煤矿硕士毕业论文.pdf

天津地质研究院 硕士毕业论文 峪耳崖金矿床地质地球化学特征 与金矿产资源总量估计 研究生郭万超 专业矿物学、岩石学、矿床学 研究方向数学地质 指导老师郭光裕职称教授级高工 敬成贵职称高级工程师 二o o 一年六月 天津地质研究院硕士毕业论文 ．L 上_ j L 月I J吕 冀东东部地区是我国黄金重要产地之一，金矿床分布广泛，类型繁 多，并且有着悠久的开采历史。 峪耳崖金矿位于河北省宽城满族自治县境内，地处天山一阴山纬 向构造带与大兴安岭构造带交接复合部位的山海关一马兰峪隆起带 上。地理坐标1 1 8 。3 17 ～1 1 8 。3 37 E ，4 0 。2 97 ～4 0 。3 0 ’N 。矿区东西长3 ．5 k m ，南北宽2 ．3k m ，面积8k m2 。是一座大型一特大型中温热液型金矿 床。 根据天津地质研究院对硕士毕业论文的基本要求和专业的实际情 况，配合国家黄金局下达的科研项目河北省峪耳崖金矿成矿地质特征 及成矿预测，对峪耳崖金矿床地质、地球化学、数学地质特征进行详细 研究。在此基础上建立金矿床形成地质概念模型，进一步对该矿床金矿 产资源总量进行估计，并对今后找矿方向提出建设性建议。为此，开展 矿床地质学、地球化学、数学地质学多学科综合研究，主要研究工作量 如下 主要工作量一览表 全文共分五章。第一章是区域地质概述。围绕该区金矿床的成生 环境，概略地介绍了矿床所处的区域大地构造位置、地层、构造、岩浆 岩，并对区域上金的聚矿规律和金矿化特征进行了概略的总结。 前言 第二章是峪耳崖金矿床地质特征。论述了围岩及围岩蚀变与金矿 化的关系，并按矿化带～矿化体一矿体一矿石一矿物的次序详细地描 述了矿床的金矿化特征，同时对成矿期、成矿阶段进行了划分，指出峪 耳崖金矿形成于燕山运动中晚期，包括一个成矿期，两个成矿阶段。 第三章是峪耳崖金矿床地球化学特征。先后开展了金的统计分布 特征研究、金的空间分布特征研究，提炼了与金矿化密切相关的最佳地 球化学标志组合，模拟出原生金矿化元素地球化学模型，确定了矿体原 生晕垂向分带。 指出，该区金矿化为一个矿化期两个矿化阶段。金品位由对应于矿 化阶段的两个对数正态分布总体混合而成。第一矿化阶段对应的分布 模型，在混合总体中占6 4 ．6 l ％，几何平均值为O ．3 8 4 4b t g ／g ，密度分布 函数为 P2u志ExP[_丢酱2]u_inx2822 1 ． √2 丁c 厶l ’厶。厶厶 第二矿化阶段对应的分布模型，在混合总体中占3 5 ．3 9 ％，几何平 均值6 ．6 3 7 9g g ／g ，密度分布函数为 P，u一1去ExP[一丢等2]ulnx339 2 n ．6√ ‘ 1 ’u o d 了 指出，在垂向空间上各空问段的金品位都是两个对数正态总体按 一定比例叠加而成。三个矿化带在垂向空间上依次向下分布，矿化强度 随标高减小而增高。 提炼与金矿化密切相关的最佳地球化学标志组合为 A u A g A s B i C u P b - - T e ，A u A g A s S b B i H g C u P b 模拟原生金矿化元素地球化学模型为 第一矿化阶段 A u E X P [ - 0 ．6 8 9 5 1 n A g 0 ．0 0 6 5 1 n A s 0 ．0 2 0 8 1 n B i 0 ．1 9 0 5 1 n T e 一0 ．5 6 2 4 ] 第二矿化阶段 A u E X P E O ．6 1 0 4 0 ．8 9 5 5 1 m A g 一0 ．0 3 5 0 1 h A s 一0 ．0 6 6 7 1 n S b 0 ．2 4 1 l l n B i ] 。 确定矿体原生晕垂向分带 上部晕自上而下 为 H g A s A g ，S b P b ～T e B i C u A u 。 第四章是金矿床形成地质概念模型。指出，金矿床系中生代时断裂 天津地质研究院硕士毕业论文 构造活动引发地壳深部选择性熔融高二氧化硅、高碱质、高挥发份岩浆 向上侵漫，同化围岩使金活化转移再生而成。金矿床形成的必要条件 是 1 ．金矿床形成的前导，前寒武系中基性火山岩作为矿源层奠定物 质基础。 2 ．中生代时本区处于太平洋板块向欧亚板块俯，中的滨太平洋构造 域，构造活动强烈频繁，导致下部地壳能量的大量积聚，使深部岩层发 生选择性熔融，形成高二氧化硅、高碱质、高挥发份的岩浆。N W S E 向和N W W S E E 向强大挤压力作用，导致断裂构造活动不断地发 生，在扩容带形成地壳薄弱带和构造频繁活动带。 3 ．N E 向、N E E 向为主的断裂构造控制了花岗岩的侵位方向和侵 位空间，也控制了金矿床的成生和分布。 4 ．花岗岩的形成和发展，导致地层中金的活化转移。为热液的形成 提供物质条件。为热液的积累、迁移循环及金的富集成矿提供空间条 件。 5 ．频繁不断的断裂构造活动为热液的积聚和迁移循环提供动力条 件，也是热液中金沉淀富集成矿的重要控制因素。 在此基础上给出了描述性模型和成矿过程模型。 第五章是金矿产资源总量估计及找矿方向探讨。首先应用数学地 质方法估计矿石金平均品位、矿化体累积厚度、矿体在矿化体中所占比 例，求出矿体累积厚度及矿石平均体重，估计出该矿床有效金矿产资源 量为1 9 2 吨。指出该矿山有巨大的开采潜力，并在此基础上对找矿方向 进行了初步的探讨。 一个完整的矿床模型是在一定地质理论指导下，根据大量多方面 的实测资料和数据提炼升华后建立起来的。在论文完成过程中，除利用 专题组的实测资料和数据处，还利用了东北大学秦皇岛分院地质系，河 北地勘局地质五队，峪耳崖金矿地测科的有关调查资料和实测数据。在 毕业设计的同时完成了矿床统计预测和地球化学两门课的学习， 同时完成野外小结一份，读书报告三份。在开展野外调研过程中得到了 多方协助和支持，特别是金矿地测科的魏峰、刘喜民等同志跟我们一同 跑地表、下坑道，付出了许多艰辛的汗水。野外5 - 作期间，专题组侯宗林 刚舌 教授、樊秉鸿高级工程师也给予本人多方帮助和指导。论文完成过程中 郭光裕老师、敬成贵老师从立题、构思到具体内容的构建以及最后的成 文都给予了细致入微的指导和帮助。室内工作阶段林卓虹高工在手标 本及光薄片鉴定过程中给予了适时的指导，马力工程师完成了全部图 件的复制，李永明高级翻译协助翻译了摘要并审定了全部英文部份。此 外苗来成、张鹏程、张鑫林、周成涛等同志也提供了多方帮助，作者一并 向他们表示崇高的敬意。 由于作者水平有限，加之时间仓促，文中错误和不妥之处，敬请批 评指正。 天津地质研究院硕士毕业论文v P R E F A C E T h ee a s tp a r to ft h eE a s tH e b e ip r o v i n c ei so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tg o l dp r o d u c i n ga r e a si nC h i n aw i t hal o n gm i n i n gh i s t o r y ．A v a r i e t yo fg o l dd e p o s i tt y p e sa n dm a n yg o l dd e p o s i t so c c u ri nt h e a r e a ． Y u e r y ag o l dd e p o s i t i sa l a r g e o ra p o t e n t i a ls u p e r ．1 a r g e m e s o t h e r m a lg o l dd e p o s i ti n K u a n c h e n gc o u n t y ，t h eE a s tH e b e i p r o v i n c e ．I ti sl o c a t e di nS h a n h a i g u a n ～M a l a n y uu p l i f tj o i n t i n gT i a n s h a n ～Y i n s h a nl a t i t u d i n a lt e c t o n i cb e l ta n dD a x i n g a n l i n gt e c t o n i cb e l t a tc o o r d i n a t eo f1 1 8 。3 l ’～1 1 8 。3 3 ’E ，4 0 。2 97 ～4 0 。3 0 7 N ．A r e ao ft h e m i n i n gd i s t r i c ti s3 ．5 E W x2 ．3 S N k m 2 ． A c c o r d i n gt OT i a n j i nG e o l o g i c a lA c a d e m y ’Sr e q u i r e m e n tm yt u t o r ，p r o f G U OG u a n g y ua n dJ I N GC h e n g g u ia s s i g n e dm et op a r t i c i p a t et h ep r o j e c to f t t M e t a l l o g e n i cC h a r a c t e r i s t i c so fY u e r y aG o l d D e p o s i t ，H e b e iP r o v i n c ea n dt h eO r eP r e d i c t i o n “ t h a tC h i n aG o l d B u r e a uc o m m i t e dt oT i a n j i n G e o l o g i c a lA c a d e m y ．Iu n d e r t o o kr e - s e a r c h e so ng e o l o g i c a l ，g e o c h e m i c a la n dg e o m a t h e m a t i c a lc h a r a c t e r i s t i c so fY u e r y ag o l dd e p o s i t ．B a s e do nt h er e s u l t sIf i n i s hm y t h e s i s ． L i s to fw o r kIh a v ed o n ef o rt h ep r o j e c t I t e m u n i tA m o u n t F i e l di n v e s t i g a t i o n d a y9 0 S a m p l i n g r o c k ，o r e I d e n t i f i c a t i o n s e c t i o n ，p o l i s h e ds e c t i o n M i n o rE l e m e n tA n a l y s i s D a t ac o l l e c t i o no fg o l dg r a d e p m c e P l e c e p m c e N u m b e r 1 2 0 5 2 1 0 3 3 2 8 1 P i c t u r e r o l l f i l m 4 P R E F A C E T h ep a p e ri n c l u d e s5c h a p t e r s ．T h ef i r s tc h a p t e ro u t l i n e sr e g i o n a l g e o l o g y ，s u c ha sg e o t e c t o n i ep o s i t i o no fY u e r y ag o l dd e p o s i t ， s t r a t i g r a p h y ，s t r u c t u r ea n dm a g m a t i s m ，a n dm a k e se m p h a s i so nt h e r e g i o n a lg o l do r e f o r m i n ge n v i r o n m e n t ，s u c ha sg e n e r a l i z a t i o no ft h e r e g i o n a lg o l dc o n c e n t r a t i o na n dc h a r a c t e r i s t i c so fm i n e r a l i z a t i o n ． T h es e c o n d c h a p t e r d e s c r i b e s g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c so f Y u e r y ag o l dd e p o s i ta n dd i s c u s s e sr e l a t i o nb e t w e e ng o l dm i n e r a l i z a t i o na n dw a l lr o c ka n dw a l lr o c ka l t e r a t i o n s ．T h eg o l dm i n e r a l i z a t i o n c h a r a c t e r i s t i c sa r ed e t a i l e di ns e q u e n c eo fm i n e r a l i z e dz o n e m i n e r a l i z e db o d y o r eb o d y o r em i n e r a l ．O r e f o r m i n gp r o c e s si sc l a s s i f i e di n t oo n ee p o c ha n dt W Os t a g e sa n dt h ed e p o s i ti sd e t e r m i n e dt Of o r mi n L a t eY a n s h a n i a nP e r i o d ． T h et h i r dc h a p t e rd e a l sw i t h g e o c h e m i c a lc h a r a c t e r i s t i c s o f Y u e r y ag o l dd e p o s i t ．S t u d i e so nf e a t u r e so fg o l ds t a t i s t i c a ld i s t r i b u ．． t i o na n ds p a t i a ld i s t r i b u t i o nw e r ec a r r i e dO U t ．B a s e do nt h er e s u l t si s e x t r a c t e dt h eo p t i m u mc o m b i n a t i o no fg e o c h e m i c a lr e m a r k s ，s i m u l a t e de l e m e n tg e o c h e m i c a lm o d e lo ft h ep r i m a r yg o l dm i n e r a l i z a t i o n a n dd e t e r m i n e dt h eu p p e rp r i m a r yh a l o ’Sv e r t i c a lz o n a t i o no ft h eo r e b o d y ．T h er e s u l t ss h o wo n eo r e f o r m i n ge p o c ha n dt w os t a g e s ．G o l d g r a d e ss h o wt w on o r m a ll o g a r i t h m i cd i s t r b u t i o np o p u l a t i o n sw h i c h a r em i x e dw i t he a c ho t h e ra n dc o r r e s p o n d e dt Ot h et W Oo r e f o r m i n g s t a g e s ．T h ep o p u l a t i o nc o r r e s p o i n gt Ot h ef i r s to r e f o r m i n gs t a g ei s a b o u t6 4 ．6 1 ％o ft h em i x e dp o p u l a t i o n s ．T h ea v e r a g eg e o m e t r i cv a l u ei s0 ．3 8 4 4 t l g ／g ．T h ed e n s i t yd i s t r i b u t i o nf u n c t i o ni s P 。 u 一_ 去E x P [ 一吉 竺鬻 2 ] u l n x 1 ．2 8 2 2 √2 “ ‘1 ．‘o 厶厶 T h ep o p u l a t i o nc o r r e s p o n d i n gt Ot h es e c o n do r e f o r m i n gs t a g ei s a b o u t3 5 ．3 9 ％o ft h em i x e dp o p u l a t i o n s ，t h ea v e r a g eg e o m e t r i cv a l u e 6 ．6 3 7 9 ／1 9 ／g ，a n dt h ed e n s i t yd i s t r i b u t i o nf u n c t i o ni s 天津地质研究院硕士毕业论文 Ⅶ P1u去ExP[-i1鬻2]u_1nx16 3 3 92 n 1 ．√ ‘ ’u o o o S p a t i a ld i s t r i b u t i o no fg o l dg r a d es h o wt h a tt w on o r m a ll o g a r t h i m ed i s t r i b u t i o np o p u l a t i o n sa r eo v e r p r i n t e di nac e r t a i np r o p o r t i o ni nv e r t i c lp r o t i l e ．T h et h r e em i n e r a l i z a t i o nz o n e sa r ei nt u r nd i s t r i b u t e dd o w n w a r d ．T h e i rm i n e r a l i z a t i o ni n t e n s i t i e sa r ei n c r e a s e d w i t hd e c r e a s i n go fe l e v a t i o n ．T h ee x t r a c t e do p t i m u mc o m b i n a t i o n s o fg e o c h e m i c a lm a r k sw h i c ha r ec l o s e l yr e l a t e dt og o l dm i n e r a l i z a t i o n a r eA u A g A s B i C u P b T e ，A u A g A s S b B i - C u - P b ． T h es i m u l a t e de l e m e n tg e o c h e m i c a lm o d e lo ft h ep r i m a r yg o l d m i n e r e a l i z a t i o no ft h ef i r s ts t a g ei S A u E X P [ O ．6 8 9 5 1 n A g 0 ．0 0 6 5 1 n A s - t - 0 ．0 2 0 8 1 n B i 0 ．1 9 0 5 1 n T e - - 0 ．5 6 2 4 ] A n dt h es e c o n ds t a g ei S A u E X P [ 0 ．6 1 0 4 0 ．8 9 5 5 1 m A g - - 0 ．0 3 5 0 1 n A s 一0 ．0 6 6 7 1 n S b 0 ．2 4 1 l l n B i ] T h eu p p e rp r i m a r yh a l oo fo r eb o d yi sv e r t i c a l l yz o n e dd o w n w a r da sH g A s A g ，S b P b T e B i C u A u ． I nc h a p t e r4t h ec o n c e p t u a lm o d e li se s t a b l i s h e d ．D u r i n gM e s o z o i ce r af r a c t u r i n gt e c t o n i s mm a d ed e e pp a r t i a lr e m e l t e dm a g m a r i c h e di ns i l i c a ．a l k a l i sa n dv o l a t i l e sa n dt h eu p i n t r u d i n ga n da s s i m i l a t i o no fw a l lr o c k sl e a d i n gt OA ur e m o b i l a t i o na n de n r i c h m e n tt Oo r e d e p o s i t s ．T h ef o l l o w i n ga r et h ep r e r e q u i s i t e sf o rf o r m a t i o no ft h eA u d e p o s i t s 1 ．P r e c a m b r i a ni n t e r m e d i a t e ，b a s i cv o l c a n i c sw h i c ha r et h e s o u r c eb e d s ． 2 ．M e s o z o i cp l a t em o v e m e n td u r i n gw h i c hP a c i f i cO c e a np l a t e s u b d u c t e dE u r o a s i ap l a t ew i t hs t r o n ga n df r e q u e n tt e c t o n i s ma c c o m p a n i e d ．L a r g ev o l u m eh e a te n e r g yw a sa c c u m u l a t e di nt h e l o w e r c r u s tr e s u l t i n gi nd e e pr e m e l t e dm a g m ar i e h e di ns i l i c a ，a l k a l i sa n d v o l a t i l e s ．F r a c t u r i n gt e c t o n i s mt o o kp l a c ef r e q u e n t l yu n d e rN W S E ⅦP R E F A C E a n dN W W S E Ec o m p r e s s i o ns t r e s sa n dd i l a t a n tz o n e sw e r ef o r m e d i nt h ew e a kc r u s t a la n df r e q u e n t l yt e c t o n i ca r e a s ． 3 ．N Ea n dN E Ef a u l t sw h i c hc o n t r o le m p l a c e m e n to fg r a n i t i c b o d i e sa n df o r m a t i o na n dd i s t r i b u t i o no fA ud e p o s i t s ． 4 ．F o r m a t i o na n de v o l u t i o no fg r a n i t ed u r i n gw h i c hr e m o b i l i z e d g o l df r o mt h ew a l lr o c k st h u sp r o v i d e do r e f o r m i n g 、m a t e r i a l sf o ro r e f l u i da n ds p a c e sf o rh y d r o t h e r m a lf l u i dt r a n s p o r t a t i o n ，a c c u m u l a t i o n ，c i r c u l a t i o na n dg o l de n r i c h m e n tt oA ud e p o s i t s ． 5 ．T h ef r e q u e n ta n dc o n t i n u o u st e c t o n i ca c i v i t i e sw h i c hd y n a m i e a l l yp r o m o t et r a n s p o r t a t i o n ，c i r c u l a t i o na n df a c i l i t a t eo r ef l u i da c c u m u l a t i o na n da r et h ei m p o r t a n tc o n t r o lf a c t o rf o rA up r e c i p i t a t i o n a n de n r i c h m e n t ． O nt h ea b o v em e n t i o n e da r ee s t a b l i s h e dt h ed e s c r i p t i v ea n dp r o c e s sm o d e l so ff o r m a t i o no ft h eA ud e p o s i t ． C h a p t e r5d i s c u s s e st h et o t a lv o l u m ee s t i m a t i o no ft h eA um i n e r a lr e s o u r c ea n df u r t h e rp r o s p e c td i r e c t i o no fY u e r y ag o l dd e p o s i t ． T h ea v e r a g eo r eg r a d e ，t h ea c c u m u l a t i v et h i c k n e s so fo r eb o d i e sa n d p r o p o r t i o no fo r eb o d i e si nt h em i n e r a l i z e db o d i e sa r eg e o m a t h e m a t i c a l l ye s t i m a t e da n dt h ea c c u m u l a t i v et h i c k n e s so fo r eb o d i e s ，t h ea v e r a g ed e n s i t yo fo r ei sg i v e n ．T h ev a l i dA um i n e r a lr e s o u r c ev o l u m e o fY u e r y ag o l dd e p o s i ti se s t i m a t e dt o19 2t o n A u a n db i gp o t e n t i a l i t yf o rf u r t h e re x p l o r a t i o ni nt h em i n ei Sc o n c l u d e d ．T h e n t h ed i s c u s s i o ni sm a d eo nt h ef u r t h e rp r o s p e c td i r e c t i o n ． A c o m p l e t em o d e lf o rao r ed e p o s i tm u s tb eg u i d e db yac e r t a i n g e o l o g i c a lt h e o r ya n de x t r a c t e df r o ml a r g ev o l u m eo fv a r i o u sg e o d a t a ．U n d e rg u i d a n c eo fm yt u t o rp r o f e s s o rG U OG u a n g y ua n dJ I N G C h e n g g u iIf i n i s h e dd e s i g no fm y m a s t e rd e g r e ea n dt h ec o u r s e so f ’’ S t a t i s t i c sa n dP r e d i c t i o no fO r eD e p o s i t s ”a n d “G e o c h e m i s t r y “a n d 天津地质研究院硕士毕业论文 c o l l e c t e dd a t af r o mt h eG e o l o g i c a lD e p a r t m e n to fQ i n h u a n g d a o B r a n c ho fD o n g b e iU n i v e r s i t y ，t h eF i f t hG e o l o g i c a lT e a mo fH e b e i B u e a uo fG e o l o g ya n dM i n e r a lR e s o u r c e sa n dY u e r y aG o l dM i n e ．I p a r t i c i p a t e df i e l dw o r ko f ”M e t a l l o g e n i cC h a r a c t e r i s t i c so fY u e r y a G o l dD e p o s i t ，H e b e iP r o v i n c ea n dt h e0 r eP r e d i c t i o n ’’t h a tC h i n a G o l dB u r e a ue o m m i t e dt OT i a n j i nG e o l o g i c a lA c a d e m y { o r8m o n - t h e s ．D u r i n gt h ep e r i o d1 w r o t eas u m m a r yo ft h ef i e l dw o r ka n d t h r e er e p o r t sa b o u tm yr e a d i n ga n dg o th e l pf r o mW E IF e n g ，L I U X i m i n ge t c ． Y u e r y aG o l dM i n e w h os h o wm el i n e so fs u r f a c ea n d u n d e r g r o u ng e o l o g y ，p r o f e s s o rH O UZ o n g l i na n ds e n i o re n g i n e e r F A NB i n g h o n g ，s e n i o re n g i n e e rL I NZ u o h o n gw h og a v em ei n s t r u c t i o no ni n d e n t i f i c a t i o no ft h i ns e c t i o n sa n dp o l i s h e ds e c t i o n s ， e n g i n e e rM A L iw h oc o p i e da nd r a w i n g sa n dp l o t si nm yp a p e r s e n i o rt r a n s l a t o rL IY o n g m i n gw h oe x a m i n e da n dr e v i s e da l lE n g l i s h t r a n s l a t i o ni nm yp a p e r ，M I A OL a i c h e n g ，Z H A N GX i n l i n ，Z H O U C h e n g t a oe t c ． T i a n j i nG e o l o g i c a lA c a d e m y ．H e r eIe x p r e s sm y s i n c e r et h a n k st ot h e m ． C r i t i c i s ma n dc o r r e c t i o na r ew a r m l yw e l l c o m e ． 天津地质研究院硕士毕业论文 第一章区域地质概述 峪耳崖金矿是冀东东部地区重要的金矿床之一，区内主要出露前 寒武系地层，构造复杂，岩浆活动强烈频繁，金矿床、金矿点广布，是一 个相当好的金矿成矿环境 图1 1 。 圈1 1 峪耳■金矿区域构造略图 I 一中上元古宙；2 - 太古宙；3 燕山期花岗岩4 - 燕山期爱状花岗岩5 花岗艇长岩 6 一闪长岩；7 肆石闪长岩；8 一海西期辉石岩；9 一五台期花岗岩；1 0 东西向压性断裂 1 1 一北东向弧形大断裂；12 - 北东向压性逆断屡；I 卜北北东向压扭性逆断层； 1 4 - 北西向断裂；1 5 一不整台地质界拽；I6 - 地贯界线 第一节地层 冀东东部地区出露的地层自下而上包括三大部分1 ．早、中前寒武 纪地层太古界、下元古界；2 ．晚前寒武纪地层中