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銅是如何形成的地理

發布時間:2022-08-27 04:46:12

A. 銅是怎樣煉成的

這是當年李白在安徽銅陵親眼目睹冶煉銅的場面,有感而發寫成的一首詩.
安徽銅陵是中國的古銅都,銅的產量一直是全國第一.這次在氣溫最高,電力最缺的時候,來到銅陵,就是要看看銅是怎樣煉成的.煉銅車間是一座巨大的廠房,長一二百米,寬七八十米,典型的五六十年代的廠房,四處透風,沿廠房行走,給人一種滄桑厚重之感,只見火花飛濺,蒸氣騰騰,幾百米熱火朝天,勞動的場面十分感人.只見銅礦石被放進爐子,點火燃燒,不久就化成紅通通的銅水,經過幾道工序提純,90%以上的粗銅就煉好了,大部分被澆鑄成電解用的厚銅板,進入下一道工序,電解銅,只見一大片電解液池,裡面插滿了電解銅板,每個池邊還有一個小燈泡,只要燈泡一亮,工人就會到這座池子上檢查銅板有無粘連,池子上的溫度至少50-60度,看著工人光著膀子很辛苦,還受著硫酸銅的腐蝕,工作條件真是很糟糕,不過電解出的銅增光瓦亮,黃通通,金燦燦,一塊塊大銅板真令人難忘.
我們住在五松山賓館,由於時間緊張,也沒到市區轉轉,只是夜晚的銅陵十分美麗,市中心有一片湖區,修繕一新,燈光點點,映襯出遠處市政府辦公大樓,又稱雙子塔,遠處毗鄰長江,銅陵也是盛產水泥的地方,從合肥開車過來,經過好幾座超大規模的水泥廠,都冒著灰煙,感覺銅陵的大氣環境不是很好.
銅陵人好客,短短幾天時間便與主人建立了深厚感情,只想早日再見.
如果不是親眼一見,怎麼也不會相信銅陵這地方有全國最先進的電子晶元生產基地,以銅泊片為基礎的電子晶元,肉眼看不清的密密麻麻的觸角在這里輕而易舉地生產出來,廠區的現代化讓人不敢相信這里是在中國的中部地區安徽,銅陵人早已做好准備進行產業結構調整,由以銅為支柱產業的經濟結構轉向電子,環保等產業為龍頭的產業結構.這樣一來,他們未來的50年甚至100年,狀況要比現在的大慶,撫順要好得多.
來銅陵很方便,從合肥,南京開車2個多小時就到,這里有很多精緻的銅雕藝術品,不防買些回去收藏.

B. 銅礦是如何形成

銅礦石一般是由銅的硫化物或氧化物與其他礦物組成的集合體

與硫酸反應生成藍綠色的硫酸銅。銅的工業礦物有:自然銅﹑黃銅礦﹑輝銅礦﹑黝銅礦﹑藍銅礦﹑孔雀石等。已發現的含銅礦物有280多種,主要的只有16種。中國開採的主要是黃銅礦(銅與硫、鐵的化合物),其次是輝銅礦和斑銅礦。

(2)銅是如何形成的地理擴展閱讀:

銅礦床種類大致可分為以下幾種:

1、海相火山岩黃鐵礦型銅礦床:產於下古生代石英角斑岩和細碧岩中。呈透鏡狀﹑似層狀。礦石礦物以黃銅礦﹑黃鐵礦為主。銅品位一般大於 1%。如中國甘肅白銀廠﹑青海紅溝等礦床。

2、超基性岩中的熔離型銅鎳硫化物礦床:產於下古生代純橄岩﹑輝橄岩﹑橄輝岩岩體的中﹑下部。呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦﹑鎳黃鐵礦為主。銅品位一般小於 1%。如中國甘肅金川﹑新疆喀拉通克等礦。

3、變質岩層狀銅礦床:產於中元古代白雲岩﹑大理岩﹑片岩片麻岩中﹐沿層產出。礦體呈層狀﹑似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦﹑斑銅礦為主。銅品位一般大於1%。如雲南東川湯丹﹑山西中條山胡家峪等礦。

4、夕卡岩型銅礦床:產於中酸性侵入岩體和碳酸鹽岩的接觸帶內外。礦體以似層狀﹑透鏡狀﹑扁豆狀為主。礦石礦物主要為黃銅礦﹑黃鐵礦。銅品位一般大於1%。如安徽銅官山﹑江西城門山等礦。

5、斑岩銅礦床:產於中生代﹑新生代花崗閃長斑岩﹑二長斑岩﹑閃長斑岩等及其圍岩中。礦體呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦為主。銅品位一般小於 1%。礦床常為大﹑中型。如江西銅廠﹑黑龍江多寶山﹑西藏玉龍、驅龍等礦。

6、砂岩型銅礦床:產於中生代陸相砂岩與砂頁岩中。礦體呈似層狀﹑透鏡狀。礦石礦物以輝銅礦為主﹐其次為斑銅礦﹑黃銅礦等。銅品位多大於1%。如雲南郝家河﹑四川大銅廠等礦。

C. 銅是怎麼形成的


1.以一價和二價為主的金屬元素,有延性和展性,是熱和電最佳導體之一,是唯一的能大量天然產出的金屬,也存在於各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石)中,能以金屬狀態及黃銅、青銅和其他合金的形態用於工業、工程技術和工藝上。如:銅山(出產銅礦的山);銅花(銅屑);銅金(赤銅);銅粉(銅屑。銅和其他金屬熔融在一起所做出來的黃金色粉狀合金,可當作顏料);銅陵(產銅的山);銅落(銅屑。可入葯);銅腥(銅的腥臭味)

2.銅制的[器物]。如:銅丸(銅鑄的小球);銅牙(弩上鉤弦的鉤叫牙,以銅制者稱銅牙);銅瓦(銅制的瓦);銅史(漏刻銅壺上的銅人像);銅印(銅鑄的印章。也稱「銅章」);銅兵(銅制的兵器);銅狄(銅鑄的人。即「銅人」。或稱「金人」);銅洗(銅制的盥洗用具);銅柱(銅制的柱子);銅荷(銅制的燭台。形似荷葉);銅猊(銅制的獅形香爐);銅渾(銅制的渾天儀。又叫「銅儀」);銅鼻(古代官印上銅制的鼻狀紐孔)

3.銅鑄的貨幣。也用以泛指金錢 。

4. 喻堅固的。如:銅郭(形容城郭的堅固,如同銅鑄一般);銅堞(像銅鐵般堅固的城堞。堞是城上的女牆);銅樓(華美堅固的樓房);銅山鐵壁(比喻風節的堅毅剛正);銅頭鐵額(比喻人非常勇猛強悍)

5.喻堅強,強大有力的。如:銅豌豆(喻有經驗的老狎妓者)

元素名稱:銅

元素符號:Cu

元素原子量:63.55

元素類型:金屬元素

質子數:29

中子數:35

原子序數:29

所屬周期:3

所屬族數:IB

電子層分布:2-8-18-1

發現人: 發現年代:

發現過程:

在古代就發現有銅存在。

D. 銅是怎麼樣從礦石中提煉出來的

主要經過高溫爐進行一次加溫 然後加入其他元素進行提純 一般來說 為了降低成本 採用高溫互補形式冶煉銅

求採納

E. 銅是怎麼製造的


是古代發現的金屬之一。一般認為人類知道的第一種金屬是金,其次就是銅。銅在自然界儲量非常豐富,並且加工方便。銅是人類用於生產的第一種金屬,最初人們使用的只是存在於自然界中的天然單質銅,用石斧把它砍下來,便可以錘打成多種器物。隨著生產的發展,只是使用天然銅製造的生產工具就不敷應用了,生產的發展促使人們找到了從銅礦中取得銅的方法。含銅的礦物比較多見,大多具有鮮艷而引人注目的顏色,例如:金黃色的黃銅礦CuFeS2,鮮綠色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深藍色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把這些礦石在空氣中焙燒後形成氧化銅CuO,再用碳還原,就得到金屬銅。純銅製成的器物太軟,易彎曲。人們發現把錫摻到銅里去,可以製成銅錫合金──青銅。銅,COPPER,源自Cuprum,是以產銅聞名的塞普勒斯島的古名,早為人類所熟知。它和金是僅有的兩種帶有除灰白黑以外顏色的金屬。銅與金的合金,可製成各種飾物和器具。加入鋅則為黃銅;加進錫即成青銅。

F. 銅礦床形成與有機質

楚雄盆地,沉積了煤、銅、鹽旋迴與含礦建造,形成了銅、膏鹽、有機礦床組合。冉崇英等(1998)對礦床地球化學及有機地球化學研究表明:表生的或地層中的或深部的銅、鹽、有機質以微量遍布於楚雄盆地中生代各地層中,在適宜的古氣候、岩相古地理環境則富集成礦,三者在諸礦床中互相滲透、互相依存。三類礦床都經歷了沉積—成岩—改造生成過程並受同步熱演化。礦床組合遵循「金屬—鹽—有機沉積—成岩—改造」成礦機制。煤、銅、膏鹽礦床分別產於含煤、含銅與含鹽三大沉積建造中。三大建造遵循時間序列(T3→J→K2→E1)次第沉積,它同時表徵著古氣候從濕熱→過渡→炎熱乾燥的演變。建造內特定的地層岩相,即T3的河湖沼澤相、K2的河流沖積相和淺湖相,則分別產出了煤、銅和膏鹽礦床。礦床具明顯的時控與層控特徵。沉積建造是其直接的宏觀地質背景。而三大建造及其礦產又都是康滇古大陸裂谷不同演化階段(斷陷期→拗陷期→萎縮期→消亡期)的產物。所以,從本質上說,地殼演變使得銅、鹽、有機質相互作用並在特定的時間與空間造就了礦床。沉積建造或礦產則是這種演變的一物質表現。

一、礦床地球化學與礦質來源

中生代地層及其中的砂岩銅礦微量元素組合均相似,它們的親銅(親硫)元素Cu,Ag,Pb,Hg,As,Sb,Mo含量均較高,表明地層(尤其K,J)是銅的近源礦源層(銅的遠源為元古界基底含銅建造)。且礦區親銅元素的富集倍數是脈狀礦>層狀礦>淺色圍岩>紫色層,反映礦質從沉積到成岩成礦,再到改造富集是逐步加富與繼承演化的。一些親銅元素還分布於膏鹽層與煤層之中。煤、鹽、銅礦床及圍岩的稀土元素配分型式(圖4-7)均相似,均屬於輕稀土富集型、微銪虧損右傾斜,證明了諸礦床及圍岩金屬元素的同一來源。鉛同位素U值(9.25~9.85)和鍶同位素組成87Sr/86Sr(初始)=0.7100±0.0007反映金屬物質的初始來源是殼幔混合源。硫化銅礦物δ34S=-28‰~+0.2‰,負的寬廣值顯示具生物硫或湖水硫特徵。銅礦床流體包裹體均一溫度為130~180℃(甚或320℃),鹽度(NaCl)為8%~15%,SO2-4/Cl為0.47~1.81;鹽礦層的均一溫度為89~129℃,鹽度(NaCl)為6.6%~11.7%,SO2-4/Cl為510~551,顯示成礦流體主要為硫酸型淺地層熱鹵水。熱鹵水中H2O的來源為大氣降水演化的建造水,其δ18OH2O=-5.31‰~+4.16‰(SMOW),δD=-88.3‰~-64.1‰(SMOW)。δ13C=-22.61‰~-4.38‰(PDB),碳屬於淡水碳酸鹽或地層中有機碳。

圖4-7 楚雄盆地含礦建造稀土元素配分型式

二、礦床有機地球化學

楚雄盆地有機質豐富,尤其上三疊統含量最高,已構成可燃煤礦;又是重要的烴源層,是潛在油氣礦床和砂岩銅礦中有機質的基本來源,且其有機質還存在於鹽層之中。砂岩銅礦有機碳含量與銅品位呈正相關,輝銅礦交代有機質,兩者均作為膠結物出現,瀝青脈與脈狀銅礦石共生,礦石流體包裹體中出現有機包裹體,氣相中有CH4,C2H6存在,這都表明有機質與銅礦密切共生,有其物質組成上的明顯聯系。甾烷C27,C28,C29aaa(20R)三角組成圖(圖4-8)上煤系砂岩、膏鹽、銅礦及其圍岩的值點均落入(或靠近)Ⅲ區,反映銅、鹽、煤有機質類型(Ⅲ型為主混合來源)有親緣關系。可以推斷:礦床組合亦有其有機地球化學上之成因聯系。諸樣品Pr/Ph<1,且含一定量的β胡蘿卜烷與γ蠟烷,顯示原始有機質形成於較高鹽度的還原環境。有機質的鏡質體反射率Ro(銅礦石平均為3.47~4.20)及Tm/Ts<1等參數值均表明其熱演化與成熟度較高。

圖4-8 楚雄盆地有機地球化學C27,C28,C29組成三角圖

銅、有機絡合物熱穩定性及熱分解產物實驗研究表明:常溫下富啡酸(FA)不僅可以與銅強烈絡合,還可以吸附大量的溶解態銅。當t=190~200℃時,FA,Cu絡合物縮合成類乾酪根物質,被FA絡合的Cu一同進入到該物質中去。可以認為:在表生天然(淡)水體系中,FA可能是金屬元素遷移富集的良好載體;而在沉積成岩鹵水體系中,FA及其所絡合的金屬元素隨成熟作用加深而進入到乾酪根物質中去,形成礦源層。氨基丙酸銅絡合物在140~150℃分解,形成Л鍵配合物「C2H2ClxCux(x=2~3)」沉澱。顯示地質體中廣泛存在的氨基丙酸既是Cu的遷移載體(t≤140~150℃),又可能是Cu的沉澱因素(t>140~150℃)。半胱氨酸-銅絡合物很不穩定,80℃便開始分解,生成黑色沉澱物(NH4)2CuC14·2H2O和大量的CH4,H2S等氣體,而沒有生成銅的金屬硫化物。所以,半胱氨酸(含O,N,S)的成礦意義在於它分解產生的H2S可提供金屬硫源和促使體系處於還原條件。

三、銅-鹽-有機質水-岩反應與成礦作用

用不同有機質和鹽介質對銅礦石(塊狀礦)進行Cu的活化實驗(實驗溫度95℃,反應時間120h),結果表明:不同有機質或不同鹽介質活化銅的能力(以10-6表示)差異很大。氨基丙酸(236.25)>氨基乙酸(201.29)>賴氨酸(14.27)>FA(10.52)>水楊酸鈉(2.78)>乙酸鈉(0.66)>半胱氨酸(0.27);CaCl2(296.80)>NaCl(49.13)>NaHCO3(7.28)>Na2SO4(0.80)>Na2S(0.04)。可見,氨基丙酸和CaCl2、NaCl的水溶液有很強的活化能力。實驗研究同時表明:在銅、鹽、有機質共存的水-岩反應體系中,銅的活化遷移與有機質本身性質有關,富里酸與鹽(NaCl與CaCl2)相互抑制,Cu難以遷移,而氨基丙酸和鹽相互加強對銅的活化。當t≥100~150℃,有機質分解,有機配體逐漸讓位於無機配體,溶液中以無機配合物占優勢。半胱氨酸因熱分解產生H2S而抑制了銅的活化。銅的活化與其賦存狀態有關,活化能力是:吸附態>礦物態>類質同象態。銅-鹽-有機質相互作用對成礦而論可概括有以下作用:①絡合作用:腐殖酸、氨基酸或短鏈羧酸(如乙酸)都可以與一些金屬元素形成穩定的絡合物而遷移。石油因含O,N,S的配體能從鹵水中萃取金屬元素使之絡合遷移。②吸附作用:富里酸可吸附大量的游離銅,乾酪根類似活性炭亦具強烈的吸附作用。③陽離子交換作用:沉積物孔隙水中的過渡金屬元素不斷地與被腐殖質吸附的K,Na,Ca,Mg等離子交換而在有機質中富集。④還原作用:早期成岩階段,細菌還原作用生成還原性硫,改變成礦環境。許多有機質(如煤、乾酪根、短鏈羧酸)都具有一定的還原金屬性質。與金屬成礦有關的有機質不外乎是腐殖酸、低成熟乾酪根、有機羧酸、石油、高成熟乾酪根、瀝青甲烷氣、石墨和細菌,其中真正起作用的是這些物質中的含O,N,S配位體或極性基團以及其還原性。從腐殖酸是可以依次演化為石墨的。不同時代的有機質與金屬作用的方式及其作用結果是不同的。就滇中砂岩銅礦而論,Cu的表生聚集和礦源層的形成與腐殖酸的絡合、吸附作用關系密切。成岩成礦階段,成礦流體為NaCl-CaCl2型,羧酸的絡合作用較重要。改造成礦期,成礦流體為Na2SO4-NaCl型,則高成熟乾酪根與瀝青甲烷氣的還原作用更為重要。水岩反應總是與成礦作用同時發生,其中包括對銅的活化、遷移與沉澱的滲濾、擴散、混染、交代、溶蝕、氧化還原和沸騰等作用。

四、礦床組合形成機制

古陸風化表生的或地層中的或深部的銅、鹽、有機質以微量遍布於楚雄盆地中生代各地層中。地層或礦床中的銅(和一些親銅元素)與有機質和鹽均有其親緣關系。3者在諸礦床中互相滲透、互相依存。3類礦床都經歷了沉積—成岩—改造生成過程與同步熱演化。礦床組合在空間、時間與物質組成乃至成因上有密切聯系。以有機質與鹽鹵參與銅礦的生成過程最為明顯,兩者在銅的沉積、形成礦源層、成岩成礦與改造富集的各個階段與時期均起了重要作用。風化-沉積階段,地表植被淋出的腐殖酸與元謀古陸和地層中風化淋濾出來的銅在地表水中形成配合物搬運,至河口區與咸化的湖水混合,有機質-銅配合物和有機質迅速凝聚,就地沉澱,形成富銅沉積物。富銅沉積物因含較多的腐殖物質,進一步從底層水和沉積物孔隙水中富集游離銅。在之後成岩過程中富銅沉積物轉化為礦源層。早期成岩階段,腐殖酸縮合成乾酪根,與腐殖酸結合的銅可進入到乾酪根的結構中,與橋鍵上的R—COOH,—OH,—NH2等緊密結合而未能釋放出來。溫度升高(約80℃),乾酪根降解生成大量的短鏈羧酸,橋鍵上結合的銅以羧酸-銅配合物形式進入地層水(此時地層水鹽度NaCl達7.8%~9.9%,具熱鹵水性質)。有機質的還原作用導致與無機礦物結合的銅也活化出來。當溫度上升到120℃,乾酪根開始降解生成石油烴,與羧酸或無機配體配合的銅很快被石油烴萃取。伴隨脫水作用富含銅的石油烴同地層水一起從礦源層進入到砂岩儲集層。溫度進一步升高,石油烴大部分分解,乾酪根熱解及硫酸鹽熱化學還原產生大量的H2S;Cu與還原硫結合,在孔隙間形成浸染狀礦石,在層理和層紋中形成層紋狀礦石,構成成岩期層狀礦體或礦床。改造成礦期,深部的含銅熱鹵水(T=160~180℃,甚或320℃,鹽度NaCl=8%~15%)沿同生斷裂上升,沿途汲取煤系中的有機質並活化銅礦層和地層中的Cu,帶入淺部層間破碎帶、背斜軸或次級斷裂附近的高滲透砂岩中,與天水淋濾膏鹽層形成的富SO2-4的氧化性流體相遇,發生強烈的氧化-還原反應,SO2-4被還原成H2S,與Cu作用,形成改造期脈狀礦體。煤和膏鹽生成於沉積成岩作用期,而在改造期則表現為成礦流體經同生斷裂將一些親銅元素從深部帶入煤層而被吸附,並將煤層中的有機質和深部的或含銅建造中的或銅礦層中的一些親銅元素(如Cu,Ag,Pb,Hg,As,Sb,Mo)帶入膏鹽層;同時又從膏鹽層中將鹽質下滲至銅層或煤層,並表現在諸礦床中的有機質受同步熱演化而可演化到終點。

G. 銅是怎麼來的

銅是以一價和二價為主的金屬元素,有延性和展性,是熱和電最佳導體之一,是唯一的能大量天然產出的金屬,也存在於各種礦石(例如黃銅礦、輝銅礦、斑銅礦、赤銅礦和孔雀石)

H. 銅是怎樣在宇宙中誕生的

像銅這樣的重金屬元素,一般是在超新星爆發時的極端物理條件下由較輕原子之間碰撞合成的。大恆星內部的核聚變可以將元素製造到鐵,鐵之後的元素製造一般是在超新星爆發時產生的。

I. 銅礦是怎樣形成的

銅礦石一般是銅的硫化物或氧化物與其他礦物組成的集合體。全世界探明的銅礦儲量有h億多噸

J.  銅、多金屬礦產

7.6.1概述

中新生代河湖相或潟湖相等蒸發環境下的沉積型多金屬礦床,特別是銅礦是世界同類礦床的重要類型之一,在中亞和中東等地區不泛典型實例。在我國的川西、滇中、湘西和西北地區亦較發育。

7.6.1.1礦產分布

塔里木盆地及其周邊地區中新生代沉積盆地中廣泛發育此類礦床,以銅礦為主,某些地段有鉛鋅礦、錳礦和鐵礦,不少礦床中伴生有金、銀等有益元素。

塔里木盆地及其周邊地區山前盆地的中新生代砂岩銅礦分布非常廣泛,盆地四周的中新生界灰綠色岩層、紅色岩層分布的地段均有銅礦化跡象,但主要出露在庫車山前盆地、巴楚-烏恰的山前盆地、皮牙曼-普斯格山前斷陷盆地和庫木庫里山間盆地。

(1)庫車山前盆地銅礦帶:西起溫宿,東至輪台,東西長約500km,寬約20km,共有礦床、礦點和礦化點40餘處,含礦地層為中新統,容礦圍岩主要為灰色和灰綠色砂岩和砂礫岩。銅礦體在礦層中呈層狀、似層狀和長透鏡狀,與圍岩產狀基本一致,局部膨大和縮小現象極為明顯。礦體長幾百米到幾千米,厚0.5~20m,地表孔雀石化、褐鐵礦化、銅藍化現象極為普遍,含銅品位一般為0.3%~2.5%,伴生金屬元素有Au、Ag等,較著名的礦床和礦點有拜城縣滴水銅礦、庫車縣喬克瑪克銅礦和庫蘭康銅礦、輪台縣切克銅礦等。

(2)巴楚—烏恰山前盆地銅礦帶:西起烏恰縣烏魯克恰提,東至伽師縣西克爾,巴楚縣三岔口,長約400km,寬約10~25km,共有礦點和礦化點20餘處,含礦地層為下白堊統克孜勒蘇群和中新統烏恰群,容礦圍岩主要為灰色和灰綠色砂礫岩,礦層長1~5km,厚幾十米,礦體在礦層中呈層狀、似層狀和長透鏡狀,礦體長幾十米到幾百米,厚0.5~15m,銅品位一般為0.5%~1.6%。伴生有益元素有Au、Ag等。較著名的礦床和礦點有烏恰縣莎哈爾銅礦、沙里拜銅礦、花園銅礦以及烏拉根鉛鋅礦等。

(3)皮牙曼—波斯喀山前盆地錳礦帶:西起皮山縣桑株,東至墨玉縣扎瓦,東西斷續分布長70km,寬約5~10km。共有礦床和礦點近10處。含礦地層為白堊系和第三系。含礦圍岩為一套紅、灰、白色等砂岩、頁岩、泥灰岩和石灰岩,為湖相環境。容礦層為含鎂灰岩。主要礦物為軟錳礦、硬錳礦,有時有褐鐵礦和孔雀石。礦石品位:Mn 50%、SiO22%、Fe 2%、Cu 0.2%、P<0.03%。該錳礦在成礦地質條件,含礦地層時代,岩相古地理條件與砂岩銅礦基本可以對比,只是它更接近於湖相環境。較著名有礦點有皮山縣牙普馬阿格孜錳礦和波斯喀錳礦等。

(4)庫木庫里山間盆地銅礦帶:西起且末縣吐拉牧場,東至若羌縣阿牙克庫木庫里,東西長約200km,寬約10~30km。共有礦床、礦點和礦化是10餘處。含礦地層為白堊系紅色和灰綠色砂岩、砂礫岩;上新統石壁梁組紫色中厚層砂岩夾灰綠色砂岩。含礦層比較穩定,長幾公里,厚幾十米。礦體在含礦層中不穩定,呈似層狀和透鏡狀。礦體長幾十米到幾百米,厚0.5~5m。銅品位一般為0.5%~2%,克其卡勒克銅礦最高品位可達6%,伴生有益元素有Au、Ag等。較著名的礦床和礦點有且末縣嘎其哥洛得銅礦、克孜勒薩依銅礦和若羌縣克其卡勒克銅礦等。

7.6.1.2開發和調查簡史

在塔里木盆地周邊地區開采和利用砂岩銅礦歷史久遠,拜城滴水銅礦可能在唐宋時代就已開采,明清兩代的采礦業更為盛繁,由窮坑到喀拉瓊滾,延綿10餘公里,老硐地下相通,坑口土煉爐鱗次櫛比,並在窮坑等幾個集散點還有鑄幣的遺跡。20世紀40年代,米泰恆曾對拜城銅礦進行過考察,五六十年代新疆地質局七二一隊、第八地質大隊和新疆有色地勘局七〇二隊和七〇五隊等分別對這些礦床和礦點進行普查評價工作,由於礦體不穩定,單體規模小,未能給予肯定性的評價。

近年來,由於它與「可地浸砂岩型鈾礦」的關聯性較好,而且也可探索地浸法開採的可能性,又受到人們的重視。

7.6.2代表性礦床

7.6.2.1庫車山前盆地銅礦帶

該銅礦帶含礦地層主要為中新世晚期康村組上部,依據石油、天然氣、鹽岩和銅礦的地質考察及地質剖面的資料而編制的庫車盆地中新世晚期岩相古地理略圖(圖7-9)可知:

(1)從沉積等厚線可以看出,庫車盆地為山前坳陷盆地,沉積層厚度大於500m的坳陷帶位於盆地的南部,向北到隆升區邊緣依次遞減,到盆地邊界線沉積厚度幾近於零(不考慮沉積後又被剝蝕的部分)。

(2)根據沉積物的性質、粒度及分選程度,大致可劃分3個沉積帶,由剝蝕區到坳陷沉積中心依次為:山麓相—河流相—湖濱相砂礫岩和礫岩帶,一般不形成工業銅礦床;河流—湖泊相砂岩粉砂岩帶有時有膏泥岩的透鏡體,多數砂岩銅礦賦存在這個帶中;湖泊相泥質、鈣泥質和膏泥岩帶,接近於沉陷湖盆的中心地帶,含銅礦體也很少。

(3)把陸源剝蝕區銅礦和拗陷沉積區銅礦的空間分布情況對應起來考察發現,東段的庫爾干—庫車地段,在陸源剝蝕區有鐵列庫坦古生代斑岩銅礦化蝕變帶、中基性火山型銅礦化蝕變帶,而其拗陷沉積區則生成喬科瑪克和庫蘭康等幾十處砂岩銅礦點;西段的汗騰格里峰—滴水地段,在陸源剝蝕區有阿克哭狼銅礦、卡捷克托爾銅礦和含銅背景很高的古元古界綠岩系(木扎爾特群),而拗陷沉積區就出現了滴水等多處砂岩銅礦;中段的曾舟—拜城地段,蝕源區銅背景低,少見銅礦點,而拗陷沉積區的銅礦化也較少。

一般情況下,銅礦床的形成大致經歷了如下三個階段:①陸源區的風化剝蝕階段,即陸源區的構造相對穩定,氣候炎熱乾燥,處於鹼性—弱鹼性氧化環境,岩石風化剝蝕速度大於搬運速度,使銅在表生作用下富集;②含銅沉積層或礦胚層形成階段,含銅風化物以碎屑、懸浮體的形式,在具周期性變化的濕熱性氣候條件下,快速搬運,並在多次周期性交替的河流相及湖相沉積物中沉積和沉澱,形成含銅沉積層;③砂岩銅礦體形成階段,在氣候較為炎熱乾燥,湖盆變小,湖水濃縮,含銅沉積物隨埋深增大和其中有機質的解體,原來氧化的鹼性—弱鹼性環境轉變為還原的弱酸性—酸性環境。使原賦存於沉積物中的含銅礦物溶解,發生遷移和富集。遷移的介質主要為沉積物中的介質水,遷移的動力為上覆地層的壓濾脫水作用(成岩早期為主)和上覆沉積物的蒸發作用。遷移的方向一般由下部或周圍岩石孔隙度小的紫色泥岩或泥質粉砂岩向上部孔隙度大的雜色或淺色砂礫岩遷移。銅在溶液中主要以重碳酸鹽、硫酸鹽或氯的絡合物形式存在。在成岩作用晚期由於有機質作用,沉積環境又變為還原的弱鹼性—鹼性環境,從而使Cu2+呈硫化物形式沉積成礦。這是乾旱沉積盆地中砂岩銅礦成因——薩布哈式成因說的通常解釋。對該類礦床的成因,還有同生沉積說、沉積-改造說、後生成礦說、地液成礦說和油氣成礦說等不同見解。

圖7-9庫車盆地中新世晚期岩相古地理略圖

Fig.7-9Late-Miocene lithofacces and paleogeography map of Kuche basin

1—沉積盆地邊線;2—剝蝕區;3—山麓相-河流相-濱湖相砂礫和礫石帶;4—河流湖泊相砂岩粉砂岩帶;5—湖泊相泥質、泥鈣質和膏岩帶;6—相帶界線;7—沉積等厚線;8—陸源物質供應方向;9—銅離子運動擴散方向;10—剝蝕源區銅礦和礦化點;11—含銅砂岩礦床、礦點、礦化點編號;12—銅礦區范圍:a—滴水礦區;b—喬科瑪克礦區;c—庫蘭康礦區

7.6.2.2拜城滴水銅礦

位於拜城縣大橋鄉察爾其巴扎以西,滴水以南一帶。

礦區處於庫車山前拗陷南部,秋立塔克褶皺束米斯坎達克背斜北翼。含銅砂岩產於康村組頂部淡色岩層中,有A、B、C三個含礦層位,在平面上顯示條帶狀分布(圖7-10)。

圖7-10滴水銅礦地質略圖

Fig.7-10Geological map of Dishui copper deposit

(據新疆第八地質大隊資料改編)

1—現代風成砂及洪積物;2~4:庫車組;2—礫質中粗粒砂岩夾中細礫岩透鏡體;3—含礫中粗粒砂岩夾中細礫岩透鏡體;4—含礫中粗粒砂岩夾細礫岩透鏡體;5~13:康村組;5—中粗粒砂岩與泥質粉砂岩互層;6—綠色雜色砂岩泥質頁岩(C含礦層);7—中細粒砂層與泥質粉砂岩互層;8—灰色雜色含銅細砂岩(B含礦層);9—細中粒砂岩與泥質粉砂岩互層;10—細中粒砂岩與泥質粉砂岩互層;11—灰綠色粉砂質頁岩(A含礦層);12—中細粒砂岩與泥岩、粉砂岩互層;13—砂礫岩層;14—礦層及編號;15—地質界線;16—斷層;17—勘探線及編號;18—鑽孔位置及編號

A含礦層位出露於礦區西南部,東西延長約5km,厚約3m,含銅砂岩為紫紅色、紫色、紫褐色薄層狀條帶泥灰岩,夾綠灰色中粒砂岩組成,礦化不均勻,下部富,含銅0.85%,上部貧為0.09%,銅礦物主要為孔雀石及藍銅礦。A礦層雖然出露長5km,但具有工業價值者僅個別地段,礦體屬透鏡狀。由於礦體小,厚度薄,品位低,故未進行詳細工作。

B含礦層貫穿全礦區,由東向西延伸約12km,含銅礦層厚2.03~6.69m,由9個含礦分層組成。含礦層在縱向上常為綠紫色交替,變化頻繁。礦化多在中下部,一般與綠色岩石有關。礦石為灰綠色、淺紫色泥質砂岩、砂岩。礦體呈層狀、似層狀及透鏡狀。其中有兩個工業礦體,分別長3900m、3800m,平均厚1.00m、0.84m,平均品位0.985%、1.248%,礦體呈似層狀、飄帶狀。斜深控制200~492m,垂深150~170m。

C含礦層在礦區呈東西向延伸12km,含礦層厚變化為7~12m,礦化具多層性的特點,含礦層在縱向上變化很大,東邊由綠色條帶為主,西邊為紫色條帶為主。礦石由砂岩、砂頁岩、粉砂岩組成。該含礦層在地表及地下均形成有工業價值的礦體,四個礦體有兩個為盲礦體,其中一個長2855m,平均厚1.00m,平均品位1.42%,穩定層狀,深達193~246m,是礦區第二大礦體。另外兩個礦體分別是:長810m、830m,平均厚0.87m,1.19m,平均品位0.95%、0.678%。前者呈飄帶狀向深部延伸達3015m(斜深),並有繼續延伸的趨勢,有一定的規模;後者呈透鏡狀,規模不大。

總的來看,礦層產狀與圍岩一致,傾角15°~20°,礦化嚴格受滯流湖泊相沉積層控制。礦石以粒狀和塊狀結構為主,呈星散浸染狀或條帶狀構造分布。礦石以氧化礦石類型為主,混合礦石類型次之,硫化礦石類型尚未圈定。

氧化礦石:靠近地表至地下深處200m左右,由紅色氧化礦石組成。銅礦物以孔雀石、硅孔雀石為主,其次有藍銅礦、氯銅礦、赤銅礦、黑銅礦。脈石礦物有石英、方解石、綠泥石等。

混合礦石:在地下深處200m以下,銅礦物以輝銅礦為主,赤銅礦次之,少量斑銅礦、黃銅礦、藍銅礦。脈石礦物同上。

礦石中有益元素除銅外,主要有Ag,含量一般為(1~3)×10-6,少量達(10~100)×10-6,其他元素含量低,無價值。

該礦於1977年詳查求得D級銅儲量表內9.19萬噸,達中型以上的規模。

7.6.2.3沙里拜銅礦

位於烏恰縣城西北。地理坐標:北緯40°01′;東經73°34′。

銅礦產於下白堊統克孜勒蘇群。該群按岩性可分上下兩部分:下部為厚約20~50m的紅色、綠色礫岩,局部地段見有銅礦化,礦化厚約1~20m,但延續極不穩定;上部為厚約1000m的紅色砂岩夾灰白色長石砂岩,長石砂岩一般厚約1~20m,呈透鏡體夾於紅色砂岩層中,沿走向延伸不遠即相變為紅色砂岩。含銅砂岩礦體主要產於該層中,特別是靠近紅色砂岩與灰白色長石砂岩的交界處是礦體賦存的有利部位。礦體本身幾乎全為灰色或灰綠色層,直接圍岩則是紅色砂岩或灰白色長石砂岩。

礦區構造為一倒轉向斜,向斜軸呈東—西向延伸。兩翼地層都傾向南西;南翼較陡,傾角70°~80°;北翼較緩,傾角15°~25°。在礦區南部有一較大的逆斷層存在,致使礦體和地層出露不全。

區內僅見寬數米,長數百米的輝綠岩脈穿入,而且主要分布在礦區北部。

經地質測量,在所圈定的礦區范圍內,在紅色砂岩夾灰白色長石砂岩中共發現5個較大的礦體。這5個礦體以槽探和采化學樣為主要手段,進行了初步評價,其規模、品位、礦石的物質成分見表7-6。由於調研程度低,礦區的遠景尚未查明。

表7-6沙里拜砂岩銅礦基本特徵一覽表

(據新疆有色金屬公司七〇二隊)

7.6.2.4花園銅礦

位於烏恰縣康蘇煤礦南西約8km。地理坐標:北緯39°39′,東經75°00′。

含礦地層為中新統烏恰群,下部為紅色泥質砂岩與粉砂岩互層;中部為褐色泥質砂岩、粉砂岩、粘土岩與白色中細粒鈣質砂岩互層,其中白色中細粒鈣質砂岩為含礦層,層位極為穩定;上部為紅色薄層泥質砂岩及粉砂岩互層夾褐色砂岩。

礦區位於向斜構造的南翼,斷裂構造不發育。

全礦區含銅砂岩多達十餘層。其形態、規模見表7-7。全礦區有大小礦體38條,據統計工業米百分值大於0.6以上的礦體僅有14條。礦石類型以星散狀、浸染狀和細脈狀為主,其次為團塊狀礦石。礦石氧化強烈,以氧化礦石為主。金屬礦物主要為赤銅礦,並有少量輝銅礦、自然銅,次生礦物以孔雀石為主;脈石礦物為石英、方解石、絹雲母、長石、黑雲母、石膏等。據光譜分析,礦石中除含銅外,還含0.05%~1%的鉛、5%~10%的鐵、微量的Cr、Ni、V、Zn等。礦區銅資源量估計為10×104t。

表7-7花園砂岩銅礦基本特徵一覽表

(據新疆有色金屬公司七〇二隊)

該礦含銅砂岩雖然分布很廣,但較分散、變化大,連續性很差,礦體規模小,品位不高,加之礦床氧化深,氧化率達93%,可選性不佳,回收率只達50%,目前難於利用。

7.6.2.5烏拉根鉛鋅礦

礦床位於烏恰縣康蘇鎮南5km,交通方便。地理坐標:東經75°03′,北緯39°04′。

礦床地處喀什中新生代疊加坳陷的西北緣,庫什維克大向斜東部,盆地地層已強烈褶皺。鉛鋅礦產於大向斜的東端和南北翼,向斜軸向近EW,向西傾沒,傾沒角約300。向斜兩翼急陡傾,北翼產狀傾向200°,傾角700~75°;南翼傾向335°~3400,傾角700~750,局部倒轉。

礦區地層主要出露有白堊系、古近系和新近系(圖7-11)。白堊系底部為鐵紅色礫岩、磚紅色砂岩和灰綠色褐色粘土岩;上部為灰白色砂岩夾粘土岩互層。古近系和新近系自下而上依次為:天青石白雲岩、角礫狀白雲岩、硬石膏、粘土;介殼灰岩、粘土、石膏;桔紅色砂岩、泥岩等。總厚度約500m。剖面如圖7-12。

圖7-12烏拉根鉛鋅礦床地質剖面圖

Fig.7-12Geological Section of Wulgen Lead-znic deposit

1—石膏礦層及白雲岩、白雲質灰岩泥灰岩;2—鉛鋅礦體;3—砂礫層、疊加構造角礫岩;4—白、灰白色、灰綠色粉砂岩泥岩

礦區內未見侵入體。

烏拉根礦床除鉛鋅礦外,還產出天青石礦以及硬石膏和白雲石礦。礦體位於向斜兩翼的中心地段。鉛鋅礦呈層狀產於砂頁岩向硬石膏岩、白雲岩過渡地段,產狀與圍岩一致。角礫狀白雲岩中圈定出8條礦體;砂岩中鉛鋅礦18條,呈細脈浸染狀。向斜北翼為主礦段(圖7-11),礦體長25~120m,厚1~3m。北段砂岩礦帶中礦石鉛品位為2.25%,鋅為4.1%;南段砂岩礦帶中礦石的鋅品位4.35%。伴生鎘品位0.01%~0.05%,銀含量(10%~15%)g/t,此外還有鈷、鎵、鍺等。

圖7-11烏拉根鉛鋅礦地質圖

Fig.7-11Geological map of Wulagen Lead-znic deposit

(據新疆有色金屬公司702隊資料)

1—上新統;2—中新統;3—始新統石膏和粘土;4—始新統介殼灰岩;5—古新統硬石膏和粘土岩;6—古新統石膏、角礫岩、白雲岩;7—上白堊統砂岩和粘土岩互層;8—上白堊統粘土岩;9—下白堊統粉砂岩泥岩

天青石礦體計有6個,主要分布在南翼,長7~300m,礦帶總長1243m,厚0.2~1.6m,深約100m。北翼礦體長100~150m,厚1~3m,局部5~7m,延深120m左右。鍶品位最高達37.4%,一般30%,鋇含量最高4.7%。天青石礦與石膏礦共生。

鉛鋅礦段氧化強烈,深達220m以下,脈狀礦石和浸染狀礦石氧化程度高。近地表為褐鐵礦帶,深部為白鉛礦—鉛礬帶。

原生礦石組構:角礫狀白雲岩礦帶中以脈狀、細脈狀為主;砂岩礦帶中以浸染為主。天青石呈粗晶和細晶兩類礦石與硬石膏共生產出。

礦石中金屬礦物為方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦等,次生礦物有褐鐵礦、白鉛礦、鉛礬和菱鋅礦等,脈石礦物為白雲石、石英、天青石、方解石、絹雲母、石膏等。

礦床成因,根據鉛鋅礦、天青石礦與石膏岩、白雲岩共生,礦層呈層狀產於膏鹽與砂頁岩過渡部位,以及礦石結構構造特徵,應該屬於「薩布哈式」礦床成因,後期熱液疊加富集。

7.6.3前景分析

塔里木及其周邊地區中新生代陸相沉積盆地砂岩型銅礦的發現、開采、冶煉和利用的歷史很早,曾經為新疆做出過巨大貢獻。

中新生代砂岩銅礦(包括鉛鋅礦和錳礦)在塔里木和庫木庫里等盆地的成礦條件特別優越。陸源剝蝕區的前震旦系基底構造層綠岩系、花崗綠岩系發育,綠岩型和古砂岩—碳酸鹽岩型銅礦分布很廣。古生代活動大陸緣的中基性火山岩、細碧角斑岩及與之有關的銅礦和斑岩型銅礦數量很大,足以保證含銅物質的充分和持續不斷的供應,自三疊紀以來,這些盆地陸續形成,並進入陸內盆地的演化和發展階段,除侏羅紀由於受全球性濕潤氣候的影響而發育了煤系地層以外,其他各時代均為乾旱燥熱的強氧化環境,發育了富含膏鹽、砂岩銅礦和可地浸砂岩型鈾礦的紅色地層(包括雜色地層)。紅色岩系分布范圍廣(塔里木盆地約56×104km2,庫木庫里盆地約2×104km2),厚度大(1~8km),特別是白堊系、新近系(中新統)已發現多處砂岩銅礦。在相似層位上(塔里木盆地南緣)發現湖相含錳泥灰岩型錳礦,表明塔里木等盆地周邊具有非常好的薩布哈型礦床的成礦條件,芮行健等(1994)曾估計銅資源量在(1000~2000)×104t。

但是,根據地表和淺部地質勘查和評價的資料,銅的含礦層位很穩定,延續性較好,品位多為0.5%~1.5%左右的中等品位。而礦體在含礦層中分布極不穩定,規模小,零星而分散,無法進行規模性開發和利用。如果採用降低品位,擴大礦體的技術方法,許多礦區都可以成為低品位大礦量的礦區。如果採用0.5%~0.7%為邊界品拉,按勘查工程上的品位圈定礦體,大都呈非常小,非常分散的小礦體,其結論是沒有工業價值。根據滴水銅礦窮坑(意譯為大礦)老窿調查的實際印象,采空區可謂是「地下長城」,長約5000m,延伸約700m,高度時高(5~30m)時低(0.5m),蔚為壯觀。如果按等間距工程式控制制,圈定工業礦體,那麼仍然會得出沒有價值的結論。因此深感對此類礦床的調查和開發必須找一套新的方案。

砂岩銅礦頂底板多為不透水的泥岩和粉砂質泥岩,礦層多為孔隙度大的砂岩和砂礫岩。「兩隔一透」的礦層環境,使得采礦逾百年的老窿完好如初。如果學習砂岩鈾礦的地質評價和開發方案,採用可地浸的方法采選冶砂岩銅礦,則可大幅度降低成本,提高銅礦產出率,使許多暫不能利用的礦層和礦體得到最大限度地利用,獲得更多的經濟效益。

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