① 印尼非法金矿垮塌事件已致3死3伤,为何存在大量非法金矿
在2010年的2月25日印尼的这个地方,非法情况发生了坍塌的事件造成了很多人员的伤亡,在这个时候我们也不禁会想起,为什么在这些地方会存在大量的金矿,还是让我们大家都感觉到非常的惊讶了。因为对于这个情况我们可以看得出来的就是说和它本身是有一定的影响的。
所以根据这个事情我们可以了解到的,就是说这些非法金矿的存在实际意义上和那些贪心的商人是有很大的联系,不然也就不会出现这样的问题了。所以对于我们日常生活中如果碰见这样的事情的话,一定要在第一时间去进行解决,这样的话才能够最大程度上去接受这些不法分子的行为,也是我们大家都希望看到的结果了。这对于我们每个人而言,都是我们大家需要注重的事情。
② 金矿洞渣是不是经过冶炼的
洞内渣是采矿后遗留的废石、矿物残渣,没有经过冶炼。冶炼渣很少的它只在冶炼室或炉旁,一般来说冶炼后都收起来了。
③ 如何鉴别金矿
重力选矿。
这个方法是利用黄金和其它矿物的比例差异性进行进一步浮选。他们的比重差异约大,便越是更容易产生分离。可以将含金矿的沙放入到圆筒筛,通过高压水来进行流矿,此方法一般是多用于流沙矿以及细碎的矿石。
1、黄铜矿的用途:在工业上,黄铜矿是炼铜的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。
2、黄铁矿的用途:黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。黄铁矿也是一种非常廉价的古宝石。在英国维多利亚女王时代,人们都喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外,还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。
3、自然金矿石的用途:金具有高导电、导热性能及较好的延展性和稳定性,因而在电子工业用途广泛。宇航技术要求稳定性很高的无线电、电子元件,而黄金正具有这种性能。黄金还用于核反应堆的衬料。在航天、航空工业中,金则用于喷气发动机和火箭发动机的涂金放热罩或热隔护板等。
④ 印度尼西亚韦塔岛金矿床
1.地质背景
韦塔岛位于松巴哇岛正东1000km处,长9km,宽30km。韦塔岛金矿床包括三个部分,即莱罗基斯(Lerokis)、卡里库宁(Kali Kuning)和梅龙(Meron),其中前两者位于韦塔岛北海岸,相距3.5km。矿床的原地资源量:莱罗基斯矿床为290万t,金品位为3.5×10-6,银品位114×10-6;卡里库宁矿床为220万t,金品位为5.5×10-6,银品位146×10-6,重晶石60%,属典型的浅成低温热液矿床。
2.勘查与发现
1972~1976年间,BHP矿业公司在松巴哇岛和弗洛勒斯岛开展了地质填图和水系沉积物测量。与此同时,印尼地调所也在该区进行了地质调查。在1985年之前,曾在韦塔岛开展过-80目水系沉积物测量和岩屑填图,因旨在寻找铜矿床,只分析了Cu、Pb、Zn、Mo和Hg,没有获得重要发现。
CRS矿业公司于1984年在努沙登加拉群岛使用卫星图像识别出了低温热液型矿床的有利构造背景,并在1985年完成了韦塔地区1:5万图像解译,编制出汇水盆地底图(当时无地形图、地质图)。1985年在该区开展了-40目BLEG(大样可浸出金)、-80目水系沉积物测量(SS)、重砂(PC)及铁质砾岩(FG)测量。汇水盆地的面积达3~100km2。在采样过程中,发现卫星图像异常与强烈的蚀变带和矿脉有关。
根据化探异常,发现了两组元素组合:第一个组合为BLEG中Au、SS中Cu和Pb、PC中Pb和Zn,它们与低温热液/斑岩热液型矿化有关。第二个组合为BLEG中的Au和Ag,SS中的Sb、Cu、Zn、Ba。这个组合与含金的重晶石矿化有关。依据异常下限,BLEG 中的 Au >3×10-9,BLEG中的Ag>100×10-9,As>100×10-6;SS中的Cu+Zn>50×10-6,共发现了7个异常(W1~W7)(图10-21)。若按1×10-9Au圈定异常,面积可达10km2。
图10-21 地球化学异常分布图(水系模式)
(引自D.M.Sewell等,1994)
通过在异常区加密取样和转石填图,并依据野外蚀变和矿化特征,将W5异常定为首选的查证对象。1987年开始对W5异常及一个新区梅龙作查证。进行了详细的填图、土壤取样和岩屑取样,以了解矿化和蚀变。在1987年年中,在W5异常上使用土壤取样圈出了200×50m2的异常带,Au 含量在(1~13)×10-6之间,As和Pb异常范围更大一些。这些异常与强烈的褐铁矿(黄铁矿氧化)蚀变带相重合。
由于该区覆盖严重,地形复杂,没有使用航空地球物理方法,而是采用地面地球物理方法,其目的是确定地质填图和取样所圈定的含铁重晶石是否与硫化物导体有关。所采用的地球物理方法包括频率域电磁法(EM)、激发极化法(IP)及电阻率法。EM 数据虽然难以得出确定性的结论,但在W5处南部地区指示出块状硫化物矿床的存在(图10-22)。大多数EM异常与过去填图标出的断层相吻合。在已知采矿区上方激发极化百分频率效应圈出了浸染状黄铁矿蚀变,在其他地方对应于地表的铁帽角砾岩。偶极-偶极激发极化测量清楚地揭示出了W5和W1的块状硫化物,低电阻率的现象也证实了这一点。
图10-22 莱罗基斯地区的地球物理响应
(引自D.M.Sewell等,1994)
1987年后期,经认真考证W5(莱罗基斯)异常的地质-地球物理和地球化学数据后,打了18个钻孔,平均约200m深,钻孔按200m间距的网格布置。结果表明,浅部氧化资源达400万t,Au品位为(3~4)×10-6。金矿化赋存在铁质重晶石砂岩中,其上部盖有一层含黄铁矿蚀变中性火山碎屑砾和熔岩。
1988年公司决定,在莱罗基斯及其周围圈定矿化的范围。采用了土壤取样、岩屑取样、水系沉积物取样等。在莱罗基斯按100m的线距,25m的点距钻探,其结果非常令人鼓舞。在莱罗基斯周围,共圈定出了7个蚀变带。许多蚀变带都与航空测量的异常相吻合。所有蚀变带都落在一条宽5km沿海岸线分布的带内。
1988年8月,比里顿(Billiton)公司接管了CSR公司在印度尼西亚的股份,在莱罗基斯周围按25m×25m网度打了513个孔,圈定出地质储量283万t,Au 3.5×10-6,Ag 114×10-6和重晶石40%。
W5异常查证的成功,致使研究人员对该区兴趣倍增。重新分析了已有的数据,包括卫星图像、颜色异常、地质、地球化学数据、地球物理数据、TM 数据及钻孔资料,在整个区内选择了100个异常,其中有些异常靠近W5。由于地形陡峭,若用步行的方法需要几年才能完成,所以公司决定借助直升机,加密取样检查异常。他们使用两架直升机,3个地质小组,经两个月工作后,采集了400个水系沉积物样品。选择了17个异常做进一步工作。结果在KK3 异常(靠近莱罗基斯,后来称卡里库宁)上,发现地表岩石含金9×10-6,后经钻探证实了资源量为220万t,品位为Au 5.5×10-6,Ag 146×10-6。
在卡里库宁和莱罗基斯对硫化物钻探,经过对其中的两个矿点的勘查验证,确定了矿床具有层控的特征。
1990~1992年间,对其他15个异常进行研究,采用了多元统计方法(因子分析和聚类分析)对地球化学异常进行分类和筛选。
既然已知矿化是层状含金的重晶石矿化,决定用轻便的Sirotem-3型时域电磁法系统在100km2内开展工作,以判别异常,指导进一步勘探。到1993年中已完成了梅龙异常查证,并将继续对W6作查证。
3.小结
图10-23 韦塔地区金矿床勘查程序
(引自D.M.Sewell等,1994)
回顾韦塔地区的金矿床勘查历史,矿床勘查程序可归纳为图10-23。从该图可以看出,该区的矿产勘查过程实际上是“从面到点,由点到面”多次反复的过程。一旦在“点”上获得突破之后,利用新的认识,重新解释区域资料,遵循从区域到局部的观点,逐步筛选异常,从而获得更大的突破。多学科方法综合应用,是本区矿产勘查成功的关键。下面的准则是勘查成功的基础:①早期确立地质关系;②综合地质和多元素地球化学数据;③使用遥感卫星数据和航空数据;④用地面地球物理方法识别异常;⑤首先选最好的异常钻探。
⑤ 金矿的矿石和明金如何用肉眼来分辨
金矿石中黄铁矿、黄铜矿比较与金混为一谈,用手摸,有明显的刺手感的就是金,其余的就没那感觉,晶型不同。
1、单一浮选法。这个方法非常的适合处理较粗的铁矿石。经处理破碎以后的矿物质可以进入到球磨机里,磨细之后呈矿浆会进入浮选。在浮选的过程中,我们一般选择用碳酸钠来作为调整剂,使中间的黄金飘浮。同时还可以用丁黄药和胺黑药来作补收剂,使金矿粉和矿渣进行分离,从而便会产出金精矿粉。
2、混汞浮选。这个方法非常的适合于处理自粒度较粗和储存在黄铁矿于硫化的矿石。和单一浮选法儿不一样的是,在磨矿以后加上汞板可以进行金的回收,回收率高达30~45%。混汞以后的矿物质浆,还可以通过分级机溢流的方法进行进一步浮选。
3、重力选矿。这个方法是利用黄金和矿物的比例差异性进行进一步浮选。他们的比重差异约大,便越是更容易产生分离。可以将含金矿的沙放入到圆筒筛,通过高压水来进行流矿,此方法一般是多用于流沙矿以及细碎的矿石。
(5)印尼金矿渣在哪里扩展阅读
1、贫硫化物金矿石
这种矿石多为石英脉型,也有复石英脉型和细脉浸染型等,硫化物含量少,多以黄铁矿为主,在有些情况下伴生有铜、铅、锌、钨、钼等矿物。这类矿石中自然金粒度相对较大,金是唯一回收对象,其他元素或矿物无工业价值或仅能作为副产品加以回收。
2、多硫化物金矿石
这类矿石中黄铁矿或毒砂含量多,它们与金一样也是回收对象。金的品位偏低,变化不大,自然金颗粒相对较小,并多被包裹在黄铁矿中。用浮选将金与硫化物选别出来,一般比较容易;但进而使金与硫化物分离则需要采用复杂的选冶联合流程,否则金的回收指标不会太高。
3、含金多金属矿石。
这类矿石除金以外,有的含有铜、铜铅、铅锌银、钨锑等几种金属矿物,均有单独开采的价值。
其特点是:含有相当数量硫化物(10~20%);自然金除与黄铁矿密切共生外,大多与铜、铅等矿物紧密共生;自然金呈粗细不均匀嵌布,粒度变化区间长;供综合利用的种类繁多。上述特点决定了对这类矿石一般需要采用比较复杂的选矿工艺流程进行选别。
⑥ 印度尼西亚巴都希贾乌铜金矿床
1.地质背景
巴都希贾乌(Batu Hijau)大型斑岩型铜金矿床位于印度尼西亚努沙登加拉省的松巴哇岛西南部,是一个产在近代岛弧环境的世界级斑岩型铜金矿床。
该矿床的铜金矿化产在英云闪长岩质侵入杂岩及闪长岩和变火山岩围岩中。矿体呈柱状至锥状,垂向延伸大于650m。高品位矿化与显示弥漫性次生黑云母蚀变及石英-硫化物和(或)磁铁矿脉的英云闪长岩岩株有关(图8-13)。核部的钾蚀变带往外渐变为广泛的绿磐岩化,叠覆有广泛分布的受裂隙控制的绢云母-绿泥石蚀变和少量绢云母钠长石蚀变。绢云母-高岭石和高岭石-明矾石-叶蜡石组合产在近地表部分。在英云闪长岩岩株中心有些蚀变少、矿化少的岩墙(也是英云闪长质)侵入。氧化作用延深5~85m,但次生富集作用较微弱。
该矿床矿石储量为3.34亿t,铜平均品位0.8%,金0.7×10-6(即含铜约270万t,金约240t);原地资源量共约8.2亿t,铜品位为0.454%,金约0.48×10-6(即含铜约372万t,金约390t)。据最近资料,该矿床有铜453.6万t,金392t,银778t。
2.勘查与发现
在过去,该区未被认为是斑岩型铜矿成矿区,因此,美国纽蒙特公司最初在该区试图寻找低温热液金矿床。这一工作合同最初涉及的地区包括龙目岛大部分地区和松巴哇岛西部,后缩小至该区南部的一些区块。这一发现是该公司在努沙登加拉项目中进行系统勘查的结果。
1987年,美国纽蒙特公司在松巴哇岛进行踏勘性河流沉积物取样计划。最初的覆盖面积为11271km2,大约在900个采样点上采集了3804个样品,在36组水系沉积物中发现异常。首先发现漂砾(蚀变闪长岩)中的浸染状含铜硫化物,同时进行的取样计划在流经巴都希贾乌地区的一条河流采样,得出一个高达15.3×10-9金(大样堆浸金)和135×10-6铜(-80目样品)的较广泛的金铜异常(图8-14)。1989年,公司取得了包括源区在内的土地使用权,在巴都希贾乌周围5km2范围内,通过跟踪检查取样,发现河流粉砂样中169×10-9金和580×10-6铜的异常(距后来发现的矿床1km)。当时调查还是集中在斑岩系统边缘的金矿化。但1989年在支流踏勘性跟踪检查时,也发现弱的铜矿化露头和矿化明显的闪长岩和英云闪长岩漂砾(铜高达6.8%,金0.28×10-6)。1990年5月,在沿小河进行路线穿插时,发现巴都希贾乌地段有明显的铜矿化,出露的范围大,植被稀少。这样,就在1990年上半年认识到了斑岩型矿床的远景。
图8-13 巴都希贾乌矿床横剖面图
(引自S.J.Meldrum等,1994)
在1990年中、后期,在巴都希贾乌地区进行了地表岩石蚀变填图和螺旋钻基岩地球化学取样,圈出了>0.1%铜的面积0.6×1.2km2。后用629个随意定向的5m长的探坑(间距约30m)进行了刻槽取样,圈出>0.3%铜和>0.2×10-6金的面积900×300m2,并且发现有>30×10-6钼的环形带围绕铜金异常。
图8-14 巴都希贾乌远景区内-80目泥沙样的Cu和Au(BLEG法)的含量
(引自S.J.Meldrum等,1994)
后来基岩的取样扩展到勘探区的其他地方,仅在几个小区域内发现微弱的金异常,它们分别位于艾默拉、东北部地区、上卡塔拉和东南部地区,同时也肯定了“金岭”地区的金异常,但没有识别出任何有经济价值的地段。
1991年5月开始进行金刚石钻探,打到了铜金矿石。第一年完成钻探进尺1.1万m(22孔),至1993年7月完成3.7万m(50孔)。以后仍在继续勘查,也包括进行较详细的地表调查,该区外围也在普查中。
3.小结
世界级巴都希贾乌斑岩型铜金矿床的发现,踏勘性的河流沉积物取样起了重要作用,通过大范围的水系沉积物取样圈出了金铜异常,在此基础上,地表岩石的蚀变填图和基岩地球化学取样进一步明确了异常的范围,从而使金刚石钻探顺利地打到了铜金矿石。因此,区域化探方法在地质工作程度较低的地区,可有效地筛选出找矿远景区。
⑦ 印尼中苏拉威西省baboya地区金矿分布如何
你好:印尼那边大小型金矿都是很多的,我的同事、朋友很多都去那边搞金矿,我是搞选矿的,等有机会了也想去那边看看,涨涨见识,并且那边比我们这边对环境方面限制的要松,毕竟发展比较不超前,所以对环境不太重视。
⑧ 亚洲金矿
土耳其西部1997年发现的Kisladag金矿床,2004年有确定和推定资源2.148亿吨,含金1.04克/吨;推测资源4550万吨,含金0.75克/吨,总资源有金250吨。储量1.35亿吨,含金1.16克/吨。该国东中部乔普勒(Copler)金矿项目区面积9.5平方公里,在安卡拉SEE约500公里,属迪夫里吉-通杰利斑岩带,是一典型的斑岩-矽卡岩矿化系统,含构造控制的和网脉状铜金矿化。该区有悠久采矿史,有数百老窿和炼渣堆。Anatolia公司于1998年到该区调查,根据初步采样结果,在一年半时间内从原当地采锰矿公司取得勘查许可。2000年9月与里奥廷托公司组成联合野外队对出露的主斑岩中进行相隔400米的两条平行线采样,分别取得平均含1.17克/吨金、0.17%铜及1.44克/吨金、0.08%铜的结果,还采了大量地表拣块样。2000年11月第一孔自地表起钻到80米含1.61克/吨金的矿石。经继续勘查,至2003年晚期已完成109孔(16243米),圈出3带推测资源,其中主斑岩带3300万吨,含金2.1克/吨(69.3吨),大理岩区含较高品位矿石400万吨,含金7.7克/吨(30.8吨),锰矿山带700万吨,含金4.18克/吨(29.3吨)。合计已有金约130吨,仍在继续勘查。据2005年9月报道,完成了一个29907米的钻探计划,证明高品位平伏矿体范围至少200米×500米,平均厚30米,含金4克/吨。总资源将增加。
有资料提到伊朗西北部2003年发现的萨里戈纳里(达什卡桑)金矿有金资源约290吨,未见进一步报道。
印度拉贾斯坦邦Bhukia探区在钻广泛的近地表金铜矿化。所列5孔结果,钻到32~120米矿化(多为30~50多米),含金1.45~2.52克/吨(多为2~2.5克/吨),含铜0.12~0.25%。以前印度地质调查局与印度斯坦锌公司查明资源2550万吨,含金2.8克/吨。
泰国中部碧差汶府的Chatree露采金矿于2001年投产,2003年6月底保有储量1460万吨,含金2.1克/吨、银14.0克/吨,为系列浅成热液含金石英碳酸盐脉,产在火山岩系的一特定岩石单位内,有确定资源890万吨,推定资源1180万吨,推测资源3120万吨,含金1.9克/吨、银19克/吨,即有金资源100吨、银1000吨。在黎府-披集金矿带其他地方也在找浅成热液金银脉系。
老挝沙湾拿吉省与斑岩铜金系统有关的Sepon金矿已于2002年12月投产。2004年产金4.16吨,还有2.73吨银。2005年产金将超过7吨。2004年时有储量1530万吨,含金2.51克/吨、银7.07克/吨,即有金38.3吨、银108吨。此外有资源9100万吨,含金1.63克/吨、银7.74克/吨,即有金148.3吨、银704吨。合计有金186吨、银812吨。附近的Khanong是一重要铜矿床(见前“铜”一节介绍)。
越南中部岘港西南约90公里的福山金贱金属矿区与老挝Sepon金铜矿区同属印支半岛长山山脉古生代褶皱带。福山矿区处在福山-三岐早中生代碰撞缝合带(北面的长山褶皱带与南面的前寒武纪昆嵩结晶地块之间),在花岗闪长岩侵入体边缘的矽卡岩带中,福山的Bai Dat和Bai Go两矿床在2003年已圈出高品位金资源约7吨,金平均品位13.5克/吨,还有银等,在继续勘查。
菲律宾吕宋岛南部八打雁金铜带有几个项目在工作。马尼拉南约150公里的Achangel和Lobo的浅成热液金银和斑岩金铜矿地有远景。
印尼马鲁古省哈马黑拉的Kencana矿床在资源已枯竭的Gosoweng浅成热液金(银)矿山南1公里,为低硫化浅成热液矿床,有资源170万吨,含金41克/吨,即有金近70吨,还有近似数量的银。原Gosoweng矿山的采金工作已转至附近的Toguraci矿床,后者有金资源约160吨。印尼Martabe金矿床有矿石7350万吨,含金1.6克/吨,即有金117.6吨,产在经淋溶的致密的角砾化二氧化硅体中。
这里附带提一下大洋洲巴布亚新几内亚辛贝里岛Sorowar金矿床(在利希尔矿山西北约60公里)经过去三年勘查,资源已有4175万吨,金平均1.16克/吨(即含金48吨)。该国Hidden Valley进行了可行性研究,有5033万吨矿石,金品位2.7克/吨,即含金135吨,局部有银。Wapi金矿探区在广泛钻进,以0.5克/吨金为边界品位计算有175吨,以1克/吨金为边界品位计算有金145吨,拟在2006年开发,2年后投产。利希尔矿床金资源扩大,有矿石4.041亿吨,金品位3.16克/吨,即有金1277吨。
蒙古金产量已由1999年的10吨,增至2004年的18.6吨。乌兰巴托北110公里的博鲁金矿山建设已于2003年完成,年底投产,露采。储量1070万吨,含金3.52克/吨,另有推测资源340万吨,含金2.09克/吨,将平均年产5.4吨金,寿命8年。蒙古近年最大的金矿资源发现与查明当属南部绿松石山(奥尤陶勒盖)特大型斑岩铜金矿床组,迄今查明的金资源有800吨。此外,蒙古西部扎布汗省正在勘查的“金山”铜金银块状硫化矿(见“铜”一节)中已有金资源34吨。
⑨ 金矿石怎样提炼出来
六种金矿石的提炼方法
一、单一浮选 适用于处理粗、中粒自然黄金铁矿石。经破碎后的矿进入球磨机,磨细呈矿浆后进入浮选。在浮选中,用碳酸钠作调整剂,使黄金上浮。同时用丁黄药与胺黑药作补收剂,使金矿粉与矿渣分离,产出金精矿粉。
二、混汞浮选 适用于处理自然金嵌布粒度较粗,储存在黄铁矿和其它硫化矿石。与单一浮选不同的是在磨矿后加汞板进行金回收,回收率可达 30-45%。混汞后的矿浆,通过分级机溢流进行浮选。为使更好地生成汞金,磨矿时加添一定浓度的碳酸纳、苛性钠等,可使汞金回收率提到70% 。
三、重力选矿 系利用黄金与其它矿物比得的差异性进行浮选。比重差异愈大,更易于分离。将含金矿沙置入圆筒筛,通过高压水进行流矿,大于筛孔的砾砂经溜糟、皮带输送入尾矿场;小于筛孔的矿沙通过公配器输入1-3段圆跳汰机,经3段跳汰机精矿自流入摇床,进行粗、细、扫选,生产出精沙矿。此法多用于流沙矿,细碎后的矿石也可适用。
四、炭浆法提金工艺 这种工敢是80年代世界最先进的提金方法,用在处理含金褐铁矿氧化矿石的选别效果更佳。炭浆法即在氧化浸出的同时,进行活性炭吸附,提高金的浸出率。其流程包括:两段闭路破碎,两段磨矿,挽流器溢流产品-200目占95%,而后进入浓密机,将矿浆浓度由18-20%浓缩为42-45%左右,再经缓冲槽进入浸出吸附槽,进行浸出作业,同时用椰子壳制成的活性炭吸附,得出最终产品载金炭。
五、冶 炼 经过各种选矿方法生产出金精矿粉、加入KNO3氧化剂及银和硼砂。
六、电解直接冶炼 此法为潼关金矿所采用,以钢棉为阴极直接熔炼得金银合质金。
⑩ 基于物元分析法的小秦岭金矿区地质环境评价
邢永强1郑钊2吴梅1潘元庆1方士军1
(1.河南省国土资源科学研究院,郑州 450016;2.天津大学建筑工程学院,天津 300072)
《河南科学》,文章编号:1004-3918-(2008)-03-0353-04
摘要 近年来,随着人类对小秦岭金矿区开发活动的不断增强,当地地质环境已受到严重破坏,评价小秦岭矿区的地质环境状况对于今后的矿山恢复治理工作有重要的指导意义。本文选取物元分析法来开展评价工作,首先根据实地调查结果并按照区域差异性原则,将小秦岭金矿区划分为87个评价单元,接着选取了评价指标和评价标准,确定出各指标的权重系数,在此基础上开展小秦岭金矿区地质环境质量综合评价工作。研究结果表明:小秦岭矿区整体地质环境状况不容乐观,特别是西南部强烈的采矿活动对地质环境造成极大破坏,是今后矿山地质环境恢复治理的重点。
关键词 小秦岭 物元分析法 地质环境评价
小秦岭金矿区是我国四大黄金产地之一,自20世纪60年代中期以来,这里发现了1 200条含金矿脉,已探明黄金储量约400 余t。当地矿业经济发展很快,特别是20世纪80年代矿山采选企业迅速发展,矿区内有国家和地方黄金企业数十家,矿山坑口数千个,矿业已成为灵宝市的支柱产业。然而,由于我国矿业资源的管理、开发体制很不健全,小秦岭金矿区在淘金者的乱采滥挖下,不可再生的矿业资源和矿区地质环境遭到了严重的破坏。此外,人为的破坏还给该地区带来了滑坡、泥石流、地面坍塌等地质灾害。因此,运用适当的方法对小秦岭金矿区地质环境进行综合评价,对以后开展矿山恢复治理工作有重要的指导意义。
1 研究区地质环境概况
1.1 自然概况
小秦岭金矿区位于河南省西部灵宝市境内的豫、陕、晋三省交界处,地理坐标为北纬34°24′~34°30′,东经110°21′~110°34′,矿区属暖温带半干旱大陆性季风气候,四季分明,年平均气温26.1℃,年平均降水量645.8mm,7~9月份降水量占全年降水量的50.8%,且多暴雨,具年内降水量分布不均匀的特点。
矿区以西峪为界,峪东属灵宝市豫灵镇,峪西归陕西省潼关县。北部以小秦岭北缘断裂为界,为中新生代灵宝断陷盆地-黄土丘陵区;南以松树地—周家山断裂为界,为朱阳镇断陷带。矿区山脊高程多在1 000m以上,总体地形具有南北低、中间高,西高东低的地形变化特征。区内山岭起伏,沟壑纵横,具有谷窄、坡陡地形险要之特点。
矿区地层具有典型华北型的前寒武结晶基底和中元古代以来的盖层结构。基底主要由新太古界太华群(Ar2)和古元古界(Pt1)组成,盖层以区域性构造不整合上覆于结晶基底之上,主要由中新元古界熊耳群(Pt2-1)、震旦系(Pt3),寒武系及新生界组成,基本上不发育晚古生代和中生代地层。矿区为中山地貌类型、沟谷深切、地形起伏变化大,断裂构造发育,地层及岩石相对破碎,局部山体不稳定,易形成崩塌、滑坡和泥石流灾害,工程地质条件不良。
1.2 矿山开采现状调查
2006年9月,由河南省国土资源研究院组织相关人员对小秦岭金矿区内的27座主要矿山开采现状进行调查统计,其中21座金矿的采矿规模为4 165t/日,占总的采矿规模的74.7%;年产值3.67亿元,占年总产值的89.3%。可见,虽然小秦岭金矿区除金矿开采外尚有其他矿产资源的采集,但金矿开采的年产值收入远大于其他矿业开采。因此,金矿矿坑所在地区应作为地质环境评价的主要对象。
1.3 矿山地质问题
1.3.1 矿渣废水排放严重
调查显示这27座矿山的产出固体废弃物量为119.34万t/年,尾矿量122.17万t/年,合计产生矿渣241.51万t/年;固体废弃物现积存量为1 653.32万t,尾矿现积存量为1 644.75万t,合计矿渣积存量3 298.07万t。总的年废水外排量为379万m3,其中以Ⅲ类水为主,其中部分矿山排放的选矿废水,造成水质污染较严重,为Ⅳ和Ⅴ类。在各类矿山中,矿渣和废水的生产和积存主要来自于金矿开采。21座金矿生产的矿渣量占矿渣生产总量的96.5%,矿渣积存量占矿渣积存总量的99.5%。
1.3.2 矿山开采引发地质灾害
小秦岭金矿区大多数矿山都属于地下开采,而深部的采矿活动必然对山体的稳定性造成威胁,虽然地质灾害的发生有其特定地质条件,但也与工程活动密切相关。过去的20多年内,由于开采矿山引发的诸如滑坡、泥石流、崩塌、地面坍塌等地质灾害达30多起,其中最为严重的两次是:①1996年8月,大西峪、文峪发生泥石流,冲毁矿区公路13km、通讯线路3km,房屋、设备多有损坏,直接经济损失690万元,间接经济损失663万元;②1987年11月1日,大湖峪口东山发生滑坡,滑体长192m,宽80~120m,总体积约40万m3,造成空压机房、职工宿舍被摧毁,矿山停产达一年之久,直接经济损失在700万元以上。由此可见,由于开采矿山所引发的地质灾害给当地人民生命财产安全和社会经济稳定发展造成极大威胁。
2 评价模型的选取
人类对地质灾害危险性综合评价的研究经历了很长时间,20世纪70年代初,Hewitt等提出“一地多灾”的研究构想;基于Hewitt的研究思路,Puget Sound的研究人员针对本区洪水、地震、风暴、火山等灾害分别制作潜在损失图;80年代后,Van Westen等在GIS系统支持下进行了山地地质灾害风险分析研究。我国从20世纪90年代相继开展区域地质灾害危险性的评价工作,例如,张业成等(2003年)针对我国崩塌、滑坡、泥石流、岩溶塌陷等灾害,建立了地质灾害危险性指数评价模型和危险性评价分析模型;王家鼎(1996年)利用模糊信息优化处理技术建立了城市综合地质灾害的评价模型等,我国已建立多种地质灾害危险性评价模型。
目前,矿山地质环境评价多采用多指标综合评价方法,常用方法有模糊综合评价法(万金宝等,2006)、灰色关联综合法(王国富等,2001)、物元分析法(高军省,2007)等,但很难断定哪种方法评价的结果最准确、最客观。模糊综合评价和灰色关联综合法已被广泛运用于地质环境评价,但是由于它们本身在评价地质环境中所具有的模糊性和不确定性,往往会造成评价结果失真。经过筛选本文选用物元分析法,它具有以下特点:①可以将复杂问题抽象为形象化的模型,并应用这些模型研究基本理论,提出相应的应用方法;②可以建立事物多指标性能参数的质量评定模型,并能以定量的数值表示评定结果,从而能够较完整地反映事物质量的综合水平;③方法简单可操作,易计算机进行编程处理;④物元分析法还未被运用于矿山地质环境评价。
物元分析法原理为:对评价对象建立物元矩阵,经典域、节域矩阵,用关联函数计算综合关联度,根据综合关联度的不同取值范围作为矿山地质环境的评价标准,确定评价结果所属等级。物元分析法的具体计算步骤见高军省(2007)《基于物元理论的水环境质量综合评价方法及其应用》。
3 小秦岭矿区地质环境综合评价
3.1 评价单元划分
结合对小秦岭金矿区的实地调研结果,并遵照客观、公正、科学地反映矿区地质环境区域差异的原则,将评价区划分了87个评价单元。采用先定性分析矿区的主要地质环境问题,并综合考虑地形地貌特征、水系发育特征、人类活动强度等因素,对矿区内问题比较突出的地区划定评价单元网格;对于其余地区,则按照3km×3km的正方形网格来划分评价单元,在单元划分的同时还注意与行政界域、水系界域的相互包容以及对边缘单元、小单元的适当合并。此外,在遵循地质环境客观特征的基础上,还考虑到兼顾局部特殊要求的情况,如在豫陕两省交界的地区则按照行政分区边界来划定。划分结果如下:单元dx1、dx2为大西峪区间;w1~w4为文峪区间;单元z1~z3为枣香峪区间;单元dh1~dh3为大湖峪区间;单元zy为藏马峪和阎家峪区间;单元f为夫夫峪区间;单元g为观音峪区间;单元j为荆山峪区间;单元i1~i10 为苍珠峪、白花峪、枪马峪、杨砦峪、朱家峪相应的区间;单元1~单元61是按照正方形网格与各类界域边界交汇并进行适当合并或裁减的评价单元。
3.2 评价指标选择及其评价标准
在综合比较成玉祥等(2007)、徐友宁等(2003)、蔡斌等(2006)关于选取评价指标研究成果的基础上,从小秦岭金矿区地质环境现状条件出发,综合考虑研究区自然条件、人类活动影响、资料收集情况等因素,选择了地表坡度、岩土体抗侵蚀性、植被覆盖率、年降水量、地质灾害、水土流失、地表水污染、人类工程活动强度、矿渣堆积量9个评价指标。
对于选取的评价指标,按照地质环境质量“优”、“良”、“中”、“差”、“极差”划分为5个级别,各级别相应指标的标准值如表1所示。
表1 小秦岭金矿区地质环境评价指标分级标准Table1 Index classification standard of geology environmental in Xiaoqin hill goldfield
3.3 确定权重系数
目前系数确定的方法很多,大致可分为德尔菲、层次分析等主观赋权法和主成分分析、因子分析等客观赋权法,运用主观赋权法掺杂了决策者的主观随意性,而运用客观赋权法却缺乏决策者的意愿,故本次研究采用主观赋权与客观赋权相结合的方法,先由主成分-因子分析赋权法计算出一组初始权重,再带入评价模型进行计算,如果计算结果合理则直接采用该指标权重,如果计算结果差别较大,则在初始权重的基础上再进行适当微调,最终求出一组合理的权重系数,如表2。
表2 评价指标的权重系数Table2 Weighing coefficient of evaluation index
3.4 小秦岭矿区地质环境评价结果及分析
运用物元分析法,用VB语言编制相应的计算程序,结合各单元评价指标的量值和小秦岭金矿区实地调研情况,给定地质环境质量评价的最终结果,见表3和图1。
表3 小秦岭金矿区地质环境质量评价结果Table3 Evaluative result of geologic environmental quality in Xiaoqin hill goldfield
图1 小秦岭金矿区地质环境质量评价效果图
Fig.1 Evaluative result map of geologic environmental quality in Xiaoqin hill goldfield
从表3可以看出,“优”等级别评价单元12个、“良”等级别评价单元23个、“中”等级别评价单元36个、“差”等级别评价单元10个、“极差”等级别评价单元6个。
“极差”等级别单元序号为w1,w3,z1,dh1,i5,i8;“差”等级别单元序号为38,46,dx1,dx2,w2,z2,i1,i3,i4,i6,这些单元主要分布在矿区的西南部,由于这些单元所在地区矿坑密集、采矿活动剧烈,对地质环境造成了极坏的影响,该地区地质灾害的发生几率大大高于矿区的其他地区,今后应作为矿山环境恢复治理工作的重点。
“中”、“良”等级的单元分布在泥石流沟的四周,起到过渡和缓冲的作用;在远离人类活动的东南部区域,有“优”等级的区域存在。总体来看,小秦岭矿区东南部地区环境质量最好,中部其次,西南部最差。
4 结论
(1)小秦岭金矿区地质环境具有问题种类多、危害程度大等特点,选取能全面反映矿山地质环境和矿山开采活动状况的9个要素因子作为评价对象,较为合理。
(2)物元分析法计算方便,对属于相同级别的检测单元间的差别亦可分区,对小秦岭矿区地质环境评价可行,可靠。
(3)小秦岭西南部采矿活动对地质环境的影响较为严重,今后应作为矿山环境恢复治理的重点。
参考文献
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Geological Environment Evaluation of Xiaoqinling Hill Goldfield Based on Matter Element Analysis Method
Xing Yong-qiang1Zheng Zhao2Wu Mei1Pan Yuan-qing1Fang Shi-jun1
(1.Henan Land and Resources Research Institute,Zhengzhou 450016;2.College of Civil Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072)
Abstract:In recent years,the geological environment of Xiaoqin hill mining area was damaged seriously with the increasing of mining in this area.It is needed to evaluate the situation of local geological environment for the sake of further recover and maintenance of the mine.Matter element analysis method was employed.The mining area was divided into 87 evaluation units according to field investigation which follows the principles of difference.Then the standard and evaluation index were set to fix the weighting coefficients of different indexes,based on which the integral evaluation of the geological environment of Xiaoqin hill gold mining area was made.The results show that the geological situation is aggravating because of the intense mining,especially that in the southwest of the area which should be focused on in future works.
Key words:Xiaoqin hill;matter element analysis method;geological environment evaluation