加强白银地区砂岩型铜矿床的找矿与研究.pdf

地质 、采矿 e 嘧蹄 e 、 、 7 一 ， 一 g L 6 ／ ， ． ． ／ I ．1尸 加 强 白银地 区砂岩 型铜矿床 的找矿与研究 白 银有色 金属 公司 梁 萧梅 三 堡 矿工作 ．可能取得重要成果。 一 糕 ， S TI l E NGTI - NI NG S TUDY AND P R0S PECTI NG OF Ba i y i n No nf e r r o u s M e t a l s Co mp a n g Li m g Xi a o me i W a n g Ch a n i a n 【 A B s T R A c T】T h e o r e f o r mi n g f e r r ie s a n d t h e r e g u | a k y o f e i c h me n t r e e l a b o r a t e d a n d a n a l y s e d i n t h i s p a p e r ．St r e n g t h e n i n g p r o s p e c t i n g o f Ba i y i n g l o n a nd a r o u n d wo u l d ma k e g r e a t a c h i e v e me n t ． KE Y W ORDSCo p p e r r e s o u r c es S a n d s t o n e c o p p e r d e i m Pr o s p e c t i n g 白银厂 黄铁 矿型 铜矿 ，经 过 近 4 O年 的 开采 ，资源保有储量明显下降。同时白银厂 及外围地区地质 普查勘探工作也在深入进 行 ，并且取得重要成果 。其 中包括 找到了一 组砂岩型铜矿点及其由这些铜矿点所揭示的 一 个砂岩型铜矿床 点成矿带。详细研究 这些铜矿点，加强成矿带内的普查勘探．对 本地 区地质找 矿工 作具 有一定的现实意义。 1 砂 岩 铜矿 的一 般 特征 砂 岩铜矿为典 型的沉积 成因矿床 ，其 地 质特征如下 。 1 ． 1 大 地构 造特征 砂岩型铜矿床．在大地构造上大都形成 于剥蚀古陆边缘的 前凹陷盆地与山间断陷 盆地之 中。如我 国的东川 铜矿形成 于康 滇地 轴中段的会 理 一新 平 断陷盆地 ，美国的 贝尔特铜矿形成于克拉通边缘凹陷盆地等。 1 ． 2地层层位特 征 砂岩铜矿具有严格的层控性 ，因此其矿 化体 在很 大地域范 围内 ．均见 于同一层特定 的地层层位 之中。如我 国靖宁 一华 亭成矿带 上 的此类 矿 床 均见 于 中生界 白垩 系和 尚堡 组，非洲扎尹尔 一 赞比亚成矿带上的砂岩型 铜矿床均产于元古界加丹加系罗安组等。 1 ． 3岩性特征 砂岩铜矿就是沉积成因铜矿床，实际上 它 可形成于包括 由粗 到细 的沉 积岩石系列及 其变质产物中。即在外应力的作用下 ，形成 于由砾岩、砂岩、页岩到灰岩 白云岩等 沉积岩石系列的任何一种岩石之中，并受其 特定地层层位控制的同生沉积铜矿床 ．均可 称为砂岩 铜矿。如 我国滇中地区的此类矿床 大都形成 于砂岩地层 ，美 国科罗 拉多 的此类 矿床大都产于砾岩地层 ．赞比亚北部的此类 矿床大都形成于页岩及白云岩地层之中 ，人 们 习惯称它们为砂岩铜矿 。从砾 岩 一砂岩 一 页岩 一白云岩的沉积韵律大都十分清晰 ，但 加强 白银地区砂岩型铜矿床的找矿与研究粱萧梅等 邮编 7 3 0 9 0 维普资讯 它们 之间的更替 却是渐变 的 ，变化前后 的两 种不 同岩性 之间并无 绝然 的界 限。所 以在 自 然界 ，此类矿床主要是以砂砾岩铜矿和砂页 岩铜矿更为 多见 。 1 ． 4矿化 富集特征 砂岩铜矿成矿物 质 的沉积作用 ，发 生在 造山 隆起 运动以后 ，并且集中于古陆边 缘凹陷盆地或山间断陷盆地之中，成矿物质 来 源于盆地周 围古老 的剥 蚀 区。因此高 山古 陆原有 岩 矿 石 的含铜 量 ，也就成 了影响 此类铜矿床形成 的决定性 因素 。风化剥 蚀产 物 中的成矿物质被水 动力 搬运 到沉 积盆地 以 后 的最初 阶段 ，一般 呈顺 层浸 染状 均匀 分布 于沉积物中，矿化大都较贫。到 了成岩阶 段 ，由于温度与压力 的不断增加，沉积物质 开始重新结晶，其中的成矿组分在重新结晶 过程 中 ，形成新 的矿 物种 群 ，导致矿化 的明 显 富集 。如 附近 遇有构 造破 碎及热 液 活动 ， 或是受沉积物质 中所含脱水炭化后 的生物 残 茎的吸附作 用 ，往往 可使 矿 物质成 倍 富集 。 如我国甘肃庄浪县的高庄铜矿 ，矿床平均含 铜量为 l 0 7 ％，而在 含 炭 富集 地段 的矿 石 中 ，平均含铜高达7 ． 0 9 ％ ，因生物残茎 的吸 附作用，使矿石含铜量富集 了6 ． 6 3 倍。富 集后的矿化仍然在原来地层层位之内，沿着 生物残核或者构造裂隙呈 团块状 、结核状或 者细脉状产 出。 1 ． 5矿物组合特征 此类矿床的矿物组合亦较独特。其中的 主要矿石矿物 为辉 铜矿和斑铜矿 ，其次为黄 铜矿 ，自然铜 也是 其 中的常见矿物 。在氧化 带发育 的矿床 中 ，除仍 含有较多的辉 铜矿与 斑铜矿 以外 ，孔雀 石、兰铜矿与黑铜矿也 已 大量 出现 。形成 于不同时空条件 下的砂 岩铜 矿，往往也会出现不同的伴生矿物组合 ，但 其中普遍性 的伴生矿物则为辉铜矿、斑铜 矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿 、辉 银矿、自然钶等。这里的辉铜矿、辉银矿和 自然铜等 ，是砂岩型铜矿床 中的特征矿物 。 2 砂 岩 铜矿 的 时 空分 布 砂岩铜矿是一种分布十分广泛而又非常 重要 的铜矿 资源类型 。 目前 已有 资料 表 明 ， 世界上许多国家或地区都发现过不同规模的 此类矿床。如非洲 中南 部 的扎尹尔、赞 比 亚 ；欧洲 中部 的德 国、波兰 ，北美洲加拿 大 和美 国的西部地区 ；南美洲 的波利维亚 以及 苏联 的乌多坎 一杰兹卡兹甘和我 国的川滇地 区等 ，都是世界上著名 的砂岩铜矿产地 。近 年来 ，澳大利亚也在南部 的安达莫卡地 区发 现了矿石 量达数亿 吨的大型砂 岩铜矿 。 该 类矿 床不但地理分 布极 为广泛 ，而且 它可形成于各个不同时代的地层之中。如我 国中条山的胡家峪 一蓖子 沟矿带 ，美 国的怀 特山一贝尔特矿带，扎尹尔的加丹矿带等， 均属元 古代 成矿 ；我 国的临潭 一卓 尼矿 带 。 波兰的苏台德矿带 ，苏联的乌多坎 一杰兹卡 兹甘矿带等 ，都是古生成矿 ；我国的东川矿 带 ，苏联 的巴什基尔矿带 等 ，均属 中生代成 矿 ；而我 国新疆 的天山南麓与 西昆仑 山北 坡 ，波利维亚西北部 的科罗科罗 ，则都 是新 生代砂岩铜矿成矿带。在我国，以晚古生代 与 中生代成矿最为重要 。而在 国外 ，则 以元 古代与 晚古生代为主要成矿时期 。甘肃 省 目 前已知的砂岩型铜矿床主要集中分布于以下 三个地区不同时代 的地层 中，即甘南州东北 部的石炭系灰绿色石英砂岩，酒泉地区南部 的二叠系杂色砂岩以及平凉地区西南部的白 垩系含 碳质 砂岩地层 之中 。 3白银 地 区地 质概 况 白银 地 区包 括西 起 石 青 铜 ，东达 靖 远 城 ，南 自黄崖 口，北 到长 岭 山的大约 1 1万 k 的找矿远景 区。该 区在大地构造位 于北 祁连山加里东褶皱带东段 ，北邻 中朝古陆， 南接秦祁地轴 ，区内地层发育基本齐全 ，从 前寒武 系到第 四系均有 出露 。其 中的前寒 武 系至志 留系均为地槽 型海 相沉积 。泥盆系 至 有色矿 山 1 9 9 9 6 维普资讯 第三系则以内陆湖盆相沉积为主 石炭系为 海陆交替相 ，第四系为一套沿山坡与冲沟 堆积 的松散 层 。本 区以北西西 向深断裂为 主 的线性构造极为发育，并于其间形成许多受 该组断裂构造控制的断陷盆地。受加里东运 动的影 响 ，区内岩浆活动十分活跃 ，先是猛 烈喷发 ，后 又广 泛侵入 ，形成一套从超基性 到酸性 的较为完 整的岩浆岩系列 。其 中的喷 出岩全 都 形 成 于海 底 ；侵 入 岩 中的超 基 性 岩 、基性岩 主要 集 中在本区 中西部 的老虎 山 地区，且多呈规模较小的岩株状与岩墙状产 出。而 酸性 一中酸性 岩浆则广泛侵位于 区内 奥陶纪及其以前的老地层 中。除跨越多个县 区大面积分布的什川花岗岩岩体呈岩基 状产 出外 ，亦 多呈 规模 较 小 的岩株 、岩 墙 、 岩脉和岩瘤状产出，而且这些较小岩体的空 问分布 大都 与北 西西 向的 深 大 断裂 密 切相 关 ，其长轴方向亦与断裂走向基本一致 ，并 且具有成群成带出露的特征．这一特征在黑 石山和石婆婆两地尤为明显。 资料表 明区内以有色金属 与贵 金属为 主 的矿产资源十分丰富，且这些矿产资源大都 与奥 陶纪 以前的老 地层 以及加里东期 的酸性 一 中酸性岩 浆 岩密 不可分 。如 朵家滩 金矿 、 猩猩湾铜矿等矿床产于前寒武系皋兰群 ．白 银厂 、石青硐等 地 的铜及 多金属矿床产 于寒 武系 中统 白银厂群 ，猪嘴哑 巴、银 硐沟等地 的铜锌矿床产于奥陶系中上统之 中堡群等。 而郝泉沟、扁强沟、银硐粱等地的铜金矿矿 床 点均赋存于规模较小的加里东期长英 质浅成岩体之 中。另外，在 石婆婆、红旗 沟 、葫棘水等地 的各小花 岗质 岩体 以及什川 花岗岩岩体的边部 内接触带与某些破碎 带中 ，虽 然 目前 尚未探获工业矿体 ，但也都 先后发现 过具 有不同程度 的铜矿化与铜金矿 化 。这些古老 岩石 中 的矿床 、矿点 、矿化点 伴随着成矿母体隆起上升以后 ，均经受了外 应力作用的强烈剥蚀。而在风化剥蚀作用中 所形 成 的含铜碎屑 物质 ，在水动力 的搬动过 程 中 ，逐步 进行 机械 分异 与化学分异 ，最后 于适当的地质条件下与有利的环境中沉积下 来 ．为在较新地层中形成砂岩型铜矿床奠定 了物 质基础 。 4 加 强 白银 地 区砂岩 铜 矿 的 研 究 与 找 矿 如前所 述 ．白银地 区是一个矿 产资源极 为丰富 的地 区 ，其 中尤 以金与铜丰 富 ，白银 厂铜矿资源 开发 3 0多年 ，先后 又在 矿 区外 围大约1 ． 1万 k mz的找 矿远 景区内 ．成 功地 找到各种成因类型的铜矿床 点近 4 0 处 ， 其中属于砂岩型的就有十处之多。2 0年前 ， 在 白银厂矿 区以北约 4 5 k in处 的哈思 山中一 个 名叫 “ 铜矿道子”的地方 ，首先发现 一处 铜矿点．矿化体产于紫红 一灰褐色砂砾岩地 层之中 ，矿石 矿物以辉 铜矿 、孔雀石与蓝铜 矿为主，矿化分布不均 ，且多沿裂隙呈细脉 状富集 有 的矿脉呈薄膜状沿砾石表面展 布 ，经 取 样 分 析 ，矿 石 含 铜 量 为0 2％ ～ 1 ． 2 8 ％。后 又在该矿点 以西的米家山地 区 古硐子 ，找 到 了一 处 具有 相 同特 征 的铜 矿 点。这是一种与白银厂黄铁矿型铜矿床完全 不 同的沉积成 因铜矿 。研究认为 含矿 地层属 泥盆系下中统之雪山群，矿床类型为砂岩型 铜矿床 。 分布于 白银厂铜矿 区以北 的泥盆 系雪 山 群为一套紫红 一 灰褐色砂砾岩地层 ，不整合 于志留系之上。这套地层 沿 3 1 0 。 方向在南 北宽 5 ～1 5 k m，东 西长 约 l O O k m 的地 区 范 围内断续 出露 ，向东延 至靖远 县水泉兴 山以 东 ，向西可至景泰县长岭山以西。岩层倾向 3 5 。 左 右 ，倾 角 2 0 ～6 0 。 ，产状相 当稳定 。 在这套地层 中发现第一个铜矿 点后 ，根据砂 岩铜矿 严格的层控特征及其上下盘层位普 遍存在的膏盐矿化与煤层标志 ，先后在其东 西两侧共发现铜矿道子、古硐子、石灰 沟、 深山 岘、边 路 沟 、红 水 泉、钻 硐 沟 、红 窝 加强白银地区砂岩型铜矿床 的拽矿与研究桨莆梅等 邮编 7 3 0 9 0 维普资讯 窝 、大泉 沟和 三 眼井 等砂 岩 型 铜矿 点 达 1 0 处之多。其 中 6 0 ％矿集 中在 工作程度相对 较高 的哈思 山 一米家山一带 。可见 ，随着工 作量 的不断投入 或工作程度 的不断提高 ，将 会发现更多 的新 矿床点 。 从世界 范围来看 ，砂 岩铜矿可形成于第 三 系以前 的任何一个 地层 之 中。就甘肃省 内 而 言 ，此类 矿 床 的地 质 找矿 ，已在 石碳 系 如 临潭县甘沟铜矿 、二叠系 如肃北 县可 可赛铜 矿 和 白垩 系 如华 亭 县 银 屎 滩 铜 矿等不同时代地层中获得成功。白银地区 地层发育基本齐全 ，目前 已知的砂 岩型铜矿 点全部产于泥盆系。因此，该套地层无疑是 本 区最 为重要 的砂 岩铜矿 含矿层 ，也是今后 重点研究与找矿的地层。不过 ，也曾有人认 为矿化 比较稳定 C u 1 ． 1 6 ％， A g 1 0 3 ． 9 8 g ／ t 的红窝窝铜矿点的含砂层层位为志留系，深 蚬铜矿点的含矿层位可能是石碳系。如果这 一 认识正确 ，本区砂岩铜矿的找矿范围与研 究领域将会大大拓宽。另外 ，白银地区所处 的北祁连加里东褶皱带的东西两端分别露有 产通边铜矿的白垩系砂砾岩地层和产可可赛 铜矿 的二叠 系砂砾岩 地层 。而 地处 同一褶皱 带 中间地段 的本区 同样 出露有 大片 的二叠系 砂砾岩地层 和 白垩系砂砾岩地层 ，所 以，它 们的含矿性也是值得重视和认真研究的。由 于勘探技术 的限制 ，本区所发现 的砂岩 型铜 矿点的 工作 程 度 普遍 不 高 ，研 究 的深 度 不 够 ，对各矿点的评 价程度欠准确 。随着科学 技术 的迅速发 展 ，无论 是找矿理论与认识水 平 ，还是测试 手段与勘 探方法均 已进步 ，因 此 ，利用 高科 技加 强 白银 地区砂岩铜矿 的研 究 与寻找 ，尤其加 强 白银 厂矿区 以北 由泥盆 系雪 山群 构成 的砂 岩铜矿成 矿带上 的普查与 勘探 ，从 中 扩 大 或 寻 找 出 更 多 的新 矿 床 点 ，并 对它们 的相互关 系 、成 矿特征 、富 集规 律、矿 床规模与开发前 景进 行系统而深 入的综合研究 ，将使 白银矿区的找矿前景大 有希望 。 参考文献 I 江苏省地质学校 等中国地质北京 中国工业 出版 社 ．1 9 6 1 2 郭文虹．中N古铜砂页岩的成矿规律和找矿方向 问题中国地质．1 9 6 3 ． 2 3 彭觥等六盘山 一陇东一带砂砾岩 型铜矿床的地 质特征．甘肃冶盘．1 9 8 2 ． 1 4 意见齐等矿床学北京地质出版杜 ．1 9 8 5 2 0 0 0年 矿业研究与开发征订启事 矿业研究与开发系原国家科委批准向国内外公开发行的国家级科技期刊 ，主要报道 采矿方 法 、地压 支护 、治水及岩土加 固、爆破技术与器材 、选矿技术与药剂 、矿 山机械 、矿 山自动化 、矿山环保 、计算机应用、经济与管理以及溶浸采矿、海洋采矿、砂矿开采技术 等 。本刊主要为国内外矿业界的科研、设计单位，厂矿企业及相关公司的工程技术人员、管 理人员及高等院校师生服务。 矿业研究与开发为双月刊，1 6开本 ，每期定价 4 元 ，全年价 2 4元 含邮资 。订户 可到当地邮局订阅 国内邮发代号4 2 1 7 6 ，漏订者可直接汇款到编辑部补订。 地址 湖南长沙市麓 山南路 2 3 6 号长沙矿山研究院内．联系人 张小峰。 有 色矿 山 l 9 9 9 ． 6 维普资讯