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冬瓜山铜矿造价师

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一、大地构造单元

大团山铜矿床属铜陵地区的铜矿床,铜陵地区在大地构造单元位置上属于扬子准地台下扬子台坳中部。

二、矿区地质

(一)地层

大团山铜矿位于冬瓜山和狮子山铜矿床之南,其赋矿地层是二叠系上统大隆组和三叠系下统殷坑组。

二叠系上统大隆组(P2d)

该层是大团山铜矿床部分次要矿体的赋矿部位,本组厚36~52m。下部以灰黑—黑色硅质页岩,硅质岩为主,夹灰黑色炭质泥质页岩和石灰岩透镜体。底部有一层厚5~8m分布稳定的泥质灰岩。上部为黑色含钙硅质页岩,硅质岩,夹薄层状或透镜状泥质灰岩。变质后,下部为硅质角岩、透辉石角岩,底部为硅质大理岩或透辉石夕卡岩;上部为透辉石角岩、硅质角岩、长英角岩,夹少量黑云母角岩。

三叠系下统殷坑组(T1y)

本组厚110~145m,岩性参阅冬瓜山铜矿床。

(二)构造

矿田位于大通-顺安复向斜之次一级褶皱青山背斜北东段,与铜陵-戴家汇东西向构造岩浆带的复合部位,参见冬瓜山矿床及图2-144。

(三)岩浆岩(参阅冬瓜山铜矿床)

三、矿床地质

(一)矿体分布、形态及产状

本矿床是狮子山矿田内成矿层位跨度最大(P2d底部—T1h上段)的矿床(图2-144)。主矿体赋存于T1y的下部,长1000m,厚度最大47m,平均厚度近30m,凡矿体昂起、下凹或倾角变化大的部位矿体增厚。矿体斜深150~650m,平均450m,埋藏标高—300~800m;矿体呈似层状,靠近岩体的矿体头部,局部有分支复合现象。产状与岩层基本一致,走向30°~35°,倾向南东,倾角一般30°~50°。受横跨褶皱的叠加影响,沿走向及倾向其形态均为舒缓波状起伏。矿体向北东侧伏,侧伏角一般10°~20°。次要矿体分布于主矿体底板P2d的下部、中部和上部及主矿体的顶板,分布较稳定,形态及产状与主矿体近一致。矿床规模中型。

(二)矿石类型及矿石结构构造

矿石类型主要有含铜夕卡岩型、含铜夕卡岩夹角岩型、含铜角岩夹夕卡岩型、含铜角岩型及少量的含铜磁黄铁矿夕卡岩型、含铜大理岩型、含铜硅质岩型、含铜花岗闪长岩型,前三者占矿床的80%以上。含铜夕卡岩与含铜角岩成条带状或不等厚互层产出,含铜硅质岩型主要分布于P2d层位的矿体中,其他类型零星分布在各矿体。

矿石构造主要为条带状构造,次为浸染状、块状构造。条带状构造主要由金属硫化物及脉石矿物钙铁辉石、石榴子石与透辉石石榴子石夕卡岩或角岩带平行相间构成。主矿体中上部出现脉状网脉状构造,脉体为晚期石英—硫化物脉(含铜金-石英硫化脉、含硒碲铋多金属石英硫化物脉),脉中含黄铜矿、银金矿等有用矿物成分,由于晚期细脉的叠加矿石的铜、金品位增富。

矿石结构有:自形—他形粒状结构、片状—鳞片状、填隙结构;滴状、格状、次文象结构、共边、周边、包含结构;充填交代结构、选择交代结构、交代残余结构、交代反应边结构等。

图2-144 大团山铜矿床39线地质剖面图 F2-144 Geological pfile of line 39 in Datuanshan copper deposit

T1n—南陵湖组;T1h—和龙山组;T1y—殷坑组;P2d—大隆组;P2l—龙潭组;γδ—花岗闪长岩;SKm—块状夕卡岩

(三)矿石物质成分

矿石矿物成分复杂,金属矿物主要有黄铜矿、磁黄铁矿,次有方黄铜矿、黄铁矿、白铁矿、闪锌矿、辉钼矿、磁铁矿、少量方铅矿、毒砂、辉砷钴矿-镍辉砷钴矿、自然铋、自然金、银金矿、白钨矿及硒碲铋类矿物。脉石矿物主要有透辉石-钙铁辉石、钙铁石榴子石、石英、斜长石,次为硅灰石、透闪石—阳起石、符山石、钾长石、方柱石,少量的绢云母、红柱石、堇青石、绿泥石、绿帘石、黝帘石等。

矿石组分以Cu为主,伴生Au、Ag、S等,局部含Mo。全矿床平均Cu品位02%,产于P2d层位中的矿体,Cu品位高于三叠系各层位中的矿体。主矿体平均品位99%,向北东沿走向Cu品位逐步增高。各矿体中普遍含Au,但分布不均匀,T1h层位的矿体Au平均品位(4~79)×10-6;T1y层位矿体普遍含Au,主矿体平均46×10-6,局部富集可达5×10-6。银在主要和次要矿体中分布较均匀,平均品位在11×10-6。

(四)接触变质与围岩蚀变

请参阅冬瓜山铜矿床。

四、矿床的成矿作用

(一)成矿作用与成矿物质的富集

地层及岩性组合对矿床的控制

矿床主矿体赋存与殷坑组(T1y)下部易交代的碳酸盐岩夹于不易交代的钙质页岩中,其下为具屏蔽性能的大隆组硅质页岩,构成了有利成矿的岩性组合。经接触变质交代作用所形成的条带状夕卡岩为有利的成矿介质,铜矿化往往选择性沿夕卡岩条带及层间裂隙交代充填富集成矿。透镜状灰岩在接触带附近形成夕卡岩,常被矿液交代成富矿块。此外,在殷坑组中含有较多的星散状-结核状黄铁矿,具有促使含铜热液交代沉淀而形成矿体的作用。

岩浆岩对成矿的控制

岩浆是成矿的主要条件。矿田内的岩浆侵入岩属同熔型钙碱性的石英二长闪长岩-花岗闪长岩,亲铜元素丰度较高,铜一般为(40~110)×10-6,为含铜岩体。铜矿化与岩浆岩密切的空间关系表现在矿床的西侧及北东、南西两端,均有岩墙包围,铜矿化常在岩墙的接触带附近富集,并顺层延伸。相互重叠的Cu、Au、Ag、Zn、Bi各元素的原生晕异常亦主要发育于岩墙接触带及附近围岩中。接触带处的异常强度高,规模大,并包含了全部铜矿体,从下至上沿接触带呈串珠状分布,轴线顺岩层延伸,远离接触带异常的前缘收敛或出现分支。此为岩浆期后热液交代晕的特征,充分表明成矿物质来源于岩浆,岩浆岩是成矿的主要条件。

构造对矿化的控制与富集作用

构造是控制矿化的重要因素,尤其对矿化的局部富集有较明显的控制。本矿床的主矿体受NNE向扭转变形与T1y/P2d层间滑脱面及东西向构造复合控制。矿体深部走向与岩体接触带平行,呈NE向,铜品位4次趋势面亦明显反映为NNE向,并有两个叠加富集区。沿走向矿体波状起伏,在叠加富集中心相对应的穹凹部位,矿体厚度大。由此可见,主矿体受控于由断裂控制的岩体所构成的半环状“圈闭”式构造,半环状“圈闭”式构造及其内部层间滑脱、断裂构造、接触带及小型褶皱等多重构造的复合处,是成矿物质富集的最有利的场所。此外,沿北西向构造断裂大量发育的晚期石英-硫化物细脉,穿于早期岩体及夕卡岩矿体中,使铜矿石中金趋于富化。

综上所述,大团山矿床的成矿条件是燕山期的岩浆携带成矿物质,NNE向构造应力场驱动矿液的上升和顺层运移,NNE向构造与层间滑脱面及东西向褶皱构造的复合叠加控制了矿液的沉淀,聚集在T1y地层中的地球化学空间中富集形成工业矿体。多重构造的复合处控制了矿化富集。

(二)成矿期、成矿阶段的划分

本矿床广泛发育接触变质晕,在此基础上叠加后继的接触交代及热液作用。成矿阶段大致可分为三个主要阶段:

变质阶段

半环状的岩墙—岩枝网络及其深部大岩体,形成了较大面积的变质晕。钙质页岩形成角岩,并出现少量透辉石等硅酸盐矿物。灰岩变质为大理岩。该阶段一般没有外来物质的加入,基本上是一种等化学变质作用。在夕卡岩形成过程中,接触变质作用是交代作用的先导,一般虽不形成矿石矿物,却是形成后期矿石富集的一个必不可少的阶段。

夕卡岩阶段

随着岩浆的降温及气液体的聚集,接触交代作用相继发生,气液沿着断裂构造、接触带及层间裂隙活动,形成两种夕卡岩:一是接触带附近的双交代夕卡岩,二是热液流体沿层间裂隙活动过程中,使原岩中泥质和钙质条带的组分相互扩散反应交代,形成层间扩散交代的夕卡岩。此种夕卡岩为由石榴子石及透辉石组成的简单钙夕卡岩,不具水平分带性,垂向上可见条带间不同矿物组合或粒度的细层带。后续的氧化物阶段活动不强烈,仅见透闪石、阳起石等蚀变矿物。

石英-硫化物阶段

是本矿床的主要成矿阶段,可进一步划分为两个亚阶段。早期亚阶段,主要晶出辉钼矿、磁黄铁矿、黄铁矿、黄铜矿(方黄铜矿)、闪锌矿、方铅矿。磁黄铁矿、黄铁矿和黄铜矿具多世代,是铜的主要成矿阶段。晚期亚阶段,主要是石英-硫化物细脉,其中含有黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、银金矿、自然金及少量的辉铋矿、辉碲铋矿等。这些情况表明有多期矿化,而晚期较为重要。早阶段形成的硫化物集合体主要分布于夕卡岩及其毗邻的侵入岩和角岩中,受夕卡岩化作用制约。矿物组合分带不明显,矿石类型较简单,主要为夕卡岩型。

五、矿床成因

(一)成矿物质和含矿流体来源

根据矿床和稳定同位素地球化学特征,本区铜矿成矿物质主要有与岩浆作用有关的岩浆岩和沉积地层两方面的来源,主要依据如下:

(1)铜矿化与岩体在空间上密切伴生。

(2)岩石地球化学异常围绕岩体分布,Cu2+浓度由岩体向外呈递减的梯度带。

(3)大团山铜矿床含铜夕卡岩矿石的稀土元素为轻稀土富集型,∑REE含量为(43~98)×10-6,总量虽较岩浆岩低,但分配模式均为右斜型,与岩浆岩的分配模式近似。

(4)本区C2h底部沉积的胶状黄铁矿层含铜1%左右,有微量黄铜矿共生。C2h铜元素的丰度值为18×10-6,低于区域背景值。可视为成矿物质的地层来源。

综上所述,成矿物质来源于岩浆岩及地层,其中以岩浆岩来源为主。据Cu品位筛分结果,代表岩浆岩来源的B总体占90%,代表地层来源的A总体占10%,即90%的Cu来源于岩浆热液。

(二)成矿温度与压力

夕卡岩阶段石榴子石爆裂温度为435~507℃,石英硫化物阶段石英的均一温度为320℃。

据地层静压估计法和闪锌矿中FeS含量的热力学计算结果推断,大团山成矿压力为505×105Pa。

(三)矿床成因类型

大团山铜矿床的成矿作用于岩浆密切相关。成矿物质主要来源于岩浆岩,从岩浆侵位到矿化作用是一个连续的演化过程,矿化作用同样在夕卡岩化之后的石英硫化物阶段,成矿活动时间长并具多期次活动的特点。矿化受以T1y为主的地层即岩性组合的控制,矿体呈似层状,其成因类型属夕卡岩型,因其不存在原始沉积的成矿物质基础,故进一步将其划分为层间夕卡岩型铜矿床。其成矿模式参见冬瓜山矿床。

六、找矿标志

模式标志:鉴于本区找矿主要是寻找盲矿体,因此应充分运用狮子山矿田的成矿模式及其特征,以模式指导找矿具有实际意义。

围岩蚀变标志:地表发育大理岩化、角岩化及夕卡岩化。硅化、钾长岩化、滑石、蛇纹石化则是近矿围岩蚀变的重要标志。

物化探标志:高重力(5×10-5~12×10-5m/s2)、中磁力(400~500nT)及低电阻率、高激化率等多种异常的叠加分布,高浓度分布的Cu元素与Ag、Pb、Zn、Mo、Co、Bi等元素组成的次生晕组合异常,是重要的物化探找矿标志。沿接触带并顺层入岩层、呈串珠状分布的原生晕,则是层间式夕卡岩型(大团山)矿床的找矿标志。

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铜是人类使用最早的金属材料之一。据考古学家认定,时代后期,人类就开始使用“红铜”(自然铜),并被称为“铜石并用时代”;之后,为青铜器时代。我国应用铜金属的时代很早,《史记·孝武本纪》记载“黄帝采首山铜,铸鼎于荆山下”。在湖北发现了商代中期,距今约3000多年的铜器。甘肃武威县皇娘娘台遗址和山西襄汾县陶寺遗址出土的红铜器定为公元前2022~2022年,同时与红铜器一起出土的还有青铜器,说明这时已进入青铜器时代。新疆伊犁地区尼勒克县城南的奴拉赛和圆头山两处开采辉铜矿古遗址中的支护木架和石斧经碳同位素测定为距今2300~2022年。我国自古以来铜一直是民用的主要金属材料之一,直到解放前的许多朝代的货币都是用铜合金制作成的。但中华人成立以前,我国很少进行铜矿地质勘查工作。仅有几个不定期开采的、产量很少的铜矿山,如安徽铜陵铜官山铜矿、云南东川铜矿等。因此,几乎没有探明的铜矿储量。随着新中国的成立和地质工作的开展,才开始有计划、有组织的铜矿地质勘查工作。半个世纪以来,铜矿地质勘查工作从未间断过。通过广大地质职工的努力,找到并探明了大量铜矿,为国家经济建设作出了应有的贡献。

一、铜矿床勘查工作发展的三个时期

我国铜矿床勘查工作在新中国建立时从发展老矿山开始,到现在运用现代地矿理论和各种高科技综合方法找铜,这半个世纪的发展过程大体可概括为三个时期。

发展老矿山,扩大远景时期

新中国成立后,开始了大规模建设,因而需要各种大量铜矿资源,但当时资源情况不清,地质资料很少,要开展铜矿地质工作最快捷的办法是从几个已有的老铜矿山入手。当时首选了铜官山、东川和白银厂开展勘查。2022年中国地质工作计划指导委员会组织对铜官山老庙基山铜矿进行钻探。2022年地质部成立后,又组成321地质队对铜官山铜矿进一步勘查,首次探明铜金属储量26万吨,同时发现了狮子山含铜夕卡岩。但由于受当时国外夕卡岩型矿床无大矿的影响,找夕卡岩型铜矿工作搁浅。直到2022年华东地质局组建成扬子江普查队(374队)到狮子山普查,才在西狮子山见到隐伏的夕卡岩型铜矿,还指出了东狮子山有进一步工作的价值。2022年,321队接替374队继续工作,证实东西狮子山均为工业铜矿床。以后对外围的普查不断有新的发现,2022年发现了老鸦岭中型铜矿床,以后找到大团山等多个铜矿床。使铜官山地区探明的铜储量大增,于是在铜官山建成我国华东的重要铜矿生产基地。

东川铜矿床是一个地处边远的小矿床,2022年对它开展勘查工作,很快取得了成效。2022年起相继发现了汤丹铜矿、稀矿山铜矿、滥泥坪、小水井等多个铜矿床,到2022年末,东川铜矿床累计探明铜储量达210万吨,成为我国西南一个铜矿基地。

2022年,宋叔和先生对甘肃省白银厂开采铁矿时,见有铁帽,推测深部可能有铜,随即向中国地质工作计划指导委员会提出进一步开展工作。2022年组队上山,找到了折腰山和火焰山铜矿,当即展开工作,于2022年底结束折腰山、火焰山和铜厂沟等三个矿区勘探工作,提交铜金属储量86万吨,还发现了另一个大型矿床——小铁山铜多金属矿。白银厂成为我国西北的一个重要的铜矿基地。

类似的情况还有中条山铜矿床,2022年对垣曲铜矿峪铜矿点开展调查工作,在我国首次认定了铜矿峪矿床为细脉浸染型(后称为斑岩型铜矿)铜矿。于2022年调集2022余名职工,进行大规模勘查工作。到2022年提交了探明铜金属储量达167万吨的勘探报告,形成了华北一个新的重要铜矿基地。

4个原来不大或者仅为矿点的老矿山的重新认识和勘查,后来都扩大或肯定了其开发远景,成了我国重要的铜矿生产基地。

发动群众报矿,就矿找矿时期

2022年,中国开始执行国民经济第一个五年计划。对地质工作提出的要求中明确“鼓励群众报矿”。从2022年起,地质部开展了群众报矿,广泛发动农牧民为主的群众找矿报矿,到2022年由于大炼钢铁,群众找矿报矿达到了空前规模。当时估计发现各种矿点、矿化点达20万处。这为后来的普查找矿提供了大量有用信息。我国惟一达世界级规模的甘肃金昌市金川铜镍矿和我国最大的斑岩型铜矿——玉龙斑岩铜矿,就是根据群众报矿信息而发现的。青海玛沁德尔尼大型铜钴矿也是根据群众报矿发现的。没有群众报矿线索,像玉龙、德尔尼这样位于海拔4000多米,人迹罕至之处的矿,当时单凭专业地质队伍一时是难以走到和发现的。2022年代后期根据群众报矿线索或矿床(点)就矿找矿发现了许多铜矿。到“二五”末(2022年),经过勘查上平衡表的铜储量猛增到1100多万吨。这和当时群众报矿和就矿找矿有密切关系。这种活动持续到2022年代后期,根据这些线索,还发现了相当多的具工业价值的铜矿床。

总结成矿规律,运用地矿理论指导找矿时期

这方面的铜矿工作,是从长江中下游地区首先开始的。长江中下游从2022年代开始铜矿普查勘探工作后,大量铜矿床被发现。从湖北大冶起,沿江而下经过江西、安徽、江苏直到上海,这一地带开始作为国家铜铁矿普查勘探的最重要地区。对长江中下游地区铜矿为主的矿床一般地就矿找矿已不易解决问题,而对该区成矿规律等的认识日渐深化,同时找矿的难度则与日俱增,于是进入了总结成矿规律,运用地矿理论来指导找矿的阶段。

冬瓜山大型铜矿的发现是第一份丰厚的回报。铜陵狮子山接触交代型铜矿床成矿既有岩体与围岩接触带的控矿,又明显受岩层层位的控制。后来又发现了老鸦岭和大团山铜矿床,具有相似的控矿因素。当时地质队内以常印佛先生为代表的地质专家们反复研究和论证了区内石炭系黄龙—船山组的成矿条件后,认为这个层位分布的地区,即使隐伏地下也可能含矿。于是选择了冬瓜山西南约240m处进行探查,于2022年9月开始钻探,2022年4月见到了黄龙—船山组层位的铜矿,接着又施钻两个都见到了同一层位和同一类型的富铜矿,进一步的勘查结果,冬瓜山铜矿提交了铜金属储量93万吨。这一埋深近千米的全隐伏大富铜矿的发现,不仅在长江中下游找铜矿工作取得了突破性进展,证实了科学的预测,而且对地区的成矿规律的认识也是一个飞跃,使普查找矿工作迈进了一个新阶段。

2022年下半年,湖北鄂东地质队薛迪康等在完成鄂东南地区1∶10万铁、铜、硫成矿预测成果的基础上,选择铜录山—冯家山铁铜矿田进行1∶1万成矿预测,总结矿田成矿规律,以矿田成矿模型为基础,按照“岩体前缘区,构造复合带,灰岩存在处”的找矿模式,对各种标志分析、类比,预测冠嘴NNE向断裂破碎带在—500~—800m可能出现矿体。2022年11月,钻孔见到了厚达78m的全隐伏铜矿,取得了突破。最后探明为铜金属储量76万吨,共生金28t,硫铁矿石631万吨的大型金铜矿。

福建紫金山地区地质工作始于2022年,进行过1∶20万区调、化探扫面、重砂测量以及地面槽井等工作,多次进进出出,没有取得重要进展。到2022年认定是金矿,但还未作出评价。2022年局总工石礼炎等认真仔细综合研究了紫金山地区的全部已有地质资料,认识到紫金山广泛发育有隐爆角砾岩,有大面积蚀变,还有多处铁帽,肯定了紫金山地区属于与次火山岩有关的矿化类型,推断深部有成铜远景。于是进一步加强工作和对新资料的综合分析研究,终于于2022年打到了隐伏的以蓝辉铜矿为主的大型斑岩型铜矿。

2022年代末至2022年代初,各地勘单位和有关研究部门都加强了铜矿床的研究,深入开展成矿规律、成矿条件和找矿标志的研究和总结。原地质矿产部正式部署了总结区域成矿规律,开展中例尺成矿预测,用以指导普查找矿工作。经过综合研究全国成矿条件后,将全国划出若干有找矿前景的远景区(片),固体矿产的勘查工作有重点地部署在片区上。同时强调运用综合手段找矿,区(调)、地(质)、物(探)、化(探)、遥(感)五统一部署工作。鉴于铜矿的找矿工作难度大大超过其他矿种,总结规律,应用地矿理论指导,进行预测和应用综合方法找矿就特别显得尤为重要。这样做的结果是陆续发现了一批铜矿,如湖北大冶的冠嘴、桃花嘴大型金铜矿、新疆哈密黄山和黄山东铜镍矿、哈巴河阿舍勒大型海相火山气液型铜锌矿等。

二、坚持不懈地勘查铜矿床

国家建设需要大量的铜铁原材料,而我国已探明的铜铁矿储量有限,因此,从2022年代起“富铁富铜”一直作为地质勘查工作的重点。每年铜矿地质勘查工作的地勘费和工作量都占相当大的比重,从而每年都有新的铜矿床发现,相应地探明了一定的铜储量。根据可统计数据,历年对铜矿地质勘查工作的投资、使用的岩心钻探工作量和探明铜储量的增长情况如表1-1。

表1-1 铜矿床勘查费、岩心钻探工作量和新增铜储量表 Table 1-1 Table showing exploration cost,core dlling footage and pgressively increased reserves of copper metal

注:比例数为以“一五”探明储量数为100%,各时期探明储量相当于“一五”的百分数。

据统计,到2022年底,我国铜矿床地质勘查工作共投入地勘费25亿元,占固体矿产勘查工作总投入的24%,使用岩心钻探工作量约1379万米,占固体矿产岩心钻探总工作量的09%,最多一年为2022年,当年铜矿床勘查施钻达3万米。

三、对我国铜矿床类型认识的发展

前已述及,新中国成立初期,我国铜矿床勘查工作是从几个已知矿床(矿点)的调查和评价起步的。在对它们的远景予以肯定并进入勘查后,对它们的成因类型也有了较深的认识,并且根据这些认识,在地质条件相似的邻近地区又陆续找到一些同类型的新矿床。但是当时对我国总的地质情况和成矿规律的知识还很肤浅,对我国铜矿类型的了解还很局限,因此对哪些铜矿类型在我国最有潜力,应该是主攻方向,哪些地区最有成矿远景,需要重点部署工作,还不是心中有数,并在一定程度上受到国外经验的影响,存在着盲目性。例如,我国最早开始勘查的夕卡岩型(接触交代型)铜矿,由于当时受到国外对这类矿床消极认识的影响,在铜官山铜矿勘查之后,没有继续加大沿长江中下游各省具类似成矿条件地区工作的力度,至使该区铜矿工作一度徘徊不前。进入2022年代以后,我国经济建设遇到巨大困难,迫切需要交通条件好,靠近已有工业基地的富铜资源,才促使我们重新重视长江中下游一带夕卡岩型铜矿床的工作。经过2022年代以后持续30余年的不懈努力,终于确立了这种类型富铜矿在我国的特殊重要意义。对这种类型富铜矿的成矿规律也有了相当深入的认识,并在其成矿理论上有了一批水平很高的著作成果问世。

例如斑岩型铜矿床,在2022年探明了中条山铜矿峪斑岩铜矿床的大量铜矿储量后,在全国范围内激励起找寻这类铜矿的热潮。2022年发现了江西德兴斑岩铜矿,以及其他一些类似的矿点。但是由于我国这类矿床的次生富集作用不发育,缺少高品位的次生富集带,原生矿石较贫,在当时我国采冶技术水平较低的情况下,贫矿一时难以利用,因此找寻斑岩铜矿的热情开始低落。进入2022年代随着板块构造学说的兴起,对斑岩铜矿成矿规律的进一步阐明和在世界范围内勘查斑岩铜矿热潮的启发下,原地质部2022年在江西德兴召开了斑岩铜矿工作现场会,推动了在全国有利地区找寻斑岩铜矿的,发现并评价出一批斑岩铜矿,如玉龙等世界级斑岩铜矿的勘查,就是最好的例证。到2022年代初,我国斑岩铜矿的探明储量已远远超过其他类型而在我国居首位。而且经过实践已对我国斑岩型铜矿的成矿条件,成矿有利地区有了更深入的认识,工作的主动性更增强了。

除了上述两个类型铜矿的实例外,对我国已发现和勘查过的其他铜矿类型在我国铜矿资源中不同重要性,及其成矿条件和找矿潜力的了解也更深化了。这样就使我国铜矿勘查工作能建立在目标明确的基础上,大大减少了盲目性。

当然,地质工作还在发展中,新的铜矿类型还可能在勘查中被发现,已知的铜矿类型的认识还可能加深甚至发生改变,因此还需要在工作中继续加深对国内外各类型铜矿的研究,以求使我们的认识符合客观实际,进一步克服铜矿勘查工作中的盲目性,增强自觉性。

四、铜矿床的开发利用

从2022年代的铜官山、中条山、东川和白银厂等几个老矿山开始建成为我国重要的铜矿基地起,随着新的铜矿床的不断发现和铜矿储量的扩大,新的铜矿山也陆续建成。我国铜的年产量平均以8%的增长率不断增加。根据“我国铜矿资源对2022年国民经济建设保证程度论证报告”资料,我国铜矿探明储量约有44%已被建设开发利用,共涉及矿区300多处,其中包括大中型矿床78处。如江西德兴铜厂铜矿、铅山县永平铜矿、湖北大冶县铜录山铜矿、甘肃白银市白银厂铜矿、金昌市金川铜镍矿、山西垣曲县铜矿峪铜矿、云南东川市东川铜矿等大型矿和一批中型矿;约有12%的探明储量可供建设利用但尚未被开采利用,其中大中型矿床13个,如江西九江县城门山、安徽铜陵市冬瓜山、江西德兴银山九区以及四川会理县拉拉厂和黑龙江嫩江县多宝山等大型矿床;约有32%的铜储量仅在规划考虑之中,共有269处产地,其中大中型矿床20处。这些矿床有的是位置偏远,目前交通不便,如青海玛沁德尔尼大型铜钴矿、兴海县铜峪沟大型铜矿等;有的铜品位低,如内蒙新巴尔虎右旗乌奴克吐山大型斑岩铜矿,铜储量有126万吨,但铜平均品位46%;广东曲江县大宝山大型铜多金属矿,铜矿体之上盖有几千万吨铁矿,影响了铜矿的近期开采;福建上杭县紫金山铜矿上部盖有几十吨金矿,先要开采金,铜只能延缓开发。诸如此类困难因素有客观的,也有人为的,致使大量探明铜储量不能马上建设利用。另外,还有目前暂难利用的铜金属储量约占探明总储量的11%多(包括大中型矿床24处),主要原因是矿石铜品位太低,选冶性能差,或外部建设或开采条件太差等。

墨小客s

一、大地构造单元

铜陵地区大地构造位置属扬子准地台下扬子台坳中部。

二、矿区地质

狮子山铜矿床所在地质位置参见冬瓜山矿床的矿田地质略图。

(一)地层

狮子山铜矿的赋矿地层主要是下三叠统的和龙山组和南陵湖组,其岩性及地球物理、地球化学特征见表2-94。

(二)构造

东、西狮子山矿床的地层围岩为不同力学性质的碳酸盐岩层。矿区处于大通-顺安复向斜中次级的青山背斜北东倾没端的南东翼更次级小背斜中(白芒山背斜)。沿小背斜的两翼有较大的纵向和横向断裂,他们控制了呈岩墙状的闪长岩体的分布。西狮子山矿床的西南部,纵横断裂的交汇处,是西狮子山闪长岩墙的主体赋存部位(图2-136)。小背斜的岩层组成,主要为中下三叠统条带状不纯灰岩和薄至中厚层灰岩。这些岩层在化学性质上是相近的,但其力学性质和构造性质上,则有明显的差异;在褶皱变动中,往往沿它们之间的界面产生层间破碎(剥离),形成层间破碎(剥离)带,为闪长岩枝的贯入以及接触变质-交代作用和叠加于其上的矿化作用的广泛发育创造了极为有利的条件,从而控制了沿层间破碎(剥离)带发育的似层状、透镜状(图2-136)和鞍状矿体的形成。由于不同性质碳酸盐岩层在剖面上的交替,因而层间破碎(剥离)带及受它控制的矿体,在剖面上亦相应地呈多层次的平行排列。同时分布在条带状夕卡岩、角岩(或夕卡岩化角岩)中的张裂隙、剪切裂隙以及羽毛状裂隙,对矿脉的空间分布也有着重要的控制作用。当接触带构造与层间破碎(剥离)带成不整合关系时,矿体形态往往十分复杂,在围岩—侧常出现沿层间裂隙而发育的枝状矿体。

表2-94 狮子山矿区地层(岩性)地质地球物理、地球化学参数一览表 Table 2-94 Stratigraphic scale with geophysical and geochemical parameters

图2-136 西狮子山铜矿床地质图及剖面图 F2-136 Geological map and pfile of Xishizishan copper deposit

1—大理岩化条带状灰岩;2—大理岩;3—夕卡岩化大理岩;4—夕卡岩化角岩;5—闪长岩;6—条带状夕卡岩;7—块状夕卡岩;8—夕卡岩化角砾岩;9—矿体;10—第四系;11—小背斜;12—早期断裂;13—成矿后断裂

(三)侵入岩

本区岩浆岩沿网格状构造格架侵入,形成岩墙状侵入体及岩脉-岩枝群,在不同水平上互相沟通,组成具有特色的长达3km,宽约1km的浅成-超浅成相的网格状岩墙-岩枝系。矿化均围绕此岩浆分布,并受这种网络控制。据深孔及物探资料推测,深部应有大岩体存在。岩浆岩为辉石闪长岩→石英闪长岩→晚期(石英)闪长岩,反映岩浆从中偏基性向中偏酸性富钾化方向演化趋势。主体含石英闪长岩属富碱的钙碱性系列,w(SiO2)=60%,w(Na2O+K2O)=7%±,w(Na2O)/w(K2O)<2,σ=82,向深部SiO2含量增高,钾化增强。K-Ar法同位素年龄147~160Ma,个别值更大些,主体应属燕山早期,具同熔岩浆的某些特征。Sr同位素初始比值7095,δ18O=+90‰,δD=—07‰(都为全岩样)。东狮子山铜矿与辉石二长闪长岩有关,西狮子山铜矿受闪长岩制约。

三、矿床地质

(一)西狮子山矿床(图2-136)

矿体产出特征

西狮子山矿床产于背斜东南翼和龙山组(T1h)中,西南部超覆于大团山矿床之上。主矿体五层,平行产出,向东侧伏,最大者长300余米,宽200余米,厚度17m,平均含铜1%以上。矿石主要为含铜夕卡岩,其次为含铜磁黄铁矿、含铜大理岩及含铜闪长岩等。矿床四面被闪长岩包围,派生大量岩枝,多作顺层贯入,形成巨厚的夕卡岩带,矿层即产于此种格架中。除地表有次要矿体出露外,主矿层均系地面100m以下盲矿体。

成矿作用

矿田近20km2范围内经受不同程度热变质,远超过岩墙-岩枝系范围,亦可佐证深部热源-大岩体的存在。在热变质基础上叠加的热液作用,可分为三个阶段。

(1)硅酸盐阶段。夕卡岩发育有以下特点:主要发育于岩墙-岩枝带内,以层间夕卡岩为主,西狮子山为层间反应交代夕卡岩。层间夕卡岩中,钙质夕卡岩成分简单,由石榴子石士辉石组成,水平方向基本不具分带性,垂直方向不同条带间可见不同矿物组合或粒度不同的细层带;镁夕卡岩多蚀变为滑石、蛇纹石岩,分带更不清楚。

(2)氧化物阶段。主要标志矿物为磁铁矿、白钨矿及含水硅酸盐类(绿帘石、阳起石、金云母等),活动既不广泛又不强烈。热液碳酸盐矿物(主要为方解石、可能包括菱铁矿或铁方解石)亦以此阶段活跃,反映此时高fo2低fs2环境。

(3)硫化物阶段是本区最主要的成矿阶段。按晶出顺序主要有辉钼矿→磁黄铁矿→黄铁矿→黄铜矿→闪锌矿→方铅矿。磁黄铁矿、黄铁矿及黄铜矿具多期次性,遍及全区。此外尚有毒砂、胶黄铁矿、白铁矿、方黄铜矿及斑铜矿等。伴生蚀变矿物主要有石英、方解石、绿泥石、绢云母、蛇纹石、滑石、金云母、钾长石等。在P2及T1各矿体中硫化物集合体主要分布于夕卡岩及其毗邻的侵入岩或热变质岩中,严格受夕卡岩化作用制约。和夕卡岩一样,矿物组合分带不明显,矿石类型也很单调(主要是夕卡岩型),说明是在物理化学条件相对稳定的条件下形成的,可能是一种散热缓慢而热液补给均匀的半封闭或近似封闭环境(如西狮子山的三面及四面为岩墙-岩枝圈闭)。就矿田总体而论,以上述岩墙-岩枝系为中轴,由以层间扩散夕卡岩型矿石为主,向外(主要为北西侧)变为以层间渗滤夕卡岩型矿石及块状硫化物矿石。沿走向在“中轴”中部有角砾岩筒式矿化(东狮子山,详见后文),向两端则以层间夕卡岩型矿化发育。在垂直方向上,C2为Cu、S组合,P1—T1y为Cu、Mo组合,T1h为单铜矿石。通过对贯通矿物磁黄铁矿的研究发现(黄民智等),下部(冬瓜山)块状硫化物中为六方相或六方相为主的双相结合,爆裂温度300~365℃,众值330~340℃;上部(指大团山。而狮子山矿床更浅些)夕卡岩矿石中以单斜相变种占优势,爆裂温度320℃±。且发现冬瓜山近岩体部分,有单斜相交代六方相者,蚀变温度280~340℃,因此上部矿体不但温度较低,时间也可能较晚。此外本区深部岩体中发现有细脉浸染状矿化。表明“三位一体”式三元组合,在本区也可能以其特有的形式出现。西狮子山矿床应是层间式夕卡岩型矿床,与大团山矿床属同一类型,其成矿模式,可参见冬瓜山矿床。

图2-137 角砾岩筒式夕卡岩矿床示意剖面图 F2-137 Sketch section of breccia chimney-type skarn deposit

1—大理岩;2—夕卡岩;3—铜矿体;4—闪长岩;5—角砾岩筒

(二)东狮子山矿床

东狮子山铜矿为仅知的角砾岩筒式矿床。该矿位于狮子山矿田中心角砾岩筒及其外围,受近东西向及北东向断裂控制,地表出露不规则,直径150m。剖面为一漏斗状,延深500m以上(图2-137)。角砾岩筒岩性复杂,角砾成分为闪长岩、石榴子石夕卡岩及少量大理岩、角岩。角砾边界明显,多具棱角,排列杂乱。胶结物已变质为石榴子石夕卡岩(外带)和方柱石夕卡岩(内带),有时见交代残余闪长岩。筒外破碎带围岩和部分闪长岩体均有强烈夕卡岩化。

角砾岩筒的形成与闪长岩侵入有关,在早期岩浆外壳凝固后,残余岩浆大量气体聚集,形成气泡(室),造成爆发,围岩崩塌,使早期闪长岩、夕卡岩与围岩破碎成角砾,被后续熔浆胶结,同时热流体使整个角砾岩筒夕卡岩化,并以大量含挥发组分的方柱石为特征,属爆发-崩塌角砾岩筒型。夕卡岩之后,尚有晚期闪长岩脉贯入,以富含磷灰石副矿物为特征,说明残浆内气液交替频繁。

图2-138 狮子山矿床物化探异常剖面 F2-138 Section of geophysical and geochemical anomaly in Shizishan deposit

1—砷、钼元素异常;2—金、银、铜的剩余异常;3—航磁极化△Z⊥异常及其区域场,局部场;4—布格重力异常及其区域场,局部场;5—△Z上J垂向一次导数、△Z⊥Q垂向二次导数及下延2500米曲线;6—△gJ垂向一次导数、△gQ垂向二次导数;7—地质模型

继夕卡岩化及晚期岩脉的矿化作用遍及全筒(一般含铜1%~2%),并沿不规则的原生裂隙富集成透镜状-囊状矿体群,与岩筒喇叭形产状大体一致。筒外夕卡岩则沿着由于崩塌作用引起的次一级小背斜形成鞍状矿体群。矿石组分与西狮子山的相似,但筒内含铜低(7%)而含毒砂高,向筒外则含铜高(1%)含毒砂渐减,这反映爆发成矿作用的某些特点。

东狮子山矿床的成矿作用尽管规模不大,筒内矿体为小型,连筒外矿体一起才达到中型,但它在成因上却具有特殊意义。狮子山矿田乃至整个铜陵地区(甚至整个长江中下游)内夕卡岩一般都不很发育,厚度很少超过10~20m。而本角砾岩筒全部闪长岩胶结物几乎都变质成方柱石-石榴子石“内夕卡岩”。与城门山角砾岩筒也有较大差别,一方面表明它是夕卡岩的一个特殊类型(硅夕卡岩),另一方面也表明夕卡岩型铜矿与斑岩型铜矿的形成条件不完全决定于围岩性质,更重要的是热流体的物理-化学条件。这也许是本区与城门山相区别的内在原因。

另据中国地质大学(武汉)张淑贞(1993)等研究,认为东狮子山铜矿床具有下列独特的特征:

(1)夕卡岩是高温、高密度、粘稠的岩浆熔融体;

(2)夕卡岩体与辉石二长岩体具有同源性;

(3)矿体与夕卡岩体具有同源性;

(4)成矿物质来源于岩浆源,硫同位素测定的绝对值小于5‰;

(5)夕卡岩矿物开始结晶温度为920℃,可见熔融包裹体,成矿温度为620℃;

(6)成矿压力相当于1~2km深度条件;

(7)矿石、夕卡岩具有典型的矿浆矿床结构构造。据以上特点,东狮子山铜矿床不同于一般的接触交代型铜矿床,而为夕卡岩浆型铜矿床。

(三)矿床物化探异常

狮子山矿床岩(矿)石磁性较弱,甚至无磁性,导电性亦较差,但化探异常明显,在化探找矿研究Cu晕异常时,应综合分析Cu、Pb、Zn、Ag、As、Mo、Co、Ni、Au、W、Sn、Se等元素。化探方法配合激发极化法效果比较好。在矿床上方磁、重异常弱,但经过求导演算,岩(矿)体上方异常明显(图2-138),结合化探异常,可确定找矿靶区。

怡安宝贝

我国地处欧亚、印度洋和太平洋世界三大板块交会地区,区域地质背景复杂,有利于形成各种类型的铜矿,加之环太平洋、古亚洲(中亚-蒙古)和古地中海(阿尔卑斯-喜马拉雅)世界3大铜成矿带都通过我国,因此我国铜矿床工业类型齐全。迄今为止,全球各种主要铜矿类型均已在我国境内发现,计有斑岩型、矽卡岩型、海相砂页岩型、陆相砂页岩型、海相火山岩型(即黄铁矿型)、陆相火山岩型、铜-镍硫化物型、脉型和自然铜型等。有的学者(刘雅蓉,)把海相火山岩型和陆相火山岩型合称为火山沉积型,把海相砂页岩型和陆相砂页岩型合称为层状型。总的来说,我国铜矿资源也很丰富,铜金属总储量已超过7000万t,它们主要分布在长江中下游、大兴安岭、祁连山、中条山、西南“三江”、川西南—滇中和天山、阿尔泰山、北山及内蒙古狼山—渣尔泰地区。和国外相似,我国的铜金属储量主要也是集中在斑岩型、海相砂页岩型、海相火山岩型、铜-镍硫化物型和矽卡岩型5种铜矿类型,所不同的是我国的矽卡岩型铜矿占的位置更重要一些,因为我国碳酸盐岩石比较发育,岩浆活动频繁(特别是燕山期);其他类型的铜矿在规模、品位等方面也还有一些差别(矿床规模普遍较小,铜的品位较低),这可能和我国的地质演化及其他地质特点有关。我们根据我国各铜矿类型所占铜金属储量比重的大小,把它们依次排列为:斑岩型→海相砂页岩型→矽卡岩型→海相火山岩型(即黄铁矿型)→铜-镍硫化物型,其中斑岩型铜矿的储量占全国50%以上。目前,我国的大型、超大型铜矿床基本上都产在上述5种铜矿类型中,它们所占有的铜金属储量为全国总储量的80%以上。

(一)斑岩型铜矿

这是我国最主要的铜矿类型,它们主要分布在东北兴安岭、山西中条山、长江中下游、西南“三江”、北疆和华北克拉通北缘5个地区,它们基本上位于世界3大斑岩型铜矿带(环太平洋带、古亚洲带和古地中海带)的分布区内。它们的分布与构造作用关系密切,总的受构造活动带控制,但就单个矿床而言,矿床定位于隆坳交接部位,并靠隆起一侧(芮宗瑶,1998)。在斑岩体中,并不是整个岩体内都有铜矿,而往往只是在斑岩体外缘的某些部位,该处一般裂隙构造比较发育,蚀变作用比较强烈,成矿作用发生在成岩之后,显然成矿是与热液活动有关。目前,我国已知的5个超大型铜矿床中,斑岩型铜矿就占了4个,即玉龙、江西德兴铜厂与富家坞和黑龙江的多宝山(储量已接近超大型规模)。另外还有内蒙古乌奴格吐山、山西铜厂峪、江西德兴朱砂红、贡觉多霞松多和察雅马拉松多5个大型铜矿床。我国的斑岩型铜矿床中铜的平均品位,相对比国外要贫一些,矿石含铜量多低于1%。斑岩型铜矿床的矿石组分较复杂,可综合利用的元素较多,最常见的有钼,常形成典型的斑岩型铜-钼矿床,其次是金、银、铼、硒、碲,它们都可作为副产品进行回收。有的可能还伴生有铂族元素,但这还需要进一步进行深入工作才能确定。

(二)海相砂页岩型铜矿

这种铜矿类型主要产于海相细碎屑岩-碳酸盐建造中,赋矿围岩为细碎屑岩(有的含火山物质)或碳酸盐岩石,矿体呈层状、似层状展布,并随地层同步褶皱,有的地段还有后期切层的铜矿脉产生。矿床规模一般较大,主要分布在四川会理—云南东川—易门—元江、山西中条山、内蒙古狼山—渣尔泰和青海鄂拉山地区,它受陆内裂谷(亦有人称坳拉谷)或隆起区的边缘海槽控制。海相碎屑岩型铜矿容矿地层的时代主要是元古宙和古生代。和国外相比,我国的元古宙更重要一些,主要矿床都是产于中、新元古代细碎屑岩(有的含火山物质)-碳酸盐建造中,它是我国铜矿重要类型之一。其中最大的矿床是云南东川汤丹铜矿,据最近的资料,其铜金属储量已接近超大型矿床规模(250万t)。另外还有内蒙古潮格旗霍各气、乌拉特后旗炭窑口、青海兴海铜峪沟和云南东川落雪等大型铜矿床。矿石成分简单,主要为铜、铁的硫化物,如斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿和黄铁矿等,有的还有方铅矿和闪锌矿,个别矿床附近还有钴异常显示。目前,产于古生代沉积盆地中的海相砂页岩型铜矿,在我国东部广大地区基本上没有发现,但在我国西北地区的塔里木和柴达木地块的周边地区,现已找到了这种类型的矿床,但由于工作程度低,其规模远景尚不大清楚。青海古生代地层内的铜峪沟(大型)铜矿床中,矽卡岩矿物较多,过去多称其为类矽卡岩型矿床但根据其围岩为砂页岩,矿体顺层分布及矿床的其他特点,把它划归砂页岩型铜矿可能更合适一些。由于这种类型铜矿床的规模一般较大,因此今后应注意在塔里木和柴达木地块周边寻找海相砂页岩型铜矿床。

(三)矽卡岩型铜矿

这是我国有特色和很重要的铜矿类型,它产于中酸性侵入岩与碳酸盐岩石的接触带中。分布范围非常广,遍及我国大多数省(自治区),如、江西、湖北、广东、黑龙江、云南、内蒙古、山东、安徽、山西、江苏、广西、湖南、辽宁和青海等省(区)都有产出,其中长江中下游地区和云南、山东及广东几省这种类型矿床最多,特别是在长江中下游地区矽卡岩型铜矿床常常成群成带出现,并经常和斑岩型铜矿共存,其分布特征一般是岩体内部为斑岩型,岩体边缘接触带中为矽卡岩型,因此我们有时称其为斑岩-矽卡岩型,如云南的雪坪、江西城门山和湖北封山洞矿床都是斑岩型和矽卡岩型两种类型铜矿并存。目前,已知矽卡岩型的大型铜矿床有江西瑞昌武山、九江城门山、铅山天排山和湖北大冶铜录山、广东曲江大宝山与安徽铜陵冬瓜山等。矽卡岩型铜矿的一个重要特点是矿床小而富,矿石铜的品位可达2%~3%,主要为大、中、小型铜矿床及矿点,基本上不形成超大型矿床。矿石成分相对比较复杂,常含有钴和少量的金,不同矿床的伴生组分不一,有钼、铅、锌、锡和磁铁矿等。

(四)海相火山岩型铜矿

这种类型铜矿西方国家多称为块状硫化物矿床,而原苏联则称之为含铜黄铁矿型,它是我国重要的铜矿类型之一。其品位较富,多数矿床的含铜品位都在1%以上。矿体和地层产状一致,呈层状、透镜状,成群出现。从太古宙到第三纪的地层中都有矿床产出,成矿时代的范围大,我国主要是产于元古宙和古生代海相火山岩中。分布地区广,主要分布在我国西部祁连山与西南“三江”地区,如甘肃、青海、四川和云南等省,此外在辽宁、陕西、山西、新疆等省(自治区)亦有产出。这类矿床为海底火山活动的产物,大多数海相火山岩型铜矿都产于不同成分火山岩的交接部位。含矿火山岩大多属细碧角斑岩建造,包括有凝灰质火山岩和火山熔岩。较著名的大、中型铜矿床有新疆北部阿舍勒、青海玛沁德尔尼、甘肃兰州白银厂、四川会理拉拉厂和九龙李伍及云南新平大红山等矿床,属同生源积成因。这类矿床在空间上常与铁矿伴生,如云南大红山和甘肃陈家庙矿床等,其上部为含铜(磁)铁矿床,下部为含铁铜矿床。

(五)铜-镍硫化物型铜矿

这类矿床在空间分布和时间上都与镁铁质基性—超基性岩体关系密切,矿体的形态、规模、产状与矿化都受岩体控制,矿体多呈似层状、透镜状,产于层状镁铁质—超镁铁质岩侵入体的底部接触带,通常认为是重力分异、流动分异和结晶分异的结果。这些镁铁质基性—超基性岩体主要沿古大陆边缘或陆内裂谷或陆内深大断裂分布,它们是在拉张环境中地幔岩上涌的产物。形成这种类型矿床有两个很重要的条件:一是裂开深度要大;二是深部成矿物质丰富。这种情况与海相火山岩型铜矿有一定的相似之处,只是成矿方式不同罢了。因而在产有铜-镍硫化物型铜矿床的深大断裂带的延伸地区,常出现成矿时代与铜-镍硫化物型铜矿床不同的海相火山岩型铜矿床,如在额尔齐斯超岩石圈断裂带中,东南部有早二叠世喀拉通克铜镍硫化物矿床,西北部有中泥盆世的阿舍勒海相火山岩型铜矿床;又如北祁连海相火山岩型铜矿带的北侧有中元古代(1509Ma)金川铜镍硫化物矿床。这两种类型铜矿的空间分布关系,其在成因上有何联系是一个值得深入研究的问题,因为这对找矿很有意义。从现有资料来看,我国铜-镍硫化物型矿床基本上分布在长白山、阿尔泰山、天山、祁连山和横断山5个地区,最著名的矿床有甘肃金川、新疆富蕴喀拉通克和吉林盘石红旗岭,其中甘肃金川矿床中铜、镍的金属储量都达到了超大型矿床的规模,而且其中伴生的铂族元素是目前我国铂族金属的主要来源。

(六)陆相砂页岩型铜矿

这种类型铜矿在我国有较重要的意义,它产于中—新生代陆相盆地(云南震旦系下统的澄江组陆相砂岩中亦有铜矿化)中,根据矿床产出的区域地质背景、矿体产状和矿石矿物的差异,又可分为两个亚类。一种是铜矿化多顺层分布,矿体主要呈层状、似层状、透镜状(和科罗拉多高原的砂岩型铜()矿相同,但那里多为产于氧化-还原带中的矿卷状矿体),为含矿岩系。以红色砂页岩为主,夹、灰色、紫色、绿色等杂色砂页岩,这套岩性组合常被称为“红层”。盆地面积相对不是很大,为一些断陷盆地与山间盆地,因而形成的矿床一般规模不大。盆地底部一般为暗色的粗碎屑岩或煤系,中部为含铜建造,上部为膏盐建造。铜矿化产于红色碎屑岩所夹的浅色砂页岩(一般为灰色、灰绿色、灰黑色等)中,矿石矿物以辉铜矿、铜蓝、斑铜矿、黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿、黄铁矿、白铁矿为主,有少量的方铅矿、闪锌矿和砷黝铜矿。矿石铜品位较富,一般在0%~0%之间,不同矿床中常伴生有、银、硒等有用元素,有时还可圈出它们的矿体,甚至还可形成含铜矿床或含铜银矿床。这种矿床的成因,20世纪80代以来人们的认识比较一致,先期同生沉积,后期热液叠加改造成矿,我们把它称之为沉积改造矿床。陆相砂页岩型铜矿主要分布在我国南方,如湖南的衡阳盆地、麻阳盆地、云南的楚雄盆地和四川的安宁河盆地,它们在同一地区受相同的层位控制。较著名的矿床有云南大姚的六苴、大村、凹地苴,牟定郝家河、四川会理大硐厂和湖南麻阳九曲湾及常宁柏坊等,但至今没有找到一个这种类型的大型矿床,这可能与岩矿的陆相盆地规模不大有关。另一种是产于陆相砂页岩中的铜矿,目前仅见于云南兰坪-思茅盆地,它主要分布于兰坪盆地西沿的澜沧江沿岸澜沧江深大断裂东侧和思茅盆地中部NNW向的中轴深大断裂附近。区内断裂构造非常发育,矿化成群出现,主要集中在中侏罗统,其次是三叠系,二叠系,白垩系和第三系,岩性有砂页岩、火山岩和灰岩,代表性矿床有金满铜矿(中型)。另外,其附近的地表泉华中亦有铜矿化(孔雀石),泉华覆盖于第三系之上(如兰坪县啦井北山)。矿体主要呈脉状,矿石矿物以黝铜矿、斑铜矿和黄铜矿为主,其次为黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿,偶见辉铜矿、方铅矿、闪锌矿。其矿体展布和矿物组合显然不同于第一种矿化,这反映它们在成因上有差别,可能是一种新的铜矿类型。我们在研究滇西三江地区腾冲两河金矿、381矿、江城勐野井钾盐矿、兰坪铅锌矿、金满铜矿和啦井铜矿化点时,提出它们为陆相热水沉积成因。并根据产状又将陆相热水沉积矿床分成3个亚类,即盆地沉积型、充填(贯入)沉积型和泉华沉积型,金满铜矿床属充填(贯入)型陆相热水沉积型矿床。该矿床有大脉型和细脉型两种矿体,大脉型矿体是该矿床的主体,沿层间断裂破碎带分布,严格受断裂破碎带控制,其铜金属储量占全矿的86%,铜品位为65%~02%,平均为04%;细脉型矿体多,规模小,品位低,多低于1%,最大矿体的铜品位为65%~94%,平均03%,分布分散,大多分布在侏罗系中统花开佐组上段的灰色细砂岩中,个别产于大脉型矿体相应部位。

(七)陆相火山岩型铜矿床

它主要见于我国东部中生代中酸性陆相火山岩分布区,其次是我国西部川滇黔三省的二叠纪陆相峨眉山玄武岩中亦有一些铜的矿化和矿点。此外,在我国西部的准噶尔、西天山、西秦岭、可可西里和冈底斯山等地,从石炭纪到第三纪亦有基—中—酸性陆相火山岩型铜矿床和矿化,但目前发现的矿床不多。陆相火山岩型铜矿首先受火山岩建造类型控制,并顺深大断裂分布。过去由于我国陆相火山岩型铜矿的大型、超大型矿床发现较少,因此与前述的矿床类型相比,研究程度相对要低一些。陆相火山岩型铜矿常和次火山岩在一起,容易把它当成斑岩型矿床,但斑岩型与陆相火山岩型中的铜矿化差别很大,斑岩型铜矿床整体上以浸染型矿石为主,而陆相火山岩型却以脉状矿石为主。此外,陆相火山岩型铜矿的围岩蚀变也是很特征的,常见有明矾石化、冰长石化和迪开石化等陆相火山岩型特有的围岩蚀变。此类矿床的矿石成分比较简单,有时伴生有银、金。陆相火山岩型铜矿在长江中下游及闽浙粤沿海等省的燕山期陆相火山岩中常有产出,但所见矿床的规模都不大,目前只有福建上杭紫金山铜矿达到大型规模。该矿床产于北西向的云霄-上杭深大断裂中的上杭白垩纪陆相火山-沉积盆地的东缘,矿石矿物以黄铁矿、蓝辉铜矿-辉铜矿为主,其次是硫砷铜矿、铜蓝及少量斑铜矿等。

(八)脉型和自然铜型的铜矿

其所占铜金属储量的比例很少,而且有的斑岩型、陆相火山岩型和陆相砂页岩型铜矿中亦有脉状矿体产出,故在此不对这两种铜矿类型进行介绍。

上述7种铜矿类型都是按含矿主岩划分的,这在野外和室内都比较好识别,有关各类矿床的成因及其详细情况将由以后各章进行深入论述,在此不予讨论。还应该特别说明,近几十年来,我国地质工作者在铜矿的找矿和研究方面做了大量工作,取得了很大的成绩,但我们也必须清楚地看到,过去我们的工作主要是集中在我国东部地区,而对我国西部的广大地区,由于交通不便和经济比较落后等原因,地质基础研究和找矿的工作程度相对较低,因此在该地区找到上述类型的铜矿,甚至发现新的铜矿类型也还是有可能的。近年来,我国相继在西部地区找到了一些大型或有大型远景的铜矿床与地区,如四川盐源西范坪(大型,富碱斑岩型)、云南德钦羊拉(大型,块状硫化物型为主)、维西托顶(中型,块状硫化物型)、景谷民乐(中型以上,斑岩型)、思茅大平掌(中型以上,海相火山岩型)和塔里木与柴达木周边地区的古生代海相砂页岩型等,这说明我国今后找到大型、超大型铜矿床是有可能的,特别是在我国西部地区找矿前景更好,当然工作的难度还是很大的。

参考文献

中国矿床编委会编著,中国矿床(上册),北京:地质出版社,。

中条山铜矿地质编写组,中条山铜矿地质,北京:地质出版社,1978。

云南冶金地质勘探公司,砂岩铜矿地质,北京:冶金出版社,1977。

王之田、秦克章,中国铜矿床类型、成矿环境及其时空分布特点,地质学报,1988,第62卷,第3期。

冉崇英、刘卫华等,康滇地轴铜矿床地球化学与矿床层楼结构机理,北京:科学出版社,1993。

朱训等,德兴斑岩铜矿,北京:地质出版社,1983。

汤中立,金川铜镍矿床成矿模式,现代地质,1990,第4卷,第4期。

宋叔和,祁连山一带黄铁矿型铜矿的特征与成矿规律,地质学报,1955,第35卷,第1期。

宋叔和,黄铁矿型铜和多金属矿床——世界范围内一些主要矿带和矿床类型对比研究趋势,中国地质科学院矿床地质研究所所刊,1982,第5卷,第3号。

张洪涛、芮宗瑶,论中国斑岩铜矿系列的地质背景,地质学报,1991,第65卷,第3期。

李朝阳,季宏兵,颜文,云南兰坪-思茅盆地陆相砂页岩中脉状铜矿床成因讨论——一种新的铜矿床类型,资源环境与可持续发展——庆贺涂光炽院士从事和地球科学工作60周年暨80华诞,中国科学院地球化学研究所等编,北京:科学出版社,1999,34~42。

张洪涛,芮宗瑶。论中国斑岩铜矿系列的地质背景,地质学报,1991,65(3)。

杨应选、仇定茂、阙梅英等,西昌-滇中前寒武系层控铜矿,重庆:重庆出版社,1988。

芮宗瑶、王龙生,中国铜矿床分类新方案,有色金属矿产与勘探,1994,第3卷,第4期。

芮宗瑶、黄崇轲、齐国明等,中国斑岩铜(钼)矿床,北京:地质出版社,1984。

孟宪民,矿床分类与找矿方向,矿床学论文集,北京:科学出版社,13。

姜复芝,我国海相火山铁铜矿床的成因类型及某些成矿特征的讨论,矿床地质,1983,第2卷,第4期。

赵一鸣、林文蔚、毕承思等,中国矽卡岩矿床,北京:地质出版社,1990。

涂光炽等,中国层控矿床地球化学(第一卷),北京:科学出版社,1984。

郭文魁,我国铜矿床工业类型及分布规律,地质月刊,1959,第1期。

郭宗山,扬子江下游某些矽卡岩铜矿床,地质学报,1957,第37卷,第1期。

常印佛、刘湘培、吴言昌,长江中下游铁铜成矿带,北京:地质出版社,1991。

章午生,德尔尼矿床地质,北京:地质出版社,1981。

谢家荣,中国铜矿的分类、分布及普查勘探方向,地质论评,1957,第17卷,第1期。

翟裕生,长江中下游铁铜矿床类型、形成条件和成矿演化,地质科学,1983,第4期。

黎功举,东川式铜矿床类型演化及找矿实践,地质与勘探,1978,第1期。

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一、大地构造单元

新桥铜硫矿床位于扬子准地台下扬子台坳东部,属铜陵成矿区。

二、矿区地质

(一)地层

矿区主要含矿地层列于表2-97。

各层石灰岩的化学成分列于表2-98。

表2-9 7新桥铜矿含矿地层表 Table 2-97 Ore-beang stratigraphic scale in Xinqiao copper deposit

表2-98 新桥矿区主要石灰岩层化学成分表 Table 2-98 Composition of main limestone layers in Xinqiao ore distct

从表2-98中可以看出,黄龙、船山灰岩含镁较高,含硅铝较低,因而利于矿液交代,是本矿区的成矿有利层位。

(二)构造

矿区内主要褶皱方向呈NE—SW向。

褶皱

矿区的褶皱构造由舒家店背斜、大成山背斜和盛冲向斜组成(图2-145)。

舒家店背斜是一个不对称短轴背斜,轴向NE,西北翼地层倾角30°~50°,南东翼地层70°左右。大成山背斜是个对称的线状背斜,轴向NE,两翼地层倾角20°~30°,向NE方向倾没。由于以上两个背斜相向倾没,其间形成盛冲向斜,两翼地层倾角均较缓。

矿床位于舒家店背斜与大成山背斜相向倾没的交汇地带。

断裂

矿区内有两组断裂:

(1)层间断裂:主要发生于高骊山组与黄龙组(或船山组)之间,为成矿主要构造,是矿液流动和沉淀的良好空间。

赋存于此层间破碎带中的似层状主矿体,上部倾斜较陡,下部则趋平缓。这两部分虽然在构造性质上均相同,但其原岩的构造破碎程度略有差异。在层间破碎带倾斜角度较大的部分,黄龙、船山层位基本被矿体所占据,并在一些钻孔中,见到靠近矿体处有栖霞灰岩底部层位岩石或船山灰岩的角砾,在矿体中亦有角砾被成矿物质胶结的现象;而层间破碎带的平缓部分,矿体仅占黄龙层位,矿体上盘很少见有角砾岩。

层间断裂在倾斜部分表现较强,在平缓部分表现较弱;它虽然发生在成矿前,但成矿过程中仍有活动。

(2)横断层:有三条,皆系成矿前断层,走向NW10°~53°,其中走向NW28°,倾向NE的一条断层控制了矿体的延伸。

图2-145 区域地质构造略图 F2-145 Schematic map of Regional structure

(三)侵入岩

石英闪长岩侵入体

主要出露于矶头和牛山(据K-Ar法同位素地质年龄168Ma,桂林冶金地质研究所,1974)。

矶头岩株:平面呈不规则椭圆形,空间形态为复杂的岩株体。在不同地段常见其分出不少岩枝,岩株出露面积3km2,位于矿区中部。该岩株大体可分三个岩相:中心相为石英闪长岩;过渡相为闪长岩;边缘相为闪长玢岩。

牛山岩枝:为石英闪长岩,形态不规则,沿横断层侵入,伸向背斜轴部和其北西翼,长约800m;另一北东向的分支长达500m。

脉岩

闪长斑岩岩脉及闪斜煌斑岩岩脉,为成矿期后的脉岩。

三、矿床特征

(一)矿体形态及产状

矿床由40个矿体组成,其中I号矿体最大,为“主矿”,占总矿石量的88%。主矿体为铜、硫、铁(包括铁帽)的综合矿体,受层间断裂控制,呈似层状(图2-146),走向NE,倾向NW,倾角0°~45°。总的看来,沿走向中间厚,两端薄,倾斜部分略比平缓部分为厚,底板倾角由陡变缓处,矿体也明显增厚。

此外主矿体厚度与岩体产状亦有密切关系,即岩体超覆部分及东西两侧向围岩扩展部分,矿体厚而稳定(图2-146);岩体北侧产状较陡,则矿体较薄。

次要矿体均为透镜状或不规则脉状,延长与延伸的比例为5∶1;厚度变化是中间厚,向边部变薄、较快尖灭。

(二)矿石的矿物成分(表2-99)及其分布

根据不同矿石类型组合特点,可将矿床分为三个带:

氧化带:分布于海拔140m(17线)~60m(15线)。矿石矿物以褐铁矿为主,次为赤铁矿、辉铜矿、斑铜矿等。含铜矿石以松散黄铁矿型铜矿石为主,次为块状褐铁矿型铜矿石。

过渡带:分布在海拔25m(7线)~210m(15线),全部为黄铁矿型铜矿石,以松散状为主,少量块状。

原生带:一般分布在—10m标高以下,铜平均品位84%。矿石矿物以黄铁矿为主,次为黄铜矿,局部有磁铁矿、方铅矿、闪锌矿。含铜矿石以黄铁矿型铜矿石为主,次为磁铁矿型铜矿石,少量浸染型铜矿石。在黄铁矿型铜矿石中,黄铜矿呈滴状、细脉状、网脉状。前者在闪锌矿中,后两者产在黄铁矿、磁黄铁矿裂隙内,并溶蚀交代黄铁矿。在磁黄铁矿型铜矿石中,黄铜矿均呈细脉充填磁铁矿裂隙内。浸染状者呈他形粒状产于方解石、石英等脉石矿物中。不同原生矿石类型在空间上具一定的水平分带,铅锌矿主要在矿体边缘部分,向内为黄铁矿型铜矿,侵入体附近磁铁矿和黄铁矿型铜矿相互叠加。

图2-146 新桥矿区地质平面及剖面图 F2-146 Geological plan and css-sections of in Xinqiao ore distct

1—第四系沉积物;2—三叠系青龙组;3—上三叠统大隆组;4—上二叠统龙潭组;5—下二叠统茅口组;6—下二叠统孤峰组;7—下二叠统栖霞组;8—上石炭统船山组;9—中石炭统黄龙组;10—下石炭统高骊山组;11—上泥盆统五通组;12—上志留统;13—石英闪长岩;14—闪长岩;15—闪长玢岩;16—闪长斑岩脉;17—夕卡岩;18—黄铁矿;19—铜硫铁矿;20—断层

铜、硫、铁系本区三种主要成矿元素。铜在矿体中分布普遍,靠近岩体局部较富集,离岩体远则分布零星。在下部近岩株100~300m的范围内一般较富集,含硫原生矿石一般为块状胶状黄铁矿石。铁矿石有两种类型:一为褐铁矿,占铁矿总量的71%,由黄铁矿氧化而形成铁帽,是构成工业铁矿石的主要部分。二是磁铁矿石,主要分布在I号矿体近岩体附近。除上述三种主要成矿元素外,在矿体两端有时可见到达工业品级的铅锌矿化、方铅矿常交代闪锌矿。伴生有益组分较丰富,主要是金、银,其次是铟、铬、硒、镓、锗、铋等。特别在矿床氧化带金品位较高,具有很大的回收价值。

表2-99 矿石物质成分、结构、构造特征 Table 2-99 Composition, strUcture and texture features of ore

根据矿物组合和化学成分,将矿石划分为铜、硫、铁、铅四种工业矿石和八个自然类型,即褐铁矿矿石、褐铁矿型铜矿石、浸染型铜矿石、黄铁矿型铜矿石、磁铁矿型铜矿石、黄铁矿矿石、磁铁矿矿石、铅锌矿矿石。

(三)伴生有益组分的含量及其变化规律

矿床伴生有益组分,计有13种:金、银、硒、碲、镓、锗、铟、镉、钴、镍、铋、钒、锑。

金、银在各工业类型矿石中分布普遍,含量相差不大。单矿物分析表明,金、银与黄铜矿、黄铁矿关系密切,与磁铁矿关系次之。银在铁闪锌矿、方铅矿中含量高。金、银与铜、硫成同消长关系。

硒、碲、镓在铜矿石、黄铁矿石,铟、镉在铅锌矿石中最为富集。

铟、镉、银、碲含量高于克拉克值10~1120倍,最为富集;硒、镓、锗含量高于克拉克值3~9倍,较为富集;镍、钴、钒低于克拉克值,趋于分散。

伴生有益元素金、银、硒、碲之含量与主要组分铜、硫、铁成同消长关系。金与银,硒与碲,铟与镉均成同消长关系;碲与镓,镉与镓成反消长关系。

(四)围岩蚀变

热液蚀变

矿区热液蚀变种类较多,强度中等,分带现象不太明显。

石英闪长岩侵入体普遍碳酸盐化,边缘相更为强烈。岩体的超覆部分和靠近围岩部分,有程度不同的夕卡岩化、高岭土化、绿泥石化,局部见绢云母化,硅化。随着程度增加,蚀变强度减弱。

岩体与石灰岩接触,在岩体超覆部分的上下接触带,或以岩枝状入于石灰岩的地段,形成以夕卡岩化为主的蚀变带,即硅灰石化、石榴子石化、绿帘石化、硅化、绿泥石化。其中绿泥石化较普遍地出现在矿体上盘,碳酸盐化、硅化分布于矿体内。

热力变质

主要表现为侵入体附近围岩退色和重结晶,尤以岩体上部或边部的孤峰组硅质岩为突出,已变为石英角岩。

总之,绿泥石化常出现在矿体上盘,可作为找矿标志;孤峰组硅质岩受热力影响而重结晶,往往指示深部或旁侧有岩体存在,可起到间接找矿标志作用;闪长岩体夕卡岩化、绿泥石化、高岭石化,说明有热液活动,也应予以注意。

需要指出的是,从牛山露天采场揭露的情况看,在含铜黄铁矿底盘及边部的所谓黄龙组灰岩经显微镜鉴定均系硅质岩,由他形细粒石英及少量白云母组成,石英含量高达90%以上,甚至很难发现原生碳酸盐岩残迹。可见矿体的直接容矿岩石不是灰岩而是硅质岩。这是由强硅化作用形成的蚀变岩,还是原生硅质岩,尚需进一步研究。但无论什么原因,该特征对于整个矿床的认识无疑具有主要的意义。

四、成矿条件及矿床成因

到目前为止,对该矿床形成机理有如下各种认识:

(1)矿体与中-弱酸性小侵入体伴生,矿床产在碳酸盐岩层内且有某些夕卡岩化相伴,认为矿床属接触交代型铜矿床(安徽冶金地质局803地质队,1972)。

(2)根据矿石的矿物共生组合、蚀变特征,认为该矿床属于高-中温热液型矿床。

(3)南京大学地质系几位学员2022年通过牛山矿体地质剖面研究,认为其中有厚达20余米的火山碎屑岩,认为系海底火山出岩。另外在“闪长玢岩”岩脉内局部发现似枕状构造团块,大小约2~5m,呈椭圆状,含有似杏仁状的碳酸盐圆形颗粒,似为海底火山发岩的枕状构造及气孔-杏仁构造,并进一步论证了牛山及新桥矿区为海底火山发沉积矿床。

(4)矿床中的早期黄铁矿、部分胶状黄铁矿、菱铁矿及冬瓜山矿床中硬石膏层均为同生沉积形成,而整个矿床是经过后期热液叠加和改造的产物。

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