銅的主要礦物:自然界中含銅礦物的有170種,但最常見(jiàn)的有:自然銅、黃銅礦、斑銅礦、銅藍(lán)、輝銅礦、赤銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦、黑銅礦、膽礬等等。還有黝銅礦、砷黝銅礦、硫砷銅礦。
一、斑巖銅礦
是目前世界銅礦中最重要的礦床類型。其特點(diǎn)是:規(guī)模大、埋藏淺、品位低一硫化礦石為主,易采易選,金屬回收率高。因而成為備受重視的重要的銅礦資源。在我國(guó)斑巖銅礦儲(chǔ)量居第一。
與斑巖銅礦成礦作用有關(guān)的主要是陸相火山作用和侵入作用。有關(guān)的侵入巖主要是屬鈣堿性系列的中—酸性淺成和超淺成相巖石。如石英二長(zhǎng)斑巖。石英閃長(zhǎng)斑巖等。圍巖蝕變具分帶性。由外向內(nèi)為青盤(pán)巖化帶、泥化帶、絹英巖化帶(有人稱千枚巖化帶),中心為鉀長(zhǎng)石化帶。銅礦化主要是在絹英巖化帶和鉀長(zhǎng)石化帶。礦體主要產(chǎn)于侵入體的內(nèi)外接觸帶中。礦體常受侵入體的形態(tài)和產(chǎn)狀以及環(huán)帶狀裂隙等所控制。銅礦化以細(xì)脈侵染狀礦石為特征。金屬礦物主要為黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦、輝鉬礦等。礦石品位較低,一般為0.4—0.8%,高者達(dá)1%以上,但次生富集帶可達(dá)1—2%。伴生元素有金和鉬等。斑巖銅礦模式有:石英—二長(zhǎng)石模式、閃長(zhǎng)巖模式、正長(zhǎng)巖模式。
找礦標(biāo)志:1.尋找母巖和圍巖:花崗閃長(zhǎng)斑巖、鈉長(zhǎng)斑巖、二長(zhǎng)斑巖是重要的成礦母巖。千枚巖、片巖、中酸性侵入巖和火山巖是重要的成礦圍巖。
2.在斑巖銅礦床中黃鐵礦化廣泛。同時(shí)在表生作用下黃鐵礦等硫化物在地表易形成“火燒皮”褐鐵礦薄膜,而局部又使巖石退色,在褐色地段注意尋找次生富集帶。
3.斑巖銅礦蝕變帶規(guī)模大、強(qiáng)度高、分帶好(一般中心為黑云母、鉀長(zhǎng)石或石英鉀長(zhǎng)石等,向外為絹云母、鉀長(zhǎng)石、石英帶,再外為粘土、石英帶,再往外為粘土、石灰?guī)В┟鏍钗g變常伴有大規(guī)模礦床。
4、含銅斑巖體是直接找礦標(biāo)志。
5、土壤地球化學(xué)異常是尋找斑巖銅礦的有效標(biāo)志。
二、矽卡巖型銅礦
這類礦床主要產(chǎn)于中酸性的中小型侵入雜巖體與碳酸鹽類巖石的接觸帶中,礦化富集于侵入體形成時(shí)巖漿流動(dòng)的前緣區(qū)內(nèi),主要沿?cái)嗔逊植?。根?jù)長(zhǎng)江中下游及華南地區(qū)的情況,與閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖類侵入體有關(guān)的矽卡巖礦床,則多是錫、鎢與銅共生。
礦石中銅礦物主要為黃銅礦,有時(shí)含斑銅礦和黝銅礦。共生的礦物有磁鐵礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦等。礦石構(gòu)造為侵染狀和塊狀。礦床規(guī)模大、中、小均有。
找礦標(biāo)志:
1、與矽卡巖銅礦床有成因聯(lián)系的矽卡巖的存在為本類礦床的直接標(biāo)志。
2、侵入巖:斑狀花崗巖、花崗巖、花崗斑巖石英斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、石英二長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖等。
3、圍巖:以碳酸鹽巖石為主。如石灰?guī)r、大理巖、白云質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r、薄層灰?guī)r、含有機(jī)質(zhì)灰?guī)r、燧是條帶灰?guī)r。由于含雜質(zhì)化學(xué)性質(zhì)活潑性脆易碎,形成空隙,最有利于銅礦的形成。
4、矽卡巖及蝕變標(biāo)志
(1)鈣質(zhì)矽卡巖,系交代灰?guī)r而成。典型礦物有:石榴石(鈣鋁榴石、鈣鐵榴石)透輝石—鈣鐵輝石。(2)鎂質(zhì)矽卡巖系交代白云巖石而成。典型礦物有鎂橄欖石、尖晶石、金云母、硅鎂石等。(3)硅質(zhì)矽卡巖系交代硅酸鹽巖石而成。最主要的是礦物方柱石。其他與鈣質(zhì)矽卡巖典型礦物無(wú)多大差別。致密塊狀矽卡巖一般礦化不好。當(dāng)生成多含水的礦物時(shí),如金云母、透閃石、陽(yáng)起石、黑云母、綠泥石、蛇紋石等。礦化常比較好。
5、物化探異常也是良好的標(biāo)志。
6、構(gòu)造標(biāo)志:
(1)侵入巖體與圍巖呈“整合”接觸,即接觸帶不論是在平面上、或者剖面上都大致平行于圍巖層面,形態(tài)簡(jiǎn)單平直。礦化一般不好,即侵入體在下圍巖在上呈平行接觸。
(2)侵入體與圍巖呈“不整合”接觸,即接觸帶不論是在平面上、或者剖面上都呈斜交,甚至橫切圍巖層面,特別是傾入體與圍巖垂直接觸部位最有利成礦。
(3)傾入體與圍巖呈“超伏”,即傾入體在上,圍巖在下。巖體呈巖舌穿插于圍巖中或呈蘑菇狀傾入體。在巖舌或蘑菇頂?shù)南卤P(pán)接觸帶最有利于成礦。
(4)傾入體呈樹(shù)枝狀穿插圍巖,接觸帶十分復(fù)雜,樹(shù)枝狀巖體的端部和分叉部位礦化最好。
(5)圍巖在傾入體中呈捕虜體,捕虜體的接觸帶對(duì)成礦十分有利,有時(shí)整個(gè)捕虜體可全部被礦化。
(6)接觸帶附近圍巖的層間破碎帶,常常是成礦的良好空間,而且礦化成規(guī)則較大的似層狀、板狀礦體。
三、火山巖黃鐵礦型銅礦床
我國(guó)以白銀廠銅礦為代表,這類礦床與火山熱液和火上沉積作用密切。有關(guān)的火山系列為:(1)細(xì)碧角斑巖系(2)角斑巖系(3)安山—流紋巖的鈣堿性系列(4)蛇綠巖套的鐵鎂質(zhì)巖石系列。礦體多為層狀、似層狀、透鏡狀、礦體規(guī)模一般較大,礦石構(gòu)造除塊狀外,還有侵染裝及網(wǎng)脈狀。條帶狀。礦石主要成分為黃鐵礦、其次為黃銅礦、再次為閃鋅礦、方鉛礦等。脈石礦物有石英、方解石、綠泥石、重晶石、石膏等。
四、脈狀銅礦床
主要為中溫或中低溫?zé)嵋撼梢虻?,脈狀銅礦床,產(chǎn)于各種圍巖中。特別是產(chǎn)于中性和弱酸性火山巖或淺成侵入體中。圍巖蝕變有青盤(pán)巖化、硅化、絹云母化、黃鐵礦化、明礬石化、高嶺土化。礦脈帶受斷裂構(gòu)造或火山作用的環(huán)狀裂隙或放射性裂隙所控制。有的沿?cái)嗔哑扑閹纬裳娱L(zhǎng)較遠(yuǎn)的網(wǎng)脈帶,并有侵染狀礦石。礦石類型較多,主要為銅—石英—碳酸鹽—中重晶石脈,銅—菱錳礦—黃鐵礦—石英脈,其次為砷—銅—石英脈。有部分錫石—硫化物礦脈,鎢和錫—石英脈以及金—石英脈中也可有工業(yè)價(jià)值的銅。
找礦標(biāo)志:主要是在中性和弱酸性火山巖或超淺成侵入體中尋找礦化石英脈。
五、火山巖型銅礦床
這里所指的火山巖銅礦床,是由火山噴發(fā)提供銅質(zhì),且產(chǎn)生與火山筒火山巖及或殺碎屑中的銅礦床。在我國(guó)這類礦床主要產(chǎn)于酸性細(xì)碧—角斑巖系和中基性火山巖,火山碎屑巖系中。含礦巖石為石英角斑凝灰?guī)r、角斑凝灰?guī)r、細(xì)碧巖、安山巖、粗安巖及綠色片巖等。
主要找礦標(biāo)志:(1)在火山巖分布廣泛的地區(qū)。要著重尋找古火山噴發(fā)口。(2)注意侵入體和火山噴發(fā)殘留物(集塊巖、凝灰角礫巖等),在火口內(nèi)的分布情況。二者的邊部往往是成礦的地段。貫入在火山口內(nèi)的巖脈與火口邊交叉后,其兩側(cè)也是成礦的有利部位。(3)注意尋找火山活動(dòng)和爆破作用形成的破碎帶。
這種破碎帶呈不規(guī)則的圓形,橢圓形或扁豆形的凹陶區(qū)。如有蝕變和礦化現(xiàn)象深部即可能有礦床存在。
六、沉積型銅礦床
也稱層狀銅礦床。礦體主要有含銅砂巖,含銅頁(yè)巖和含銅碳酸鹽礦床。層狀銅礦的重要性,目前在世界上僅次于斑巖銅礦。可分為單個(gè)亞類:(1)前寒武系(大多為元古代)地槽相沉積巖系中的層狀銅礦(2)寒武系后海相巖層中的層狀銅礦。(3)陸相紅色巖層中的銅礦。這三類的共同特點(diǎn)是含銅巖系主要是在潮濕與干燥氣候轉(zhuǎn)換的情況下形成。,往往產(chǎn)于紅色巖系中的淺色巖層中,含礦巖層多半在還原環(huán)境下形成。顏色為暗灰、灰黑、綠灰等色。其中常含有不少炭質(zhì),有機(jī)質(zhì),以及星散狀黃鐵礦,綠泥石和碳酸鹽的膠結(jié)物質(zhì)。礦體呈層狀,似層狀或扁至狀。礦層厚自十幾厘米至機(jī)密以上,含銅層位常有一至數(shù)層,個(gè)別達(dá)十幾層至幾十層。礦物比較簡(jiǎn)單常見(jiàn)是礦石礦物是:輝鉬礦、斑銅礦。其次是黃銅礦及自然銅等,次生礦物有孔雀石、藍(lán)銅礦等。礦石一般品位較富,含銅可達(dá)1—3%,一部分層狀銅礦的銅質(zhì)來(lái)源??赡芘c火山作用有關(guān)。其代表礦床有云南省北部產(chǎn)于元古界落雪組炭灰?guī)r與因民組紫色巖層的層間破碎帶中。礦體呈層狀及扁豆?fàn)???煞譃槿齻€(gè)層,礦帶延長(zhǎng)20公里,延深超過(guò)1000米,厚5—15米。礦石具馬尾系構(gòu)造及密集細(xì)點(diǎn)狀、斑點(diǎn)狀。礦物組合為輝鉬礦、斑銅礦、化工桶礦的連晶。礦石品位中等至貧礦,儲(chǔ)量較大。礦床成因過(guò)去曾認(rèn)為沉積變質(zhì)成因的層控礦床。還有一個(gè)砂巖銅礦床,位于云南中部,六苴含銅砂巖銅礦。含礦層位位于白堊系上統(tǒng)馬頭上組下部砂礫巖段的六苴下亞段中。含礦巖石以紫紅色,淺灰色中—細(xì)粒長(zhǎng)石石英砂巖為主。其次為含礫砂巖、礫巖、粉砂巖和泥巖。一直已知有八個(gè)礦體住礦體呈層狀,長(zhǎng)達(dá)1700米以上,寬數(shù)百米,最厚38米。研究表明銅礦是在氧化還原交替情況下形成的。礦石礦物以輝鉬礦為主,次為斑銅礦、黃銅礦等。均呈細(xì)粒狀均勻侵染與砂巖的膠結(jié)物中。從紫色層指淺色層分布:赤鐵礦—自然銅帶、輝銅礦—赤鐵礦帶、斑銅礦—黃銅帶、黃鐵礦帶。銅品位相應(yīng)地以1.5%以上遞減到小于0.5%,礦石中伴生元素主要為銀。礦床成因?yàn)殛懴喑练e銅礦床。
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