铜多金属（共12篇）
铜多金属 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 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 篇3
关键词： 矿床成因；矿床类型
龙洼尕当多金属矿普查区位于柴达木盆地东缘，隶属青海省海西蒙古族、藏族自治州都兰县沟里乡管辖，受地质条件、自然环境、交通条件等因素的影响，勘查程度较低，通过对现有工作成果进行分析，发现铅、锌、铁矿床在本区都有分布，并且在多处矿床发现多种金属共生的矿化点，由此可以看出该区域内的成矿条件相对较好，找矿前景良好，成为地质勘查的重点区域。
一、地质概况
1. 地层
区内地层自下而上有：
奥陶系-志留系变中性火山岩组（（O—S）b）：分布于该区北部和中东部。上部灰白色块层状含橄榄石大理岩、下部浅灰-灰绿色变中性火山碎屑岩、安山岩夹黑云石英片岩、变砂岩、千枚岩；底部浅灰绿色钙质胶结砾岩。结晶片岩组：灰、灰白色（含榴）黑云石英片岩夹大理岩、石英岩、（斜长）角闪片岩，局部为混合岩。
石炭系下统砾岩组（C1a）呈NW—SE向透镜状分布于该区中部。紫色砾岩夹砂岩、安山岩及灰岩组成的韵律层。产腕足、珊瑚。
石炭系中统（C2）：主要分布于该区西南部。分三個岩组，在区内仅出露中上部岩组：
碳酸盐岩组（C2b）：灰白色厚--块层状涡卷白云岩、灰质白云岩，底部为薄层泥灰岩与粉砂岩互层。
含铁砂页岩组（C2c）：灰绿色砂岩、板岩、灰-灰白色石英（砂）岩、泥灰岩夹赤铁矿、菱铁矿薄层--透镜体，底部为赤铁矿层。
二叠系下统茅口组（P12m）：分布于该区中部，呈NW—SE向带状，粉砂质千枚岩、硬砂质（凝灰质）长石砂岩、生物灰岩、安山岩、英安岩、安山角砾岩、凝灰岩等。
三叠系下统砂砾岩段（T1a）：分布于该区东南部，黄绿色硬砂质长石砂岩、细砂岩、页岩夹砾岩、泥灰岩、灰岩、含砾粉砂岩、英安质凝灰熔岩。
2.构造
该区位于白石崖背斜南翼， 区内褶皱构造不发育只见局部的小挠曲， 主要表现为断裂构造。花岗闪长岩沿近南北向断裂带并转折成北北东及北西西向两支， 形成东西两区的构造轮廓。北北东纵向逆断层，南端向东倾，倾角60°～70°。该断裂与接触构造重合， 为层间破碎带倾向南东， 倾角40°～50°略向西倾，控制整个东区的矿体分布。走向， 产状与地层一致。成矿后北西西斜切断裂，常切割上述两组断裂，形成若干矿体、异常群，有时切割矿体。
3.侵入岩
侵入岩在本区分布的面积较广，且以印支期侵入岩、花岗闪长岩（γδ51b）花岗闪长斑岩（γδπ51b）为主。
二、地质特征
1 矿体的形态及规模
矿体形状较多，并且基本呈现出与地层走向相一致的特征。矿体的主要特别包括：
Ⅰ号矿带： 位于砂卡岩带，整个矿带面积11200平方米，矿体城北北西-南南东走向，平均厚度6m，延深60m，主要分布在碎屑岩和碳酸岩的相连的位置，矿体规模大，开采价值较高；北北西向延伸，东部为鄂拉山组（T3e）陆相裂隙喷溢火山岩，西部为大理岩。平均品位TFe：15.0%～52.10%、Pb：0.22%～2.74%、Zn：0.50%～3.53%。矿带由两个矿体组成（Ⅰ-Ⅱ矿体），两个矿体呈近平行排列， Ⅱ号矿体位于Ⅰ号矿体西面下盘，主要矿体集中在5～6线之间。
Ⅱ号矿带： 产在区内中部的陆相裂隙喷溢火山岩下石炭统大理岩接触带的矽卡岩带。带长6 0 m左右， 平均厚度3 m ， 延深30m；矿体呈似层状，近东西方向。矿体为低品位磁铁矿体，肉眼见有星点状、侵染状的方铅矿、闪锌矿。通过两个探槽控制该矿的延伸， 初步掌握该矿的品位， 以及矿石特征、矿物组合。
Ⅲ号矿带： 产于矿区的东部的陆相裂隙喷溢火山岩中的矽卡岩带上， 为一贫磁铁矿的铅锌矿带，铁品位较低，TFe品位17% 左右、铅、锌品位较差； 带宽约2 m ～10m，表面呈灰黑色， 局部黑色，走向北北西-南南东；磁铁矿呈稀疏侵染状，方铅矿、闪锌矿呈侵染状、细脉状。
三、矿床成因讨论
1.矿产特征
成矿带内已发现有色及贵金属矿床、矿（化）点近70个，有Cu、Au、Co、Hg、Pb、Ag、Zn、Fe等，其中大型矿床1处（Hg）、中型矿床2处（Au和Co、Au）。根据矿床、矿点的分布特征，划分出两个成矿亚带：博卡雷克塔格-驼路沟成矿亚带和驼路沟东-苦海成矿亚带。 都兰县哈图沟-达尔乌拉沟里乡-苦海一带。有金异常3处，均为丙类。Au重砂异常3处，其中丙类2处，乙类1处。多金属异常5处，其中乙类3处，丙类2处。多金属重砂异常4处，均为乙类。
2. 控矿因素
从勘探结果可以得出本矿床的成矿原因包括：
矿区的含矿矽卡岩均产于下石炭统大理岩与中酸性岩体的接触带， 可见碳酸盐岩是形成含矿矽卡岩的最有利的围岩，碳酸盐岩也是本矿床的一个重要控矿因素。含矿矽卡岩（矿带）分布于岩体接触带、层间断裂带， 银铅锌矿体则产于矽卡岩的断裂构造发育部位，因此接触带构造、层间断裂以及矽卡岩形成以后的叠加断裂是银铅锌矿带和矿体的重要控制因素。
四、结语
通过对勘察结果进行分析发现，区域内伴生矿品种较多，找矿前景良好，应进一步加强该区域的地质勘查。
参考文献：
[1] 周显强.青海都兰地区矿田构控矿特征[M].地质出版社，1996.
[2] 青海省地矿局.青海省区域地质志[M].地质出版社，1991.
[3] 青海省都兰县白石崖铁矿区M7异常资源储量分割报告，2003.
铜多金属 篇4
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) 。
铜多金属 篇5
甘肃李家山地区多金属矿床地质特征及成因探讨
甘肃西和县李家山多金属矿床位于秦岭造山带西段,处于西成铅锌矿田西延部位,赋矿地层为中泥盆统西汉水群,成矿条件类似.研究表明本区矿床矿化主要为种类型,一种是产于千枚岩或灰岩中的.含铜石英脉型矿体,另一种是产于灰岩与千枚岩接触部位的硅化灰岩型铅锌矿体.它们既受构造控制,又受特定岩性控制,属沉积一改造型“层控”矿床.
作 者：陈平CHEN Ping 作者单位：甘肃有色地质勘查局三队,甘肃,白银,730900刊 名：甘肃冶金英文刊名：GANSU METALLURGY年，卷(期)：200931(3)分类号：P618.4 P611关键词：多金属矿床 地质特征 矿床成因 李家山
铜多金属 篇6
【关键词】辽西地区；控矿条件；成矿的有效预测
一、矿床控矿条件分析
1.针对地层与成矿的简要分析
辽西地区的成矿因素会受到多方面的制约，主要是受到了白云质灰岩、砂岩、灰岩等方面对于斑岩型、矽卡岩型以及热液充填交代型矿床的控制。
1.1地层中一般都含有较为丰富的碳酸盐，当碳酸盐和含矿热液产生了矽卡岩化作用之后，就会让它的成矿元素富集成矿。灰岩与白云岩对于接触之间发生的交代作用是极为有利的，而且能够在接触的部位对矽卡岩的产量进行一定的控制，这在一定程度上对于接触交代作用有关的矿床类型的生成也是有有效作用的。辽西地区该种因素影响控制较为明显的是杨家杖子钼矿。
1.2地层的成矿物质一般情况下会由于岩浆液发生活化，然后再集合成矿。钼成矿需要有一定的钼源为成矿做基础，辽西地区具有的细粒花岗岩和石英斑岩是其必须要具备的矿源物质，在该区域的地表层之中，可能会有断裂构造与次级断裂构造情况的发生，上面的这些原因使得成矿的空间变得相对广阔，而且还岩浆热液长距离的运输提供了可用的有效通道，另外地表层当中已有的缝隙以及裂隙等，在一定的条件下，经过重新组合，就会形成大气水，亦或是地下水，其余的就是其中所含有的矿物质会掺杂到通道当中。
2.针对岩浆岩与成矿的简要分析
辽西地区一直以来都具备先天的优势，所蕴藏的资源相较其他地区，较为丰富。不过该区域中受地质地形的影响，时常会有岩浆活动发生，特别是一些比较有特色的岩石，例如浅成或者是超浅成的花岗斑岩等等，都成为了能够产出金属矿产的潜在母岩。
2.1如果我们在考虑问题时站在空间角度的立场对其进行分析，那么不难发现，岩浆岩对于矿床的合理分布发挥着巨大的作用，在这个区域中的诸多矿床，尤其是在生产中能够发挥中要工业意义的大中型矿床，在区域的分布中都相对集中，通常都在构造岩浆岩地带或者是周围的部分地段，位于其它位置的岩浆岩分布相对就比较零散。
岩浆活动处于持续运动当中，通常情况下，岩浆处于上升活动中时，会形成岩筒或者是后期的裂隙系统，这就更加有利于含矿热液能够更加集中，而且为其上升趋势建立了有效的通道，更是为成矿物质能够长时间的沉淀提供了广阔的空间。如果岩浆在发生冷却，亦或是在侵入的过程中时，其产生的热量以及溶液，为活化和运移活动能够在成矿物质中活动创造了客观条件。
2.2从时间方面来分析，和成矿关系相对来说最为密切的是花岗斑岩、早侏罗系侵入的闪长岩等较小的岩株，这些小岩株中所含有的成矿元素相对其它来说，丰度相对较高，并且区内的金属矿床之所以形成的较多，跟形成小岩株的岩浆固结成岩时期及周围的蚀变带之间的关系比较紧密，这是辽西地区的金属矿产得以形成的关键时期，对于其成形有着重要作用。我们以辽西地区的几个主要矿床为例，在第一次侵入为闪长岩、石英闪长岩的松树卯、白马石、炉沟岩体，主要是跟锌、银等金属矿物相关，从而形成了八家子矿床；由于第二次侵入岩石之后形成的二长花岗岩碱厂岩体，主要涉及到金矿，进而形成了另一矿床，即小塔子沟矿床；随后因为第三次侵入岩石，主要是跟铁、锌以及铂等相关，自然而然形成了江屯南山、南松树卯矿床；相应第四次侵入岩石的是细粒斑状二长花岗岩以及花岗斑岩等与锌、金等有关，相继就形成了杨家杖子和兰家沟等矿床。中侏罗世系相关的记载相对较少，没有过多的有用资料用于分析。晚侏罗首次侵入所形成的岩石是二长花岗岩和花岗岩的三家子岩体，这主要跟锌等成矿物质相关，不过由于时间短，暂时还没有在该区域中发掘出比较有利用价值的矿床；在家下来的侵入中，最后形成的岩浆岩石还是以二长斑岩老虎洞岩体为主，这主要是跟锌、锰等相关，再加之时间作用，现在的老虎洞与高桥矿床的出现也不自然而然了；随即，在接下来的岩石形成的诸多类型中，主要是花岗闪长斑岩和西双山等岩体，和锌、铜等相关，相应的形成了如今的北大山等矿床。岩石层发展，可以追溯到燕山的后期，岩浆活动虽然相对不算剧烈，但是其还是会产生一定的作用体现在原生矿床的形成之中，产生的一些效果还是比较显著的。
2.3构造和成矿的关系分析
辽西地区的构造特征对于金属钼矿床的控制等具有一定的作用，辽西地区出现的断裂构造能够有效的控制闪长岩、花岗斑岩等相对重要的成矿母岩的具体分布，从而对金属矿产的数量、规模、产状起到了控制作用。区域性的NE和近EW向深大断裂控制构成了辽西地区的构造格局，使得侵入岩以带状的形态侵入，同时火山岩主要是以串珠状的形式进行喷发或溢出，这从另一方面对矿床的形成起到了一定的控制，同时也为矿床形成提供了动力条件和热力条件。断裂构造对于地区内所具有的成矿作用均有一定的好处，尤其是导矿、控矿以及赋矿的作用，这里主要成为了含矿物质来源在运移与成矿过程中提供了空间条件。在矿床的区域内，构造矿体的产状和规模对于区域之的发展发挥着一定的控制作用。通过实际的案例可以得出结论，背斜褶皱的关键部位针对斑岩类型的矿床产出的推动作用还是较为明显的，背斜褶皱与向斜褶皱能够针对矽卡岩类型的矿床的产出产量能够发挥很大的作用。在矿石结构的构造中，微节理、破碎构造以及矿石内层理等对于其构造起着一定的控制作用。通过上述描述，可以得知，因为地层和其构造以及岩浆岩之间等因素的相互作用力，再加之特定的时期与条件下，就会经由地质作用使得成矿的元素沉淀，并富集成矿。
二、成矿预测的简要分析
1.成矿预测的标志
第一，成矿预测的发展，不可以独立而存在，进行预测过程中能够分别从奥陶系灰岩、白云岩或者是中元古界相关的热液充填放米娜来对矿床实施有效控制；如果要是站在侵入岩石的角度考虑的话，可以针对侵入的细粒花岗岩和花岗斑岩等属于小岩株的植物方面进行分析，以上提到的小岩株当中所含有的成矿元素相对其它来说丰都值较高，因此辽西地区的金属矿床形成的较多。岩浆活动为本区域的成矿提供了一定的热源与部分的物质保障；从构造面来讲，应该多留意构造交汇区和多期的构造活动形成复式结构等；从蚀变方面分析，要注重燕山早期时的中酸性侵入岩体和中元古界的灰岩、云英盐花、钾长石化等，从这几个方面对地质方面进行成矿的预测。
2.地球物理标志
一般说来，在辽西区域内的矿床矿点一般都是在位于重力负场区与正负场的中间位置比较相对比较集中，位于两个负场中间的重力值数据一般都是相等的，对于一些特定部位具备很强的作用，例如可以将不稳增高或者是收缩；位于该区域中的矿床点的分布位置通常都是处于航磁场梯度位置或者是其周围的负场。因此，如果想要能够进行成矿预测，那么就应该预先找准重力场与航磁场，由于这是地球物理标志的重要体现，所以，倘若能够确定这两个位置，那么矿床点就能够很好的找出，成矿预测也就增加了更大的可能性。
3.地球化学标志
和钼矿关联较为紧密的是Mo，Pb，Zn重矿物组合异常，然后是Zn与Pb组合，几乎很少是Au-Pb-Zn与Au组合；跟铅锌矿有所关联的重砂异常主要是Pb-Zn和Pb，Zn，Mo组合，很小的几率是Au组合；一般来说，跟多金属矿相关的主要是Zn，Mo，和Pb重矿物组合，随即是Au-Pb-Zn与Pb，Zn组合；跟铜矿有关的重砂异常通常主要是Pb，Zn与Au组合，然后才是Au-Cu-Pb-Zn与Au之间的组合；最后，和金矿有所管理的重砂异常主要是Au组合，然后是Pb-Zn与Pb，Zn，Au组合。
三、结论
综上所述，辽西地区的成矿地质条件较为优越，具备良好的地质条件与物化条件，而且，在该区域内，成矿的一系列重要标志体现在该区域中比较明显。虽然时代在发展，不过辽西地区现在仍然是我国进行钼多金属开采的重要区域，对于我国的矿业发展起到了较大的促进作用，结合其地质条件优势对矿产的数量等进行分析，使得该地区的金属开发优势和价值得到充分的发挥。
参考文献
[1]梁帅，翟富荣，杨占兴等.辽东二棚甸子—万宝地区铜多金属矿床控矿条件分析及成矿预测[J].矿床地质，2013，32（2）：415-426.
[2]刘长纯.辽宁省八家子铅锌矿典型矿床研究及深部预测[D].长春：吉林大学，2010.
铜多金属 篇7
1 实验部分
1.1 主要试剂
盐酸,硝酸,硫酸,氨水;硫代硫酸钠标准溶液(0.02mol·L-1,按常规方法配置与标定);EDTA标准溶液(0.005mol·L-1,用锌标准溶液标定);重铬酸钾标准溶液(0.005969mol·L-1,称取1.7559g重铬酸钾基准试剂于250m L烧杯中,以少量水溶解后移入1L容量瓶中,用水定容);淀粉溶液(5g·L-1);甲基橙指示剂(1g·L-1);二甲酚橙指示剂(5g·L-1);二苯胺磺酸钠指示剂(5g·L-1);氟化钾溶液(200g·L-1);抗坏血酸;硫脲饱和溶液;乙酸-乙酸钠缓冲溶液(称取结晶乙酸钠200g溶解于300m L水中,加冰乙酸10m L,用水稀至1L,混匀);氟化氢铵饱和溶液;碘化钾;硫氰酸钾溶液(400g·L-1);氯化铵;氨水-氯化铵洗液(2g氯化铵溶于少量水中,加20m L氨水,用水稀释至1L);氯化亚锡溶液(100g·L-1);氯化汞饱和溶液;硫磷混酸溶液(将150m L硫酸慢慢加入500m L水中,冷后加入150m L磷酸,用水稀释至1L)。
以上试剂重铬酸钾为基准试剂,其余为分析纯,实验用水为蒸馏水。
1.2 实验方法
1.2.1 试样分解
称取0.2000~0.5000g试样于250m L烧杯中,加盐酸15m L,低温电炉加热5min,加硝酸10m L,继续加热溶解并蒸至近干,加(1+1)硫酸溶液20m L,加热至冒白烟并保持2min,冷却,以水洗杯壁并加水至溶液体积约为50m L,加热煮沸5min,取下用流水冷却并静置30min。用慢速滤纸过滤,滤液接于100m L容量瓶中,用(2+100)硫酸溶液洗涤烧杯及沉淀6~8次,再用水洗2次。将沉淀与滤纸转入原烧杯中,用于测定铅[1~2]。承接滤液的容量瓶用水定容至刻度,摇匀,供测定铜锌铁等。
1.2.2 铅的测定
试样分解完成后,用于测定铅的烧杯中加入25m L乙酸-乙酸钠缓冲溶液和25m L水,加热煮沸5min,搅拌使沉淀溶解,取下冷却,加2m L200g·L-1氟化钾溶液,加0.1~0.2g抗坏血酸,搅匀,加2滴5g·L-1二甲酚橙指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液变为亮黄色为终点。
1.2.3 铜的测定
根据铜含量的高低,用移液管移取1.2.1试样分解的滤液10~25m L置于250m L锥形瓶中,滴加氨水生成氢氧化铁沉淀至棕红色不再加深,然后滴加氟化氢铵饱和溶液至棕红色消失并过量1m L,摇匀。加入2g碘化钾,摇匀,立即用硫代硫酸钠标准液滴定至淡黄色,加入5g·L-1淀粉溶液2m L,继续滴定至浅蓝色,加400g·L-1硫氰酸钾溶液1m L,激烈摇振至蓝色加深,再滴定至蓝色恰好消失,即为终点。
1.2.4 锌的测定
根据锌含量的高低,用移液管移取1.2.1试样分解的滤液10~25m L置于250m L烧杯中,加氯化铵3g搅拌溶解,加氨水至氢氧化铁沉淀完全再过量15m L,加热微沸1~2min,趁热用快速滤纸过滤于250m L锥形瓶中,用热的氨水-氯化铵洗液洗涤烧杯和沉淀各5次,加热煮沸滤液驱除大部分氨,冷却,加1滴1g·L-1甲基橙,用(1+1)盐酸滴加至溶液刚好变红色,然后加1滴(1+1)氨水使溶液变黄色,加入15m L乙酸-乙酸钠缓冲溶液,加2m L 200g·L-1氟化钾溶液,加0.1~0.2g抗坏血酸,加5m L硫脲饱和溶液,摇匀。加2滴5g·L-1二甲酚橙指示剂,用EDTA标准溶液滴定至溶液变为亮黄色为终点。
1.2.5 铁的测定
将1.2.4中锌测定得到的氢氧化铁沉淀用于测铁,操作为:用热的(1+1)盐酸溶解沉淀于原烧杯中,滤纸用热水和(1+1)盐酸交替洗涤至无黄色,加热至近沸,趁热滴加100g·L-1二氯化锡溶液至黄色消失后再过量1~2滴,流水冷却至室温,加入10m L二氯化汞饱和溶液,混匀,静置2min后,用水稀释至150m L,加入20m L硫磷混酸,4~5滴5g·L-1二苯胺磺酸钠指示剂,用重铬酸钾标准溶液滴定,溶液由绿色变成蓝紫色,即为终点。
2 结果与讨论
2.1 试样分解的条件选择
(1)盐酸、硝酸用量
试验采用盐酸和硝酸分解试样,先加盐酸溶样是使试样的大部分硫形成硫化氢而挥发,减少硫化矿与硝酸反应生成单质硫的量,因大量的单质硫会包藏矿样,妨碍矿样的溶解。对于易溶试样盐酸和硝酸的用量分别为10m L和5m L时,可使试样分解完全,试验盐酸和硝酸的用量分别为15m L和10m L。
(2)硫酸用量
试样经盐酸和硝酸分解后,加硫酸的作用一是通过加热至冒白烟挥发Cl-、NO3-等离子,消除这些离子对测定的影响;二是沉淀Pb2+离子,使铅与其他干扰铅测定的离子分离。沉淀硫酸铅最适宜的硫酸浓度为1~4.5mol·L-1,硫酸用量少时,铅沉淀不完全,用量过多硫酸铅溶解度增大[3],而且不利于后续测铜、锌等的酸度调整等,本试验加(1+1)硫酸溶液20m L,溶液的硫酸浓度约为2.5mol·L-1。
(3)分解含硅高难溶的试样
分解含硅高的难溶试样,在加入盐酸后,加0.5g氟化氢铵以提高对含硅试样的分解能力,其他操作不变。
(4)分解含碳较高的试样
分解含碳较高的试样,可在试样分解操作至加入(1+1)硫酸溶液加热至冒白烟时,沿杯壁滴加硝酸氧化除碳。
2.2 消除干扰元素的影响
(1)试样含有砷、锑、锡等元素对测定有影响,可在试样分解操作至加入(1+1)硫酸溶液加热至冒白烟,冷却,加3~5m L氢溴酸,再加热至冒白烟并保持5min,将砷、锑、锡等元素挥发除去。
(2)EDTA滴定测铅、锌时,Al3+、Fe3+等离子影响测定,试验加200g·L-1氟化钾溶液2m L和0.1~0.2g抗坏血酸来掩蔽干扰离子。
(3)测铜滴定时,溶液的酸度控制在p H=3~4之间,试验通过滴加氨水生成氢氧化铁沉淀至棕红色不再加深作为溶液酸度的调整,如试液含铁少时,需补加100g·L-1三氯化铁溶液1m L。Fe3+离子对测定有影响,试验以氟化氢铵掩蔽Fe3+离子。
(4)测锌滴定时,试验加5m L硫脲饱和溶液消除Cu2+离子对滴定的影响。
(5)测铁滴定前,将Fe3+离子全部还原成Fe2+离子,加入的氯化亚锡稍微过量,但不能过量太多,否则氯化亚锡会将Hg2+离子还原成金属汞,汞可与重铬酸钾反应。
2.3 分析结果
按试验方法对2个样品进行分析,测定结果见表1。试验结果表明,本测定方法操作简单,测定结果准确可靠。
参考文献
[1]北京矿冶研究总院分析室.矿石及有色金属分析手册[M].北京:冶金工业出版社,1990.
铜多金属 篇8
研究区位于澳大利亚布罗肯希尔超大型SEDEX型铅锌银矿床的成矿带上[1]。Barnes、Stevens、Willis等学者研究了该区的矿床类型特征、成矿模型等[2,7]。前人的工作显示了该区具有找铜、铅锌矿的潜力。激电中梯 (IP) 作为一种有效的物探方法, 在国内外铅锌矿、铜矿勘探中已经取得了很好的效果[8,11]。施俊法等的《信息找矿战略与勘查百例》 (2005年) [12]一书选择100个大型、超大型矿床研究了有效的找矿方法, 激发极化法不仅使用较多, 而且在寻找隐伏矿床、金属硫化物矿床找矿方面起到了关键作用。区内植被、第四系覆盖较厚, 以致地质找矿很难开展。因此, 在物化探工作程度较低的研究区内开展激电中梯工作是必要的。
1 地质概况
本区位于南澳克拉通东部前寒武纪出露区-柯纳莫纳地质省中部克拉通向东部造山带的过渡地带。区域内的地层矿产见表1。
研究区内主要有喜马拉雅组 (Th) 和奎斯组 (Tc) 。
奎斯组覆盖了大部分研究区, 由变质沉积型复合片麻岩组成, 厚度超过1600米, 走向为北东向, 倾向西北, 倾角较大。
喜马拉雅组只出露在研究区南缘, 呈狭长带状分布, 岩性为质沉积型复合片麻岩、基性片麻岩, 厚度约530米。
测区北部有一条北东向展布的断层F1, 倾角为70°~80°, 局部近直立或向南东陡倾。
区内岩浆岩出露不多, 偶尔零星出露花岗岩脉, 其年龄比威利玛超群年轻。
2 工作方法
开展激电中梯工作所选网度为100m×40m。测线剖面方向为155°。采用手持GPS定点。
采用的激电发射机为WDFZ型10KW大功率激电仪, 接收机为DWJ-3B型微机激电仪, 供电电极采用不锈钢钎状电极, 测量电极为陶瓷不极化电极。供电周期8秒, 延时、积分为300毫秒, 叠加次数3次, 供电极距AB=2000米, 测量极距MN=40米, 观测范围为2/3AB的中间地段。
3 电性特征
研究区内共采集了320块岩矿标本, 采用“泥团法”进行电性参数测定。结果见表2。
由表2可知: (1) 黄铁矿矿石、黄铜矿矿石、铅锌矿矿石极化率与围岩极化率有明显差异。围岩平均极化率<2.1%, 而这3类矿石极化率均大于围岩极化率3倍以上。 (2) 褐铁矿矿石极化率平均为3.6%, 低于黄铁矿矿石、黄铜矿矿石、铅锌矿矿石极化率, 略大于围岩极化率。孔雀石极化率平均为0.69%, 低于围岩极化率。 (3) 孔雀石、褐铁矿矿石、黄铁矿矿石和铅锌矿矿石的电阻率特征为中、高阻, 黄铜矿矿石电阻率特征为低阻。
4 激电中梯应用效果
4.1 异常特征
经过统计分析, 视电阻率值 (ηa) 平均背景值为4.2%, 异常下限值为5.5%。圈定4个激电异常, 编号为Ⅰ~Ⅳ, 见图1。
Ⅰ号异常:长约600米, 宽约300米, 呈南西-北东向展布, 位于研究区南部, 视极化率值最高达8.7%, 一般为6.5%。
Ⅱ号异常:长约600米, 宽约150米, 呈南西-北东向展布, 位于测区西南, 视极化率值最高为8.5%, 一般为6.2%。
Ⅲ号异常:长约400米, 宽约200米, 呈东-西向展布, 位于断层F1南侧, 视极化率值最高为9.5%, 一般为6.0%。
Ⅳ号异常:长约200米, 宽约200米, 视极化率值最高为8.2%, 一般为6.3%。
4.2 异常推断解释
Ⅲ、Ⅳ号异常推断为铜矿体引起, 理由如下: (1) 异常为高极化率特征, 与黄铁矿、黄铜矿、铅锌矿矿石高极化率特征吻合。 (2) 异常分布在奎斯组 (Tc) 中, 由表1知, 奎斯组 (Tc) 中产出有布罗肯希尔型Pb-ZnAg矿床;石英-磁铁矿/硫化物Fe、Cu矿;石英-氧化铁/硫化物Cu矿。 (3) 钻孔ZK4、ZK5见铜矿。
Ⅰ、Ⅱ号异常可能为铜矿、铅锌矿引起, 理由如下: (1) 异常特征为高极化率, 与黄铁矿、黄铜矿、铅锌矿矿石高极化率特征吻合。 (2) 异常分布在奎斯组 (Tc) 中, 奎斯组 (Tc) 中产出有布罗肯希尔型Pb-Zn-Ag矿床;石英-磁铁矿、石英-磁铁矿/硫化物Fe、Cu矿;石英-氧化铁/硫化物Cu矿。
4.3 应用效果
铜多金属 篇9
1 区域地质背景
研究区地质构造复杂, 经历了中加里东期陆缘增生阶段、古亚洲洋发展演化阶段、印支期过渡构造演化阶段及中、新生代滨太平洋构造演化四阶段。从本区的地层分布特征和岩石组合特征来看、与研究区西部额尔古纳碰撞带有明显的不同, 其表现为海侵的过程。从中寒武世到志留纪中国的东北地区和准噶尔-阿尔泰地区, 表现为一个海侵过程, 海洋面积逐渐扩大, 海水逐渐加深, 准噶尔、额尔古纳、松嫩等地块面积逐渐缩小, 形成比较广阔的半深海复理石沉积。华力西期构造是在前加里东期基底之上发展形成, 明显受基底的限制。燕山期构造在本区显示清晰。燕山早期主要为脆-韧性变形, 晚期主要为脆性变形。继燕山中期, 由于太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用, 引起大陆边缘活动带的断拗陷, 研究区形成NE向火山断陷盆地及火山岩带, 地内能大量释放之后, 燕山晚期受NNW-SSE向挤压作用, 发生本区脆性断裂事件。岩浆活动急剧减弱, 构造向更浅层次发展。
2 区域地质特征
2.1 地层。
本区古生代地层位于北疆-兴安地层大区, 兴安地层区, 东乌-呼玛地层分区;中新生代地层位于滨太平洋地层区, 大兴安岭-燕山地层分区、小兴安岭地层小区。地层自早古生代到新生代均有不同程度出露, 地层单位较多, 分布较广。工作区内及附近出露的地层划分如下:古生界出露的地层主要为奥陶系-泥盆系海相火山-碎屑岩系, 包括:铜山组 (O1-2) 主要分布在工作区以北, 岩石主要为区域变质岩。多宝山组 (O2d) 主要分布在测区南部象山电站一带, 为一套中性、中酸性火山熔岩, 见少火山碎屑岩、变质粉砂岩、粉沙质板岩。为海底火山喷发产物。裸河组 (O3l) 主要分布在测区以南, 岩石多具糜棱岩化。黄花沟组 (S1h) 主要分布于工作区中、西部, 以灰黑色厚层状泥质板岩、粉砂岩为主, 为一套浅海相正常沉积地层。卧都河组 (S3w) 主要分布于工作区西部, 主要为一套浅海相正常沉积地层。泥鳅河组 (S3D2n) 主要分布于工作区以东岩石经历了区域变质作用。根里河组 (D2-3g) 主要分布于本区北部, 为一套浅海陆源沉积建造, 局部为碳酸盐岩、火山沉积建造。五道岭组 (P3w) 主要分布于工作区北部乌利亚山一带, 该组为陆相火山建造, 岩石类型以英安岩为主, 流纹岩、火山碎屑岩次之。中生界以陆相火山岩地层为主, 是大兴安岭火山岩带的重要组成部分, 包括:下白垩统龙江组 (K1l) 主要分布于工作区中、东部, 岩石成分主要为腮中、基性熔岩及火山碎屑岩。下白垩统光华组 (K1gn) 主要分布于工作区中、西部, 主要岩性为英安岩、流纹岩等。新生界主要为陆内河湖沉积, 包括渐-上新统孙吴组 (E3N2s) 、阶地堆积物 (Qp2pal、Qp3pal) 、河流堆积物 (Qhal) , 岩石为松散-半固结。
2.2 区域岩浆岩。
从石炭纪-早白垩世侵入岩均有不同程度出露, 空间上与同期地层密切伴生, 主要为三个期次。华力西期侵入岩主要为花岗质糜棱岩、碎裂岩化花岗岩;印支期侵入岩由石英闪长岩-二长花岗岩成分演化系列组成;燕山期侵入岩主要由二长花岗岩和花岗闪长岩组成。本区内燕山期侵入岩体, 分布于西部、侵入早期老地层, 岩石类型为二长花岗岩、花岗闪长岩等。燕山期侵入岩主要呈小岩株、岩瘤产出。早白垩世中粒二长花岗岩 (K1ηy) 零星出露, 中粒二长花岗岩;呈灰白色, 中粒花岗结构, 块状构造。工作区内的火山岩主要出露于南东部, 乌里亚-傲山一带。区内的火山活动较为频繁, 从古生代至中生代均有发育。古生代火山岩已遭受严重的剥蚀作用、地质构造作用及不同程度的变质作用的破坏, 出露不全, 呈零星分布, 火山机构不易恢复。区内可分为四期火山活动;由早到晚依次为中奥陶世多宝山期、晚二叠世五道岭期、早白垩世龙江期、光华期。多宝山期火山岩由于褶皱和断裂的破坏, 在本区仅零星出露。分布在纳金口子以北, 多已蚀变, 为一套中酸你听过人火山岩, 火山机构难以恢复。岩石类型主要为熔岩类;变流纹岩、霏细岩和碎屑岩类:安山质含角砾岩屑晶屑凝灰岩。中晚二叠世五道岭期火山岩出露于乌力亚山一带。火山岩受东西向断裂控制, 呈东西向展布。由于受后期构造的影响及岩浆侵入活动的破坏, 该期火山岩遭受不同程度的变质, 其分布也不连续。五道岭期火山岩由于受构造作用及岩浆活动的影响, 岩石普遍。发生片理化、粘土矿化、绿帘石化、褐铁矿化及硅化等蚀变作用。岩石类型主要为熔岩类:安山岩、英安岩和碎屑岩类:变火山灰凝灰岩、安山质含角砾岩屑凝灰岩、凝灰岩等。早白垩世龙江期火山岩:区内该期火山岩最为发育, 主要分布于测区东部乌里亚与|象山电站一带。该期火山岩以中性―中基性岩浆喷溢为主, 岩石类型主要为:熔岩类;火山碎屑岩类。早白垩世光华期火山岩:该期火山活动规模仅次于早白垩世龙江期, 其以酸性、中酸性岩浆爆发、喷溢为主, 并在火山活动间歇期, 形成了火山碎屑沉积地层。该期火山岩在测区内主要分布于测区中部。主要岩石类型为:熔岩类, 火山碎屑岩类。
本区内发育北东、北西向排列的脉岩。主要有:花岗斑岩脉、闪长玢岩脉、英安岩脉、流纹岩脉、细晶花岗岩脉、石英脉等。时期较晚, 为燕山期产物。
3 区域结构
本区地质构造复杂, 经历了中加里东期陆缘增生阶段、古亚洲洋发展演化阶段、印支期过渡构造演化阶段及中、新生代滨太平洋构造域演化四阶段。工作区位于兴安岭~内蒙地槽褶皱区, 大兴安岭地槽褶皱系, 罕达气优地槽褶皱带东南部边缘。Ⅲ级构造单元为罕达气断褶带。北邻同一大地构造单元的落马湖中间隆起带;南部以新开岭岩石圈断裂与沐河隆起相邻 (黑龙江省区域地质志, 1993) ;东北部以黑龙江断裂与俄罗斯结亚~布列亚地块相邻。就板块构造关系而言, 按杨巍然对中国板块构造的划分, 本区应属西伯利亚板块东南海西大陆边缘。前中生代主要受西伯利亚板块构造演化影响, 中、新生代主要受滨太平洋构造域构造活动的影响。受构造控制区内矿产资源较丰富。
4 区域矿产
工作区位于大兴安岭中段铁、钨、银、金、钼、铜成矿带, 罕达气-洪业家铜、金成矿亚带的北部。区内矿产资源丰富, 主要矿种有贵金属、黑色金属、有色金属、非金属及建筑材料等。区内开展矿产调查研究较早, 解放前, 仅限于砂金勘探、采掘。二十世纪八十年代以来, 区内开展了较为系统的矿产地质调查。主要有1:20万黑河市幅、黑河市达气幅区域地质矿产调查、1:5万新峰等4幅区域地质调查、1:20万罕达气幅、黑河市幅水系沉积物测量、黑河市罕达气-纳金口子地区化探异常查证、黑河市韩家地营子97Hs-Au-16异常二级查证、黑河市纳金口子化探异常二级查证、黑河市三道湾子岩金普查。区内有中型矿床、小型矿床、矿 (化) 点15处, 主要矿床有三道湾子岩金矿、北大沟岩金矿, 还有沸石等非金属矿产。测区东南部的三道湾子岩金矿已经进入开采阶段。
5 成矿条件分析
5.1 地层。
(1) 在I区的北西部和Ⅲ区的中部, 分布元古代跃进山群的老地层, 主要为碳酸岩化云母石英片岩、云母长石片岩、绿泥石片岩 (Pt1y) 。 (2) 在Ⅲ区西南部零星出露有条带状、粗斑状混合岩 (Pt1rm) , 斜长石斑晶粗大, 黑云母呈条带定向排列。混合岩呈残留体, 残存于花岗岩中。 (3) 在I区大面积分布的是黄花沟组 (S1h) 黑色泥质板岩和变质粉砂岩, 西侧以厚层黑色泥质板岩为主, 局部夹有变质粉砂岩和泥灰岩, 东侧以变质粉砂岩为主, 夹有黑色泥质板岩。 (4) 在I区的中南部, Ⅲ区西北部和东南部分布有光华组 (K1gn) 火山岩地层。主要岩性为流纹岩。 (5) 在Ⅱ区, 全区分布下白垩级龙江组 (K11) 地层, 岩性为安山岩。 (6) 新生界主要为现代沟谷河流冲积物。
5.2 岩浆岩。
(1) 二长花岗岩 (Kr) 主要分布在Ⅲ区和I区的东南部及西部。岩石特征为粉红色或浅粉色, 中粒花岗结构, 块状构造, 由钾长石和斜长石、石英、黑云母组成, 呈岩基或岩株状产出, 侵入于元古界和古生界老地层之中。 (2) 在I区和Ⅲ区分布有花岗斑岩、花岗闪长玢岩、花岗岩、闪长玢岩、霏细岩等中酸性岩脉及石英脉, 分别侵入于元古界、古生界的老地层和燕山期花岗岩之中, 产出时代较晚, 为燕山晚期的产物。
5.3 构造。
控制本区的控制主要为北北西向断裂构造, 其存在形式北北西构造是以地形下切很深, 形成陡崖的乌力亚沟, 纳金口子砂金沟为代表。同时在工作区内伴有北北西向的中酸性岩脉。北东向构造次之, 其存在形式只是在Ⅲ区发现一条石英脉, 侵入到元古界老地层之中 (含金石英脉) 。
5.4 蚀变矿化特征。
(1) 本区的元古代地层通过区域变质作用形成绿泥石化、碳酸岩化、绿帘石化、硅化, 局部黄铁矿化是本区重要的含金地层, 也是本区砂金主要补给层。取原岩光谱为1.8g/T (TC15) 。 (2) 本区古生代志留系变质粉砂岩和泥质板岩也有硅化和碳酸岩化现象。由于后期中酸性岩脉侵入在其附近, 出现了黄铁矿化, 也是含金地层。在槽探中取原岩光谱样最高可达1.4g/T (TC24) 。 (3) 在I区和Ⅲ区的花岗闪长玢岩中分别发现侵染状黄铜矿化、黄铁矿化。地表可见孔雀石, 单槽控制宽度很小, 仅30cm左右, Cu品位在0.1~0.2%。
6 找矿远景分析
通过地质、物探、化探综合找矿, 在原有金、铜矿化点的基础上又新发现了4条金矿化和2条铜化矿点, 这些矿化点都是单槽、单样控制, 品味比较低。TC10深槽, Cu品味1.05%产于花岗岩闪长玢岩的构造裂缝中, 矿化现象为孔雀石化, 宽度约0.5m左右, 取一个刻槽样。TC22探槽, cu品位0.11%, 产于靠近花岗岩的变质粉砂岩中, 无明显矿化蚀变现象, 仅有一点黄铁矿化和硅化, 取一个I米刻槽样控制。TC15探槽, Au品位1.85g/T, 产于绿泥石化长石云母片岩之中, 无明显矿化蚀变现象, 仅有一个原岩光谱样TC15-Y-3控制。TC16探槽, Au品位0.86g/T, 产于变质粉砂岩之中, 仅有星点状黄铁矿化现象, 只有一个原岩光谱样控制。TC24探槽, Au品位分别为1.45g/T, 和1.48g/T, 产于变质粉砂岩之中, 由TC24-Y-3和TC24-Y-6两个原岩光谱样控制, 仅有硅化和褐铁矿化现象。
6.1 铜矿化点的控矿因素。
(1) 与花岗闪长玢岩或花岗岩、花岗闪长岩有关。上述岩性是铜物质来源的母岩。 (2) 与上述岩性中的构造有关, 其构造是铜的物质运移的通道和赋存场所。 (3) 铜矿以黄铜矿为主, 但在地表已氧化成孔雀石。
6.2 金矿化点的控矿因素。
(1) 元古界的片岩是本区金矿的主要的含矿层, 也是本区的砂金矿源层。 (2) 古生界志留系的变质粉砂岩也是本区的金的含矿地层。 (3) 上述两个时代的地层虽然是金的含矿层, 但含矿品位偏低, 且金分布也不均匀, 目前还未品位较高的富集地段:因此含金地层在目前的条件下还不能构成金的矿床 (体) 。 (4) 本区北东走向的石英脉与金成矿关系密切。
综合以上对金、铜两矿种控矿因素的综合分析, 认为本区铜矿找矿前景较乐观, 尤其是在地下深部找到斑岩型铜矿的可能性存在, 因此建议在地表原有找矿成果的基础上再投入槽探工作量扩大地表矿体规模, 同时投入钻探加大深部找矿力度。金矿的找矿前景不明朗, 因为到目前为止还未发现有规模的成矿富集地段, 在金的次生晕异常区没发现一定规模的岩脉或岩体, 缺少对地层中比较分散的金再次富集成矿所需的热能和构造条件。
摘要：本区古生代地层位于北疆-兴安地层大区, 兴安地层区, 东乌-呼玛地层分区;运用地质、物化探等技术, 采用槽探及地物化剖面测量等技术手段, 研究黑龙江省黑河市乌力亚及象山电站区内铜及金属矿的成矿地质背景。综合考虑地段的地质条件, 根据元素的相关性等因素来进行异常的组合。Cu、Pb、Zn、Mo相关性较好。根据已有资料和工作实践, 对该区的成矿条件进一步探讨, 认为该区具有较好的找矿前景。
多金属硫化矿选矿研究 篇10
含Cu、Pb、Zn、S多金属矿石,大多数都属难选矿石。其特点是贫、细、杂,即各有用矿物含量低,相互之间嵌布粒度细,需细磨,如精矿或中矿再磨、多段磨矿流程,以及各有用矿物共生关系密切,性质复杂,可浮性相近,使各精矿互含量较高,分离难度很大。本试验研究的矿石就属此类,各金属多为硫化矿物,品位较低;含铜仅为0.71%,铅3.08%,锌1.43%,硫15.57%,都可以回收利用。
国内外对复杂多金属矿的选矿研究,其方法也是多种多样的[1]。在工艺流程方面,有先全浮选-再分离浮选和逐个优先浮选两大类。铜-铅分离、铜-锌分离至今都是选矿难题,其分离药剂及方法众多;有传统的氰化物法抑制硫化锌、铜矿物,用重铬酸盐类抑制硫化铅矿物。近年来为保护环境,禁用或限用这些有毒药剂,国内外研究出许多无毒或低毒的代用药剂,如ZnSO4、Na2S、H2SO3、Na2SO3、FeSO4、Na2S2O3等,将这些药剂配比组合,可代替或部分代替上述有毒药剂,用于分离浮选,均有效果。
根据原矿性质,进行了多种选矿方案的试验研究,最终采用先全浮选-再分离浮选的工艺流程,此工艺流程简单易行、经济。铜铅分离药剂为重铬酸钾+羧甲基纤维素(CMC)较好,它可减少重铬酸钾用量及搅拌时间,抑铅效果增强。铅锌和锌硫分离采用ZnSO4和石灰等,取得较好的试验结果。
1 原矿性质
1.1 矿物组成及结构
矿石组成复杂,其中主要有用矿物为黄铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等,脉石矿物主要是石英、方解石、白云石等,构成网脉状、星点状、锯齿状。各矿物交错紧密共生,嵌布粒度很细,且有相互包裹体。需磨得较细,才能达到单体解离,有利于分离浮选。
1.2 矿石化学分析
原矿多元素分析见表1,铜、铅、锌物相分析分别见表2~4。
2 浮选试验研究
2.1 浮选流程的确定
根据该矿石的性质,其中含铜、铅、锌、硫(主要
是黄铁矿)的矿物大部分都是硫化矿物,铜硫化物占97%以上,铅硫化物占82%以上,锌硫化物占83%以上。这些硫化矿物的可浮性都很好,用黄药类捕收剂均易浮,但相互难以分离。因此,选择有效的抑制剂和捕收剂是重要的工作。再之,选用不同的浮选工艺流程,使其在经济上合理,技术上可行,也是关键的工作。试验先探索了多种流程方案进行对比,最终选定先全浮,得出铜、铅、锌、硫混合精矿,可抛弃60%以上的尾矿,然后再进行铜铅部份优先浮选和铜铅分离浮选。铜铅部份优先浮选的尾矿再进行抑硫浮锌,得到锌精矿和硫精矿,最终分别选出铜、铅、锌、硫四种精矿。此流程简单经济,行之有效。试验磨浮流程见图1。
2.2 铜铅分离试验研究
根据矿石性质的差异和铜铅混合精矿不同情况,铜铅分离方案和药剂很复杂,可以是多种多样的。其主要方法有[2]:(1)抑铅浮铜:传统药方是用重铬酸盐类抑制方铅矿,浮出铜矿物。(2)抑铜浮铅:用氰化物抑制铜矿物,浮方铅矿。(3)上述二种方法交替联合使用:即先用重铬酸钾抑铅浮铜,得到铜精矿和铅精矿;若精矿互含量高,则再换用氰化物抑铜浮铅。(4)其他方法:上述方法使用的药剂均有效,但都有毒,且毒性较大,对环境有害,限制使用。故多年以来,研究出一些药剂来替代它们,这些药剂中主要有硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁、亚硫酸+淀粉、羧甲基纤维素(CMC)等,将这些药剂中的两种或多种配比组合使用,抑铅浮铜的效果也
很好。如有报道[3],用CMC+亚硫酸钠+水玻璃,取代重铬酸钾,抑铅浮铜效果较好。
本研究根据抑多浮少原则,进行抑铅浮铜,作了多种药剂配比组合试验:单用重铬酸钾和重铬酸钾加羧甲基纤维素(CMC),以及亚硫酸钠+硫代硫酸钠,和在其中加淀粉、CMC等。其中以重铬酸钾+CMC效果较好。
2.3 锌、硫分离浮选试验
该矿石中主要是闪锌矿和黄铁矿,用常规的石灰就可以进行锌、硫分离,将pH调至11时,抑硫效果较好,活化剂用硫酸铜,捕收剂用丁基黄药,即可达到锌硫分离的效果。
分离试验流程见图1,结果见表5。
3 结 语
1.该多金属矿石中,含铜、铅、锌矿物,其总量为5%±,品位较低,含硫(主要是黄铁矿)也不高,只
有15%。各金属硫化矿物占80%以上,而铜、铅可浮性相近,分离难度大,造成各精矿互含量较高。关键技术是选择适合的工艺流程和分离浮选的药剂制度。本试验所采用的流程和药剂是适宜的。
2.该矿石组成复杂,各有用矿物共生关系紧密,嵌布粒度很细,须细磨。
工艺流程经多方案比较后,本试验采用一段磨矿,细度-200目85%,全浮选—再分离浮选,它比多段磨矿简单易行、经济,且效果相近。
3.铜、铅混合精矿分离较难,进行了多种方法试验。
其中以重铬酸钾+羧甲基纤维素(CMC)混合物作为铅矿物的抑制剂效果较好,羧甲基纤维素(CMC)可以促进重铬酸钾对铅矿物的抑制作用。试验表明,添加羧甲基纤维素(CMC)不仅使重铬酸钾用量和搅拌时间均缩短一倍,而且铜铅分离效果也得到明显改善。笔者认为,因羧甲基纤维素(CMC)系高分子化合物,有较强的亲水性,它与重铬酸钾结合,在方铅矿表面可增强其亲水性,而使其受到较强的抑制作用。
摘要：某地多金属复杂硫化矿原矿含铜0.71%、铅3.08%、锌1.43%、黄铁矿15.57%,具有有用矿物品位低,嵌布粒度细,且共生关系密切,各硫化物易浮难分等特点。针对该矿石性质,进行了多种选矿工艺流程和药剂对比方案的试验研究。工艺流程结果表明,试验采用先全浮选-再分离浮选的工艺流程较佳,即先选出Cu、Pb、Zn、S混合精矿,然后再进行Cu-Pb部分优先浮选、Cu-Pb分离浮选、Zn-S分离浮选。铜、铅分离多种药剂试验表明,单用传统的重铬酸钾药剂抑铅浮铜,分选效果不佳,而配比羧甲基纤维素(CMC)的组合药剂,分离效果才好。Zn-S分离药剂采用简单价廉的石灰法即可。采用该流程和药剂制度最终可获得Cu、Pb、Zn、FeS2四种合格精矿,取得较好的试验结果。
关键词：多金属硫化矿,全浮选,分离浮选
参考文献
[1]王资.浮游选矿技术[M].北京:冶金工业出版社2,007.
[2]钱鑫,等.铜的选矿[M].北京:冶金工业出版社,1982.
铜多金属 篇11
关键词矿体;围岩;地层时代;上三叠统--下侏罗统;内蒙古;甲乌拉;查干
中图分类号TD1文献标识码A文章编号1673-9671-(2009)121-0004-01
甲查矿区位于内蒙古自治区新巴尔虎右旗北西45千米,满洲里市南西150千米。大地构造位置处于额尔古纳褶皱带南段,得尔布干～呼伦深断裂北西侧。矿床自1985年发现以来,先后提交了各种普、详查报告及科研报告,发表论文多篇。但迄今为止,对矿区矿体赋存的地层时代一直存有较大争议。本文根据多年野外工作实际,结合古生物鉴定和同位素年龄测试成果及邻区地质资料等,探讨该套地层时代问题。
1地层特征
该套地层广泛分布于甲查矿区中心地带,面积30平方千米,走向北西西,倾向南西,倾角30°-80°,局部直立或倒转。为一套陆相火山一沉积岩系,岩石均具一定程度的变质或蚀变,未见底。与上覆地层塔木兰沟组和上库力组呈角度不整合接触。总厚度大于1664米。根据甲乌拉二条实测剖面可分为六层:
1)底部中基性火山岩:主要岩性为青盘岩化安山玄武岩、玄武岩、安山岩,顶部夹数层变质砂岩。厚度大于600米。
2)砾岩及含砂岩层:呈灰色、浅灰色。碎屑成分复杂,由流纹岩、安山岩、玄武岩、花岗岩、石英岩、砂岩及石英、长石、云母等组成。砾石磨园度较高,呈浑圆状、次棱角状,直径一般2—100毫米。胶结物成分主要为硅质,次为泥砂。岩石较坚硬,底部夹有少量流纹岩。与下伏中基性火山岩层呈整合接触。厚度为85米。
3)粗砂岩、细砂岩、粉砂岩层:岩石呈浅灰至黑灰色、砂状结构、碎屑成分为长石、石英及岩屑,硅质和泥质胶结。产大量植物枝叶化石,其中有Cladophlebis sp,Pityophyllurr sp,Czekanowskia setacea Heer,Podozamites sp, Phoenicopsis, Cladophlebis vacoensia Ward, Chelcanwsicia Wear等。厚度182米。
4)含砾砂岩及的砂砾岩层:灰色、灰褐色,碎屑成分多为火山岩、花岗岩、砂岩及长石、石英晶屑。砾石呈圆柱状、浑圆状,由杂基支撑或硅质胶结。厚度498米。
5)炭质板岩、泥质板岩、硅质板岩及砂岩、含砾砂岩互层带:以板岩为主,炭质板岩及泥质板岩中含丰富植物叶化石,其中有:Phoenicopsis,Czekanowskia setacea Heer,Pityophyllum sp 等。厚度219米。
6)砾岩层:为顶部层,砾石成分复杂,杂基支撑。分布不均,厚度一般大于60米。
2以往划分情况
1986年地矿部内蒙区测二队根据化石和岩性对比,将其定为中上侏罗统,即将碎屑沉积岩划为中侏罗统南平组(J2n),中基性火山岩划为上侏罗统塔木兰沟组(J2t)。
1987年黑龙江有色地勘局706队根据砂岩中采集的植物化石Paracalamites sp(?)以及中基性火山岩位于碎屑沉积岩之下,将该套地层定为上二叠统老龙头组(P2l)。
1992年以来根据黑龙江有色地勘局706队及黑龙江有色地质研究所在甲乌拉矿区南部及巴颜浩雷采集的植物化石,将本区碎沉积岩划为南平组(J2n),将中基性火山岩划为塔木兰沟组(J3t)。后来考虑到地层层序问题,将中基性火山岩划为塔木兰沟组(J3t),将碎屑沉积岩划为上侏罗统木瑞组(J2m)。
1994年南京地质矿产研究所将中基性火山岩划为中侏罗统塔木兰沟组下段 (J3t1),将碎屑沉积岩划为塔木兰沟组上段(J3t2)。
3对该套地层时代的确定
考虑到各种因素,上述划法都存在着一定不足,对一些现象还不能得到准确合理的解释。故笔者认为将该套地层划为上三叠统--下侏罗统(T3-——J1)更为合适。证据如下:
3.1地质证据
1)地层与燕山早期花岗岩的接触关系:根据野外工作情况,很多现象说明二者是侵入接触。其一,岩体与地层界线呈斜交,且非完全断层接触。在甲区1号矿体即6线附近花岗岩与安山玄武岩接触,向北西则见到花岗岩侵入于砂岩中,接触带不是完全沿断裂构造分布,而是有凸凹不规则变化的。其二,花岗岩中有砂岩残留体。如TC1340中“浅灰色中粗粒花岗岩中见有许多大小一般在10cm×5cm左右的灰色中细粒砂岩残留体”。其三花岗岩穿插于地层之中。无论在地表不是在钻孔中,接触带附近的花岗岩与安山玄武岩或砂岩相间出现非常普遍,如TC1331、TC1340、TC1339中花岗岩两侧均有砂岩,且接触带产状相近,钻孔中见花岗岩细脉(5cm±)穿插于安山玄武岩中。在查区,花岗岩分布于地层之中。因此,认为沉积接触或安山玄武岩侵入花岗岩之说可以排除。
2)地层层序及地层接触关系:据全区观测,地层总体产状向南西倾,只有在岩体或断裂带附近产状变陡甚至倒转,且仅发生于板岩中,所以正常层序中基性火山岩应在下,碎屑岩应在上。另外安玄岩中有灰绿色和灰紫色互层现象,说明安玄岩为喷出相,安玄岩上段夹有数层砂岩,乃喷发间断所致,砂砾岩层与安玄岩层之间为整合接触。而区域上南平组是在下部,塔木兰沟组在上部,二者为不整合接触,木瑞组与塔木兰沟组则为平行不整合接触。
3) 岩性特征:矿区地层中安山玄武岩类与区域塔木兰沟组安山玄武岩类有很大差异,前者岩性多呈灰绿色,紫色少见,隐晶质结构,有斑者极少,且斑晶为角闪石、辉石,块状构造;后者岩性则以灰紫、灰、灰黑多见,斑状结构,斑晶斜长石为主,气孔构造极普遍,且充填有玛瑙、燧石等。故二者非同期产物。
4)构造变形与变质作用:该套地层不但倾角较大,且褶皱、揉皱也有发育,致使局部倒转。岩石有不同程度的变质,靠近底部较强,砂岩变成了假花岗岩,安山岩青盘岩化显著而普遍。这是由于它经历了两次构造岩浆活动,即燕山早期花岗岩侵入和燕山晚期构造岩浆作用,前者是该地层褶皱变质的主要因素,后者则是发生断裂和蚀变的主要因素。而区域上塔木兰沟组或南平组不具此特点。
3.2古生物化石证据
砂板岩中含大量植物化石,经中科院南京地质古生物所和地矿部沈阳地质矿产研究所及有关人员鉴定(名称如1所述),属晚三叠世至中侏罗世分子。
3.3同位素年龄证据
甲查矿区燕山早期花岗岩同位素年龄值为167.5-178.4Ma(宜昌所、南京所、北京所测定),时代相当于早侏罗世末至中侏罗世初,故该地层时代不能晚于早侏罗世。另外还有个别测试结果表明甲乌拉区花岗岩年龄值为225.4Ma(北京所),属印支期产物,那么该地层则应属三叠系。
关于地层中火山岩同位素年龄,有人作过报导,但遗憾的是样品非采自本地层中,如多斑杏仁状玄武岩(侵入于中基性火山岩上段及砂砾岩中)年龄值为144.7Ma(北京所),无疑属塔木兰沟组同期产物,但用它来代替该地层时代显然是不合理的。在另一份报告中,Rb—Sr法测得玄武岩年龄为150.7Ma(北京所),但6个样品分别采自矿区及外围不同位置,多数属于塔木兰沟组。
3.4与邻区地层对比
1)据《内蒙古自治区区域地质志》,在兴安盟西部五叉沟一带有三叠系出露,岩性以中性火山岩为主,次为凝灰砂砾岩,夹页岩,含叶(上接第4页)
肢介化石。在博克图以南柴河附近出露一套地层,以黑绿色安山玢岩与凝灰质碎屑岩、砂砾岩互层为主,夹黑色页岩,含植物化石:Neocalamites Carrerei Cladophlebis haiburnesis, Ctenis chinensis, Pityophyllum longifolium, Podozmites sp 等。有人认为其时代应为晚三叠世,也曾命名为“查伊河组”但该书将其采用“下侏罗统”表示。无论从化石还是岩性特征,与甲查矿区这套地层相比都具有可比性。
2)据《蒙古地质概况》介绍,克鲁伦河一带晚三叠世--早侏罗世有中基性火山岩喷发,并有磨拉石沉积。该区与本区属同一大地构造单元,也有可比性。
3)大量的资料表明,该区带较大范围内,火山活动在三叠纪有所表现,并主要发生在晚三叠世。早、中侏罗世并无火山喷发,直到晚侏罗世开始活跃。因此,矿区下部火山岩应属上三叠统,但由于晚三叠世与早侏罗世之间并没有地质事件记载(除非花岗岩属印支期),因而也无法证明沉积不延续至早侏罗世。
4结论
云南马关大田锡多金属成矿分析 篇12
马关大田锡多金属矿区是位于在我国重要的锡钨矿产地马关县境内, 区内锡钨铜锌多金属矿床的演化, 与燕山期的花岗岩体的演化存在亲缘关系。矿床的类型、空间布局以及金属矿床的贫富因岩体性质而异。岩体为矿床的演化提供金属、介质, 使之成为富有找矿前景的区域。
1 区内地质背景
矿区位于扬子陆块东南部被动边缘褶皱带 (Ⅲ3-1-3) 西南端, 属文山—富宁—大新断隆带 (Ⅲ3-1-3-2) , 西邻特提斯—喜马拉雅构造域, 属越北古陆边区内构造以北西向的文山—栗坡断裂和北东向的马关断裂为格架, 不同形迹, 不同期次的构造重重叠叠, 岩体之间相互作用。加里东期本区系前缘海盆, 沉积了寒武系及中下奥陶统滨海—浅海相碎屑岩、碳酸盐岩建造。受中奥陶世末宜昌运动的影响, 越北隆起, 上奥陶统和志留系地层缺失, 华力西期缓慢演化成弧后盆地, 早泥盆统不整合于寒武、奥陶系之上;晚泥盆世末矿区地壳逐渐隆起、裂陷, 岩浆活动频繁。辉长—辉绿岩侵入寒武系地层分布于马关桥头、八寨一带。另外, 在该时期还形成了文山—马关断裂;图1为印支运动、燕山运动坳陷带, 使本区发生强烈褶皱和断裂活动, 演化为一系列褶皱断裂带, 在一定程度上增强了区域变质作用, 发生混合岩化及花岗岩化, 燕山期交代花岗岩浆及重熔岩浆侵位。岩浆侵位会对岩体形成牵引和挤压作用, 并在岩体周围形成断裂带或褶皱构造, 控制了区内大数锡钨铜锌多金属矿床形成及空间分布。
图1大地构造位置示意图
区内地层, 主要为冲庄组、田蓬组、龙哈组、歇场组、唐家坝组和博菜田组。其中田蓬组是成矿区锡钨铜锌矿床最主要的赋存部位。区内为文山马关隆起, 多期次构造运动的演化导致区内褶皱、区域性大断裂和次级各组方向脆性断裂十分发育, 其中北东向构造与成矿关系密切。南北向、东西向断裂纵横捭阖, 演化成图2所示的南北、东西向“十字型”构造。矿区东南部和北西角和东南部为北东向断裂构造。自晚古生代开始, 该断裂构造已具有继承性活动, 有效控制了滇东南石炭纪以后地质发展及构造格架布局, 且断裂南北两侧地层、岩相、岩浆活动以及矿产布局均已呈现出不同的特点。
矿区的岩浆活动, 主要表现为燕山期岩浆侵入作用, 花岗岩体位于西北向文山—麻栗坡大断裂与马关都龙断裂之间, 在次级南北、东西向构造的作用下, 向中、下寒武统区域变质岩、混合岩侵位, 形成多期复式岩体。岩浆侵入涉及早期与晚期两个期次。早期是白云母花岗岩及花岗斑岩, 向86~89.0Ma侵位;晚期是二云母花岗岩, 侵位时代为82.4Ma。复式岩体期次多, 且演化进程可分为若干阶段。经同位素地质年龄测定结果是118.03~75.9Ma, 系燕山晚期花岗岩体, γ53a期为106.86~118.03Ma;γ53b期为89~101.38Ma;γ53c期为75.g Ma。
花岗岩富含锡、钨、铜、锌成矿元素, 这些微量元素的平均含量比酸性岩浆含量高出数倍甚至数十倍, 但是铬、镍、钻、钡的含量极少。岩体γ53a-γ53c锡含量0.006~0.018, 比花岗岩维氏值高出20~47倍。蚀变花岗岩锡含量更高。由此可见, 锡元素的富集程度与挥发组份的多少以及蚀变作用有直接的关联。钨元素的平均含量一般比酸性岩高出16~133倍, 从早期到晚期, 其含量逐渐增多。铜元素的平均含量一般比酸性岩高出5~10倍。锌元素的平均含量一般比酸性岩高出16~133倍, 且富集程度渐次升高, γ53c则略有下降。铅的平均含量一般比酸性岩高出14倍, 早期至中期的演化阶段, 其富集程度渐次升高, 到晚期逐渐降低。而早期到晚期氟的富集程度呈上升趋势, 岩体平均含氟0.24%, 比酸性岩平均含量至少高出3倍, 氟与锡呈正相关关系, 由此可见, 氟为岩浆中成矿元素的迁移和富集提供了有效载体。
基于花岗岩的化学成分、矿物组合及地质特性, 可将区内岩体的演化规律总结如下:
(1) 岩体和区域变质岩、混合岩之间存在渐变过渡接触关系, 岩体内部有混合岩残留体, 具片麻理及阴影构造。由此可见, 混合岩主导了岩体演化过程, 具原地半原地性质。
(2) 岩体侵位空间在漫长的演化进程中渐次升高, 第一亚期 (γ53a) 为原地至低侵位性质, 第二亚期 (γ53b) 低至中等侵位, 穿插在第一亚期与第二亚期花岗岩及外带变质岩内的是第三亚期 (γ53c) 。
(3) 岩体演化进程中, 岩体的形态、规模的变化有一定规律可循。从早期到中期再到晚期, 岩体规模逐渐减小, 而形态由最初的岩基逐渐演化为岩株, 最后演化成岩脉。
(4) 花岗岩岩石从早期到晚期的演化规律:黑云母、二云母花岗岩-二云母、白云母花岗岩—白云母花岗岩—花岗斑岩。
(5) 岩体从早期到晚期的演化进程中, 由粗粒斑状和似斑状的岩体结构和岩石颗粒逐渐变为中粗粒状, 最后演化为细粒状结构。
(6) 在岩体演化进程中, 含量呈递增趋势的成矿元素为硅、钾, 而含量逐渐递减的成矿元素为铁、镁、钠。除此之外, 锡、钨、锌、铅、铜等成矿元素的含量显著增加。
2 花岗岩与成矿的关系
我们可以从两个维度来分析花岗岩与锡、钨、锌、铜多金属矿床的关系:一是在岩浆侵位冷凝进程中释放热能, 活化了岩体富含的成矿元素, 由此构成温压梯度, 促进了岩浆后期的热液运移;二是花岗岩的锡、钨、锌等成矿元素丰度高, 有大量的成矿元素迁移集中的载体, 这个载体就是挥发组分氟。矿集区比较关键的成矿阶段是燕山晚期花岗岩成矿阶段。早期壳源花岗岩运用热能使地下水升温, 促进地下热水循环, 继而活化了地层中的成矿元素, 使之加速转移成矿。另外, 壳源花岗岩也改造着区域变质时期形成的简单矽卡岩 (成矿元素富集带) , 使之渐渐演化为复杂矽卡岩及层状、似层状的锡锌多金属矿床;晚期重熔花岗岩侵位, 岩浆热液富含成矿元素, 它沿第一亚期 (γ53a) 东西向裂隙充填交代演化为脉状锡钨矿床。继续向上云移的是富含挥发组分的含矿热液, 它择取有利岩性 (复杂矽卡岩) 进行交代, 逐渐演化成层控矽卡岩型多金属矿床及碳酸盐型银铅锌矿床。可以说, 花岗岩与目前矿集区已探明的矿种、矿床 (点) 的布局有必然的联系。中低温热液脉型铅、锌、银、铜等矿床分布在远接触外带地层构造带;高温岩浆热液型锡、钨, 被脉型矿床展布于岩体内和接触带周围;沉积—变质—岩浆热液叠加富集型矿床分布于近接触带外带有利地层岩体内。
3 区内地球化学特征分析
依据完成的1:20万区域化探扫面资料, 统计的元素含量特征变异系数大于2的有Sb、As、Bi、Sn、Pb、W、Ag、Zn、Cu、Cd, 其它元素平均含量超过华南或全国, 说明其分布极不均匀, 聚集成矿的可能性最大。其中Sn、W、Pb、Zn、Ag、Cu、Au等元素异常显著, 具有分布范围广, 浓集中心明显, 背景值高的特点, 在本区开展找矿工作较有利。成矿元素组合有Sn、W组合和Pb、Zn、Cu组合。其中Sn、W组合异常严格围绕花岗岩及其接触带分布, Pb、Zn、Cu组合异常沿着接触带及外带分布以。
围绕花岗岩体, 元素分布及集散具有以下特点:花岗岩体及内接触带出现高中温元素或酸性元素的高含量分布, 以Sn、W、Bi、U、Na、Th、Be等元素为主, Cl、B、Sp、Nb、K、As、Pb、Zn、Ag、Cu、Cd、Mo次之, 相应成矿元素异常以Sn、W为主, Ag、Pb、Zn、Cu次之;外接触带以中温元素高含量为特点, 以Pb、Zn、Ag、Cd、As、B等元素为主, 次为Sn、W、Bi、Mo, 成矿元素以Ag、Pb、Zn、Cu为主, Sn、W、Au、As次之。外带为Sb、Hg、Ag、Pb、Zn、Cu、Au等低温元素的高含量分布区, 成矿元素主要为Au、As、Sb、Hg, 次为Pb、Zn、Cu、W等。
在1:20万地质填图工作时, 对区内进行了面积性土壤测量, 在马关幅中圈出59个土壤异常, 主要异常元素为Sn、W、Pb、Zn、Cu、Au, 其次为Ni、V、Cr、Be等。圈定的主要异常 (异常面积大, 浓集度高) 都集中分布在岩体内外接触带, 异常地延伸方向与构造线的方向基本一致。根据异常检查的情况, 本区很大一部分异常与已知矿床 (点) 重合, 并且, 当Cu达到0.05%, Zn达到0.2%, Sn达到0.03%, W达到0.07%以上, 一般都可见原生矿床或矿化现象。因此对区内已知土壤异常进行全面的检查, 应具有很好的找矿前景。
4 区内成矿分析
(1) 区内成矿元素分布具有明显的分带性 (图3) , 大田—冷水沟成矿带位于花岗岩体顶部, 受热液影响强烈, 高温元素富集, 形成钨锡矿带。花岗岩体两侧是中—中高温元素是富集, 形成锡锌铜矿带。再向外是中低温元素富集, 形成铅锌银矿带。
(2) 矿体明显受地层、岩相、变质带、构造及隐伏花岗岩体等综合地质因素控制, 属多源、多阶段、多成因复生矿床, 矿床形成经历了长期演化过程。
(3) 在区域变质作用, 产生大量的变质热液, 成矿物质得到初始富集。花岗岩化作用, 原地花岗岩形成, 以其热能和成矿热液对地层交代和改造, 形成复杂矽卡岩, 随着岩体演化, 局部重熔, 沿有利部位上隆侵位, 沿切割较深的北东向断裂 (如F1) 进入围岩向低压空间运移, 形成矽卡岩型多金属矿床。
5 区内资源前景分析
(1) 本区矿产以锡、钨、锌著称, 分为外接触带矽卡岩成矿系列、花岗岩内带石英脉成矿系列, 以花岗岩体为核心, 各类多金属矿床 (点) 星罗棋布。
(2) 区内地层不但起到容矿、储矿围岩的作用, 也是提供成矿元素的源泉, 统计田蓬组地层锡背景值比地壳丰度高出19.1倍;锌、钨、银、铅、铜分别比地壳丰度2.6倍、11.3倍、2.14倍、4.3倍、2.3倍。多金属矿床演化的物质基础主要源自田蓬组地层。矿体垂直空间的分布也主要取决于田蓬组地层的控制, 其矿体形态是倾向大于走向, 区内目前采矿标高都较高, 通过加强对深部找矿, 可以增加资源量。
(3) 区内南部和西部的地表及浅部多处发现矽卡岩地层出现, 而且出现晚期复杂矽卡岩矿物, 出现暗绿色、深绿色致密块状矽卡岩, 见有阳起石、绿泥石、透辉石等矽卡岩矿物, 金属矿物含量普遍较高。
(4) 区内岩石普遍变质, 出现大理岩、千枚岩、板岩、局部有片岩, 具低-中级变质特征, 变质相带为低绿片岩相至高绿片岩相, 局部角闪岩相。
6 结论
马关大田锡多金属矿区具有“地层—构造—花岗岩”多因素复合控矿特征, 尤其是燕山晚期花岗岩活动是区内重要的成矿作用, 田蓬组是成矿区锡钨铜锌矿床最主要的赋存部位。在区内寻找锡、锌、铜、钨多金属矿大型-超大型矿床是具备较好的找矿前景。
摘要：云南马关大田锡多金属矿区是位于在我国重要的锡钨矿产地马关县境内。本次主要是从成矿机制、地层、构造、岩浆活动及变质作用上综合研究, 认为区内田蓬组地层为成矿富集提供了较好的物理—化学环境, 燕山期的岩浆及热液活动是成矿的主要因素, 层间剥离构造是成矿的重要空间, 区内具有良好的找矿前景。
关键词：田蓬组地层,成矿富集,成矿机制,成矿前景
参考文献
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