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文檔簡介
1、1 甘肅白銀廠銅礦床陳永嘉 梁小琴[ 摘要 ] 作者通過對有關于甘肅銅礦床的多份期刊和專著的總結、分析、研究,結合自己查閱各種資料后的認識,總結出了銅礦床地球化學性質,銅的工業(yè)礦物、礦石類工業(yè)要求,銅礦床的類型及主要特征,及白銀廠銅礦床的特征和成因分析。[ 關鍵詞 ] 白銀廠;黃鐵礦型銅礦床;礦床特征;成因分析1 銅的地球化學性質Cu 為親硫元素 , 自然銅在表生狀態(tài)下不穩(wěn)定 , 容易形成氧化物和碳酸鹽或其他化合物, 以Cu + 或Cu
2、2 + 形式存在 , 地下原生帶和次生富集帶高純度自然銅少見 , 往往含有少量或微量其他自然金屬元素而以合金形式存在 。 [1] 銅型礦床與玄武巖類在成分特征及比值上極為相似 , 所以銅型礦床的金屬來源于鎂鐵質巖類。[4] 火山巖型銅礦 , 異常組合在平面上分帶不明顯,而在垂直剖面上 , Cu 主要富集厚的層狀礦體下部。斑巖型銅 ( 鉬) 礦,地表異常具有水平分帶, Cu 分布在中心帶;異常元素組合分帶垂直方向上 , Cu 富集于上部
3、. 夕卡巖型銅礦,在礦床平面上 Cu 集中在中心帶。沉積變質—熱液改造型銅礦 ,Cu集中在水平分帶的中心帶。 [6] 2 銅的工業(yè)礦物銅及其合金材料被廣泛地應用于電子工業(yè)、機器制造、軍事工業(yè)和農業(yè)等多個經濟領域,是現代工業(yè)、農業(yè)、國防和科學技術必需的金屬材料。[11] 它是以硫化礦或氧化礦形式露天開采或地下開采,采出礦石經破碎后再在球膜機或棒磨機中磨細。【9】2.1 礦物類型。 銅自自然界的礦石主要呈硫化物及其類似化合物和銅的氧化物,
4、自然銅以及銅的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽等礦物形式存在,已發(fā)現約有 280多種。[11] 其中只有 20余種具有工業(yè)價值( 見表1) [16]2.2 礦石類型自然銅( Cu ),作為一種特殊的銅礦床類型 , 雖然其資源量只占所有銅資源總量的很小一部分 , 但其獨特的礦床類型仍引起了國內外地質學家的關注 。 [21] 銅的硫化物包括黃銅礦(CuFeS 2) 、 斑銅礦(Cu 5FeS ) 、 輝銅礦(Cu 2S ) 、 銅藍(CuS ) 、
5、方黃銅礦(CuFe 2S 3) 、黝銅礦( 3Cu 2S.Sb2S 3)、砷黝銅礦( 3Cu 2S.As2S 3)、硫砷銅礦( Cu 3AsS 4)。銅的硫酸鹽、鹽酸鹽、硅酸鹽包括孔雀石( CuSO 3.3Cu(OH)2)、藍銅礦( 2CuCO 3.Cu(OH)2)、硅孔雀石(CuSiO 32H 2O )、水膽礬( CuCO 4.3Cu(OH)2)、氯銅礦( Cucl 2.3Cu(OH)2)。目前,我國生產的銅主要取自黃銅礦,其次是輝銅
6、礦,斑銅礦,孔雀石等。 [11]3 伴生組分多。有 80 %的礦是共、伴生礦床 , 有將近 20 %的儲量是伴生銅礦類型。 [15]斑巖型銅礦是一種儲量大、品位低、可用大規(guī)模機械化露采的銅礦床。礦石儲量往往達幾億 t , 銅品位常常小于 1 % 。 [10] 該類銅礦是與中酸性斑巖體侵位有關的巖漿期后高- 中溫熱液礦床 , 其分布與構造作用關系密切。[12] 砂頁巖型銅礦床以其規(guī)模大、 品位高、伴生組分豐富且在世界上分布很廣為特點 ,
7、因而其經濟價值巨大。黃鐵礦型銅礦特點是銅品位較富 , 平均為 0.8 %~2.0 %左右 , 有的高達 10 % 以上。銅 - 鎳硫化物型銅礦床雖然僅占世界銅總儲量的 3.1 % , 但在原蘇聯這種類型卻是頭等重要的 , 占其銅總儲量的30.6 %。 [10]4 白銀廠銅礦床4.1 礦區(qū)概況白銀廠礦田位于北祁連加里東褶皺帶東段。由中寒武世 - 中奧陶世火山巖組合和少量沉積巖系組成古島弧型火山巖帶,火山巖以中心式噴發(fā)為主,分異較好,火山噴
8、發(fā)旋回韻律性顯著,構成細碧角斑巖系列以及相應的次火山巖、熔巖、凝輝巖較完整的火山巖建造。 【5】礦床的成礦元素組合與基底巖石的成分有關 , 基底巖石成分的變化則與構造環(huán)境有關。[22] 北祁連造山帶是以元古宙古中國大陸 ( 邊緣 ) 裂谷作用為起點發(fā)展起來的。北祁連自元古宙至志留紀經歷了大陸 ( 邊緣) 拉張裂陷、裂解、洋盆形成、擴張、俯沖消減直至洋盆閉合完整的裂谷發(fā)展史 。泥盆紀 , 南( 中祁連陸塊 ) 、北( 華北大陸板塊 ) 陸
9、塊碰撞造山。中新生代轉化為陸內淺層斷 ( 坳) 陷—逆掩疊覆—隆升造山體制。 [17] 祁連自元古宙至志留紀經歷了大陸 ( 邊緣 ) 拉張裂陷、裂解、洋盆形成、擴張、俯沖消減直至洋盆閉合完整的裂谷發(fā)展史, 它是我國重要的銅多金屬成礦帶。 該區(qū)大地構造位置處于北祁連山早古生代造山帶石灰溝—白銀廠裂谷—島弧東延部分 , 走廊南山南坡構造火山巖帶中的石青硐—白銀廠亞帶 , 南為中祁連隆起帶。[7]甘肅省白銀廠礦田位于北祁連加里東構造帶 , 大
10、型 Cu2Pb2Zn 礦床的含礦巖系為一套基性—酸性變質海相火山巖類 。[3] 白銀火山巖具有強弱不等的片理構造,普遍遭受蝕變,變質已達綠片巖相。【23】含礦火山巖總硫 δ34S Σs約為 +3.68‰,稍大于幔源硫同位素的 δ 34S 值( 0+-3‰)和火成巖中原生硫化物的 δ 34S 值( +1‰~+-3‰ [19] ), 小于大陸殼的δ34S值(平均為 +7‰[19] ),而遠小于海水 δ34S值(+20‰[20] )。礦區(qū)內
11、侵入巖侵位于新元古代—奧陶紀的 3條火山巖帶內 , 主要以隱伏巖體形式分布。 巖漿巖屬相對富鈉的偏堿性系列 , 有弱的兩極分異趨勢 , 初始鍶比值為 017044 ~017077, 具受地殼混染的幔源特征。巖石類型主要有花崗巖、斜長花崗巖、花崗閃長巖、石英閃長巖等。區(qū)內出露 23個中性—酸性侵入體 , 但巖漿巖從超基性巖到酸性巖 , 從巖基到巖脈均有出露。超基性巖、基性巖主要分布在該區(qū)西北部的老虎山地區(qū) , 產出規(guī)模比較小 , 未見明顯
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