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[摘要]本文描述了云南丘北县地区的环境背景,又详细介绍了云南丘北县六独铜的矿区地质特征,最后对云南丘北县六独铜矿矿床的成因做了分析,旨在为了解各类矿床的控矿基本因素提供技术参考。
[关键词]矿石 矿体 矿床
[中图分类号] P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-11-26-2
六独铜矿位于云南丘北县辖区内,矿区中心位置位于丘北县城155°方向,平距38km处。六独铜矿的矿体主要赋存于浅灰色砂岩中,其含矿地层岩石都不同程度的遭受过区域变质作用。六独铜矿的矿体规模很小,其中有用的矿物组分也很简单,它的平均品位很低,仅为0.93%,储量也只有1.35万金属吨,属于典型的小型层状矿床。虽然矿区规模小,品位低,有用矿物少,但是在当今社会,矿物资源及其匮乏,通过对六独铜矿矿床地质特征的研究,力争在矿区找到更多的矿物资源[1]。
1区域环境背景
丘北县位于云南省东南部,东面通过清水江与广南县接壤,南面毗邻砚山县和开远市,西面与同弥勒和泸西两县之间相隔南盘江,北面与师宗县和广西壮族自治区的西林县相连。全县总面积约4997平方公里。丘北地处滇东南岩溶山原丘陵地带,地势西南高,东北低,六诏山支系大总山纵横全境。丘北地区的水资源比较丰富,境内水系大部份分属珠江流域西江水系和红河流域泸江水系。丘北地区的矿床资源也很丰富,目前已探测发现多种有色金属矿藏,主要有煤、铜、铁、锰、金、硅、锑、铅、铝、汞、白云岩、滑石、天然瓷土等,其中又以铜矿著称。丘北地区虽然矿产资源丰富,但是大部分都尚未被认识和开发利用,又由于当地的经济条件不理想,周围居民对文化教育的认知程度很低,文化素质不高,在平时的日常生产生活中还在不同程度的破坏着一些矿产资源。
2矿区地质特征
2.1矿区地质构造
丘北县地区北东向和北西向各有一组断裂带。北东向的断裂带是早期形成的,这组断裂的代表是位于西北端边界的青杨断裂和北东边界的河底江断裂,二者系变质岩,错断地层和矿体;北西向的断裂带形成的比较晚,这组断裂带错断了大红山群和中生代红层[2]。
2.2矿区的侵入岩与火山岩
丘北县地区的侵入岩主要是花岗岩和辉长岩。花岗岩的规模很大,以岩株的形式存在;辉长岩规模较小,以不规则的小岩脉的形式存在。二者的表面都覆盖着三叠系红层,同时侵入到变质岩系中。本地区的火山岩普遍绿岩化,以基性和偏中性火山熔岩的形式存在。
3矿床地质特征
3.1矿石特征
本区的含矿岩性为石英岩,以透镜状的形式存在。矿体与围岩具有相同的产状,二者的界限很含糊,呈渐变关系。矿体内的金属矿物以黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿为主,还附带含有孔雀石和褐铁矿。矿体内的脉石矿物以石英为主,还含有少量的绿泥石和绢云母。
矿体内大部分的石英颗粒之间分布着胶结物状的黄铜矿,有少量的石英颗粒被黄铜矿包裹住。从采集到的矿石标本上可以见到黄铜矿呈细脉侵染状的结构叠加在石英小透镜体的表面。
3.2矿床类型
本矿区的矿床类型主要有绿泥石片岩型铜矿床和混合岩型铜矿床,具体如下:
3.2.1绿泥石片岩型铜矿床
这类矿床的矿体很薄,为含金属硫化物的石英脉。金属矿物主要是黄铜矿和黄铁矿,还含有少量的褐铁矿与孔雀石。脉石矿物主要是石英、绢云母和绿泥石。矿石的原生构造有4种,条带状、浸染状、网脉状及胶状。矿石与围岩的界限很明显,在矿体边部甚至可以见到细泥。
3.2.2混合岩型铜矿床
这类矿床分布于六独铜矿矿区深部,矿体很厚,矿体也是含金属硫化物石英脉。金属矿物主要是黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿,还有少量的褐铁矿、孔雀石和铜蓝。矿石的原生结构与绿泥石片岩中矿石的原生结构一样。矿体围岩为片麻岩和石英斜长浅粒岩的混合岩,与矿石为突变关系。
3.2.3矿床特征
六独铜矿已知铜矿体的铜矿物主要是黄铜矿,另有少量的辉铜矿和斑铜矿,还含有极少量的硅孔雀石、铜蓝等。黄铜矿主要以胶结物的形式存在,富集在砂粒或泥质物中,少量沿水平层理断续排列存在于砂粒边缘;辉铜矿与黄铜矿伴生,呈细散点,以亚文象状等形状的连晶形式分布于胶结物中;辉铜矿除与黄铜矿伴生外,还可与黄铁矿形成连晶,一般分布于矿体边缘;斑铜矿主要以薄膜状的形式存在氧化带之间,并与辉铜矿的包裹体残余连生,少量的斑铜矿沿裂隙呈脉状分布[3]。
3.2.4矿床规模
六独铜矿的矿床虽然规模小,品位低,但它的矿床类型具有重要的工业意义,对世界各地相同类型矿床的铜矿进行调查,统计结果见图1。
4矿床成因浅析
4.1地层构造与矿化
矿区范围位于断裂带构造发育的地方,而断裂带构造发育正是矿化较强的地带,所以矿区内的岩石破碎、裂隙等都相对发育,相应的地段矿体也越厚。受地层层位控制的严重影响,矿体沿一定的层位延伸,并且铜矿体以层状和似层状的形式赋存在于浅灰色、灰白色和灰黄色的砂岩中,矿体与围岩是渐变关系,不是突变关系。众多热液蚀变的证据说明矿区成岩作用中有热液活动。矿区的构造大部分是表生作用生成的,从这一点可以判断出,铜矿物发生了明显的次生变化,但尚未到达分带的程度。矿区的矿石结构大都呈浸染致密块状,说明矿床是以原岩沉积为基础,后期又经过重新构造和热液改造的的作用而形成。从矿区矿石中发现了大量成岩中的沉积物——圆球形钙质结核,铜就是富集在这些易于风化的结核的周围及结核的内部。含铜砂岩型铜矿的形成大致分为下面2个阶段[4]:
(1)铜矿物沉积形成含铜砂岩。
(2)铜砂岩内部的铜进行溶解、迁移并富集,次过程一直伴随着热液作用。
4.2矿化富集规律
景星组是六独铜矿矿床的矿源岩,它在矿区地层中的含铜量比地壳平均值还要高,六独铜矿矿床的景星组地层内赋存了所有矿体,并且存在明显的地层控制矿体的现象。丘北县早期发生过多次的水山喷发,在这期间产生的地下热液带来了大量丰富的成矿物质,此处原有的成矿物质又经过多次的造山运动及构造,被重新活化、转移和分配。含矿的溶液运移在破碎带中,一旦遇到成矿的有利部位,比如:断层破碎带、小裂隙构造的裂隙面、岩层层面以及层理面上等位置,就停止运移并在此处富集成矿,最后形成铜矿物。这些地质背景和条件非常有利于成矿,同时断层构造也为矿区内铜矿的富集提供了良好的环境,从而形成了如今的矿床,铜矿体的矿床形成与后期构造的叠加也有密不可分的关系。
5结语
六独铜矿位于云南丘北县,形成于白垩纪。铜矿物以层状和似层状的形式赋存于矿体内,当地的区域变质作用引起了铜富集的二次发生,矿体经过后期的断裂构造发生了错开,所以六独铜矿的矿床成因属于沉积改造层状铜矿床。近年来,六独铜矿矿体由上到下厚度逐渐变薄,品位也随之逐渐变低。所以,当务之急是利用现有的矿床地质规律,在矿区周边地区开发寻找新的矿藏资源。
参考文献
[1] 张斌辉,丁俊,任光明,张林奎,石洪召.云南马关老君山花岗岩的年代学、地球化学特征及地质意义[J].地质学报, 2012(04).
[2] 李肖龙,毛景文,程彦博.云南个旧白沙冲和北炮台花岗岩岩石学、地质化学研究及成因探讨[J].地质评论, 2011, (06).
[3] 张亚辉,张世涛.云南文山官房钨矿床化学元素迁移与钨矿化的关系[J].矿物学报,2011(S1).
[4] 张颖,黄智龙,罗泰义,钱志宽.云南个旧神仙水岩体锆石U-Pb年代及岩石地球化学研究[J].矿物学报, 2011 (03).
[关键词]矿石 矿体 矿床
[中图分类号] P611 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-11-26-2
六独铜矿位于云南丘北县辖区内,矿区中心位置位于丘北县城155°方向,平距38km处。六独铜矿的矿体主要赋存于浅灰色砂岩中,其含矿地层岩石都不同程度的遭受过区域变质作用。六独铜矿的矿体规模很小,其中有用的矿物组分也很简单,它的平均品位很低,仅为0.93%,储量也只有1.35万金属吨,属于典型的小型层状矿床。虽然矿区规模小,品位低,有用矿物少,但是在当今社会,矿物资源及其匮乏,通过对六独铜矿矿床地质特征的研究,力争在矿区找到更多的矿物资源[1]。
1区域环境背景
丘北县位于云南省东南部,东面通过清水江与广南县接壤,南面毗邻砚山县和开远市,西面与同弥勒和泸西两县之间相隔南盘江,北面与师宗县和广西壮族自治区的西林县相连。全县总面积约4997平方公里。丘北地处滇东南岩溶山原丘陵地带,地势西南高,东北低,六诏山支系大总山纵横全境。丘北地区的水资源比较丰富,境内水系大部份分属珠江流域西江水系和红河流域泸江水系。丘北地区的矿床资源也很丰富,目前已探测发现多种有色金属矿藏,主要有煤、铜、铁、锰、金、硅、锑、铅、铝、汞、白云岩、滑石、天然瓷土等,其中又以铜矿著称。丘北地区虽然矿产资源丰富,但是大部分都尚未被认识和开发利用,又由于当地的经济条件不理想,周围居民对文化教育的认知程度很低,文化素质不高,在平时的日常生产生活中还在不同程度的破坏着一些矿产资源。
2矿区地质特征
2.1矿区地质构造
丘北县地区北东向和北西向各有一组断裂带。北东向的断裂带是早期形成的,这组断裂的代表是位于西北端边界的青杨断裂和北东边界的河底江断裂,二者系变质岩,错断地层和矿体;北西向的断裂带形成的比较晚,这组断裂带错断了大红山群和中生代红层[2]。
2.2矿区的侵入岩与火山岩
丘北县地区的侵入岩主要是花岗岩和辉长岩。花岗岩的规模很大,以岩株的形式存在;辉长岩规模较小,以不规则的小岩脉的形式存在。二者的表面都覆盖着三叠系红层,同时侵入到变质岩系中。本地区的火山岩普遍绿岩化,以基性和偏中性火山熔岩的形式存在。
3矿床地质特征
3.1矿石特征
本区的含矿岩性为石英岩,以透镜状的形式存在。矿体与围岩具有相同的产状,二者的界限很含糊,呈渐变关系。矿体内的金属矿物以黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿为主,还附带含有孔雀石和褐铁矿。矿体内的脉石矿物以石英为主,还含有少量的绿泥石和绢云母。
矿体内大部分的石英颗粒之间分布着胶结物状的黄铜矿,有少量的石英颗粒被黄铜矿包裹住。从采集到的矿石标本上可以见到黄铜矿呈细脉侵染状的结构叠加在石英小透镜体的表面。
3.2矿床类型
本矿区的矿床类型主要有绿泥石片岩型铜矿床和混合岩型铜矿床,具体如下:
3.2.1绿泥石片岩型铜矿床
这类矿床的矿体很薄,为含金属硫化物的石英脉。金属矿物主要是黄铜矿和黄铁矿,还含有少量的褐铁矿与孔雀石。脉石矿物主要是石英、绢云母和绿泥石。矿石的原生构造有4种,条带状、浸染状、网脉状及胶状。矿石与围岩的界限很明显,在矿体边部甚至可以见到细泥。
3.2.2混合岩型铜矿床
这类矿床分布于六独铜矿矿区深部,矿体很厚,矿体也是含金属硫化物石英脉。金属矿物主要是黄铜矿、黄铁矿和斑铜矿,还有少量的褐铁矿、孔雀石和铜蓝。矿石的原生结构与绿泥石片岩中矿石的原生结构一样。矿体围岩为片麻岩和石英斜长浅粒岩的混合岩,与矿石为突变关系。
3.2.3矿床特征
六独铜矿已知铜矿体的铜矿物主要是黄铜矿,另有少量的辉铜矿和斑铜矿,还含有极少量的硅孔雀石、铜蓝等。黄铜矿主要以胶结物的形式存在,富集在砂粒或泥质物中,少量沿水平层理断续排列存在于砂粒边缘;辉铜矿与黄铜矿伴生,呈细散点,以亚文象状等形状的连晶形式分布于胶结物中;辉铜矿除与黄铜矿伴生外,还可与黄铁矿形成连晶,一般分布于矿体边缘;斑铜矿主要以薄膜状的形式存在氧化带之间,并与辉铜矿的包裹体残余连生,少量的斑铜矿沿裂隙呈脉状分布[3]。
3.2.4矿床规模
六独铜矿的矿床虽然规模小,品位低,但它的矿床类型具有重要的工业意义,对世界各地相同类型矿床的铜矿进行调查,统计结果见图1。
4矿床成因浅析
4.1地层构造与矿化
矿区范围位于断裂带构造发育的地方,而断裂带构造发育正是矿化较强的地带,所以矿区内的岩石破碎、裂隙等都相对发育,相应的地段矿体也越厚。受地层层位控制的严重影响,矿体沿一定的层位延伸,并且铜矿体以层状和似层状的形式赋存在于浅灰色、灰白色和灰黄色的砂岩中,矿体与围岩是渐变关系,不是突变关系。众多热液蚀变的证据说明矿区成岩作用中有热液活动。矿区的构造大部分是表生作用生成的,从这一点可以判断出,铜矿物发生了明显的次生变化,但尚未到达分带的程度。矿区的矿石结构大都呈浸染致密块状,说明矿床是以原岩沉积为基础,后期又经过重新构造和热液改造的的作用而形成。从矿区矿石中发现了大量成岩中的沉积物——圆球形钙质结核,铜就是富集在这些易于风化的结核的周围及结核的内部。含铜砂岩型铜矿的形成大致分为下面2个阶段[4]:
(1)铜矿物沉积形成含铜砂岩。
(2)铜砂岩内部的铜进行溶解、迁移并富集,次过程一直伴随着热液作用。
4.2矿化富集规律
景星组是六独铜矿矿床的矿源岩,它在矿区地层中的含铜量比地壳平均值还要高,六独铜矿矿床的景星组地层内赋存了所有矿体,并且存在明显的地层控制矿体的现象。丘北县早期发生过多次的水山喷发,在这期间产生的地下热液带来了大量丰富的成矿物质,此处原有的成矿物质又经过多次的造山运动及构造,被重新活化、转移和分配。含矿的溶液运移在破碎带中,一旦遇到成矿的有利部位,比如:断层破碎带、小裂隙构造的裂隙面、岩层层面以及层理面上等位置,就停止运移并在此处富集成矿,最后形成铜矿物。这些地质背景和条件非常有利于成矿,同时断层构造也为矿区内铜矿的富集提供了良好的环境,从而形成了如今的矿床,铜矿体的矿床形成与后期构造的叠加也有密不可分的关系。
5结语
六独铜矿位于云南丘北县,形成于白垩纪。铜矿物以层状和似层状的形式赋存于矿体内,当地的区域变质作用引起了铜富集的二次发生,矿体经过后期的断裂构造发生了错开,所以六独铜矿的矿床成因属于沉积改造层状铜矿床。近年来,六独铜矿矿体由上到下厚度逐渐变薄,品位也随之逐渐变低。所以,当务之急是利用现有的矿床地质规律,在矿区周边地区开发寻找新的矿藏资源。
参考文献
[1] 张斌辉,丁俊,任光明,张林奎,石洪召.云南马关老君山花岗岩的年代学、地球化学特征及地质意义[J].地质学报, 2012(04).
[2] 李肖龙,毛景文,程彦博.云南个旧白沙冲和北炮台花岗岩岩石学、地质化学研究及成因探讨[J].地质评论, 2011, (06).
[3] 张亚辉,张世涛.云南文山官房钨矿床化学元素迁移与钨矿化的关系[J].矿物学报,2011(S1).
[4] 张颖,黄智龙,罗泰义,钱志宽.云南个旧神仙水岩体锆石U-Pb年代及岩石地球化学研究[J].矿物学报, 2011 (03).