、成因模式差异显著。在全球范围内铬铁矿矿床的成矿时代和空间分布具有明显的时空规律性,古元古代是铬铁矿最重要成矿期,该期... 全球铬铁矿资源丰富,但分布极不均衡。铬铁矿的成因类型主要有层状和豆荚状2种,这2种类型的铬铁矿床地质特征、成因模式差异显著。在全球范围内铬铁矿矿床的成矿时代和空间分布具有明显的时空规律性,古元古代是铬铁矿最重要成矿期,该期形成的铬铁矿占总资源量的58.5%,以形成大型-超大型层状铬铁矿为主,中-新生代是全球铬铁矿床形成数量最多、分布范围最广的重要成矿期,该期形成的铬铁矿占总资源量的24.9%,以形成中小型豆荚状铬铁矿为主。铬铁矿在全球的分布可划分为5个重要层状铬铁矿矿田(南非布什维尔德-津巴布韦大岩墙、北美斯蒂尔沃特、南美坎坡福莫索、印度苏金达、芬兰凯米-俄罗斯普拉科夫斯科)和7个豆荚状铬铁矿带(津巴布韦舒鲁圭、东北非、乌拉尔、特提斯、西太平洋岛弧、加勒比岛弧和马达加斯加),并对各重要成矿区带的资源潜力进行了探讨。通过对全球铬铁矿成因类型、地质特征和时空分布规律的探讨,对深入了解地幔的物质组成、物理化学环境、地幔物质的运移、深部地质作用及板块运动的动力学机制、深俯冲和地球深部再循环轨迹有重要的理论意义。 展开更多
关键词 地质学 铬铁矿 成因类型 地质特征 时空分布规律
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非洲锰矿床成因类型、地质特征及表生富集作用 被引量：5
3
作者 赵宏军 张伟波 +5 位作者 陈秀法 何学洲 张潮 陈超 于永善 郑喻林 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期81-102,共22页
【研究目的】非洲锰矿资源丰富,储量3.1亿t、资源量6.6亿t排名在世界上均列第一,加强非洲锰矿床的研究和认识对推动锰矿找矿工作具有重要的指导意义。【研究方法】通过对重要成矿带典型矿床的解剖总结了非洲锰矿床的成因类型、地质特征... 【研究目的】非洲锰矿资源丰富,储量3.1亿t、资源量6.6亿t排名在世界上均列第一,加强非洲锰矿床的研究和认识对推动锰矿找矿工作具有重要的指导意义。【研究方法】通过对重要成矿带典型矿床的解剖总结了非洲锰矿床的成因类型、地质特征。【研究结果】非洲锰矿成因类型主要有前寒武系条带状铁建造(BIF)型、海相沉积型、陆相(三角洲湖相)沉积型、与岩浆作用有关的热液型锰矿床等,其中以前寒武系条带状铁建造(BIF)型和海相沉积型最为重要。【结论】非洲锰矿资源具有矿床规模大(以大型、超大型为主)、品位高(30%~50%)、分布相对集中的总体特征;锰矿床的成锰时代较早,以前寒武纪为主;多数锰矿床都遭受2.0 Ga的不整合侵蚀及新生代表生氧化两期风化淋滤作用改造。 展开更多
关键词 锰矿床 成因类型 地质特征 成因机制 地质调查工程 非洲
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广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂地球化学特征及物源研究
4
作者 张德高 徐小涛 +5 位作者 孙杰 张福强 李宝庆 张莉 庄新国 严晓云 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3884-3895,共12页
广西上林晚二叠世合山组含煤岩系中广泛存在锂元素富集的现象,具有潜在的经济价值和研究意义。本次研究以广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层为研究对象,在对34件样品常量元素和微量元素测试,并对1件样品锆石U–Pb测年和锆石... 广西上林晚二叠世合山组含煤岩系中广泛存在锂元素富集的现象,具有潜在的经济价值和研究意义。本次研究以广西上林万福矿区晚二叠世合山组煤系锂矿化层为研究对象,在对34件样品常量元素和微量元素测试,并对1件样品锆石U–Pb测年和锆石微量元素测定的基础上,综合分析了区内合山组煤系锂矿化层的空间分布、元素地球化学特征和物质来源。研究发现,合山组煤系自下而上有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四套锂矿化层,锂质量分数由高到低依次为层Ⅰ、层Ⅲ、层Ⅱ和层Ⅳ。与世界黏土岩均值相比,层Ⅰ中Li元素属于高度富集,层Ⅱ、层Ⅲ中Li元素属于富集,而层Ⅳ中Li元素属于轻微富集;Al_(2)O_(3)–TiO_(2)、La/Sc–Th/Co和V–Ni–Th×10物源区岩性判别图解显示,层Ⅰ、层Ⅲ和层Ⅳ的大部分样品点落在酸性岩浆岩区附近,层Ⅰ中少数样品点落在中性岩浆岩区域,由此推断,万福矿区合山组煤系锂矿化层主要来自酸性和中性岩浆岩。通过对锆石U–Pb定年、锆石微量元素Th/Nb−Hf/Th和Th/U–Nb/Hf构造判别图、稀土元素分析以及Al_(2)O_(3)–TiO_(2)、La/Sc–Th/Co、V–Ni–Th×10和Nb/Y–Zr/TiO_(2)四个物源判别图的综合研究得出,万福矿区合山组煤系锂矿化层主要来自峨眉山大火成岩省和古特提斯二叠纪岩浆弧相关的中酸性岩浆岩。 展开更多
关键词 煤系锂 地球化学特征 合山组 万福矿区 锆石U–Pb定年 物源分析
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广西晚二叠世典型聚煤盆地中锂、镓丰度及富集因素 被引量：20
5
作者 廖家隆 张福强 +1 位作者 韦梦蝶 梁兴东 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期77-84,共8页
针对广西晚二叠世聚煤盆地中锂、镓元素地球化学异常问题,选取扶绥和贤按两个典型晚二叠世煤田,通过系统取样测试,研究煤系中锂、镓丰度,并结合成矿地质背景,分析煤中锂、镓的富集控制因素。结果表明:研究区锂和镓均有一定的工业前景,... 针对广西晚二叠世聚煤盆地中锂、镓元素地球化学异常问题,选取扶绥和贤按两个典型晚二叠世煤田,通过系统取样测试,研究煤系中锂、镓丰度,并结合成矿地质背景,分析煤中锂、镓的富集控制因素。结果表明:研究区锂和镓均有一定的工业前景,扶绥煤田锂和镓的平均丰度分别为83.5μg/g和30.8μg/g;贤按煤田锂、镓丰度分别为199.1μg/g和33.4μg/g。锂主要富集于合山组底部K_1煤层、炭质泥岩及铝土岩段,而镓在合山组底部各岩性中的丰度并无明显差异。云开古陆及周边中酸性火山岩是锂、镓物质的基础来源,合山组底部高铝沉积岩系可能是合山组K_1煤层中锂、镓的直接物源。镓元素在各岩体之间的迁移比较活跃,其物源区的含量水平起主导作用,而锂元素的富集除了受控于物源外,沉积环境及后期地质作用的影响更为明显。研究成果为广西煤系中锂、镓资源的勘查预测及其综合利用提供科学依据。 展开更多
关键词 锂 镓 丰度 富集因素 扶绥煤田 贤按煤田 晚二叠世
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放射性同位素^(14)C测年在岩溶地下水中的应用及研究进展
6
作者 卢安康 赵冠华 +3 位作者 王辉 周立坚 唐胜群 彭志龙 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期487-498,共12页
放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下... 放射性同位素^(14)C测年是获取岩溶地下水水文地质参数,探索岩溶地下水运移状态,评价其可持续利用的重要手段。搜集已公开发表的放射性同位素^(14)C文献资料和相关研究实例,对其主要来源、循环过程、测年原理、分析方法以及在岩溶地下水研究中的应用等内容进行系统论述。研究表明,目前放射性同位素^(14)C主要用于测定岩溶地下水年龄,通过地下水年龄分布和不同来源的同位素占比,科学识别地下水补给源、估算地下水补给速率、合理评估地下水的更新能力等,再现岩溶地下水运动过程,进而计算运移过程中同位素交换率,判断发生的岩溶作用程度,可示踪地下污染来源,揭示地下水污染质的迁移规律,可为水资源利用和环境评价提供关键性的依据。然而,在使用放射性同位素^(14)C测年的过程中,仍存在样品采集、处理流程不规范,仪器精度有限、测试价格昂贵、检测结果波动性大等问题。^(14)C测年范围有限,作为示踪剂指示作用单一,无法测定出过于“年轻”或者“古老”的岩溶地下水年龄。此外,地下水的运动过程中自然成因的“死碳”混入和人为因素的干扰也会造成测年结果的偏差,现有的校正模型暂时无法解决该问题,相关理论也缺乏研究,这给实际应用和进一步发展造成一定的困扰。该文指出放射性同位素^(14)C测年在未来仍需加强理论的研究,规范样品采集、处理流程,注重测试技术的开发,以解决“死碳”混入和人为因素的干扰造成的测年结果的偏差,多种示踪剂联合使用,提高测年精度和广度。 展开更多
关键词 放射性碳同位素^(14)C 测年原理 应用进展 存在问题 研究展望 岩溶地下水
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含煤地层铝-镓共生成矿的构造沉降制约及镓有利区预测 被引量：2
7
作者 王辉 冯明申 +6 位作者 李聪聪 崔胜 许将 陈瑞莉 范玉海 陈香菱 贺小元 《中国地质》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期677-691,共15页
【研究目的】开展有利于铝-镓共生的聚煤盆地类型、部位及层位预测。【研究方法】首先,通过铝-镓元素共生关系和聚煤盆地中煤-铝共生关系,以铝为纽带,探讨煤-铝-镓三者的耦合关系;继而通过不同类型聚煤盆地的聚煤强度差异,结合铝矿时空... 【研究目的】开展有利于铝-镓共生的聚煤盆地类型、部位及层位预测。【研究方法】首先,通过铝-镓元素共生关系和聚煤盆地中煤-铝共生关系,以铝为纽带,探讨煤-铝-镓三者的耦合关系;继而通过不同类型聚煤盆地的聚煤强度差异,结合铝矿时空分布特征,开展有利于铝-镓共生的聚煤盆地类型及层位的讨论;最后,从含煤岩系沉积期构造-沉积作用入手,结合煤中镓测试数据,在鄂尔多斯盆地南缘开展含镓有利区预测。【研究结果】在诸多聚煤盆地类型中,大型稳定克拉通盆地的聚煤强度高,铝(镓)成矿作用也明显强;华北石炭纪—二叠纪煤中镓最优,华南晚二叠世次之,北方早中侏罗世最低;在鄂尔多斯盆地南缘的蒲白矿区煤中镓含量水平相对较高,底部煤层中镓的含量一般超过30μg/g,其次是铜川矿区各煤层,煤中镓加权平均值为28μg/g,黄陇侏罗纪煤田各矿区中部分样品镓含量超过30μg/g,其中顶部的2号煤层附近镓含量相对最高,镓元素主要富集在煤层顶底板及其夹矸中,煤层本身镓含量较低;最终预测了4处找镓有利区。【结论】煤与铝(镓)间具有基本相同的成矿背景和密切相关的成矿条件,决定了含煤岩系中煤-铝-镓共生的内在成生联系和耦合关系,可构成煤-铝-镓同生成矿系列;不同类型、不同时代的聚煤盆地因基底稳定性和成盆机制的差异,既造成了聚煤强度的差异性,又控制了铝-镓富集程度差异性。 展开更多
关键词 煤-铝-镓同生 成矿条件 聚煤盆地类型 镓有利区 矿产勘查工程 鄂尔多斯盆地南缘
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黏土型锂矿床勘查开发过程中的瓶颈问题和若干思考 被引量：10
8
作者 王辉 张福强 +10 位作者 张德高 周立坚 赵冠华 廖家隆 闫小敏 徐惠恒 侯万武 张金剑 吕琪 曾平 卢安康 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1298-1312,共15页
锂作为国家战略性关键紧缺矿产资源,随着现代科技的不断进步,需求量会不断增加。寻找更多的锂矿资源,降低进口依赖度,保障国家资源安全,已是迫在眉睫。黏土型锂矿床作为锂矿的重要类型之一,因分布面积广,资源潜力巨大,越来越受到关注,... 锂作为国家战略性关键紧缺矿产资源,随着现代科技的不断进步,需求量会不断增加。寻找更多的锂矿资源,降低进口依赖度,保障国家资源安全,已是迫在眉睫。黏土型锂矿床作为锂矿的重要类型之一,因分布面积广,资源潜力巨大,越来越受到关注,或可成为锂矿资源的重要补充,既是今后矿产资源勘查的重要方向之一,也是破解锂矿资源紧缺局面的重要途径。黏土型锂矿床已取得不少进展,但也存在一些问题,一定程度上制约了对黏土型锂矿床勘查与开发。通过文献查阅、政府和企业官网的情报收集,结合自身锂矿勘查实践,发现影响和制约黏土型锂矿床勘查与开发的主要问题有5个:①对黏土型锂矿床资源潜力认识不充分,前景不看好,未给予足够重视;②缺乏指导勘查工作的规范性依据;③矿产资源管理与矿业权管理中的不利因素导致勘查力度不足;④勘查研究过程对于矿石选冶加工技术性能重视程度不够,工艺流程尚不成熟。特别是经济合理、环境友好型的分离提取技术和工艺流程尚在探索阶段;⑤可供勘查评价与找矿预测的超常富集成因机制与找矿模型的基础研究尚不深入。针对以上5个问题,提出5个方面的思考与建议,以期加快黏土型锂矿床的勘查开发步伐,可望缓解锂矿资源紧缺和供需矛盾紧张现状。①呼吁地勘行业重视黏土型锂矿床,将黏土型锂矿床按独立的新矿种类型对待。在充分利用煤、铝等勘查老资料进行二次开发的基础上,对异常区进行验证性调查,圈定可供勘查的找矿有利区段或找矿靶区,为黏土型锂矿勘查部署提供依据;②通过选择有代表性的区块开展勘查开发试验研究和工程示范,尽快研究出台黏土型锂矿床勘查规范,为今后规范黏土型锂矿勘查工作提供作业依据;③从矿权现行管理制度出发,按照“公益先行,基金衔接,商业跟进,整装勘查,快速突破”二十字方针,一方面建议国家和地方政府设置专门的地勘基金,加大地勘基金财政投入,形成一批可供进一步勘查的矿产地,一方面建议矿产资源管理部门释放更多的勘查空间,引入更多社会资本,充分调动勘查市场的活力,为国家提供强有力的资源保障;④建议加大锂元素不同赋存状态及其不同占比情形下的分离提取试验投入,尽快形成技术可靠、经济合理、环境友好的工艺流程;⑤在梳理并聚焦制约勘查评价、开发利用及找矿预测工作的相关科技问题,通过科技攻关,为锂矿勘查开发提供强有力的科技支撑。通过上述主要瓶颈问题的有效解决,以期实现锂矿资源的重大找矿突破,形成一批可供工业规模开发的黏土型锂矿资源基地,继而从根本上解决锂矿资源紧缺现状和高度依赖进口的局面。 展开更多
关键词 黏土型锂矿 含煤、铝岩系 赋存状态与分离提取 勘查开发研究与示范 勘查评价体系标准
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基于水文地球化学的合山煤田地下热水特征分析 被引量：1
9
作者 赵冠华 《煤田地质与勘探》 CSCD 北大核心 2021年第4期250-259,共10页
为开发广西合山煤田地下热水资源,以水文地球化学方法为主,通过石英温标法估算地热储层温度,并推测地下热水循环深度,研究地下热水赋存规律。结果显示,合山煤田地下热水补给、径流和排泄受岩溶构造控制,以顺地层为主,穿层次之;接受大气... 为开发广西合山煤田地下热水资源,以水文地球化学方法为主,通过石英温标法估算地热储层温度,并推测地下热水循环深度,研究地下热水赋存规律。结果显示,合山煤田地下热水补给、径流和排泄受岩溶构造控制,以顺地层为主,穿层次之;接受大气降水入渗补给,水质为HCO_(3)-Ca·Mg型;采用无蒸汽损失的石英温标法,估算热储层温度约80℃,识别出浅层地下水、浅层地下水与深部地下循环混合水和深部地下循环水3种类型;以井田内No.6钻孔数据为例,800 m孔深以下为深层地下循环水,其热储层温度为63.44~79.41℃,循环深度在2541~2704 m,与实际地层埋深相差较小,估算结果可信度较高;在1400 m以浅,有望探寻到水温约50℃热水;合山煤田地下热水的偏硅酸、温度均达到医疗要求;三、四煤层热导率低,孔隙率小,为热储层良好盖层;四煤层底板合山组下段和茅口组溶隙发育,为良好热水储层。研究成果对煤田地热资源的开发利用前景预测有一定的探索意义。 展开更多
关键词 合山煤田 水文地球化学 地下热水 温泉水质 温度预测
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