首页 > 新闻 >矿业百科 /有色金属类

铜矿资源地质特征


2016-10-17    浏览次数(1293)    

1.矿床发现、勘查、开发简史

德兴铜厂矿区开发历史悠久,据史料记载唐宋年间已进行采冶直至元、明、清朝。在朱砂红一带至今还可见到冶炼炉渣。新中国成立前,江西地质调查所夏湘蓉、刘辉泗于1939年秋曾来德兴调查地质及矿产,著有《德兴县矿产志》,述及铜厂的黄铁矿,并指出朱砂红及其附近地带,曾开采过黄铁矿。

新中国成立后,1954~1959年先后由地质部中南地质局四○九队、四二○队对铜厂、朱砂红矿区进行普查勘探。1956年在铜厂做地质评价工作时,发现铜矿体除赋存于千枚岩与花岗闪长斑岩接触带外,还见局部斑岩体内有铜矿化。经研究确认铜厂铜矿为斑岩型铜矿床。随后,1956年7月转入大规模地质勘探工作,投入钻探8万余米。1959年11月由铜矿普查勘探大队提交了《江西德兴矿区最终储量报告(包括朱砂红铜矿区)》,探明铜储量363万t,并对铜厂矿床围岩蚀变及其分布做了深入研究,属于世界斑岩铜矿研究的较早成果之一,对指导矿区勘探和外围普查找矿起到了重要作用。

70年代,为国家在江西建设大型铜矿生产基地,由江西省地质局组织地质、物探、钻探和科研、测试等优势技术力量,于1975年对铜厂、朱砂红两矿区进行大规模的地质工作会战,开动了钻机11台做了大量的地质勘探工作,于1978年5月提交了《江西省德兴县铜厂矿区铜矿补充勘探地质报告书》,新增铜储量196万t并对硫、钼、金、银、铼等伴生矿产做了详细研究和评价,均达到大型矿床规模,提高了矿床综合利用价值。

1982年提交了《江西省德兴县朱砂红矿区铜矿详细普查地质报告》,探获储量184.4万t,其中可供利用的储量60.6万t,并计算了伴生硫、钼、金、银等矿产储量。

1957年12月在官帽山东侧的山崖与深谷陡坡地带发现与铜厂类似的热液蚀变和矿化。1958年春,施工第一个钻孔,见矿垂直厚度400m。同年富家坞铜矿床转入初步勘探。1963年提交了《江西德兴富家坞铜钼矿区地质初勘报告》,探明铜储量141.9万t、钼11.3万t。1978年江西冶金地质勘探公司四队提交了《富家坞铜(钼)矿地质勘探总结报告》,新增铜储量115.4万t、钼5.48万t,并对金、银、钴、铼、硒、碲等元素做了详细研究和评价。至此,富家坞矿床累计探明储量铜257.3万t、钼16.8万t,伴生硫883.4万t。

德兴矿田建设条件好,交通方便,水电供应有保证。现由江西铜业公司开发。德兴铜矿设计采选规模为2500t/d(北山坑采),1965年7月投产。1966年经技术改造后扩大到3500t/d生产能力。1967年12月进行了南山6400t/d采选工程的扩建,1970年南山露采投产。1979年南山形成了万t生产能力,进而取代了北山的坑采。近年来又装备了现代化大型采选技术设备,建成了现代化大型选厂。目前已形成采矿能力9万t/d,选矿能力10万t/d,年产铜精矿近5万t,是江西铜业公司的最大矿山企业,也是全国特大型矿山企业。富家坞和朱砂红两矿区,现由地方开采。

2.矿田地质特征

(1)地质概况 德兴矿田大地构造位置处于扬子准地台内江南台隆东段的南缘,区域构造上受江南台隆与钱塘拗陷之间的赣东北深断裂带控制,居于断裂带的北西盘。区内地层主要由新元古代双桥山群浅变质岩系组成。其原岩为泥质、粉砂质及火山凝灰质沉积物。控矿构造以东西向断裂构造系统为基础,与成矿关系密切的是燕山早期中酸性浅成侵入体,包括花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、细晶岩及煌斑岩等(图3.7.2)。

(2)含矿岩体 铜厂、富家坞、朱砂红三个矿床的铜、钼矿化受三个浅成花岗闪长斑岩体的控制,呈北西西向侧列分布,单个岩体均呈北西侧伏下插、深度大小不等似筒状岩柱,地表出露分别为0.7km2、0.16km2、0.06km2。据同位素年龄测定:铜厂花岗闪长斑岩年龄179Ma(铷锶法)、富家坞花岗闪长斑岩157Ma(全岩钾氩法)。

(3)围岩蚀变 矿床围岩蚀变环绕斑岩体的接触带分布,呈同心环状对称分带;由内向外依次为石英-绢云母化带,绿泥石-水白云母化带和钾长石-绿泥石化带。铜厂、富家坞、朱砂红三个矿床的热液蚀变带分布,如图3.7.2所示。

图3.7.2德兴矿田地质图及铜矿体形态、产状变化图

(朱训等,1983)

J3e.侏罗系鹅湖岭组; AnZsq.元古宙双桥山群浅变质岩系; 1.燕山晚期闪长玢岩; 2.燕山期花岗闪长斑岩; 3.热液蚀变带; 4.超基性岩; 5.倾伏背斜; 6.向斜; 7.深断裂; 8.断层

m3-7-2.jpg

(4)矿体分布 矿体主要产于花岗闪长斑岩体与围岩的接触带,部分在斑岩体内。据已探获的储量比例,在围岩中约占2/3,蚀变斑岩中约占1/3。三个矿床的矿体分布均向北西侧伏,矿体规模大,形态完整。从平面上看呈环形.在剖面上看呈空心筒状。铜厂矿床的矿体赋存于花岗闪长斑岩及外接触带的强、中蚀变带。空间形态呈空心筒状,随岩体向北斜插,倾角与岩体近一致,最大垂深达1000余m,斑岩体上盘矿体大于下盘矿体,有2/3矿体分布于外接触带。富家坞矿床的矿体产出亦是如此。东西长1100m,南北宽625m,矿体外环弧长2800m,环宽200~500m,厚200~300m,延深600~950m。朱砂红矿床的矿体赋存在花岗闪长斑岩的内外接触带。矿体呈脉状、透镜状产出。主要矿体有6个,主脉体长度100~1200m。垂直厚度37~176.1m,已控制的倾向延伸达500~800m以上,垂直矿化深度800余m,但未见底界。最大的矿体产在接触带上部。

三个矿床的矿体形态、产状如图3.7.2所略示。

(5)矿石类型及矿物组合 按矿石中氧化程度划分为原生硫化物矿石、氧化矿石、混合矿石。三个矿床均以原生硫化物铜矿石为主,约占铜总储量的85%~90%以上,氧化物铜矿石不超过5%~12%,混合铜矿石小于5%。按矿石结构构造划分,三个矿床的矿石构造类型不一致。富家坞矿床以浸染型构造为主,而朱砂红和铜厂矿床则以细脉-浸染型构造为主。矿石结构为晶质结构、交代结构、固熔体分离结构和受压结构,其中交代结构最为发育。主要矿物组合,有黄铜矿、黄铁矿,其次为辉铜矿、砷黝铜矿和斑铜矿。脉石矿物以石英、绢云母、水白云母、伊利石、绿泥石等为主,其次是碳酸盐类和硫酸盐类矿物等。

(6)矿床类型 德兴铜(钼)矿田属于国内典型的斑岩型铜(钼)矿床,但对成矿物质来源有不同的认识。一种认为成矿元素和成矿流体与花岗闪长斑岩同源,均为地壳深部或上地幔来源;另一种认为成矿物质主要来源于地壳深部或上地幔,一部分还来自围岩,含矿流体早期以深部来源为主,晚期以大气降水为主,主要成矿阶段是岩浆水和表生循环水混合作用的多成因、多来源的观点。

(二)西藏玉龙铜(钼)矿床

玉龙铜(钼)矿是我国超大型铜(钼)矿床之一,位于西藏东部江达县青泥洞区以西,川藏公路以北8km处,海拔4560-5120m,矿区总面积2.1km2。累计探明储量:铜662万t(其中可供利用的650万t)、钼15万t、铁659万t(矿石量)、硫铁矿178万t、钨5.98万t以及锌、铋、金、银、钴等均已探获可观的储量。矿床平均品位,铜0.94%,钼0.028%。

1.矿床发现、勘查、开发简史

“玉龙”藏语意为“孔雀石沟”。民间盛传清末年间在此开矿,至今在玉龙矿区地表还可见数处采矿坑和采矿遗址。

1966年西藏第一地质大队群众报矿组听当地牧民说“玉龙沟在天气晴朗时,山沟石头五光十色,耀眼夺目”。于是冒着大雪进沟踏勘发现了多数铁帽和大量孔雀石转石,认为该矿床似大冶铁矿,值得进一步工作。1967年经西藏第一地质大队勘查,认为是以铁铜为主的夕卡岩型矿床。

1971年西藏第一地质大队运用地质、物探、测量、钻探、坑探等手段,发现了矿区东部接触带似层状铜矿体,并发现了蚀变二长花岗岩中的铜矿化,铜品位达1.7%,在矿区南部黑云母二长花岗斑岩体中也发现了铜钼矿化。同年提交的《西藏江达县玉龙铜铁矿区1971年地质普查报告及1972年地质工作意见》中,建议首先对接触带主矿体进行深部揭露。至此,玉龙矿床已初步肯定,首次提出存在斑岩型矿床的看法。1978年提交了《西藏江达县玉龙铜钼矿区详查地质报告》,评价了这个超大型斑岩铜(钼)矿床。目前,中国有色金属工业总公司与西藏自治区人民政府正在筹建玉龙铜矿。

图3.7.3玉龙斑岩铜矿矿区地质图

2.矿床地质特征

(1)地质概况 玉龙矿区位于三江褶皱带之青泥洞-海通复背斜的西翼,恒星措-甘龙拉短轴背斜的轴部向南倾斜部位。矿区出露地层为中上三叠统。在矿共北部出露甲丕拉组陆相红碎屑岩,厚约1 050m,矿体两侧出露波里拉组浅海相灰岩夹砂岩,总厚度约51 0m,在矿区内大片分布。阿堵拉组海相砂页岩,厚度大于600m,分布在矿区南部。(图3.7.3)。

(2)含矿岩体 矿区内分布的喜马拉雅期侵入岩体,主要是中酸性花岗闪长岩及花岗岩-石英二长斑岩。含矿岩体为黑云母二长花岗斑岩复式岩体,同位素年龄37~55Ma。岩体出露面积0.64km2,平面上看似梨形。岩体大部分钾化、硅化,蚀变为黑云母花岗斑岩和钾长花岗岩。蚀变和矿化均受该复式斑岩体的控制。

(3)蚀变类型 矿床具有明显的典型“中心式”对称型蚀变特征。以岩体为中心,由内向外分带:内带为钾化、硅化、绢云母化、粘土化;中带为夕卡岩化、大理岩化或角岩化、粘土化、青磐岩化、(强)硅化、绢云母化;外带为结晶灰岩或角岩化、青磐岩化;正常岩类为灰岩或砂岩等。

(4)矿体分布 矿体赋存于斑岩体内及围岩中,由三个主要矿体组成,如图3.7.3所示(图中Ⅲ号矿体是将西藏第一地质大队划分的Ⅳ和Ⅴ号矿体合并而成)。Ⅰ号矿体由矿化斑岩和近接触带的矿化角岩组成的筒状矿体,近等轴状,地表出露面积0.6km2,平均厚度331m。平均品位铜0.52%、钼0.028%,铜储量约占全区的38.4%。Ⅱ、Ⅲ号矿体分别呈似层状和凸透镜状分布在Ⅰ号矿体东西两侧的外接触带,两矿体呈环形闭合。Ⅱ号矿体平均厚度44m,铜平均品位1.7%,铜储量约占全区的22%。Ⅲ号矿体平均厚度69m(以原V号矿体为代表),铜平均品位2.5%,铜储量约占全区的39.4%。

(5)矿石类型及矿物组合 矿石类型主要为三种:一是细脉浸染状矿石,占矿床矿石量的82%,主要分布在Ⅰ号矿体。该矿石又细分为斑岩和角岩中细脉浸染状两类,以前者为主。主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿,辉钼矿,次为铜蓝、辉铜矿、黝铜矿,少量斑铜矿、磁铁矿、赤铁矿及褐铁矿等,脉石矿物为斑岩和角岩中的造岩矿物。二是含铜褐铁矿石,铜赋存于褐铁矿中,铁以褐铁矿、磁铁矿形式存在,脉石矿物以高岭石为主。三是含铜黄铁矿石,主要矿石分布于似层状矿体之中下部,占工业矿石总量的7.6%左右。主要矿物为黄铁矿、蓝辉铜矿、辉铜矿,次为斑铜矿、铜蓝、黄铜矿等。细脉浸染状矿石结构主要为自形-半自形晶结构、交代及交代残余结构,矿石构造为细脉浸染状构造;含铜褐铁矿矿石为土状、胶状,具多孔、块状及少量角砾状构造;含铜黄铁矿矿石主要呈交错脉状和密集浸染构造等。

(6)矿床类型 目前普遍将玉龙矿床通称为斑岩型铜(钼)矿床,实际上是斑岩型、夕卡岩型和热液脉型“三位一体”复合型矿床。

(三)黑龙江多宝山铜(钼)矿田

多宝山铜(钼)矿田位于黑龙江省嫩江县北部,距嫩江镇149km处,矿田由多宝山、铜山、小多宝山等组成,是我国大型铜矿之一。累计探明储量:铜244万t,平均品位0.47%;钼8.1万t,平均品位0.016%,并探获了丰富的铼、金、银、硒及铂族金属等矿产储量。

1.矿床发现、勘查、开发简史

多宝山铜矿是1958年新发现的铜(钼)矿床,其发现、勘查史大致分为两个阶段:1958~1971年为第一阶段。1958年黑龙江省地质局区调大队三分队在矿区外围开展1∶20万区域地质测量时发现铜矿化,并开展了航测、地面磁法测量。该局第二勘探队对1、2号矿带进行普查勘探,获探铜储量19万t,钼1.2万t,同时发现了3号矿带。此外,1961年在矿区开展了1∶1万地质填图时,发现铜山1号矿体。

1972~1983年为第二阶段。1972年该局地质四队在多宝山矿田开展普查工作时,发现了4号矿带和铜山Ⅱ、Ⅲ号矿体,使多宝山一跃成为大型斑岩铜(钼)矿床。1983年9月提交了《嫩江县多宝山铜矿床详查、初勘地质报告》,获得可利用铜金属储量237万t,钼8.0万t和可观的伴生金、银、铼、硒及铂族金属的储量。1988年出版了《多宝山斑岩铜矿床》专著。

多宝山铜(钼)矿田是我国目前铜储量在200万t以上的为数不多的大型斑岩铜(钼)矿,并伴生多种可供综合开发、综合利用的有益组分,开发前景可观。现外部建设条件也有所改善,适应寒冷地区的采选技术设备也有较大的改进,这些都为近期开发多宝山铜(钼)矿创造了有利条件,有关部门已对多宝山铜(钼)矿做了开发技术经济论证研究。

2.矿田地质特征

(1)地质概况 多宝山矿田位于大兴安岭隆起带与松辽沉降带的衔接部位。窝里河大型背斜轴部通过矿区,嫩江大断裂从西侧通过。区域大地构造线为北东向,但矿田构造线为北西向。花岗闪长岩体和矿体延展方向呈北西向,因此区域构造线与矿田构造线近于直交,对岩浆侵位和成矿流体活动具有重要控制作用。主要矿化地段发育在构造交汇的部位。

矿区出露地层以中奥陶统关乌河组碎屑岩类及上奥陶统多宝山组中性火山岩及少量碎屑岩、碳酸盐岩夹层为主,局部凹陷处分布着石炭系-二叠系陆相盆地沉积地层。

图3.7.4多宝山铜矿地质图①

O3d.上奥陶统多宝山组;O2g.中奥陶统关乌河组;1.闪长岩;2.海西晚期更长花岗岩;3.海西晚期斜长花岗岩;4.海西中期花岗闪长岩;5.安山玢岩;6.黑云母角岩;7.钾化、硅化花岗闪长斑岩;8.钾化带;9.绢云母化带;10.青磐岩化带;11.矿体;①据黑龙江地质四队,1976

(2)含矿岩体 区内岩浆岩发育,东北部出露海西斜长花岗岩体,而与成矿关系密切的是多宝山花岗闪长岩复式岩体(钾氩法测年292Ma),在矿床中部见有斜(更)长花岗岩小岩体切穿了花岗闪长岩和矿带(钾氩法测年254Ma),因而成岩成矿时代应属海西中期。矿床与花岗闪长斑岩在空间具一定的联系,矿床形成与花岗闪长斑岩具有密切的成因关系(图3.7.4)。

(3)围岩蚀变 矿床围岩蚀变发育,空间上呈环带状分布,蚀变中心为硅化斑岩,向外依次为似椭圆环状的钾长石化带、黑云母化带、绢云母化带和青磐岩化带(图3.7.4)。

1)硅化斑岩带(石英核) 分布于矿床中心,由部分斑岩和其邻近的岩石碎裂后被含钾长石、钠长石网脉石英脉充填交代而成。硅化强的部位已被交代成块状石英岩,弱的仅有稀疏网脉石英脉穿插。

2)钾化带 石英钾长石亚带环绕石英核分布,伴随石英网脉数量的递减及钾长石含量增加,过渡到石英钾长石化亚带。其矿化与石英核相类似,具有较弱的铜钼矿化和小型钼矿体。只有再度发生强烈压碎及片理化或伴随叠加绢云母化和碳酸盐化时才能形成铜、钼矿体。在钾化带外圈,石英和钾长石量减少,黑云母含量增多,而构成一个过渡带。

3)绢云母化带 大致环绕钾化带分布,宽100~400m,空间分布与北西向构造压碎带和片理化带基本吻合。该带分为两个亚带,即内带为石英-绢云母化亚带,铜矿化连续稳定,常形成厚大矿体;外带为绿泥石-绢云母化亚带,某些地带由于叠加有晚期含铜网状细脉,提高了铜品位,并使矿体变得厚大而稳定。

4)青磐岩化带 环绕绢云母化带分布于蚀变带的外围。

矿床与其围岩蚀变分带相对应,矿化由内向外基本上分为三个带:①铜钼矿化带:以辉铜矿为主,分布于斑岩的边部和周围。局部矿化较强的地段形成独立小型钼矿体。②铜矿化带,分布基本上与绢云母化带相吻合,矿体与硅化-绢云母化的规模正相关且产状基本一致。矿体中部往往以斑铜矿为主,黄铜矿次之,黄铁矿几乎不见。③黄铁矿化带:该带大致呈现环绕铜矿带分布。在主矿体外侧形成不太强的黄铁矿晕圈,而在铜矿带之外及顶部,常形成断续分布的黄铁矿带。

(4)矿体组合 矿田由四个矿带的大小215个矿体组成。其中主矿体14个,以3号矿带X号矿体规模最大,X号矿体长1400m,宽23~340m,延深300~1000m。矿床所赋存的矿体形态较复杂,并呈雁行排列,如多宝山50号勘探线的矿体即是以雁行排列,并与北西向片理裂隙产状相吻合。当矿带内矿体较厚大并能合并成一起时,就构成稳定厚大矿体或矿带,如果带内矿体规模小,只能在矿带内形成几米至一二十米厚的矿体群。厚大矿带中心部分较稳定,而矿体边缘常急剧分岔尖灭。

(5)矿石矿物组合 主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿和辉钼矿;次要矿物为磁铁矿、赤铁矿、金红石、方铅矿、闪锌矿和磁黄铁矿。矿石结构构造较简单,矿石结构主要为他形、半自形粒状结构,少量为自形粒状、微晶格子状及乳浊状结构,以及交代残余和交代格子状结构。矿石构造主要为浸染状、细脉浸染状、脉状及角砾状等。

(6)矿床类型 该矿床的形成与花岗闪长斑岩具有密切的成因联系,故普遍将该矿床划为斑岩型铜(钼)矿床。但对成矿物质来源的认识,尚不一致。有人强调岩浆-热液体制作用;另一些人则强调围岩体制作用。如杜琦研究认为,多宝山斑岩铜(钼)成矿系统是长期对围岩进行抽吸和有时沿岩浆热液活动中心向上排放的系统。铜质主要来源于围岩,并由围岩提供了大量的水。

(四)内蒙古乌奴格吐山铜(钼)矿床

乌奴格吐山铜(钼)矿床位于内蒙古新巴尔虎右旗北东方位,满洲里市以南约22km处,是我国80年代以来在内蒙古东部地区发现的一个大型斑岩型铜(钼)矿床。累计探明储量:铜126.8万t,铜平均品位0.46%,钼25.8万t,钼平均品位0.055%,并探获可观的伴生铼、银、金等矿产储量。

1.矿床发现、勘查、开发简史

在满洲里至新巴尔虎右旗一带,70年代以前仅有1∶100万地质概查资料,找矿有一定的难度。1974~1978年虽然在满洲里北东方位八大关铜矿及外围找到了“八八一”铜矿点,但规模小,找矿未取得大的进展。1977年黑龙江有色地勘局706队和物探队追索到满洲里附近的一个“吴努克头山”小铜矿点(按蒙语正确译音为“乌奴格吐”,意为狐狸),并发现了近5km2的化探异常。1979年设计并施工了10个钻孔,几乎孔孔见矿,终于发现了这个大型斑岩铜(钼)矿床。1983年提交了“内蒙古自治区新巴尔虎右旗乌奴格吐山铜(钼)矿床地质评价报告”。现已探获储量:铜223.2万t,钼41.2万t,其中已上全国储量平衡表的126.8万t(D级储量),钼25.7万t。伴生铼、银储量已达到大中型,还有其他有益伴生组分。

该区经济建设条件好,交通方便,水电供应有保证,矿区为山丘草原地带,可供近期建设一个大中型铜钼矿山。有关设计部门已做了开发前的规划论证研究工作。

2.矿床地质特征

(1)地质概况 乌奴格吐山铜(钼)矿床(简称乌山),是满洲里-新巴尔虎右旗铜多金属成矿带的大型矿床之一,位于该矿带的北东段。此矿带位于与大兴安岭海西褶皱系相衔接的额尔古纳加里东褶皱系一侧,即北东向额尔古纳-呼伦深大断裂西北侧。乌山矿床居于北西哈尼沟次级断裂旁侧。区内出露地层主要为上古生界泥盆系中统乌奴尔组碳酸盐岩和中酸性火山岩。区内矿床地层分布零散,残留于岩体之中。矿区外围还广泛分布有侏罗系上统中酸性火山杂岩,主要是安山岩、英安岩、流纹岩及其碎屑岩等。矿区构造以北东向白灰厂-乌奴格吐背斜为主要褶皱构造,其轴部被黑云母二长花岗岩侵入而占据。构造断裂以北东向和北西向两组较发育(图3.7.5)。

(2)含矿岩体 矿区内有多期次的火山斑岩体侵入。依次为流纹质晶屑凝灰熔岩-斜长花岗斑岩(二长花岗斑岩)-英安质角砾熔岩(英安斑岩)-流纹岩-正长斑岩,具有中酸性-酸性-偏碱性的演化特征。与成矿关系密切的为二长花岗斑岩(单颗粒锆石铀铅法测年188Ma),此外成矿期侵入的岩体中尚有花岗斑岩、石英斑岩等,其成分更偏于酸性,呈脉状、岩枝状充填于北东向构造断裂内,为主要成矿期岩浆分异产物,其本身也受到矿化的影响具有含矿性。矿床受发育在黑云母二长花岗岩西部边缘的北西与北东两组交叉构造形成的次火山通道及次火山构造产生的环状破碎蚀变带所控制(图3.7.5)。

图3.7.5乌奴格吐山斑岩铜钼矿床地质图

Q4.第四系;D2w.泥盆系中统乌奴尔组;J3a.侏罗系上统安山岩;ξiπ.英安质角砾熔岩;γχπ.花岗正长斑岩;γiπ.斜长花岗斑岩;λiπ.流纹质晶屑凝灰熔岩;γβ.黑云母花岗岩;αμ/δμ.安山玢岩/闪长玢岩;λπ.流纹斑岩;γπ.花岗斑岩;I-H.伊利石-水白云母化带;Q-S.石英-绢云母化带;Q-Kf.石英钾化带;1.断层;2.环状断裂;3.次火山岩颈构造;4.角砾岩筒构造;5.地质界线;6.蚀变带界线;7.矿体界线;8.铜矿体;9.钼矿体

(3)围岩蚀变 矿床围岩蚀变发育广泛,规模巨大,分带明显。蚀变带北东长约3.5km,北西宽约2km,面积约7km2。蚀变带环绕二长花岗斑岩体呈现中心式面型蚀变特征,从内向外可分三个带:内带为石英钾长石带;中带为石英-绢云母带;外带为伊利石-水白云母带,蚀变强度逐渐减弱(图3.7.5)。

(4)矿体组合 全区共探明33条铜矿体,13条钼矿体。其中,北段铜矿体5条,钼矿体2条,矿段主要赋存在斑岩体内和接触带,受围绕斑岩体断裂控制,矿体向北倾斜;南矿段铜矿体28条,钼矿体11条。从南北矿段的矿体分布来看,北矿段矿体规模大、连续性好,铜钼储量占全区储量的80%,主矿体长2150m,延深大于600m,厚70~380m;南矿段矿体规模小,连续性差,铜钼储量占全区20%。

(5)矿石组合 矿石中主要金属矿物组合与蚀变分带关系密切,具有明显的分带性。自石英钾长石化带向外依次为:①磁铁矿-黄铁矿-辉钼矿组合;②黄铁矿-辉钼矿-黄铜矿组合和黄铁矿、黄铜矿组合;③黄铁矿-黄铜矿-铅-锌矿组合。矿石类型有原生硫化矿石、氧化矿石和混合矿石。其中,原生硫化矿石为主,氧化矿石和混合矿石仅局部发育。矿石结构以他形-半自形粒状结构为主,其次有交代结构、包含结构、固溶体分解结构、叶片板状结构、镶边结构、半自形-自形变晶结构等;矿石构造为细粒浸染状及细脉浸染状构造,偶见团块状构造。矿石构造具明显分带特征,由蚀变中心向外为细粒浸染状为主到以细脉浸染状为主。矿石中金属元素也具有水平分带特性,由中心向外依次:Mo-Mo、Cu-Cu-Cu、Pb、Zn-Pb、Zn-Fe。它们基本对应,有一定叠加,生成典型斑岩蚀变和工业矿体。

(6)矿床类型 目前普遍将该矿床划归次火山热液细脉浸染斑岩型铜(钼)矿床类型。但对成矿物质来源认识不一致。有的认为该矿床的铜钼等成矿物质来源于地壳深部和上地幔;有的认为成矿流体是岩浆水和天水的混合水。

(五)湖北铜录山铜铁矿床

铜录山铜铁矿床位于湖北省黄石市大冶县铜录山镇境内,是国内迄今最大的夕卡岩型富铜铁矿床。累计探明储量:铜111.3万t,铜平均品位1.78%,铁矿石5681.9万t,并伴生大量金、银以及稀散金属矿产,综合利用价值巨大。

1.矿床发现、勘查、开发简史

铜录山矿区开发历史悠久。据1973年在采矿过程中发现的古代采矿、炼铜遗址考证,坑采始于商代晚期,一直延续到唐、宋、元、明、清各朝代,相继在此进行采、炼。

新中国成立以前,1923~1934年先后有谢家荣、刘季辰、叶良辅、朱熙人等在该区做过地质调查和填图工作。新中国成立后,自1952年以来,由地质部四二九队、中南有色局普查队、中南地质局四一四队,冶金部地质局华东分局八一三队等进行铁铜矿产普查。1959年经湖北省地质局鄂东地质大队进一步工作,肯定了铜录山是个很有远景的富铜铁矿床。1960~1961年以钻探为主要手段进行初步勘探。1962~1966年转入详细勘探。1964年提交《湖北大冶铜录山铜铁矿床Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体储量报告》。1966年提交了《湖北大冶铜录山铜铁矿床Ⅲ-Ⅷ、Ⅺ号矿体储量报告》。1967~1982年探明了国内罕见的百万吨级铜储量的最大的夕卡岩型富铜铁矿床,1983年提交了《湖北大冶铜录山铜铁矿床地质勘探最终总结报告》。1985年省储量委员会批准矿区详勘报告,可作为矿山设计的依据,为中南地区发展有色金属工业提供了大型铜矿生产基地。

矿山大规模建设始于1965年,由长沙有色冶金设计院根据1964年提交的地质勘探成果进行矿山采选设计。采选能力4000t/d(露、坑采各2000t/d),Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ号矿体上部为露天开采,Ⅲ、Ⅵ号矿体下部为地下开采。1971年投产以来,已连续生产20多年。“八五”以来,根据1983年提交的地质成果开始二期工程改建、扩建。铜精矿年产能力在1万t以上,是国内生产铜精矿年产万吨级的八大矿山企业之一,地质勘探工作为中南地区铜业的发展做出了巨大贡献。

2.矿床地质特征

1)地质概况。铜录山矿床位于下扬子拗陷带西部,阳新岩体西北端,马叫-铜录山北北东向隐伏背斜北段。矿区地层出露为三叠系下统大冶群的大理岩、白云石大理岩,并呈岛弧状及捕虏体残存于石英二长闪长斑岩和石英二长闪长岩体内(图3.7.6)。

2)含矿岩体。铜录山岩体为燕山期侵入体,主要是石英二长闪长斑岩,为含矿岩体。在平面上呈现不规则椭圆状,剖面上为深部向南东倾斜的蘑菇状岩株,与夕卡岩矿体密切共生。成岩年龄157~137Ma,略早于成矿年龄145~115Ma。岩石为斑状结构,其化学成分为低镁铁富碱质,属二氧化硅弱过饱和的钙碱性正常系列岩石。向深处,岩石中斑状结构逐渐消失,过渡为石英二长闪长岩。

3)围岩蚀变。铜录山矿床在岩体中和接触带附近的大理岩中均有显著的蚀变。主要有4种蚀变类型:一是碱质交代,出现在夕卡岩旁侧的岩浆岩中,又分为钠质交代和钾质交代;二是钙质交代,在夕卡岩旁侧内接触带产生,分为透辉石化和基性斜长石化;三是夕卡岩化,主要交代以碳酸盐岩为主,与铜铁矿体密切共生,夕卡岩即是赋存矿体的主要岩石;四是热液蚀变,主要有金云母化、绿泥石化、蛇纹石化、碳酸盐化和硅化等。

4)矿体组合。 矿床由大小不等的12个矿体(群)组成。主要矿体赋存在夕卡岩之中,组成三个矿带,如图3.7.6所示。

(1)北北东向矿带(主矿带)由I、III、IV、V、VI、XI、XII号等7个矿体(群)组成。矿带南北长约2100m,宽约300~350m,矿体多呈似层状或透镜状。该矿带以富矿体为主,其埋深南北浅中间深,并以Ⅲ号矿体为中心形成厚大矿体群。矿体最厚可达140m,最大延伸800m。

(2)北东东向矿体由Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ号等4个矿体组成。矿带长1850m,宽约100m。矿体呈不规则透镜状,规模小,分散零星,连续性差。

(3)北北西向矿带主要由Ⅱ号矿体和6-4号勘探线间的一些小矿体组成。

5) 矿石类型。该矿床的矿石类型较复杂,有铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、铜硫矿石、钼矿石。其中,铜铁矿石是矿床中的主要矿石类型,占全区铜总储量的76.7%,占铁总储量的85.2%,原生铜铁矿石含铜0.49%~8.08%,含全铁27.89%~54.17%;其次是铜矿石,占全区铜储量的23.3%,原生铜矿石含铜0.6%~6.59%。

矿石结构,主要有结晶结构、固溶体分解结构、溶蚀交代结构、压力结构和胶状再结晶结构。矿石构造,主要有块状-浸染状构造或充填交代而呈细脉状构造、角砾状构造。氧化带矿石形成蜂窝状或粉末状构造。

矿床伴生多种有益组分,其中金、银、钴等具有巨大经济价值,储量可观;硫、铟、硒、碲、铼等,也有综合利用价值,可综合开采,在选冶过程中可综合回收利用。

6) 矿床类型。该矿床被公认为典型的岩浆期后接触交代型高中温热液矿床,即夕卡岩型矿床。但也有的认为少部分厚板状富矿体为岩浆型矿体的可能性。

图3.7.6 铜录山铜矿区地质图

1.矿体及编号; 2.粘土; 3.老窿堆积; 4.大理岩 5. 构造线; 6. 石英二长闪长斑岩; 7.斑状石英二长闪长岩

m3-7-6.jpg

(六)甘肃白银厂铜多金属矿田

白银厂铜多金属矿田位于甘肃省白银市境内。矿田由折腰山、火焰山、铜厂沟、小铁山和四个圈等铜矿和多金属矿区所组成,总面积约25km2。累计探明储量:铜131.4万t、铅40.4万t、锌80.8万t、硫1636万t、黄铁矿矿石量379.5万t以及伴生金、银、镉、铟、铊、硒等可观储量,是我国大型铜和多金属矿田之一,是白银有色金属公司的主要矿产基地。

1.矿床发现、勘查、开发简史

白银厂矿山开采历史悠久,在折腰山、火焰山矿区迄今还可随处见到炼金、银的碎块瓦钵等物。据史料记载可追溯到唐朝或更早。

新中国成立前,1937~1947年先后来此调查矿产的有霍世诚(1937)、陈贲(1940)、王之玺(1940)、甘肃省矿产测勘总队(1941~1943)、梁文郁、刘隆、刘增乾(1944)、宋叔和、徐昌沛(1946)。

新中国成立后,对白银厂矿田开始进行大规模的地质勘探工作。1950年宋叔和率队前往开展工作。1951~1952年确定了白银厂折腰山、火焰山、铜厂沟等三个矿区的次生富集带普遍存在,发现深部原生带黄铜矿,确认有开采价值。

1953年地质部六四一队在矿区详查基础上转入大规模地质勘探和科研工作并首次应用物探方法进行探矿。1954年底,由宋叔和、李铭德组织编写了我国第一部大型有色金属矿床的储量报告,提交储量:铜66.7万t,硫1280万t,黄铁矿矿石储量735万t。1956年底提交了《白银厂矿区勘探成果报告》,提交铜储量86.31万t(其中含1954年中间报告68.7万t),完成国家总计划任务的118.2%。还提交了黄铁矿、伴生硫、金、银储量。

1966年白银有色金属公司提交了“折腰山矿区储量计算说明书”。1971年提交了《甘肃省兰州市白银厂铜厂沟多金属矿床周边部地质评价报告》。1975年提交 《折腰山矿区深部补充勘探地质报告》。

白银有色金属公司矿山投产后,做了大量矿山地质工作扩大了矿区储量,并对富铜矿和共生铅锌矿进行了重新评价,有关院所、院校等对矿床地质和金、银及稀散元素等做了大量地质查定与评价工作。

白银有色金属公司根据大量可靠的地质勘探成果,于五六十年代陆续建成了折腰山、火焰山、小铁山等矿山。1956~1959年为矿山基本建设时期,白银厂露天矿开采设计由原苏联有色冶金设计院1956年编制。折腰山矿区为一号露天采场,火焰山为二号露天采矿。两采场设计服务年限19年。设计规模:矿岩总量10880万m3,剥离废石9530万m3,采出铜矿石4096万t(金属56.6万t)、采出黄铁矿920万t。两采场经20多年来强化开采,现已陆续闭坑,转入地下接替开采。小铁山等仍在开采之中。

白银厂矿田的资源发现和勘探成功,为白银有色金属公司的生产发展提供了可靠的矿物原料保证,使之成为集采、选、冶、加工、化工等融为一体的特大型有色金属联合企业,驰名中外。昔日荒无人烟的白银厂如今已建成一座新型铜工业城市。

2.矿田地质特征

(1)地质概况 白银厂矿田位于北祁连加里东褶皱系东延部分。出露地层以下古生界海底火山喷发沉积和海相碎屑岩为主。矿床赋存在中寒武统富钠质海底火山喷发细碧角斑岩中,其中夹有千枚岩、硅质岩、大理岩及各类火山角砾岩和集块岩。矿田为一复式背斜构造。各矿区均位于以石英角斑岩、石英角斑凝灰岩为核心的短轴背斜构造内。矿体与中粒石英角斑凝灰岩关系密切,与地层大致呈整合产出,明显受层位控制(图3.7.7)。

图3.7.7白银厂矿区地质示意图

(据严济南,1983)

π1xy.含角砾集块石英角斑岩;π2y.含角砾石英角斑凝灰熔岩;π3y.含角砾石英角斑凝灰岩;α1xy.含角砾集块角斑凝灰岩;α2y.含角砾角斑凝灰熔岩;π1.石英角斑岩;π2.石英角斑凝灰熔岩;π3.石英角斑凝灰岩;π0.石英钠长斑岩;λ0.辉绿岩;α1.角斑岩;Ps.硅质千枚岩;P.凝灰质千枚岩;φ3.细碧玢岩凝灰岩;β1.细碧岩;β3.细碧质凝灰岩;π2xy.含角砾集块石英角斑凝灰熔岩;α3.角斑凝灰岩;α0.钠长斑岩;1.磁黄铁矿矿筒;2.矿体;粗实线为断层,细实线为地质界线

m3-7-7.jpg

(2)含矿火山岩系 矿田含矿火山岩系,从基性的细碧岩类到酸性石英角斑岩类,从浅成侵入到喷发沉积岩类均有,而且分异完好。其岩性种类,主要为石英角斑凝灰岩、石英钠长斑岩、细碧玢岩等,其次为中基性火山-沉积岩(含凝灰质、泥钙质、泥硅质千枚岩等)。矿田内潜火山岩较发育,基性、中性、酸性火山岩均有对应的超浅成侵入体。其中,酸性潜火山岩在空间上与矿床关系较密切。

(3)围岩蚀变 矿田围岩蚀变发育,主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、黄铁矿化、重晶石化、绿帘石化、硫酸盐化、高岭土化等。其围岩蚀变与矿体关系的主要特征:

1)无长石带是组成含矿蚀变带的核心,矿体都赋存在此带内,向外依次为假象无长石带—长石中等交代—长石弱交代—原岩带。

2)无长石带规模大,其内部分带性(绿泥石化带)及规律性明显者,矿床规模亦较大。

3)含矿无长石带内各蚀变带的各类矿物组合及分布复杂,基本在无长石带中从下往上构成次生石英岩亚带→绢云母石英岩亚带→石英云母亚带的一次或多次重复现象。矿体多位于两亚带之中,前者仅含浸染状矿石。

矿床氧化带明显,由矿床侵蚀出露,黄铁矿氧化较深,氧化带下有次生富集矿石。可划分为:风化带(铁帽)、淋失带、次生硫化富集带。

(4)矿体分布 矿田中的五个矿床,按矿石组合可分为两大类型:一是块状黄铁矿和含铜黄铁矿型矿床,即折腰山(大型)、火焰山(中型);二是以铜、铅、锌为主的多金属黄铁矿床,即小铁山(大型)、铜厂沟、四个圈(小型)等矿床。

矿体形态多为透镜状、扁豆状、似层状、脉状等,有的分支复合。矿体产状与围岩基本一致。总走向295°~320°,倾向南西,倾角50°~70°。矿田共有600多条矿体。其中,折腰山矿区共有231条矿体,块状矿石矿体长400m,厚50~80m,延深150~200m,浸染状矿体数十米至1300m,斜深大于600m;火焰山矿区共有221条矿体,块状矿石矿体长450m,厚17~70m,斜深200m;铜厂沟矿区共有156条矿体,均为浸染状矿石矿体,长50~300m,厚2~4m,斜深76~228m;小铁山矿区共有12条矿体,长100~1000m,厚0.8~5.9m,斜深50~530m;四个圈矿区共有32条矿体,长50~200m,厚1~14.7m,斜深18.5~135m。

(5)矿石类型和矿床平均品位 矿石类型按矿物组成,可分为块状含铜黄铁矿矿石、块状铜铅锌矿石、块状铅锌矿石、块状黄铁矿及浸染状铜矿石、浸染状铜铅锌矿石、浸染状铅锌矿石等。按氧化程度分为氧化、次生和原生带三种自然类型的矿石。矿区平均品位,见表3.7.6。

(6)矿床类型 现普遍将白银厂矿田划归为与火山岩有关的海相火山岩型块状硫化物矿床。

表3.7.6白银厂矿田各矿区平均品位

t3-7-6.jpg

(七)福建紫金山铜金矿床

紫金山铜金矿床是80年代在我国东部陆相火山岩区勘查的一个大型铜金矿床,位于福建省上杭县城北15km处。矿田范围40km2,由紫金山、中寮、龙江亭等矿区及二庙沟、新屋下等矿化异常点组成。紫金山矿区位于矿田中部,面积约4.37km2。现已在该矿区北西矿段经详查探获铜矿储量108.7万t,铜平均1.09%,共生金矿已达到中型规模,金平均品位4.69g/t,并伴生银、硫铁矿、明矾石等多种有益矿产。

1.矿床发现、勘查、开发简史

紫金山矿区采金历史悠久,据史料记载宋康定年间,采金达到鼎盛时期,故得名紫金山,在矿区已发现古采硐。

1953年就有人到紫金山地区进行地质调查。1960~1984年间,福建省地质局所属地质队、物探队等为发现和评价紫金山大型铜金矿床做了大量前期地质工作。1985年认为本区属于与次火山岩有关的矿化类型,深部有找矿前景,果断决定上机掘硐探,1986年发现一新矿化带和11个新矿体,金品位大于3g/t的矿体共有14个。1987年经钻探施工,3个钻孔浅部都见到金矿体,深部见到高品位铜矿体。1988年确定了矿区属含金的铜矿带,上部为氧化带金矿,下部为原生带含金铜矿,认为是与火山-次火山岩有关的热液矿床,决定铜金并举的工作方案。经钻探、坑探,控制铜矿化长度大于700m,宽200~500m,同年12月闽西地质大队编制了《福建省上杭紫金山铜矿区地质普查总体设计》。1989年,紫金山金铜矿普查以北西矿段为重点,全年施工钻探1995m/18孔和部分坑探工程,初步控制铜矿(化)带长700m,宽300~800m,垂深550m,预测铜储量可达到大型矿床规模。1990年施工钻探19310m/27孔,坑探800m,初步圈出41个铜矿体,单个矿体厚5~15m,最厚43.62m,矿石平均含铜0.6%~1.5%。通过进一步详查工作,铜矿达到大型规模,金矿达到中型规模,并进行了矿石可选性试验,选矿性能良好,铜精矿品位24.79%,回收率87.26%。现该区已列入国家铜矿重点勘查项目之一,1993年北西矿段进行对口勘探,作为矿山设计、建矿的依据。

紫金山大型铜金矿床的发现与成功的勘查,不仅给我国沿海地区发展有色金属工业提供了大型铜矿资源基地,而且也给在陆相火山岩地区寻找、勘查大型铜金矿开阔了新思路,提供了新经验,意义十分重大。

2.矿床地质特征

(1)地质概况 紫金山矿床位于闽西南晚古生代拗陷之西南,云霄-上杭北西向深断裂带与宣和北东向复式背斜交汇处,上杭北西向的白垩纪火山-沉积盆地的北东缘。矿区地层主要分布于外围地区,矿区范围内仅有白垩系火山-沉积岩零星分布。燕山期岩浆岩占据矿区中部。区内断裂构造发育(图3.7.8)。

图3.7.8福建省上杭县紫金山地区地质略图

K2s.上白垩统沙县组砂岩、粉砂岩; K1sh.下白垩统石帽山群中酸性火山岩; D3-C2.上泥盆统-中石炭统石英砾岩、砂岩、泥岩及灰岩;Z1lZ.下震旦统楼子坝群变质粉砂岩、砂岩、千枚岩等; δo3(1)a5.石英闪长玢岩; γδ53(1)a.花岗闪长岩; γ2(3)d5.细粒白云母花岗岩;γ52(3)C2.中粒花岗岩;γ52(3)C1.似斑状粗粒碎裂花岗岩;Qπ.石英斑岩、流纹斑岩;ξμ.英安玢岩;IB.隐爆角砾岩;1.金矿(化)点、金铜矿(化)点;2.碎裂结构、火山作用中心;3.断裂、岩相界线

(2)岩浆岩与成矿 紫金山矿床的形成,与燕山晚期中酸性次火山岩及火山机构有密切关系。主要铜矿体产于火山机构外侧,沿北西向裂隙贯入到燕山早期花岗岩中,受隐爆角砾岩和英安玢岩带所控制。矿区燕山期岩浆岩类为复式岩体呈北东向展布,长约8km,宽4km。由燕山早、晚两个不同构造岩浆旋回的多次侵入体组成。复式岩体主体为燕山早期侵入体,由似斑状中粗粒二长花岗岩(143Ma)、中粒二长花岗岩(157Ma)和细粒花岗岩组成。燕山晚期岩体为花岗闪长岩类(102.2Ma),主要分布于北东部,呈小岩株、岩枝和岩脉产出。

矿区火山活动强烈,已发现有紫金山、二庙沟和赤水三个火山机构(图3.7.8)。火山机构受北东和北西向断裂交汇结点控制。矿区中部紫金山主峰东南侧火山机构即位于北东向小金沟断裂和北西向紫金山断裂带的交汇部位。火山机构北西和南东侧发育大量的脉状次英安玢岩和隐爆角砾岩,形成长1800m、宽800m的次英安玢岩-角砾岩带,总体呈北西-南东走向,倾向北东,倾角中等至缓。与矿区主要铜金矿化带分布基本一致,控制了铜金矿带的展布。次英安玢岩和隐爆角砾岩相对集中发育地段是铜金矿化主要地段。矿体多为脉状产出。

(3)围岩蚀变 矿区热液蚀变强烈,达数平方公里,垂深可达千米,具有“面型”和“线型”多期蚀变叠加特点,呈现硅化、迪开石化、明矾石化、绢云母化和黄铁矿化等一套低温热液蚀变类型。垂直分带较明显,深部主要为石英-绢云母带,中部为石英-明矾石-迪开石带,上部为硅化帽。

(4)矿带矿体 矿区铜矿带中铜矿体主要赋存于650m高程以下的原生带中,为隐伏矿体。矿带主要由一系列密集的脉状铜矿体组成。已初步圈定铜矿体41个,总体走向320°,倾向北东,倾角20~50°,有上陡下缓的趋势。紫金山矿床系指矿区西北矿段的铜金矿体,并依据次火山岩脉和隐爆角砾岩带的发育程度划分出三个铜金矿带。由南往北,由下往上,为0号矿带、Ⅰ号矿带、Ⅱ号矿带。

0号矿带:位于矿区北西向脉状隐爆角砾岩和第二次次英安玢岩密集带1号矿带下盘,已圈出17矿体。矿化带厚度100~280m,延深约500~600m,最大深度达900m,矿化围岩主要为蚀变花岗岩。铜储量占全区的43.58%。

I号矿带:主要分布于次英安玢岩和脉状隐爆角砾岩密集带内。已控制矿带长约600m,宽500m,矿化带厚度200~260m,延深470~750m,最大延深达800m。带内有11个矿体。矿体的围岩主要为隐爆角砾岩、蚀变花岗岩,其次为次英安玢岩。矿带铜储量占全区的48.88%,是铜矿主要矿化带。

Ⅱ号矿带:位于Ⅰ号矿带上盘。该带规模较小,控制程度低,埋藏较浅。矿化带厚度在300m以上,延深尚不清楚。已控制有13个矿体。矿化围岩主要为蚀变花岗岩,其次为隐爆角砾岩,其铜储量占全区的7.5%。

金矿体主要分布在I号矿化带,赋存在650m高程以上的氧化带中,金矿体一般厚几十厘米到几米,延长几十到百余米,延深几十至200余m,没有天然矿体界限,呈脉状,部分呈扁豆状、透镜状,金品位一般3~5g/t,最高达30.24g/t。矿带中发现金工业矿体数十个。

来源: 阳光创译语言翻译

评论

发表评论

登录后发表评论,新用户请点击注册