铜矿成矿规律与找矿方向

2018年 2月上 世界有色金属

261铜矿成矿规律与找矿方向董泽伟，杨 智，杨迪（云南省有色地质局三〇六队，云南　昆明　６５００００）摘 要：在我国经济的不断增长发展下，各生产领域对铜矿成矿资源的用量逐渐增多，本文讲述矿区地层、构造等主要控矿要素的地质特征与矿体地质，在分析成矿特征的基础上，对成矿特征进行了探讨，为进一步开展地质找矿工作提供依据和建议。关键词：铜矿成矿；矿床地质；矿床特征中图分类号：Ｐ６１８．４１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１８）０３－０２６１－２Metallogenic regularity and prospecting direction of copper oreDONG Ze-wei, Yang Zhi, Yang Di（Ｙｕｎｎａｎ　ｎｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓ　Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｂｕｒｅａｕ　ｔｈｒｅｅ　Ｎｏ．　１０　ｓｉｘ，　Ｋｕｎｍｉｎｇ，　Ｙｕｎｎａｎ　６５００００）Abstract:　Ｉｎ　Ｃｈｉｎａ＇ｓ　ｇｒｏｗｉｎｇ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，　ｔｈｅ　ａｍｏｕｎｔ　ｏｆ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｃｏｐｐｅｒ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｌｌ　ａｒｅａｓ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，　ｔｈｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｎｄ　ｏｒｅ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｒａｔａ，　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｔｅｌｌｓ　ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｏｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ，　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，　ｔｈｅ　ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｅｖｉｄｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｗｏｒｋ．　Keywords:　ｃｏｐｐｅｒ　ｏｒｅ　ｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎ，　ｏｒｅ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｄｅｐｏｓｉｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ近些年来，随着工业的快速发展，我国各行各业对矿产资源的需求量逐步增大，尤其是铜矿资源，铜矿是我国经济发展中不能随意替代的重要有色金属，是一种战略性矿产资源，对经济的增长有着积极的现实意义[1]。在后期的工业化发展局势中，其需求量会与日俱增，所以深入开展铜矿资源的勘查、分析等工作流程，研究出铜矿矿床特征以及成矿规律，将有效提升我国铜矿资源的利用率，具有积极的作用。1 成矿类型和时期在我国，铜矿资源遍布，主要分布在滇东岩溶高原核心区，岩溶地貌广布，地质结构多样化，断层节理发育。铜矿成矿类型是非常复杂的，通常主要有下面几种类型：矽卡岩型、火山岩型、沉积变质型、斑岩型、热液型、岩浆型、砂岩型等[2]。成矿时期也非常复杂，主要分为下面几个时期：前寒武纪成矿期、早古生代成矿期、晚古生代成矿期、三叠纪成矿期、侏罗-白垩纪成矿期、新生代成矿期，各时期成矿比率以及矿床类型如表1所示。表1 成矿各时期的成矿比率以及矿床类型成矿时期成矿比率矿床类型前寒武纪成矿期16.76%/早古生代成矿期4.8%/晚古生代成矿期15.02%岩浆熔离型、斑岩型、海相火山气液型三叠纪成矿期5.25%/侏罗-白垩纪成矿期57.23%热液型、斑岩型、砂岩型和、接触交待型新生代成矿期1.94%/2 铜元素的总体分布规律我们对某一矿山各种矿体元素、各个勘探途径的研究，根据相应地质信息的分析，这里表示铜元素布局规律有以下几点考虑：①成矿规律的主要内容.成矿规律通常是矿床形成和分布的空间、时间、物质共生关系以及内在成因联系的总和（卢作祥等，1989）。矿床的成矿机制、成矿机理、形成机理、形成机制是矿床成因研究的重要环节，不是成矿规律的主要因素。我认为成矿规律一般涉及到矿体空间分布规律和区域成矿规律。②矿化的普遍性、集中性特点。矿山中铜矿布局较多，围岩中成矿广泛，其背景值高是该矿山的重要特征。品位超过10%的极富铜矿遍布在矿区中部地带，局部铜品位在33.32%，所以矿化性还是较强。3 主要矿床类型及其成矿特征①矽卡岩型。矽卡岩类型布局较多，占全国总储量的27%，属于我国工业类型中必不可少的一种，目前位于我国铜矿开采类最关键之一。碳酸盐岩地层与中酸花岗岩岩浆发生反应以后，则会出现接触效应，岩石中金属类矿床和岩体及内外层接触的矽卡岩就会逐渐形成矽卡岩型矿床。②斑岩型。此类型铜矿是目前所发现的储量最大的铜矿类型，约占全国的42%，主要集中与我国的西南地区。斑岩型形成区域主要是在板块汇聚区域的岛弧亦或是陆缘弧等地带。在地幔楔形区域，从幔界面、地壳的分异和岩浆流体出熔，自然就会形成一套岩浆-热液的成矿系统。从长期的研究数据显示，该类型矿床在俯冲无关的碰撞造山带以及青藏高原碰撞走滑环境中也会存在，其形成机理主要有下面两种：第一，山带由于碰撞导致地壳加厚的出现局部熔融；第二，受到特提斯演化阶段俯冲的熔融作用使得洋壳局部出现矿床。③沉积变质岩。此类型铜矿矿床一般是因为在氧化—还原阶段，受到岩性相扁带以及海相沉积的影响，再加上火山沉积或者岩层沉积作用而出现的，成矿期间可以分为三个阶段：含矿层、富集成矿和分化玻璃再造。4 铜矿成矿规律通常，铜矿矿区主要存在下面表2所示的几方面岩体特征。从表2中分析可以知道铜矿矿区岩体的详细状况，再结合成矿化学特征、野外地质特征来深入分析铜矿成矿规律，其具体有以下几方面：第一，铜矿矿山具有高氧逸度、壳慢收稿时间：２０１８－０１作者简介：董泽伟，男，生于１９８９年，白族，云南省大理州鹤庆县邑头象眠村，大学本科，助理工程师，研究方向：地质找矿。世界有色金属 2018年 2月上

262混源等特征，一般情况下在氧逸度高和岩浆源区是铜矿岩体最佳环境，与超大型的斑岩铜金成矿岩体相比较而言，其存在一定共同点；第二，蚀变程度加大，其范围也会扩大，甚至达到岩体面积的数十倍之多，以面型带状的趋势发布，同时还具有空间发布的特征，另外，在岩层叠加以及钾化方面扩展性比较强；第三，铜矿体在斑岩体以及其周边岩体中存在较多，距离岩体越远矿化就越弱，在此状况下，任何的类型铜矿，都与成矿岩体有关；第四，铜矿成矿与成岩有着一定的共性，这也表明了铜矿成矿侵入岩体之间有着一定的成因关系；第五，二次成矿主要的特征就是某矿区位于金属矿床的地带，有较强的可再制造能力。在对矿区构造环境分析可知，造山碰撞以后的环境中能够形成小岩体，并具备山体构造环境的特点，这主要是因为形成过程中，受到火山岩基底影响，内部存在矿热液体以及较多有益元素（Ag、Fe、Cu、Au、Mo），在形成沉积后，就可以促使矿物质的活化与富集，加快铜矿矿区的形成。表2 铜矿矿区岩体特征侵入期次岩体特征矿山变化蚀变情况铜矿年龄第一期花岗岩明显钾化、硅化705±2Ma石英闪长岩不明显钠长石化、硅化718±3Ma钠长岩明显钾化、硅化714±4Ma第二期花岗岩明显绢云母化220±5Ma闪长岩明显钾化、硅化109±4Ma花岗斑岩明显钾化、硅化115±2Ma5 矿床模式及找矿方向（1）矿床成因和成矿模式。通过对铜矿矿床类型、成矿因素以及矿控制因素的研究分析，矿床的成因可以总结为先进行原生沉积，再历经地下热卤水林滤再造的铜矿床。一般在矿床上级留存着原生沉积的层状矿体特征，同时在其下端会因为淋滤再造反应而出现不规则透镜状、柱状、脉状矿体。（2）找矿方向。从我国铜矿种类及分析的储量而言。火山岩型、斑岩型和沉积变质岩的矿床储量多，在实现铜矿资源需求环节发挥着积极作用。由于变质因素、沉积作用、其他形成岩浆和演化性的影响，最终产生各种种类的铜矿物质，所以就会产生各种产出因素和成矿特征，所以就要先分析潜在的在各个成矿区域布局的铜矿床种类，明确铜矿资源的接下来环节就是勘察类别包括火山岩型、斑岩型和沉积变质岩等。找矿方向要结合当地的实际成矿因素和潜力来考虑，万不可被既定的原则所制约，更不能照搬规律，一定要确保基础环节是地址勘测，展开找矿工作。6 结语在如今人们对铜矿成矿资源需求量逐渐上升的形势下，铜矿成矿属于一种不可再生类资源，然而在当前环境下，我们不仅要节省资源，还要确保有限资源的开采量能达到人们的使用需求。如今对铜矿床的找矿任务还面临很多问题，阻碍了铜矿产资源的开发利用。时代在进步，对于历史遗留问题，后期肯定会分析出更科学实用的理论方法引导人们找铜矿工作的进行。[1]󰀡邓湘伟，戴雪灵，黄满湘.柏坊铜矿成矿规律及成矿模式探讨[J].华南地质与矿产，2008.[2]󰀡刘增铁，丁俊，秦建华，范文玉.中国西南地区铜矿资源现状及对地质勘查工作的几点建议[J].地质通报，2010.（上接260页）2.2 化学物探方法测量对于湿度过大的矿山地质区域，例如发生渗水及涌水地区，在进行水流控制措施以后，可以采取化学物探检测方法，即是在矿层中添加入水玻璃氯化钙速凝剂，减小矿层的流动性，达到快速止水密封的作用，从而隔断渗水涌水区域对物探的破坏作用。对于特大的渗水漏水地质，或者是溶蚀地质条件下，尤其是喀斯特地形的溶洞地区，极易出现大量渗水漏水现象，如果采取常规的物探方法，是无法完成施工的，不仅耗费了大量人力物力财力，甚至没有一点成效。针对这种情况，可以采取化学物探或者是间歇性物探方法，减小矿层的流动性，并采取大粒径与小砂砾混合配比的矿层进行挤压，也可以先行矿层小粒径砂砾检测，在分别对注入砂砾粒径由细到粗的矿层进行检测，直至完成物探工作。这种物探方式的目的是在施工中某一级砾石能够在窄缝中胶固中缝隙。2.3 模袋物探溶洞等地形的漏水渗水现象严重，少量的矿层无法实现物探工作时，可以采取尼龙袋或者是聚脂等抗老化材料，纺织成强度高的模袋，模袋作为掉落矿层的盛装体，只会渗出水，其他材料则在模袋中快干燥，从而完成对矿山地质的快速阻断工作，即使渗水较大较严重的矿山地质条件，也能够快速干燥，尤其是溶洞地形，模袋还可以在压力作用下适应溶洞地形进行弯曲变形，更好的填补溶洞及缝隙，还可以根据施工要求，灵活掌握模袋内的矿层情况，更好的适应地质条件对施工的要求。2.4 物探施工方法对于有流水地区，或者是水流较大的地方，为了更好的完成物探施工，可以采取分流的方式进行物探，即将矿山通过一条通道在固定的时间内使其流入到需要物探部位，同时另一条通道在相应的时间内注入速凝剂，大多采用水玻璃速凝剂，使两种浆液在同一时间到达物探部位时正好凝固，为了达到预期的防流水效果，时间要掌握得恰到好处，即到达流水位置时正好凝固，即不浪费浆液，又实现了阻水的目的。如果浆液到达时间过早，容易被流水冲走，如果达到时间过慢，容易堵住通道。这种方式对岩溶地区的物探较为常用，也常用来封堵水流较大的漏洞。3 结语根据地质条件的实际情况，在物探施工前制定相应的应对措施，包括对地质条件的全面勘察工作，根据存在的问题，提出解决方法，由专业技术人员运用相应的仪器设备现场进行勘查，质量负责人员对于含水量丰富的地区。对于矿山工程的物探施工上，要根据地质条件，采取合理的物探方法，尽可能的避免地质问题带来的影响。[1]󰀡李明显.浅谈水利水电工程的物探施工技术[J].中国高新技术企业.2016.(8):11-27.[2]󰀡赵红文.浅谈水利水电工程施工中高压喷射物探技术[J].工业b.2014(11):90-91.