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矿床地质

矿床的分类和特征

  矿床(mineraldeposit):

地表或地壳里由于地质作用形成的并在现有条件下可以开采和利用的矿物的集合体。

也叫矿体。

由地质作用形成的、有开采利用价值的有用矿物的聚集地。

包括地质的和经济的双重含义。

矿床是地质作用的产物,但又与一般的岩石不同,它具有经济价值。

矿床的概念随经济技术的发展而变化。

19世纪时,含铜高于5%的铜矿床才有开采价值,随着科技进步和采矿加工成本的降低,含铜0.4%的铜矿床已被大量开采。

  确定矿床的基本条件是:

①有用元素或矿物的含量要达到最可采品位低,如铜的最低可采品位是0.4%,铁的最低可采品位一般是25%。

②矿石工艺性质,包括有用组分的赋存状态。

如铝在霞石和高岭石中含量较高,也可分离出来,但加工工艺复杂,成本很高,因此一般只从铝土矿中提取铝。

③矿体的形状和内部结构。

有用物质在岩石中是均匀分布,还是在局部集中(如矿脉),对于采矿难易和成本影响很大,因而也对确定矿床的最低可采品位有重要影响。

④矿床规模。

指可采矿石的储藏量。

矿床规模大,矿山建设投资大,但经济效益很高。

⑤获得矿产品的全部费用,包括勘查、采矿、选矿、交通运输、设备、能源和水源供应、劳动工资等的开支,也决定着矿床的最低可采品位。

上述条件的综合分析和评价决定着一个矿床的经济价值。

 矿床是自然界中分散存在的矿质富集到一定程度的产物。

如铁在地壳中平均含量约为5%,铁矿石最低可采品位为25%,铁必须经过地质作用富集到5倍以上并具有一定规模,才能成为矿床。

导致有用元素或矿物高度富集的地质作用称成矿作用。

发生明显矿化的地点叫矿点。

 矿床种类繁多,按照物态可分为固体矿床。

液体矿床和气体矿床。

固体矿床分布最广,液态矿床有石油、热卤水和地下水,气态矿床有天然气;按成矿作用方式,矿床可分为内生矿床(内力地质作用生成)、外生矿床(外力地质作用生成)和变质矿床(变质作用生成);按矿产性质和工业利用情况可分为金属矿床(如金矿床、钨矿床)、非金属矿床(如耐火粘土、萤石矿床)和能源矿床(如石油、煤和天然气)。

固体矿床种类还可以按赋存围岩进一步详细划分。

  特征:

矿床的大小、形状及产出深度可以有相当大的变化。

矿体的形状可以有不连续的脉状及凸镜状、不规则块状、筒状或胡萝卜状、裂隙网脉状、破碎岩石及沉积地层中的浸染体及沉积层状等。

目前对矿床形成的确切深度或最大深度知道得还不多。

金刚石晶体可能形成于几十公里深的上地幔;硫化物矿物形成于几百至数千公尺深的范围内。

许多矿床形成的深度可深达16公里。

成矿的温度及压力变化范围很大,这取决于成矿的深度。

由岩浆熔融体分异作用形成的岩浆分凝矿床在非常高的温度和压力条件下形成。

成矿时的压力-温度关系可能是复杂的。

静水压力梯度取决于地下水的密度或含盐量,一般每加深30公尺增加3千克/平方公分(每加深100迟增加40~45磅/平方寸)。

在同样深度下,地静压力或岩石压力是静水压力的2~3倍。

 共生次序是指在某个矿床内不同矿物形成的先后次序。

在同一矿床内,随着成矿熔液温度、压力及化学成分的变化,在不同时间将产生不同矿物的沉淀。

在不仅有一个热液活动期的成矿条件下,共生次序会进一步复杂化。

根据对全世界许多热液矿床的研究,按照矿物的稳定性顺序,已确定了矿物沉积的一般顺序。

与矿物共生次序有关的是矿床的分带现象。

当成矿熔液沿着岩石中通道运动时,它们在温度、压力及化学成分上发生变化。

结果在沉积过程中,随着距岩浆源距离的增加,可形成不同矿物的富集。

这种分带现象是常见的,但是在矿床中并不都出现。

一般情况下,锡、钨及铋矿物比铜矿物更靠近岩浆源,而铅及锌矿物则远些,自然金、自然银和含金、银矿物则更远,而距岩浆源最远的是锑和汞矿物。

 

铁矿床的主要工业类型及找矿评价的核心技术

一、基性岩中的钒钛磁铁矿及找矿评价的核心技术

(一)古陆边缘,深大断裂分布区找两组断裂构造交叉部位寻找与该类型铁矿有关的基性杂岩体。

(二)划分出有利的成矿岩带,是寻找深部巨型似层状矿体的关键,岩体(盆)的中心部位,不同岩带的接触构造、裂隙构造是寻找高品位铁矿的最有利的地段。

(三)在找矿评价中,一般应分析Fe、V、Ti,其次是Pt、Co、Ni。

(四)地表发现岩体中有浸染状或块状的金属矿物的矿毛、矿条、矿体出现是指导深部找矿的重要标志。

(五)一般近铁矿两侧出现的围岩蚀变如绿泥石化、钠黝帘石化、纤闪石化、碳酸盐化可作为指导探寻扩大找富矿的重要标志。

(六)磁法、重力配合是寻找浅部和深部富矿体最有效、直接、快速的方法。

二、接触交代矽卡岩型铁矿及找矿评价的核心技术

(一)首先应寻找中-酸性侵入体,尤其是印支-燕山期的中-酸性侵入体,查明侵入岩体的形态、产状及含矿性,若为含矿岩体,特别注意碳酸盐的同化作用。

(二)此类型铁矿以磁铁矿为主,多为富矿、常伴生铜、铅、锌、钴等。

(三)成矿围岩主要是含钙质、镁质较高的碳酸盐岩石,沿岩体与围岩接触带,或断裂构造与接触带复合部位对找矿更为有利。

(四)矿体产状、规模与岩体边部的矽卡岩化作用关系密切,与成矿有关的热液十分发育,如绿泥石化、绿帘石化、透闪石-阳起石化、金云母化、绢云母化、碳酸盐化、蛇纹石化等。

其中透辉石矽卡岩或透辉石-方柱石矽卡岩对寻找规模较大的矽卡岩铁矿,更具有重要意义。

(五)航空磁法和地面磁法形成的异常,与地质密切配合是寻找矽卡岩型磁铁矿最有效、最快捷、最常用、最经济、实惠的方法。

三、气水-热液型铁矿找矿评价的核心技术

(一)此类型铁矿在我国分布较普遍,常形成中、小型矿床,最大的特点是矿床严格受构造控制,以断裂构造控矿为常见,特别是大断裂的交叉部位或大断裂的次级断裂发育部位或火山构造发育部位是成矿的有力场所。

(二)含矿围岩条件对热液型铁矿的控制并不严,一般钙质岩石中成矿以交代为主,泥砂质岩石以充填为主。

(三)蚀变显著,以交代为主的磁铁矿、赤铁矿化,当围岩含钙较高,成矿温度也高时,蚀变以透辉石化、透闪石化、黑云母化、绿帘石化、绿泥石化和硅化为主;以充填为主的赤铁矿、菱铁矿化、以绿泥石化、碳酸盐化、硅化、绢云母化、高岭土化为主。

(四)大多数矿体小并成群出现,矿体具分枝复合,膨胀收缩,尖灭再现等现象矿体呈脉状、透镜状、扁豆状、似层状、团块状等。

(五)按矿化类型、矿石建造、成矿温度的不同,可以形成高温热液磁铁矿、赤铁矿矿床;中低温热液赤铁矿矿床或菱铁矿矿床。

四、海相沉积铁矿找矿评价的核心技术

(一)此类矿床主要分布在较大的古陆边缘,稳定的海盆地或半封闭的海湾(或泻湖),并以海进程序有利、

(二)含矿层位对寻找海相沉积铁矿具有重要意义,在我国北方震旦系的海相沉积铁矿产在浅海相砂岩和页岩为主,称宣龙式铁矿;在南方和河南、陕西产在中上泥盆统的砂岩和页岩为称为“宁乡式铁矿”;石炭系沉积铁矿产在奥陶系石灰岩侵蚀面上称为“太原式或本溪式铁矿”。

(三)矿石矿物主要为赤铁矿和菱铁矿,并形成特有的鲕状、肾状赤铁矿和菱铁矿质的鲕绿泥石;由于这两种铁矿磁性较弱一般用磁法直接找矿效果不理想,而多用重力和电法查明含矿岩系的基底构造对深部找矿和评价矿床规模极为重要。

(四)此类矿床一般分布范围广,矿层稳定,沿走向分布可达数公里,矿床规模大、小不一。

在水平分布上海湾中心多为菱铁矿,边缘为赤铁矿,并且常伴生磷、锰。

五、变质铁矿的找矿评价的核心技术

(一)变质铁矿自太古代(鞍山式)到上古生代地层均有产出,而最重要的成矿时代是太古代的变质铁矿,占本类型的81%,在我国东北、河北、北京、山西均有分布,此类型矿床在国内、外均有规模巨大的铁矿,占我国铁矿储量的50%。

(二)此类型矿床主要产在地台区长期隆起区的边缘或附近地区,其次产在隆起区内深断裂旁侧。

在地槽区也有产出。

矿田常受复向斜,次级背斜构造的控制,这对找矿评价极为重要。

(三)此类矿床受一定层位的控制,矿层稳定、产状与地层产状一致,矿层延深远,厚度大,常形成条带状磁铁石英岩,矿石矿物有磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、菱铁矿、航空磁法结合地面磁法和重力,电法并深入研究矿区岩相组合与控矿构造是找矿、评价行之有效的手段。

(四)在找矿时注意寻找各种成因类型的富矿,特别要注意寻找古风化壳型中的富矿,对找矿评价具有重要意义。

中国铜矿床类型

(一)中国铜矿床分类

矿床是指由地质作用形成的,有开采利用价值的有用矿物聚集体。

地质矿业工作者为了研究矿床的成因和开发利用则进行矿床分类。

中国铜矿床分类有文献记载的最早是丁文江(1917)将我国铜矿床划分为五种类型,其中将斑岩铜矿归入浸染型铜矿,并提出山西中条山铜矿产于“前寒武纪结晶岩中”,属“低品位浸染状矿石”。

其后,朱熙人(1935)也讨论过我国铜矿类型和分布,并提出长江中下游和云南为我国铜矿有希望的产地。

新中国成立后,对铜矿床的分类做了进一步地研究。

1953年,孟宪民、宋叔和等研究了我国铜矿的成矿地质条件、分布情况,提出普查勘探方向,并按工业类型将我国铜矿床分成斑岩铜矿型、黄铁矿型、层状交代矿床、接触交代矿床、多金属含铜矿床、石英含铜矿脉、铜镍矿床、含铜砂页岩、自然铜矿型、钛钒矿脉、铜钴矿层等类型。

1957年,谢家荣对中国铜矿床进行成因分类,划分为岩浆矿床、表生矿床、变质矿床等三大类,进而又分6类22式。

1959年,郭文魁对我国铜矿工业类型及分布规律进行研究,并按各类型占有储量排列,提出中国铜矿工业类型划分为八大类:

层状铜矿(东川式)、细脉浸染型铜矿、接触交代夕卡岩型铜矿、黄铁矿型铜矿、脉状及复脉带铜矿、铜镍矿床、含铜砂页岩、安山玄武岩中之铜矿等,八大类中又按矿石建造、金属组合、矿体形状及产状和矿化时代等又进一步划分若干亚类。

70年代以来,铜矿床的分类从单纯以产状、成因及工业类型划分,转向结合矿石商品价值、成岩成矿作用等综合研究进行铜矿床分类。

其中有代表性的,郭文魁于1976年将我国铜矿床分为六大类:

①与海相火山作用有关的铜矿床,进一步分为块状硫化物型铜矿(含铜黄铁矿型铜矿)及条带状浸染状铜矿两个亚类;②与基性-超基性岩体有关的铜镍硫化物矿床;③与中酸性火山-深成杂岩或浅成侵入岩有关的斑岩铜矿;④与中酸性侵入岩有关的夕卡岩型铜矿;⑤陆相沉积作用为主的铜矿床;⑥与海相沉积作用有关的铜矿(层状铜矿)。

1989年,《中国矿床》(宋叔和主编,1989)推出的中国铜矿床分类,在前人分类基础上,着重考虑两个基本因素:

一是矿床形成的地质因素,即产出的地质环境、控矿因素及其成因;二是商品矿石的经济意义,即矿床必须在现阶段能够被开发利用,而且要有一定规模。

以这两个原则将中国铜矿床划分为六类:

①铜镍硫化物型矿床;②斑岩型铜矿床;③夕卡岩型铜矿床,④火山岩型铜矿床,⑤沉积岩中层状铜矿床,⑥陆相砂岩型铜矿床。

至于石英脉型铜矿、自然铜矿床等,目前我国尚未发现大中型矿床,不是开采的主要对象,故未归入本分类。

近年来,国内外对铜矿床分类趋于以容矿岩石为基础,并考虑到矿床产出地质环境和经济开采价值进行分类。

如王之田等(1994)将中国铜矿床类型划分为七类,并对已知的大型铜矿床类型及地质时代占有储量进行了统计,反映矿床类型经济意义(表3.7.4)。

芮宗瑶等(1993)也以容矿岩石为主线,兼顾成矿环境、矿床成因等将中国铜矿床分成五大类10小类(表3.7.5),并列举每个类型的容矿岩石、矿石建造、矿体形态、成矿作用、矿质来源、成矿环境以及矿床实例等。

(二)中国铜矿矿床类型简述

中国铜矿具有重要经济意义、有开采价值的主要是铜镍硫化物型矿床、斑岩型铜矿床、夕卡岩型铜矿床、火山岩型铜矿床、沉积岩中层状铜矿床、陆相砂岩型铜矿床。

其中,前4类矿床的储量合计占全国铜矿储量的90%。

这些类型矿床的成矿环境各异,有其各自的成矿特征。

根据芮宗瑶等(1993)、王之田等(1994)等研究成果,按各类型矿床占有储量比例依次简述如下:

1.斑岩型铜(钼)矿

该类型是我国最重要的铜矿类型,占全国铜矿储量的45.5%,矿床规模巨大,矿体成群成带出现,而且埋藏浅,适于露天开采,矿石可选性能好,又共伴生钼、金、银和多种稀散元素,可综合开发、综合利用。

其成矿特点:

(1)成岩成矿时代较新东部地区的斑岩铜矿属于滨太平洋成矿域的一部分,成岩成矿时代以燕山期为主。

如位于环太平洋西带外带的赣东北大断裂的西北侧德兴超大型斑岩铜矿成岩成矿时代199~112Ma。

北部地区的斑岩铜矿属于古亚洲成矿域的一部分,成岩成矿时代主要为海西期和燕山期。

如位于大兴安岭隆起带与松辽沉降带衔接部位的黑龙江多宝山斑岩铜矿的成岩成矿时代292~245Ma;位于额尔古纳褶皱系的内蒙古东部乌奴格吐山斑岩铜矿的成岩成矿时代188~182Ma。

西南部地区的斑岩铜矿属于特提斯-喜马拉雅成矿域的一部分,成岩成矿时代以喜马拉雅期为主。

如西藏东部地区玉龙超大型斑岩铜矿55~35Ma,马拉松多斑岩铜矿33.2Ma,多霞松多斑岩铜矿30.9Ma。

(2)成矿岩石基本特征多数矿床的成矿岩体以多期次高位侵位的复式小斑岩体为主。

与矿化有关的花岗质岩石主要为钙碱性系列,其次是碱钙性系列。

其中包括花岗闪长斑岩、二长花岗斑岩、花岗斑岩和其他花岗质岩石。

与矿化有关的花岗质岩石的化学成分以SiO262%~68%的成矿最佳。

岩石化学从中性→中酸性→酸性,相应的矿石建造为Cu(Fe)→Cu(Au)→Cu(Mo)→Cu(Sn),岩浆分异指数对应从60%变为92%。

(3)围岩蚀变分早、中、晚期。

早期蚀变包括钾硅酸盐交代岩、钾质角岩和部分镁-钙夕卡岩(钾化带);中期蚀变包括绢英岩、黄铁绢英岩、青磐岩和湿夕卡岩(绢英岩化带—青盘岩化带);晚期蚀变包括中度-深度泥英岩、浊沸石-硫酸盐交代岩(泥化带)等。

(4)次生作用不发育次生富集作用,可使斑岩铜矿石品位得到进一步富集而成为具有重大经济意义的富矿。

次生富集带多数是形成高品位的辉铜矿矿层,开采经济价值巨大。

然而,中国斑岩型铜矿多数矿床未能形成厚大的次生富集带,可谓先天不足,因而多数矿床是大型贫矿,铜品位一般在0.5%左右。

2.夕卡岩型铜矿

中国夕卡岩型铜矿与国外大不相同,其储量国外夕卡岩型铜矿占的比例很小,而中国却占较大的比例,现已探明夕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。

其特点:

(1)时空分布与斑岩铜(钼)矿相似夕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拗陷带,并常与中生代断陷盆地伴随而分布。

大型夕卡岩型铜矿主要分布于下扬子拗陷带的湖北铁山、铜录山,江西城门山、武山,安徽的铜官山、狮子山、凤凰山、大团山等矿区;其次是滇东拗陷带的个旧锡铜多金属矿田和华南褶皱系的石、广西钦甲、湖南宝山;燕山拗陷带的寿王坟;辽东台隆的垣仁;吉黑褶皱带的弓棚子等矿区。

(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。

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

如中国南方大型夕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夕卡岩型铜矿床。

(4)交代岩系列主要是钙夕卡岩,其次是镁夕卡岩。

(5)在浅成环境中,夕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,在接触带为夕卡岩型块状矿石,形成“多位一体”矿化。

如江西城门山和湖北封山洞等铜矿床。

3.火山岩型铜矿

该类型也是我国铜矿重要类型之一,探明的铜矿储量占全国铜矿储量的8%,其中海相火山岩型铜矿储量占7%,陆相火山岩型铜矿占1%。

过去海相火山岩型铜矿习称黄铁矿型铜矿,并常与铅、锌共生,还伴生有丰富的金、银、钴以及稀散元素,有很大的综合利用价值。

其成矿特点:

成矿时代较广,从新太古代至三叠纪均有不同程度的分布,成矿环境在大洋中脊、火山岛弧、弧后盆地、大陆边缘裂陷槽及陆内裂谷等环境均有产出。

新太古代海相火山岩型铜矿,通常产于新太古代深变质岩系地层中,容矿岩石包括辉石斜长角闪岩、黑云母角闪斜长片麻岩、含石榴石角闪黑云斜长片麻岩夹阳起石岩、角闪岩等,恢复其原岩为拉斑玄武岩-钙碱性长英质火山岩系。

故通常称这类矿床为与太古宙绿岩带有关的海底火山喷发沉积变质矿床,辽宁红透山铜锌矿床即是其中的一例。

元古宙是我国海相火山岩型铜矿的重要成矿期之一。

主要分布在扬子陆块的西缘和北缘。

西部边缘成矿时代以古元古代为主,有代表性的矿床为云南大红山铜铁矿床、四川拉拉厂铜钴矿床;北部边缘和西北部边缘成矿时代,以中-新元古代为主,有代表性的矿床是四川彭县铜锌矿床,陕西刘家坪铜锌矿床和浙江西裘铜锌矿床等。

这些矿床的火山岩系主要是细碧角斑岩系,构造环境属于陆块边缘裂陷火山盆地。

早古生代为我国海相火山岩型铜矿最重要的成矿期,多为大型铜多金属矿床,主要分布在祁连山优地槽系,其中有代表性的矿床是甘肃白银厂大型矿田的折腰山铜锌矿床、火焰山铜锌矿床、小铁山铜铅锌矿床以及青海红沟富铜矿床等。

火山岩系主要是细碧角斑岩系,构造环境属于火山岛弧和弧后裂谷。

晚古生代海相火山岩型铜矿成矿环境差别较大,矿床分布分散。

如产于青海堆积山石炭系-二叠系的混杂岩带蛇绿岩套的玛沁德尔尼铜锌钴大型矿床;产于新疆阿尔泰南缘的克兰火山岩盆地早-中泥盆世石英角斑岩-角斑质火山碎屑岩的阿舍勒铜锌大型矿床等。

中生代海相火山岩型铜矿产于我国西南部特提斯-喜马拉雅海盆。

已查明德格-乡城晚三叠世昌台火山盆地成矿前景看好,呷村铜-多金属矿床已具大型规模即为一例。

陆相火山岩型铜矿,目前发现的矿床无论规模还是储量都比上述几个类型要小,因而长期以来未被重视。

近年来由于发现了福建紫金山大型铜金矿床,因此引起了地勘和矿业部门的重视。

该类型铜矿主要产于各时代陆相火山活动带,尤其是中-新生代滨太平洋陆相火山岩地热水活动区。

现今勘查、开采的陆相火山岩型铜矿有以下几种情况:

产于镁铁质火山岩的峨眉山玄武岩中的铜矿虽然矿点(或小型矿床)不少,但至今尚未发现大中型矿床,只有二峨山龙门铜矿已由地方开采。

该矿床产于二叠纪峨眉山玄武岩喷发的间隙期,矿体呈透镜状,在玄武岩和杂色砂岩中呈夹层。

产于中性长英质火山岩中铜矿,目前已发现并勘查的有宁芜火山盆地的娘娘山、大平山及庐枞火山岩盆地的井边、石门庵、毛狗笼等。

其中娘娘山铜金矿床产于破火山口周围的裂隙中,容矿岩石为碱性粗面岩、熔结角砾岩和黝方石响岩等,主矿体呈大脉和雁行排列的复脉群,铜、金、银品位高,均为富矿。

与中酸性火山岩有关的铜矿,有产于会昌-上杭火山岩盆地的紫金山、五子骑龙等铜金矿床。

紫金山大型铜金矿床,容矿岩石为燕山早期花岗岩、燕山晚期英安玢岩及火山隐爆角砾岩等。

矿体和热液角砾岩主要受北西向密集裂隙带和网脉裂隙带控制。

水热爆发角砾岩、石英-明矾石化和石英-迪开石化的广泛发育构成这类矿床的显著特点。

蚀变岩具有分带性,即由上而下分别为硅化→石英-明矾石化→石英-迪开石化→石英-绢云母化。

矿化分带:

上部为金银矿化带,下部为铜铅锌矿化带。

矿床规模大、品位富。

4.铜镍硫化物型铜矿

镁铁质-超镁铁质岩中铜镍矿床既是我国镍矿资源的最主要类型,也是铜矿重要类型之一。

铜矿储量占全国铜矿储量的7.5%。

该类型矿床成矿环境主要产于拉张构造环境,受古大陆边缘或微陆块之间拉张裂陷带控制,在拉张应力支配下,岩石圈变薄甚至破裂,引起地幔上涌,而导致镁铁质-超镁铁质岩石在地壳浅成环境侵位。

赋矿岩石系列主要是超镁铁质-镁铁质杂岩,如吉林红旗岭1号岩体铜镍矿、新疆黄山铜镍矿、四川力马河铜镍矿;超镁铁质岩,如甘肃金川铜镍矿、吉林红旗岭7号岩体铜镍矿;镁铁质岩,如新疆喀拉通克铜镍矿。

成矿时代,主要是早、中元古代和中、晚古生代。

如吉林赤柏松铜镍矿床为古元古代2242.5Ma;甘肃金川铜镍矿床为中元古代1509~1526Ma;吉林红旗岭7号岩体铜镍矿床为晚古生代231~350Ma、四川力马河铜镍矿床322~353Ma、新疆喀拉通克306~284Ma;新疆黄山铜镍矿为中晚古生代270~390Ma。

中国铜镍硫化物矿床的成矿作用以深部熔离-贯入成矿为主,与国外同类型或类似类型有矿不同。

岩体小,含矿率高。

5.沉积岩中层状铜矿床

矿床是指以沉积岩或沉积变质岩为容矿围岩的层状铜矿床,容矿岩石既有完全正常的沉积岩建造,也包括有凝灰岩和火山凝灰物质(火山物质含量一般不高于50%)的喷出沉积建造。

该类矿床的命名和亚类划分以及若干矿床归类在我国矿床地质界尚不一致。

如在层控矿床分类中,涂光炽等(1984)将我国沉积岩铜矿分两类:

①沉积-变质型:

如古元古代的横岭关、中元古代的篦子沟等铜矿,早古生代的李伍铜矿;②沉积改造型:

如中(新)元古代的霍各乞、东川-易门等铜矿,白垩纪的滇中砂岩铜矿。

王之田(1988)以容矿建造结合矿床成因分类原则划分中国铜矿类型,将该类型铜矿命为“海相沉积(变质)岩型”(包括中、新元古代冒地槽环境成矿的东川、易门、通安、霍各乞、炭窑口、胡家峪、篦子沟)。

《中国矿床》(1989)提出的中国铜矿床分类,将该类型矿床命名为“沉积岩中层状铜矿床”,并按容矿围岩性质划分三个亚类:

①含凝灰质细碎屑岩建造型铜矿床;②碳酸盐岩建造型铜矿床;③陆相含铜砂岩型铜矿床。

芮宗瑶等(1993)以容矿岩石为基础,兼顾成矿环境、矿床成因等,提出的中国铜矿床分类,将该类型矿床划为“与沉积岩有关的铜矿床”,并分为三个亚类:

①海相杂色岩型铜矿床;②陆相杂色岩型铜矿床;③海相黑色岩系型铜矿床。

上述各家的分类,尽管亚类划分和命名尚不一致,但对这类矿床总体上都划归是沉积岩容矿,或称之为与沉积岩有关的铜矿床,即以前通称的“沉积(变质)岩型”铜矿。

这类矿床从国内外若干矿床实例来看,一般规模较大,品位较富,伴生组分亦多,矿床经济价值巨大,也是我国铜矿主要类型之一,探明的储量占全国铜矿储量的8%。

其中,海相杂色岩型铜矿占4%,海相黑色岩系型铜矿占2.5%,陆相杂色岩型铜矿占1.5%。

海相杂色岩型铜矿床(《中国矿床》称碳酸盐岩建造型铜矿床)。

主要产于康滇中元古代昆阳裂谷环境,有代表性的矿床为云南东川、易门等铜矿床。

这类矿床主要地质特征是,矿床产于特定的层位,矿体呈层状、似层状和透镜状,矿石构造主要呈马尾丝状、浸染状和团块状,矿床规模巨大,详见下述的典型矿床实例东川铜矿田。

海相黑色岩系型铜矿床(《中国矿床》称含凝灰质细碎屑岩建造型铜矿床)。

所谓海相黑色岩系主要是指黑色细碎屑岩、粘土质岩、白云质岩组成的岩系,含有丰富黄铁矿及其他金属硫化物和有机质等。

其中有一部分岩层和矿层是直接通过海底流出来的热水化学沉积形成的,称之热水化学沉积岩(喷气岩)。

这类矿床主要成矿特征是:

成矿时代主要为中元古代,成矿环境主要为裂谷或裂陷槽;容矿岩石为海相细碎屑岩-粘土岩-白云岩,通常黑色;矿体形态多为层状、似层状,产于较固定的层位;矿石建造主要是铜和铜多金属矿组合。

代表性的矿床有山西中条山蓖子沟、胡家峪铜矿床和内蒙古狼山地区的霍各乞、炭窑口等铜铅锌矿床。

蓖子沟、胡家峪等矿床的含矿层位,位于中元古界中条山群余家山组白云质大理岩与蓖子沟组黑色片岩之间。

矿体呈似层状和透镜状,矿石具有明显的层纹状构造。

篦子沟铜矿床的容矿岩石主要为金(黑)云母-石英-白云质大理岩、钠长石-石英-白云质大理岩和石英-白云质大理岩。

胡家峪南和沟铜矿床的容矿岩石主要为石英钠长岩、金(黑)云母-石英-白云质大理岩、钠长石-石英-白云质大理岩及角砾岩;老宝滩铜矿床的容矿岩石主要为构造角砾岩。

内蒙古狼山-渣尔泰地区也是中元古代海相黑色岩系型铜矿另

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