铜多金属矿床（精选11篇）
铜多金属矿床 篇1
1 概述
奥脑达坝是近三十年来地质找矿取得较大进展的矿区, 20世纪80年代发现深铜矿体, 2004年探明为中型铜、铅、锌、锡、金、银多金属矿床。
2 矿区地质特征
奥脑达坝矿床位于内蒙古古陆北段中生代火山盆地的东端。矿区内出露岩性为绢动母千枚岩, 砂质板岩和凝灰质千枚岩, 其中Cu、Pb、Zn、Au、Ag等成矿元素含量高, 分别为72×106、48×106、210×106、0.006×106、0.29×106, 高出地壳平均值的1、38.29、2.2、87.2、27和3.73倍。区内燕山期岩浆活动强烈, 以中酸性岩浆喷发-侵入为主, 中晚期形成的次火山岩-英安斑岩、流纹英安斑岩中成矿元素Cu、Pb、Zn、Au和Ag含量亦高。其中, 英安斑岩平均含量为226×106、332×106、851×106、0.032×106、和3.31×106流纹英安斑岩含量为561×106、74×106、481×106、0.086×106、和1.01×106。整个矿区次火山岩中Cu、Pb、Zn、Au、Ag等成矿元素含量分别高出地壳同类岩石12、22.12、99.1、95.12、12、和42.70倍。区内中酸性岩浆活动和基底地层均为成矿提供了物质来源。
矿区矿化面积三方公里, 矿化深度超过900m。由北岗、横头山、7区、玛尼山、奥脑达坝和南岭六个区段, 9个矿带, 数十条矿体组成。
2.1 矿体形态
按其形态、产状和矿种可分为以下三类:
2.1.1陡倾斜脉状及细脉浸染铜矿体。分布于矿区中部和深部, 从平行脉带为主, 其次为细脉状、网脉状和细脉浸染状。矿体一般长150m-210m, 最长280m, 厚2m~9m, 延深达900m (标高) , 倾角大于60°, 部分矿体陡直。
2.1.2陡倾斜脉状铅锌银矿体分布于北岗、横头山、7区、奥脑达坝等区段浅部, 呈脉状和角砾状产于变质岩和火山岩中。矿体一般长100m~300m, 最长达500m, 厚2m~5m、延深300m~400m, 由许多平行的矿脉组成, 倾角均在65°以上。
2.1.3缓倾斜以层状银锡铅矿体。主要分布于奥脑达坝北侧附近, 规模较小, 由含银锡矿细脉组成, 倾角均在25°以上。
2.2 围岩蚀变及其分带
矿区主要蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、水白云母化和碳盐化等, 呈面状或线状分布。宏观上以英安斑岩、F1断裂与奥脑达坝火山口所围成的三角地带为中心、由内向外依次划分为石英-绢云母化、石英-绢云母-绿泥石化, 绢云母-绿泥石化和绿泥石-碳酸盐化四个带。
2.3 矿化及其分带
奥脑达坝矿床具有矿种多, 规模较大、矿化深、分带明显等特点。水平方向上, 铜金矿体主要分布于矿化的中心部位, 铅锌矿体分布于铜金矿体的外侧, 银铅锌矿体分布于矿化的最外侧, 银铅锌矿体分布于矿化的最外侧, 垂直方各上, 深部为铜金矿体, 中部为铜铅锌矿体, 浅部为铜银铅锌矿体。
2.3.1铜金矿化带分布于矿区中心部位及奥脑达坝、横头山、南岭等区段深部, 与石英-绢云母化带分布范围基本一致。矿物组合有黄铜矿-黄铁矿-石英、硫砷铜矿-砷黝铜矿-黄铁矿-石英等。呈脉状、网脉状和细脲浸染状充填于岩石裂隙中。
2.3.2铜铅银矿化带分布于铜金矿化带的外侧, 与石英-绢云母-绿泥石化带的范围大体相当, 由大脉状、脉状铜铅锌矿体组成。矿物组合有黄铜矿-黄铁矿-石英、硫砷铜矿-砷黝铜矿-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿-石英、方铅矿-闪锌矿-石英等。
2.3.3铅锌银矿化带分布于铜铅锌矿化带的外侧或上部, 与绢云母-绿泥石化带基本吻合, 由脉状铅锌矿体组成。矿物组合以方铅矿-闪锌矿-硫盐等矿物为主, 矿全含铜低于0.1%, 但含银增高, 达50×10-6。
2.3.4银铅锌矿化带在铅锌银矿带的外侧和近地表部位, 与绿泥石-碳酸盐化带范围大体相同, 由脉状含银较高的方铅矿, 闪锌矿和少量独立银矿物组成, 在空洞或裂隙中偶见自然银。矿物组合有方铅矿-闪锌矿-方解石-菱铁矿-绿泥石, 含银可达100×10-6以上, 个别可圈出独立银矿体。
2.4 矿物包裹体特征
矿石中的气液包裹体发育, 呈面状、带状和线状分布, 但个体较小, 多在3μm以下, 少数为5μm-10μm, 星星点状、不规则状及负晶形等形态。偶见液体包裹体和CO2液相包裹体。
包裹体液相成分中阳离子以Ca2+、Na+、K+为主, Mf2+次之。阴离子以Cl-、SO2-、HCO3-为主, F-次之, 主要为碱金属氯化物溶液。气相成分中以H2O、CO2含量最高, 氧化性气体 (H2O+CO2) 总量明显高于还原性气体 (H2+CH4+CO) 总量。
计算表明, 早阶段铜金矿化包裹体液相成分中Na+/K+值为0.359~0.434, 具有岩浆热卤水成因的特点;而在晚阶段铅锌银矿化包裹体液相成分中Na+/K+值为1.46~0.89, 显示沉积或地下热卤水成因的特征。
包裹本均-法测温得出, 矿床成矿温度在380℃~100℃之间, 其中铜金矿化为330℃~200℃, 铅锌银矿化为310℃~130℃, 成矿温度由中心向边部逐渐降低。
包裹体中流体的盐度在3.0wt%~12.2wt%Na Cl之间, 其中铜金矿化带为4.9wt%~12.2 wt%, 铜铅锌矿化带为4.6 wt%~4.8wt%, 铅锌银矿化带为3.0wt%~7.7wt%, 银铅锌矿化带为4.6 wt%~7.3wt%, 矿溶液的盐度由中心向边部有降低的趋势。
经统计矿床成矿压力应在260×105pa~200×105pa之间, 成矿深度较浅。
3 矿床成因探讨
笔者在研究、分析、矿区勘探资料的基础上, 综合前人研究成果, 获得了一些新的认识, 认为奥脑达坝铜多金属矿床与典型斑岩铜矿床存在差异, 简述如下:
3.1 矿体形态
典型斑岩铜矿床多呈厚大的块状, 桶状或环状矿体, 一个矿床仅由一个或两个主矿体组成, 占全矿储量的85%以上。而奥脑达坝铜多金属矿床由数十条陡倾的矿脉组成, 几乎分不出主矿体。
3.2 矿石结构构造
典型斑岩铜矿床的矿石多为细脉浸染状, 金属矿物以交代为主。而奥脑达坝矿床铜矿石主要为脉状, 少量细脉浸染状, 以裂隙充填为主。
3.3 矿体空间分布
典型斑岩铜矿矿体围绕斑岩体分布, 部分斑岩体本身就是矿体。据统计, 国内外斑岩铜矿就有30%~40%工业储量分布在斑岩体内。而奥脑达坝矿床铜矿体绝大多数分于变质岩中, 斑岩体内铜矿化不强, 铜储量所点比例不足5%, 大部分铜矿体充填于远离斑岩体的围岩裂隙中。
3.4 围岩热液蚀变
典型斑岩铜矿床的热液蚀变分带由内而外或由下而上分为钾长石化 (钾化) 带、石英-绢云母化 (千枚岩化) 、粘土化 (泥化) 带、绿泥石-绿帘石-碳酸盐化 (青磐石化) 带。其中钾长石化带是斑岩铜矿重要标志, 钾质交代是其主要蚀变。而奥脑达坝矿床缺钾长石化带, 钻孔深达1000m沿未见钾质交代迹象。
3.5 成矿物质来源
大量研究成果表明, 斑岩铜矿主要成矿物质来自地壳深部或上地慢。而奥脑达坝矿床的成矿物质有一部分来自基底地层。并有大气降水参与, 具有比源特点。
3.6 成矿溶液的盐度
据文献记载, 国内外斑岩铜矿床的成矿溶液盐度较高, 流体包裹体具明显的沸腾特点, 多见Na Cl、KCl等矿物子晶, 成矿溶液的盐度在25wt%Na Cl以上, 这是斑岩铜矿成矿的一个重要特征。而奥脑达坝矿床物包裹体中未见子矿物, 盐度为3.0wt%~12.2wt%Na Cl, 比典型斑岩铜矿床低得多。
3.7 稳定同位素
典型斑岩铜矿床的硫、铅、氢氧同位素组成单一, δS34值接近零, 铅为正常铅, δO18值大于+7‰, 而奥脑达坝矿床中的δS34值有一部分为偏离零值线较远的负值, 一部分铅为异常铅, 一部分δO18值偏低, 反映了来自上部地层的特点。
结束语
综上比较和分析, 奥脑达坝矿床与斑岩铜矿床特征存在较大区别, 因此从目前掌握的资料研究认为, 奥脑达坝铜多金属矿床是与陆相火山-次火山活动有关的热液矿床, 或称之为火山-次火山岩浆热液矿床。
摘要：从矿体形态、蚀变、矿化分带、稳定同位素和矿物包裹体等方面论述了矿床与本区岩浆活动在时间、空间和成矿物质来源等方面的关系, 提出了奥脑达坝多金属矿床是与燕山早期岩浆活动有关的火山-次火山热液矿床的新认识。
关键词：奥脑达坝,铜多金属矿床,矿床成因
参考文献
[1]张德全, 鲍修坡.翁牛特中生代活化区铅锌矿床华北陆块北缘及邻区有色金属矿床地质[M].北京:地质出版社.
[2]姜俊.阿尔泰可可塔勒铅锌矿床围岩蚀变及成因[M].北京:矿产与地质出版社.
铜多金属矿床 篇2
河南桐柏地区铜锌多金属矿床的微量元素和稀土元素特征及成因意义
为了探讨河南桐柏地区铜锌多金属矿的成因,采用ICPMS对刘山岩铜锌矿床、大栗树-方老庄铜锌矿床、羊圈铜矿化点的矿石和矿化岩石的微量元素和稀土元素进行测试.根据研究区铜锌矿石的微量元素和稀土元素特征将其分为4种类型:第一类REE配分曲线右倾,Eu异常不明显,Ce弱负异常,HFSE相对MORB弱亏损,Zr、Ti弱负异常;第二类REE配分曲线右倾,Eu负异常,Ce弱负异常;第三类REE配分曲线右倾,Eu明显正异常,Ce负异常,HFSE相对MORB强烈亏损,Zr、Ti强负异常;第四类REE配分曲线平坦,Eu明显正异常,Ce弱负异常,HFSE相对MORB亏损,无Zr、Ti异常.研究表明:桐柏地区铜锌多金属矿床为海底火山成因块状硫化物矿床,矿石和矿化岩石与矿区火山岩的`微量元素和稀土元素地球化学特征相似,第一类与矿区基性火山岩类似,第二类与矿区酸性火山岩类似,第三类指示高温热液流体与海水发生了对流混合且残留相有较多难溶矿物,第四类指示源区为亏损地幔.这些特征表明成岩与成矿的物质来源具有一致性,同为经历早期多次熔融事件的地幔源区的部分熔融的产物.
作 者：李立兴 李厚民 王登红 张长青 Li Lixing Li Houmin Wang Denghong Zhang Changqing 作者单位：中国地质科学院,矿产资源研究所,国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,北京,100037 刊 名：地学前缘 ISTIC PKU英文刊名：EARTH SCIENCE FRONTIERS 年，卷(期)： 16(6) 分类号：P618.6 P618.7 关键词：铜锌矿床 微量元素 稀土元素 刘山岩 桐柏 河南 Cu-Zn ore deposit trace elements rare earth elements Liushanyan Tongbai Region Henan Province铜多金属矿床 篇3
关键词：地质特征；成矿条件；大湾铁矿
Key word：geological characteristics； metallogenic condition； dawan iron deposit
1. 区域地质简述
广东省信宜市大湾铁多金属矿区矿区处在云开加里东隆起带的中段北西向褶皱基底部位，吴川——四会深断裂带与贵子——信宜——廉江大断裂夹持的弧形构造中部，受控于大田顶弧形构造带，素有粤西聚宝盆之称[1]。
本区域地层比较简单，以寒武系八村群为主，北东分界凹陷有少量中、下泥盆统及第四系沉积。其中八村群为一套地槽型滨海——浅海相的砂页岩夹碳酸盐的类复理式建造和海底火山喷发的熔岩、凝灰岩、凝灰质岩的混合连续沉积[2]。区内受变质作用强烈，主要开成各种片岩，加里东期发生褶皱造山运动及区域变质作用，形成绿片岩相-角闪岩相变质岩，局部发生混合岩化，形成各种混合岩[3]。
区域上位于惠来——高要纬向构造带的西段和吴川——四会华夏系构造的联合、复合派生的罗定弧形构造的南缘，挟持于廉江——信宜和吴川——四会两断裂带之间[2，4-5]。区内构造极为发育，纬向构造、华夏系构造和北西向构造交接复合，互相干扰、迁就，制约和利用，形成复杂的构造形迹，表现为摺皱、断裂和片理带，遍布全区极为醒目。
区内岩浆活动频繁，既有海底火山喷发，又有岩浆侵入活动。区内岩浆岩可分为加里东期、印支期、燕山期三个岩浆活动旋回，其中燕山期活动最强烈，加里东期次之，印支期活动最弱[2]。
信宜北部地区为粤西钼铜锡铁多金属远景区之一。黑色金属有铁、锰，有色金属有钼、铜、锡、铅、锌，贵重金属有金、银等；非金属有磷、硫等矿床、矿点、矿化点计27处[2，6]。
2. 矿区地质特征
矿区地层为寒武系八村群，矿区出露有第二亚群及第三亚群。第四系仅为坡残积及山麓堆积。寒武系八村群第二亚群上段（∈bcb）矿区仅在北西角出露，可分为上、下两个亚段。下亚段（∈bcb-Ⅰ）上部以浅黄绿、灰紫色云母片岩、石英云母片岩为主，中、下部为云母石英片岩、云母长石石英片岩夹片状云母长石石英岩。本段夹15～20层绿片岩，底部一层绿片岩最厚。上亚段（∈bcb-Ⅱ）为灰黄绿、灰紫、黄褐色云母片岩、石英云母片岩、云母石英片岩、云母长石石英片岩，底部局部夹绿片岩。第三亚群（∈bcc）主要布于矿区东部，且仅出露其中下段，为云母长石石英岩、云母长石石英片岩与石英云母片等。
矿区位于区域罗罅倒转背斜之南翼，属单斜构造，褶皱不发育；受区域南北西向断裂错动作用，西部地层向南移动，局部形成小型的层间拖拽褶曲。周边有东西向压扭性断裂、北东向扭压性断裂和北西向扭张性断裂三组，构成了区内纬向构造和华厦系构造的复合体系。但矿区内尚未见到明显的断裂构造。
矿区内岩浆活动频繁，岩石类型较多。有加里东期的岩浆喷发活动及燕山晚期的岩浆侵入活动。
加里东期活动在本矿区内主要表现为海底火山喷发和混合岩化，形成海底火山喷发岩系和混合岩、混合花岗岩。火山岩分布在寒武系八村群内，是由一套中基性——中酸性的火山熔岩及火山凝灰岩所组成。火山岩分布在寒武系八村群内，是由一套中基性——中酸性的火山熔岩及火山凝灰岩所组成。由于喷发后经历多次变质作用，原岩结构、构造遭受强烈破坏，矿物组分也发生很大变化，只能根据少量岩石的残余结构构造、岩石化学成分、副矿物及微量元素特征、结合野外产状，初步推断其原岩。混合岩分布于燕山四期园墩岩体和铜罗顶岩体之间，面积约2.5km2，形成于加里东晚期，主要由混合岩、混合花岗岩及其中未完全混合岩化的残余变质片岩组成。
区内只出露燕山四期园墩岩体和铜罗顶岩体的一小部分。铜罗顶岩体分布于矿区南东边缘，面积约0.12km2。为该岩体北西边缘。铜罗顶岩体为面积约5km2岩株，侵入寒武系八村群第三亚群（∈bcc），岩性为中细粒黑云母花岗岩。园墩岩体分布于矿区西部，面积约0.26km2。为该岩体东部边缘。园墩岩体为一面积约3km2岩株，侵入寒武系八村群片岩和加里东晚期混合岩，岩性为中细粒黑云母花岗岩。
3. 成矿条件分析
3.1 变质作用
内岩石经受区域变质、接触变质和接触交代作用，前者形成云母石英片岩、石英云母片岩和云母片岩等各类片岩及结晶灰岩；后者除熔岩已成变辉长辉绿岩、糜棱岩化（或片麻状）斜长花岗斑岩外，其余主要以阳起石、透闪石、帘石、透辉石和石英等矿物组合构成的“绿片岩”（下同）和部分片状云母长石石英岩、变粒岩[3]。区内绿片岩呈层状、透镜状、似层状分布于片岩中，沿走向长度200m～1000m，沿倾斜100m～900m，厚度2m～50m，沿走向、倾向相变为其他片岩。各类帘石、透辉石、阳起石、柘榴子石及绿泥石的组合，构成本区所称“绿片岩”，为火山——沉积变质热液迭加铜铁锡矿床的主要围岩[7]。
由区域变质作用所产生的热液和混合岩化过程中所产生的热液，在一定条件下，发生交代变质作用，使矿化蚀变破碎带发生强烈的蚀变和金、银、砷等多金属矿化[8]。
3.2 构造活动
研究表明[9]桂东——粤西地区的矿床（点）主要集中沿转换部位的构造带分布，如吴川——四会断裂带、廉江——信宜断裂带和博白——岑溪断裂带，矿区在区域上就挟持于廉江一信宜和吴川——四会两断裂带之间，断裂带的多期次活动为本区成矿物质来源提供了能量和物质基础。
矿区同时位于罗定弧形构造沉降带之南，处于沉降带和隆起区交接部位的云开隆起北部。隆起与坳陷区地壳之间的过渡地常形成绿片岩相韧——脆性剪切带，有用元素开始活化[10]。在隆起与坳陷的交替部位由于局部动力系统转换不仅驱使了成矿元素的活化迁移，而且这一部位流体作用强烈、构造发育，是成矿作用发生的有利地段[9]。
3.3 岩浆活动
寒武系八村群第二亚群上段变质岩系是一种火山一沉积岩套，在其下部和中部，以中基性喷出活动为主，见多层绿片岩呈夹层产于下亚段、中亚段片岩中；在其上部，则以中酸性喷出活动为主，见多层糜棱岩化斜长花岗斑岩（石英角斑岩）、变粒岩产于上亚段，与片岩互层或夹层产出，反映了岩浆喷发活动由中基性——中酸性的演化规律，构成一个大的岩浆喷发旋回。粘土碎屑——碳酸盐的沉积具明显岩浆喷发的间歇的特征，是介于宁静时期的沉积与火山喷发之间的是喷发活动处于低潮时期的火山碎屑与陆源碎屑的混合沉积。而在大的岩浆喷发旋回中，又可以根据喷发活动的特点划分为若干小的旋回这一规律与区域上加里东早期岩浆侵入活动由基性至酸性的变化特征是一致的[2]。
加里东火山——沉积岩套的微量元素十分丰富，成矿元素（Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、W、Mo等）的丰度可达同类岩石的几倍到几百倍，该套岩系中成矿元素已具有初始的浓集。随着火山喷发活动的加强，大量火山凝灰质的沉积多熔岩的溢出，铜、锡、铁及部分铅、锌矿体呈似层状、透镜状直接产于寒武系八村群中的变质绿片岩中，成矿作用达到了“高潮”。黄铜矿、磁铁矿、磁黄铁矿等在矿石中具明显的沉积条带和沉积韵律，并与围岩同步褶皱，这是典型的火山沉积特征。这不但为后期的变质作用，热液迭加改造而形成广义的“层控矿床”提供了直接的依据，亦为燕山晚期的壳源深熔岩浆成矿作用提供了必要的物质基础。
燕山期主要为酸性熔岩喷溢，区域上的金矿床（点）成矿物质来源与燕山晚期岩浆岩有关，成矿时代为燕山晚期[11-13]，岩浆岩的侵入为成矿作用带来了丰富的物质，是区内成矿的重要条件[14]。
根据对相近的大金山矿床的燕山期黑云母花岗岩的研究，发现该矿床钨锡多金属矿的成矿作用主要与中细粒黑云母花岗岩相关，中细粒黑云母花岗岩具有高度分异演化，同位素显示其源区的贡献应以地壳物质为主，矿区出现的燕山四期黑云母花岗岩的特征与其相似[15]。
另有前人研究桂东-粤西地区中生代花岗岩岩石放射性生热元素的含量，发现海西——印支期到燕山期花岗质岩石的生成热值明显增高，认为桂东——粤西地区岩石圈局部熔融、地幔上涌及岩石圈构造转换的动力来源和根本原因可能就是这种热流值的增高[9]。
4. 结论
根据上述地质特征的描述和分析，可对矿床的成矿条件分析如下：
（1）矿区位于信宜市云开隆起罗拉～楼垌铁多金属矿带内，矿区地层寒武系八村群受变质作用强烈，区内绿片岩十分发育。绿片岩是火山—沉积变质热液迭加铁多金属矿床的主要围岩，它为本区铁矿床的形成提供了最原始，也是最基本的成矿物质来源。
（2）区内岩石普遍变质，且有强烈混合岩化。区域变质和混合岩化作用，为成矿物质的转移、富集提供了条件。由于本区处于吴川——四会大断裂带，区域变质作用使矿区寒武系八村群发生不同程度的变质，形成变质砂岩、板岩和片岩等。
（3）区域断裂规模大且大多具有多期次活动特征，为本区成矿物质来源提供了能量和物质基础。在不同走向断裂交会部位，为岩浆侵入创造了良好的构造条件，造成了成矿物质多次活化富集的有利构造环境。隆起与坳陷的交替部位也得于成矿元素的迁移。
（4）虽然矿区内只见到燕山四期花岗岩株，但区域岩浆活动频繁，从加里东期到燕山晚期均有，这些岩浆活动，伴随着含矿热液岩浆活动，有的带来了新的成矿元素（如Sn、Mo），有的为原有成矿物质活化转移、富集提供了热能、不同成分的岩浆水等物化条件。
上述有利的成矿地质条件的分析，也为在本区找矿提供了理论依据。
参考文献：
[1] 张先学.广东信宜东坑金矿地质特征及成因浅探[J].黄金地质，1997，3（3）：42-47.
[2] 广东省地质矿产局.广东省区域地质志[M]，北京：地质出版社，1988.
[3] 张乾，张宝贵，潘家永，曹裕波，洪笃豪，杨谦举.粤西茶洞银金矿床矿质来源的同位素示踪研究[J].矿床地质，1993，12（4）：349-357.
[4] 杨明桂，黄水保，楼法生，唐维新，毛素斌.中国东南陆区岩石圈结构与大规模成矿作用[J].中国地质，2009.6（3）：528～543.
[5] 丘元禧，陈焕疆.云开大山及其邻区地质构造论文集[C].北京：地质出版社，1993：1-74.
[6] 毛景文，谢桂青，郭春丽，袁顺达，程彦博，陈毓川.华南地区中生代主要金属矿床时空分布规律和成矿环境[J].高校地质学报，2008，14：510～526.
[7] 张克尧.福建浦城-宁德铜钼多金属成矿带成矿系统及预测研究[D].北京：中国地质大学（北京），2009.
[8] 胡琴霞，陈凯，陈超， 张圣潇.广东那程银金矿床地质特征及成矿规律浅析[J]，矿产勘查，2011，19卷第1期：16-20
[9] 蔡明海，彭松柏，孟祥金， 刘国庆.桂东-粤西地区中生代成矿规律及动力学机制探讨[J].华南地质与矿产，2001，2，35-42
[10] 孙忠实，邓军.金，硅和硫化物迁移富集层次性模拟实验与构造机制研究[J].现代地质，1999（3）：329-333.
[11] 梁约翰，张启富，杨世久.云开隆起带的成矿地质环境与成矿预测[M].北京：地质出版社，1988：57-66.
[12] 邓璟，冯国荣.粤西南金矿成矿规律[M].广州：中山大学出版社，1991：61.
[13] 郑昌能，欧阳玉飞，王涌泉.广东信宜合水-钱排银金多金属找矿远景及矿床分类[J].南方金属，2008.（6）：34-36.
[14] 傅育刚，海涛.粤西罗定盆地黑边万丈地质环境与找矿研究[J].黄金科学技术.2010，5：25-30.
铜多金属矿床 篇4
关键词：莲花芯,铜多金属矿床,成矿深度
九岭成矿带位于扬子板块东南部, 俗称“九岭造山带”。大地构造位置处在江南隆褶带的西段, 北与下扬子坳褶带毗邻, 南与华南褶皱系接壤。莲花芯铜多金属矿床位于九岭近东西向构造隆起带 (九岭成矿带) 的西南段 (图1) [1], 是近年来赣西北地区发现的最具潜力的铜多金属矿床之一。本文通过研究莲花芯矿区成矿流体的密度和压力, 进而探讨该矿床的成矿深度, 揭示该矿床的成矿特征。
1.第四系;2.上三叠统一第三系;3.震旦系一中三叠统;4.中元古界;5.燕山期花岗岩;6.晋宁期花岗岩;7.韧性剪切带;8.推滑覆断层;9.飞来峰;10.构造窗;11.第一期 (四堡-晋宁期) 褶皱轴迹;12.第二期 (四堡-晋宁期) 褶皱轴迹;13.第三期 (加里东期) 褶皱轴迹
1 区域地质背景
区域内广泛出露中元古界双桥山群浅变质岩系、新元古界震旦系、下古生界寒武系—奥陶系、中生界白垩系、新生界第三系—第四系。区域内发育一系列基底褶皱和盖层褶皱。断裂构造以古市—德安深断裂、萍乡—广丰深断裂和渣津—柘林大断裂为基本格架。
2 矿床地质特征
矿区出露岩性主要为晋宁期中粒黑云母花岗岩, 其次为一套以变质砂岩、板岩为主的浅变质岩系, 属低-中级变质绿片岩相复理石建造[2], 仅分布于矿区的东南部一角。矿区构造主要以构造破碎带为主, 断裂次之。目前所发现的矿脉主要分布于构造破碎带内, 断裂控制成矿分布。蚀变类型复杂、种类繁多, 主要蚀变类型有:黄铜矿化、黄铁矿化、辉钼矿化、硅化、碳酸盐化、绿泥石化、黑云母化、白云母化、钾长石化等。矿石类型主要有黄铜矿、辉钼矿、白钨矿。通过地表、坑道、野外露头、钻孔等观察、调查、分析, 矿区的硅化蚀变最为强烈、分布最为广泛, 与Cu、Mo、W矿化关系最为密切。
矿石矿物主要有黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿和白钨矿。黄铜矿主要以团块状赋存于石英脉中, 形成含铜石英脉。辉钼矿主要有三种赋存方式:呈团块状与黄铜矿、黄铁矿赋存于石英脉中;以纯的辉钼矿赋存于裂隙面内;呈浸染状赋存于石英脉与裂隙面的围岩中。白钨矿主要与长石共生于石英脉中。
3 成矿流体密度
通过对赋矿石英脉中流体包裹体的地球化学研究, 实验室内测定包裹体的冰点和均一温度, 发现该矿床流体包裹体主要为Na Cl-H2O体系的包裹体。依据刘斌[3]根据实验数据推导了Na Cl-H2O体系不同盐度流体包裹体的密度式:
式中:ρ———流体密度 (g/cm3) ;t———均一温度 (℃) ;A, B, C, ———无量纲参数, 它们又是含盐度的函数。
W———含盐度 (Na Cl%重量) ;A0, A1, A2, B0, B1, B2, C0, C1, C2为无量纲参数, 其数值如下:
江西修水莲花芯铜多金属矿床的均一温度范围为127.6~451.1℃, 平均235.7℃, 由测量的冰点温度换算所得盐度范围为2.7~23.2% (Na Cl.wt%) , 平均13.4%。
通过上式计算得到成矿流体密度在0.5~1.08g/cm3之间, 大部分流体密度介于0.9~1.0 g/cm3之间, 与前人[4]研究认为的大多数岩浆热液流体密度 (<1.0 g/cm3) 相当, 说明在整个成矿过程中, 岩浆热液流体起着主导作用。结合莲花芯矿床的矿体特征, 说明其成矿类型为岩浆热液脉型矿床。
4 成矿压力与成矿深度
根据成矿压力和成矿深度经验公式[5]:
(1) T0 (初始温度) =374+920×N (成矿溶液的盐度) (℃)
(2) P0 (初始压力) =219+2620×N (成矿溶液的盐度) (105Pa)
(3) H0 (初始深度) =PO×1/300×105 (km)
(4) P1 (成矿压力) =P0×T1 (矿区实测成矿温度) /T0 (105Pa)
(5) H1 (成矿深度) =P1×1/300×105 (km)
对于莲花芯矿床来说, 成矿溶液的盐度平均为2.7~23.2%, 平均13.4wt%Na Cl, 由 (1) 式计算出莲花芯矿床的初始温度T0为:398.84~587.44, 中间值为497.28℃。由 (2) 式计算出莲花芯矿床的初始压力P0为289.74×105~826.84×105, 平均值为570.08×105Pa。由 (3) 公式计算得初始深度约为0.97km~2.76km, 平均深度为1.66km。
再由 (4) 公式求得莲花芯矿床的成矿压力P1为2.91~3.57MPa (T1所取实测成矿温度为250℃, P0取平均值) ;由公式 (5) 计算出成矿深度Hl为0.97~1.19km, 即为浅成热液矿床。
5 结论与讨论
5.1江西修水莲花芯矿床大部分成矿流体密度介于0.9~1.0g/cm3之间, 成矿压力P为2.91~3.57MPa, 成矿深度H为0.97~1.19km。
5.2该矿床的成矿深度浅, 结合该矿床矿体特征, 说明该矿床为浅成热液岩浆矿床。这为以后在对该矿床做进一步的研究工作提供了很好参考依据。
参考文献
[1]刘细元.江西九岭中元古代地层变形变质特征及其演化序列[J].前寒武纪研究进展, 1997, 20 (2) :58-65.
[2]刘成忠, 尹维青, 曾明伟, 张婧, 曾莲花.江西铁炉湾-吕阳斗成矿区找矿前景评价[J].华南地质与矿产, 2009第2期.
[3]刘斌.NaCl-H2O溶液包裹体的密度式和等容式及其应用[J].矿物学报, 1987, 7 (4) :345-352.
[4]Roedder E.Fluid-inclusion evidence on the genesis of in sedimentary and volcanic rocks[M]//Wolf K H.Handbook of Strata-bound and Stratform Ore Deposits:I.Principles and General Studies:Vol.2, Geochemical Studies.New York:Elsevier, 1976:67-110.
铜多金属矿床 篇5
湖南宜章界牌岭锡多金属矿床地质特征及成因浅析
界牌岭矿区出露的`地层主要为石炭系,白垩系零星分布.石磴子组不纯灰岩化学性质活泼,同时地层中W,Sn,Be,Pb,Zn成矿元素含量高.界牌岭背斜控制了区内的总体构造格架,断裂构造很发育,其中近南北向断层是区内的控岩导矿构造,它所派生的次一级断裂控制着区内的锡铅锌矿体.区内仅出露燕山晚期的花岗斑岩.围岩蚀变主要有云母化、黄玉化、云英岩化、萤石化.锡铅锌矿体隐伏在80 m标高以下,浅部及地表有厚大的萤石矿体.该矿床形成于燕山晚期,经历了从高温 - 中温 - 低温的成矿阶段.
作 者：作者单位：刊 名：华南地质与矿产英文刊名：GEOLOGY AND MINERAL RESOURCES OF SOUTH CHINA年，卷(期)：2009“”(3)分类号：P618.44关键词：锡多金属矿 矿床地质特征 矿床成因 界牌岭
铜多金属矿床 篇6
关键词：木吉村铜钼矿床；闪长玢岩；蚀变分带；成矿模式
1 区域地质背景
木吉村铜（钼）矿床位于太行山脉中段，阜平幔枝构造的西北缘，整体受紫荆关断裂带北支上黄旗-乌龙沟断裂控制。区内地层主要有上太古界石咀岩群片麻岩，中元古界长城系高于庄组、蓟县系迷雾山组和铁岭组碳酸盐岩，上元古界青白口系长龙山组碎屑岩，下古生界下寒武系馒头组、中寒武系张夏组、上寒武系崮山组和炒米店组碳酸盐岩，中古生界奥陶系冶里组，中生界中侏罗统髫髻山组。
矿田位于浮图峪——王安镇火山断陷盆地西部，断裂构造及古火山构造发育。断裂构造有NNE、NE、NEE近SN， NW向等多组，以NNE-NE向乌龙沟断裂系为主（图Ⅰ）。
2 蚀变特征及分带
区内铜钼矿主要为热液蚀变型矿床。矿区内蚀变作用分布范围广，蚀变强度比较大，蚀变作用主要与闪长玢岩岩体有关。本项目通过野外地质调查，采集了大量岩矿样品和岩心样品，系统进行了镜下光、薄片鉴定研究工作，根据其蚀变类型自岩体内部到围岩，划分出内、外两个蚀变带（图Ⅱ）。
2.1 内蚀变带
内蚀变带为典型的斑岩热液蚀变带，将玢岩体由岩颈中心深部向地表依次划分出强硅化、钾长石化、硬石膏化、石英-绢云母化、强绢云母化、青盘岩化蚀变带。
强硅化带 分布在地表700m以下岩颈部位岩体的深处，硅化由北向南、由浅到深增强。蚀变岩石主要由密集的石英脉组成，残留有部分钾长石或由石英和钾长石组成的微晶集合体团块。石英主要为微晶-细粒镶嵌结构或碎裂结构，呈蚕食状交代钾长石，微晶石英中也有交代残留物质碎裂结构（如图Ⅲ-1）。金属矿物有黄铁矿和辉钼矿。
钾长石化带 主要发育在600m深度以下强硅化带的外围。蚀变岩石以钾长石和石英为主，少量绢云母，部分钾长石形成很不规则的交代斑晶，部分样品中保留有交代残余的斜长石斑晶（如图Ⅲ-2）。金属矿物有黄铁矿、辉钼矿、黄铜矿，是钼矿体形成的主要地段。
石英-绢云母化带 多分布在岩颈的中上部及靠近颈部的舌状体中，地表下200～600m范围内最为发育。蚀变岩石中闪长玢岩的结构特征基本保留，斜长石斑晶发育绢云母化，基质主要为微晶石英、钾长石。石英呈不规则团块状与金属矿物和部分残酸盐矿物一起出现，长石碎粒化，并被绢云母、钾长石和石英逐渐取代（如图Ⅲ-3）。金属矿物主要为黄铜矿和黄铁矿，是形成工业铜矿体的主要矿化带。
强绢云母化带 在石英绢云母化带上部和地表青盘岩化闪长玢岩的下部。蚀变矿物主要为绢云母，少量石英。显微镜下斜长石斑晶全部变为微晶绢云母，但外形保留原来板状晶形，基质由绢云母和石英组成，基质中常见比较自形的黄铁矿颗粒（如图Ⅲ-4）。金属矿物主要为黄铁矿。
青盘岩化带 在矿区地表闪长玢岩“半蘑菇状”顶盖出露的地方广泛发育。蚀变矿物包括有绿帘石、绿泥石、石英、钠长石、绢云母、方解石。岩石外表为灰绿色，斑状结构。显微镜下斑晶斜长石为自形-半自形板状，聚片双晶较清楚，暗色矿物全部绿帘石化，基质主要为微晶长英质和绿帘石（如图Ⅲ-5）。金属硫化物矿物主要为黄铁矿，侵染状为主。
硬石膏化带 出现在-450m到350m标高的深度范围内，分布范围较广，但不连续。硬石膏化叠加在其他几个带上，蚀变闪长玢岩和矽卡岩中既有侵染状硬石膏，也有脉状硬石膏，在石英绢云母化闪长玢岩中的硬石膏石英脉中常见金属硫化物矿物，强均匀硅化岩石中岩石的粒度比较细，硬石膏在其中均匀分散分布（如图Ⅲ-6）。
2.2 外蚀变带
外蚀变带可以分矽卡岩化带、矽卡岩化大理岩带和大理岩化碳酸盐岩带，与闪长玢岩直接接触的围岩主要是下古生界石灰岩和中元古界白云质碳酸盐岩。在古生宇石灰岩中形成钙质矽卡岩带、元古宇白云岩中形成镁质矽卡岩带，对应的矿化为铁铜锌矿化和铁铜-锌矿化。
矽卡岩化带，分布在青盘岩化带的外围，地表出露宽度比较大，可达数百米，地表所见的以钙质矽卡岩为主。主要矿物组合为石榴石、透辉石、透闪石及绿帘石、绿泥石、方解石、石英等。含铜磁铁矿化与透闪石化相伴，镜铁黄铜矿化与绿泥石、绿帘石化关系密切。
矽卡岩化大理岩带，主要矿物成分有方解石、白云石、蛇纹石、绿泥石、透闪石，少量滑石、绿帘石和石英。除重结晶的碳酸盐矿物方解石或白云石以外，交代形成的矽卡岩矿物主要为含水矿物。岩石中可见黄铁矿和磁铁矿化，钻孔中可见有黄铁矿和黄铜矿化。
大理岩化碳酸盐岩带，分布于最外带，主要表现为岩石的重结晶现象。根据围岩岩性的不同有白云石大理岩和方解石大理岩。没有矿化现象。
2.3 蚀变矿物的期次划分
早期的蚀变作用是岩体的青盘岩化和围岩的矽卡岩化，该期是黄铁矿和矽卡岩型含铜磁铁矿床形成的主要时期。中期的蚀变作用是岩体在深部的钾长石化和浅部的石英-绢云母化，该期是斑岩型铜钼矿形成的主要时期。晚期的蚀变主要是深部强烈的硅化，伴随有辉钼矿化。热液活动的后期随温度的降低有部分方解石、绿泥石、萤石，以及硬石膏转变为石膏。
3 成矿分析
木吉村矿田位于阜平幔枝构造的北东倾伏端位置。浮图峪-木吉村断陷受控盆韧性剪切（断裂）带的控制，盆地中强烈的火山喷发形成了本区一定范围的安山质火山岩建造。在火山喷发期后较小范围的次火山岩侵位，在木吉村一带形成“蘑菇状”、“舌状”闪长玢岩体。
岩浆的持续不断的活动，使得多次大规模溢流的含矿气液体对闪长玢岩体及其围岩进行强烈交代蚀变。受斑岩型热液蚀变系统的控制，在“岩柄”的钾质蚀变带形成细脉浸染型铜钼矿体，在“岩柄”与“岩盖”过渡部位的硅化-青盘岩化蚀变带形成脉型硫铁矿体；受接触交代系统的控制，在“岩体”接触带及层间构造系形成含铜磁铁矿体（矽卡岩期）；受体系青盘岩化热液叠加，沿层间裂隙及盆地边缘断裂带（F4）形成镜铁-黄铜矿体；在矿区外围形成“远温”热液脉型铅锌矿体（化）。矿床以闪长玢岩为中心，由内向外，形成了斑岩型铜（钼）矿-矽卡岩型铁铜、热液叠加矽卡岩型铜（镜铁）矿-热液脉型铅锌（银）矿“三位一体”铜（钼）多金属矿田。
4 结论
本矿床为受岩浆作用控制的斑岩—矽卡岩型矿床。矿化以闪长玢岩岩体为中心，岩体内部为斑岩型铜钼矿化，岩体周围的碳酸盐岩围岩为矽卡岩型含铜磁铁矿化。矿体赋存的空间位置，呈独特的空心式，分为上下两个矿带。上部矿带以斑岩型铜钼矿及接触带矽卡岩型铜铁矿为主体，其中以斑岩型为主。下部矿带以矽卡岩型铜（钼）矿为主，穿插有部分斑岩型铜矿或铜钼矿。钾硅化带中钼矿化最强。
蚀变与矿化可分为闪长玢岩内的网脉状硅化、钾长石化、石英-绢云母化、青盘岩化及对应的钼-铜矿化、铜-钼矿化、铜-钼矿化、黄铁-黄铜矿化及黄铁矿化；而碳酸盐岩围岩则以矽卡岩化为特征，并在古生宇石灰岩中形成钙质矽卡岩带、元古宇白云岩中形成镁质矽卡岩带，对应的矿化为铁铜锌矿化和铁铜-锌矿化。
随着地质勘查工作的不断深入，迄今为止凡有明显地表露头的金属矿床已经大部分被查明。伴随采矿工业不断进步及民间采掘遍地开花，矿床开采速度加快，已探明浅层矿床几乎难以维持国民经济发展需求，而深部找矿如雨后春笋逐渐成长，因此金属矿床的勘探应向地壳深部努力开拓。
参考文献
[1]黄崇轲等.中国铜矿床[M]. 地质出版社， 2001
[2]李建宏，申保川. 斑岩铜矿的蚀变分带及成因模型[J]. 科协论坛（下半月）， 2011（03）
[3]何永东，张善明. 对斑岩铜矿的认识[J]. 西部资源， 2012（02）
[4]彭玉旋，夏南，张玉进，夏冬. 河北省涞源县木吉村斑岩铜矿地质特征初论[J]. 内蒙古科技与经济. 2011（01）
[5]马国玺.河北省涞源县木吉村铜矿地质特征及成矿模式.华北地质矿产杂志，1997.
[6]马国玺，陈志宽，陈立景等.木吉村铜（钼）矿床地质特征.河北地质.2009（2）
※资助项目：石家庄经济学院项目；河北省自然科学基金（编号D2013403018）
某铁锌多金属矿床工业指标探讨 篇7
工业指标的制定原则是在当前经济条件下尽可能多利用地质资源,是通过技术和经济分析论证,综合国家资源政策,结合矿床地质特征、开采技术条件、市场条件等因素,并参考一般工业指标和同类矿山生产实际指标,由矿山企业根据技术、经济论证的结果加以确定[1]。
2 矿产资源及开采条件
2.1 矿床地质特征
矿区处于燕山期花岗岩与二叠系哲斯组地层的外接触带上,在古生代末期因受华力西期运动的影响在北西—南东向挤压应力的作用下,形成了北东—南西向的一系列断裂构造,而燕山早期的火山喷发及燕山晚期的大量岩浆侵入活动均从北东向断裂或背斜轴部的虚脱部位作通道进行,形成了北东向岩浆岩带。大量的岩浆期后热液带来了丰富的Cu、Pb、Zn、Sn、Ag等金属元素,并沿断裂带及岩体与围岩的接触带尤其是和哲斯组中碳酸盐岩石的接触带发生交代、充填、沉淀作用形成了本矿区矽卡岩型多金属矿床。
矿区矿体地表有露头,长约1200m,深部长约1 300m,矿体宽2～100m,最大埋深约500m。矿体总体走向北东59°,倾向北西,倾角大于75°,地表局部近于直立,沿着大理岩的底板分布,矿体赋存于石榴石、透辉石矽卡岩中。
矿体的围岩有矽卡岩、大理岩及板岩。夹石的岩性多为矽卡岩,一般岩石坚硬,与矿体的界线有明显和不明显者,需用化学分析确定。矿石自然类型为侵染状矿石和致密块状矿石。
矿石工业类型根据矿石矿物和主要金属元素的分布特征可划分为磁铁矿—闪锌矿矿石、方铅矿—闪锌矿矿石、闪锌矿一方铅矿—黄铜矿矿石、锌矿石、铁矿石、黄铜矿—磁黄铁矿矿石和黄铜矿矿石。
矿石中矿物成份多且较复杂,常见的矿物见表1。
矿石结构主要有自形晶结构、乳滴状结构、星状十字形结构、残余结构、次文象结构、骸晶结构、镶边结构。矿石构造主要有脉状充填构造、浸染状构造、网脉状构造、条带状构造、块状构造。
2.2 矿床开采技术条件
矿区位于大兴安岭山脉西南端分水岭北坡,地貌单元为中低山区,呈南西一北东向延伸。地形标高976～1 300m,相对高差324m,当地最低侵蚀基准面为890m,矿体多位于当地最低侵蚀基准面以下。地表水体不发育,附近无常年水体,大部分基岩裸露,易接受大气降水的渗入补给,大气降水是地下水的主要补给来源,水文地质条件简单。
矿体为陡倾斜产出,适合地下开采,矿体赋存于大理岩及矽卡岩、板岩中,矿层主要顶底板为砂、板岩和少量大理岩和矽卡岩,坚硬、完整、稳固,风化和岩溶作用较弱,矿体及围岩的块度较大,较致密坚硬,稳固性较好,矿区地质构造简单,断层不发育,无不良工程地质问题,工程地质条件简单。
矿山开采可能引发的地质环境问题为:引发地面塌陷地质灾害对土地植被、地形地貌景观的破坏;矿坑地下水疏干破坏矿区地下含水层结构及选矿废水对地下水的污染。矿区位于近分水岭的斜坡上,基岩裸露,无滑坡、泥石流等地质灾害;现状条件下矿山建设与生产活动产生局部地表变形,但对地质环境影响不大;区内无重大的污染源,无热害,地表水、地下水水质较好,矿坑排水对附近水体有一定污染;矿石和废石化学成分基本稳定,无其他环境地质隐患,环境地质条件属中等。
2.3 矿床开采及选矿情况
根据矿床特征和地表地形,采用下盘竖井开拓,地表标高1 094m,下掘至650m标高,井深444m,圆形井直径φ5.0m,300mm厚混凝土支护。使用zik-3.5×1.7/va单绳提升机,4m3翻转箕斗。中段高度50m,设1 050、1 000、950、900、850、800、750、700m及650m中段。
选厂最终产品是锌精矿、铅精矿、铜精矿、铁精矿、铅精矿含银。破碎流程为三段一闭路破碎系统,通过皮带转运到粉矿仓。磨矿为一段闭路磨矿,磨矿细度为-0.074mm占65%。浮选为铜铅混合浮选,混合粗精矿进入铜铅分离系统进行浮选,产出铜精矿和铅精矿。混选尾矿进行锌浮选;选出锌精矿。选锌的尾矿进入磁选系统,经一段磁选—精矿再磨分级—二、三段磁精选,一段磁扫选,产出铁精矿和尾矿。脱水流程为铜、铅、锌浮选精矿经浓缩、陶瓷机过滤二段脱水得到最终精矿。磁选精矿通过磁力脱水槽脱水,再经陶瓷过滤机过滤得最终铁精矿。
3 矿床工业指标优化论证
3.1 边界品位的确定[2]
采用类比法确定边界品位,是根据同类矿床的开采实践,结合本矿床矿石选冶试验结果,按抛弃的尾矿品位的1～2倍确定,并考虑矿床开采及选矿的难易程度(包括成本、采矿方法、选矿方法及选矿回收率等)。
选矿试验中Zn的尾矿品位为0.46%、TFe的尾矿品位为13.47%、Cu的尾矿品位为0.2%、Pb的尾矿品位为0.33%,铅精矿含银。边界品位按尾矿品位的1.5倍考虑,本矿床的边界品位为:Zn≥0.7%;TFe≥20%;Cu≥0.3%;Pb≥0.5%。
3.2 最低工业品位的确定
综合品位是指某些矿石中具有两种以上密切共生的有用组份的最低品位要求。
本矿选厂最终产品是锌精矿、铅精矿、铜精矿、铁精矿、铅精矿含银,为了更多更好地利用地质资源,最低工业品位的确定按综合品位来确定[3]。
(1)综合品位的计算。①由于Zn的品位相对于本矿种的参考工业指标较高、价值较大,故确定以Zn为主要组分,将其他组份折算为Zn。②选矿试验结果表明,Zn、TFe、Cu、Pb尾矿品位均很低,因此凡单工程平均品位Zn≥0.7%、TFe≥20%、Cu≥0.3%、Pb≥0.5%者(即一般参考工业指标的边界品位)均可参加品位计算。③采用产值法计算品位折算系数,计算公式如下:
式中:Ki——品位折算系数;
Dz、Dci——每吨主、次要组份矿产品价格,元;
εz、εci——主、次要组份选矿回收率,%。
由上公式得:
即每1%的Fe相当于0.06%的Zn,每1%的Cu相当于4.94%的Zn,每1%的Pb相当于1.28%的Zn。
(2)块段最低工业品位的计算。计算公式如下:
式中:αzn——块段最低工业品位,%;
C——单位矿石全部成本,元/t;
D——每吨精矿价格,元/t;
β——精矿品位,%;
ε——选矿回收率,%;
ρ——采矿贫化率,%。
由上公式计算得:
块段最低组合(当量Zn)工业品位≥2.3%。
3.3 其它工业指标的确定
最小可采厚度和夹石剔除厚度等指标直接套用勘查规范一般工业指标要求。最小可采厚度1m;夹石剔除厚度2m。
3.4 不同工业指标方案对矿体圈定及资源储量计算分析
矿区没有进行多边界指标试算,只进行了块段多方案工业指标试算,其试算的工业指标及结果如下。
(1)资源储量估算采用的工业指标。①边界品位:Zn≥0.7,TFe≥20%,Pb≥0.5%,Cu=0.3%;②矿石可开采厚度≥1.0 m;③夹石剔除厚度≥2m;④折算系数如下:
(2)估算的地质资源储量。按不同块段品位统计的资源储量汇总见表2。
(3)设计利用资源储量。为了能够评价本矿床,根据矿体的控制程度及储量级别,设计利用地质资源储量情况为122b类资源储量全部利用,333类资源储量按75%利用。不同块段品位的设计利用资源储量汇总见表3。
(4)不同工业指标方案经济效益对比。通过对不同工业指标方案试算结果,进行技术经济分析,并依据技术经济参数选取对矿山企业生产经济效益的可比项进行计算,不同指标方案试算的综合技术经济指标和参数对比见表4。
综合经济效益对比分析[4]:①通过最低工业指标试算,可知在以上8个方案中,块段组合品位在2.5%及以上方案中,块段组合品位均达到工业指标试算的2.3%的要求;而1.5%方案没有达到2.3%的要求;②在块段组合品位在2.5%及以上方案中,块段组合品位为2.5%的方案最接近临界品位2.3%,服务年限最长,累计净利润最高。因此,从技术可行性分析、经济合理性论证,为了更多地利用地质资源,建议推荐块段组合品位2.5%的方案。
4 结语
(1)矿产资源的稀缺性和不可再生性决定了在开发利用矿产资源时要努力挖掘资源潜力,提高资源利用率,充分注重低品位矿产资源的开发利用,扩大矿产资源储量,为矿山的可持续发展奠定物质基础[5]。
(2)推荐指标在技术上可行、经济上合理,最大限度利用了矿产资源。在未增加现有探矿工程的基础上比其他指标增加了矿石量,促进了矿区外围找矿勘探工作,有利于形成新的矿点。
(3)在未来的矿山生产过程中,应加强矿山经营管理,提高生产效率,尽可能降低损失率和贫化率,从而达到降低生产成本,提高矿产资源的综合利用率的目的[6]。
参考文献
[1]孙功伟,宋修胜,刘传国.黑岚沟金矿床工业指标探讨[J].中国矿山工程,2007,36(6).25-27.
[2]严积松,周旭.某地下铁矿矿床工业指标优化[J].有色金属(矿山部分),2009,61(5):1-3.
[3]张富民.矿山采矿设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1989.
[4]万昌林,刘亮明,蔡爱良.矿床工业指标优化及其对矿山可持续发展的意义:以紫金山金矿为例[J].地质与勘探,2010,46(2):285-290.
[5]李振林.露天矿矿产工业指标优化[J].有色金属(矿山部分),2008,60(6):15-17.
四川渣弄锡多金属矿床地质特征 篇8
渣弄锡多金属矿床位于义敦岛弧碰撞造山带弧后冲断带中段,既四川“三江”成矿带上,该带矿种以银、铅、锌、锡为主,矿床主要分布于花岗岩侵入岩的外围。该矿床具构造热液、接触交代及层控型等特点。
出露地层主要为三叠系变质砂岩、板岩、千枚岩,间夹灰岩透镜体。岩浆活动强烈,岩浆岩呈近南北向带状大规模展布。构造作用复杂,各种构造形迹发育,主要构造方向为NNW、NW、NE向三组。
区内矿产的分布明显受地层、构造、岩浆岩等的综合控制,具工业意义的矿床类型主要有:与古生代沉积改造作用有关的沉积-改造型铅锌矿床。与岛弧火山活动有关的喷流-沉积型、浅成火山热液型锌矿床。与晚燕山-喜山期中酸性-酸性岩浆侵入活动有关的岩浆热液型、接触交代型锡多金属矿床。
渣弄锡多金属矿位于绒伊措岩体的东北缘,岩体于燕山晚期侵位于上三叠统地层上,受构造影响多向北倾伏,与围岩多呈港湾状接触。岩性主要为中-粗粒黑云母二长花岗岩,酸度大,成矿元素富集或特别富集,岩浆分异程度高,岩体接触带附近几乎都有矿化显示,部分地区已发现工业矿床。
2 矿床地质特征
矿区Sn、Pb、Zn、Ag化探异常规模大、元素分带好、峰值高、浓集中心突出,并发现了锡及铅锌矿化体,显示较好找矿潜力。
2.1 含矿地层
区内出露地层主要为三叠系列衣组(Tly)变质长石石英砂岩、板岩,岩层走向北西-北北西,倾向南西,倾角40°～65°。发育3条NW向层间断裂带,赋存④、⑤号矿体。
长石石英砂岩:灰白色,风化面灰-深灰色,中细粒变余质结构,薄-中层状构造。主要矿物成分为石英、长石、云母等,岩石较完整,硅化较发育,断裂带附近角岩化明显,可见团块状、脉状石英集合体。
板岩:黑色,变余泥质结构,板状构造,主要矿物成分为石英、泥质及少量绢云母。岩层较破碎,可见小型揉皱。
2.2 矿体特征
矿体呈似层状产于列衣组地层中的NNE向层间破碎带内(图1),主成矿元素为Sn、Zn、Pb。区内工圈定矿体5个,其中④、⑤为主矿体。
④号矿体:长730 m,平均厚2.88 m,Sn平均品位0.46%,变化系数:厚度133%,品位85%。矿体呈似层状、透镜状及脉状产于F1破碎带内,倾向194°～215°,倾角35°～65°。含矿岩石为云英岩化长石石英砂岩、蚀变碎裂岩。主要金属矿物有锡石、闪锌矿、黄铁矿、方铅矿、褐铁矿等,脉石矿物主要有石英、方解石、阳起石等。
⑤号矿体:长890 m,平均厚2.24 m,Sn平均品位0.53%,变化系数:厚度15 8%,品位112%。矿体呈似层状产于F2和F3断夹块之间,产状与围岩基本一致,倾向220°～263°,倾角42°～57°。含矿岩石为云英岩化长石石英砂岩、蚀变碎裂岩、硅化变质砂岩。主要金属矿物有锡石、闪锌矿、黄铁矿、方铅矿,脉石矿物有阳起石、方解石、石英、长石等。矿石具块状构造,角砾状构造。
2.3 矿石特征
结构构造:矿石具致密块状、细脉状、侵染状及角砾状等构造。
矿物成分:矿石矿物有用成分主要为锡石及闪锌矿,脉石矿物主要为长石、石英、方解石等。
2.4 围岩蚀变
由于区域构造、岩浆活动频繁,热液交代强烈,矿区内岩石蚀变现象较显著,常见的蚀变主要有硅化、绢云母化、黄铁矿化等,西南部位角岩化发育,其中以硅化、绢云母化最发育。
3 矿床成因探讨
渣弄锡多金属矿床成矿物质主要来自燕山晚期一喜山期壳源重熔型花岗岩浆期后热液,成矿流体运移过程中交代、淬取围岩、特别是含酸性火山碎屑的砂岩中的部分矿质,在NNW向构造破碎带中充填、交代生成矿体。因此,该矿床属构造热液型矿床。
参考文献
[1]林青.四川理塘脚根玛锡锌矿床地质特征及找矿标志[J].四川地质学报,2011,31(1):37-39.
[2]应汉龙,王登红,付小方.四川巴塘夏塞花岗岩和银多金属矿床年龄及疏、铅同位素组成[J].矿床地质,2006,25(2):135-146.
[3]张兴润,陈才金.中国主要成矿区(带)研究—西南三江(四川部分)成矿带研究[R].2001,12.
铜多金属矿床 篇9
矿产资源是人类赖以生存和发展的基础, 为人类社会发展提供保障。近年来, 我国矿产开采行业蒸蒸日上, 其开采难度不断增加, 有力的推动着我国工业化发展进程。但是, 根据相关调查可知, 未来我国矿业开采将朝着地下多金属矿床方向发展, 且资金需求相对较大。所以, 有关部门工作人员加强对经济开采问题的研究具有重要意义, 有利于企业实现经济效益最大化, 同时使矿产资源得以合理开采。
1地下多金属矿床边界品位的影响因素
边界品位具有诸多影响因素, 主要包括服务年限、废石混入率、 出矿品位、选矿回收率等方面。首先, 地下多金属矿床的边界品位发生改变, 对矿的服务年限有影响。如果品位提升, 矿开采量将下降, 反之则提高。其次, 矿山的废石量与边界品位呈正比例关系, 矿山开采量上升, 则废石混入率加大。再次, 出矿品位是开采的矿石品位与废石中含有金属品位的和。最后, 选矿回收率是影响地下多金属矿床的重要因素, 与入选品位呈正相关的关系[1]。
2地下多金属矿床的边界品位优化
2.1多金属矿床边界品位优化应考虑的因素
对地下多金属矿床边界品位进行整合优化, 即选择效益最优的金属资源进行开采, 因而应考虑以下几方面因素。首先, 考虑单位矿石的价值。例如:在含有铜、金、银的多金属矿床开采中, 相关人员应分别提取单位矿石中的铜、金、银元素, 了解其实际价值, 并进行记录, 对价值高的金属元素优先考虑。其次, 对单位矿石价值高的金属元素进行综合品位和综合价格确认。最后, 对金属元素的成本和经济利润进行测评。矿山开采中为金属资源而投入的资金、技术、人力服务等, 皆为成本费用;企业或项目负责人所获取的净收益为经济利润。矿山开采企业对金属资源的成本和利润因素加以考虑尤为重要, 有利于规范开采行为和提升经济效益[2]。
2.2边界品位优化
对地下多金属矿床进行边界品位优化, 应主要从地质、设计、生产三方面进行边界品位优化。
2.2.1地质边界品位优化
通过地质边界品位优化, 可以使有关人员明确多金属矿床的整体经济效益, 对矿山资源开采决策有重要影响。例如:在沙溪铜矿的地质边界品位优化中, 由于银金属元素的市场价格普遍较低, 且在矿床中的经济价值相对较小, 所以开采者对该元素进行有效处理, 放弃对该金属资源的开采, 而选择提取其它金属元素。值得注意的问题是, 企业进行地质边界品位优化过程中, 应注重考虑多金属的市场价格因素及单位含量因素, 以便取舍。
2.2.2设计边界品位优化
要深入开展地下多金属矿床的边界优化工作, 有必要对其品位优化进行设计。在设计边界品位优化之前, 相关人员应对矿山金属的平均品位、矿石量、服务年限、基建期、投资成本等因素进行周密计算, 以制定合理计划。矿山的矿床储量决定着服务年限, 而矿床储量随着边界品位变化而变化, 各因素本身具有不确定性, 因而对有关人员提出更高的技术要求。在地下多金属矿床的边界品位优化设计中, 各因素之间相互作用, 进而构成复杂的循环系统。
2.2.3生产边界品位优化
生产边界品位优化是地下多金属矿床边界品位优化的重要环节。通过优化可知, 开采人员应优先开采高品位的矿石, 不仅可以获得充足的流动资金, 而且能够提高生产效率。然而, 通过NPV计算可知, 服务年限的递减, 使边界品位逐渐降低, 生产效率下降, 这是对生产员工更为严峻的挑战, 同时矿山剩余价值的折现值随着矿山开采年份的增加而减少[3]。
3地下多金属矿床的经济开采
随着我国矿山开采行业的不断深入, 开采难度小、高品位的矿产资源几乎挖空, 迫使开采企业不得不向着开采难度大的方向发展。在开采过程中, 相关企业必须加大资金、技术、人力资源的投入力度, 进而增强经济成本, 降低经济效益。为此, 有关人员必须加强对地下多金属矿床经济开采的研究, 以实现矿产开采企业的经济效益。
首先, 考虑经济收入因素。企业进行矿山开采的最终目的是加大经济收入, 提升企业经济效益, 因而企业相关人员应对地下多金属矿床加强经济分析, 确定单位矿石价值, 并做好综合品位评定。其次, 考虑生产成本因素。生产成本支出数额直接关系着开采企业经济效益的实现, 包括材料费、技术费、制造费等一系列生产活动中产生的全部费用。企业工作人员先对各项经济成本支出进行计算, 后归总, 以明确经济总成本。再次, 考虑增值税等税务费用及其附加费用因素, 并列入开采成本支出行列中, 有利于相关人员更好进行成本核算。第四, 考虑经营支出和经济利润等因素, 制作详细的财务明细, 该因素与企业采矿成本联系密切。最后, 矿产开采企业制定合理的施工方案, 在集思广益的基础上, 对众多开采方案进行经济性对比分析, 以采取经济效益最大的开采方案[4]。
通过对以上方面的考虑, 有利于降低开采企业对地下多金属矿床的开采成本, 提升企业经济效益, 并促进我国矿业资源的可持续发展。
4结束语
随着矿开采行业的深入发展, 矿开采必将朝着开采难度大、经济投入多的方向发展, 这不利于企业实现经济效益最大化, 也会对企业生存和发展产生不良影响。所以, 我国有关人员必须也会对地下多金属矿床边界优化问题进行深入分析, 并提出经济开采建议, 促进我国矿产开采行业的可持续发展。
参考文献
[1]马欣.地下开采边界品位动态优化研究及其应用[J].矿业装备, 2012, 6:115.
[2]李国清, 胡乃联, 宋鑫.多金属矿床边际品位优化与应用[J].北京科技大学学报, 2010, 9:1107-1112.
[3]狄长江, 戴晓江, 宇文巍.基于3DMine软件的多金属矿山不同露天开采境界优化方法的对比[J].黄金, 2015, 8:31-35.
铜多金属矿床 篇10
关键词：构造解析,后碰撞造山,武田扎拉格
1 褶皱构造的解析
大比例尺填图表明, 矿床的褶皱较发育, 褶皱多为露头褶皱, 类型为大型倒转褶皱构造, 翼部发育一系列次级褶皱, 大多为紧闭型褶皱。通过褶皱要素的系统测量, 褶皱总体格局为NE向, 核部紧闭, 枢纽倾角较陡, 轴面倾角也较陡, 大多为75°左右。在近断层处由于受断层错动的影响, 形成特殊类型的牵引褶皱形态, 这种牵引褶皱仅发育于F29断层30m范围内, 远离则无, 反映其与断层形成的密切关系, 另外测量结果显示愈靠近断层, 拖拽褶皱轴面倾角和枢纽倾角愈陡。区内褶皱经过了两期褶皱 (早为造山期, 后为后碰撞造山期) , 且后期褶皱对前期褶皱进行了干扰和改造。造山期形成的NE向褶皱是一个典型的复式背斜, 其内部由几个次级褶皱组成反映出造山过程中强烈的褶皱作用。此外在褶皱的过程中岩层经过递进变形而逐渐透镜体化的特征十分清楚, 反映了在强烈的挤压作用下, 岩层由褶皱逐渐向断层演变的过程。后碰撞造山期所形成的叠加褶皱对NE向褶皱进行了干扰和改造, 但这种改造是局部的, 未能改变NE向的总体格局。因此NE向的构造线控制了矿区的总体格局。
通过对上述褶皱构造的解析, 清楚地反映了矿区构造的多期次活动历史。即早期强烈的挤压, 形成了强烈倒转的褶皱构造, 后期由于持续的挤压, 翼部开始变薄, 甚至断裂, 形成断层, 形成由倒转褶皱→揉皱带→断层的递进变形序列。
2 断裂构造的解析
大比例尺填图表明, 矿床断层的划分十分明显, 总体上可划分为3组, 以北东向断裂为主, 次为北西向及近东西向断裂。其中NE向断裂与NE向的褶皱伴生而成, 规模较大且延伸稳定, 主要表现为逆冲性质, 常认为是褶断原因引起的断层;近东西 (EW) 向的断裂为张性断裂, 研究表明该方向的断层具有明显的继承性特点, 推测为海力西期形成的构造裂隙在后期构造变形的影响下形成的张性断裂, 为矿区内的次级断层;而NW向的推测断层在走向上贯穿褶皱构造系, 在实测剖面上表现为切割含矿脉体, 性质上表现为具有剪切性质的走滑断层, 同时研究表明该断层具有多期次继承性的特点, 推测在褶皱形成时, 由于岩体刚性程度不一在挤压变形的过程中产生了剪切作用, 在剪切力的作用下形成了与褶皱配套的右旋走滑断层, 但其规模通常较小, 在后碰撞造山阶段由于继续受到挤压再次经历了右旋剪切, 形成了再滑动的特点。因此, 断层的形成经历了挤压→剪断→滑动→停止→再挤压→再滑动等一系列的构造活动。
3 现对各断层的性质进行描述如下:
3.1 NE向断裂
NE向断层位于矿区SE边缘处, 现对F29断层断层进行构造解析。
几何特征:
F29断层走向为北东—南西, 总体向东倾, 倾角变化不大, 但角度较陡, 物探资料反映其为直立的断面形态 (注) , 上盘地层显示出良好的倒转背斜特征, 但无地层间的错动, 表明断层为与褶皱伴生而成。F29断层破碎带特征十分明显, 断层以脆性破裂为主, 发育碎裂岩, 断层中心部位砂岩构造透镜体发育呈定向性排列, 显示一定的定向组构特点, 结合前述褶皱过程中的透镜体化现象, 可以印证断层形成机制为先褶皱后拉断。
运动学特征:
F29断层表现为逆冲性质, 其形成与褶断逆冲有关, F29上盘为倒转褶皱, 指示强烈的挤压和逆冲运动, 断层中的夹块保持早期强烈褶皱的原型, 反映强烈的褶皱导致断层的逆冲。断层带常见发育良好的构造透镜体, 且这些构造透镜体定向排列, 可见F29主要是褶断成因, 逆冲性质。
3.2 NW向断裂
NW向断层相对NE向断层而言构造现象不十分明显, 通过地表观察及物探方法分析得出断面较陡, 且发育阶步和擦痕, 总体上表现走滑性质。现对F27断层进行说明。
3.2.1 几何特征。
F27总体倾向南西, 倾角45~65°, 破碎带宽度沿走向变化较大, 与F29交汇部位膨大, 宽达几米, 碎裂岩发育明显, 矿化蚀变十分强烈。往两端破碎带变窄, 蚀变矿化也明显减弱。
3.2.2 运动学特征。
根据地层的错动及与断面的关系, 可以很明显的判别F27为右旋走滑断层。F27的右旋走滑可解释为当F29逆冲时, 由于地质体的岩性不一, 在受到构造应力的作用下会产生局部应力差, 其结果导致了右旋剪切带的发育, 从而形成了与大型褶皱构造相配套的同期断层, 但其形成规模通常较小, 因此F27断层是先期就已经产生了。
3.3 EW向断裂
EW向断裂为燕山期产生的次级断层相比其他两个方向的断层而言其规模较小, 走向延伸短, 断面陡立。总体上以挤压和走滑性质为主, EW向次级构造主要由裂隙发育而成, 因此其规模不大, 也不具有大的剪切特性, 只是在走滑断层的拉动下形成的一系列张性断裂, 断裂带内为石英脉所充填, 石英脉脉宽2~3m, 矿化蚀变十分强烈, 为矿区矿体的主要容矿构造。断层系内破碎带发育, 破碎带宽度沿走向变化较大, 构造透镜体、破裂岩、局部糜棱岩发育, 矿化蚀变十分强烈。往两端破碎带变窄, 仅1~2m, 甚至闭合呈线状, 蚀变矿化明显减弱。部分地段呈尖灭在现状, 中间地段由褶皱变形来抵消断层滑移的距离。断层岩主要以碎裂岩系列为主, 但也有少量的表现为韧性变形特征。残斑以强烈硅化的砂岩为主反映了岩石遭遇了热液蚀变作用。
4 结论
铜多金属矿床 篇11
对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn多金属矿以及锶、石膏等非金属成矿机制的研究很多, 但是还是存在较大争议, 比如中轴构造控制的三山成矿带是否为热水沉积成因矿床?维西-乔后断裂东侧菜籽地、青甸湾、老君山等矿床成矿作用与兰坪盆地多金属成矿机制 (三山矿带、白秧坪-富隆厂矿集区) 的差别与联系?盆地北部两侧推覆构造 (四十里箐-富隆厂推覆构造、华昌山-水磨坊推覆) 对矿床控制机制问题?盆地内部三合洞组地层中产出稳定厚层大型锶矿 (河西、大三界) 成因及与金属矿床联系如何?诸多问题一直悬而未决, 阻碍该区找矿取得更进一步突破。本文拟对兰坪盆地北部Cu-Ag-Pb-Zn等金属矿床以及天青石、石膏等非金属矿床成矿机制及规律进行梳理, 开展成矿带划分研究, 查找影响地质找矿的关键因素。
1 兰坪盆地区域构造背景与成矿特征
兰坪盆地北段指兰坪盆地通甸乡以北区域, 为盆地收缩变窄部分, 地质上西至澜沧江, 东以维西-通甸推覆断裂为界。盆缘断裂外侧分别出露前寒武系、早古生代变质基底。盆地地层主要为中新生界红层, 为一套砂岩、粉砂岩、泥岩、碎屑岩建造。逆冲推覆构造是兰坪盆地最主要的构造形式[3]。逆冲推覆构造由西侧自南西西向北东东推覆和东侧自北东东向南西西推覆的两组逆冲断层从两侧向盆地中央推进[2,4], 形成对冲式逆冲推覆构造系统, 覆盖了兰坪盆地主体。东部推覆构造带主要包括叶枝-雪龙山逆冲推覆带、华昌山推覆带、水磨房断裂[2]。卷入推覆构造的地层主要为三叠系、侏罗系和白垩系, 推覆构造带的主要推覆面多向东倾, 倾角40~60°, 向前锋带方向倾角变小, 甚至水平, 其形成与金沙江造山带的逆冲推覆有关。西部推覆构造形成主要与澜沧江造山带推覆构造有关, 最大宽度20-30km。其中一系列西倾逆断层近平行并置, 倾角多在30~45°, 卷入的地层包括石炭系--二叠系和三叠系--白垩系, 主要包括富隆厂-四十里箐逆冲推覆断裂。
晚古生代—中生代特提斯 (Tethys) 构造演化和新生代大陆碰撞造山叠加转换[8], 加上两大板块多次开合, 使区内的地壳结构复杂化, 创造了良好的成矿条件[5]。云南兰坪盆地在其狭长的地带, 堆积巨量金属及非金属矿物, 产出铜、铅、锌、银多金属矿及汞、锑、锶、膏盐等等矿种近20种。仅兰坪县境内产出包括兰坪金顶巨型Pb、Zn矿床在内矿床 (点) 多达220多处, 其中大型4处、中型8处、其他小型及矿点146处, 可谓星罗棋布。兰坪盆地矿床具有储量大而集中, 小矿点多而广的特征, 矿床具有明显的南北分段东西分带的特征[3]。Pb-Zn多金属矿床主要集中于兰坪盆地北部, 见图1。
2 兰坪盆地北部区域成矿规律
兰坪盆地北部有色多金属矿床成矿分带特征已有较多讨论[3,14]并形成一定的共识。但是对于矿带划分存在争议, 比如白秧坪—富隆厂矿带与澜沧江沿岸铜—银成矿带是否具有相同的成矿机制?中轴构造带控制的成矿带除了华昌山断裂成矿带是否还包括四十里箐—富隆厂成矿带?维西推覆体多金属矿集区与中轴成矿带、澜沧江沿岸成矿带关系如何?研究区内非金属矿床特别是石膏、天青石等盐类矿床如何归类?这些问题仍需要进一步梳理。
2.1 兰坪盆地北部构造分带
盆地西边界澜沧江-昌宁-孟连断裂表现出明显的由西向东的逆冲推覆和弧形弯曲的断面直立的走滑断裂特点[9], 发育了以向北东方向的逆冲为主的扇状逆冲断层[4], 形成一系列向盆地斜歪倒转的褶皱, 卷入地层主要为澜沧江两侧石炭系--二叠系。澜沧江断裂往东, 发育一系列南北向与澜沧江推覆构造有关次级推覆构造, 推覆构造沿造山带边部呈长条状分布, 宽度一般为20—30km, 其前锋在兰坪—云龙一线以西。卷入推覆构造的地层包括侏罗系和白垩系, 前锋地带可见它们逆冲于古新统地层之上。澜沧江断裂往东主要发育核桃箐—富隆厂断裂、四十里箐断裂。营盘—金满地区侏罗系地层亦发生强烈的片理化, 形成紧闭直立褶皱。推覆构造以叠瓦状逆冲为主要特点, 平行造山带展布, 推覆断层向西倾斜, 倾角多在40°以上[2]。
盆地东边界维西--乔后断裂实际上是受金沙江—哀牢山造山带演化有关的前陆逆冲推覆构造引起的一系列走向NW、NNW, 倾向E, 倾角50-70°叠瓦式推覆构造组成, 从东向西分别是白马驹--托枝断裂、塘上村断裂、四十驮断裂、望香台断裂、叶枝—雪龙山断裂[13], 边界东为江达-维西-绿春火山弧带[6]。推覆构造往西进入兰坪盆地, 主要发育有水磨坊断裂, 华昌山推覆构造, 卷入地层包括上三叠统、侏罗系和白垩系, 前锋地带可见不同时代的地层推覆于古新统地层之上[2]。
深大断裂之间的次级断裂构造以及各级逆冲推覆构造为成矿流体运移以及矿质沉淀提供了良好的通道和贮藏场所。盆地内发育的深大断裂不但与盆地边界深断裂共同导矿, 而且作为开放体系提供了成矿贮矿适宜的温度、压力和化学物理[7]。该区东西两侧发育的各级断裂构造力学差异, 所切割的围岩、所沟通的成矿源区以及成矿物质聚集地段的差异决定了成矿分带特征。只有查明各矿段所处构造位置, 才能进一步理解该区矿床成矿特征及规律。
2.2 成矿元素分带
兰坪盆地北部主要是以Ag-Cu-Pb-Zn为主的浅成低温热液矿床[10,12]。矿化主要产出在逆冲推覆构造中的主干断裂和次级断裂及断裂破碎带中 (富隆厂断裂矿带、华昌山矿化带) , 以及地层片理化带中 (澜沧江沿岸侏罗-白垩系地层中铜矿化) 。从盆地的西南部→中部→东北部 (东部) , 主要成矿元素矿化显示CuAg (金满, 科登涧、小格拉等) →Ag-Pb-Zn-Cu-Hg (吴底厂、富隆厂、三山、下区五、白秧坪、挂登等) →Pb-Zn-Sr (河西、大三界、东至岩、) →Pb-Zn (菜子地、麻栗坪、青甸湾、金山桃等) 的变化[10], 主要矿石矿物组合显示黄铜矿-斑铜矿-黝铜矿→黝铜矿-方铅矿-闪锌矿-辉银矿-辰砂→方铅矿-闪锌矿-天青石→方铅矿-闪锌矿的变化。总的来说, 以兰坪盆地内中部华昌山推覆断裂为界, 西部成矿元素以Cu、Ag、Co、Pb、Zn为主, 东矿带的成矿元素组合以Pb、Zn、Sb、Hg、Ag、Au为主。西矿带成矿作用围岩蚀变较强, 以普遍发育硅化为特点;东矿带的成矿作用围岩蚀变较弱, 以发育碳酸盐化的蚀变为特点, 体现出两者在成矿流体、温度及围岩上的综合差异。
2.3 地球化学分带性
从盆地两侧向盆地中心, 矿床地球化学存在明显分带特征。西向东 (西南部→中部→东北部) , 流体包裹体盐度w (Na Cleq) 明显由高到低变化 (10%→5%→1%) , 均一温度也存在由高到低的变化趋势[10] (图2) 。铅同位素研究表明, 西南部 (根带) 的样品放射性铅同位素组成较低, 东北部 (锋带) 的样品放射性铅同位素组成较高, 中部 (中带) 样品则位于两者之间[11]。以金满矿床为代表的澜沧江沿岸红层中矿床方解石δ13CCO2 (PDB) 介于-7.4‰~-4.8‰, 平均-5.5‰, δ18OCO2 (SMOW) 介于14.2‰~15.9‰, 平均为14.7‰;与白秧坪多金属矿方解石δ13CCO2 (PDB) 介于-0.5‰~-4.2‰, 平均-2.1‰。其δ18OCO2 (SMOW) 变化有两个数据段, 平均值分别为0.4‰和平均值16.0‰[5];华昌山断裂成矿带燕子洞、热水塘矿床碳酸盐矿物中δ13CCO2 (PDB) 值分布在0.17‰-2.14‰, δ18OCO2 (PDB) 介于-14‰-20.9‰[1];盆地边缘成矿带菜籽地矿床δ13CCO2 (PDB) 介于-1.65‰~-1.7‰, 均值-0.435‰, δ18OCO2 (SMOW) 值介于12.64‰-17.05‰, 均值15.041‰。对碳酸盐矿物碳来源研究表明, 不同多金属矿床方解石CO2来源不同[5]。以上金满等矿床同位素源区以深源无机碳为主, 其次为CO2交代海洋碳酸盐岩中的碳[1], 也有可能产生于碳酸盐岩溶解作用和深部地幔去气作用;白秧坪矿段碳来源于碳酸盐岩热解作用或沉积有机物脱羟基作用[5];灰山等中轴构造控矿碳来源为流体与围岩之间水-岩反应引起的沉积碳酸盐岩的溶解作用。菜子地铅锌矿集区碳、氧同位素组成均落于海相碳酸盐溶解作用的演化线上, 表明成矿流体中的CO2来源于海相碳酸盐溶解。
3 兰坪盆地成矿带划分
从上面讨论可以看出, 兰坪盆地北部多金属与非金属矿产呈现分带性特征最根本的原因是澜沧江断裂造成由西向东和金沙江断裂引起的由东向西推覆构造使盆地北部形成一系列NS向展布构造应力分带, 在不同部位 (推覆构造峰带、中部及跟带) 各类岩石力学差异、断层切割围岩的不同以及流体运移距离的差异导致了地区地球化学、成矿元素、矿化种类的分带特征。
据此, 我们将兰坪盆地北部矿床分为三类, 赋存于侏罗-白垩系砂岩粉砂岩红层中与后期热液活动有关的脉状铜矿床 (金满、科登涧、吴底厂等) , 又称为西带;与推覆构造有关的后期热液改造浅成Cu-Ag-Pb-Zn-Hg-Co矿床, 分为与四十里箐-富隆厂推覆构造相关的赋存与中新生界砂岩、碎屑岩Cu-Co-Ag-PbZn热液矿床和与华昌山推覆构造相关的赋存于中生界碳酸盐地层Ag-Pb-Zn-Hg热液-改造矿床两类, 该类矿床称为中带;东带矿床亦分为两类, 盆地内赋存于中生界碳酸盐地层中与热水沉积 (喷流沉积) 作用有关的Pb-Zn-Sr矿床 (河西、大三界、青甸湾、菜籽地、金山桃) 和赋存于中、新生界砂岩、粉砂岩地层中与后期热液层状Cu-Pb-Zn (金竹村、黄竹厂、北松园、南松园、稗子沟、德胜) 。