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刘继顺:如何找铜矿

上传者:汪大明
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上传时间:2016-10-09
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刘继顺:如何找铜矿

一、铜矿地质概述

铜系典型的亲硫元素,在自然界中主要形成硫化物,只有在强氧化条件下形成氧化物,在还原条件下可形成自然铜。

目前,在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种,主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中,能够适合目前选冶条件可作为工业矿物原料的有16种:

自然元素:自然铜(含铜近100%),一般见于硫化矿床的氧化带。在陆相玄武岩的气孔或裂隙中常见到自然铜的产出,但能构成工业规模的自然铜矿床却极其罕见。不过,美国元古代变质的玄武质火山岩系中,却产有以自然铜为主的基韦诺超大型铜矿,成为了铜矿床的特例。在我国,湖南麻阳铜矿也是一个以自然铜为主的铜矿床,只是其类型为砂岩型,规模为中型。

自然銅-COPPER

铜的硫化物:黄铜矿(含铜34.6%,括号指铜含量,下同)斑铜矿(63.3%)辉铜矿(79.9%)铜蓝(66.5%)方黄铜矿(23.4%)黝铜矿(46.7%)砷黝铜矿(52.7%)硫砷铜矿(48.4%)

但辉铜矿和斑铜矿可以是原生成矿作用的产物,亦可为氧化次生富集的产物。若为次生氧化作用的产物,则辉铜矿可为烟灰状,且多与孔雀石等矿物共生。

铜的氧化物:赤铜矿(88.8%)黑铜矿(79.9%);铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物:孔雀石(57.5%)蓝铜矿(55.3%)硅孔雀石(36.2%)水胆矾(56.2%)氯铜矿(59.5%)。它们均为原生铜矿物或含铜高的岩石经氧化作用形成的。

目前选冶铜矿物的原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。按选冶技术条件,将铜矿石以氧化铜和硫化铜的比例划出三个自然类型。即硫化矿石,含氧化铜小于10%;氧化矿石,含氧化铜大于30%;混合矿石,含氧化铜10%--30%

铜矿床的类型主要有:斑岩型铜矿、铜镍硫化物型铜矿、块状硫化物型铜矿、层状铜矿(火山岩型铜矿、砂、页、砾岩型铜矿、碳酸盐型铜矿)矽卡岩型铜矿和热液脉型铜矿。

二、找矿标志

1、氧化铜矿物。由于原生铜矿物、含铜高的蚀变岩石、古炼铜渣易于氧化,形成格外醒目的翠绿色孔雀石(俗称铜绿)天蓝色的蓝铜矿(俗称石青)赤红的赤铜矿、烟灰状的辉铜矿、靓蓝色的斑铜矿等,它们是很好的找铜矿标志。

2、特征植物。如长江中下游地区的牙刷草和云南开紫花具紫红茎的葡匐草,是很好的找铜矿植物。

3、蚀变组合。如青盘岩化-黄铁绢英岩化-泥化-钾化-硅化、红层(火山红层或砂页岩红层)中的退色化等都是很好的找铜标志。

3、火山机构、细碧-角斑质火山凝灰岩、喷流沉积岩(铁锰硅质岩、铁碧玉岩、层纹状硅质岩)红层中的浅色砂()岩、矽卡岩、超基性岩、中-中酸性斑岩、迭层石硅质细腻白云岩、含炭的火山凝灰岩层等都是找铜的最好对象。

4、对于斑岩铜矿,一般它是大吨位低品位的矿床,一直是人们寻找的主要对象。特别值得一提的是:寻找斑岩铜矿一要看其是否具备露采条件,二要关注其是否具有次生富集带,三要看其是否伴生有较高的金、银、钼元素。如果不便露采又不具高品位的次生富集带,且金、银、钼含量低的话,则因其品位过低而成为呆矿,暂难为人们所利用,因其占用大量的勘查资金,可使矿业公司陷入困境。

5、铜元素的化探异常及其与钼、金、银、铅、锌、铁、锰等综合异常。

6、物探异常。激电(高极化)电阻率(低电阻)重力(高重力)可直接反映出铜矿体的存在,磁法异常可圈出火山机构、中-中酸性岩体接触带、超基性岩带来,重力低可圈出隐伏花岗质岩体。

7、注意成矿系列找矿。如上有铁矿下有铜矿(如铁帽常可指示找铜,磁铁矿床之下通常有铜矿床存在)

8、注意综合找矿。铜矿床中往往可共生或伴生如下元素:铅、锌、钨、钼、锡、金、银、铁等。

关于其他找斑铜矿

一、斑岩铜矿

是目前世界铜矿中最重要的矿床类型。其特点是:规模大、埋藏浅、品位低一硫化矿石为主,易采易选,金属回收率高。因而成为备受重视的重要的铜矿资源。在我国斑岩铜矿储量居第一。

与斑岩铜矿成矿作用有关的主要是陆相火山作用和侵入作用。有关的侵入岩主要是属钙碱性系列的中酸性浅成和超浅成相岩石。如石英二长斑岩。石英闪长斑岩等。围岩蚀变具分带性。由外向内为青盘岩化带、泥化带、绢英岩化带(有人称千枚岩化带),中心为钾长石化带。铜矿化主要是在绢英岩化带和钾长石化带。矿体主要产于侵入体的内外接触带中。矿体常受侵入体的形态和产状以及环带状裂隙等所控制。铜矿化以细脉侵染状矿石为特征。金属矿物主要为黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、辉钼矿等。矿石品位较低,一般为0.4—0.8%,高者达1%以上,但次生富集带可达1—2%。伴生元素有金和钼等。斑岩铜矿模式有:石英二长石模式、闪长岩模式、正长岩模式。

找矿标志:1.寻找母岩和围岩:花岗闪长斑岩、钠长斑岩、二长斑岩是重要的成矿母岩。千枚岩、片岩、中酸性侵入岩和火山岩是重要的成矿围岩。

2.在斑岩铜矿床中黄铁矿化广泛。同时在表生作用下黄铁矿等硫化物在地表易形成火烧皮褐铁矿薄膜,而局部又使岩石退色,在褐色地段注意寻找次生富集带。

3.斑岩铜矿蚀变带规模大、强度高、分带好(一般中心为黑云母、钾长石或石英钾长石等,向外为绢云母、钾长石、石英带,再外为粘土、石英带,再往外为粘土、石灰带)面状蚀变常伴有大规模矿床。

4、含铜斑岩体是直接找矿标志。

5、土壤地球化学异常是寻找斑岩铜矿的有效标志。

二、矽卡岩型铜矿

这类矿床主要产于中酸性的中小型侵入杂岩体与碳酸盐类岩石的接触带中,矿化富集于侵入体形成时岩浆流动的前缘区内,主要沿断裂分布。根据长江中下游及华南地区的情况,与闪长岩、二长花岗岩类侵入体有关的矽卡岩矿床,则多是锡、钨与铜共生。

矿石中铜矿物主要为黄铜矿,有时含斑铜矿和黝铜矿。共生的矿物有磁铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿等。矿石构造为侵染状和块状。矿床规模大、中、小均有。

找矿标志:

1、与矽卡岩铜矿床有成因联系的矽卡岩的存在为本类矿床的直接标志。

2、侵入岩:斑状花岗岩、花岗岩、花岗斑岩石英斑岩、花岗闪长岩、花岗闪长斑岩、石英二长岩、石英闪长岩、闪长岩和闪长玢岩等。

3、围岩:以碳酸盐岩石为主。如石灰岩、大理岩、白云质灰岩、泥灰岩、薄层灰岩、含有机质灰岩、燧是条带灰岩。由于含杂质化学性质活泼性脆易碎,形成空隙,最有利于铜矿的形成。

4、矽卡岩及蚀变标志

(1)钙质矽卡岩,系交代灰岩而成。典型矿物有:石榴石(钙铝榴石、钙铁榴石)透辉石钙铁辉石。(2)镁质矽卡岩系交代白云岩石而成。典型矿物有镁橄榄石、尖晶石、金云母、硅镁石等。(3)硅质矽卡岩系交代硅酸盐岩石而成。最主要的是矿物方柱石。其他与钙质矽卡岩典型矿物无多大差别。致密块状矽卡岩一般矿化不好。当生成多含水的矿物时,如金云母、透闪石、阳起石、黑云母、绿泥石、蛇纹石等。矿化常比较好。

5、物化探异常也是良好的标志。

6、构造标志:

(1)侵入岩体与围岩呈整合接触,即接触带不论是在平面上、或者剖面上都大致平行于围岩层面,形态简单平直。矿化一般不好,即侵入体在下围岩在上呈平行接触。

(2)侵入体与围岩呈不整合接触,即接触带不论是在平面上、或者剖面上都呈斜交,甚至横切围岩层面,特别是倾入体与围岩垂直接触部位最有利成矿。

(3)倾入体与围岩呈超伏,即倾入体在上,围岩在下。岩体呈岩舌穿插于围岩中或呈蘑菇状倾入体。在岩舌或蘑菇顶的下盘接触带最有利于成矿。

(4)倾入体呈树枝状穿插围岩,接触带十分复杂,树枝状岩体的端部和分叉部位矿化最好。

(5)围岩在倾入体中呈捕虜体,捕虜体的接触带对成矿十分有利,有时整个捕虜体可全部被矿化。

(6)接触带附近围岩的层间破碎带,常常是成矿的良好空间,而且矿化成规则较大的似层状、板状矿体。

三、火山岩黄铁矿型铜矿床

我国以白银厂铜矿为代表,这类矿床与火山热液和火上沉积作用密切。有关的火山系列为:(1)细碧角斑岩系(2)角斑岩系(3)安山流纹岩的钙碱性系列(4)蛇绿岩套的铁镁质岩石系列。矿体多为层状、似层状、透镜状、矿体规模一般较大,矿石构造除块状外,还有侵染装及网脉状。条带状。矿石主要成分为黄铁矿、其次为黄铜矿、再次为闪锌矿、方铅矿等。脉石矿物有石英、方解石、绿泥石、重晶石、石膏等。

四、脉状铜矿床

主要为中温或中低温热液成因的,脉状铜矿床,产于各种围岩中。特别是产于中性和弱酸性火山岩或浅成侵入体中。围岩蚀变有青盘岩化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、明矾石化、高岭土化。矿脉带受断裂构造或火山作用的环状裂隙或放射性裂隙所控制。有的沿断裂破碎带形成延长较远的网脉带,并有侵染状矿石。矿石类型较多,主要为铜石英碳酸盐中重晶石脉,铜菱锰矿黄铁矿石英脉,其次为砷石英脉。有部分锡石硫化物矿脉,钨和锡石英脉以及金石英脉中也可有工业价值的铜。

找矿标志:主要是在中性和弱酸性火山岩或超浅成侵入体中寻找矿化石英脉。

五、火山岩型铜矿床

这里所指的火山岩铜矿床,是由火山喷发提供铜质,且产生与火山筒火山岩及或杀碎屑中的铜矿床。在我国这类矿床主要产于酸性细碧角斑岩系和中基性火山岩,火山碎屑岩系中。含矿岩石为石英角斑凝灰岩、角斑凝灰岩、细碧岩、安山岩、粗安岩及绿色片岩等。

主要找矿标志:(1)在火山岩分布广泛的地区。要着重寻找古火山喷发口。(2)注意侵入体和火山喷发残留物(集块岩、凝灰角砾岩等),在火口内的分布情况。二者的边部往往是成矿的地段。贯入在火山口内的岩脉与火口边交叉后,其两侧也是成矿的有利部位。(3)注意寻找火山活动和爆破作用形成的破碎带。

这种破碎带呈不规则的圆形,椭圆形或扁豆形的凹陶区。如有蚀变和矿化现象深部即可能有矿床存在。

六、沉积型铜矿床

也称层状铜矿床。矿体主要有含铜砂岩,含铜页岩和含铜碳酸盐矿床。层状铜矿的重要性,目前在世界上仅次于斑岩铜矿。可分为单个亚类:(1)前寒武系(大多为元古代)地槽相沉积岩系中的层状铜矿(2)寒武系后海相岩层中的层状铜矿。(3)陆相红色岩层中的铜矿。这三类的共同特点是含铜岩系主要是在潮湿与干燥气候转换的情况下形成。,往往产于红色岩系中的浅色岩层中,含矿岩层多半在还原环境下形成。颜色为暗灰、灰黑、绿灰等色。其中常含有不少炭质,有机质,以及星散状黄铁矿,绿泥石和碳酸盐的胶结物质。矿体呈层状,似层状或扁至状。矿层厚自十几厘米至机密以上,含铜层位常有一至数层,个别达十几层至几十层。矿物比较简单常见是矿石矿物是:辉钼矿、斑铜矿。其次是黄铜矿及自然铜等,次生矿物有孔雀石、蓝铜矿等。矿石一般品位较富,含铜可达1—3%,一部分层状铜矿的铜质来源。可能与火山作用有关。其代表矿床有云南省北部产于元古界落雪组炭灰岩与因民组紫色岩层的层间破碎带中。矿体呈层状及扁豆状。可分为三个层,矿带延长20公里,延深超过1000米,厚5—15米。矿石具马尾系构造及密集细点状、斑点状。矿物组合为辉钼矿、斑铜矿、化工桶矿的连晶。矿石品位中等至贫矿,储量较大。矿床成因过去曾认为沉积变质成因的层控矿床。还有一个砂岩铜矿床,位于云南中部,六苴含铜砂岩铜矿。含矿层位位于白垩系上统马头上组下部砂砾岩段的六苴下亚段中。含矿岩石以紫红色,浅灰色中细粒长石石英砂岩为主。其次为含砾砂岩、砾岩、粉砂岩和泥岩。一直已知有八个矿体住矿体呈层状,长达1700米以上,宽数百米,最厚38米。研究表明铜矿是在氧化还原交替情况下形成的。矿石矿物以辉钼矿为主,次为斑铜矿、黄铜矿等。均呈细粒状均匀侵染与砂岩的胶结物中。从紫色层指浅色层分布:赤铁矿自然铜带、辉铜矿赤铁矿带、斑铜矿黄铜带、黄铁矿带。铜品位相应地以1.5%以上递减到小于0.5%,矿石中伴生元素主要为银。矿床成因为陆相沉积铜矿床。

关于找斑铜矿

铜矿为我国有色金属矿产资源缺口最大的金属之一。我们认为,我国是一个发展中的大国,根本解决铜的紧缺问题必须也只能是立足国内。

1 斑岩型铜矿是当前重要的找矿类型之一

众多矿床学家在研究世界铜矿找矿现状,认为斑岩型铜矿是当前最重要的铜矿类型,具有规模大,采选条件好,生产成本低三个特点。从国外统计的铜矿储量大于500万吨以上的49个铜矿床,斑岩铜矿有26,53%。世界上著名的三大斑岩铜矿巨型成矿带都延伸到我国境内,古亚洲斑岩铜矿成矿带,西起乌兹别克,经巴尔哈什湖地区进入我国新疆北部,蒙古和黑龙江至苏联远东地区。环太平洋斑岩铜矿成矿带分东西两个成矿带,东成矿带主要分布南、北美洲的西海岸;西成矿带,在亚洲大陆东部和沿海,又可分为内、外两个成矿带:内带属岛弧带,北起堪察加经日本、台湾、菲律宾、加里曼丹、西伊里安、巴布亚新几内亚,所罗门群岛至澳大利亚东海岸,外带北自俄罗斯楚科奇半岛延至中国东北、华北、长江中下游至赣东北。地中海(或特提斯喜马拉雅)斑岩铜矿成矿带,西起西班牙,经南斯拉夫、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、伊朗、巴基斯坦西部,延至我国青海、西藏,再向南东方向伸入缅甸境内。

基于上述理由,70年代掀起了全国斑岩铜矿的找矿热潮,从而发现了西藏玉龙、马拉松多、多霞松多,内蒙乌努克吐山等一批大型特大型斑岩铜矿床,江西德兴铜厂、富家坞、朱砂红,黑龙江多宝山进一步研究和重新勘探,大幅度地增加了铜矿储量,扩大了矿床远景。应该说找矿研究的效果是显著的,成绩是巨大的。

80年代后,世界斑岩型铜矿的找矿仍有不断发现,如智利埃斯康迪达(Escondida)印度马兰杰坎德(Malanjkhand)菲律宾勒班陀(Lepanto)“远东南”(FSE)特大型大型斑岩铜矿床和富金铜矿床。我国的斑岩型铜矿找矿虽有所进展,如长江中下游某些矽卡岩铜矿床中伴有斑岩型铜矿化,构成多位一体矿床,或成矿系列。但总的说来,没有发现规模大、条件好的可供建设的斑岩铜矿床。就是原已勘查的一些大型斑岩型铜矿也尚未计划上马,究其根本的原因是我国的斑岩铜矿品位低。例如江西德兴铜厂铜平均品位0.454%,富家坞含铜平均品位0.501%;朱砂红铜平均品位0.423%;黑龙江多宝山铜矿铜平均品位为0.47%;内蒙乌奴克吐山铜矿铜平均品位0.46%;西藏玉龙铜矿铜品位0.543%4.22%;马拉松多铜矿铜平均品位0.36%;多霞松多铜矿铜平均品位0.36%。此外,不少的斑岩型铜矿床由于气候、地形等条件差,尚难利用。

2斑岩型铜矿的富矿

综上可知,斑岩型铜矿的开发程度受其矿床质量制约。在市场经济条件下,斑岩铜矿床有否富矿存在具有重要意义,是决定能否建设上马的关键。

(1)就斑岩铜矿成矿带的一些大型特大型斑岩铜矿床,在矿体形成后,常形成较厚大的氧化带,构成一定厚度和规模的铜矿次生富集带(见表)。矿床氧化带一般较发育,尤其次生富集带厚度大,铜品位一般较高1%2%,且都为矿山首产的地段。

(2)国外的斑岩铜矿的原生硫化矿体铜品位亦有较高的。资料表明,多期岩浆侵入,多期铜矿化的成矿作用是斑岩铜矿变富、规模变大的主要因素。例如智利特尼恩特铜矿床,是太平洋东部成矿带最南端的一个特大型铜矿床,金属铜储量达5000万吨,年产精铜28万吨。第三纪上新世侵入的石英闪长玢岩及其演化后期侵入的次火山岩——英安玢岩,两种岩体侵入第三纪始新世安山岩中,石英闪长玢岩出露面积大小不等。南部大北部小,地表小往深部变大。其顶部有电气石角砾岩筒覆盖。岩石结构由上部的斑状到深部变为粒状。英安玢岩是重要的成矿岩体,出露范围小,呈不规则的岩枝,分叉状侵入到安山岩中。随着这两种岩体的侵入,围岩安山岩发生了不同程度的蚀变和矿化。石英闪长玢岩侵入时,安山岩发生钾化、黑云母化及石英绢云母化蚀变,并使安山岩矿化,含铜达0.6%,接着英安玢岩侵入,使安山岩进一步发生蚀变,主要有钾化、黑云母化,岩石含铜增加到1%。正是由于这两种含矿岩体的侵入,发生了强烈的蚀变和矿化,形成了巨大的铜矿床。矿化带NW走向。矿化带北部和中部,矿体平行英安玢岩,金属矿物主要斑铜矿,黄铜矿和黄铁矿;矿化带南部出现大量石英闪长玢岩,这时斑铜矿不发育,主要为黄铜矿和黄铁矿,它们含量比例大致为1∶1

智利萨尔瓦多铜矿床,位于智利北部阿塔马省摩尔雷德印第安山,铜金属400多万吨。矿区出露有上白垩统及第三纪火山沉积岩,第三纪火山岩组成矿床的底板,含矿岩体发生在41×106a。按其侵入时间的先后,岩石成分的差异依次分为“X”“K”“L”三种斑岩,“X”斑岩为最早侵入的斑岩,基质由石英,少量黑云母组成,等粒细粒结构,岩石发生强烈的钾硅酸盐化蚀变,黑云母有的已绢云母化,斜长石斑晶也发生绢云母化,少部分变成粘土,它是主要的含矿岩体;“K”斑岩接着“X”斑岩之后侵入,由斜长石组成斑晶,故又称斜长斑岩,斑晶粒度变粗,具强烈的蚀变和矿化,也是主要的含矿岩体;“L”斑岩是最后侵入的斑岩,切过上述两种斑岩体,斑晶也是斜长石为主,没有明显的蚀变和矿化。铜矿体主要产在“K”“X”斑岩中,此外矿体底板的安山岩、流纹岩及眼球状石英斑岩中也有不同程度的矿化。在远离斑岩体的流纹岩,安山岩中,则出现大量的黄铁矿。原生硫化矿石平均铜品位0.5%0.6%

国外某些斑岩型铜矿氧化带规模

智利丘基卡马塔矿床,储量6000万吨;淋滤带深度大,最深达100多米;氧化带厚2300m;次生富集带最厚500多米,南北减少,也有100m±,最富矿石Cu2%以上,一般1%以上。原生硫化物矿体往下延伸800m以上,仍有矿化,Cu0.6%0.8%

智利丘基北矿(潘帕诺特)矿床,储量400万吨;淋滤带长1600m,600m,80mCu0.8%0.9%;次生富集带Cu1%2%;原生硫化物矿体长1600多米宽600m,控制深195mCu0.8%

智利特尼恩特矿床,储量5000万吨;淋滤带内Cu1%约占矿石储量20%,次生富集带Cu1%2%,原生硫化物矿体Cu0.8%±,控制深度1200m以上。

智利萨尔瓦多矿床,储量400万吨;淋滤带厚150m;次生富集带发育,目前开采矿体;原生硫化物矿体Cu0.5%0.6%

秘鲁塞罗维德矿床,储量782万吨;淋滤带厚150200mCu1%;次生富集带厚3090m,Cu1%2%;原生硫化物矿体Cu0.3%0.9%

秘鲁夸霍内矿床,储量600万吨;淋滤带最大厚100m,平均厚15m;次生富集带厚20m

秘鲁托克帕拉矿床,储量400万吨;次生富集带厚0150m,最高Cu2%

墨西哥拉卡里达德矿床,储量455万吨;淋滤带厚10270mCu0.02%0.05%次生富集带厚几十米至250mCu0.5%1.7%;原生硫化物矿体,Cu0.2%0.3%

蒙古额尔德图音鄂博矿床,储量255万吨;淋滤带厚3060m;次生富集带厚200mCu1%2%,最高5%7%

哈萨克斯坦科翁腊德矿床,储量>790万吨;淋滤带厚080mCu0.2%0.250%;氧化带厚0.560m;次生富集带厚15270m(平均130140m)Cu1.5%2%;原生硫化物矿体从离地表150300m深度开始,已追索到600650m深度。

秘鲁塞罗维德铜矿为南秘鲁铜矿带的重要矿床,也是秘鲁目前最大的斑岩铜矿床。金属铜储量782万吨。矿区出露地层有前寒武纪片麻岩,古生代沉积岩和侏罗纪火山沉积岩,第三纪早期有闪长岩,接着是花岗闪长岩呈岩基沿北NW方向侵入,铜矿床即位于此岩基的东南端。花岗闪长岩有先后两期,此后有英安斑岩、二长斑岩、石英二长斑岩等小侵入体沿NW向构造带分布,随后还有一连串的电气石石英角砾岩筒产出。英安斑岩、二长斑岩及石英二长斑岩次火山岩侵入体为主要成矿期。成矿时代为56.9×106a。矿体主要赋存在这些小侵入斑岩中,电气石-石英角砾岩筒也有部分矿体,小部分矿体产于早期的闪长岩、花岗闪长岩及前寒武纪片麻岩中。原生铜矿石含Cu0.3%0.9%,平均0.7%.。秘鲁夸霍内铜矿,铜储量600万吨,平均含Cu1%,是目前秘鲁最大的露天铜矿山。区内出露大片上白垩统到下第三纪的火山岩,第三纪渐新世的闪长岩、花岗闪长岩、石英二长斑岩和石英粗安斑岩等多期多次侵入到围岩安山岩中。主要成矿期是后期演化产物石英二长斑岩、石英粗安斑岩,面积仅为0.5km2小岩体,含矿最多的岩石是石英粗安斑岩,其次石英二长斑岩。

以上斑岩铜矿实际材料表明,在多旋回,多次侵入成矿条件下,斑岩型铜矿化与次火山岩型铜矿化迭加,可以形成品位较富,规模大的铜矿床。我国长江中下游铜矿带,如城门山、武山、丰山洞、安基山等铜矿,喷流沉积型铜硫矿、矽卡岩型铜矿和斑岩型铜矿多次成矿作用形成多位一体的成矿系列,从而提高了矿区铜的平均品位,扩大了铜矿床规模。

3 我国斑岩型铜矿的找矿

在市场经济条件下,建设矿山,矿业开发必需按市场规律运作,没有利润,甚至亏损生产矿山是没有出路的,也不可能维持下去。因而,作者认为斑岩铜矿找出路在哪里?关键是富矿问题,不解决斑岩铜矿富矿的找矿问题,找出的贫矿,不能露采的斑岩铜矿只能是呆矿。

国内外学者曾对斑岩铜矿分类、构造环境、成矿岩体岩石地球化学特征、围岩蚀变及矿化分带特征、成矿物质来源、矿床成因和成矿模式等地质问题进行了详细研究和专门论述。遗憾的对斑岩型铜矿富矿的研究方面的论文极为鲜见。因此,斑岩型铜矿今后的研究应着重富矿形成条件:(1)斑岩型铜矿与矽卡岩型铜矿、喷流沉积型铜矿、次火山岩型铜矿伴生的地质背景和地质条件的研究。自程裕淇等人1979年提出矿床成矿系列问题以来,引起地质界同仁的关注,在一些已知矿床和矿区内,又发现了很多新的矿种和新的矿化类型,这不仅在成矿理论有了新的发展,在开拓找矿思路,扩大找矿远景,提高矿山经济效益都具有重大意义。事实表明,一个成矿带中,每个矿床由于自然界的复杂性,地质条件的差异,成矿系列,矿化组合也有不同,上述四种铜矿类型,在长江中下游成矿带中,如城门山、武山铜矿为喷流沉积型铜矿、矽卡岩铜矿、斑岩铜矿三位一体成矿系列;丰山洞铜矿则为矽卡岩型铜矿、斑岩型铜矿成矿系列;铜录山铜矿则仅以矽卡岩铜矿为主,并无其它伴生的铜矿。又如大兴安岭东坡铜矿带,连花山铜矿、布敦花铜矿、闹牛山铜矿、好力宝铜矿都可见斑岩型铜矿和次火山岩铜矿在一个矿区共存,构成一个成矿系列。上述矿区斑岩型铜矿仅是矿化,无工业意义。因而研究不同地区不同成矿系列主导因素是十分必要的,包括区域成矿物质来源,多期岩浆成矿作用,多种的富集成矿作用等地质条件,以期达到什么地质情况下,可能形成什么矿化组合的成矿系列,从而有效地指导找矿实践。(2)加强斑岩型铜矿形成后次生氧化带特征,次生富集带发育主要因素研究。由前述国外某些斑岩型铜矿氧化带次生富集带发育的主要因素有:气候条件:南美洲智利北部和南部年降雨量都在250mm以下,气候干燥,有的甚至为沙漠半沙漠性气候,因为降雨量少,不易造成铜在地表大量流失。适度的新构造运动抬升,如秘鲁,智利等斑岩铜矿区,自晚第三世至第四纪,区内经历了断块运动,形成了地垒式山脉及地堑式盆地,位于上升断块中的铜矿床即受剥蚀、氧化、淋滤及富集作用,如果氧化速度与上升剥蚀速度大体保持平衡时,潜水面不断下降,从而形成厚大的次生富集带。次生富集作用即能得到反复进行,哈萨克斯坦科翁腊德铜矿田潜水面等高线、岩体地形等高线和次生富集带的辉铜矿界线一致,辉铜矿矿石厚度较大的地段明显为潜水面凹下去的地方,潜水面像辉铜矿矿带顶板一样,也是普遍向东南倾斜。我们发现很有意义的是,智利、秘鲁的一些次生富集带发育的斑岩铜矿矿区海拔标高大约皆在25003500m之间的高山地区。智利丘基卡马塔矿区标高2830m;特尼恩特矿区标高26003000m;萨尔瓦多矿区标高2900m;秘鲁塞罗维德矿区标高26002800m;托克帕拉矿区标高31003600m。此外某些局部的因素,如硫化矿石的矿物组合;矿体产状;矿区断裂裂隙发育程度,围岩性质等因素,都可引起氧化带发育程度。

4 斑岩型铜矿富矿的找矿方向

据上认识,作者认为青海南部玉树扎多乌丽一带是寻找斑岩铜矿富矿最有利的地区。依据:(1)该带为世界三大斑岩铜矿带之一,地中海(或特提斯喜马拉雅)斑岩铜矿带中西藏玉龙成矿带北西段;(2)该区沉积有玉龙斑岩铜矿床相似的巨厚的三叠纪地槽型火山沉积建造。晚三叠世末,全区发生印支运动,局部发生断陷,形成晚三叠世第三纪巨厚的含膏盐的红色岩系。在燕山喜马拉雅早期青海南部治多扎多复向斜广泛发育中酸性钙碱性斑岩建造;(3)玉龙斑岩铜矿研究资料表明:矿床是由喷流沉积铜矿化或矽卡岩铜矿化(层状富铜矿)及斑岩型铜矿(低品位铜矿化)组成成矿系列,其上部并发育氧化的次生富集带(高品位铜矿)。由于玉龙斑岩铜矿有相当规模的富铜矿石,因此,国家已开始筹建矿山,准备开采。随着玉龙铜矿,青海德尔尼、铜峪沟、赛什圹铜矿的开发建设,其外部建设和开发条件已得到改善;(4)该区位于喜马拉雅期构造运动影响强烈地区,山脉不断上升,海拔地形标高40005000m,气候干燥,有利于形成厚大的铜矿次生富集带。因此,从现有的地质环境、地质条件分析,该区无论二位、三位一体的成矿系列,从而构成原生的中富铜矿,或次生富集带形成富铜矿,都有前景。

【铜矿物欣赏】

1、赤銅礦

照片名称:赤銅礦 扎伊尔

照片名称:赤銅礦~CUPRIT

照片名称:赤銅礦~CUPRIT

照片名称:赤銅礦~CUPRIT

2、蓝铜矿(Azurite)

化学式:Cu3[CO3]2(OH)2

古时候,用蓝铜矿作画!

3、孔雀石

孔雀石:它的美貌,远远胜过它的名字!在古今中外都那么受宠,难得啊!

孔雀石是一种古老的玉料。孔雀石的英文名称为Malachite,来源于希腊语Mallache,意思是绿色。中国古代称孔雀石为绿青石绿青琅玕。孔雀石由于颜色酷似孔雀羽毛上斑点的绿色而获得如此美丽的名字。孔雀石产于铜的硫化物矿床氧化带,常与其它含铜矿物共生(蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜等)。世界著名产地有赞比亚、澳大利亚、纳米比亚、俄罗斯、扎伊尔、美国等地区。中国主要产于广东阳春、湖北黄石和赣西北。

4、輝銅礦

5、其它铜矿物

砷鈣銅石-CONI

砷鈣銅石-CONI

絲砷銅石~TYRO

銅藍~COVELLIT

銅藍~COVELLIT

銅鈾雲母~TORB

銅鈾雲母~TORB

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