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铜钼

发布时间: 2021-08-25 10:59:57

1. 铜钼矿对人体有什么害处。会不会致癌

铜为人体必须元素,吸收後很快的经由尿液及胆汁排出,但接触过多可能出现重金属中毒。有人指出长期吸入铜粉尘及熏烟,会导致鼻中膈穿孔、肺部肉芽肿及肺癌。
钼也是为人体所需微量元素,但接触过多也可能引发一些症状,比如、对眼睛、皮肤有刺激作用,可能出现呼吸困难、全身疲倦、头晕、胸痛、咳嗽等症状,有部分接触者出现尘肺病变的情况。

2. 小寺沟铜钼矿

(一)成矿地质背景

小寺沟铜钼矿床位于冀东幔枝构造盖层中。区内主要出露有太古界迁西群,中、新元古界蓟县系雾迷山组白云岩和古生界上侏罗统火山岩。尚义-承德-平泉深断裂在矿区北部通过,与北东走向的下板城-杨树岭断裂交汇于平泉附近。在这一三角地区出露有中生代燕山旋回侵入的小寺沟、轿顶山、槽碾沟、崖门子等中酸性岩体,构成一个以铜钼为主的多金属成矿区。其中以小寺沟岩体成矿性最好,形成铜钼工业矿床。

(二)矿区及矿床地质

1.矿区地质

矿区北部东西向断层以北分布有太古界迁西群跑马场组角闪斜长片麻岩及斜长角闪岩、变粒岩;以南为中元古界雾迷山组上部的白云质灰岩与灰质白云岩,以及上侏罗统火山角砾岩、角砾凝灰岩、流纹岩等(图2-22)。

断裂构造主要分为东西向、北西向及北北东向3组。东西向为逆冲断层(F1),横贯矿区北部,产状为走向北东85°~90°,倾向北,倾角70°~80°。该断层控制了小寺沟岩体的西北边界。北北东向断裂主要为平移正断层(F2),走向为北东20°~25°,倾向南东,倾角70°~80°。长度超过5km,并切断东西向断层。北西向是区内最发育的一组断裂,它控制着小寺沟岩体的边界、蚀变带、矿体分布、岩脉及火山岩的分布。

矿区岩浆岩多以斑岩、脉岩形式出现,其次为火山熔岩及火山碎屑岩。按其活动顺序可分为3个阶段:早期为辉长闪长岩,中期为小寺沟花岗闪长斑岩,晚期为酸性火山口熔岩、火山碎屑岩。区内岩浆成分主要为中酸性,从早到晚有从中性-中酸性-酸性的演化趋势。小寺沟花岗闪长斑岩是矿区的主要含矿岩体,以富含铜、钼为特征。岩体的钾-氩年龄为129Ma,小寺沟矿床为134×106a(黄典豪等,1996)。岩体沿北西向断裂侵入于蓟县系雾迷山组,呈长轴为北西的不规则的椭圆状,出露面积约7km2

小寺沟岩体向南西倾斜的小岩株产出,倾角60°。局部超覆于白云岩之上,接触面产状波动起伏十分明显。岩体由中心向边缘可划分出3个岩相带,从内向外分别为黑云母花岗斑岩(Ⅰ)→花岗闪长斑岩(Ⅱ)→似斑状石英二长闪长岩(Ⅲ),各相带间为渐变过渡关系。矿区内以Ⅱ相带出露范围最广且与铜、钼矿化关系最密切。

小寺沟岩体的岩石化学特征是:SiO2平均含量为66.35%,K2O平均为3.55%,Na2O平均为4.15%,且Na2O>K2O,Al/(Na+K+Ca)<1.1;岩体分异指数(DI)为74~82。由二长石温度计,石英-磁铁矿氧同位素分馏方程计算,小寺沟岩体的形成温度是630~670℃,由黑云母成分计算得到岩体结晶时的水逸度fH2O=1300×105~1955×105Pa。

矿物组合是中酸性斜长石+富镁黑云母+角闪石+榍石+磁铁矿;磁铁矿含量为0.5%~1.2%;微量元素为V-Cr-Co-Ni组合,且含量高;黑云母处在Ni-NiO缓冲线之上;全岩氧同位素δ18O为7~8.2等特征,表明小寺沟岩体是由幔壳混融的同熔型花岗岩浆所形成。

2.矿床地质特征

(1)矿体规模、形态及空间分布

小寺沟矿床是以铜钼矿化为主,次为铅锌矿化和铁矿化,并伴生有金、银、硫、铼、硒等。矿体分布明显受控于岩体接触带和蚀变带,围绕小寺沟岩体形成环带状。自岩体内接触带向外,依次是钼矿化-钼铜矿化-铁铜矿化-铜矿化-铅锌矿化-铅矿化。主要矿体有:

铜矿:铜矿化主要分布于小寺沟岩体外接触带上的变镁矽卡岩的蛇纹石蚀变岩和蛇纹石化白云岩中,其次是钙矽卡岩的石榴石矽卡岩中。前者矿化强、范围大,构成主要铜矿体;后者分布局限,仅以伴生元素形式存在。矿体一般长300~500m,最大达1000m,平均厚 40 m,延深250~350 m,最大达570 m。总体走向为315°,倾向南西,倾角60°~80°。矿体形态比较规则,通常呈似层状、狭长带状,与接触带产状一致。在接触带内侧由捕虏体构成的铜矿体,规模大小不等,一般长 200~300 m,厚 1~10 m,最厚 40 m。总体走向北西,倾角为 30°~60°,形态为透镜状。脉状、扁豆状(图 2-23)。

图 2-22 小寺沟铜钼矿床地质图

图 2-23 小寺沟铜钼矿床 9 勘探线地质剖面图

图 2-24 小寺沟铜钼矿 30 线剖面图

钼矿:钼矿化主要分布于岩体内黄铁绢英岩中,次为钙矽卡岩的石榴石矽卡岩中。钼的矿化强、范围广,发生在内接触带边缘与铜矿体相接处形成钼铜矿。钼矿体长 300~500 m,厚 50~100 m,延深 300~500 m,矿体总体产状为北西走向,倾向南西,倾角60°~80°,向深部逐渐变缓(图 2-24)呈厚大的透镜状,两端急剧收缩变薄并有分支。

铁矿:铁矿主要分布在变镁矽卡岩中。主要以规模小、矿体不连续的矽卡岩磁(赤)铁矿为主,局部地段受后期铜矿化叠加,形成含磁铁矿的铜矿体。

铅锌矿:铅锌矿化或铅矿化主要分布在距小寺沟岩体较远的青盤岩化结晶白云岩中,明显受岩石裂隙控制,形成脉状矿体,品位高但规模很小。

(2)矿石组构特征

矿石类型可分为铜矿石、铁铜矿石和铜钼矿石和钼矿石 4 种。

占铜金属储量 90%以上的铜矿石主要有黄铁矿、黄铜矿组成,以及磁黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿等。脉石矿物有蛇纹石、白云石、方解石、透辉石、金云母、硅镁石等。铁铜矿石主要由黄铁矿、黄铜矿组成。脉石矿物有透辉石、硅镁石、白云石等。铜钼矿石主要由黄铜矿、辉钼矿组成,含钼为 0.01%~0.08%。其他组成与铜矿石相同。钼矿石主要为辉钼矿和黄铜矿。脉石矿物有钾长石、斜长石、石英、绢云母、钙铝榴石、透辉石、方柱石、硅镁石等。钼矿石占钼金属总储量的 95%以上。

矿石结构主要为他形粒状结构、交代结构,偶见熔离结构及压碎结构。矿石构造有浸染状构造、脉状构造和块状构造。铜矿石常呈细脉浸染状构造。

(3)蚀变矿化特征

矿区的围岩蚀变具多期、多阶段特征,根据蚀变岩的矿物组合、岩石结构构造特征,主要蚀变有钾化(钾长石化、黑云母化)、黄铁绢英岩化、粘土岩化及矽卡岩化(含蛇纹石化)。蚀变岩在空间上呈有规律的带状排列。由岩体向外依次为花岗闪长斑岩→钾长石、黑云母蚀变带→黄铁矿、石英、绢云母蚀变带→(粘土岩化带)→钙矽卡岩带→镁矽卡岩、变镁矽卡岩带→蛇纹石化白云岩带→白云岩。其中主要含矿蚀变岩石是含钼黄铁绢英岩、石榴石钙矽卡岩、含铜变镁矽卡岩和蛇纹石化白云岩。

成矿阶段划分为:早期碱性阶段,形成钾化蚀变岩和矽卡岩,形成温度在400℃以上;酸性淋滤阶段,形成碳酸盐岩———硫化物组合的细脉,温度为350~280℃。

小寺沟岩体蚀变带的石英、方解石中含有大量的流体包裹体,其中气相含量为45%左右。这种气、液、固三相包裹体的共存,说明成矿流体具有热液沸腾现象。其中,辉钼矿的形成温度主要集中在320~360℃,黄铜矿-黄铁矿-石英脉形成温度主要集中在280~320℃。包裹体中子矿物的出现及其含量的统计,高盐度包裹体的出现地段与铜钼矿化地段相一致,包裹体中盐类矿物主要是NaCl和KCl,经测算,含矿溶液的总盐度为45.4%,PH2O=300×105Pa~500×105Pa。

(三)成矿物质来源

1.硫同位素

黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿和闪锌矿等几种硫化物的硫同位素组成见表2-19可知,本区硫化物的δ34S变化于-0.41~4.58,平均2.36,具塔式分布的特征,主要分布为2.0~2.5。由表2-17还可以看出,无论是岩体中还是矽卡岩、白云岩或蛇纹岩中的硫化物的硫同位素组成非常相近,表明它们沉淀于含相同硫同位素组成的热液。在频率直方图上呈陡塔式分布,具有深源岩浆硫特征。

表 2-19 小寺沟铜钼矿硫同位素组成

2.氢氧碳同位素

从权恒等(1992)的10件不同蚀变类型矿物样品(表2-20)可看出,各蚀变带中不同矿物δ18O为6.29~12.50,平均10.42;3件粘土矿物δDH2O为-85.7~-98.7,平均91.93;2件钾长石δ18OH2O为6.88~7.18,平均7.03。结合硫同位素特征表明,说明成矿流体中的水可能是以岩浆水为主,有大气降水参与的混合水。发生钾质交代形成钾长石、黑云母的流体与岩浆水流体在成因上有继承性,而石英-绢云母化阶段,流体同位素发生了明显变化。这可能是由于天水加入的缘故,越到热液晚期,这种天水加入的程度越大。

表 2-20 小寺沟铜钼矿氢、氧同位素分析结果

图 2-25 小寺沟铜钼矿稀土元素配分模式

3.稀土元素

岩体为富轻稀土型,δEu 在零左右,无铕异常; 矽卡岩中稀土含量比岩体高,表明在矽卡岩形成过程中发生了稀土元素的轻度富集作用,将矿区主要地质体稀土元素分析结果经球粒陨石标准化后投点于稀土分布曲线(图 2-25)上可见,除石榴石样品外,其余样品均为向右倾斜的协调的曲线,与 I 型花岗岩的稀土分布模式一致; 花岗岩体与矽卡岩的分布模式非常相近,表明两者之间有成因上的联系。

综上所述,小寺沟铜钼矿床成矿物质应来源于地球深部,花岗闪长斑岩体是成矿母岩。东西向深大断裂及派生的北北东向断裂和北西向断裂组成了构造格架,共同控制了含矿岩体的分布、形态和边界条件,也是导矿构造。

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4. 多宝山难选斑岩型铜钼多金属矿综合利用示范工程

该工程需要解决铜钼混合精矿的冶金处理技术及产业化完善问题。黑龙江多宝山超大型难选斑岩型铜钼多金属矿以细脉浸染型为主,黄铜矿、斑铜矿、辉钼矿的嵌布粒度均较细,铜矿物与钼矿物、钼矿物与石墨紧密伴生,嵌布关系较为密切。部分铜钼难以分离,存在钼精矿含石墨过高的问题,采用选矿方法很难得到合格的铜、钼精矿产品,因而长期呆滞。中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所采用粗磨-浮选抛尾-粗精矿再磨-铜钼适度分离的工艺方案,得到了合格铜精矿和含钼较高的铜钼混合精矿。对铜钼混合精矿进行了选择性浸出工艺,实现铜钼的彻底分离,伴生的金、银在流程中可以综合回收利用。选矿已成功通过中试,从而为该矿开发利用提供了合理依据。该示范项目的完善和实施,可为我国超大斑岩型铜钼矿的综合利用确定一条经济可行的铜钼共生矿选冶分离新技术、新工艺,缓解我国铜矿资源供应紧张趋势。

5. 池沟铜(钼)矿床地质特征及成岩成矿时代

1.矿区地质背景

池沟地区位于柞-山矿集区南部,山阳-凤镇断裂北侧(图3-36),北距商-丹缝合带仅20km左右,南侧紧靠具有多期活动性的凤镇-山阳深大断裂。池沟铜(钼)矿区地层为中泥盆统池沟组一套浅变质的细碎屑岩-碳酸盐岩,围绕岩体普遍角岩化,局部矽卡岩化。池沟组自下向上分为3个岩性段:第一岩性段(D2ch1)发育石英砂岩、粉砂质板岩; 第二岩性段(D2ch2)发育薄-中厚层状角岩化石英砂岩、黑云母石英角岩; 第三岩性段(D2ch3)发育钙质粉砂质板岩、黑云母粉砂质板岩。矿区岩层走向近EW向,倾向N,倾角40°~60°,断裂构造发育,以近EW向断裂为主,其次有NNE向、NE向断裂。其中F1、F2断裂为主要控岩控矿断裂,控制着矿化蚀变带及斑岩体群的带状展布,NE向断裂则控制着斑岩体的形态。

图3-36 池沟铜(钼)矿床区域地质图

双元沟-土地沟-池沟中酸性小岩体侵入于池沟组中,池沟斑岩体(群)地表共出露7个小(斑)岩体(图3-37),岩体规模均较小,其中以 Ⅰ号岩体相对较大,面积为0.06km2,其余仅0.001~0.06km2。Ⅰ号岩体由二长花岗岩组成,属酸性深成相,平面上呈不规则状,总体为EW走向,推测为一小岩株; Ⅱ—Ⅶ号岩体为似斑状石英闪长岩和似斑状闪长岩,属中酸性浅成-超浅成相,平面上亦呈不规则状,走向呈近SN的脉状(Ⅲ号岩体推测为一筒状斑岩体); 从南至北(即由Ⅰ—Ⅶ)表现出由酸性至中酸性的演化趋势。岩体群的形成受NWW向断层与池沟正断层(包括NE向次级断裂)交汇部位控制,岩体均侵位于泥盆系池沟组中,与其呈侵入或断层接触关系。铜钼矿化多发育于岩体与围岩内外接触带附近。

图3-37 池沟铜(钼)矿床矿区地质略图

地球化学分析表明,池沟铜矿各岩体明显贫硅(w(SiO2)=57.34%~69.07%)和富碱(w(H2O+Na2O)=6.66%~8.75%)且高钾(w(H2O)=2.92%~5.11%),属于高钾钙碱性和钾玄质系列,类似于冷水沟、下官坊、小河口、袁家沟和园子街地区小岩体,亦类似于玉龙与成矿密切相关的二长花岗斑岩(Jiang et al.,2006; 图3-38)。岩体具有较低的MnO(0.03%~0.19%)和Al2O3(14.29%~16.25%),且以变化较大的FeOt(2.33%~7.29%)、MgO(0.90%~3.39%)、TiO2(0.37%~0.84%)、CaO(1.82%~5.10%)和P2O5(0.21%~0.51%)为特征。岩石地球化学分析显示池沟岩体与冷水沟、下官坊、小河口、袁家沟和园子街地区小岩体演化趋势一致,暗示它们为同一岩浆源区的演化产物。

图3-38 柞水-山阳矿集区有关岩体的SiO2-H2O图解

2.矿床地质特征

(1)矿体特征

池沟矿床主要由池沟隐伏钼矿化带、Ⅰ号铜(钼)矿化带、符桑沟矽卡岩铜矿化带和Ⅳ号铜矿化带组成。

1)隐伏钼矿化带:钼矿化带位于矿区东部,东起石英闪长玢岩(9线),西至池沟口。地表矿化较弱,深部矿化增强。钼矿化呈细脉、网脉状产于层间破碎带及裂隙中。

2)Ⅰ号铜(钼)矿化带:该矿化带位于二长花岗岩南侧及围岩接触带,目前控制的矿(化)体长约65m,厚度为5.7m,Cu品位为0.11% ~0.28%,最高Cu品位为0.33%; 地表及钻孔分析表明,二长花岗岩产状复杂,平面上呈不规则状,深部北倾,产状陡,总体为EW走向; 为含钼铜矿化岩体,矿体埋藏较深,辉钼矿化主要发育于岩体内接触带深部,黄铜矿化分布在外接触带绿帘石化、绿泥石化和角岩化带围岩深部。

3)符桑沟矽卡岩型铜矿化带:该矿化带由ⅰ、ⅱ和ⅲ号矿体组成,分别位于矿区北部3线附近、14线附近和7~15线之间,其中ⅰ号矿体控制一宽0.9m、长50m的矽卡型铜矿(化)体,铜品位为2.34%,矿体大致顺层,走向NWW,受片理化蚀变带控制,矿化表现为孔雀石化和矽卡岩化。

4)Ⅳ号铜矿化带:该矿化带分布于13~17线之间,Ⅳ号石英闪长岩的内外接触带中,属于隐伏矿体。以边界品位0.2%圈定6段铜矿体,基本分布于石英闪长岩体中,其形态受隐伏岩体控制,推测岩体深部连成一体,黄铜矿呈细脉浸染状分布于岩体上下边界附近。

(2)矿化蚀变类型

根据野外地质观察和室内鉴定及综合研究,池沟岩体及围岩蚀变较强,主要蚀变类型有角岩化、钾硅酸盐化、黄铁绢云母化和青磐岩化(图3-39),其次有高岭土化和矽卡岩化。其中角岩化和矽卡岩化于池沟中、上段地层及控岩断裂呈面型带状分布; 钾硅酸盐化、绢云母化、高岭土化及青磐岩化主要分布于岩体中或外接触带附近,与铜(钼)矿化关系密切。

矿石结构以充填交代结构为主,次为固熔体分离结构; 矿石构造主要为浸染状构造和细脉浸染状构造,其次为角砾状构造和胶状构造。金属矿物主要是黄铁矿、黄铜矿和少量辉钼矿等。

3.池沟岩体的岩相学特征

池沟岩体地表出露的面积较小,多数呈不规则形的岩株和岩脉,被围岩切割成几段。通过地质填图表明,围岩发育大面积蚀变作用,包括矽卡岩化和角岩化,角岩化基本以岩体为中心向外发育,矽卡岩化主要位于北侧,包括透辉石化等。有岩体的地方均发生明显的蚀变作用,袁家沟、小河口、元子街、双元沟以环状为特征,其他地区蚀变以EW向为特征,预示深部存在巨大岩基。池沟矿区的高精度磁法异常显示,岩体的侵入方向由白沙沟岩体向池沟岩体(Ⅳ号岩体)侵入。因此,该区具有良好的找矿地质条件。为了厘定深部岩枝的岩相学特征以及它们与地表岩体的差异性,2008~2009年在大量地质填图、化探异常解剖和地面高精度磁测扫面基础上,我们开展了详细的岩相学显微特征研究。

池沟Ⅰ号岩体为小岩株,呈EW向展布,地表出露3个分支,长80~434m,宽10~160m,面积约为0.06km2。Ⅰ号岩体以明显的斑状结构为特征,斑晶包括钾长石(Kfs)、斜长石(Pl)、黑云母(Bi)和角闪石(Hr),基质较细,主要由石英、钾长石和斜长石组成(图3-40),为二长花岗斑岩。

Ⅱ号岩体为SN向岩脉,长278m,宽22~76m,面积约0.02km2。岩石呈不等粒结构,主要由黑云母(5%)、角闪石(15%)、斜长石(40%)、钾长石(20%)和石英(5%)组成,为含(石英)闪长岩(图3-40)。

Ⅲ号岩体地表呈EW向出露3个分支,长32~70m,宽2~40m,面积约0.001km2。岩石呈斑状结构,斑晶主要由钾长石、石英和黑云母组成(图3-40),黑云母蚀变成绿泥石(Chl)和针状金红石(Ti),为石英闪长玢岩。

Ⅳ号岩体呈不规则岩枝产出,长32~90m,宽26~70m,面积约0.006km2。岩石呈似斑状结构,主要由钾长石、石英、斜长石和黑云母组成(图3-40),黑云母蚀变成绦泥石,中间发育自形黄铁矿和他形黄铜矿,为似斑状含石英闪长岩。

V号岩体规模相对较大,长轴呈SN向脉状,长450m,宽20~124m,面积约0.02km2,岩石呈不等粒结构,主要由石英、斜长石、角闪石组成,黑云母多数蚀变成绿泥石,为含石英闪长岩。

图3-39 池沟铜矿区主要矿化蚀变类型特征

Ⅵ号和Ⅶ号岩体规模很小,呈岩脉形态,Ⅵ号岩体长124m,宽48m。岩石呈似斑状结构,主要由斜长石、钾长石和角闪石组成,角闪石发生少量绿泥石化,为闪长玢岩,且该岩体以发育大量自形磁铁矿为特征(图3-40)。

通过对不同岩体和深部与成矿密切相关的岩枝的详细显微观察,认为Ⅰ号岩体呈典型斑状结构,Ⅲ号岩体次之,Ⅱ号和Ⅳ号岩体的斑状结构并不明显,深部与成矿有关的岩枝类似于Ⅱ号和Ⅳ号岩体,ZK1701钻孔中见到钾长花岗岩脉明显不同于Ⅰ-Ⅵ号岩体和13线钻孔所见岩枝,若从岩相学角度分析,Ⅱ号和Ⅳ号岩体具有有利的找矿潜力。

图3-40 山阳池沟地区各岩体岩石显微照片

图3-41 池沟Ⅰ—Ⅵ号岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年龄

4.成岩成矿时代

在详细野外和显微镜观察基础上,选择Ⅰ—Ⅵ号岩体开展了MC-LA-ICP-MS锆石的U-Pb测年工作; 采用辉钼矿开展了Re-Os同位素测年。系统的测年研究表明,Ⅰ号岩体结晶年龄为(146±1)Ma,Ⅱ号岩体年龄为(148±1)Ma,Ⅲ号岩体年龄为(141±1)Ma,Ⅳ号岩体年龄为(144±1)Ma,V号岩体年龄为(140±1)Ma,Ⅵ号岩体年龄为(146±1)Ma,池沟小岩体形成于140~148Ma(图3-41)。辉钼矿Re-Os测年显示,矿石的形成时代为148Ma(图3-42),与岩体的形成时代一致,表明岩体的侵入与矿化存在时、空和成因联系。

综上所述,认为池沟铜矿属斑岩型铜矿。

图3-42 池沟铜矿辉钼矿Re -Os同位素等时线年龄

6. 铜(钼)、铜镍矿

中亚大型以上的铜矿,主要有5种类型,即斑岩型和沉积砂页岩型及矽卡岩型、岩浆铜镍矿型和火山-沉积型。

一、斑岩型矿床

最重要的大型以上斑岩铜矿,在哈萨克斯坦分布于巴尔喀什地区及北哈萨克斯坦的博舍库利及巴尔喀什南部的科克赛矿床,这些斑岩铜矿除博舍库利(铜1.3Mt,金49t)等形成于早古生代陆缘弧内(成矿期为寒武纪)其余都形成于碰撞-后碰撞期并与石炭纪—二叠纪晚期岩浆分异的斑岩体有关。分布于乌兹别克斯坦库拉马石炭-二叠纪火山-沉积盆地中的阿尔玛雷克矿田,由3个大型斑岩铜金矿组成,其中卡尔马克尔-达利涅耶两斑岩铜矿的铜含量27Mt,金含量2798t,可见储量之大(图6-1)。

科翁腊德斑岩铜(钼)矿床:位于巴尔喀什湖北岸,是世界级超大型铜矿,铜金属储量超过790×104t,平均含Cu0.9%。

该矿床属巴尔喀什成矿带西段,位于巴尔喀什纬向线性构造与西北—南东向的科翁腊德—薄尔林纳断层的交汇处。矿体产于长轴近南北向的破火山口中,破火山口周围为,法门阶(

)红色砂岩,火山口内为早-中石炭世火山混杂砂岩等所充填,安山岩及安山质凝灰岩位于火山口中心,形成火山穹丘。矿体产于火山穹丘内部。受晚石炭世侵入的花岗闪长岩、斑岩岩株控制,平面上呈环形,外环大小720m×130m,向下延伸超过500m。近地表发育有氧化带(厚2~50m,平均20m)、淋滤带(厚7~56m)、次生富集带(厚54~206m),以上3个带的平均品位为1.2%,原生矿带的平均品位为0.6%。矿化分布在受热液蚀变(粘土化、硅化、绢云母化、钾长石化等)的花岗闪长岩、长英质火山岩中,金属硫化物呈分散状或复杂细脉状,主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、磁铁矿等。

专家认为,该矿床形成于大陆边缘的岛弧环境(另一种观点认为它属泥盆纪—石炭纪残余洋盆封闭期产物)。含矿的斑岩基本上是沿古火山通道侵位的,小的含矿岩株之下可能有更大的岩基,它是该矿床成矿的主要热源、流体源和矿质来源,沿火山机构下渗循环的大气降水也参与了成矿作用。含矿岩体年龄多为396~282Ma,成矿作用的主峰期为296~260Ma(A,M.库尔恰霍夫)

吉尔吉斯斯坦北天山早古生代斑岩型铜金矿分布于吉尔吉斯山西段南坡如塔尔迪布拉克矿床铜70×104t,金60t及安达什等矿床,多为细脉状,时代均为中奥陶世,吉尔吉斯山东段的奥克托尔科依矿床Cu50×104t,Au24t,成矿期为泥盆纪。

除主要工业价值的铜钼外还有砷、铅、锌、铼、铊、镓、硒、碲、铟、铋、钴、镍、金、银、锑、锡等多种元素。

新疆的斑岩铜矿;主要分布于准噶尔盆地周缘,有五个主要成矿期,志留纪以蒙西铜矿为代表,形成于陆缘弧环境,与蒙古奥尤-陶勒盖超大型铜金矿床成矿期相近,为晩志留世—早泥盆世,但后者成矿高峰期为石炭纪(320~307Ma);

泥盆纪的斑岩铜矿以哈拉苏铜矿为代表,产于叠加在早古生代岛弧基底上的泥盆纪叠加岛弧带内,成矿与中泥盆晚期的构造-岩浆作用有关。至少有两期成矿事件,早期375Ma,晚期279Ma,印支期叠加成矿作用使矿床更加富集。

石炭纪—二叠纪的斑岩铜矿比较发育,与哈萨克斯坦的科翁纳德、阿克斗卡以及乌兹别克斯坦的阿尔玛雷克等超大型铜钼、铜金矿床的成矿期相似;西准噶尔包古图铜矿围岩为石炭纪凝灰砂岩、凝灰岩,含矿岩体为侵入其中的花岗闪长岩和花岗闪长斑岩,年龄330~320Ma,准噶尔北缘的希勒库都克铜钼矿床,以钼为主,成矿与中酸性(次火山)斑岩脉有关(329Ma),辉钼矿Re-Os等时线年龄327Ma,含矿斑岩属过铝质髙钾钙碱性系列,形成于后碰撞环境;土屋-延东铜钼矿,具大-超大型规模。对其成矿地质背景的认识,历来分歧较大,关键是对觉洛塔格构造背景的认识,含矿围岩是岛弧火山岩或是裂谷型火山岩以及含矿围岩的确切时代等问题。含矿围岩企鹅山群为富钠质粗面玄武岩-粗安岩,Sm-Nd等时线年龄(416±120)Ma,含矿斑岩(斜长花岗斑岩、蚀变后为钠长花岗斑岩)单颗粒锆石U-Pb年龄369~356Ma(芮宗瑶等,2002),刘德全等(2003)测得含矿斜长花岗斑岩的 SHRIMP年龄为(332±2)Ma,暗示成矿作用发生于早石炭世。但后来在含矿岩体侵入的企鹅山组及梧桐窝子组中采到晚石炭世中-上部达拉阶上部牙形刺化石(董连慧、冯京、李凤鸣,2005),说明含矿岩体应晚于或等于晚石炭世。不少研究者如韩宝福等(2006)通过 SHRIMP 锆石U-Pb年龄的研究认为准噶尔古生代后碰撞深成岩浆活动,从早石炭世维宪期中-晚期开始至早二叠世末期结束,东准噶尔在330~265Ma,西准噶尔在340~275Ma之间。有的岩体具高钾钙碱性系列,因此这期斑岩铜矿多形成于后碰撞期或 B 型俯冲-A 型俯冲的过渡期。这一期斑岩岩浆期后热液对石英脉型钼矿的形成有利,如新疆的苏云河钼矿,哈萨克斯坦的扎涅特、东科翁腊德钼矿(280Ma)等,都产于斑岩铜矿附近并约晚于斑岩铜矿成矿期。

二叠纪斑岩铜矿,以新疆西天山莫斯早特斑岩铜矿为代表,据赵振华等(2004)的研究,认为阿吾拉勒山西段二叠纪火山岩-浅侵型岩浆中,分布着多处Cu矿床(点),它们主要产于富碱的石英钠长斑岩的岩体中,其中以尼勒克县城南莫斯早特 Cu 矿床为代表,该矿床以莫斯早特钠长斑岩为中心,包括其周围穹隆状火山岩围岩中的奴拉赛、克孜克藏、克孜克藏南3个矿化体间的矿化地段面积约 10km2。矿体产于莫斯早特破火山穹隆内,穹隆中心为石英钠长斑岩(1.5km2),围岩为二叠纪火山-沉积建造。含矿岩体为石英钠长斑岩,其地球化学特征与埃达克质岩石基本相同,具有富Na、Al高、Sr低等特点,全岩

年龄(268±5)Ma,Rb-Sr年龄(248±12)Ma,K-Ar年龄254.5Ma,属中晚二叠世,围岩蚀变为绿帘石化、青盘岩化和黄铁矿化。含矿石英钠长斑岩形成于后碰撞阶段,属由碰撞、挤压向伸展、拉张转变的构造动力学格架的转折期。

三叠纪—侏罗纪斑岩型钼(铼)矿及钼矿;分布于觉洛塔格东段,如哈密东部的白山钼(铼)矿和钼矿,前者与花岗岩、花岗斑岩、碱性正长岩等有关,围岩为早石炭世细碎屑岩-细碧-石英角斑岩建造。矿体产于黑云母长英质角岩带内,主要由含矿石英-钾长石细脉、硫化物细脉和矿化角岩组成。成矿时代为三叠纪235.7Ma(李华芹,2006)。 产于黑云母斜长花岗岩中的钼矿成矿年龄181Ma、含矿石英脉187Ma(李华芹等,2006)属板内后造山期产物。

蒙古国等的主要斑岩铜矿;蒙古国最重要的斑岩型铜、钼、金矿化,集中于三个近东西向分布的火山岩带;即北蒙古色楞格火山岩带、中蒙古火山岩带和南蒙古火山岩带,南蒙古火山岩带近年有重大突破,中蒙古含矿性较差。

按成矿期分三种类型;晚古生代-早中生代斑岩型矿床、古生代-中生代层控型铜矿床、与辉长岩有关的岩浆分异铜镍矿床(时代不明)。

蒙古-外贝加尔成矿区(北蒙古)的额尔登特鄂博斑岩铜矿,成矿年代已获较多资料,近来在含矿石英闪长岩中获SHRIMP和LA-MA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(240±3.0)Ma~(246±1.0)Ma(江思宏等,2010)可认为该矿床形成于晚二叠世—早三叠世。

该矿床铜储量1260×104t,钼36×104t,被列为世界十大斑岩铜矿之一。晚古生代—中生代北蒙古的火山岩浆作用反映了同时代的俯冲作用,它起始于早二叠世,在晚二叠世—三叠纪达到顶峰,与蒙古-鄂霍茨克海的闭合相对应。该矿床的形成可能与此海槽的闭合有关。

);4—科克塔斯扎尔矿床(C);5—奥泽尔诺耶矿床(C);6—康斯坦丁诺夫(C);7—阿尔马雷(C);8—克孜尔塔什(C);9—热安都克(C);10—南克孜尔赖(C2-3);11—别斯绍克(C3);12—博尔雷(C2-3);13—卡斯卡尔卡兹甘(C2-3);14—科翁腊德(C2-3);15—萨雷沙甘(C1-2);16—索库尔柯伊(C2-3);17—阿克斗卡(C);18—扎纳扎尔(C1);19—卡拉布加(C1);20—克齐尔卡因(C1);21—卡尔卡梅斯(03);22—阿克塔斯特(03);23—翁古尔柳(03);24—恰特尔拜(03);25—热伊桑(03);26—科克赛(C)

乌兹别克斯坦:27—阿尔马累克(C)(卡利马克尔、达利涅耶);28—萨雷切库(C);29—杨戈克雷;30—坎德尔

吉尔吉斯斯坦:31—卡因齐(03);32—塔尔迪布拉克(03);33—青年(C2);82奥克托尔科伊(C)

中国新疆:34—索尔库都克(C);35—喀拉苏(C);36—卡拉先格尔(C);37—臭水泉南(C-P);38—乌伦布拉克(C-P);39—塔黑尔巴斯套(C);40—云英山(C-P);41—喇嘛苏(C);42—达巴特(C);43—加曼特(C);44—群吉等矿群(C-P);45—肯登高尔(C);46—达湾沙拉(C-P);47—博红托斯(C-P);48—依格尔(C);49—小堡(C);50—白山(C);51—延东(C);52—士屋(C);53、灵龙(C);54—赤湖(C);55—大同(C);56—乌鲁克沙依(C);57—云雾岭(E)

中国青海:58—青海杂多纳日贡玛(中.新生代)

中国西藏:59—德格昌达沟(中.新生代);60—昌都莽总铜矿(中.新生代);61—江达玉龙(中.新生代);62—贡觉多霞松多(中.新生代);63—察雅马拉松多(中.新生代)

中国甘肃:64—公婆泉(C);65—红山井(C);66—白山堂(C)

中国内蒙古;70—八大关(T-J);71—乌鲁格吐山(T-J);72—白乃庙(0)

中国河北:73—贾家营(J);74—大湾(J)

中国山西:75—繁峙后峪(J);76—铜矿峪(Ar—Pt);77—小西沟(Ar—Pt)

中国陕西:78—金堆城(J);79—石家湾(J)

中国河南:80—栾川矿群;南泥湖(J)、三道庄(J)、上房(J);81—秋树湾(J)

蒙古国:67—额尔登特(T—J);68—查干苏布尔加(C-P);69—欧玉陶勒盖(C、K)

近年在蒙古南戈壁发现的欧玉陶勒盖超大型富金铜矿床,彻底改变了普遍认为蒙古只能找到铜钼矿床的观点。自西南欧玉矿区被发现后,富金斑岩铜矿体在Kharmagtai,Oyut Ulaan,和 Hunguit被找到,都位于南戈壁地区。地球物理调查对发现该矿区起了重要作用。艾芬豪矿业公司在Kharmagtai 5km2范围内,钻探圈定了4个富金斑岩体,矿化作用与西南欧玉区相似,但铜金矿化多赋存于网脉状闪长斑岩和电气石角砾岩管中,普遍存在钠长石、磁铁矿、黑云母和绿帘石化热液蚀变,总之欧玉陶勒盖不同矿化系统间关系复杂,西南欧玉区的金(g/t)、铜(%)比率通常为2:1,南欧玉区为1:10,北部雨果区为1:4,目前许多方面还在研究中,对区域构造背景和容矿岩体的岩石成因等多方问题都还没有较好的认知。

目前认为它是一个巨型的泥盆纪斑岩型铜金矿区,在雨果区发现的深成超高品位铜矿是目前世界上发现的斑岩型铜矿床中品位最高的。就斑岩型铜金矿的规模而言,欧玉陶勒盖在世界上排名第二,仅次于Grasberg之后。预测今后还可能发现更多的铜金矿资源,在蒙古和中国的戈壁区很可能发现其他的早-中二叠世的斑岩型铜金矿床。

燕山期的斑岩Cu矿主要分布在中蒙边境东段,叠加在前寒武纪及古生代褶皱基底上的断陷盆地与断隆的相邻部位,中生代火山-沉积岩及燕山期花岗岩类发育。可能是由于东南侧库拉(太平洋)板块向欧亚大陆的俯冲所引起。因此也形成了不少大-超大型Cu(Mo)矿床。位于北蒙古维季姆萨拉依尔造山带内的中生代断陷盆地中,断陷盆地内发育二叠纪及中生代的火山-沉积建造,其基底为前寒武系及早古生代早期褶皱带。含矿斑岩为燕山期210~240Ma花岗闪长斑岩、斜长花岗斑岩、石英闪长斑岩、花岗斑岩、花岗正长斑岩和围岩-火山角砾岩(如额尔登特超大型矿床)。

内蒙古乌努格吐山大型斑岩Cu(Mo)矿床,位于中蒙古-额尔古纳萨拉依尔造山带的上叠中生代构造活化带内,中生代火山、侵入岩发育。其中二长花岗斑岩与Cu(Mo)矿化有密切的成因联系,工业矿体产于线性断裂与环形火山穹隆构造的交汇部位。

在桐柏-大别及北秦岭褶皱带中近华北地块南缘,分布着一系列大-中型斑岩矿床(金堆城大型Mo矿床,栾川南泥湖大型Mo、W矿床,上房Mo、Fe大型矿床,秋树湾中型Cu(Mo)矿床等等。它们与燕山期浅-超浅成花岗斑岩小岩体有成因联系,并常分布于区域北西西向断裂旁侧。

侯增谦等(2004、2007)在研究西藏冈底斯中新世斑岩铜矿时空分布时,认为在大陆碰撞造山带同样可以形成大型斑岩铜矿,这些斑岩铜矿形成于造山后伸展环境,受垂直造山带的正断层系统控制。并讨论了大陆环境的斑岩铜矿至少产出于4类环境;晚碰撞走滑环境、后碰撞伸展环境、后造山伸展环境、非造山崩塌环境。并指出大陆环境含矿斑岩以高钾质为特征,多具高钾钙碱性和钾玄质,常显示埃达克岩地球化学亲和性,其岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。陆间碰撞期的地壳大规模加厚以及其后的软流圈上涌和岩石圈拆沉,是形成含矿岩浆的主导机制。并认为与大洋板块俯冲无任何关系的大陆环境,也是斑岩型矿床产出的重要环境,如藏东玉龙、西藏冈底斯、中国东部德兴、长江中-下游等。

西藏冈底斯斑岩铜矿;位于拉萨地体南缘,东西向展布,斑岩多呈岩株、岩瘤产出,侵位于规模宏大的冈底斯花岗岩基内部,东西延伸350km,宽80km,含大型和一系列小型矿床、矿点构成。铜资源量1500×104t以上。斑岩带岩浆活动介于17~12Ma(中新世中期)、成矿峰期年龄(15±2)Ma左右。

藏东玉龙斑岩铜矿带;长300km,宽15~30km,由4个大型铜矿和众多含矿斑岩体构成。金属Cu 储量 1000×104t以上。以玉龙 Cu 矿为典型,Cu储量 628×104t,伴生Au100t,Cu品位 0.99%,Au品位0.35g/t,具世界级规模。矿带与印度-欧亚大陆主碰撞方向斜交,受 NNW向大规模走滑断裂带控制,斑岩带岩浆活动有三个高峰期;52Ma,40Ma,33Ma,成矿年龄介于40~35Ma间,属晚碰撞走滑阶段产物,含矿斑岩以二长花岗斑岩为主,次为钾长花岗斑岩。Cu、Mo组合,外围Pb、Zn、Ag 组合;江西德兴斑岩铜矿田:产于扬子地块内部,由三个矿床组成;铜厂,Cu储量524.4×104t;朱砂红,Cu储量60.5×104t(Cu品位 0.423%);富家坞,Cu储量257×104t(Cu 品位 0.50%)、Mo储量167 845t(品位0.033%),具世界级规模。含铜斑岩锆石年龄介于166~177Ma(约中侏罗世早期)。岩浆峰期年龄(171±3)Ma,辉钼矿Re-Os年龄173Ma,属后造山伸展阶段,侵入岩小体积、浅侵位、多期多相,高钾钙碱性花岗闪长斑岩为主。细脉侵染型,Cu、Mo组合,外围无明显矿化。长江中-下游成矿带的斑岩铜矿:位于扬子板块东北部,由鄂东、九瑞、安庆、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇等七个矿集区构成。成矿多与燕山晚期(150~122Ma)闪长斑岩、石英斑岩密切相关,辉钼矿Re-Os年龄143~142Ma,九瑞城门山矿床最大,Cu金属量307×104t(0.75%),Au43.6t(0.24g/t),成矿年龄136Ma,(早白垩世);封山洞铜矿,铜大于100t,Au;大于40t,Ag大于1500t,成矿年龄138~149Ma(晚侏罗晚期—早白垩世),庐枞沙溪铜矿属大型规模,Cu品位大于百分之一,含矿斑岩Rb-Sr 143Ma,成矿年龄123.6Ma;宁镇安基山铜矿,达中等规模,钼储量120 450t(品位0.018%)斑岩年龄123~106Ma,辉钼矿Re-Os年龄106Ma。侵染状、细脉状,Cu Mo组合,外围具弱的Cu、Mo、Pb、Zn矿化。

二、沉积砂页岩型大型铜矿

见于中哈萨克斯坦萨雷苏盆地的北缘,最重要的矿床是热兹卡兹甘矿床。它产于前寒武纪及早古生代褶皱基底上的晚古生代上叠盆地中的石炭纪热兹卡兹甘组中。并整合覆于法门期—纳缪尔期灰岩、白云岩、砂、泥岩之上,其上为晚石炭世—早二叠世红色粉砂岩、砂岩和灰岩所覆盖。热兹卡兹干组属浅水三角洲—潟湖相沉积偶夹火山灰凝灰岩。据研究有26层含矿砂岩,其中19层含有工业矿体,可归并为9个含矿层位,每个含矿层位有一个以上的含矿层、多的可达5层,其间为红色砂岩。含矿层由一些相距很近、顺层侵染矿化和细脉矿化的单个矿体构成。整个地区有300多个矿体。储量在300×104t以上。

矿体与围岩整合产出形成平缓的短轴褶皱,近矿蚀变在矿床上出现相当宽的硅化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化、钾长石化、高岭土化。

该矿床具有两大成矿阶段:第一阶段是原始地层中铜的沉积形成矿源层阶段。第二阶段形成细脉矿石。是铜的活化转移并在有利的构造部位富集形成巨大再生矿体。用Re-Os法测定年龄为(210±30)Ma,对其中的12个样品铅同位素测定的年龄为250~260Ma。

该矿床除主要组分铜外,铅、锌、银、铼、镉也具工业意义,此外还含砷、锑、铋、钼、钴、锇等元素。属哈萨克斯坦重要的超大型铜矿床。

吉尔吉斯塔拉斯州的达列砂岩型铜矿产于晚泥盆-早石炭世地层中。

新疆境内的砂岩型铜矿,主要有三个时代,石炭纪砂岩型铜矿,主要产于秦祁昆造山系的西昆仑造山带昆盖山等一带的石炭纪裂谷带的裂谷边缘向内,如盖孜-特克里曼苏砂岩型铜矿。裂谷中心相的火山岩带中产与火山-沉积建造有关的块状硫化物型铜矿。晚二叠世砂岩型铜矿产于伊犁盆地的陆相沉积盆地中;中-新生代的砂岩型铜矿产于塔里木陆内盆地的周边。

三、岩浆型铜镍矿床

它们常与早古生代及晚古生代晚期的镁铁—超镁铁杂岩有关,分布在科克舍套地块及扎尔马—萨吾尔带中。如南玛克苏特铜镍矿床。由于在原苏联欧洲北部有超大型的诺里尔斯克矿床,因此,对中亚地区该类矿床研究较差,但不等于它不是重要类型。如新疆北准噶尔的喀拉通克铜镍矿、东天山黄山等铜镍矿均达大型规模,它们与碳纪—二叠纪后碰撞伸展环境中形成的基性-超基性杂岩有关。

四、与华力西中酸性岩侵入体有关的矽卡岩型铜矿

个别也可形成大型矿床,如巴尔喀什北缘的萨亚克铜矿床,吉尔吉斯贾拉拉巴德州的库鲁杰列克等矿床,成矿时代为早石炭世。

五、火山-沉积型铜矿

如阿富汗的艾纳克铜矿,属特提斯成矿域,位于印度板块与欧亚板块缝合带的西北侧,喀布尔市东南约30km,矿床产于喀布尔前寒武纪地块晚前寒武纪的凹槽内,凹槽具三层结构;下构造层为早元古喀布尔群由角闪岩、片麻岩、结晶片岩组成的褶皱基底,中构造层为晚前寒武-寒武纪洛依赫瓦尔群,属潟湖-三角洲相沉积,已变质为绿片岩和角闪岩,厚880m为重要含矿层位,上构造层为新近纪磨拉石建造。该矿床分中、西、南3个矿区,以中部矿区最大。矿体与围岩整合产出,共分4个矿化层,含铜最富的是砂质和细粒白云质大理岩。铜储量500×104t以上。原生矿石为侵染状、细脉侵染状,主要矿石矿物为黄铜矿、斑铜矿次为黄铁矿、闪锌矿等。艾纳克铜矿资源总量(中部+西部)为1133×104t,Cu平均品位1.64%,最低品位0.4%,相应的矿石量为6.909×108t(阿富汗矿产部书面报告,2007)。

钼矿多与斑岩铜矿伴生,或与高温热液型钨钼共生如科克腾克尔Mo储量430kt具世界级规模,扎涅特钼矿也属高温热液型大型矿床,为独立钼矿,成矿期多为晚石炭世—早二叠世,一般略晚于同带斑岩铜矿成矿期,多属后碰撞期产物。

7. 加拿大波普勒湖铜钼矿床

1.地质背景

波普勒湖(Poplar lake)找矿租地是一个斑岩型铜钼矿产地,它位于不列颠哥伦比亚省休斯顿西南约72km处的塔格图奇莱恩(Tagetochlain)湖(当地称为波普勒湖)东北沿岸。矿床周围地形起伏中等,海拔高840~1340m。土壤覆盖0~10m,下伏厚达40m的一层冰碛物。化学风化作用使部分基岩氧化,氧化深度达数米。

本地区分布有黑泽尔顿(Hazelton)群的一系列侏罗纪沉积岩和火山岩。在矿床北部的山谷中有少量含煤的白垩纪和三叠纪地层,东、西为第三纪玄武岩高原。波普勒湖找矿租地下伏有黑泽尔顿群的侏罗纪沉积岩,包括带状角砾泥质岩,偶尔有些砂岩和砾岩夹层。大量的晚石炭世岩株侵入到这些岩石中,最早的岩株是深灰色长石斑岩。局部强烈的蚀变常常使得这种岩相难以识别。随后,几个大的中至粗粒绿灰色黑云母-长石斑岩岩株侵入到该岩层中。两期的黑云母-长石斑岩(BFP)在局部很突出。在主矿带和向东延伸矿带中都发现了具有经济价值的早期BFP。这一期蚀变程度中等至强烈,并包括了构成波普勒湖矿床的大量 Cu/Mo矿化。第二期,或晚期黑云母-长石斑岩(晚期BFP),在成分和结构上非常类似于第一期,可是它只有弱蚀变,并只含有少量Cu/Mo矿化。第二期或晚期 BFP只出现在主矿带中央。上述岩石随后被北北西向岩脉切割。根据构造解释以及岩脉本身成分和结构的差异,可观察到7个不同的岩脉形成时期。这些岩脉内不含有价值的硫化物矿化。

波普勒湖矿床被一组热液蚀变带包围。蚀变晕主要是由含大量铜、钼的早期BFP侵入引起的。蚀变带从晚期BFP岩株向外逐渐变化。蚀变分布从中心钾蚀变核心开始,向外依次为绢英化、泥质化和绿磐岩化。蚀变系的范围(到泥质化/绿磐岩化过渡带)约为2700m×1200m,长轴走向大致为西北-东南向。

钾蚀变带可细分成内带和外带,内带含有钾长石,而外带缺少这种成分。两个亚带共同的矿物组合有石英、绢云母、粘土、次生黑云母和黄铁矿。钾蚀变带内含有 Cu/Mo矿化。钾蚀变核心内的硫化物总含量约为2.5%,主要以细脉裂隙充填物形式出现,并与石英脉共生。常常发现辉钼矿以包壳形式出现,并充填于断裂中;偶尔也见于网状微细石英脉中。绢英化蚀变带具有石英、绢云母、粘土、黄铁矿及少量黄铜矿组合的特征。黄铁矿平均含量5%,常以几厘米宽的矿脉形式出现。泥质-绿磐岩过渡蚀变带内存在着绿泥石、绿帘石、黄铁矿和少量粘土。硫化物总含量1%~2%,以矿脉形式出现。绿磐岩化蚀变带含绿泥石、绿帘石和黄铁矿,硫化物总含量小于1%。尚未确定出绿磐岩化蚀变带的整个分布范围。而位于内部的晚期BFP一般为新鲜的,只含有少量绢云母和碳酸盐蚀变。

波普勒湖矿床受到大的块断作用的影响。断层和剪切带方向为北北东、北西、北东和东—西,成矿后的岩脉优先沿这些构造侵位。陡倾斜断层切割了主矿带。向东延伸矿带受到块断作用的影响,结果矿化被下落至地表之下约60m深处。局部破裂作用也很强烈,泥质岩和长石斑岩发生了强烈的破裂作用,矿化BFP发生中等至强烈的破裂作用,而晚期BFP出现弱的破裂作用。矿化后的岩脉一般只发生弱的破裂,断裂带附近和岩脉相交处除外。

2.勘查与发现

波普勒湖斑岩型铜钼矿床是由热液蚀变系统形成的,该系统与侵入到侏罗系沉积岩中的晚石炭世晚期BFP岩株有关。矿床的勘查与发现主要是利用地球物理勘查方法,而地球化学测量并没有起多大作用。

波普勒湖找矿租地的勘探始于1971年。1971年至1972年,进行了土壤地球化学、地质填图和槽探工作,结果令人失望。直到1974年才做进一步工作。当时,在先前勘探区的东面发现了一个新的矿化区。1974年9月,犹他矿业有限公司对该找矿租地进行了研究,在紧挨矿化探槽的地段进行了钻探。前5个钻孔于1974年末完成,确定了波普勒湖矿床的存在,随后又实施了综合勘探计划,到1980年结束。该计划查明了一个斑岩型铜钼矿,它由两个矿化带组成,即主矿带和主矿带以东200m处向东延伸的矿带。主矿带隐伏出露,而向东延伸矿带位于地下约60m深。目前证实的地质储量为1.6亿t,矿石品位铜为0.33%,MoS20.015%。

在地球化学勘查中,沿南北测线进行了土壤地球化学测量,线距200m,采样点距100m。在矿床之上,采样点距加密到50m,线距100m。待分析的物质取自红色B层及表土之下的C层。未从沼泽中的厚层腐殖土及露头区采样。平均采样深度0.25m。样品晒干后,用原子吸收法分析-80目样品中的铜和钼。铜土壤地球化学测量结果表明,在矿床西北和南面有许多小的异常(150×10-6~500×10-6)。在矿床上方及其东面,没有异常反映。钼土壤地球化学测量结果甚至还不如铜数据。尚没有令人信服的理由可说明矿床上方缺乏地球化学异常的原因。可能的理由是覆盖层中的粘土隔层,或由蚀变系中黄铁矿引起的酸性土壤。

在地球物理测量中,主要进行了航空磁测、地面磁测及激发极化法勘探。

波普勒湖矿床位于航空磁测图幅5300 G(兰普雷河)和5299 G(纳迪安河)中,测线东西向,线距800m,离地高度330m。航空磁测结果揭示出一个明显的山脊状异常,异常走向为N57°W。大约位于波普勒湖东北4.6km处,矿床位于该脊状异常西南4km处,并位于一个近于圆形的磁力高的南端。

利用麦克发尔(McPhar)GP 70质子旋进总场磁力仪进行了地面磁测。尽管仪器的分辨率为±1nT,但总测量结果精度仅为±25nT。沿南北测线测量,线距200m,点距50m。在矿床上方做了详测,采用100m的线距和25m的点距。利用连测线、闭合回线法做了日变校正。

圆形航磁异常被分解成四个孤立磁力高的组合。两个中央异常呈岩脉状,走向东西。地质填图表明,它们是由侵入事件中的二长斑岩相引起的。组合异常内最西部的异常呈椭圆形状,走向南北。尽管该区完全被表土覆盖,但是在该异常西北填绘出几个含有磁铁矿的长石斑岩露头。第四个异常位于组合异常的东半部,亦即矿床正上方。钻探结果表明,磁铁矿存在于晚期BFP内并位于岩株西南侧。尽管磁测结果对直接发现波普勒湖矿床没有什么作用,但它们却在很大程度上有助于区分构造和岩性。

利用时间域仪器,先达利(Scintrex)公司的IPR-7接收机和埃利奥特(Elliot)地球物理公司的15A(1.5KW)发射机,进行了激发极化法(IP)测量。在测网测量中采用单极-偶极排列,偶极距100m,间隔系数N为2和4。继测网测量之后,利用宗格(Zonge)工程公司GDP-12/2G接收机和凤凰(Phoenix)公司IPT-1发射机沿两条测线进行了偶极 偶极测量,偶极距100m,在测线1160E上间隔系数N=1~4,在测线6100N上N=1~6。GDP-12/2G作为频率域系统用于测量相移(以毫弧度为单位,相当于时间域的极化率)和由IPT-1输出的矩形波信号的大小。由于系统噪声问题,只有低频结果才可靠。

图7-13 波普勒湖地区地面电阻率分布

(引自中国地质矿产信息研究院《国外铜矿物化探》,1993年)

图7-14 波普勒湖地区极化率分布图

(引自中国地质矿产信息研究院《国外铜矿物化探》,1993年)

本次测量建立了毫秒(ms)和毫弧度(mr)之间的经验关系。即,1 ms≈1.75 mr。N=2 的电阻率结果示于图7-13。一系列高值异常(>500Ω·m)环绕该矿床的西面和北面;异常值向东逐渐增大,向南较低,直到湖边。在矿床附近,有两个明显的椭圆形电阻率低(<100Ω·m):较小的一个位于矿床西南侧,走向 NE65°;较大的一个位于矿床东南约750m处,走向NW65°。这些局部电阻率低又被一个围住整个矿床的低阻(<200Ω·m)带包围。该边界与地质填图过程中填出的泥质化/绿磐岩化接触带一致。根据电阻率结果,矿床周围的蚀变带大小为2×1km2,长轴走向N65° W。

极化率结果示于图7-14,主要特征表现为两个突出的舌状异常响应,分别位于矿床两侧的东西向测线上。矿床两侧极化率值达120ms以上,而矿床上方的极化率值为70~90ms。整个异常带(>60ms)范围约3.2×1.7km2,长轴走向N72°W。这一分布范围与泥质蚀变带的范围对应得很好。

电阻率和极化率异常与填出的热液蚀变带密切相关。蚀变带以外的响应似乎反映了岩性的内在差异,因为在研究区内没有识别出其他热液系统。测网西部和东北部的电阻率低可能是由类似于在矿床附近发现的泥质岩和砾岩等沉积岩引起的。矿床北侧和西侧的高阻(>300Ω· m)带主要是由未蚀变的侵入岩引起。东南角局部电阻率高可能反映了未蚀变长石斑岩的小岩株。蚀变带之外的极化率值较低,并且没有什么特色。

3.小结

波普勒湖斑岩型铜钼矿床是由热液蚀变系统形成的,该系统与侵入到侏罗纪沉积岩中的晚石炭世晚期BFP岩株有关。找矿租地上地球化学测量没能明显地反映出矿床,尽管在一些地方够品位的矿化已到达地表,地球化学响应的缺乏可能与覆盖层中的粘土层有关,也可能与风化黄铁矿导致的地下水的酸性有关。航磁和地面磁测结果有助于阐明矿床以西一个大的晚石炭世侵入杂岩与生成矿床的BFP侵入体之间的关系。波普勒湖矿床上的IP测量能填绘出直到泥质/绿磐岩化边界外缘的热液蚀变系统。电阻率结果显示出包围矿床及其蚀变系的低电阻率带。极化率圈出了斑岩岩株周围几乎呈同心状分布的矿化晕。这一异常的区域分布范围实际上比矿床本身大得多(约26倍),大间距的普查测量易于探测到这个异常。虽然IP测量在波普勒湖矿床的近邻区没能发现其他的斑岩Cu/Mo系统,但是,不止一个公司在不列颠哥伦比亚省中西部已卓有成效地应用了这一技术。通过对IP普查测量确定的IP异常进行钻探,结果发现了6个隐伏的斑岩矿床。

8. 线切割加工铜钼出现毛刺怎么处理

慢点啊,慢丝都是修,你就慢

9. 蒙马拉-肯登高尔铜钼多金属靶区地质环境

蒙马拉-肯登高尔铜钼多金属靶区大地构造上处于哈萨克斯坦板块伊犁微地块博罗霍洛古生代复合岛弧带和赛里木中间地块。靶区经历了元古宇古克拉通形成、震旦纪—寒武纪稳定盖层沉积、奥陶纪—志留纪古克拉通解体、志留纪—石炭纪拉张聚合交替阶段、石炭纪—二叠纪陆内拉张裂陷和晚二叠世陆内造山和前陆盆地形成等构造演化过程。演化历史漫长,过程复杂,特别是在泥盆纪—石炭纪期间,区内火山活动和岩浆侵入广泛发育,是斑岩型铜钼矿及与之相关的铅锌、金银、多金属等矿产的主要成矿期。现将靶区成矿地质环境简述如下(图4-38)。

图4-38 新疆西天山蒙马拉—肯登高尔铜钼多金属矿集区区域地质矿产图

(一)地层

本区主要属于塔里木-南疆地层大区中天山-马鬃山地层分区,出露的地层主要有:

1.新元古界青白口系(Qn):少量分布于靶区北西部,仅见开尔塔斯群(QnKr),主要为一套浅海相碳酸盐岩沉积。

2.新元古界震旦系(Z):少量分布于靶区北西部,仅见凯拉克提群(ZK1),主要为一套滨浅海相碎屑岩夹碳酸盐岩、冰碛岩沉积。

3.下古生界寒武系():少量分布于靶区北西部,仅见磷矿沟组、肯萨依组、果子沟组并层(1—g),主要为一套浅海相含磷的碳酸盐岩、碎屑岩沉积。

4.下古生界奥陶系(O):分布于靶区中西部,见有中下奥陶统新二台组(01—2x)、中奥陶统奈楞格勒达坂群(O2N)和上奥陶统呼独克达坂组(O3h),主要为一套浅海相碎屑岩、碳酸盐岩和中-基性火山岩。

5.下古生界志留系(S):分布于靶区中南部,见有下志留统尼勒克河组(S1n)、中志留统基夫克组(S2j)和上志留统库茹尔组(S3k)、博罗霍洛山组(S3b),主要为一套海相碎屑岩、碳酸盐岩沉积。

6.上古生界泥盆系(D):分布于靶区中北部,见有中泥盆统汗吉尕组(D2hj)、上泥盆统托斯库尔他乌组(D3ts),主要为一套海相碎屑岩夹火山岩和陆相碎屑岩夹火山岩。

7.上古生界石炭系(C):分布于靶区东部和西部,见有下石炭统大哈拉军山组(C1d)、阿克沙克组(C1a)和上石炭统东图津河组(C2dt)、科古琴山组(C2kg)、奇尔古斯套组(C2q),主要为一套海相中基性-酸性火山岩、碳酸盐岩和碎屑岩沉积。

8.上古生界二叠系(P):分布于靶区中东部,见有中下二叠统乌郎组(P1-2w),主要为一套陆相磨拉石夹火山岩建造。

9.新生界下第三系(E):少量分布于靶区西南角,见有安集海河组(E2-3a),为一套陆相碎屑岩沉积。

10.新生界上第三系(N):分布于靶区中北部和西南部,见有独山子组(N2d),为一套陆相碎屑岩沉积。

11.新生界第四系(Q):分布于靶区中北部、西北部和东部,包括洪积、冲积、风积、冰川、冰水和雪被区等。

本区下石炭统大哈拉军山组(C1d)为一套含金、铅锌的地层,具有寻找与火山岩有关的金矿和铅锌矿的良好前景;上石炭统及二叠系的沉积岩是形成铜矿的有利层位。

(二)岩浆岩

1.侵入岩

本区侵入岩广泛发育,多呈岩基产出,延伸方向与区域性构造线方向一致,呈近EW、NWW向分布,主要为泥盆纪和石炭纪侵入岩。

1)泥盆纪侵入岩:分布于靶区中部,主要为钾长花岗岩(Dξγ)、花岗岩(Dγ)、二长花岗岩(Dηγ)和石英闪长岩(Dδο),以呼斯特岩体(Dγ)为代表。

2)石炭纪侵入岩:靶区内广泛分布,主要为花岗岩(Cγ)、花岗闪长岩(Cγδ)和二长花岗岩(Cηγ),多呈岩基状、个别呈小岩株状,沿大断裂产出。

靶区内侵入岩与铜、钼、铅锌、金银、多金属等矿产关系密切,主要矿床类型有斑岩型、矽卡岩型及与岩浆活动有关的热液型等。

2.火山岩

本区火山岩主要发育于奥陶纪—二叠纪。

1)奥陶纪火山岩:靶区仅见有中奥陶统奈楞格勒达坂群(O2nl)火山岩,主要为一套浅海相喷溢式喷发的中基性火山岩。

2)泥盆纪火山岩:靶区内主要见中泥盆世火山岩,为一套海相裂隙-中心式喷发的安山岩-英安岩-流纹岩组合,火山碎屑岩与熔岩之比约为2∶1。晚泥盆世火山岩也有少量分布,且常与中泥盆世火山岩相伴,为一套海陆交互相沉积的玄武岩-安山岩-流纹岩组合,火山碎屑岩与熔岩之比约为1∶5。

3)石炭纪火山岩:早石炭世火山岩较发育,靶区主要见有下石炭统大哈拉军山组(C1d)的一套海相裂隙-中心式喷发的中酸性火山岩,火山碎屑岩与熔岩之比为1∶2~1∶5。晚石炭世火山岩的分布较早石炭世明显缩小,为一套浅海相裂隙式喷发玄武岩-安山岩-英安岩组合,火山碎屑岩与熔岩之比为1∶1~1∶5。

4)二叠纪火山岩:靶区仅见有中下二叠统乌郎组(P1-2w)火山岩,为一套陆相喷发的中酸性火山岩及其碎屑岩夹玄武岩,火山碎屑岩与熔岩之比为1∶2。

靶区与火山岩有关的矿产以金、铅锌为主,主要有火山气液型矿床和VMS型矿床。

3.次火山岩

主要在靶区西北部和中东部见有石炭纪次霏细斑岩(Cνπ),呈岩株状产出。

(三)构造地质

靶区褶皱、断裂发育,主要褶皱有:可克库尔达坂向斜、奈楞格勒达坂背斜、库茹尔背斜、加斯尔库勒塔乌背斜等。其中奈楞格勒达坂背斜与斑岩型铜钼矿的分布关系密切。

奈楞格勒达坂背斜:位于靶区中南部,是可克库尔达坂向斜北翼的次级背斜构造。背斜由博罗霍洛山组第一岩性段(S3b1)地层组成,北翼产状200°~210°∠45°~60°,南翼产状140°∠60°~70°。轴向280°,轴线长5.5km。

主要断裂有:博罗霍洛山北坡大断裂、阿拉尔大断裂、察汗莫顿断裂、博罗霍洛南坡断裂等。其中博罗霍洛山北坡区域性大断裂控制了靶区主要岩浆岩的分布,与成矿关系密切。

博罗霍洛山北坡大断裂:为博罗霍洛古生代复合岛弧带和赛里木中间地块的分区断裂,从加里东早期至海西晚期具多期活动的特点。断层规模宏大,呈近EW-NW向舒缓波状展布。断层面近直立,局部向N或向S陡倾。可见20~70m宽度不等的挤压断层破碎带,发育断层角砾岩、挤压透镜体及断层泥,伴有碳酸盐化、绿泥石化、褐铁矿化等。断裂性质为右行走滑的逆冲断裂。

另外,本区的火山机构与金、铅锌矿化关系密切。

(四)变质作用

1.区域变质作用

本区区域变质作用相对较弱,变质期次主要有新元古期、晚加里东期和早、中海西期。新元古期和晚加里东期以区域低温动力变质作用的绿片岩相为主,早、中海西期主要为埋深变质类型的葡萄石-绿纤石相和浊沸石相。

2.接触变质作用

本区接触变质作用较发育,主要分布于花岗岩类侵入体的接触带及其附近,可分为热接触变质作用和接触交代变质作用。前者常发生在碎屑岩中形成各种角岩、接触片岩等,后者多发生在碳酸盐岩中形成矽卡岩。

3.碎裂变质作用

本区碎裂变质作用较强,碎裂变质岩石分布相当广泛。由挤压应力作用的碎裂变质多发生在刚性或脆性的岩石中,碎裂变质岩石主要为:碎裂岩、构造角砾岩等。

接触变质作用与斑岩型铜钼矿、矽卡岩型铜、铁、多金属矿关系密切;碎裂(动力)变质作用主要与热液脉型金银、铜、多金属矿化有关。

(五)矿产

靶区外生矿产主要为与碳酸盐岩有关的石灰岩矿、白云岩矿,与寒武系含磷地层有关的磷矿等。

靶区内生矿产主要集中于西北部和中东部,与岩浆岩关系最为密切。主要有与侵入岩有关的斑岩-矽卡岩型和热液型矿床,如:莱历斯高尔斑岩型钼矿、肯登高尔矽卡岩型铜钼矿、哈拉尕提矽卡岩型铜矿、可克萨拉矽卡岩型多金属矿、艾木斯呆依矽卡岩型铜铁矿和3571热液型铜矿、七兴热液型多金属矿、胡苏木萨拉热液型金银矿等;与火山岩有关的VMS型和火山气液型矿床,如:蒙马拉海相火山岩块状硫化物型铅锌矿等。

10. 铜钼矿工业品位

根据2002年的《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》

铜矿床工业指标的一般要求硫化矿石最低工业品位(质量分数):坑采0.4~0.5%、露采0.4%;铜矿床伴生有用组分评价参考中钼质量分数0.01%

钼矿床工业指标一般要求硫化矿石最低工业品位(质量分数):坑采0.06~0.08%、露采0.06%;钼矿床伴生有用组分评价参考表中铜质量分数0.2%

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