銅礦床的工業型別及找礦評價的核心技術

2022-12-05 05:00:02 字數 4214 閱讀 3131

簡述:銅礦尤其是富銅礦一直是我國急需的礦產之一,由於銅具有良好的韌性和延展性,而且有較好的導電性和導熱性,因此廣泛用於照明,無線電裝置、電器儀表和電機裝置,所以銅及其合金廣泛用於冶金、國防、民用、有機化工等部門,如黃銅礦(銅-鋅合金)用來製造槍彈和炮彈,鈹青銅用來製造航空儀表的彈性元件,錫青銅用於製造軸承、軸套、錳銅是高電阻的材料。

工業利用上在我國對銅礦的一般要求:富銅礦石,銅含量>2%

中銅礦石,銅含量>1%-2%貧銅礦石,銅含量>0.7%-1%

極貧礦石銅礦石,銅含量>0.3%-0.7%關於銅的儲量(金屬量)的要求參考指標:大礦:>50萬噸中礦:10~50萬噸小礦:<10萬噸

銅礦的主要礦物:自然界中的含銅礦物約有170種,除成為自然元素以(自然銅)外,大多數為含銅的硫化物,氧化物、碳酸鹽、硫酸鹽、矽酸鹽、矽酸鹽、氯化物和磷酸鹽等化合物。世界上90%以上的銅均取自硫化銅礦物,工業上利用的銅礦石大約15種左右。

銅礦床的主要工業型別及找礦評價的核心技術:一、矽卡巖型銅礦床(熱液交代型)

(一)沿一定方向的斷裂尋找酸**入體,進一步查清侵入體的產狀是尋找此型別的首要條件,一般以中、小型岩體為主。

(二)沿侵入體與圍岩的接觸帶尋找有利的成礦圍岩,一般接觸帶才超出數十公尺至數百公尺。尤其注意尋找碳酸鹽類圍岩,這是尋找此類礦床必備的圍岩條件。

(三)在岩漿巖與圍岩接觸帶劃分矽卡巖的型別,通常情況下,輝石矽卡巖和石榴石矽卡巖對成礦較為有利,是評價礦床是否有利的重要指標。

(四)圍岩的蝕變型別和規模是評價礦化經濟價值的重要標誌,含礦的以輝石為主的矽卡巖和鎂橄欄石矽卡巖的特點是遭受強烈熱液蝕變,形成大量的金雲母、透閃石、陽起石、綠泥石、綠簾石、矽鎂石、滑石和蛇紋石等;含礦的以石榴石為主的矽卡巖的特點是石榴石色深富鐵,常有多期石榴石互相重疊或穿插。

(五)絕大多數矽卡巖銅礦床都與鐵共生,而且鐵的數量往往超過銅礦,銅礦體往往和矽卡巖或磁鐵礦密切共生,礦體形態比較複雜,經常不規則,常見有脈狀、透鏡狀、束狀和不規則狀。矽卡巖銅礦的金屬礦物組合十分複雜,除伴生磁鐵礦、黃鐵礦和磁黃鐵礦外,還伴有白鎢礦、輝鉬礦等可綜合利用,提高礦床的經濟價值。

(六)由於矽卡巖型銅礦床中金屬礦物既有磁鐵礦,又有硫化物,。

二、與岩漿熔離作用有關的銅鎳硫化物礦床找礦評價的核心技術

(一)含礦岩體首先產於基性或超基性巖體中,這是找此型別礦產的首要前提。(二)礦化岩體多為斜輝橄欄巖和輝石巖為主,分異岩體多為層狀,未分異的岩體中多沿裂隙貫入,由於岩漿溶離作用礦體多產於岩體的下盤,這對尋找礦體在空間的分布具有重要意義。

(三)礦石多呈浸染狀或塊狀,由於金屬礦物形成於造岩矽酸鹽礦物之後,故鏡下見海綿隕鐵結構,是該礦床的重要特徵。

(四)金屬礦物成份複雜,主要有磁黃鐵礦,鎳黃鐵礦、黃銅礦,其次有黃鐵礦、方黃銅礦、墨銅礦及鈀、鈷的硫化物等。常伴有鉑、鈷、鈀等綜合**,提高礦床使用價值。

(五)為了尋找該型別的礦床,首先要尋找與該型別礦產有關的基性,超基性巖體。由於該類岩體中銅、鎳、鈷、鉻的含量較高,因此採用分散流及次生暈化探方法對找礦評價有較好的效果。結合磁法和電法對尋找盲礦體具有十分重要的意義。

三、斑巖型銅礦床找礦評價的核心技術

(一)斑巖型銅礦床是規模較大的銅礦床,世界上已探明的銅礦總儲量中,該型別約佔50%。這類礦床在形成時間和空間上都與淺成或超淺成的斑巖與岩體有關,是尋找此類礦床首先具備的條件。

(二)斑巖有關的銅(鉬)礦主要產於侵入體的頂部和岩體的內外置觸帶,岩體內解理、裂隙十分發育,形成細脈浸染狀礦石,解理裂隙發育程度是評價礦化富集程度的重要因素。

(三)斑巖型銅(鉬)礦最大的特點是圍繞礦化斑巖體具有明顯的蝕變分帶,從外向內為:青盤巖化(主要為綠簾石、綠泥石、方解石、黃鐵礦組合)→泥質蝕變帶(高嶺土、綠泥石、絹雲母、石英)→千枚岩化蝕變帶(絹雲母、石英、高嶺土)→鉀質蝕變帶(鉀長石、石英、黑雲母)→核心帶(石英、絹雲母、綠泥石、鉀長石)。斑巖型銅鉬礦最主要的是鉀質蝕變帶和石英-絹雲母化蝕變帶,有無上述蝕變及蝕變分帶(有些礦床可能不全或缺失)是評價含礦岩體礦化規模,礦化富集程度的重要標誌。

(四)礦化強度和規模與蝕變強度與範圍有關,礦化分帶從外向內為:含有金銀的多金屬礦帶或磁鐵礦、鏡鐵礦、重晶石帶→脈狀細脈狀黃鐵銅礦→細脈浸染狀黃鐵礦,黃銅礦帶→細脈浸染狀黃銅礦、斑銅礦、黃鐵礦(黃鐵礦減少)帶→浸染狀輝鉬礦、斑銅礦帶,銅礦化主要產生泥質蝕變帶,千枚岩化蝕變帶和鉀質蝕變帶及其外圍,礦化尤其與絹雲母化-矽化-黃鐵礦化關係最為密切,稱為黃鐵絹雲巖化是評價斑巖型銅-鉬礦的最重要標誌之一。

(五)礦床受區域斷裂-構造帶控制,故常呈帶狀分布,而礦體主要受岩體和圍岩中的微裂隙控制,有些斑巖中角礫岩化或角礫岩體很發育,它與成礦關係密切,常在空間上構成斑巖銅-鉬礦床的一種型別,是評價礦體形態、規模的重要標誌。

(六)斑巖型礦床,在評價含礦岩體蝕變、分帶、空間分規規律的基礎上,應用化探金屬量測量,分散及物探電法,瞬變電磁法(tem法)對尋找、評價盲礦體的深度、規模常能取得較好的效果。

(七)斑巖型銅礦礦體暴露或接近地表時,由於受氧化作用和淋濾作用,地表往往形成鐵帽,在鐵帽中常見有黑色網狀,瀝青質褐鐵礦脈,此外有時可見到呈面型或線型分布的銅的次生礦物,如孔雀石、藍銅礦、綠柱石、膽礬等,這是尋找銅礦重要直接的找礦標誌。

四、海相火山岩有關的銅礦床的找礦評價核心技術

(一)這類礦床的成礦作用是產生在海水的底部或接近海底條件下進行的,這類礦床往往圍繞火山噴發中心,成群成帶出現,因此尋找該類礦床首先著重尋找古火山口或古火山噴發中心,在我國如甘肅**、內蒙霍克旗等均屬此型別礦床。

(二)此類礦床按形成環境分為綠色凝灰岩建造中的「黑礦」礦床和產於細碧角斑巖建造中的「含銅黃鐵礦型」礦床。前者成礦多與酸性熔岩丘的火山期後噴氣、熱液活動有關。「黑礦」具明顯的分帶,一般上部為「黑礦」(閃鋅礦、方鉛礦),下部為「黃礦」(黃鐵礦、黃銅礦);含銅黃鐵礦型銅礦床的含礦岩系為細碧角斑巖建造,以層狀礦體為主,礦床頂部由於水下爆發和震動而形成角礫狀礦石。

在塊狀硫化物礦體的上部,常有薄層的矽質鐵錳沉積岩層或矽質鐵錳礦層。這種帶狀分布具有重要的找礦意義。

(三)與海相火山岩有關的銅礦床,常具有明顯的蝕變分帶,大致可分為青盤巖帶(含綠泥石、綠簾石、方解石);絹雲母-綠泥石化帶;石英-絹雲母帶;次生石英岩帶(含石英、剛玉、紅柱石和水鋁石);在「黑礦」中常自外向內形成蒙脫石-沸石帶(礦體上盤為外帶);絹雲母-綠泥石-黃鐵礦帶(礦體上盤內部);絹雲母-綠泥石-石英帶(礦體內);矽化帶(礦體下盤)。在野外識別並查明這些蝕變的種類、規模以及在空間的分布,對確定礦床的分布規律、產狀、規模有重要的指示作用。

(四)這類礦床往往規模大,礦層穩定,呈層狀,扁豆狀。礦化強度大,常構成富礦體。金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、斑銅礦及輝銅礦等常伴生有金、銀、鈷、硒、碲、鉈、銦、鎘、鎵等,這對於提高礦床價值,具有極大的經濟價值。

(五)在找礦評價中注意尋找火山活動和爆破作用造成的破碎帶,這種破碎帶常呈不規則的圓形、橢圓形或扁圓形的凹陷區,在凹陷的破碎帶中如有蝕變和礦化現象,可以斷定深部有礦床存在。

(六)結合地質特點,在已知火山岩區開展分散流,原生暈及物探的磁法,激發激化法,瞬變電磁法對快速定位,**深部礦體常常取得較好的找礦效果。

五、沉積型含銅砂頁岩銅礦床找礦評價核心技術

(一)礦體產生由砂頁岩組成的紅色沉積建造的「淺色」岩層中,成礦時代主要在下白堊統和上侏羅統,「淺色」岩層是尋找此類礦床的重要標誌。

(二)礦床常呈層狀、透鏡狀,礦床呈帶出現,一般礦床規模屬中-大型。

(三)礦石中主要金屬礦物為輝銅礦、斑銅礦、黃銅礦,伴生有黃鐵礦和赤鐵礦。在礦床內常具有帶狀分布,金屬礦物呈散點狀,少量呈團塊狀和細脈狀。

(四)礦床往往出現在洪積相沉積與湖相沉積的過渡地帶,因此在找礦中重點研究沉積盆地內巖相的區域分布,這對指示找礦,判定礦床空間分布及規模有重要意義。

(五)此類礦床的原始成因是同生沉積的。但由於遭受後期的次生變化對富集成工業礦床有一定作用,因此在尋找評價這類礦床時也應重視後期改造富集成礦作用對礦床形態,空間分布的影響。

六、層控型銅礦床的找礦評價核心技術

(一)此類礦床由於主要產於元古代淺海相海進式地層中,礦床嚴格的沿一定地層分布,因此也稱為層狀或似層狀銅礦床一般含礦圍岩為不純白雲岩,如泥質白雲岩,泥砂質白雲岩和含藻白雲岩等,找礦評價時首先確定古地理條件及含礦圍岩性質是必不可少的地質前提。

(二)該型別常形成中至大型(如尚比亞銅礦),礦體的形態和礦石品級,常與區域或區內某一地段的變質程度有關,淺變質岩區,礦體形態簡單,常為貧礦,變質程度加深,礦體形態漸趨複雜,銅含量相應增高。

(三)根據硫化物帶狀分布規律,常見的橫向分帶是上部多輝銅礦;中部多輝銅礦、斑銅礦或斑銅礦、黃銅礦;深部多為黃銅礦、黃鐵礦。依次可以找尋富礦帶和**深部隱伏礦體。

(四)礦石構造以細脈浸染狀、細脈或沿層線狀為主,此為斑點狀、網脈狀等。(五)常伴有微弱的矽化、綠泥石化等可作為找礦標誌。

(六)銅礦中除銅外,常伴有微量的金、銀、鍺、鈷、鉬等元素,在選礦時應注意查定**,提高礦床的使用價值。

鐵礦床的主要工業型別及找礦評價的核心技術

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