銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預測

朱吉星，胡國柳，劉義真

（江西有色地質(zhì)勘查四隊，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

一般我們所說的礦就是包含某種有提煉價值元素比較多的自然界物質(zhì)，一般稱為混合物[1]，雜質(zhì)可高可低。像鐵礦，一般有用成份就是鐵，屬于單金屬礦，而有些金屬的性質(zhì)是相近的，所以在自然界形成礦物的時候，就會同時出現(xiàn)幾種金屬，而且都是具有提煉價值的，就叫做多金屬礦。因為銅與金、銀等金屬性質(zhì)比較相近，所以銅礦中通常也會含有少量的金、銀等金屬，金、銀等雖然含量較低，但由于其本身價值高，所以也具有提煉的價值，銅多金屬礦就是以含銅為主，另外還含有其它多種金屬的銅礦，這種銅礦就叫銅多金屬礦。

1 銅多金屬礦礦床構(gòu)造及控礦規(guī)律

1.1 銅多金屬礦礦床構(gòu)造

大地構(gòu)造背景是影響礦床形成的主要因素。它決定了物質(zhì)的來源、深度以及元素的類型[2]，礦化的類型以及礦床的時空分布。構(gòu)造運動是驅(qū)動地殼和地幔中物質(zhì)（包括成礦物質(zhì)）運動的主要因素。該結(jié)構(gòu)為流體和礦物沉積物的移動提供了空間，礦床的位置和分布顯然是由結(jié)構(gòu)決定的。控礦構(gòu)造的規(guī)模差別很大，成礦規(guī)律是在研究礦床產(chǎn)出的地質(zhì)以及地球化學背景的基礎(chǔ)上，闡述礦床在時間上，空間上的分布規(guī)律。礦床機理是比較復雜的，多元素的，它不同于在同生沉積時富集成礦的沉積礦床（Fe、Mn、P、A1、鹽、煤等），而是形成了成礦物質(zhì)的初步富集形成礦源層→成礦物質(zhì)的活化移動在組合→最后疊加修改作用再富集的演化過程。

1.2 銅多金屬礦控礦規(guī)律

礦化規(guī)律是空間、時間以及物質(zhì)共生關(guān)系，同時與礦床形成與分布的內(nèi)部遺傳關(guān)系之和。礦床的形成機理是研究礦床成因的主要內(nèi)容，而不是礦床成礦規(guī)律的主要內(nèi)容。成礦規(guī)律主要包括礦體空間分布規(guī)律和區(qū)域成礦規(guī)律,礦床類型主要為矽卡巖型，以努日層矽卡巖型銅多金屬礦床和拖浪拉似層狀矽卡巖型鎢銅礦床為代表。賦礦巖石的主要標志為：以石榴子石、硅灰石、透輝石為主的矽卡巖和條帶狀矽卡巖。

巖石性質(zhì)：為了對侵入巖的特點進行分析，采用對其成分進行相關(guān)實驗，通過對巖石進行的實驗能夠看出，斑巖體具有較為充分的成礦條件，化學成分中顯示出較為豐富的鈉、鉀、HREE等特征。從空間位置上能夠看出，銅礦的分布受大型火山巖的影響較為嚴重，火山巖漿主要呈現(xiàn)東西分布的特征，從岡底斯火山地帶到巖漿弧帶。控礦巖體的分布受北東構(gòu)造的影響較大，具有燕山期的酸性和中酸性侵入巖,如二長花崗巖、石英閃長巖、二長斑巖、花崗閃長巖、鉀長花崗巖等，這些巖石主要產(chǎn)生于陸地板塊之間的碰撞擠壓。

2 銅多金屬礦的找礦預測

找礦預測主要包含基地底層和構(gòu)造，根據(jù)微量元素、稀土元素和穩(wěn)定同位素的示蹤結(jié)果來進行推斷，研究區(qū)內(nèi)前寒武系是銀金礦床的主要礦源層。銅多金屬礦研究區(qū)內(nèi)前寒武系-寒武系變質(zhì)巖系的高合金含量和高合金比值特征，為以銅為特色的礦床的形成提供了重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。基底巖石在前寒武系-寒武系形成期間，多合金銅已發(fā)生了初步的富集。在控礦條件分析的基礎(chǔ)上建立的銅鉬多金屬成礦模式。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的主要研究包括三個方面：地殼或巖石圈中各種變形的幾何形狀，組合特征和分布規(guī)律；分析金屬礦床形成的地質(zhì)背景，力學條件，動力學和運動學機理；研究結(jié)構(gòu)教育的順序，以及進化史。礦源層是成礦元素銅、鋅的重要物質(zhì)來源，群變質(zhì)巖系鉛、鋅、銅的地球化學背景場值較高，大部分的鉛、鋅、銅礦床分布于此，這些成礦元素由于巖漿活動伴隨熱流體沿著構(gòu)造上侵至地表較淺部位，由地下水參與對流作用而形成成礦。控礦構(gòu)造特征：按照一般成礦構(gòu)造的級別、規(guī)模、作用等將其劃分為一級控礦構(gòu)造---導礦構(gòu)造、二級控礦構(gòu)造---儲礦、容礦構(gòu)造，構(gòu)造背景對成礦的控制作用：大地其主要的背景構(gòu)造是礦床形成的最基礎(chǔ)控制因素，它決定了成礦物質(zhì)的來源、深度、元素種類、成礦類型及礦床時空分布。

3 銅礦資源儲量分布及產(chǎn)量預測

圖1 銅多金屬礦深部預測模擬結(jié)果

世界銅礦資源是非常豐富的，銅金屬儲量約為34000萬t（金屬量）如表1。智利占世界總儲量的23.2%，位局世界首位，其次為美國占總儲量的16.8%；其余主要銅礦國家有贊比亞，扎伊爾，蘇聯(lián)，墨西哥，加拿大，這七個國家共占世界銅總儲量的72.9%，此外還有秘魯，菲律賓，澳大利亞，波蘭，南非等國家，我國銅資源比較豐富[3]，全球陸地銅總量估計為16億噸，另外太平洋中隆海底結(jié)核及紅海赤泥，可能還會有銅資源7億t。原生銅礦資源可承受漫長時間的消耗，廢金屬銅的產(chǎn)生量和它的再生利用，同一個國家的工業(yè)化程度和銅消費水平密切相關(guān)。世界發(fā)達國家發(fā)展工業(yè)化時間線早、程度高，每年人均銅消費量達到10公斤～20公斤，因而產(chǎn)生大量的廢銅，不僅滿足自身的需要，還有部分廢雜銅由于環(huán)保等方面問題而出口轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家再加工和消費。美國的金屬銅消費總量位居世界前列，在1917年～1987年的60年間，美國廢雜銅的回收率平均占消費量的35%；而在1976年～1998年的22年間，由廢銅再生提供的銅占每年銅消費量的比例則提高到44%～55.6%。

表1 全球銅儲量（單位；千噸）

根據(jù)分析圖譜信息表可以確定，每年智利和中國是全球位于前兩位的銅生產(chǎn)大國，世界金屬統(tǒng)計局（WBMS）報告顯示，中國銅產(chǎn)量較去年增加0.8%，目前全球銅產(chǎn)量仍處于增長周期。

4 銅多金屬礦的形態(tài)特征預測

通過對可能形成礦化作用的某些實際地質(zhì)條件進行綜合分析，并按一定比例減少成礦后，將工程圖應(yīng)用于工程圖。 工程圖的內(nèi)容包括地層結(jié)構(gòu)，礦物類型，巖石分布等。這種找礦方法最基礎(chǔ)，適用面最廣[4]。是一種操作簡單，成本低，成效較好的辦法。現(xiàn)在已經(jīng)被普遍應(yīng)用，它的工作原理主要是研究不同種類金屬的密度，這是一種利用質(zhì)量篩選貴金屬的方法。銅礦床主要分布在古元古界的代坦甸子巖體和中生代的中生代步達遠巖體之間。礦體受太平洋深部斷裂的次生斷裂控制，呈現(xiàn)近東西，北東，西北的分布，礦體受斷裂構(gòu)造的嚴格控制。銅多金屬礦的形態(tài)特征和成因可歸納如下：成礦熱液充填裂縫，形成裂縫控制的沉積銅礦床，即鉛鋅銅熱液石英礦床（硅化蝕變帶）。

基本上，大多數(shù)金屬礦產(chǎn)資源都是由礦石和巖石組成的，它們的性質(zhì)是不同的，電阻率是完全不同的物理特征。 此原理用于檢測和研究電阻率，以確定礦物的分布并完成對銅多金屬礦床的搜索和預測。這種方法用于銅多金屬礦的勘探中時，需要配置一套能夠準確測量電阻值的設(shè)備,這樣能夠增加找礦準確程度，隨著現(xiàn)代科學發(fā)展的技術(shù)，這種找礦方法準確率提高了不少。

采用上述方法對銅多金屬礦實施找礦，出現(xiàn)蝕變異常的礦區(qū)，主要表現(xiàn)為銅染異常，呈斑點狀分布于次級斷裂組上或亞組上以及侵入其中的花崗閃長斑巖體上。銅多金屬礦異常則在花崗閃長斑巖體南緣及外圍大致呈近南北向帶狀分布。花崗閃長斑巖體西南緣目前發(fā)現(xiàn)了銅礦化帶(體)，可見該區(qū)銅染、經(jīng)基異常具有較好的找礦指示。如圖所示，某區(qū)域中銅多金屬礦深部預測模擬圖。

圖中不同區(qū)域的定義①斑巖型銅多金屬礦；②矽卡巖型鐵銅礦；③角礫巖型金銅多金屬礦；④熱液交代一充填脈型金銀鉛鋅(銅)多金屬礦；⑤破碎蝕變巖型金礦；⑥不整合面“礫巖”型金礦。一定數(shù)量的碳酸鹽巖位于多金屬銅礦提取區(qū)斑巖礦體外部接觸的下部。銅多金屬沉積物在深，淺的小侵入體的接觸帶中具有復雜的作用。殘留的石灰石異巖將形成高銅含量的小型侵入體，并在接觸帶的某些部分與接觸帶在結(jié)構(gòu)上整合，同時上邊緣會形成矽卡巖型的銅體。

5 結(jié)語

本文對銅多金屬礦礦床結(jié)構(gòu)控礦規(guī)律以及意義進行了分析，各種因素對成礦的影響條件通常是互相有關(guān)聯(lián)的，一個礦床的形成通常是多種因素綜合控制的結(jié)果，根據(jù)對全球銅金屬儲量的分析，本文列出的調(diào)查表格數(shù)據(jù)具備極高的準確性，希望本文的研究能夠為銅多金屬礦礦床構(gòu)造控礦規(guī)律及找礦預測提供理論依據(jù)。