整理湖北铜录山接触交代型矿床.docx

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整理湖北铜录山接触交代型矿床

实习四湖北铜录山接触交代型（矽卡岩型）矿床

课程名称：

矿床学

指导老师：

吕新彪

班级：

021102

班级学号：

20101002970

姓名：

管江涛

一、地质背景

铜录山铜铁矿床位于湖北省黄石市大冶县铜录山镇境内，是国内迄今最大的矽卡岩型富铜铁矿床。

铜录山矿床位于下扬子坳陷带西部，阳新岩体西北端，马叫—铜录山北北东向隐伏背斜北端。

矿区地层出露为三叠系下统大冶群的大理岩、白云石大理岩，并成岛弧状及捕虏体残存于石英二长闪长斑岩和石英二长闪长岩体内。

铜录山岩体为燕山期侵入体，主要是石英二长闪长斑岩，为含矿岩体。

在平面上呈现不规则椭圆状，剖面上为深部向南东倾斜的蘑菇状岩株，与矽卡岩密切共生。

该矿床被公认为典型的岩浆期后接触交代型高中温热液矿床（矽卡岩矿床）。

二、矿体形状、产状及规模

（一）矿床简介

1地层及岩浆岩

铜录山矿床位于下扬子坳陷带西部，阳新岩体西北端，马叫-铜录山北北东向隐伏背斜北段。

矿区地层出露为三叠系下统大冶群的大理岩、白云石大理岩，并呈岛弧状及捕虏体残存于石英二长闪长斑岩和石英二长闪长岩体内。

侵入体：

铜录山岩体为燕山期侵入体，主要是石英二长闪长斑岩，为含矿岩体。

在平面上呈现不规则椭圆状，剖面上为深部向南东倾斜的蘑菇状岩株，与矽卡岩矿体密切共生。

成岩年龄１５７～１３７Ｍａ，略早于成矿年龄１４５～１１５Ｍａ。

岩石为斑状结构，其化学成分为低镁铁富碱质，属二氧化硅弱过饱和的钙碱性正常系列岩石。

向深处，岩石中斑状结构逐渐消失，过渡为石英二长闪长岩。

实习中围岩岩石特征：

TLS—1石英正长闪长斑岩：

灰黑色，半自形粒状结构，块状构造。

主要矿物为石英、正长石，含有少量磁铁矿。

图1石英正长闪长斑岩

长石成棕褐色，玻璃光泽，一组完全解理，半自形粒状；石英呈不规则状。

围岩蚀变：

铜录山矿床在岩体中和接触带附近的大理岩中均有显著的蚀变。

主要有4种蚀变类型:

一是碱质交代,出现在矽卡岩旁侧的岩浆岩中,又分为钠质交代和钾质交代;二是钙质交代,在矽卡岩旁侧内接触带产生,分为透辉石化和基性斜长石化;三是矽卡岩化,主要交代以碳酸盐岩为主,与铜铁矿体密切共生,矽卡岩即是赋存矿体的主要岩石;四是热液蚀变,主要有金云母化、绿泥石化、蛇纹石化、碳酸盐化和硅化等。

实习中的蚀变岩石：

TLS—SH—1金云母矽卡岩：

黑色，斑状结构，块状构造。

主要矿物有金云母、透辉石、绿泥石、黄铜矿。

金云母黄色，部分呈绿色，金属光泽，有一组完全解理。

绿泥石成黄绿色—绿色，玻璃光泽，半透明，不规则状。

黄铜矿铜黄色，金属光泽，他形，含量很少。

岩石中含有部分铁矿物，因氧化而成红色，成被膜状覆盖于岩石表面。

TLS—2中厚层状大理岩：

白色，颜色纯净，自形粒状结构，块状构造。

主要矿物为方解石。

方解石白色，玻璃光泽，两组完全解理，半透明，成板状，硬度较低，含量接近为100%。

其原岩应为灰岩（碳酸盐岩），被中酸性岩浆侵入接触后发生变质作用而形成大理岩。

图2大理岩

TLS—3大理岩：

白色，块状构造，原岩为白云岩，接触变质成因，可见方解石细小颗粒。

TLS—8矽卡岩：

绿灰色，块状构造，主要矿物有透辉石，石榴子石。

透辉石绿色，玻璃光泽，不规则状；石榴子石成浅褐色，细小粒状，含量较小。

图3矽卡岩

2构造

铜录山矿床位于下扬子拗陷带西部，阳新岩体西北端，马叫-铜录山北北东向隐伏背斜北段。

3矿床规模

铜录山矿床是国内迄今为止最大的矽卡岩型铜铁矿床，累计探明储量：

铜111.3万吨，铜平均品位1.78%，铁矿石5681.9万吨，并伴生大量金、银以及稀有金属矿产，综合利用价值巨大。

矿山大规模建设于1965年，采选能力4000吨/天，1、2、5号矿体上部为露天开采，3、6号矿体下部为地下开采。

铜精矿年产能力在一万吨以上，是国内生产铜精矿年产万吨级的八大矿山企业之一。

（二）矿体特征

该矿床为接触交代型矿床（矽卡岩型矿床），主要矿物为黄铜矿和铁矿，钴为伴生矿产。

矿体空间展布明显成三个矿带：

北北东向矿带（主矿带）沿北东22°延伸，长约2100m，宽约300—350m，主矿体在平面上表现为一组出露深度不同的平行体，具尖灭再现现象。

单体成狭长透镜状，具舒缓波状。

北东东向矿带沿北东60°方向展布，矿体成不规则透镜状，倾向南东，倾角60°--70°矿体规模小，分布零星，连续性差。

北北西向矿带沿北西15°--20°展布，主要由小矿体组成。

矿床由大小不等的１２个矿体（群）组成。

主要矿体赋存在矽卡岩之中,组成三个矿带：

　（１）北北东向矿带（主矿带）由I、III、IV、V、VI、XI、XII号等7个矿体（群）组成。

矿带南北长约２１００m，宽约３００～３５０m，矿体多呈似层状或透镜状。

该矿带以富矿体为主，其埋深南北浅中间深，并以Ⅲ号矿体为中心形成厚大矿体群。

矿体最厚可达１４０m，最大延伸８００m。

（２）北东东向矿体由Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ号等４个矿体组成。

矿带长１８５０m，宽约１００m。

矿体呈不规则透镜状，规模小，分散零星，连续性差。

（３）北北西向矿带主要由Ⅱ号矿体和６-４号勘探线间的一些小矿体组成。

（三）矿石特征

矿石类型：

该矿床的矿石类型较复杂，有铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、铜硫矿石、钼矿石，其中，铜铁矿石是矿床中的主要矿石类型，占全区铜总储量的７６.７%，占铁总储量的８５.２%，原生铜铁矿石含铜０.４９%～８.０８%，含全铁２７.８９%～５４.１７%；其次是铜矿石，占全区铜储量的２３.３%，原生铜矿石含铜０.６%～６.５９%。

矿石结构：

主要有结晶结构、固溶体分解结构、溶蚀交代结构、压力结构和胶状再结晶结构。

矿石构造，主要有块状-浸染状构造或充填交代而呈细脉状构造、角砾状构造。

氧化带矿石形成蜂窝状或粉末状构造。

实习中矿石特征：

TLS—K—3块状磁铁矿：

黑色，块状构造，隐晶质，主要矿物为磁铁矿，含量超过90%。

图4块状磁铁矿

TLS—K—4浸染状钼矿石：

灰绿色，粒状结构，浸染状构造，主要矿物有透辉石，石榴子石，辉钼矿（矿石矿物）。

透辉石发生绿泥石化，呈绿色，玻璃光泽，不规则柱状集合体。

石榴子石成红褐色，玻璃光泽，具有一组完全解理，成不规则粒状。

辉钼矿灰黑色，金属光泽，集合体均匀分布于岩石中，含量约20%，为矿石矿物。

图5浸染状钼矿石

TLS—K—2块状黄铜矿：

铜黄色，他形粒状结构，块状构造，主要矿物为黄铜矿。

黄铜矿成铜黄色，金属光泽，表面氧化而出现紫红色、蓝色等锖色。

图6块状黄铜矿

TLS—7矽卡岩磁铁矿：

灰绿色，块状构造，脉石矿物主要为透辉石，矿石矿物为磁铁矿。

透辉石成绿色，形状不规则；磁铁矿呈黑色，他形，分布较均匀。

三、成矿条件和成因分析

中国矽卡岩型铜矿在铜矿中占有较大的比例，现已探明矽卡岩型铜矿储量占全国铜矿储量的３０％，成为我国铜业矿物原料重要来源之一，仅次于斑岩型铜矿，而且以富矿为主，并共伴生铁、铅、锌、钨、钼、锡、金、银以及稀散元素等，颇有综合利用价值。

矽卡岩矿床成因有以下特点：

（1）矽卡岩型铜矿的成岩成矿时代，主要为燕山期和喜马拉雅期，其次是印支期、海西期。

矿化集中于１７０～１１０Ｍａ，其次为１１０～７０Ｍａ。

矿床空间分布，主要产于中国东部活化坳陷带，并常与中生代断陷盆地伴随而分布。

其次是滇东坳陷带的个旧锡铜多金属矿田。

（2）成矿岩体主要为中酸性花岗质岩类 如石英闪长岩、石英二长岩和花岗闪长岩的中深成相和浅成相。

岩石系列属于钙碱性-碱钙性系列。

大型矽卡岩铜矿床的形成与小岩体及其形态有关。

其岩体形态与成矿的重要性依次为蘑菇状、箱状、锥状、枝叉状和层间岩墙状等。

   （３）围岩岩性是形成矽卡岩铜矿床的重要条件 有利于形成大型矽卡岩铜矿床的围岩多为泥质岩、白云质灰岩或碳质灰岩。

如中国南方大型矽卡岩铜矿围岩为石炭系-三叠系白云质灰岩。

在膏岩层和高硫层存在地区更有利于成矿，如长江中下游地区的一些矽卡岩型铜矿床。

   （４）交代岩系列 主要是钙矽卡岩，其次是镁矽卡岩。

   （５）在浅成环境中，矽肺卡岩型铜矿常与斑岩型铜矿共生，产出在斑岩体内部为斑岩型细脉浸染状铜矿化，在接触带为矽卡岩型块状矿石，形成“多位一体”矿化。

湖北铜录山铜铁矿床位于扬子坳陷带，是典型的矽卡岩型矿床。

成矿物质来源于上升侵位的中酸性岩浆和部分围岩，成矿作用为接触交代作用，成矿能量来源应为则为中酸性岩浆岩浆释放的热能。

铜录山矿床的围岩是三叠系下统大冶群的大理岩、白云石大理岩，大理岩为接触变质形成，原岩为碳酸盐岩或白云岩。

上升侵位的中酸性岩浆固结形成中酸性火成岩，如：

石英二长闪长斑岩、石英二长闪长岩。

在岩浆与碳酸盐岩和白云岩接触带上发生接触交代作用形成矽卡岩，其主要特征为含有辉石、透辉石、石榴子石等贫硅基性、超基性岩石。

岩浆中的有用元素通过接触交代作用不断向接触带附近岩石中富集并最终交代原有岩石结构和成分，部分由岩浆直接冷凝结晶而成，形成具有工业价值的矿石。

XD-WSS-1型水介式超声波水（液）位计

数据采集、数据传输一体化

1.简介

XD-WSS-1型水介式超声波水（液）位计产品水文仪器许可证号：

XK07-002-00018,为水利部重点科技推广项目。

产品由现代超声波技术、微电子技术、现代通讯技术组合而成，是以水为介质的沉底隐装型自动水位计量采集和GPRS无线传输一体化产品，适用于水库、灌区领域的水位采集，大坝渗漏监测等，是灌区信息化的实用型选择。

2.主要配置

a.水位计室内机/水位计外用机（根据客户要求选用其一）

b．换能器及缆线

图2-1水位计及换能器（左为室内机，右为外用机）

3.主要特点

•水位数据采集、RTU功能和GPRS无线传输模块一体化；

•安装简便，廉价PVC管替代建造测井的土建工程及费用;

•野外无人值守，可定时自动采集和招测；

•测量探头可沉底隐匿式安装，降低盗损几率；

•水位测量精度高，有cm级和mm级二种精度可供选择；

•技术功能集成度高、仪器体积小（18cm×16cm×10cm）；

•闲灌季节可方便收库存放，来年再放置应用。

4.主要性能指标

•工作量程0.1m—30m（按规格不同）

•测量误差±1cm、±2mm（按精度要求）

•工作频率200—800kHz（按规格不同）

•测量盲区≤10cm—25cm（按频率和量程不同）

•数据处理及传输方式RS232/485串口GPRS无线数传

•供电电源DC12V

5.仪器系统工作流程

5.1仪器应用连接示意框图

5.2仪器工作方式

超声波水位计机内嵌数据处理及DTU通讯模块,可由信息中心通过无线公共网络（GSM/GPRS）向仪器发送测量工作指令,同时，仪器将测量的水位数据通过无线公共网络发到中心主站服务器中。

超声波水位计也可由计算机近距离直接控制定时段自动测量，并将测量数据存贮以备调用。

5.3仪器具体连线与功能应用

5.3.1按照仪器室内机背板（图5-2）上的标识连线

1.将外用机航插与换能器插座连接;

2.将电源DC12V按标识接入插座;

3.将RS232串口与计算机连接。

图5-2仪器背板

5.3.2RS232串口针脚连线定义:

2脚用于数据传输；3脚用于计算机向水位计发送测量工作指令；5脚为接地。

5.3.3水位计数据通讯格式

数据通讯格式：

$个十百千万

波特率:

9600bps

5.3.4电脑显示程序安装应用：

电脑显示应用软件由公司用电子邮件的方式传递给客户，客户可下一载到计算机硬盘。

用鼠标直接双击安装程序，不用修改任何设置参数，直接点下一步，直至程序安装完成。

程序自动安装在C盘的ProgramFiles目录下。

双击打开软件（见图5-3），每次运行软件，需要进行“串口设置”，才能通过串口接收水位数据。

串口设置时，只需在“串口选择”的选择框内选择水位计连接的通讯串口编号，其它设置默认即可（见图5-4）。

图5-3

图5-4

5.3.5启动工作与调整

在仪器与相关设备连接完成后，启动面板上的开关，仪器即处于待机状态，内嵌的通讯模块接收由信息中心定时发出或人工发出的招测工作指令，仪器由待机状态转换为工作状态，将测量的水位数据发送至信息中心。

6.换能器水下固定安装

本水位仪是以水作为测量传播媒介，其换能器隐匿安装于水底，其声脉冲向上发射至水面返回由换能器接收而进行水位测量。

根据应用现场的不同，有以下几种安装方式。

6.1梯形断面水位测量点安装方式：

（见图6-1、6-2、6-3、6-4、6-5）

根据现场实际情况，在紧挨渠道的堤坡上垂直埋下一套PVC管结构，达到水文测量的静水井功效以取代土建工程井。

具体操作是：

1、将配件中的Φ75*Φ50的PVC三通管及其它PVC附件取出，根据需要在当地购置一定长度的Φ75和Φ50的PVC管。

2、根据渠堤面到渠底的垂直高度，合适裁取一定长度的Φ75PVC管和一定长度的Φ50PVC连通管，一并与三通相连接并垂直埋入渠堤断面中。

Φ75PVC管底部尽可能与渠底水平并要求较高的垂直度（声脉冲直线反射运行的需要）；过滤网与Φ50PVC连通管顶端相配接。

3、将相应长度的Φ50的PVC管与装配有换能器的Φ50的PVC短接连接，电缆线顺管用尼龙扎带扎牢，垂直放置于Φ75的PVC静水管中；另在Φ75的PVC静水管上端锯开一个小口便于电缆线横向隐匿掩埋至电线杆旁通向仪器箱内。

4、用盖板将Φ75的PVC静水管盖住，加土或草皮掩埋即可；一旦灌期结束可将其取出带回入库存放，下一年度再放置应用。

图6-1梯形断面安装示意图

6-2PVC套筒安装细节示意图

6-3PVC套筒实物拼装示意图

（1）

6-4PVC套筒实物拼装示意图

（2）

6-5PVC套筒实物拼装示意图（3）

6.2闸、渠垂直建设物水位测量点安装方式

闸壁、渠壁等设安装点,可将换能器固定在50mm—70mm的PVC静水管底部，并直接将PVC管垂直固定在建设物壁面上即可（安装方式一），也可将换能器配装在L型弯角件上，长边部分直接固定在建筑扬垂直面上（安装方式二）。

图6-3垂直渠壁安装示意

6.3水库、湖泊、干渠的水位测量点安装方式：

将换能器直接安装在水尺桩上（方式一），或在低水位处垂直埋设专制的固定插件，将配装有换能器的L型弯角件与其固定（安装方式二），电缆线沿堤坡掩埋，仪器置于机房内或选用外用机型予以掩埋在堤坡处。

（见图6-4）

图6-4换能器、外用机安装示意

6.4安装应注意的问题

1、安装换能器时，其表平面必须尽量调整到水平向上，便于声波的垂直发射和接收；

2、安装换能器时尽量满足能测量最低水位，同时顾及到超声波有一定的测量盲区（从声换能器表面向上一段距离无法测量）的原理特性，量程在10m以内的仪器盲区约为20cm。

3、安装换能器时注意不能靠近水底淤泥，以免被淤埋影响正常使用。

4、外用机是全密封防水的，掩埋时注意用重物压住填实，以免涨水时漂浮到水面，造成盗损。

6.5仪器测量调整与渠底0位值设定

根据水利渠系流量、水位计量要求，一般以渠底设定为0水位，本仪器内装置有用于0水位调整设定功能的拨码条。

仪器和换能器安装完成后，在有一定水位高程的情况下开机计量调试，此时显示出的计量数据为换能器表面到水平面的距离；此数据与从渠底到水面的实际水位高度有一定的差值，这就需要用拔码装置将仪器测量并显示的数据与实际水位数据调整一致。

拨码块装置在仪器的下层电路板上，打开仪器盒，旋掉上层线路板螺钉，水平拔起上层线路板，即可在下层电路板进行拨码设定操作。

图6-5拨码块示意图

6.5.1拨码数值计算

实际水位高度－水位计当前显示距离＝差值（拨码数值）

根据计算出的拨码数值，运用二进制或十进制的加法，将相对应的数字键拨至ON位，都可以达到准确显示出实际水位的目的。

例：

假设当水位计安装好后测量显示的水位值为225cm，而当时水位的实际高度为317cm时，317-225=92，即二个数的差值为92cm。

例图6-6

6.5.2二进制数值拔码具体操作步骤：

运用机算机中windows附件的“计算器”，将上述计算十进制“差值”转换成二进位数表示值。

打开计算器，点击“查看”工具条，选择“科学型”，在计算器中输入十进制差值数“92”，点击“二进制”，计算器数值结果显示窗出现二进制转换表示值”1011100”。

即：

根据二进制数值，从低位到高位把1对应的拨码键拨到ON位，0对应的拨码键保持原位不变，例：

二进制数101100对应的是低位拨码块（右码块）的6号、5号、4号、2号键，将这几个键位拔到ON即可。

（见图6-7）

6-7拨码92cm实际例图

注意：

拔码操作时请注意实物拔码块和示意图的方向差别

设定完成后，将电路板按原样插回，再次启动仪器测量，此时仪器显示数据与实际水位值可保持一致。

重新将仪器盒装好，如是外用机，合盖时一定须对称旋紧密封盖板上的螺钉，以防有水渗入，造成电路短路。

6.5.3十进制数值拨码操作步骤

如没有十进制与二进制数值进行转换的条件，则可使用相对繁琐的十进制数值拔码方法。

参照拨码键位上方对应的数字，如果没有相同的数字，则选择比它小且最接近的数字作为减数，直至结果为0。

以上例中92为例进行拔码操作:

1、根据拨码原则（选择比设定值小且最接近），因为92没有直接对应的数字位，所以，在拔码盘中首先选择比92小且最接近的数值是64，其对应键位是2，将键位2的滑动块拨到ON方向即可；

用92减去最大接近值64得92-64=28

2、同理，再选择比余数28小且最接近的数值是16，其对应的键位是4，将键位4的滑动块拨到ON方向；

用28减去最大接近值16得28-16=12

3、以此类推，余数12的最大接近值8所对应的是键位5号，将键位5的滑动块拨到ON方向；12-8=4

4、余数4有直接对应的键位是6号，将键位6的滑动块拨到ON方向，此时余数为0即完成拔码程序；4-4=0；

5、拨码完成后，拔动结果与二进制拔动结果一致（见图6-7）。