礦床地球化學(xué)讀書報(bào)告

./《礦床地球化學(xué)》題目：《礦床地球化學(xué)》課程讀書報(bào)告教師：毛曉東教授姓名:建軍學(xué)號(hào)：2011050169學(xué)院：核自學(xué)院專業(yè)：核能與核技術(shù)工程20XX12月15日中國銅礦礦床類型〔一中國銅礦床分類礦床是指由地質(zhì)作用形成的,有開采利用價(jià)值的有用礦物聚集體。地質(zhì)礦業(yè)工作者為了研究礦床的成因和開發(fā)利用則進(jìn)行礦床分類。中國銅礦床分類有文獻(xiàn)記載的最早是丁文江〔1917將我國銅礦床劃分為五種類型,其中將斑巖銅礦歸入浸染型銅礦,并提出中條山銅礦產(chǎn)于"前寒武紀(jì)結(jié)晶巖中",屬"低品位浸染狀礦石"。其后,朱熙人〔1935也討論過我國銅礦類型和分布,并提出長江中下游和為我國銅礦有希望的產(chǎn)地。新中國成立后,對(duì)銅礦床的分類做了進(jìn)一步地研究。1953年,孟憲民、宋叔和等研究了我國銅礦的成礦地質(zhì)條件、分布情況,提出普查勘探方向,并按工業(yè)類型將我國銅礦床分成斑巖銅礦型、黃鐵礦型、層狀交代礦床、接觸交代礦床、多金屬含銅礦床、石英含銅礦脈、銅鎳礦床、含銅砂頁巖、自然銅礦型、鈦釩礦脈、銅鈷礦層等類型。1957年,家榮對(duì)中國銅礦床進(jìn)行成因分類,劃分為巖漿礦床、表生礦床、變質(zhì)礦床等三大類,進(jìn)而又分6類22式。1959年,郭文魁對(duì)我國銅礦工業(yè)類型及分布規(guī)律進(jìn)行研究,并按各類型占有儲(chǔ)量排列,提出中國銅礦工業(yè)類型劃分為八大類：層狀銅礦〔式、細(xì)脈浸染型銅礦、接觸交代夕卡巖型銅礦、黃鐵礦型銅礦、脈狀及復(fù)脈帶銅礦、銅鎳礦床、含銅砂頁巖、安山玄武巖中之銅礦等,八大類中又按礦石建造、金屬組合、礦體形狀及產(chǎn)狀和礦化時(shí)代等又進(jìn)一步劃分若干亞類。

70年代以來,銅礦床的分類從單純以產(chǎn)狀、成因及工業(yè)類型劃分,轉(zhuǎn)向結(jié)合礦石商品價(jià)值、成巖成礦作用等綜合研究進(jìn)行銅礦床分類。其中有代表性的,郭文魁于1976年將我國銅礦床分為六大類：①與海相火山作用有關(guān)的銅礦床,進(jìn)一步分為塊狀硫化物型銅礦〔含銅黃鐵礦型銅礦及條帶狀浸染狀銅礦兩個(gè)亞類；②與基性-超基性巖體有關(guān)的銅鎳硫化物礦床；③與中酸性火山-深成雜巖或淺成侵入巖有關(guān)的斑巖銅礦；④與中酸性侵入巖有關(guān)的夕卡巖型銅礦；⑤陸相沉積作用為主的銅礦床；⑥與海相沉積作用有關(guān)的銅礦〔層狀銅礦。

1989年,《中國礦床》〔宋叔和主編,1989推出的中國銅礦床分類,在前人分類基礎(chǔ)上,著重考慮兩個(gè)基本因素：一是礦床形成的地質(zhì)因素,即產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境、控礦因素及其成因；二是商品礦石的經(jīng)濟(jì)意義,即礦床必須在現(xiàn)階段能夠被開發(fā)利用,而且要有一定規(guī)模。以這兩個(gè)原則將中國銅礦床劃分為六類：①銅鎳硫化物型礦床；②斑巖型銅礦床；③夕卡巖型銅礦床,④火山巖型銅礦床,⑤沉積巖中層狀銅礦床,⑥陸相砂巖型銅礦床。至于石英脈型銅礦、自然銅礦床等,目前我國尚未發(fā)現(xiàn)大中型礦床,不是開采的主要對(duì)象,故未歸入本分類。

近年來,國外對(duì)銅礦床分類趨于以容礦巖石為基礎(chǔ),并考慮到礦床產(chǎn)出地質(zhì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)開采價(jià)值進(jìn)行分類。如王之田等〔1994將中國銅礦床類型劃分為七類,并對(duì)已知的大型銅礦床類型及地質(zhì)時(shí)代占有儲(chǔ)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),反映礦床類型經(jīng)濟(jì)意義<表>。芮宗瑤等〔1993也以容礦巖石為主線,兼顧成礦環(huán)境、礦床成因等將中國銅礦床分成五大類10小類<表3.7.5>,并列舉每個(gè)類型的容礦巖石、礦石建造、礦體形態(tài)、成礦作用、礦質(zhì)來源、成礦環(huán)境以及礦床實(shí)例等。表中國已知大型銅礦床類型及地質(zhì)時(shí)代占有儲(chǔ)量百分比①〔二中國銅礦礦床類型簡述中國銅礦具有重要經(jīng)濟(jì)意義、有開采價(jià)值的主要是銅鎳硫化物型礦床、斑巖型銅礦床、夕卡巖型銅礦床、火山巖型銅礦床、沉積巖中層狀銅礦床、陸相砂巖型銅礦床。其中,前4類礦床的儲(chǔ)量合計(jì)占全國銅礦儲(chǔ)量的90%。這些類型礦床的成礦環(huán)境各異,有其各自的成礦特征。根據(jù)芮宗瑤等〔1993、王之田等〔1994等研究成果,按各類型礦床占有儲(chǔ)量比例依次簡述如下：表中國銅礦床分類1.斑巖型銅〔鉬礦該類型是我國最重要的銅礦類型,占全國銅礦儲(chǔ)量的45.5%,礦床規(guī)模巨大,礦體成群成帶出現(xiàn),而且埋藏淺,適于露天開采,礦石可選性能好,又共伴生鉬、金、銀和多種稀散元素,可綜合開發(fā)、綜合利用。其成礦特點(diǎn)：

<1>成巖成礦時(shí)代較新

東部地區(qū)的斑巖銅礦屬于濱太平洋成礦域的一部分,成巖成礦時(shí)代以燕山期為主。如位于環(huán)太平洋西帶外帶的贛東北大斷裂的西北側(cè)德興超大型斑巖銅礦成巖成礦時(shí)代199-112Ｍａ。北部地區(qū)的斑巖銅礦屬于古亞洲成礦域的一部分,成巖成礦時(shí)代主要為海西期和燕山期。如位于大興安嶺隆起帶與松遼沉降帶銜接部位的多寶山斑巖銅礦的成巖成礦時(shí)代292～245Ｍａ；位于額爾古納褶皺系的東部烏奴格吐山斑巖銅礦的成巖成礦時(shí)代188～182Ｍａ。西南部地區(qū)的斑巖銅礦屬于特提斯-喜馬拉雅成礦域的一部分,成巖成礦時(shí)代以喜馬拉雅期為主。如東部地區(qū)玉龍超大型斑巖銅礦55～35Ｍａ,馬拉松多斑巖銅礦33.2Ｍａ,多霞松多斑巖銅礦30.9Ｍａ。

<2>成礦巖石基本特征

多數(shù)礦床的成礦巖體以多期次高位侵位的復(fù)式小斑巖體為主。與礦化有關(guān)的花崗質(zhì)巖石主要為鈣堿性系列,其次是堿鈣性系列。其中包括花崗閃長斑巖、二長花崗斑巖、花崗斑巖和其他花崗質(zhì)巖石。與礦化有關(guān)的花崗質(zhì)巖石的化學(xué)成分以SiO262%～68%的成礦最佳。巖石化學(xué)從中性→中酸性→酸性,相應(yīng)的礦石建造為Cu〔Fe→Cu〔Au→Cu〔Mo→Cu〔Sn,巖漿分異指數(shù)對(duì)應(yīng)從60%變?yōu)?2%。

<3>圍巖蝕變分早、中、晚期

早期蝕變包括鉀硅酸鹽交代巖、鉀質(zhì)角巖和部分鎂-鈣夕卡巖；中期蝕變包括絹英巖、黃鐵絹英巖、青磐巖和濕夕卡巖；晚期蝕變包括中度-深度泥英巖、濁沸石-硫酸鹽交代巖等。

<4>次生作用不發(fā)育

次生富集作用,可使斑巖銅礦石品位得到進(jìn)一步富集而成為具有重大經(jīng)濟(jì)意義的富礦。次生富集帶多數(shù)是形成高品位的輝銅礦礦層,開采經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大。然而,中國斑巖型銅礦多數(shù)礦床未能形成厚大的次生富集帶,可謂先天不足,因而多數(shù)礦床是大型貧礦,銅品位一般在0.5%左右。2.夕卡巖型銅礦中國夕卡巖型銅礦與國外大不相同,其儲(chǔ)量國外夕卡巖型銅礦占的比例很小,而中國卻占較大的比例,現(xiàn)已探明夕卡巖型銅礦儲(chǔ)量占全國銅礦儲(chǔ)量的30%,成為我國銅業(yè)礦物原料重要來源之一,僅次于斑巖型銅礦,而且以富礦為主,并共伴生鐵、鉛、鋅、鎢、鉬、錫、金、銀以及稀散元素等,頗有綜合利用價(jià)值。其特點(diǎn)：

<1>時(shí)空分布與斑巖銅〔鉬礦相似

夕卡巖型銅礦的成巖成礦時(shí)代,主要為燕山期和喜馬拉雅期,其次是印支期、海西期。礦化集中于170～110Ｍａ,其次為110～70Ｍａ。礦床空間分布,主要產(chǎn)于中國東部活化拗陷帶,并常與中生代斷陷盆地伴隨而分布。大型夕卡巖型銅礦主要分布于下?lián)P子拗陷帶的鐵山、銅錄山,城門山、武山,的銅官山、獅子山、鳳凰山、大團(tuán)山等礦區(qū)；其次是滇東拗陷帶的個(gè)舊錫銅多金屬礦田和華南褶皺系的石?、廣西欽甲、寶山；燕山拗陷帶的壽王墳；遼東臺(tái)隆的垣仁；吉黑褶皺帶的弓棚子等礦區(qū)。

<2>成礦巖體主要為中酸性花崗質(zhì)巖類

如石英閃長巖、石英二長巖和花崗閃長巖的中深成相和淺成相。巖石系列屬于鈣堿性-堿鈣性系列。大型夕卡巖銅礦床的形成與小巖體及其形態(tài)有關(guān)。其巖體形態(tài)與成礦的重要性依次為蘑菇狀、箱狀、錐狀、枝叉狀和層間巖墻狀等。

<3>圍巖巖性是形成夕卡巖銅礦床的重要條件

有利于形成大型夕卡巖銅礦床的圍巖多為泥質(zhì)巖、白云質(zhì)灰?guī)r或碳質(zhì)灰?guī)r。如中國南方大型夕卡巖銅礦圍巖為石炭系-三疊系白云質(zhì)灰?guī)r。在膏巖層和高硫?qū)哟嬖诘貐^(qū)更有利于成礦,如長江中下游地區(qū)的一些夕卡巖型銅礦床。

<4>交代巖系列

主要是鈣夕卡巖,其次是鎂夕卡巖。

<5>在淺成環(huán)境中,夕卡巖型銅礦常與斑巖型銅礦共生產(chǎn)出在斑巖體部為斑巖型細(xì)脈浸染狀銅礦化,在接觸帶為夕卡巖型塊狀礦石,形成"多位一體"礦化。如城門山和封山洞等銅礦床。3.火山巖型銅礦該類型也是我國銅礦重要類型之一,探明的銅礦儲(chǔ)量占全國銅礦儲(chǔ)量的8%,其中海相火山巖型銅礦儲(chǔ)量占7%,陸相火山巖型銅礦占1%。

過去海相火山巖型銅礦習(xí)稱黃鐵礦型銅礦,并常與鉛、鋅共生,還伴生有豐富的金、銀、鈷以及稀散元素,有很大的綜合利用價(jià)值。其成礦特點(diǎn)：成礦時(shí)代較廣,從新太古代至三疊紀(jì)均有不同程度的分布,成礦環(huán)境在大洋中脊、火山島弧、弧后盆地、大陸邊緣裂陷槽及陸裂谷等環(huán)境均有產(chǎn)出。

新太古代海相火山巖型銅礦,通常產(chǎn)于新太古代深變質(zhì)巖系地層中,容礦巖石包括輝石斜長角閃巖、黑云母角閃斜長片麻巖、含石榴石角閃黑云斜長片麻巖夾陽起石巖、角閃巖等,恢復(fù)其原巖為拉斑玄武巖-鈣堿性長英質(zhì)火山巖系。故通常稱這類礦床為與太古宙綠巖帶有關(guān)的海底火山噴發(fā)沉積變質(zhì)礦床,紅透山銅鋅礦床即是其中的一例。

元古宙是我國海相火山巖型銅礦的重要成礦期之一。主要分布在揚(yáng)子陸塊的西緣和北緣。西部邊緣成礦時(shí)代以古元古代為主,有代表性的礦床為大紅山銅鐵礦床、拉拉廠銅鈷礦床；北部邊緣和西北部邊緣成礦時(shí)代,以中-新元古代為主,有代表性的礦床是縣銅鋅礦床,家坪銅鋅礦床和西裘銅鋅礦床等。這些礦床的火山巖系主要是細(xì)碧角斑巖系,構(gòu)造環(huán)境屬于陸塊邊緣裂陷火山盆地。

早古生代為我國海相火山巖型銅礦最重要的成礦期,多為大型銅多金屬礦床,主要分布在祁連山優(yōu)地槽系,其中有代表性的礦床是廠大型礦田的折腰山銅鋅礦床、火焰山銅鋅礦床、小鐵山銅鉛鋅礦床以及紅溝富銅礦床等?；鹕綆r系主要是細(xì)碧角斑巖系,構(gòu)造環(huán)境屬于火山島弧和弧后裂谷。

晚古生代海相火山巖型銅礦成礦環(huán)境差別較大,礦床分布分散。如產(chǎn)于堆積山石炭系-二疊系的混雜巖帶蛇綠巖套的瑪沁德爾尼銅鋅鈷大型礦床；產(chǎn)于阿爾泰南緣的克蘭火山巖盆地早-中泥盆世石英角斑巖-角斑質(zhì)火山碎屑巖的阿舍勒銅鋅大型礦床等。

中生代海相火山巖型銅礦產(chǎn)于我國西南部特提斯-喜馬拉雅海盆。已查明德格-鄉(xiāng)城晚三疊世昌臺(tái)火山盆地成礦前景看好,呷村銅-多金屬礦床已具大型規(guī)模即為一例。

陸相火山巖型銅礦,目前發(fā)現(xiàn)的礦床無論規(guī)模還是儲(chǔ)量都比上述幾個(gè)類型要小,因而長期以來未被重視。近年來由于發(fā)現(xiàn)了紫金山大型銅金礦床,因此引起了地勘和礦業(yè)部門的重視。該類型銅礦主要產(chǎn)于各時(shí)代陸相火山活動(dòng)帶,尤其是中-新生代濱太平洋陸相火山巖地?zé)崴顒?dòng)區(qū)。現(xiàn)今勘查、開采的陸相火山巖型銅礦有以下幾種情況：

產(chǎn)于鎂鐵質(zhì)火山巖的峨眉山玄武巖中的銅礦雖然礦點(diǎn)〔或小型礦床不少,但至今尚未發(fā)現(xiàn)大中型礦床,只有二峨山龍門銅礦已由地方開采。該礦床產(chǎn)于二疊紀(jì)峨眉山玄武巖噴發(fā)的間隙期,礦體呈透鏡狀,在玄武巖和雜色砂巖中呈夾層。

產(chǎn)于中性長英質(zhì)火山巖中銅礦,目前已發(fā)現(xiàn)并勘查的有寧蕪火山盆地的娘娘山、大平山及廬樅火山巖盆地的井邊、石門庵、毛狗籠等。其中娘娘山銅金礦床產(chǎn)于破火山口周圍的裂隙中,容礦巖石為堿性粗面巖、熔結(jié)角礫巖和黝方石響巖等,主礦體呈大脈和雁行排列的復(fù)脈群,銅、金、銀品位高,均為富礦。

與中酸性火山巖有關(guān)的銅礦,有產(chǎn)于會(huì)昌-上杭火山巖盆地的紫金山、五子騎龍等銅金礦床。紫金山大型銅金礦床,容礦巖石為燕山早期花崗巖、燕山晚期英安玢巖及火山隱爆角礫巖等。礦體和熱液角礫巖主要受北西向密集裂隙帶和網(wǎng)脈裂隙帶控制。水熱爆發(fā)角礫巖、石英-明礬石化和石英-迪開石化的廣泛發(fā)育構(gòu)成這類礦床的顯著特點(diǎn)。蝕變巖具有分帶性,即由上而下分別為硅化→石英-明礬石化→石英-迪開石化→石英-絹云母化。礦化分帶：上部為金銀礦化帶,下部為銅鉛鋅礦化帶。礦床規(guī)模大、品位富。4.銅鎳硫化物型銅礦鎂鐵質(zhì)－超鎂鐵質(zhì)巖中銅鎳礦床既是我國鎳礦資源的最主要類型,也是銅礦重要類型之一。銅礦儲(chǔ)量占全國銅礦儲(chǔ)量的7.5%。

該類型礦床成礦環(huán)境主要產(chǎn)于拉構(gòu)造環(huán)境,受古大陸邊緣或微陸塊之間拉裂陷帶控制,在拉應(yīng)力支配下,巖石圈變薄甚至破裂,引起地幔上涌,而導(dǎo)致鎂鐵質(zhì)-超鎂鐵質(zhì)巖石在地殼淺成環(huán)境侵位。賦礦巖石系列主要是超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)雜巖,如紅旗嶺１號(hào)巖體銅鎳礦、銅鎳礦、力馬河銅鎳礦；超鎂鐵質(zhì)巖,如金川銅鎳礦、紅旗嶺７號(hào)巖體銅鎳礦；鎂鐵質(zhì)巖,如喀拉通克銅鎳礦。

成礦時(shí)代,主要是早、中元古代和中、晚古生代。如赤柏松銅鎳礦床為古元古代2242.5Ｍａ；金川銅鎳礦床為中元古代1509～1526Ｍａ；紅旗嶺７號(hào)巖體銅鎳礦床為晚古生代231～350Ｍａ、力馬河銅鎳礦床322～353Ｍａ、喀拉通克306～284Ｍａ；銅鎳礦為中晚古生代270～390Ｍａ。

中國銅鎳硫化物礦床的成礦作用以深部熔離-貫入成礦為主,與國外同類型或類似類型有礦不同。巖體小,含礦率高。5.沉積巖中層狀銅礦床這類礦床是指以沉積巖或沉積變質(zhì)巖為容礦圍巖的層狀銅礦床,容礦巖石既有完全正常的沉積巖建造,也包括有凝灰?guī)r和火山凝灰物質(zhì)〔火山物質(zhì)含量一般不高于50%的噴出沉積建造。

對(duì)該類型礦床的命名和亞類劃分以及若干礦床歸類在我國礦床地質(zhì)界尚不一致。如在層控礦床分類中,涂光熾等〔1984將我國沉積巖銅礦分兩類：①沉積-變質(zhì)型：如古元古代的橫嶺關(guān)、中元古代的篦子溝等銅礦,早古生代的伍銅礦；②沉積改造型：如中〔新元古代的霍各乞、-易門等銅礦,白堊紀(jì)的滇中砂巖銅礦。王之田〔1988以容礦建造結(jié)合礦床成因分類原則劃分中國銅礦類型,將該類型銅礦命為"海相沉積〔變質(zhì)巖型"〔包括中、新元古代冒地槽環(huán)境成礦的、易門、通安、霍各乞、炭窯口、胡家峪、篦子溝。《中國礦床》〔1989提出的中國銅礦床分類,將該類型礦床命名為"沉積巖中層狀銅礦床",并按容礦圍巖性質(zhì)劃分三個(gè)亞類：①含凝灰質(zhì)細(xì)碎屑巖建造型銅礦床；②碳酸鹽巖建造型銅礦床；③陸相含銅砂巖型銅礦床。芮宗瑤等〔1993以容礦巖石為基礎(chǔ),兼顧成礦環(huán)境、礦床成因等,提出的中國銅礦床分類,將該類型礦床劃為"與沉積巖有關(guān)的銅礦床",并分為三個(gè)亞類：①海相雜色巖型銅礦床；②陸相雜色巖型銅礦床；③海相黑色巖系型銅礦床。

上述各家的分類,盡管亞類劃分和命名尚不一致,但對(duì)這類礦床總體上都劃歸是沉積巖容礦,或稱之為與沉積巖有關(guān)的銅礦床,即以前通稱的"沉積〔變質(zhì)巖型"銅礦。這類礦床從國外若干礦床實(shí)例來看,一般規(guī)模較大,品位較富,伴生組分亦多,礦床經(jīng)濟(jì)價(jià)值巨大,也是我國銅礦主要類型之一,探明的儲(chǔ)量占全國銅礦儲(chǔ)量的8%。其中,海相雜色巖型銅礦占4%,海相黑色巖系型銅礦占2.5%,陸相雜色巖型銅礦占1.5%。

海相雜色巖型銅礦床〔《中國礦床》稱碳酸鹽巖建造型銅礦床。主要產(chǎn)于康滇中元古代昆陽裂谷環(huán)境,有代表性的礦床為、易門等銅礦床。這類礦床主要地質(zhì)特征是,礦床產(chǎn)于特定的層位,礦體呈層狀、似層狀和透鏡狀,礦石構(gòu)造主要呈馬尾絲狀、浸染狀和團(tuán)塊狀,礦床規(guī)模巨大,詳見典型礦床實(shí)例銅礦田。

海相黑色巖系型銅礦床〔《中國礦床》稱含凝灰質(zhì)細(xì)碎屑巖建造型銅礦床。所謂海相黑色巖系主要是指黑色細(xì)碎屑巖、粘土質(zhì)巖、白云質(zhì)巖組成的巖系,含有豐富黃鐵礦及其他金屬硫化物和有機(jī)質(zhì)等。其中有一部分巖層和礦層是直接通過海底流出來的熱水化學(xué)沉積形成的,稱之熱水化學(xué)沉積巖〔噴氣巖。這類礦床主要成礦特征是：成礦時(shí)代主要為中元古代,成礦環(huán)境主要為裂谷或裂陷槽；容礦巖石為海相細(xì)碎屑巖-粘土巖-白云巖,通常黑色；礦體形態(tài)多為層狀、似層狀,產(chǎn)于較固定的層位；礦石建造主要是銅和銅多金屬礦組合。代表性的礦床有中條山蓖子溝、胡家峪銅礦床和狼山地區(qū)的霍各乞、炭窯口等銅鉛鋅礦床。

蓖子溝、胡家峪等礦床的含礦層位,位于中元古界中條山群余家山組白云質(zhì)巖與蓖子溝組黑色片巖之間。礦體呈似層狀和透鏡狀,礦石具有明顯的層紋狀構(gòu)造。篦子溝銅礦床的容礦巖石主要為金〔黑云母-石英-白云質(zhì)巖、鈉長石-石英-白云質(zhì)巖和石英-白云質(zhì)巖。胡家峪南和溝銅礦床的容礦巖石主要為石英鈉長巖、金〔黑云母-石英-白云質(zhì)巖、鈉長石-石英-白云質(zhì)巖及角礫巖；老寶灘銅礦床的容礦巖石主要為構(gòu)造角礫巖。

狼山-渣爾泰地區(qū)也是中元古代海相黑色巖系型銅礦另一個(gè)重