黄金科学技术

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宋明春

黄金科学技术. 2024, 32(05): 745-748.

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<正>矿产资源是经济社会发展的重要物质基础，矿产资源安全是国家战略安全的重要组成部分。当前，新质生产力发展对工业发展模式提出新要求，美国脱钩断链对全球矿产资源安全产生重要影响，矿产资源供需格局出现重大变化，资源问题将成为制约各国生产力发展的重要因素之一。党的二十大报告提出，要“在关系安全发展的领域加快补齐短板，提升战略性资源供应保障能力”。确保国家经济安全、资源安全和产业链供应链安全至关重要。

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胶东三山岛断裂带金矿床蚀变矿物勘查标识

李健, 宋明春, 王昌伟, 王润生, 雷鸣, 崔庆意, 李杰, 李世勇

黄金科学技术. 2024, 32(05): 749-767.

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三山岛断裂带蚀变岩型金矿床控矿断裂产状变化部位含矿性存在差异，使得矿体不连续，勘查标识不明确。通过对三山岛北部海域金矿床30号勘探线的多个钻孔和三山岛井下坑道进行系统编录和样品采集，研究矿物共生组合与矿脉之间的穿切关系。研究表明：北部海域金矿床可划分为4个成矿阶段，即石英—黄铁矿—钾长石阶段（Ⅰ）、石英—黄铁矿—黄铜矿—自然金阶段（Ⅱ）、石英—黄铁矿—方铅矿—闪锌矿—自然金阶段（Ⅲ）和贫矿菱铁矿—方解石阶段（Ⅳ），其中Ⅱ和Ⅲ阶段是金的主要成矿阶段。利用短波红外光谱对控矿断裂含矿和贫矿部位样品进行分析，发现蚀变矿物组成、Al-OH吸收峰位和结晶度（IC）等存在明显差异，高的Pos2200和IC值与金矿体之间存在明确的正相关关系。对各钻孔的品位数据进行统计分析后，引入机器学习算法进行分析，强调IC值具有更高的权重影响。黄铁矿微量元素研究显示：As、Pb、Bi、Te和Sb等元素与Au元素含量之间具有显著正相关性。由此，基于断裂产状、短波红外光谱指标和黄铁矿元素含量等变化情况，建立了全新的勘查标识，对实际找矿勘查工作具有指导意义。

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新一轮金矿找矿突破战略联盟成立

黄金科学技术. 2024, 32(05): 767.

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<正>8月20日，新一轮金矿找矿突破战略联盟成立大会在济南举行。该联盟旨在聚焦新一轮找矿突破战略行动，积极推进地质科技创新，充分发挥各方在自然资源综合调查、矿产资源开发利用等方面的专业技术、理论科研和资金产业等优势，开展科技与产业融合创新，形成推广一批科研和实践成果，提升产业核心竞争力，推动金矿资源勘探开发和增储上产，服务保障国家能源资源安全。

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胶东中生代岩浆岩金等元素组成及其对金成矿的启示

董磊磊, 白鑫, 宋明春

黄金科学技术. 2024, 32(05): 768-780.

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胶东地区是我国最大的金成矿区，但是关于其巨量金的来源一直不明。通过对成矿前的晚侏罗世玲珑期岩体（玲珑、昆嵛山）、早白垩世早期郭家岭期岩体及其暗色包体（郭家岭、丛家）以及成矿后的早白垩世晚期伟德山型岩体及其暗色包体（崂山、牙山、艾山等）的Au、Cu和Ag等元素含量进行分析，发现这些亲铜元素相对于大陆地壳较为亏损。此外，玲珑期和伟德山期样品中Cu/Ag比值与Cu含量具有明显的正相关性。而郭家岭期岩体及其包体中以及伟德山期岩体中的暗色包体中，Cu/Ag比值与Au含量具有正相关性，表明在岩浆演化过程中，单硫化物固溶体从岩浆中持续分离，造成中生代岩浆岩具有较低的Cu/Ag比值和金属含量。这些硫化物的堆晶在中下地壳形成了富集Au等元素的矿源层，为胶东金成矿提供了物质基础。研究还表明，单硫化物固溶体分离是岩浆演化过程中普遍发育的现象，这种现象也可能是导致大陆地壳相对于地幔亏损Cu等元素的原因。

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胶东金矿成矿物质来源：来自与金成矿有关地质单元金含量的约束

胡文萱, 宋明春, 李杰, 董磊磊, 赵润芊, 张亮亮, 李健, 白天慧

黄金科学技术. 2024, 32(05): 781-797.

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胶东是世界第三大金矿集区，金矿找矿和成矿理论研究不断取得新突破，但对矿床成因和成矿物质来源的认识尚存在较大分歧。为了科学合理地解释金矿床相对于各类围岩高达万倍的Au富集，通过系统采集胶东地区未遭受矿化蚀变的晚中生代花岗岩和早前寒武纪变质岩样品，对其进行了Au元素含量测试。结果表明：97件花岗岩Au含量平均值为0.31×10-9，其中玲珑型、郭家岭型和伟德山型花岗岩的Au含量平均值分别为0.25×10-9、0.28×10-9和0.35×10-9,397件早前寒武纪变质岩的Au含量平均值为1.05×10-9，总体与地壳中Au元素丰度和华北板块中Au含量平均值接近或偏低，但早前寒武纪变质岩中Au含量是晚中生代花岗岩中的3.39倍。结合前人研究结果认为，胶东地区不存在Au异常富集的源区或矿源岩（层），巨量金的成矿物质源自古老变质基底在晚中生代的部分熔融，在下地壳基底变质岩部分熔融形成花岗质岩浆的过程中，在超高温环境中约70%以上的金以类似“熔炼”的方式析出，并产生了贫金花岗岩。成矿前与岩浆活动相关的流体有利于Au元素的迁移和富集；成矿期及其后花岗岩的岩石地球化学成分发生了显著变化，影响了流体的化学平衡，为金的沉淀提供了有利条件。

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陕西商洛发现罕见叶碲金矿

黄金科学技术. 2024, 32(05): 797.

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<正>据8月29日报道，中国地质调查局西安矿产资源调查中心研究人员与中国地质大学（北京）顾雪祥教授、章永梅副教授以及核工业北京地质研究院范光研究员合作，在陕西省商洛市北秦岭杨斜金矿中发现一种罕见的含金碲矿物——叶碲金矿。碲是一种典型的稀散元素，属于我国战略性关键矿产资源，被誉为现代工业、国防与尖端技术的“维生素”，广泛用于新能源、信息技术产业，比如薄膜太阳能光伏电池、热成像与热电冷却设备等。

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胶东地区早白垩世周官高镁闪长岩体年代学、地球化学特征及其构造意义

王斌, 宋明春, 刘志宁, 李健, 董磊磊, 张艺多, 蒋雷, 王润生, 董小涛, 刘家良

黄金科学技术. 2024, 32(05): 798-812.

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胶东地区是我国最重要的金矿集区，金矿床的时空分布与晚中生代花岗岩类密切相关，其中早白垩世伟德山期花岗岩侵位时间与大规模金成矿时间一致，是重要的成矿期地质体。隶属于伟德山期花岗岩的周官岩体与金成矿时空关系密切。选择周官岩体作为研究对象，系统开展了岩石学、锆石U-Pb同位素测年和全岩地球化学研究工作。结果表明：周官岩体侵位时代为（119.4±1.1）～(118±1.0)Ma，与金成矿同期；岩体具有低硅、高镁和富钠，以及相对高的Cr、Ni、Co、Sc含量、Sr/Y比值和明显贫化的Zr含量特征，Mg#值介于55.83～59.26，表现为高镁闪长岩特征。岩石属高钾钙碱性系列，为高镁闪长岩类，岩浆源于富集岩石圈地幔的部分熔融，并混染了部分地壳物质；周官高镁闪长岩体和伟德山期花岗岩的岩浆侵位导致地壳浅部发生剧烈隆起，形成伸展构造，为成矿流体运移、成矿物质富集和矿体定位提供了良好通道和有利空间。

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胶东三山岛金矿床巨斑花岗岩的形成时代、成因及对金成矿的启示

周晓萍, 宋明春, 刘向东, 闫春明, 胡兆君, 苏海岗, 胡秉谦, 周宜康

黄金科学技术. 2024, 32(05): 813-829.

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胶东地区三山岛金矿床的主要赋矿围岩是中生代玲珑花岗岩和郭家岭花岗岩。通过对三山岛巨斑花岗岩进行岩相学、岩石地球化学和锆石U-Pb同位素年代学等研究，分析其地球化学类型、形成时代、岩浆源区及成因，讨论了成岩与成矿的关系。岩石地球化学特征表明：三山岛巨斑花岗岩的SiO₂、Al₂O₃和全碱（Na₂O+K₂O）含量较高；铝饱和指数A/CNK为1.34，属过铝质—钙碱性系列岩石；稀土元素含量较低，轻稀土相对富集，重稀土相对亏损；岩石富集Rb、Sr、和Ba等大离子亲石元素，亏损Ta、Nb、P和Ti等高场强元素；岩石地球化学特征与富钠花岗岩和年轻的TTG（<3 Ga）相似。巨斑花岗岩的锆石U-Pb加权平均年龄为（127.05±0.41） Ma，属于早白垩世郭家岭期花岗岩。岩石中金丰度值较早前寒武纪变质岩系明显降低。综合研究认为，巨斑花岗岩是下地壳酸性岩浆与少量幔源基性岩浆混合作用的结果，形成于太平洋板块俯冲和华北克拉通破坏背景下的伸展构造环境，岩体中的钾长石巨晶是岩浆期后钾化作用的结果；具有较高背景金丰度的早前寒武纪变质基底岩石部分熔融过程中，地球化学元素重新调整，金质被活化、迁移，形成富金流体库，并产生贫金花岗岩；花岗岩快速侵位和地壳强烈隆升产生的拆离断层系统，以及钾化作用导致岩石体积膨胀而破裂，为成矿流体聚集和矿化富集提供了良好的物理圈闭空间。

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内蒙古发现一大型钼矿

黄金科学技术. 2024, 32(05): 829.

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<正>据9月6日报道，在新一轮找矿突破战略行动中，内蒙古赤峰市翁牛特旗发现1处大型钼矿床，初步探明钼资源矿石量约1亿t。这一大型钼矿床位于赤峰市翁牛特旗乌丹镇新地村与桥头镇和页勿苏村交界处的青石洞子西矿区。

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山东五莲七宝山铅锌多金属矿床硫化物微量元素分布特征及地质意义

唐名鹰, 战洪雷, 陈建, 朱伟, 类维东, 王欣, 丁正江, 李双飞, 牟征

黄金科学技术. 2024, 32(05): 830-846.

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为探讨五莲七宝山铅锌多金属矿中主要硫化物的微量元素分布特征，对矿床成因类型进行约束，在矿床地质研究的基础上，以不同成矿阶段形成的闪锌矿和方铅矿为研究对象，开展矿相学和矿物LA-ICPMS微量元素组成研究。结合野外地质调查和室内矿相学研究，将五莲七宝山铅锌多金属矿床的成矿过程划分为3个成矿阶段，分别是多金属硫化物+碎裂岩阶段（Ⅰ）、多金属硫化物+石英+白云石阶段（Ⅱ）和石英+白云石阶段（Ⅲ）。LA-ICP-MS分析结果表明，主要硫化物中闪锌矿富集Fe、Co、Mn和Cd元素，贫Ge、Se、Te、Re和Tl元素，方铅矿则主要富集Ag和Cd元素；闪锌矿中Cu、Cd、Fe、Mn、Co和In元素以类质同象的方式赋存在矿物中，偶见方铅矿显微包体，方铅矿中Ag元素以类质同象的形式赋存在矿物中，Cu、Zn和As元素则以显微包体的形式赋存在碳酸盐岩化矿石方铅矿中。闪锌矿微量元素成矿温度研究表明，Ⅰ阶段形成的碎裂—角砾岩化矿石以中温为主，Ⅱ阶段形成的碳酸盐岩化矿石则形成于低温环境。结合矿床地质和微量元素分布特征，认为七宝山铅锌多金属矿床属于与岩浆热液作用相关的中—低温热液脉型矿床。

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基于集成树算法的岩石黏聚力和内摩擦角预测方法

李地元, 杨博, 刘子达, 刘永平, 赵君杰

黄金科学技术. 2024, 32(05): 847-859.

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岩石的黏聚力（c）和内摩擦角（φ）是岩石工程设计及稳定性评价的重要参数，其直接测量需通过多组三轴或剪切试验，耗时多且成本高。基于4个易获取的岩石物理力学参数（纵波波速VP、密度ρ、单轴抗压强度UCS和巴西抗拉强度BTS），构建了用于预测c和φ值的智能模型。共收集了199组含不同岩石类型的数据，采用5种集成树算法开发预测模型，使用贝叶斯优化算法对模型的超参数进行优化。模型评估结果表明：构建的模型均具有较好的预测性能，其中极端随机树模型表现最佳（测试R²>0.97）。敏感性分析表明：VP、UCS和BTS对c值的预测结果影响较大，ρ对φ值的预测结果影响较大。研究成果已成功应用于金川矿区，验证了模型的实用性，开发的图形用户界面便于工程技术人员使用。

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不同含水率下秦王川黄土抗剪强度与细观结构特征研究

李杰林, 李大千, 杨承业, 张童

黄金科学技术. 2024, 32(05): 860-870.

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为研究不同含水率下黄土的抗剪强度和细观结构特征，以秦王川重塑黄土为研究对象，利用四联自动直剪仪和核磁共振仪进行了直剪和核磁共振试验。试验结果表明：秦王川黄土重塑土的总体抗剪强度随含水率的增大而降低，黏聚力随含水率的增大呈先增大后减小的变化趋势，内摩擦角呈先减小后增大再减小的变化趋势；含水率变化对土体黏聚力的影响较大，而对内摩擦角的影响较小；土样内部孔隙率随含水率的增大而增大，水分不断从小尺寸孔隙向中大尺寸孔隙扩散，且土体内部的小尺寸孔隙有不断扩展和贯通的趋势；随着含水率的增大，土样的延性和塑性也得到增强，应力—应变曲线特征由应变软化转变为应变硬化；随着含水率的增大，土样内部水分的形态也逐渐变化，由强结合水主导不断向弱结合水主导发展，最后变成自由水主导，导致土颗粒之间的胶结作用力、水膜作用力以及基质吸力减弱，进而导致土样总体抗剪强度降低。本研究成果可为地区黄土工程建设提供数据支持和理论参考。

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根土复合体增强矿区排土场边坡抗剪强度试验研究

刘伟, 闫晓宇, 刘庆朋, 孙欣然

黄金科学技术. 2024, 32(05): 871-881.

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为研究矿区排土场边坡沙柳根—土复合体的固土护坡机理，对根系如何增强土体的抗剪强度进行了量化分析。以内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗纳林陶亥镇矿区排土场作为研究区，设置了试样主根含量为0根、5根、10根和15根共4个梯度，对沙柳根—土复合体进行50 kPa、100 kPa和150 kPa垂直应力下的大型直剪试验。结果表明：（1）随着主根含量的逐渐增加，根—土复合体的抗剪强度也相应提高，剪切破坏时，含根试样的黏聚力相较素土增大了3.28～5.43倍；（2）对主根含量、垂直应力、黏聚力和内摩擦角进行Pearson相关分析，并构建回归方程，结果显示根—土复合体的黏聚力与主根含量呈显著正相关关系（P<0.05,r=0.953），主根含量和垂直应力与内摩擦角均不存在显著相关关系（P>0.05）;(3)由于根系与土颗粒之间的摩擦力与根系周围大量土颗粒团聚体的积聚，共同形成一种锚固加筋结构，使得黏聚力显著增大。研究结果为矿区排土场边坡通过种植植物来进行生态修复，以及有效地预防浅层滑坡和水土流失等灾害提供了理论基础。

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世界最大未开发金矿之一将投产

黄金科学技术. 2024, 32(05): 881.

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<正>据9月3日消息，非洲最大产金国——加纳矿业行业监管机构负责人透露，该国10年来最大绿地金矿将在11月份投产，预计年产量将超过35万盎司。这座名为Namdini的矿山所有权人为卡帝诺资源有限公司（Cardinal Resources Limited）。该矿山于2020年获得许可证。

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基于LM-LSO算法的磷石膏堆场边坡形态与稳定性智能优化方法

李垚熠, 陈国庆, 石明汉, 周玉新, 聂闻, 郑成

黄金科学技术. 2024, 32(05): 882-893.

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大量欠稳定边坡阻碍了人类工程活动，亟需采用合理的优化方案来确保工程安全。为此，提出了基于列文伯格—马夸尔特（Levenberg-Marquardt,LM）算法和光谱优化算法（Light Spectrum Optimizer,LSO）的边坡形态智能优化方法（LM-LSO）。首先，采用LM算法对样本数据进行非线性拟合；其次，采用拒绝不可行解方法处理稳定性系数的约束问题；最后，利用LSO搜索最优方案，并与另外4种算法进行比较分析。该方法应用于四川省某磷石膏堆场边坡优化，得到了最小挖方量的优化设计方案。该方法综合考虑了边坡优化的经济性和稳定性，保障了堆场的堆填方量和安全。

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分段空场嗣后充填法人工矿柱多源信息融合稳定性评价模型

张泽群, 钟文, 杨华泽, 周伶杰, 林圣杰, 毛基腾, 赵奎

黄金科学技术. 2024, 32(05): 894-904.

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针对分段空场嗣后充填法人工矿柱（充填体）稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题，综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响，建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱（充填体）稳定性多源信息评价指标体系，并基于此确立了人工矿柱（充填体）稳定性D-S证据理论的识别框架及评价指标分级标准。通过引入正态隶属度函数及改进的K-L距离对指标因素概率分配和权重分配进行优化，构建了基于改进D-S证据理论多源信息融合的人工矿柱（充填体）稳定性评价模型。选取某分段空场嗣后充填开采矿山5个典型人工矿柱（充填体）对模型的适用性进行验证，结果表明：多源信息融合稳定性评价等级分别为AP-2、AP-3和AP-5（Ⅱ级）> AP-4（Ⅲ级）> AP-1（Ⅳ级），稳定性评价结果与前期位移、声发射现场监测分析评价和数值模拟分析评价结果基本吻合，验证了评价模型在实际应用中的科学有效性。该模型为人工矿柱（充填体）稳定性分析提供了一种更全面的综合评价方法。

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软破矿岩条件下胶结充填法转分段崩落法研究及应用

鲁旭, 谭宝会, 龚臻, 粟登峰, 张刚刚, 胡颖鹏

黄金科学技术. 2024, 32(05): 905-915.

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金川集团龙首矿西二采区上部中段充填采场发生失稳事故后，采矿方法由下向分层进路式胶结充填法转为无底柱分段崩落法时，面临着软破矿岩条件下覆盖层形成和采场稳定性问题。采用数值计算和现场试验等方法，对这2个关键技术问题进行了研究。数值模拟结果表明，随着崩落法首采分段回采工作的进行，采场复合顶板经历了破坏裂纹萌生、零星散块冒落、拱形批量冒落和柱塞状整体冒落等阶段，当首采分段回采结束时，顶板复合岩层冒落能够为崩落法采场提供足够厚度的覆盖层，且在崩落法采动地压下软破矿岩采场能够保持稳定。现场工业试验表明，在崩落法采场首采分段采用“阶梯式退采均匀扩展采空区+总量控制出矿”的技术方案，能够安全、高效地形成覆盖层，并通过增补“钢拱架+钢筋网+锚杆”的技术方案，解决在崩落法采动地压下维持破碎矿岩采场稳定性的问题，为无底柱分段崩落法在西二采区的扩大应用奠定了技术基础。

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局部制冷降温技术在井下长距离掘进中的应用

郭忠磊, 崔嵛, 王春龙

黄金科学技术. 2024, 32(05): 916-925.

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为解决玲珑金矿深部长距离掘进巷道的高温问题，结合井下低温涌水条件，通过对输冷方式和换热方式进行分析，制定了以水源热泵技术为基础的局部制冷降温技术方案，采用理论计算和模拟仿真方法，模拟不同供风温度和供风量条件下巷道的温度场变化情况，分析得出了最佳制冷参数，并开展了制冷系统的设备选型和现场应用。结果表明：-750 m中段长距离掘进工作面的制冷最佳温度为10℃，供风量为5.0 m³/s；根据制冷方案和制冷参数分析结果对局部制冷降温技术进行了应用，有效解决了系统供水不足和供风沿途冷损大等难题，掘进工作面温度由37.0℃降至26.2℃，降幅达10.8℃，距工作面50 m范围内运输巷道温度平均降幅分别为8.9℃和2.9℃，掘进巷高温环境得到明显改善。该局部制冷通风降温技术的应用对类似矿山的深部热害治理具有技术参考价值。

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全球铝土矿贸易格局演化及中国贸易特征

易璐, 李云云, 郑明贵, 谢柳燕

黄金科学技术. 2024, 32(05): 926-938.

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我国铝土矿资源供给长期难以满足需求，需要从海外进口大量的优质铝土矿来满足国内需求。为了研究经济政策等要素对铝土矿国际贸易格局的影响，以2012—2022年全球铝土矿贸易额作为数据来源，运用复杂网络分析方法，构建了铝土矿贸易随机网络和加权网络，对全球铝土矿贸易格局演变、主要贸易国地位演变和中国铝土矿贸易网络特征进行研究。结果表明：（1）全球铝土矿贸易网络规模具有稳健性，但其贸易网络结构具有不对称性，国家之间的贸易联系较为分散，全球铝土矿贸易呈碎片化特征。（2）全球铝土矿贸易国家中，澳大利亚与中国分别为出入强度最大的国家，但二者中介控制能力均有待加强，印度的中介控制能力较强，起到“桥梁”的作用。（3）中国是全球第一大铝土矿进口国，出口贸易额排名也不断上升，且进出口市场格局均较为集中。未来中国扩大铝土矿进口市场格局，潜在可选范围较为广泛：一方面中国仍然可以继续对澳大利亚、印度尼西亚、巴西和圭亚那等传统贸易国家加大进口份额；另一方面，中国可以利用地缘优势加强对土耳其、印度等“一带一路”沿线国家的铝土矿进口。

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贵州铜仁又有2个勘查区块发现富厚锰矿体

黄金科学技术. 2024, 32(05): 938.

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<正>据9月5日报道，贵州铜仁市锰矿勘查进展顺利，部分区块已见富厚碳酸锰矿体，预计可新增锰矿资源量5 000万t，全市锰矿资源量2024年底可新增至8亿t以上。2024年以来，铜仁市建立5 000万元“富矿精开”专项发展资金，集中优势力量推进“152工程”，先后实施了松桃自治县杨家山锰矿普查、新民锰矿普查、耿溪锰矿详查，以及德江县金山萤石矿普查等地质找矿项目，进一步探明了锰矿和萤石矿等一批战略性矿产资源储量。

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基于黄金尾矿处理与综合利用研究的文献计量分析

任珩, 李沛霖, 李金潞

黄金科学技术. 2024, 32(05): 939-948.

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黄金尾矿中含有较多的重金属元素和有价元素，若处置不当不仅浪费资源，而且污染环境、危害人类健康，存在巨大的安全隐患。利用文献计量学和VOS viewer软件，针对国内外黄金尾矿的处理和综合利用研究态势开展研究，并对未来研究热点进行预测。结果显示：黄金尾矿处理及综合利用研究呈现增长趋势，各国的研究内容密切相关；研究内容主要包括黄金尾矿浮选、黄金尾矿综合利用以及黄金尾矿库的生态修复。展望了黄金尾矿未来无害化处理及高值化利用的发展方向，为黄金尾矿的综合利用提供参考依据。

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哈尔滨中心强化科技支撑运用大数据助力找矿突破

黄金科学技术. 2024, 32(05): 948.

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<正>中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心（以下简称“哈尔滨中心”）多措并举推进新一轮找矿突破战略行动。2024年，该中心在部署开展黑龙江省黑河三道湾子、吉林省蛟河和内蒙古自治区得尔布尔—莫尔道嘎3个金矿调查项目的同时，专门组建大数据智能找矿专班，对以往各矿区海量数据开展综合研究分析，并建立数字找矿模型，用科技力量支撑新一轮找矿突破战略行动。

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2024年, 第32卷, 第05期　
刊出日期：2025-06-30

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