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铜是如何形成的地理

发布时间:2022-08-27 04:46:12

A. 铜是怎样炼成的

这是当年李白在安徽铜陵亲眼目睹冶炼铜的场面,有感而发写成的一首诗.
安徽铜陵是中国的古铜都,铜的产量一直是全国第一.这次在气温最高,电力最缺的时候,来到铜陵,就是要看看铜是怎样炼成的.炼铜车间是一座巨大的厂房,长一二百米,宽七八十米,典型的五六十年代的厂房,四处透风,沿厂房行走,给人一种沧桑厚重之感,只见火花飞溅,蒸气腾腾,几百米热火朝天,劳动的场面十分感人.只见铜矿石被放进炉子,点火燃烧,不久就化成红通通的铜水,经过几道工序提纯,90%以上的粗铜就炼好了,大部分被浇铸成电解用的厚铜板,进入下一道工序,电解铜,只见一大片电解液池,里面插满了电解铜板,每个池边还有一个小灯泡,只要灯泡一亮,工人就会到这座池子上检查铜板有无粘连,池子上的温度至少50-60度,看着工人光着膀子很辛苦,还受着硫酸铜的腐蚀,工作条件真是很糟糕,不过电解出的铜增光瓦亮,黄通通,金灿灿,一块块大铜板真令人难忘.
我们住在五松山宾馆,由于时间紧张,也没到市区转转,只是夜晚的铜陵十分美丽,市中心有一片湖区,修缮一新,灯光点点,映衬出远处市政府办公大楼,又称双子塔,远处毗邻长江,铜陵也是盛产水泥的地方,从合肥开车过来,经过好几座超大规模的水泥厂,都冒着灰烟,感觉铜陵的大气环境不是很好.
铜陵人好客,短短几天时间便与主人建立了深厚感情,只想早日再见.
如果不是亲眼一见,怎么也不会相信铜陵这地方有全国最先进的电子芯片生产基地,以铜泊片为基础的电子芯片,肉眼看不清的密密麻麻的触角在这里轻而易举地生产出来,厂区的现代化让人不敢相信这里是在中国的中部地区安徽,铜陵人早已做好准备进行产业结构调整,由以铜为支柱产业的经济结构转向电子,环保等产业为龙头的产业结构.这样一来,他们未来的50年甚至100年,状况要比现在的大庆,抚顺要好得多.
来铜陵很方便,从合肥,南京开车2个多小时就到,这里有很多精致的铜雕艺术品,不防买些回去收藏.

B. 铜矿是如何形成

铜矿石一般是由铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体

与硫酸反应生成蓝绿色的硫酸铜。铜的工业矿物有:自然铜﹑黄铜矿﹑辉铜矿﹑黝铜矿﹑蓝铜矿﹑孔雀石等。已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。中国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和斑铜矿。

(2)铜是如何形成的地理扩展阅读:

铜矿床种类大致可分为以下几种:

1、海相火山岩黄铁矿型铜矿床:产于下古生代石英角斑岩和细碧岩中。呈透镜状﹑似层状。矿石矿物以黄铜矿﹑黄铁矿为主。铜品位一般大于 1%。如中国甘肃白银厂﹑青海红沟等矿床。

2、超基性岩中的熔离型铜镍硫化物矿床:产于下古生代纯橄岩﹑辉橄岩﹑橄辉岩岩体的中﹑下部。呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿﹑镍黄铁矿为主。铜品位一般小于 1%。如中国甘肃金川﹑新疆喀拉通克等矿。

3、变质岩层状铜矿床:产于中元古代白云岩﹑大理岩﹑片岩片麻岩中﹐沿层产出。矿体呈层状﹑似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿﹑斑铜矿为主。铜品位一般大于1%。如云南东川汤丹﹑山西中条山胡家峪等矿。

4、夕卡岩型铜矿床:产于中酸性侵入岩体和碳酸盐岩的接触带内外。矿体以似层状﹑透镜状﹑扁豆状为主。矿石矿物主要为黄铜矿﹑黄铁矿。铜品位一般大于1%。如安徽铜官山﹑江西城门山等矿。

5、斑岩铜矿床:产于中生代﹑新生代花岗闪长斑岩﹑二长斑岩﹑闪长斑岩等及其围岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以黄铜矿为主。铜品位一般小于 1%。矿床常为大﹑中型。如江西铜厂﹑黑龙江多宝山﹑西藏玉龙、驱龙等矿。

6、砂岩型铜矿床:产于中生代陆相砂岩与砂页岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以辉铜矿为主﹐其次为斑铜矿﹑黄铜矿等。铜品位多大于1%。如云南郝家河﹑四川大铜厂等矿。

C. 铜是怎么形成的


1.以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,是唯一的能大量天然产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)中,能以金属状态及黄铜、青铜和其他合金的形态用于工业、工程技术和工艺上。如:铜山(出产铜矿的山);铜花(铜屑);铜金(赤铜);铜粉(铜屑。铜和其他金属熔融在一起所做出来的黄金色粉状合金,可当作颜料);铜陵(产铜的山);铜落(铜屑。可入药);铜腥(铜的腥臭味)

2.铜制的[器物]。如:铜丸(铜铸的小球);铜牙(弩上钩弦的钩叫牙,以铜制者称铜牙);铜瓦(铜制的瓦);铜史(漏刻铜壶上的铜人像);铜印(铜铸的印章。也称“铜章”);铜兵(铜制的兵器);铜狄(铜铸的人。即“铜人”。或称“金人”);铜洗(铜制的盥洗用具);铜柱(铜制的柱子);铜荷(铜制的烛台。形似荷叶);铜猊(铜制的狮形香炉);铜浑(铜制的浑天仪。又叫“铜仪”);铜鼻(古代官印上铜制的鼻状纽孔)

3.铜铸的货币。也用以泛指金钱 。

4. 喻坚固的。如:铜郭(形容城郭的坚固,如同铜铸一般);铜堞(像铜铁般坚固的城堞。堞是城上的女墙);铜楼(华美坚固的楼房);铜山铁壁(比喻风节的坚毅刚正);铜头铁额(比喻人非常勇猛强悍)

5.喻坚强,强大有力的。如:铜豌豆(喻有经验的老狎妓者)

元素名称:铜

元素符号:Cu

元素原子量:63.55

元素类型:金属元素

质子数:29

中子数:35

原子序数:29

所属周期:3

所属族数:IB

电子层分布:2-8-18-1

发现人: 发现年代:

发现过程:

在古代就发现有铜存在。

D. 铜是怎么样从矿石中提炼出来的

主要经过高温炉进行一次加温 然后加入其他元素进行提纯 一般来说 为了降低成本 采用高温互补形式冶炼铜

求采纳

E. 铜是怎么制造的


是古代发现的金属之一。一般认为人类知道的第一种金属是金,其次就是铜。铜在自然界储量非常丰富,并且加工方便。铜是人类用于生产的第一种金属,最初人们使用的只是存在于自然界中的天然单质铜,用石斧把它砍下来,便可以锤打成多种器物。随着生产的发展,只是使用天然铜制造的生产工具就不敷应用了,生产的发展促使人们找到了从铜矿中取得铜的方法。含铜的矿物比较多见,大多具有鲜艳而引人注目的颜色,例如:金黄色的黄铜矿CuFeS2,鲜绿色的孔雀石CuCO3Cu(OH)2,深蓝色的石青2CuCO3Cu(OH)2等,把这些矿石在空气中焙烧后形成氧化铜CuO,再用碳还原,就得到金属铜。纯铜制成的器物太软,易弯曲。人们发现把锡掺到铜里去,可以制成铜锡合金──青铜。铜,COPPER,源自Cuprum,是以产铜闻名的塞浦路斯岛的古名,早为人类所熟知。它和金是仅有的两种带有除灰白黑以外颜色的金属。铜与金的合金,可制成各种饰物和器具。加入锌则为黄铜;加进锡即成青铜。

F. 铜矿床形成与有机质

楚雄盆地,沉积了煤、铜、盐旋回与含矿建造,形成了铜、膏盐、有机矿床组合。冉崇英等(1998)对矿床地球化学及有机地球化学研究表明:表生的或地层中的或深部的铜、盐、有机质以微量遍布于楚雄盆地中生代各地层中,在适宜的古气候、岩相古地理环境则富集成矿,三者在诸矿床中互相渗透、互相依存。三类矿床都经历了沉积—成岩—改造生成过程并受同步热演化。矿床组合遵循“金属—盐—有机沉积—成岩—改造”成矿机制。煤、铜、膏盐矿床分别产于含煤、含铜与含盐三大沉积建造中。三大建造遵循时间序列(T3→J→K2→E1)次第沉积,它同时表征着古气候从湿热→过渡→炎热干燥的演变。建造内特定的地层岩相,即T3的河湖沼泽相、K2的河流冲积相和浅湖相,则分别产出了煤、铜和膏盐矿床。矿床具明显的时控与层控特征。沉积建造是其直接的宏观地质背景。而三大建造及其矿产又都是康滇古大陆裂谷不同演化阶段(断陷期→拗陷期→萎缩期→消亡期)的产物。所以,从本质上说,地壳演变使得铜、盐、有机质相互作用并在特定的时间与空间造就了矿床。沉积建造或矿产则是这种演变的一物质表现。

一、矿床地球化学与矿质来源

中生代地层及其中的砂岩铜矿微量元素组合均相似,它们的亲铜(亲硫)元素Cu,Ag,Pb,Hg,As,Sb,Mo含量均较高,表明地层(尤其K,J)是铜的近源矿源层(铜的远源为元古界基底含铜建造)。且矿区亲铜元素的富集倍数是脉状矿>层状矿>浅色围岩>紫色层,反映矿质从沉积到成岩成矿,再到改造富集是逐步加富与继承演化的。一些亲铜元素还分布于膏盐层与煤层之中。煤、盐、铜矿床及围岩的稀土元素配分型式(图4-7)均相似,均属于轻稀土富集型、微铕亏损右倾斜,证明了诸矿床及围岩金属元素的同一来源。铅同位素U值(9.25~9.85)和锶同位素组成87Sr/86Sr(初始)=0.7100±0.0007反映金属物质的初始来源是壳幔混合源。硫化铜矿物δ34S=-28‰~+0.2‰,负的宽广值显示具生物硫或湖水硫特征。铜矿床流体包裹体均一温度为130~180℃(甚或320℃),盐度(NaCl)为8%~15%,SO2-4/Cl为0.47~1.81;盐矿层的均一温度为89~129℃,盐度(NaCl)为6.6%~11.7%,SO2-4/Cl为510~551,显示成矿流体主要为硫酸型浅地层热卤水。热卤水中H2O的来源为大气降水演化的建造水,其δ18OH2O=-5.31‰~+4.16‰(SMOW),δD=-88.3‰~-64.1‰(SMOW)。δ13C=-22.61‰~-4.38‰(PDB),碳属于淡水碳酸盐或地层中有机碳。

图4-7 楚雄盆地含矿建造稀土元素配分型式

二、矿床有机地球化学

楚雄盆地有机质丰富,尤其上三叠统含量最高,已构成可燃煤矿;又是重要的烃源层,是潜在油气矿床和砂岩铜矿中有机质的基本来源,且其有机质还存在于盐层之中。砂岩铜矿有机碳含量与铜品位呈正相关,辉铜矿交代有机质,两者均作为胶结物出现,沥青脉与脉状铜矿石共生,矿石流体包裹体中出现有机包裹体,气相中有CH4,C2H6存在,这都表明有机质与铜矿密切共生,有其物质组成上的明显联系。甾烷C27,C28,C29aaa(20R)三角组成图(图4-8)上煤系砂岩、膏盐、铜矿及其围岩的值点均落入(或靠近)Ⅲ区,反映铜、盐、煤有机质类型(Ⅲ型为主混合来源)有亲缘关系。可以推断:矿床组合亦有其有机地球化学上之成因联系。诸样品Pr/Ph<1,且含一定量的β胡萝卜烷与γ蜡烷,显示原始有机质形成于较高盐度的还原环境。有机质的镜质体反射率Ro(铜矿石平均为3.47~4.20)及Tm/Ts<1等参数值均表明其热演化与成熟度较高。

图4-8 楚雄盆地有机地球化学C27,C28,C29组成三角图

铜、有机络合物热稳定性及热分解产物实验研究表明:常温下富啡酸(FA)不仅可以与铜强烈络合,还可以吸附大量的溶解态铜。当t=190~200℃时,FA,Cu络合物缩合成类干酪根物质,被FA络合的Cu一同进入到该物质中去。可以认为:在表生天然(淡)水体系中,FA可能是金属元素迁移富集的良好载体;而在沉积成岩卤水体系中,FA及其所络合的金属元素随成熟作用加深而进入到干酪根物质中去,形成矿源层。氨基丙酸铜络合物在140~150℃分解,形成Л键配合物“C2H2ClxCux(x=2~3)”沉淀。显示地质体中广泛存在的氨基丙酸既是Cu的迁移载体(t≤140~150℃),又可能是Cu的沉淀因素(t>140~150℃)。半胱氨酸-铜络合物很不稳定,80℃便开始分解,生成黑色沉淀物(NH4)2CuC14·2H2O和大量的CH4,H2S等气体,而没有生成铜的金属硫化物。所以,半胱氨酸(含O,N,S)的成矿意义在于它分解产生的H2S可提供金属硫源和促使体系处于还原条件。

三、铜-盐-有机质水-岩反应与成矿作用

用不同有机质和盐介质对铜矿石(块状矿)进行Cu的活化实验(实验温度95℃,反应时间120h),结果表明:不同有机质或不同盐介质活化铜的能力(以10-6表示)差异很大。氨基丙酸(236.25)>氨基乙酸(201.29)>赖氨酸(14.27)>FA(10.52)>水杨酸钠(2.78)>乙酸钠(0.66)>半胱氨酸(0.27);CaCl2(296.80)>NaCl(49.13)>NaHCO3(7.28)>Na2SO4(0.80)>Na2S(0.04)。可见,氨基丙酸和CaCl2、NaCl的水溶液有很强的活化能力。实验研究同时表明:在铜、盐、有机质共存的水-岩反应体系中,铜的活化迁移与有机质本身性质有关,富里酸与盐(NaCl与CaCl2)相互抑制,Cu难以迁移,而氨基丙酸和盐相互加强对铜的活化。当t≥100~150℃,有机质分解,有机配体逐渐让位于无机配体,溶液中以无机配合物占优势。半胱氨酸因热分解产生H2S而抑制了铜的活化。铜的活化与其赋存状态有关,活化能力是:吸附态>矿物态>类质同象态。铜-盐-有机质相互作用对成矿而论可概括有以下作用:①络合作用:腐殖酸、氨基酸或短链羧酸(如乙酸)都可以与一些金属元素形成稳定的络合物而迁移。石油因含O,N,S的配体能从卤水中萃取金属元素使之络合迁移。②吸附作用:富里酸可吸附大量的游离铜,干酪根类似活性炭亦具强烈的吸附作用。③阳离子交换作用:沉积物孔隙水中的过渡金属元素不断地与被腐殖质吸附的K,Na,Ca,Mg等离子交换而在有机质中富集。④还原作用:早期成岩阶段,细菌还原作用生成还原性硫,改变成矿环境。许多有机质(如煤、干酪根、短链羧酸)都具有一定的还原金属性质。与金属成矿有关的有机质不外乎是腐殖酸、低成熟干酪根、有机羧酸、石油、高成熟干酪根、沥青甲烷气、石墨和细菌,其中真正起作用的是这些物质中的含O,N,S配位体或极性基团以及其还原性。从腐殖酸是可以依次演化为石墨的。不同时代的有机质与金属作用的方式及其作用结果是不同的。就滇中砂岩铜矿而论,Cu的表生聚集和矿源层的形成与腐殖酸的络合、吸附作用关系密切。成岩成矿阶段,成矿流体为NaCl-CaCl2型,羧酸的络合作用较重要。改造成矿期,成矿流体为Na2SO4-NaCl型,则高成熟干酪根与沥青甲烷气的还原作用更为重要。水岩反应总是与成矿作用同时发生,其中包括对铜的活化、迁移与沉淀的渗滤、扩散、混染、交代、溶蚀、氧化还原和沸腾等作用。

四、矿床组合形成机制

古陆风化表生的或地层中的或深部的铜、盐、有机质以微量遍布于楚雄盆地中生代各地层中。地层或矿床中的铜(和一些亲铜元素)与有机质和盐均有其亲缘关系。3者在诸矿床中互相渗透、互相依存。3类矿床都经历了沉积—成岩—改造生成过程与同步热演化。矿床组合在空间、时间与物质组成乃至成因上有密切联系。以有机质与盐卤参与铜矿的生成过程最为明显,两者在铜的沉积、形成矿源层、成岩成矿与改造富集的各个阶段与时期均起了重要作用。风化-沉积阶段,地表植被淋出的腐殖酸与元谋古陆和地层中风化淋滤出来的铜在地表水中形成配合物搬运,至河口区与咸化的湖水混合,有机质-铜配合物和有机质迅速凝聚,就地沉淀,形成富铜沉积物。富铜沉积物因含较多的腐殖物质,进一步从底层水和沉积物孔隙水中富集游离铜。在之后成岩过程中富铜沉积物转化为矿源层。早期成岩阶段,腐殖酸缩合成干酪根,与腐殖酸结合的铜可进入到干酪根的结构中,与桥键上的R—COOH,—OH,—NH2等紧密结合而未能释放出来。温度升高(约80℃),干酪根降解生成大量的短链羧酸,桥键上结合的铜以羧酸-铜配合物形式进入地层水(此时地层水盐度NaCl达7.8%~9.9%,具热卤水性质)。有机质的还原作用导致与无机矿物结合的铜也活化出来。当温度上升到120℃,干酪根开始降解生成石油烃,与羧酸或无机配体配合的铜很快被石油烃萃取。伴随脱水作用富含铜的石油烃同地层水一起从矿源层进入到砂岩储集层。温度进一步升高,石油烃大部分分解,干酪根热解及硫酸盐热化学还原产生大量的H2S;Cu与还原硫结合,在孔隙间形成浸染状矿石,在层理和层纹中形成层纹状矿石,构成成岩期层状矿体或矿床。改造成矿期,深部的含铜热卤水(T=160~180℃,甚或320℃,盐度NaCl=8%~15%)沿同生断裂上升,沿途汲取煤系中的有机质并活化铜矿层和地层中的Cu,带入浅部层间破碎带、背斜轴或次级断裂附近的高渗透砂岩中,与天水淋滤膏盐层形成的富SO2-4的氧化性流体相遇,发生强烈的氧化-还原反应,SO2-4被还原成H2S,与Cu作用,形成改造期脉状矿体。煤和膏盐生成于沉积成岩作用期,而在改造期则表现为成矿流体经同生断裂将一些亲铜元素从深部带入煤层而被吸附,并将煤层中的有机质和深部的或含铜建造中的或铜矿层中的一些亲铜元素(如Cu,Ag,Pb,Hg,As,Sb,Mo)带入膏盐层;同时又从膏盐层中将盐质下渗至铜层或煤层,并表现在诸矿床中的有机质受同步热演化而可演化到终点。

G. 铜是怎么来的

铜是以一价和二价为主的金属元素,有延性和展性,是热和电最佳导体之一,是唯一的能大量天然产出的金属,也存在于各种矿石(例如黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和孔雀石)

H. 铜是怎样在宇宙中诞生的

像铜这样的重金属元素,一般是在超新星爆发时的极端物理条件下由较轻原子之间碰撞合成的。大恒星内部的核聚变可以将元素制造到铁,铁之后的元素制造一般是在超新星爆发时产生的。

I. 铜矿是怎样形成的

铜矿石一般是铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成的集合体。全世界探明的铜矿储量有h亿多吨

J.  铜、多金属矿产

7.6.1概述

中新生代河湖相或潟湖相等蒸发环境下的沉积型多金属矿床,特别是铜矿是世界同类矿床的重要类型之一,在中亚和中东等地区不泛典型实例。在我国的川西、滇中、湘西和西北地区亦较发育。

7.6.1.1矿产分布

塔里木盆地及其周边地区中新生代沉积盆地中广泛发育此类矿床,以铜矿为主,某些地段有铅锌矿、锰矿和铁矿,不少矿床中伴生有金、银等有益元素。

塔里木盆地及其周边地区山前盆地的中新生代砂岩铜矿分布非常广泛,盆地四周的中新生界灰绿色岩层、红色岩层分布的地段均有铜矿化迹象,但主要出露在库车山前盆地、巴楚-乌恰的山前盆地、皮牙曼-普斯格山前断陷盆地和库木库里山间盆地。

(1)库车山前盆地铜矿带:西起温宿,东至轮台,东西长约500km,宽约20km,共有矿床、矿点和矿化点40余处,含矿地层为中新统,容矿围岩主要为灰色和灰绿色砂岩和砂砾岩。铜矿体在矿层中呈层状、似层状和长透镜状,与围岩产状基本一致,局部膨大和缩小现象极为明显。矿体长几百米到几千米,厚0.5~20m,地表孔雀石化、褐铁矿化、铜蓝化现象极为普遍,含铜品位一般为0.3%~2.5%,伴生金属元素有Au、Ag等,较着名的矿床和矿点有拜城县滴水铜矿、库车县乔克玛克铜矿和库兰康铜矿、轮台县切克铜矿等。

(2)巴楚—乌恰山前盆地铜矿带:西起乌恰县乌鲁克恰提,东至伽师县西克尔,巴楚县三岔口,长约400km,宽约10~25km,共有矿点和矿化点20余处,含矿地层为下白垩统克孜勒苏群和中新统乌恰群,容矿围岩主要为灰色和灰绿色砂砾岩,矿层长1~5km,厚几十米,矿体在矿层中呈层状、似层状和长透镜状,矿体长几十米到几百米,厚0.5~15m,铜品位一般为0.5%~1.6%。伴生有益元素有Au、Ag等。较着名的矿床和矿点有乌恰县莎哈尔铜矿、沙里拜铜矿、花园铜矿以及乌拉根铅锌矿等。

(3)皮牙曼—波斯喀山前盆地锰矿带:西起皮山县桑株,东至墨玉县扎瓦,东西断续分布长70km,宽约5~10km。共有矿床和矿点近10处。含矿地层为白垩系和第三系。含矿围岩为一套红、灰、白色等砂岩、页岩、泥灰岩和石灰岩,为湖相环境。容矿层为含镁灰岩。主要矿物为软锰矿、硬锰矿,有时有褐铁矿和孔雀石。矿石品位:Mn 50%、SiO22%、Fe 2%、Cu 0.2%、P<0.03%。该锰矿在成矿地质条件,含矿地层时代,岩相古地理条件与砂岩铜矿基本可以对比,只是它更接近于湖相环境。较着名有矿点有皮山县牙普马阿格孜锰矿和波斯喀锰矿等。

(4)库木库里山间盆地铜矿带:西起且末县吐拉牧场,东至若羌县阿牙克库木库里,东西长约200km,宽约10~30km。共有矿床、矿点和矿化是10余处。含矿地层为白垩系红色和灰绿色砂岩、砂砾岩;上新统石壁梁组紫色中厚层砂岩夹灰绿色砂岩。含矿层比较稳定,长几公里,厚几十米。矿体在含矿层中不稳定,呈似层状和透镜状。矿体长几十米到几百米,厚0.5~5m。铜品位一般为0.5%~2%,克其卡勒克铜矿最高品位可达6%,伴生有益元素有Au、Ag等。较着名的矿床和矿点有且末县嘎其哥洛得铜矿、克孜勒萨依铜矿和若羌县克其卡勒克铜矿等。

7.6.1.2开发和调查简史

在塔里木盆地周边地区开采和利用砂岩铜矿历史久远,拜城滴水铜矿可能在唐宋时代就已开采,明清两代的采矿业更为盛繁,由穷坑到喀拉琼滚,延绵10余公里,老硐地下相通,坑口土炼炉鳞次栉比,并在穷坑等几个集散点还有铸币的遗迹。20世纪40年代,米泰恒曾对拜城铜矿进行过考察,五六十年代新疆地质局七二一队、第八地质大队和新疆有色地勘局七〇二队和七〇五队等分别对这些矿床和矿点进行普查评价工作,由于矿体不稳定,单体规模小,未能给予肯定性的评价。

近年来,由于它与“可地浸砂岩型铀矿”的关联性较好,而且也可探索地浸法开采的可能性,又受到人们的重视。

7.6.2代表性矿床

7.6.2.1库车山前盆地铜矿带

该铜矿带含矿地层主要为中新世晚期康村组上部,依据石油、天然气、盐岩和铜矿的地质考察及地质剖面的资料而编制的库车盆地中新世晚期岩相古地理略图(图7-9)可知:

(1)从沉积等厚线可以看出,库车盆地为山前坳陷盆地,沉积层厚度大于500m的坳陷带位于盆地的南部,向北到隆升区边缘依次递减,到盆地边界线沉积厚度几近于零(不考虑沉积后又被剥蚀的部分)。

(2)根据沉积物的性质、粒度及分选程度,大致可划分3个沉积带,由剥蚀区到坳陷沉积中心依次为:山麓相—河流相—湖滨相砂砾岩和砾岩带,一般不形成工业铜矿床;河流—湖泊相砂岩粉砂岩带有时有膏泥岩的透镜体,多数砂岩铜矿赋存在这个带中;湖泊相泥质、钙泥质和膏泥岩带,接近于沉陷湖盆的中心地带,含铜矿体也很少。

(3)把陆源剥蚀区铜矿和拗陷沉积区铜矿的空间分布情况对应起来考察发现,东段的库尔干—库车地段,在陆源剥蚀区有铁列库坦古生代斑岩铜矿化蚀变带、中基性火山型铜矿化蚀变带,而其拗陷沉积区则生成乔科玛克和库兰康等几十处砂岩铜矿点;西段的汗腾格里峰—滴水地段,在陆源剥蚀区有阿克哭狼铜矿、卡捷克托尔铜矿和含铜背景很高的古元古界绿岩系(木扎尔特群),而拗陷沉积区就出现了滴水等多处砂岩铜矿;中段的曾舟—拜城地段,蚀源区铜背景低,少见铜矿点,而拗陷沉积区的铜矿化也较少。

一般情况下,铜矿床的形成大致经历了如下三个阶段:①陆源区的风化剥蚀阶段,即陆源区的构造相对稳定,气候炎热干燥,处于碱性—弱碱性氧化环境,岩石风化剥蚀速度大于搬运速度,使铜在表生作用下富集;②含铜沉积层或矿胚层形成阶段,含铜风化物以碎屑、悬浮体的形式,在具周期性变化的湿热性气候条件下,快速搬运,并在多次周期性交替的河流相及湖相沉积物中沉积和沉淀,形成含铜沉积层;③砂岩铜矿体形成阶段,在气候较为炎热干燥,湖盆变小,湖水浓缩,含铜沉积物随埋深增大和其中有机质的解体,原来氧化的碱性—弱碱性环境转变为还原的弱酸性—酸性环境。使原赋存于沉积物中的含铜矿物溶解,发生迁移和富集。迁移的介质主要为沉积物中的介质水,迁移的动力为上覆地层的压滤脱水作用(成岩早期为主)和上覆沉积物的蒸发作用。迁移的方向一般由下部或周围岩石孔隙度小的紫色泥岩或泥质粉砂岩向上部孔隙度大的杂色或浅色砂砾岩迁移。铜在溶液中主要以重碳酸盐、硫酸盐或氯的络合物形式存在。在成岩作用晚期由于有机质作用,沉积环境又变为还原的弱碱性—碱性环境,从而使Cu2+呈硫化物形式沉积成矿。这是干旱沉积盆地中砂岩铜矿成因——萨布哈式成因说的通常解释。对该类矿床的成因,还有同生沉积说、沉积-改造说、后生成矿说、地液成矿说和油气成矿说等不同见解。

图7-9库车盆地中新世晚期岩相古地理略图

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

1—沉积盆地边线;2—剥蚀区;3—山麓相-河流相-滨湖相砂砾和砾石带;4—河流湖泊相砂岩粉砂岩带;5—湖泊相泥质、泥钙质和膏岩带;6—相带界线;7—沉积等厚线;8—陆源物质供应方向;9—铜离子运动扩散方向;10—剥蚀源区铜矿和矿化点;11—含铜砂岩矿床、矿点、矿化点编号;12—铜矿区范围:a—滴水矿区;b—乔科玛克矿区;c—库兰康矿区

7.6.2.2拜城滴水铜矿

位于拜城县大桥乡察尔其巴扎以西,滴水以南一带。

矿区处于库车山前拗陷南部,秋立塔克褶皱束米斯坎达克背斜北翼。含铜砂岩产于康村组顶部淡色岩层中,有A、B、C三个含矿层位,在平面上显示条带状分布(图7-10)。

图7-10滴水铜矿地质略图

Fig.7-10Geological map of Dishui copper deposit

(据新疆第八地质大队资料改编)

1—现代风成砂及洪积物;2~4:库车组;2—砾质中粗粒砂岩夹中细砾岩透镜体;3—含砾中粗粒砂岩夹中细砾岩透镜体;4—含砾中粗粒砂岩夹细砾岩透镜体;5~13:康村组;5—中粗粒砂岩与泥质粉砂岩互层;6—绿色杂色砂岩泥质页岩(C含矿层);7—中细粒砂层与泥质粉砂岩互层;8—灰色杂色含铜细砂岩(B含矿层);9—细中粒砂岩与泥质粉砂岩互层;10—细中粒砂岩与泥质粉砂岩互层;11—灰绿色粉砂质页岩(A含矿层);12—中细粒砂岩与泥岩、粉砂岩互层;13—砂砾岩层;14—矿层及编号;15—地质界线;16—断层;17—勘探线及编号;18—钻孔位置及编号

A含矿层位出露于矿区西南部,东西延长约5km,厚约3m,含铜砂岩为紫红色、紫色、紫褐色薄层状条带泥灰岩,夹绿灰色中粒砂岩组成,矿化不均匀,下部富,含铜0.85%,上部贫为0.09%,铜矿物主要为孔雀石及蓝铜矿。A矿层虽然出露长5km,但具有工业价值者仅个别地段,矿体属透镜状。由于矿体小,厚度薄,品位低,故未进行详细工作。

B含矿层贯穿全矿区,由东向西延伸约12km,含铜矿层厚2.03~6.69m,由9个含矿分层组成。含矿层在纵向上常为绿紫色交替,变化频繁。矿化多在中下部,一般与绿色岩石有关。矿石为灰绿色、浅紫色泥质砂岩、砂岩。矿体呈层状、似层状及透镜状。其中有两个工业矿体,分别长3900m、3800m,平均厚1.00m、0.84m,平均品位0.985%、1.248%,矿体呈似层状、飘带状。斜深控制200~492m,垂深150~170m。

C含矿层在矿区呈东西向延伸12km,含矿层厚变化为7~12m,矿化具多层性的特点,含矿层在纵向上变化很大,东边由绿色条带为主,西边为紫色条带为主。矿石由砂岩、砂页岩、粉砂岩组成。该含矿层在地表及地下均形成有工业价值的矿体,四个矿体有两个为盲矿体,其中一个长2855m,平均厚1.00m,平均品位1.42%,稳定层状,深达193~246m,是矿区第二大矿体。另外两个矿体分别是:长810m、830m,平均厚0.87m,1.19m,平均品位0.95%、0.678%。前者呈飘带状向深部延伸达3015m(斜深),并有继续延伸的趋势,有一定的规模;后者呈透镜状,规模不大。

总的来看,矿层产状与围岩一致,倾角15°~20°,矿化严格受滞流湖泊相沉积层控制。矿石以粒状和块状结构为主,呈星散浸染状或条带状构造分布。矿石以氧化矿石类型为主,混合矿石类型次之,硫化矿石类型尚未圈定。

氧化矿石:靠近地表至地下深处200m左右,由红色氧化矿石组成。铜矿物以孔雀石、硅孔雀石为主,其次有蓝铜矿、氯铜矿、赤铜矿、黑铜矿。脉石矿物有石英、方解石、绿泥石等。

混合矿石:在地下深处200m以下,铜矿物以辉铜矿为主,赤铜矿次之,少量斑铜矿、黄铜矿、蓝铜矿。脉石矿物同上。

矿石中有益元素除铜外,主要有Ag,含量一般为(1~3)×10-6,少量达(10~100)×10-6,其他元素含量低,无价值。

该矿于1977年详查求得D级铜储量表内9.19万吨,达中型以上的规模。

7.6.2.3沙里拜铜矿

位于乌恰县城西北。地理坐标:北纬40°01′;东经73°34′。

铜矿产于下白垩统克孜勒苏群。该群按岩性可分上下两部分:下部为厚约20~50m的红色、绿色砾岩,局部地段见有铜矿化,矿化厚约1~20m,但延续极不稳定;上部为厚约1000m的红色砂岩夹灰白色长石砂岩,长石砂岩一般厚约1~20m,呈透镜体夹于红色砂岩层中,沿走向延伸不远即相变为红色砂岩。含铜砂岩矿体主要产于该层中,特别是靠近红色砂岩与灰白色长石砂岩的交界处是矿体赋存的有利部位。矿体本身几乎全为灰色或灰绿色层,直接围岩则是红色砂岩或灰白色长石砂岩。

矿区构造为一倒转向斜,向斜轴呈东—西向延伸。两翼地层都倾向南西;南翼较陡,倾角70°~80°;北翼较缓,倾角15°~25°。在矿区南部有一较大的逆断层存在,致使矿体和地层出露不全。

区内仅见宽数米,长数百米的辉绿岩脉穿入,而且主要分布在矿区北部。

经地质测量,在所圈定的矿区范围内,在红色砂岩夹灰白色长石砂岩中共发现5个较大的矿体。这5个矿体以槽探和采化学样为主要手段,进行了初步评价,其规模、品位、矿石的物质成分见表7-6。由于调研程度低,矿区的远景尚未查明。

表7-6沙里拜砂岩铜矿基本特征一览表

(据新疆有色金属公司七〇二队)

7.6.2.4花园铜矿

位于乌恰县康苏煤矿南西约8km。地理坐标:北纬39°39′,东经75°00′。

含矿地层为中新统乌恰群,下部为红色泥质砂岩与粉砂岩互层;中部为褐色泥质砂岩、粉砂岩、粘土岩与白色中细粒钙质砂岩互层,其中白色中细粒钙质砂岩为含矿层,层位极为稳定;上部为红色薄层泥质砂岩及粉砂岩互层夹褐色砂岩。

矿区位于向斜构造的南翼,断裂构造不发育。

全矿区含铜砂岩多达十余层。其形态、规模见表7-7。全矿区有大小矿体38条,据统计工业米百分值大于0.6以上的矿体仅有14条。矿石类型以星散状、浸染状和细脉状为主,其次为团块状矿石。矿石氧化强烈,以氧化矿石为主。金属矿物主要为赤铜矿,并有少量辉铜矿、自然铜,次生矿物以孔雀石为主;脉石矿物为石英、方解石、绢云母、长石、黑云母、石膏等。据光谱分析,矿石中除含铜外,还含0.05%~1%的铅、5%~10%的铁、微量的Cr、Ni、V、Zn等。矿区铜资源量估计为10×104t。

表7-7花园砂岩铜矿基本特征一览表

(据新疆有色金属公司七〇二队)

该矿含铜砂岩虽然分布很广,但较分散、变化大,连续性很差,矿体规模小,品位不高,加之矿床氧化深,氧化率达93%,可选性不佳,回收率只达50%,目前难于利用。

7.6.2.5乌拉根铅锌矿

矿床位于乌恰县康苏镇南5km,交通方便。地理坐标:东经75°03′,北纬39°04′。

矿床地处喀什中新生代叠加坳陷的西北缘,库什维克大向斜东部,盆地地层已强烈褶皱。铅锌矿产于大向斜的东端和南北翼,向斜轴向近EW,向西倾没,倾没角约300。向斜两翼急陡倾,北翼产状倾向200°,倾角700~75°;南翼倾向335°~3400,倾角700~750,局部倒转。

矿区地层主要出露有白垩系、古近系和新近系(图7-11)。白垩系底部为铁红色砾岩、砖红色砂岩和灰绿色褐色粘土岩;上部为灰白色砂岩夹粘土岩互层。古近系和新近系自下而上依次为:天青石白云岩、角砾状白云岩、硬石膏、粘土;介壳灰岩、粘土、石膏;桔红色砂岩、泥岩等。总厚度约500m。剖面如图7-12。

图7-12乌拉根铅锌矿床地质剖面图

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

1—石膏矿层及白云岩、白云质灰岩泥灰岩;2—铅锌矿体;3—砂砾层、叠加构造角砾岩;4—白、灰白色、灰绿色粉砂岩泥岩

矿区内未见侵入体。

乌拉根矿床除铅锌矿外,还产出天青石矿以及硬石膏和白云石矿。矿体位于向斜两翼的中心地段。铅锌矿呈层状产于砂页岩向硬石膏岩、白云岩过渡地段,产状与围岩一致。角砾状白云岩中圈定出8条矿体;砂岩中铅锌矿18条,呈细脉浸染状。向斜北翼为主矿段(图7-11),矿体长25~120m,厚1~3m。北段砂岩矿带中矿石铅品位为2.25%,锌为4.1%;南段砂岩矿带中矿石的锌品位4.35%。伴生镉品位0.01%~0.05%,银含量(10%~15%)g/t,此外还有钴、镓、锗等。

图7-11乌拉根铅锌矿地质图

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

(据新疆有色金属公司702队资料)

1—上新统;2—中新统;3—始新统石膏和粘土;4—始新统介壳灰岩;5—古新统硬石膏和粘土岩;6—古新统石膏、角砾岩、白云岩;7—上白垩统砂岩和粘土岩互层;8—上白垩统粘土岩;9—下白垩统粉砂岩泥岩

天青石矿体计有6个,主要分布在南翼,长7~300m,矿带总长1243m,厚0.2~1.6m,深约100m。北翼矿体长100~150m,厚1~3m,局部5~7m,延深120m左右。锶品位最高达37.4%,一般30%,钡含量最高4.7%。天青石矿与石膏矿共生。

铅锌矿段氧化强烈,深达220m以下,脉状矿石和浸染状矿石氧化程度高。近地表为褐铁矿带,深部为白铅矿—铅矾带。

原生矿石组构:角砾状白云岩矿带中以脉状、细脉状为主;砂岩矿带中以浸染为主。天青石呈粗晶和细晶两类矿石与硬石膏共生产出。

矿石中金属矿物为方铅矿、闪锌矿和黄铁矿等,次生矿物有褐铁矿、白铅矿、铅矾和菱锌矿等,脉石矿物为白云石、石英、天青石、方解石、绢云母、石膏等。

矿床成因,根据铅锌矿、天青石矿与石膏岩、白云岩共生,矿层呈层状产于膏盐与砂页岩过渡部位,以及矿石结构构造特征,应该属于“萨布哈式”矿床成因,后期热液叠加富集。

7.6.3前景分析

塔里木及其周边地区中新生代陆相沉积盆地砂岩型铜矿的发现、开采、冶炼和利用的历史很早,曾经为新疆做出过巨大贡献。

中新生代砂岩铜矿(包括铅锌矿和锰矿)在塔里木和库木库里等盆地的成矿条件特别优越。陆源剥蚀区的前震旦系基底构造层绿岩系、花岗绿岩系发育,绿岩型和古砂岩—碳酸盐岩型铜矿分布很广。古生代活动大陆缘的中基性火山岩、细碧角斑岩及与之有关的铜矿和斑岩型铜矿数量很大,足以保证含铜物质的充分和持续不断的供应,自三叠纪以来,这些盆地陆续形成,并进入陆内盆地的演化和发展阶段,除侏罗纪由于受全球性湿润气候的影响而发育了煤系地层以外,其他各时代均为干旱燥热的强氧化环境,发育了富含膏盐、砂岩铜矿和可地浸砂岩型铀矿的红色地层(包括杂色地层)。红色岩系分布范围广(塔里木盆地约56×104km2,库木库里盆地约2×104km2),厚度大(1~8km),特别是白垩系、新近系(中新统)已发现多处砂岩铜矿。在相似层位上(塔里木盆地南缘)发现湖相含锰泥灰岩型锰矿,表明塔里木等盆地周边具有非常好的萨布哈型矿床的成矿条件,芮行健等(1994)曾估计铜资源量在(1000~2000)×104t。

但是,根据地表和浅部地质勘查和评价的资料,铜的含矿层位很稳定,延续性较好,品位多为0.5%~1.5%左右的中等品位。而矿体在含矿层中分布极不稳定,规模小,零星而分散,无法进行规模性开发和利用。如果采用降低品位,扩大矿体的技术方法,许多矿区都可以成为低品位大矿量的矿区。如果采用0.5%~0.7%为边界品拉,按勘查工程上的品位圈定矿体,大都呈非常小,非常分散的小矿体,其结论是没有工业价值。根据滴水铜矿穷坑(意译为大矿)老窿调查的实际印象,采空区可谓是“地下长城”,长约5000m,延伸约700m,高度时高(5~30m)时低(0.5m),蔚为壮观。如果按等间距工程控制,圈定工业矿体,那么仍然会得出没有价值的结论。因此深感对此类矿床的调查和开发必须找一套新的方案。

砂岩铜矿顶底板多为不透水的泥岩和粉砂质泥岩,矿层多为孔隙度大的砂岩和砂砾岩。“两隔一透”的矿层环境,使得采矿逾百年的老窿完好如初。如果学习砂岩铀矿的地质评价和开发方案,采用可地浸的方法采选冶砂岩铜矿,则可大幅度降低成本,提高铜矿产出率,使许多暂不能利用的矿层和矿体得到最大限度地利用,获得更多的经济效益。

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