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安徽铜官山铜矿床

安徽铜官山铜矿床
安徽铜官山铜矿床

实习报告—安徽铜官山铜矿床简介

一、区域地质背景

1、矿床产出的大地构造位置

位于安徽省铜陵市东南郊,是我国长江中下游铁铜成矿带中著名的铜矿床之一。

铜陵地区位于贵池-马鞍山隆起带(印支期隆起带)的中部,西以郯庐断裂为界分别与华北地块和大别地块毗邻,南东与江南台隆相连。南、北两侧分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限,与贵池、繁昌两个北东向的S状隆褶带相隔;东西两侧分别为北东向大型断裂带为界,构成一个相对独立的菱形隆起地块(图1)。

铜陵地区成矿首先取决于有利的成矿环境。本成矿区是环太平洋矿带中国东部成矿域长江中下游成矿带的一个组成部分。该区深部壳幔具有明显的层块结构,处于地慢上隆区,成矿受长江断裂带的带状网络构造系统控制。

图1 下扬子地区构造简图(据刘文灿等,1996)

1.沉降带;

2.隆起带;

3.背斜轴;

4.向斜轴;

5.断层;

6.郯庐断裂带;

7.构造单元边界

2、区域地层构造,岩浆岩及变质作用

本区位于扬子板块的东北缘,大别造山带的前陆褶皱带上。经历了活动一稳定一再活动(化)的漫长构造演变。前震旦纪以砂泥质复理石建造为主的沉积物经受区域变质和构造变形后构成褶皱基底。晋宁运动后.处于相对稳定时期,以升降振荡运动为主.形成了巨厚的海相(间夹海陆交互相)沉积,为本区矿化奠定了沉积基础。印支末期.扬子板块和华北板块发生碰撞,大别地块向南仰冲.本区盖层受到强烈侧向挤压,形成弧形褶皱系统,使华北板块和扬子板块联合成统一板块。嗣后本区在太平洋板块向欧亚板块俯冲作用下转入强烈的板内变形阶段。燕山期,构造和岩浆活动活跃,带来了丰富的成矿物质.提供了有利的成矿空间.使本区受到了岩浆一热液的叠加改造作用。由于本区地壳运动发展的特殊性,形成了既有外生又有内生铁铜硫金等矿产产出的成矿区域。

铜官山岩体为石英闪长岩,呈岩株状侵入于背斜的西北翼。其中见有角闪闪长岩、闪长斑岩包体,后期有二长岩脉穿切。主岩体形成时间为150百万年左右。

自岩体中心向外可划分为中心相、过渡相和边缘相。由岩体化学分析资料换算的钙碱拾

数CA一58,属钙碱性岩套。有如下特征:

①NaZo+二20一7.06一7.54,Na>K,A12o。/(KZo+NaZo+合eao)>1。

②在边缘相中钾长石分子增加,表现出富钾的趋势。Na/K<2,因而后期有黑云母化。

③岩体的稀土元素分析表明,它们具有较高的La/Yb(13.69~ 31.67)和ΣL/ΣH(轻/重稀

土比值为4.62一13.72)比值。与Leady球粒陨石标准化后,稀土分布曲线均为下迭式,属轻稀土富集型,如图2.

图2铜官山岩体稀土配分图

1一闪长斑岩;2一角闪闪长岩;3一石英闪长岩,4一蚀变闪长岩;

5一混合花岗岩

Chappel和White (1974)依据花岗岩源岩物质来源把花岗岩划分为“I”和“S”型两类。铜官山岩体为“I”型岩体。除锶、氧同位素外,矿床中获得的铅同位素资料亦表明岩浆来源可能是深部的。

由于岩浆的上侵,围岩会遭到挤压,高温烘烤等的强烈变质作用。在断裂带会形成构造角砾岩。有些围岩裂隙中会发生围岩蚀变现象,形成网状或脉状的蚀变岩。有的围岩会形成烘烤带。如在围岩中有石榴石,透辉石等的中高温矿物。

由于老庙基山岩体侵入作用带来的热能和含矿流体分别作用于不同性质的围岩,以及这两种作用强度的差异和叠加,使区内围岩蚀变较为复杂。为此,作者对主要蚀变岩石的矿物组合和蚀变矿物(石榴石、蛇纹石和云母等)的标型特征迸行了研究。区内主要蚀变类型有:矽卡岩化(石榴石矽卡岩化和钙铁辉石一透辉石矽卡岩化)、蛇纹石化(叶蛇纹石化和利蛇纹石化)、云母化(金云母化、黑云母化和绢云母化)、滑石化、大理岩化、角岩化和硅化等。这些蚀变由于热场和流体场梯度的变化,在空间上出现较明显的分带性。

主要蚀变分带类型如下:

1.交代分带主要见于上部矿体中,蚀变产生于岩体与碳酸盐岩之间,受接触带构造控

制,有如下分带现象:

①石英闪长岩:斜长石+角闪石+石英十钾长石。

②蚀变石英闪长岩:(方柱石+)黑云母+绿泥石+斜长石十石英,见有钙铝榴石(含钙铝榴石

分子70.30%)矽卡岩脉。

③矽卡岩带:a)钙铁榴石(含钙铁榴石分子67.29一99.59%)十次透辉石十方解石,一般宽

几米至几十米;b)磁铁矿+硫化物十方解石,磁铁矿呈粗粒状,局部具石榴石假象和环带;c)透辉石十钙铁辉石十方解石,一般宽几米至几十米。

④大理岩带:硅灰石+透闪石+方解石,一般宽几米至几十米不等。

⑤角岩带:石英+黑云母十少量红柱石。如图 3.

图3 小铜官山交代分带地球化学剖面

1一石英闪长岩,2一蚀变石英闪长岩,3一石榴石矽

卡岩,d一磁铁矿矿体,5一石榴石透辉石矽卡岩,

6一透辉石矽卡岩,7一角页岩

2.变质分带变质分带有两种类型,主要见于中、下部矿体中,它们具有不同的形成

(1)岩体与化学惰性岩石相接触,见于下部矿体中。典型的蚀变分带为:①石英闪长岩。②黑云母化蚀变闪长岩,主要蚀变矿物为少铁黑云母.

(2) 岩体与高导热层岩石接触。如中部矿体,岩体与平均厚度为4.89。的含铜胶黄铁矿层接触,由于胶黄铁矿层具有较高的热导性,顺层发生强烈的热变质作用,形成本区特殊的变质分带。典型的变质分带为:①大理岩带;②磁黄铁矿、黄铁矿矿层;③含铜蛇纹岩带(蛇纹石+金云母+磁铁矿+磁黄铁矿+黄铁矿十黄铜矿),随着远离岩体,在横向上也出现规律性变化(详细讨论见后);④角页岩(石英岩)带。

3. 变质一交代分带受接触带构造及岩性差异控制,交代作用明显,并保存有变质分带的某些特征,如老庙基山矿段。从岩体至围岩,矿物分带较复杂.

4. 交代一变质分带这类分带一般离接触带较远,后期热液蚀变不强,保留较多的变质分带特征,原始沉积组构的特征也保存得较完整.

3、区域上已发现的矿床特征

铜陵地区是长江中下游铁铜硫金成矿带的重要成矿区。目前区内已发现大小矿床30余处,这些矿床类型复杂、成因不同,规模悬殊,产状各异。如图

图铜陵矿集区地质构造及矿产分布图(据吴金国等,2003略改)

l一第三系泥岩、砾岩夹玄武岩;2一侏罗一白里系凝灰质砂砾岩、英安质火山岩;3·泥盆一三叠系碳酸盐岩、硅质岩、陆源碎屑岩:4一志留系砂岩、粉砂岩、页岩;5-石英二长闪长岩;6一花岗闪长岩;7-辉石二长闪长岩;8一石英二长闪长份岩;9一花岗闪长斑岩;10一盖层断裂;11一印支期复式背斜;12-印支期复式向斜;13一燕山晚期复式褶皱:14一基底断裂;15一铜矿床;16一金矿床;17一硫矿床;18一铁矿床;19一铅锌矿床:20一多金属矿床

二、矿床地质特征

1.矿区地质

铜官山铜矿床位于铜陵~戴家汇东西向基底断裂带的西端,铜官山“S”状背斜的北西翼。燕山晚期中酸性岩浆侵入活动形成了铜官山岩体,呈NE向展布,与铜山背斜一致。沿接触带由南向北分布有白家山、宝山、老山、小铜官山、老庙基山、招树山、笔山、罗家村等8个矿段(图4)。

地层及含矿岩系特征

矿体主要赋存在石炭系中,矿体明显受黄龙组地层控制,产于白云岩底部。有三种含矿组合:粉砂岩-黄铁矿层-碳质页岩组合;粉砂岩(或页岩)-黄铁矿层-白云岩-灰岩组合;白云岩-菱铁矿(或黄铁矿)-灰岩组合。矿层往往位于两种岩性的转变部位。剖面分析表明中上石炭统白云岩段和灰岩段、含矿白云岩和不含矿白云岩,它们在有机炭、F、Cl含量和Sr/Ba比值及pH、Eh条件等方面均有差异(表1)。在邻区冬瓜山矿床中发现有硬石膏层,其δ34S平均值为16.69‰。

表1 含矿与不含矿白云岩段特征对比表

铜官山岩体主要由石英闪长岩组成,呈岩株状产于背斜的西北翼,出露面积约1.5km 2,其中见有角闪闪长岩、闪长斑岩包体。后期有二长岩脉侵入。主岩体形成时间在150Ma 左右。自岩体中心向外可划分为中心相、过渡相和边缘相。钙碱指数CA=58,属钙碱性岩。岩石化学特征表现为:Na 2O+K 2O=7.06-7.54;Na>K 。Al 2O 3/(K 2O+Na 2O+1/2CaO )>1。

图4 铜官山铜矿地质图

1.第四系堆积层;

2.三叠系;

3.龙潭组页岩粉砂岩;

4.孤峰组硅质岩;

5.栖霞组灰岩;

6.船山组灰岩;

7.黄龙组白云岩;

8.高骊山组粉砂页岩;

9.五通组石英岩;10.石英闪长岩;11.石榴石矽卡岩;12.透辉石矽卡岩;13.磁铁矿;14.磁黄铁矿;15.含铜蛇纹岩;16.铁帽;17.断层;18.岩层产状;19.地质界线;20.剖面线;21.剖面图

2、 矿体特征

矿床特征根据矿体的产状、形态、矿石组合和蚀变类型及矿物标型特征,可划分为三种矿化类型(图5)。

上部矿体:主要产在石炭一二叠系灰岩与

石英闪长岩的接触带附近。矿体与地层产状不

一致(不整合型)。一般规模不大,有典型的

矽卡岩矿物组合和分带性,是传统观点的矽卡

岩矿床,如笔山、罗家村矿段。主要矿石类型

有磁铁矿型、磁黄铁矿型、黄铁矿型和矽卡岩

型。矿石构造为块状构造、脉状构造等,具交

代残余,交代充填、固溶体分离等结构。矿石

中微量元素Zn、Co、Ga含量较高,Ni含量

低。

中部矿体;主要产于中石炭统底部的白

云岩中,呈层状。层位稳定,水平延伸可达

几千米。与地层产状一致(整合型矿体)。

当位于接触带附近时可与上部矿体相联结,

构成“人”字型矿体。矿石类型有磁铁矿-

蛇纹石型、磁黄铁矿-蛇纹石型、黄铁矿-蛇

纹石型、胶状黄铁矿-白云石型。在矿石中

保留了大量的原生沉积构造(层纹、条带、皱纹、胶状、莓球、残余鲕等)。镜下资料表明,在磁铁矿、磁黄铁矿中保留有残余的胶状黄铁矿,甚至在黄铁矿中也可见到胶状黄铁矿残余。此类矿石中的矿物生成顺序是:胶状黄铁矿-晶质黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿-黄铜矿。黄铜矿主要是后期叠加在早期矿物之上的,一般呈似条带状、浸染状、细脉状,伴有黄铁矿、石英、方解石等。

宏观和微观资料表明中部矿体中存在着两种成因系列的矿物组合:胶状黄铁矿-晶质黄铁矿-磁黄铁矿-磁铁矿组合和磁铁矿-磁黄铁矿-黄铁矿、黄铜矿组合。这两个组合中的磁铁矿产状及物理参数均不相同;氧同位素也略显不同,但化学成分差异则不明显(表2)。

中部矿体中有两类黄铁矿标型特征不同(表3),表明地层中的黄铁矿与整合矿体中的黄铁矿相似,而与岩体中的黄铁矿有明显区别。中部矿体围岩以镁矽卡岩蚀变为特征,从接触带到围岩蚀变分带为镁橄榄石-金云母-蛇纹石-大理岩,相应的矿化分带是磁铁矿-磁黄铁矿。铜矿化是叠加的,远离接触带呈现Cu(Mo)-Cu(Pb·Zn)-Fe(Au)的变化趋势。

下部矿体:属热液石英脉型,以含铜石英网脉为特征,发现于老庙基山―175m、―215m 中段的岩体边缘和底板角页岩中。脉宽0.1―5cm左右,主要矿物有黄铜矿及少量辉钼矿、闪锌矿、黄铁矿,偶见白钨矿。主要矿石类型有含铜蚀变闪长岩和含铜石英脉两种。在黄铁矿中富Co、Ni,其Co/Ni>1,S/Se≈15000。近矿蚀变为黑云母化,局部为白云母化、绢云母化等。

上、中、下矿体构成了“三位一体”的矿床组合。它们可以组合在一起,也可单独出现,其特征不同,但受统一的成矿作用控制(表4)。

表2 两类磁铁矿特征简表

表3 各类黄铁矿的标型特征

石英闪长岩(TGS-1)岩石呈灰黑色,局部有浅铜黄色,中-细粒结构,块状构造,有些地方呈脉状,有黄铁矿充填在岩石的裂隙中。主要组成矿物有石英(含量80%),斜长石(含量5%),角闪石(含量14%),黄铁矿(含量1%)等。

TGS-1 石英闪长岩 TGS-2燧石灰岩

燧石灰岩(TGS-2)岩石为灰黑色,细粒结构,块状构造。主要组成矿物为燧石灰岩。

硅灰石大理岩(TGS-3)岩石呈灰白色-灰黑色,细粒结构,块状构造。主要组成矿物为硅灰石(含量40%),大理石(30%),成分不确定的碳酸盐(黑色,含量30%)等。硅灰石,白色,放射状,硬度高于方解石,玻璃光泽。

TGS-4 岩石为灰黑色,粗粒结构,块状构造,矿石表面有石榴石留下的凹坑。主要组成矿物为方解石(含量50%),黄铁矿(含量20%),石榴石(10%),透辉石(15%),不确定矿物(5%)等。透辉石,绿色,柱状,玻璃光泽。

TGS-3硅灰石大理岩 TGS-4

透辉石矽卡岩(TGS-5)岩石为灰绿色,细粒结构,块状构造。主要组成矿物为透辉石(90%),石榴石(10%)等。

黄铜矿-磁铁矿矿石(TGS-6)矿石为黑色,局部有铜黄色,中-粗粒结构,块状构造。主要组成矿物为黄铜矿(含量4%),磁铁矿(含量95%),大理石(1%)等。

TGS-5透辉石矽卡岩 TGS-6黄铜矿-磁铁矿矿石

磁黄铁矿-黄铜矿矿石(TGS-8)矿石为灰黄色,细粒结构,块状构造。主要组成矿物黄铜矿(20%),磁黄铁矿(70%),石榴石(10%)等。

黄铁矿矿石(TGS-9)矿石呈浅铜黄色,细粒结构,块状构造。主要组成矿物为黄铁矿,晶体颗粒大小约1mm-2mm.

TGS-8磁黄铁矿-黄铜矿矿石 TGS-9黄铁矿矿石

铁帽(TGS-10)矿石呈棕红色,细粒结构,孔洞构造。主要组成矿物为褐铁矿。孔洞由造岩矿物差异风化形成的,由原来的硫化物脉上侵到地表风化形成的。孔洞形状为椭圆状和棱角状,孔径大小为1mm-1cm左右,含量约90%。

4、矿石矿物特征

黄铁矿浅铜黄色,等轴状晶体,强金属光

泽,不透明,无解理,条痕呈绿黑色,断

口参差状,硬度高。

褐铁矿黄褐色,它以含水氧化铁为主要

成分的天然多矿物混合物,主要为针铁

矿。半金属光泽。

黄铜矿铜黄色,带暗黄或斑状錆色,

金属光泽,不透明,小刀能划动,无解

理。

TGS-10铁帽

磁铁矿铁黑色,半金属光泽,不透明,无解理,小刀刻不动,有磁性。

磁黄铁矿暗古铜黄色,表面有褐色或錆色,金属光泽,不透明,无解理,小刀刻不动。

三、成矿作用及成因分析

铜官山铜矿曾以典型矽卡岩型而著称。近年来进一步认识到复合成矿或层控作用的成矿意义。从成矿的长期性和成矿演化观点分析,则不同成因的争论有可能统一。成矿演化的全过程分析,矿床的形成可以分两期:沉积成岩期和后生叠加期,后者包括矽卡岩化和热液叠加作用。

沉积成岩期:在早石炭世的碎屑岩相沉积转变为中石炭世碳酸盐相时,有大量的黄铁矿的沉积,在相对氧化环境区可能出现菱铁矿相甚至铁的氧化相,继而为较广泛的白云岩、灰岩沉积。这样就构成了碎屑岩一黄铁矿(菱铁矿十白云石)一白云岩一灰岩的组合。黄铁矿相沉积环境是较特殊的,早期可能相对动荡,因而形成层纹状、条带状构造。在区域内可能存在不相联结的若千个水下凹地,其中沉积了硫化物,而相对浅水区可能只有白云石沉淀。

后生叠加期:燕山期由于本区构造一岩浆活化,造成岩浆的侵人,原始的沉积岩受到了变质作用形成大理岩和角岩,而沉积黄铁矿遭受变质而成磁黄铁矿甚至磁铁矿,部分的磁铁矿也可能是由菱铁矿转变成的。后期的热液活动,造成镁质矽卡岩和钙矽卡岩,最后是铜矿化

的交代充填作用和有关蚀变。由于自上而下的围岩有着明显差异,它们的蚀变和矿化类型各不相同。中部矿体因有原始沉积基础(表现明显的叠加现象)也就构成了大型层状矿体,延展较稳定,这是一般矽卡岩矿床所没有的。这类矿床命名为“层控矽卡岩矿床”是恰当的。如无原始沉积基础,就和上部矿体一样,相反,若无热液叠加,则仅以硫铁矿床形式存在(如青石山)。

1、成矿五要素

铜的来源关于铜的来源有如下几种看法:来自岩浆源;来自石炭纪地层以及志留纪地层等。

据原始沉积黄铁矿层中普遍含Cu(0.01-0.1%),以及远离岩体的矿层Fe、Cu、S三元素呈正相关的特征,表明原始沉积层中已含有少量的铜,但不构成矿石品级。从数理统计筛分资料说明,原始铜可占整体铜来源的10%左右。

志留纪地层中含Cu一般较高,达170ppm,是潜在的矿源层。但从矿区400多个样品的光谱分析资料的对应分析结果表明,矿质来源与志留纪地层不相关,而和岩体和白云岩密切相关。志留纪地层中也未发现有元素迁移的迹象,因此,作为矿质来源的可能性较小。

从矿化与岩体空间关系,水平分带性和蚀变特征,岩体的含矿性研究表明,铜质主要来源于岩体。矿区附近获得的三个方铅矿的铅同位素资料:206Pb/204Pb为18.318一18.35、207Pb/204Pb为15.53-15.598、208Pb/204Pb为37.90-38.25,为正常铅,模式年龄接近岩体的年龄,说明矿质与岩体有同源性,从刀值较低看又具有深源的特征。

介质—运输工具接触交代矿床形成作用主要有接触渗滤交代作用和接触扩散交代作用两种,两种方式的成矿介质都为来自岩浆的含矿气水溶液。

能量铜官山为矽卡岩型的矿床,主要还是由接触渗滤交代作用和接触扩散作用形成。在接触扩散交代作用中,浓度梯度作为扩散组份运移的动力,随反应厚度的增加和交代过程的停止而减小,因而扩散作用不能形成矽卡岩。在渗滤交代作用中,温度梯度和压力梯度是引起热液流动的动力,因而热液能作较长的运移,故有可能形成厚大的交代带。

通道构造控制含矿溶液的通道,也为成矿提供了有利的空间。铜陵地区发育大量的褶皱、断裂和不整合面。这些构造中会形成大量的裂隙和空间直接导通到岩体,岩浆中的含矿气水热液就会沿着这些裂隙和空间上升到达成矿区域。

空间在侵入体与围岩的接触带中,由于接触带构造形态不同而对成矿作用有影响。岩体凹部往往对成矿有利,凹部周围一般断裂裂隙发育,矿液唱易集中。接触带上的断裂交错部位、与不同岩型的接触部位、以及早期脉岩和断裂发育部位等均有利于成矿。

围岩层理、层间破碎带及构造裂隙有利于矿物质的储存。

褶皱构造中,会在转折端的弯曲处、褶皱倾伏端机褶皱的方向和性质发生变化处,会形成大量的裂隙和虚脱空间,这些都是矿质有利的存储地方。

2、矿质富集作用

铜官山铜矿虽在系在接触变质带内,但并非为真正接触变质的产物,而是接触变质期以后热水矿液作用的结果。

1.接触交代物质迁移:石英闪长岩岩浆结晶后期,在岩浆边缘有较多被熔融的石灰岩钙质的加入,打破了岩浆溶液与已结晶晶体之间的平衡关系,钠长石边部与钙质相互作用造成反带状的结构,同样情况下角闪石也开始向透辉石转化,而原来的石灰岩部分,由于有岩浆中分泌的矽质与镁铁质的加入,形成石榴石、透辉石矽卡岩。由于物质的相互迁移,使矿物重新组合,说明是在岩浆未完全固结的条件下形成的。在此期间尚未发现有重要的矿化作用。从接触矽卡岩、透辉石和石榴石分布情况看,矿物结晶是由内向外发展。

2.矽卡岩期:内变质带的石榴石及透辉石中的粗晶透辉石应是在闪长岩和接触矽卡岩具有固体的物理性质时生成。

因此,铜官山的矽卡岩实际上是上述两期作用的结果。

3.成矿阶段铜官山具有工业价值的矿物主要为磁铁矿及黄铜矿,磁铁矿的形成是在石榴石结晶的晚期,岩浆中的铁质,除参加早期结晶之外,剩余部分在氧气不足的情况下结晶为磁铁矿。

黄铜矿的生成则远在磁铁矿之后,除极少部分(如注入透辉石劈理的)可能在高压下形成外,其余都是热液期的产物。

结论:铜官山铜矿大多产于中酸性-中基性的侵入岩类与碳酸盐类岩石接触带上或其附近,因此此矿床系为矽卡岩型的矿床。

资源学院

021082班吉明甲

学号:20081002941

安徽铜官山铜矿床

实习报告—安徽铜官山铜矿床简介 一、区域地质背景 1、矿床产出的大地构造位置 位于安徽省铜陵市东南郊,是我国长江中下游铁铜成矿带中著名的铜矿床之一。 铜陵地区位于贵池-马鞍山隆起带(印支期隆起带)的中部,西以郯庐断裂为界分别与华北地块和大别地块毗邻,南东与江南台隆相连。南、北两侧分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限,与贵池、繁昌两个北东向的S状隆褶带相隔;东西两侧分别为北东向大型断裂带为界,构成一个相对独立的菱形隆起地块(图1)。 铜陵地区成矿首先取决于有利的成矿环境。本成矿区是环太平洋矿带中国东部成矿域长江中下游成矿带的一个组成部分。该区深部壳幔具有明显的层块结构,处于地慢上隆区,成矿受长江断裂带的带状网络构造系统控制。 图1 下扬子地区构造简图(据刘文灿等,1996) 1.沉降带; 2.隆起带; 3.背斜轴; 4.向斜轴; 5.断层; 6.郯庐断裂带; 7.构造单元边界 2、区域地层构造,岩浆岩及变质作用 本区位于扬子板块的东北缘,大别造山带的前陆褶皱带上。经历了活动一稳定一再活动(化)的漫长构造演变。前震旦纪以砂泥质复理石建造为主的沉积物经受区域变质和构造变形后构成褶皱基底。晋宁运动后.处于相对稳定时期,以升降振荡运动为主.形成了巨厚的海相(间夹海陆交互相)沉积,为本区矿化奠定了沉积基础。印支末期.扬子板块和华北板块发生碰撞,大别地块向南仰冲.本区盖层受到强烈侧向挤压,形成弧形褶皱系统,使华北板块和扬子板块联合成统一板块。嗣后本区在太平洋板块向欧亚板块俯冲作用下转入强烈的板内变形阶段。燕山期,构造和岩浆活动活跃,带来了丰富的成矿物质.提供了有利的成矿空间.使本区受到了岩浆一热液的叠加改造作用。由于本区地壳运动发展的特殊性,形成了既有外生又有内生铁铜硫金等矿产产出的成矿区域。

安徽铜陵铜官山铜矿床地质报告

安徽铜陵铜官山铜矿床地质报告 矿区自然筒况 (—)矿区所处行政区划位置 矿区在铜陵市东南郊,是我国长江中下游铁铜成矿带中著名的铜矿床之 一。,铜陵市位于安徽省南部、长江下游南岸,是中华民族青铜文明发祥地之一, 自古是吴头楚尾不同文化汇集地。铜陵盛产铜,铜采冶史可追溯到商周时代,距今 已有3000多年历史,被誉为中国古铜都。铜陵市因铜得名,亦因铜兴市。1949年4月21日,铜陵县境解放以后,以铜官山矿区为主,设立了铜官山区。1950年1月,新中国大规模重点建设铜官山铜矿。1953年5月1日,铜陵冶炼出新中国第 一炉铜水。 (二)矿区交通简况 铜陵作为安徽中南部,长江南岸的城市,铜陵地处上海与武汉,南京与九 江,芜湖与安庆的正中心,是黄山,九华山等皖南旅游风景区的北大门,是徐 (州)合(肥)黄(山)公路与长江,铜沪铁路的十字交汇点,也是安徽省实施 “两点一线”发展的十字交汇点.长江“黄金水道”依城东去,皖江第一桥—铜陵 长江大桥飞架南北。铜九铁路,沿江高速公路和合铜高速公路等均立项待建,四通 八大的现代交通网络已经进一步形成。不论是陆路还是水路,对矿产的运输都是十 分方便的。 (三)矿床地质研究史 安徽铜官山铜矿是中国长江中下游铁铜成矿带中著名的矽卡岩型矿床,前人 在该地区进行了大量的工作,在矿床地质特征、矿床成因和成矿流体研究等方面取 得了许多重要成果(常印佛等,1991;翟裕生等,1992)。铜陵地区与燕山期中酸性侵入岩有关的成矿流体以高盐度为特征已被许多学者证实(黄许陈等,1994;凌

其聪等,2002;陈邦国等,2002;顾连兴等,2002)。流体包裹体是研究成矿流体的直接样本,其物质组成和形成的物理化学条件反映了成岩、成矿时介质的环境特征。确定包裹体均一温度、盐度、压力和成分对研究矿床成因、成矿物质来源及成 矿机制具有重要意义。随着扫描电镜/能谱分析(SEM/EDS)和激光拉曼显微探针(LRM)技术在包裹体研究中的应用,对包裹体的研究程度日渐深入。SEM/EDS不仅可以对打开的包裹体及其中的子矿物进行形貌分析,同时还可以直接分析打开包 裹体中固相的成分特征,在流体包裹体子矿物的成分分析和熔体包裹体成分分析中 取得较好的效果(范宏瑞等,1998;谢玉玲等,2000;单强等,2002)。LEM在包裹体研究中的应用正日渐成熟,它可以在不破坏包裹体的前提下对单个包裹体中的 气相、液相成分进行分析,同时在子矿物的成分分析中也得到了良好的应用,特别 是对碳酸盐、硫化物和硅酸盐等子矿物。子矿物相是流体包裹体的重要组成部分, 也是包裹体成分研究的重要内容。由于子矿物相在包裹体打开后易于保存,因此可 以直接通过电子探针(EPMA)和SEM/EDS进行分析。铜官山铜矿矽卡岩矿物中的流体包裹体以富含子矿物的高盐度流体包裹体为特征,前人曾通过包裹体岩相学、包 裹体测温等方法在石榴石中发现了石盐、钾石盐和硫化物子矿物,但对子矿物类型 及子矿物的. SEM/EDS.和LRM分析仍未见报道。本次通过对石榴石、透辉石中子矿 物的岩相学、. SEM/EDS.和LRM分析,发现多相流体包裹体中透明子矿物以钾石盐为主,且含量丰富,表明流体高度富钾,石盐子矿物也有发现,但相对较少。硫化 物子矿物经SEM/EDS.分析确定为闪锌矿、黄铜矿,另外还发现了方解石、菱铁矿 等碳酸盐子矿物。LRM分析也在石榴石和透辉石中发现了碳酸盐子矿物,结合包裹 体均一温度、盐度的测定结果,认为与矽卡岩成矿有关的流体具有高盐度、高温、 富钾的特征,具典型岩浆热液型流体包裹体的特征,流体包裹体中大量钾石盐的发 现与该区广泛发育的中酸性高碱富钾岩体和钾化蚀变吻合,进一步证实了流体与燕 山期中酸性侵入岩的关系。 区地质概况 (—)地层

矿床

06级地质班 《矿床学》期末试题(A) 一、名词解释 1.矿床 2.矿石 3.盲矿体 4.围岩蚀变 5.斑岩铜矿床 6.气水热液 7.沉积矿床 8.煤化作用 9.层控矿床 10.沉积矿床 二、填空 1、矿床由矿体和组成,矿体由矿石和组成,矿石由和组成。 2、决定矿床工业价值的经济因素你认为主要有, 等。 3、加拿大肖德贝里矿床是产出、的世界著名矿床。 4、气水热液主要成分是水,其主要来源有、、和_ 。 5、矽卡岩矿床形成的两期五阶段,即矽卡岩期包括、阶段和阶段,硫化物期包括和阶段。 6、根据沉积矿床成因特点,可进一步划分为四类,即

1),2),3) 和4)。 7、根据我国找矿实践经验,冲积砂矿床在以下地段内常形成富矿体: 1),2),3)和 4)等。 8、形成盐类矿床的必备条件是和水 盆地环境。 和。 9、我国聚煤期主要有纪、纪、纪 和纪。 油气藏和封闭油气藏。 10、变质成矿作用的主要因素是、和 _ ;变质矿床可划分为三个主要成因类型,即 矿床、矿床和混合岩化矿床。 三、选择填空 1、我国矿产资源中严重短缺的矿种有() A. 铬、铂、钴、钾盐、金刚石等; B. 铬、稀土、金刚石等; C. 铬、铂、铜、金刚石等; D.钨、铅、锌等 2、西藏罗布莎矿床的主要矿产是()。 A. 铬、铁、铜; B.铅、锌、铬; C.金、稀土; D.铬 3、按卡尔波娃的阶段说,矽卡岩型铅锌矿床形成于()阶段。 A. 晚矽卡岩; B. 氧化物; C. 早期硫化物; D. 晚期硫化物 4、湖南锡矿山是主要产出()的矿床。 A. 锡; B. 锑; C. 铁; D. 铅锌 5、斑岩铜矿床是世界铜储量规模最大矿床类型。()就是我国著名矿床。 A. 德兴铜矿床; B.铜官山铜矿床; C.东川铜矿床; D.拉拉铜矿床 6、()是典型的沉积成因矿石构造。 A. 浸染状构造; B. 块状构造; C. 纹层状构造; D. 条带状构造 7、钾盐是在卤水蒸发晚期沉积的。瓦利亚什科提出()假说来解释钾盐矿床的形成。

冬瓜山铜矿开采技术

1.矿山简况 冬瓜山矿床是目前国内发现的埋深最大的一个铜矿床。矿床位于狮子山矿区,属安徽铜都铜业股份公司狮子山铜矿的深部矿体。冬瓜山铜矿床共有铜、硫、铁矿体140多个,其中主矿体1个(编号为I),其储量占总储量的98.8%。主矿体赋存于泥盆系上统五通组顶界和石炭系中上统层位中,位于青山背斜深部的轴部及两翼,属层控矽卡岩型大型铜矿床。 主矿体水平投影走向长18l0 m,最大宽度882m,最小宽度204m,平均宽度500 m,最大厚度100.67 m,最小厚度l.13 m,平均厚度34m,矿体走向NE35°~40°,矿体两翼分别向北西、南东倾斜,倾角最大可达30°~40°;矿体沿走向向北东侧伏,侧伏角l0°左右。矿体埋藏较深,赋存于-690~-1007 m之间。矿体直接顶板主要为大理岩,矿体底板主要为粉砂岩和石英闪长岩。矿体主要为含铜磁铁矿、含铜蛇纹石和含铜矽卡岩。主矿体乎均含铜1.0l%,含硫19 .7%,含金O.29 g /t。矿山设计年生产能力300万t,选用的采矿方法为“阶段空场嗣后充填采矿法” 2.矿床开采技术条件 冬瓜山1#矿体是冬瓜山矿床的主矿体,其储量占总储量的98%。主矿体位于青山背斜的轴部,赋存于石炭系黄龙——船山组层位中,受层位控制,呈似层状产出,产状与背斜形态吻合。矿体中部厚大、沿两翼及走向向外逐渐变薄并尖灭。矿体走向NE35°,倾向随围岩产状分别向北西、南东倾斜,倾角缓,倾角平均20°,最大可达30°~35°。矿体沿走向向北东侧伏,侧伏角100°左右。矿体埋藏较深,赋存于-682~-1 000m之间。矿体所处地段地应力高,-910m原岩应力测试点最大=38.1MPa,大于20MPa,地应力系数K>0.2,属高应力区。矿床分布范主应力δ 1 围广,水平走向长度1810m,最大宽度882m,最小宽度204m。矿体垂直厚度大,矿体一般厚度30~50m,最大厚度l0lm。矿体直接顶板主要为大理岩,矿体底板主要为粉砂岩和石英闪长岩,矿体由含铜磁黄铁矿和含铜矽卡岩等构成,矿体和围岩节理均不发育,1条/m;中南大学的研究表明,矿体含铜磁铁矿、含矿矽卡岩、底板粉砂岩、石英闪长岩、顶板柄霞组大理岩均有岩爆倾向性,顶板黄龙组大理岩无岩爆倾向;矿体所处地层原岩地温高(30~39.8℃),硫铁矿中部分胶质黄铁矿有结块和自燃发火倾向。 3.采矿方法的选择及参数优化 根据冬瓜山矿床开采技术条件和铜陵有色金属集团控制有限公司所属矿山使用大孔崩落采矿方法的经验,考虑到矿石品位以及不同生产规模所带来的不同经济效益等因素,根据《采矿方法选择的专家系统》的优化选择,选择采用高效率的盘区回采的阶段空场嗣后充填采矿法。 3.1首采区段的确定 首采区段要求矿体勘探程度高、产状稳定,冬瓜山铜矿已经完成5l线——58线的基建勘探工作。根据基建勘探结果5l线~58线矿石品位较高,易选矿石平均地质品位Cu1.226%,难选矿石平均地质品位Cu1.009%,均高于冬瓜山全矿平均地质品位Cul.09%(易选)、CuO.92%(难选)。高品位的难选和易选矿石可以提高出矿品位和选矿回收率,有利于矿山资金回笼和还贷。同时,根据冬瓜山铜矿开拓工程的分布情况,基建开拓工程如中段平巷、主斜坡道等所控制的地段主要在50线~60线之间,从尽快建成投产要求看,首采区段定在50线——58线有利于采准工程的施工,有利于早投产。因此首采区段定在50线——58线。 3.2盘区布置与结构参数优化

安徽铜官山铜矿床实习报告

`安徽铜官山铜矿床实习报告 一、区域地质简介 安徽铜官山铜矿是中国长江中下游铁铜成矿带中著名的矽卡岩型矿床,前人在该地区进行了大量的工作,在矿床地质特征、矿床成因和成矿流体研究等方面取得了许多重要成果(常印佛等,1991;翟裕生等,1992)。铜陵地区与燕山期中酸性侵入岩有关的成矿流体以高盐度为特征已被许多学者证实(黄许陈等,1994;凌其聪等,2002;陈邦国等,2002;顾连兴等,2002)。流体包裹体是研究成矿流体的直接样本,其物质组成和形成的物理化学条件反映了成岩、成矿时介质的环境特征。确定包裹体均一温度、盐度、压力和成分对研究矿床成因、成矿物质来源及成矿机制具有重要意义。随着扫描电镜/能谱分析(SEM/EDS)和激光拉曼显微探针(LRM)技术在包裹体研究中的应用,对包裹体的研究程度日渐深入。SEM/EDS不仅可以对打开的包裹体及其中的子矿物进行形貌分析,同时还可以直接分析打开包裹体中固相的成分特征,在流体包裹体子矿物的成分分析和熔体包裹体成分分析中取得较好的效果(范宏瑞等,1998;谢玉玲等,2000;单强等,2002)。LEM在包裹体研究中的应用正日渐成熟,它可以在不破坏包裹体的前提下对单个包裹体中的气相、液相成分进行分析,同时在子矿物的成分分析中也得到了良好的应用,特别是对碳酸盐、硫化物和硅酸盐等子矿物。子矿物相是流体包裹体的重要组成部分,也是包裹体成分研究的重要内容。由于子矿物相在包裹体打开后易于保存,因此可以直接通过电子探针(EPMA)和SEM/EDS 进行分析。铜官山铜矿矽卡岩矿物中的流体包裹体以富含子矿物的高盐度流体包裹体为特征,前人曾通过包裹体岩相学、包裹体测温等方法在石榴石中发现了石盐、钾石盐和硫化物子矿物,但对子矿物类型及子矿物的. SEM/EDS.和LRM分析仍未见报道。本次通过对石榴石、透辉石中子矿物的岩相学、. SEM/EDS.和LRM 分析,发现多相流体包裹体中透明子矿物以钾石盐为主,且含量丰富,表明流体高度富钾,石盐子矿物也有发现,但相对较少。硫化物子矿物经SEM/EDS.分析确定为闪锌矿、黄铜矿,另外还发现了方解石、菱铁矿等碳酸盐子矿物。LRM分析也在石榴石和透辉石中发现了碳酸盐子矿物,结合包裹体均一温度、盐度的测定结果,认为与矽卡岩成矿有关的流体具有高盐度、高温、富钾的特征,具典型岩浆热液型流体包裹体的特征,流体包裹体中大量钾石盐的发现与该区广泛发育的中酸性高碱富钾岩体和钾化蚀变吻合,进一步证实了流体与燕山期中酸性侵入岩的关系。 二、矿区地质概况 (—)地层 矿体主要赋存在石炭系中,矿体明显受黄龙组地层控制,产于白云岩底部。有三种含矿组合:粉砂岩-黄铁矿层-碳质页岩组合;粉砂岩(或页岩)-黄铁矿层-白云岩-灰岩组合;白云岩-菱铁矿(或黄铁矿)-灰岩组合。矿层往往位于两种岩性的转变部位。剖面分析表明中上石炭统白云岩段和灰岩段、含矿白云岩和不含矿白云岩,它们在有机炭、F、Cl含量和Sr/Ba比值及pH、Eh条件等方面均有差异。在邻区冬瓜山矿床中发现有硬石膏层,其δ34S 平均值为16.69‰。该区地层出露为志留一第三系。志留一泥盆系主要为碎屑岩;石炭一三叠系以海相碳酸岩为主,夹海陆交互相的煤及页岩;侏罗系主要为火山岩;白垩系、第三系多

最新安徽铜官山铜矿床

安徽铜官山铜矿床

实习报告—安徽铜官山铜矿床简介 一、区域地质背景 1、矿床产出的大地构造位置 位于安徽省铜陵市东南郊,是我国长江中下游铁铜成矿带中著名的铜矿床之一。 铜陵地区位于贵池-马鞍山隆起带(印支期隆起带)的中部,西以郯庐断裂为界分别与华北地块和大别地块毗邻,南东与江南台隆相连。南、北两侧分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限,与贵池、繁昌两个北东向的S状隆褶带相隔;东西两侧分别为北东向大型断裂带为界,构成一个相对独立的菱形隆起地块(图1)。 铜陵地区成矿首先取决于有利的成矿环境。本成矿区是环太平洋矿带中国东部成矿域长 江中下游成矿带的一个组成部分。该区深部壳幔具有明显的层块结构,处于地慢上隆区,成 矿受长江断裂带的带状网络构造系统控制。

图1 下扬子地区构造简图(据刘文灿等,1996) 1.沉降带; 2.隆起带; 3.背斜轴; 4.向斜轴; 5.断层; 6.郯庐断裂带; 7.构造单元边界 2、区域地层构造,岩浆岩及变质作用 本区位于扬子板块的东北缘,大别造山带的前陆褶皱带上。经历了活动一稳定一再活动 (化)的漫长构造演变。前震旦纪以砂泥质复理石建造为主的沉积物经受区域变质和构造变形 后构成褶皱基底。晋宁运动后.处于相对稳定时期,以升降振荡运动为主.形成了巨厚的海相(间夹海陆交互相)沉积,为本区矿化奠定了沉积基础。印支末期.扬子板块和华北板块发生碰撞,大别地块向南仰冲.本区盖层受到强烈侧向挤压,形成弧形褶皱系统,使华北板块和扬子板块联合成统一板块。嗣后本区在太平洋板块向欧亚板块俯冲作用下转入强烈的板内变形阶段。燕山期,构造和岩浆活动活跃,带来了丰富的成矿物质.提供了有利的成矿空间.使本区受到了岩浆一热液的叠加改造作用。由于本区地壳运动发展的特殊性,形成了既有外生又有内生铁铜硫金等矿产产出的成矿区域。

矿床总题

一、名词解释(每题分) 矿床:地壳中由地质作用形成的所含有用组分的质和量在当前经济技术条件下能采利用的地质体。 矿石是从矿体中开采出来的,从中可提取有用组份的矿物集合体。包括矿石矿物和脉石矿物。 夹石矿体内部不符合工业要求的岩石称为夹石。 矿石品位矿石中有用组份的含量称为品位 同生矿床是指矿体与围岩是在同一地质作用过程中,同时或近于同时形成的。 矿石矿物。矿石中可供利用的矿物。 母岩:成矿过程中提供主要成矿物质的岩石。矿源层、围岩、 气水热液是指在一定深度下形成的,具有一定温度和一定压力的气态和液态的溶液。其成分是以H2O为主,并含有氟、氯、溴等多种挥发成分,以及W、Sn、Mo、等成矿元素。 浓度克拉克值:是指一个地质体中某元素的平均含量与其在地壳中平均含量的比值。 同化作用:岩浆在其形成和向上运移过程中,往往会熔化或溶解一些外来物质(如围岩碎块),从而使岩浆成分发生改变的作用。 交代作用;气液流体与其所流经的矿物及岩石之间的物质交换作用。 渗透交代作用:组分的带入和带出靠离间及裂隙中渗透流动的水溶液进行的交代作用。 充填矿床:矿质直接从热液中沉淀于裂隙内(由充填作用方式)形成的矿床。 成矿系列:是指在一定的地质环境中形成的,在时间上、空间上和成因上有密切联系的一组矿床类型,它们由一种或几种成矿元素组成,包括两个以上的矿床成因类型。 变成矿床:若岩石中的某些组分,经变质作用后成为有工业价值的矿床,或由于变质作用改变了工业用途的矿床;如富铝岩石→刚玉矿床;煤→石墨矿床。 受变质矿床 云英岩化:中高温热液蚀变中,铝硅酸盐类矿物蚀变形成白云母和石英的作用。以中酸性岩浆岩中最为发育。 二、填空(每空分,共计分) 1.在自然界中,元素聚合成矿石矿物的方式是多种多样的,主要有结晶作用、化学作用、交代作用、离子交换及类质同象置换作用。 2. 伟晶岩一般分为岩浆伟晶岩和变质伟晶岩两大类。 3. 气水热液矿床的成矿方式,主要有充填作用和交代作用两种 4.围岩蚀变的主要类型绢云母化、绿泥石化、石英化、云英岩化、矽卡岩化、青盘岩化、钾化、钠化以及碳酸盐化和硫酸盐化、红色蚀变、浅色蚀变和退色蚀变等 5. 风化矿床的形成条件气候条件、原岩条件、地貌条件、水文地质条件、地质构造条件、时间条件。 6. 根据风化矿床的形成作用和地质特点分为残积及坡积砂矿床、残余矿床、淋积矿床三类 7.煤化作用包括成岩作用和变质作用两大阶段 8.煤中有机质组份主要是 C 、H 、O 、N 、S 、P 等元素. 9.我国主要成煤期有四个即石炭纪、二叠纪、侏罗纪和第三纪。 10.变质矿床化学成分变化的作用脱水作用、重结晶作用、还原作用、重组合作用、交代作用。11.变质成矿作用类型:区域、接触、混合岩化。 12.促使成矿元素从热液中沉淀出来的因素和条件主要有温度.压力的降低.pH 值的变化.氧化一还原反应.不同性质溶液的混合 13. 矽卡岩矿床主要是在中酸性一中基性侵入岩类与碳酸盐类岩石的接触带上或其附近,由于含矿气水溶液进行交代作用而形成的。 14、热水喷流矿床层状矿体的上部围岩热液蚀变不发育。

安徽铜陵狮子山铜矿床探采对比研究_胡新付

文章编号:1005-6157(2011)01-027- 安徽地质Geology of Anhui 第21卷第1期2011年3月V ol.21 No.1 March 2011 安徽铜陵狮子山铜矿床探采对比研究 胡新付1,周贵斌1,徐晓春2 (1 安徽铜陵有色金属集团股份有限公司冬瓜山铜矿, 安徽 铜陵 244031; 2 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽 合肥 230009) 摘 要:本文选取矿体形态变化、厚度变化、底板位移、品位变化和储量误差作为铜陵狮子山铜矿床矿山探采对比项目开展研究,分析了地质勘探期间对勘探类型划分及勘探手段、勘探方法、勘探网度选择的合理性;明确了原地质勘探对矿体形态和规模的认识和控制程度及资源/储量估算的误差率,为今后地质条件类似矿床的勘查、设计及开采提供了很好借鉴作用。 关键词:探采对比;铜矿床;铜陵狮子山 中图分类号:P618.41 文献标识码:A 1 狮子山铜矿床概况 1.1 狮子山铜矿床的探采历史 安徽铜陵地区是我国长江中下游地区中的一个重要矿集区。该区采矿历史悠久,古掘迹及废石堆遍布,史书有“齐梁时置冶炼于此,至唐宋更盛”的记载。但真正的探矿和采矿工作起始于新中国解放前后。1949年原华东工业部矿产勘测处张兆瑾等在该区开展地质调查并发现了铜矿,完成1∶5000地质图一幅,估算金属量为96134t。1952年原地质部安徽省地质局321地质队编制了1∶2500地质图一幅,开展了物探工作,施工了部分山地工程,并指出该区的找矿方向为含铜夕卡岩。1956年原华东地质局扬子江普查队进行详查,全区共施工19个普查孔,估算铜总的资源/储量为9万余吨。1957年安徽省地质局321地质队在原有的普查工作基础上进行详细勘查,证实了狮子山矿床具有工业价值,1962年正式转入勘探,共投入钻探31523.16m,坑道1796.1m,槽探6495.58m,浅井844.16m,各种不同比例尺的地形、地质测量约20km2,采集各类专门性的实验样品计13000多个,探获大小矿体234个,其中主要矿体14个(东、西狮子山各7个),零小矿体各110个。1963年8月结束野外工作,1964年4月提交了《安徽铜陵狮子山铜矿区狮子山矿床详细地质勘探报告》。与此同时,1962年安徽省地质局321地质队在狮子山外围的老鸦岭地区填图发现古采迹,施工山地工程发现致密块状铜矿体,随后部署钻孔发现深部上二叠统大隆组底部的层控矿体,1970年提交老鸦岭铜矿勘探报告,1974年提交老鸦岭铜矿床补充勘探报告;1969年在勘探老鸦岭铜矿床时又发现赋存于三叠系殷坑组底部的层状矿体,确定为大团山铜矿床,1978年提交狮子山矿区大团山铜矿床初步勘探报告,1990年提交大团山铜矿床勘探报告[1]。随后,安徽省地质局321地质队先后又发现花树坡、冬瓜山矿床等,在浅部发现了包村、朝山、鸡冠山等金矿床、金-银或金-铜矿床,在空间上构成了自下部泥盆系五通组(D3w)顶板至上部中三叠统马鞍山组(T2d)的多层矿体分布特征。老鸦岭、大团山、花树坡、冬瓜山等矿床的陆续发现,成为了铜陵有色金属公司狮子山矿的接替矿山,为时至今日的矿山开采奠定了良好的基础。一些矿床学家根据矿床地质特征亦先后建立了铜陵狮子山矿田的层控夕卡岩型矿床成矿模式[2,3]、多层楼成矿模式[4]、斑岩型-夕卡岩型-层状矿体三位一体模式[5]以及斑岩型-夕卡岩型-层控型矿床模式[6]。 狮子山铜矿开采先于设计,东狮子山和西狮子山于1958年5月开始基建,直至1959年12月北京有色冶金设计总院才提交采选1000t/d初步设计书,由于受“大跃进”高指标的影响,设计规模随后修改为2000t/d。由于仓促投产,严重打乱了矿山基本建设程序,生产能力无法形成。1961年9月因矿产资源不清和国民经济调整而暂时停建,由安徽省地矿局 收稿日期:2010-10-08 作者简介:胡新付(1964-),男,安徽阜阳人,高级工程师,主要从事矿山地质工程及管理工作。 6

冬瓜山铜矿岩层破坏的地质因素及控制措施

冬瓜山铜矿岩层破坏的地质因素及控制措施* 胡新付1,唐礼忠2,汪令辉1,2 (1.铜陵有色金属(集团)公司冬瓜山铜矿,安徽铜陵市44031;2.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083) 摘要:针对冬瓜山铜矿深部开采,从地质特征与采矿方法、工程布置和回采工艺之间的关系论证合理的采矿设计;针对开采中揭露的岩体地压现象,分析采区构造型岩体破坏和应力型岩体破坏特征。研究表明,在开采设计中地质因素与采矿的合理关系是岩体稳固性控制的有效措施;顶板主要为构造型破坏而底板主要为应力型破坏,较大规模构造型破坏呈局部性特征,采取针对性支护方式可有效控制;矿柱是危险性地震和岩爆的区域,需快速回采和及时充填。研究结果对该矿安全生产起到了良好效果。 关键词:深井开采;岩爆;岩层控制;喷锚支护;充填采矿 中图分类号:TD862.1文献标识码:A 文章编号:1005-2763(2011)03-0023-05 Geological Factors Affecting Rock Failure and Its Control Measures in Dongguashan Copper Mine HU Xinfu1,TANG Lizhong2,WANG Linghui1,2(1.Dongguashan Copper Mine of Tongling Nonferrous Metal Group,Tongling,Anhui244031,China;2.School of Resources and Safety Engineering,Central South University,Changsha,Hunan410083,China)Abstract:For the deep mining of Dongguashan Copper Mine,the relationships between the geologic characteristics and the mining method,layout of mining works and process of extraction were analyzed in terms of stress state and rock stability control,on that basis of these,the rationality of mining design was demonstrated.According to the phenomena of rock failure in the mining area,the two kinds of rock failure caused by geologic structure and ground stress were researched.The results showed that the rea-sonable relationship between geologic factors and mining is an ef-fective measure of the rock stability control;rock failure caused by rock structure is basically in the roof,rock failure by stress is mainly in the floor;large-size rock failure caused by structure locally occurs and can be effectively controlled by pertinent sup-ports;the pillars are locations where hazardous seismicities and rock bursts occur;therefore,the fast stoping and backfill are very important.The results of research have played a good role in pro-duction safety for the mine. Key Words:Deep mining,Rock burst,Strata control,Shotcrete -anchorage-network supporting,Stoping and filling mining 0引言 随着我国浅部矿产资源逐渐枯竭,深部矿山开采已逐渐成为矿产资源开发的主要方式。深部矿山开采面临着与浅部开采显著不同的地质条件。现有研究表明,深部矿床开采面临的主要灾害是岩层发生大规模破坏和突发性的动态破坏即岩爆[1,2]。而矿山岩爆发生类型主要取决于矿山地质状况、开采方法和工艺过程[3]。从地质与采矿共同作用角度开展深井开采岩层破坏与岩爆机理及其控制研究是我国深井开采急需进行的重大理论与技术课题[1,4]。冬瓜山铜矿是我国大型深埋铜矿床,2005年投产,2007年达产,在开采设计阶段便进行了以岩爆控制为目的的采矿方法和开采顺序及参数优化研究,开采几年来,揭露了大量岩体应力活动和破坏现象。本文针对矿区地质条件对采区岩体应力变形活动的作用及其控制,论证合理的采矿方法、工程结构布置和开采工艺过程;针对现已揭露的采区地压现象,分析岩体破坏机理和控制措施,研究结果为该矿岩层控制提供了科学依据,为我国深部开采的岩层控制提供了有益的分析思路。 1冬瓜山铜矿地质特征 冬瓜山铜矿床为我国大型深埋铜矿床,矿体赋标高为-680 -1000m,主要矿体距地表1000m 以下。矿体走向长1820m,水平投影宽度204 882 m,最大厚度为85m,一般厚度为30 50m。矿体 ISSN1005-2763 CN43-1215/TD 矿业研究与开发第31卷第3期 MINING R&D,Vol.31,No.3 2011年6月 Jun.2011 *收稿日期:2011-02-10 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2010CB732004). 作者简介:胡新付(1964-),男,安徽太和人,高级工程师,研究方向为矿山地质及地质灾害控制,Email:skhgb@cn.。

中国铜矿矿床时空分布及成矿规律

中国铜矿矿床时空分布及成矿规律 中国铜矿床时空分布及成矿规律有以下特征: (一)成矿时代相对集中 中国铜矿成矿时代虽然从太古宙至第三纪都有不同程度的分布,但主要集中于中生代,其次是中新元古代和新生代。从探明的大中型矿床的储量在时代占有情况来看,据王之田(1988)统计的各时代铜矿储量比例:太古宙0.6%,古元古代7.8%,中-新元古代16.5%,早古生代3.5%,晚古生代6.2%,中生代49.8%,新生代15.3%。 从各期的地壳运动来看,自寒武纪以来,历经加里东、海西、印支、燕山和喜马拉雅各期的地壳运动,每期虽然都有相应的铜矿成矿作用,并形成矿床,但以燕山期生成的矿床最多。据郭文魁主编的1∶400万中国内生金属成矿图说明书(1987)统计了115个铜矿的床(点)在各成矿期的比例,其中燕山期占46%。可见铜矿床的形成在整个地史成矿期中,燕山期成矿作用具有特殊的重要意义。 (二)成矿空间分布相对集中 从成矿环境来看,中国地处欧亚板块的东南部,东与太平洋板块相连,南与印度板块相接。地层发育较齐全,沉积类型多样,地质构造复杂,岩浆活动频繁,变质作用也较强烈。这种复杂多样的地质环境,形成了多种铜矿类型,主要分布在赣东北、长江中下游、祁连山及邻区、中条山、西昌-滇中、三江地区以及黑龙江嫩江和内蒙古东部地区等。在这些成矿区带已探明的铜储量占全国铜总储量的80%以上。 (三)主要铜矿类型的成矿环境 从板块构造成矿环境来看,据王之田等人研究认为,斑岩型铜矿产于会聚板块边界,包括大陆边缘(含活动陆内古板边)和岛弧环境挤压弧系里,都与发生大幅度相对运动正负构造单元之间的区域性深大断裂有关;夕卡岩型铜矿与斑岩型铜矿成矿环境基本类似,但成矿围岩有所不同;海相火山岩块状硫化物型铜多金属矿在离散板块边缘和会聚板块边缘以及岛弧环境等均有产出,主要为大陆边缘斜坡已跨上洋壳部位的优地槽,或经洋壳俯冲送到海沟地带的原来生成在洋中脊的蛇绿岩套环境;海相沉积岩块状硫化物型铜矿,产于大陆壳海西-印支期海相断裂拗陷带环境,并受中生代岩浆岩的活化改造富集;海相沉积(变质)岩型

我国铜矿资源综合利用现状

我国铜矿资源综合利用现状 世界资源2008-04-01 11:07:03 阅读120 评论0 字号:大中小订阅 来源:资源网作者:吴荣庆发布时间:2008.01.2 资源储量及其特点 截至2006年底,我国铜矿查明资源储量7048万吨,其中,基础储量3070万吨,占43.6%。我国铜矿类型繁多,主要类型有斑岩型、砂页岩型、黄铁矿型、硅卡岩型和铜镍硫化物型等五大类,分别占总资源储量的44.4%、23.5%、11.9%、11.8%和6.7%,合计占总资源储量的98.3%。 我国铜查明资源储量主要分布于江西、云南、甘肃、湖北、山西等地。五省已利用的资源储量占全国已利用保有资源储量的70%以上。 我国铜矿一般品位较低,例如,斑岩铜矿床平均品位一般仅达到0.5%左右,其他类型铜矿床平均品位较高,但也只有1%左右,而智利四大斑岩铜矿平均品位达到1.68%,民主刚果海相沉积岩(变质)岩型铜矿床平均品位达到3.96%,赞比亚海相沉积(变质)岩型铜矿床平均品位达3.06%。铜矿品位较低,给我国铜矿的开发利用带来困难,也为将来铜矿企业大规模利用低品位矿提供了机会。 2.开发利用现状及开发过程中资源的利用情况 我国已开发的铜矿主要分布在自然地理条件较好、经济较发达、地质勘查工作相对集中的东部、中部和南部各省(区),在这些省(区)内,已探明的大中型铜矿床,凡其矿区建设、水、电和交通运输等外部条件较优越,开采技术条件和矿石选冶技术条件较好的绝大多数矿床都已开发,并形成了江西、铜陵、大冶、白银、中条山、云南、东北7大铜业基地。 但是,经过多年的开采,7大铜业基地现大多已进入中晚期,并出现了不同程度的资源危机。在7大铜矿基地中,除江西铜基地的资源相对充足外,白银铜基地资源已经枯竭;云南铜基地的易门、牟定已列入关闭矿山,东川、大姚保有储量严重不足;中条山铜基地已经“三矿变一矿”,其中蓖子沟、胡家峪铜资源已经枯竭,铜矿峪资源虽保有一定储量,但品位太低;大冶铜基地的5座铜矿山中,有两座资源已经枯竭;铜录山、丰山洞等矿山也已出现资源危机。 目前,正在基建的铜矿山有云南新平大红山、江西城门山和富家坞、青海赛什塘及新疆阿舍勒。 尚未开发的大中型铜矿床主要位于新疆、西藏、青海、内蒙古、黑龙江等省(区),它们是西藏玉龙铜矿床,青海德尔尼铜矿床,内蒙古霍各气铜矿床,黑龙江多宝山铜矿床和近期发现的东天山土屋-延东铜矿床等。 2006年全国铜精矿产量87.29万吨,由773个铜矿山生产。其中,大型矿山14个,占矿

冬瓜山铜矿床构造控矿分析及探矿实例

冬瓜山铜矿床构造控矿分析及探矿实例 本文对冬瓜山铜矿床的主要成矿控制因素进行了分析,着重分析了地质构造对矿体的控制作用,得出矿体的产出大部分严格受层间滑脱构造控制的结论。根据实际探矿效果,对60线以北详查地段利用坑内钻探矿提出建议。 标签:冬瓜山铜矿控矿因素构造坑内钻探矿 0引言 冬瓜山铜矿床位于扬子准地台东北部下扬子台坳繁昌~贵池断褶束带中部,顺安~大通复向斜次一级褶皱青山背斜的北东段。矿区地块处于不同构造体系的复合部位,由于多期次构造运动,使得区内长江两岸古生代与新生代的地层产生了一系列浅状褶皱和断裂带。西北侧为位于长江北岸,北东向展布的下扬子断裂带;北部为东西向展布的铜陵~南陵隐伏深断裂;南侧为木镇~南陵断陷盆地。区内出露地层有下、中三叠统,深部经工程揭露可见了上泥盆统~上二叠统。 冬瓜山矿床为一大型矿床,金属量93.7万t,平均品位1.01%,平均含硫为20.11%,平均含金0.33g/t目前,该矿床南段48线~58线已进入全面回采阶段,58~60线也控制到B级,控制网度为50×50米。 冬瓜山铜矿床成矿控制因素分析如下: 1沉积地层对铜矿化的控制作用 冬瓜山铜矿床主要赋矿层位C2+3对成矿控制作用主要有:存在原始沉积层、有易被交代成矿的岩性和有利的岩性组合等三个方面。 原始沉积层主要是中石炭纪沉积初期沉积的黄龙组下部白云岩段中所夹的1~3层胶状黄铁矿层。胶状黄铁矿具草莓状、团状结构,与白云岩相间组成层纹状构造。造岩矿物Q型聚类分析,胶状黄铁矿与同钻孔中的白云岩共群,也与远离岩体不含矿地层中的白云岩共群,其相关系数达到90%。表明胶状黄铁矿与白云岩为同时沉积。矿床内见有被交代残留的层纹状胶状黄铁矿,并出现硬石膏及少量菱铁矿,胶状黄铁矿是硫铁矿的矿坯层。对铜矿体而言,则起到重要的沉淀剂或催化剂作用,促使岩浆后期的含铜热液交代而形成重要的铜矿体。碳酸盐岩是有利的成矿围岩,本矿区内白云岩、硬石膏层等蒸发岩比碳酸盐岩更为有利。D3w-C2+3-Plq的岩性组合为砂页岩—白云岩(硬石膏)—灰岩—页岩,易于交代的碳酸盐岩夹在顶、底板透水性差的砂页岩之间,为有利于交代成矿的层位。 2构造的控矿作用 构造条件控制着岩浆岩的侵位,对成矿和矿体的局部富集起着十分重要的控制作用。区内主要控矿构造为北东向的青山北斜及成矿前断裂。主要有:青山背

矿床学报告范文

安徽铜陵地区铜官山矽卡岩型铜多金属 矿床 一、区域地质背景: 铜陵地区位于江南古路东部北缘凹陷带内,区内构造发育、岩浆活动频繁,志留系至三叠系地层均有分布。志留系和泥盆系以浅海相、滨海相碎屑岩占优势,石炭系、二叠系和中下三叠统以碳酸盐岩为主,累计厚度达3000米,矿区北部有侏罗-白垩纪火山岩。印支运动使本地区地层形成一系列褶皱构造,构造线呈北东方向,大致平行排列,由西向东有铜官山背斜,大通-顺安向斜,载公山背斜等。区内主要有北东向和东西向两组基底构造断裂。二者交切,构成本区菱形构造格局。 矿床分布于北东倾伏的铜官山背斜的北西翼,近倾没端部位,并环绕老庙基山石英闪长岩接触带发育。 二、矿区地质 ①地层 区域内构造发育,岩浆活动频繁,志留系至三叠系地层均有分布,志留系和泥盆系以浅海相碎屑岩为主,石炭系、二叠系和中下三叠统以碳酸盐岩为主 ②构造 区内断裂构造发育,主要为NE向断裂和NW向断裂,这些断裂控制了铜官山地区岩体的分布。

③岩浆岩 本区岩浆岩属燕山期石英闪长岩类,呈小岩株状产出,计有虎山岩体,金口岭岩体,青山岩体,天鹅抱蛋岩体和老庙基山岩体。脉岩类有长英岩脉、云斜煌斑岩两种,均为岩浆晚期的产物。 ④蚀变分带 岩体与围岩的接触变质、交代、蚀变作用强烈。自石英闪长岩至石灰岩大体可分为如下两个带。 内蚀变带:蚀变闪长岩,宽0~20米 外蚀变带:石榴子石矽卡岩,宽10~20米 透辉石矽卡岩,宽10米 含硅灰石透辉石大理岩,宽30米 大理岩,宽100~300米 老庙基蚀变带长2000米,平均宽20-30m,最宽达100余米。水平分带性明显,自岩体到围岩为石英闪长岩—蚀变石英闪长岩—石榴矽卡岩—磁铁矿—蛇纹石—滑石—角页岩—石英岩。该接触带还见石英闪长岩与C2底部白云质灰岩接触,出现以透辉石为主,并含阳起石等含镁矿物的镁矽卡岩,且还叠加有强烈的滑石、蛇纹石化蚀变。 三、矿体地质特征: ①矿体形态、产状、规模 矿体赋存于石英闪长岩与C2~P1q灰岩的接触带中。矿体呈似层状与底板D3W石英砂岩产状一致,倾角自北东至南西逐渐变陡,从17°~88°,矿体沿走向全长1200米,最大厚度达120米,平均厚约

非煤矿山安全生产形势与现状.doc

非煤矿山安全生产形势与现状 1.面临的形势 矿产资源的开发和利用,一方面增加了社会财富,促进了经济发展。另一方面,由于我国非煤矿山开采技术相对落后,装备水平低;同时,矿业开采秩序混乱,非法采矿屡禁不止,乱采滥挖给国有矿山的安全生产造成了巨大威胁,导致大量矿山灾害(隐患)积聚、开采环境恶化,严重的矿山灾害性事故呈上升趋势,而且各类可导致矿山灾害事故的潜在隐患增多,已严重影响我国非煤矿山的安全生产。我国非煤矿山特别是众多的小矿山,安全生产条件差,每年因事故死亡人数在世界上最高,全国非煤矿山每年安全事故死亡人数仅次于交通事故和煤矿安全事故,在各行业中位居第三位。安全生产形势相当严峻,严重危害了人民群众的生命安全,对生态环境造成了严重破坏,给国家造成了巨大的经济损失,严重制约了我国矿山企业的可持续发展,同时造成了恶劣的社会影响。 通过对国家有关部委、行业协会和各省市安全生产管理机构、大专院校、科研机构以及广西柳州华锡集团、湖南柿竹园有色金属公司、湖北大冶有色金属公司、武钢矿业公司、甘肃金川有色金属公司、云南铜业公司、江西铜业公司、首钢矿业公司、攀钢矿业公司、贵州开磷集团等几十家非煤矿山企业的调研,我国非煤矿山安全生产存在的主要问题为: 1.1 非煤矿山安全生产形势严峻

1.1.1 非煤矿山工程地质灾害事故增多 矿山工程地质灾害是矿山安全事故的主要内因。目前,影响我国非煤矿山安全生产的主要工程地质灾害有: (1) 地表塌陷 地面下沉和塌陷是地下开采普遍出现的土地破坏问题。其中有代表性的金属矿山有:凡口铅锌矿因疏干产生地表塌陷1982个,范围达675km2,受损农田约66.7km2,建筑物撤迁7km2;山东莱州马塘金矿因开采导致地表严重塌陷,致使莱州至招远的国家级公路遭受严重的塌陷破坏而中断交通,民房被毁;2002年5月22日,兰坪县金顶镇南场铅锌矿发生地裂及地面塌陷,导致10人被困井下,5人获救,5人失踪。金川集团有限公司二矿区虽然采用了充填法开采,但其地表已出现明显的张裂缝和岩层错动痕迹,这表明采场上覆岩层移动已发展到地表,并随着开采深度的增加有不断扩大的趋势。 (2) 冒顶片帮和坍塌 顶板冒落一直来是最受关注的矿山安全生产问题。我国非煤矿山的统计资料表明,1987~1999年间,冒顶片帮和坍塌事故死亡人数占非煤矿山死亡人数的44%。在本次国家安全生产监督管理局组织的调查中,几乎所有的地下矿山都将冒顶片帮和坍塌列为应解决的安全生产问题。 (3) 地下水灾害 我国矿山地下水灾害非常严重,其主要表现形式为突水淹井、

铜官山

安徽铜陵铜官山铜矿床 一、 区域地质背景 铜官山铜铁矿是一座老矿山,早享有盛名。据史载,南朝(公元420~581年),就有“铜官山”之称,有炼铜场。唐代开元年间(公元713~741),铜官山称“利国山”设铜官,监督开采铜矿。铜官山铜铁矿的发现年代久远,开发利用历史悠久,矿区古采坑、废矿堆、古炼渣遍布,因而引起了国内外地质界、采矿业的高度重视,许多部门、企业和团体相继进入该区调查、勘测。 铜陵地区位于贵池-马鞍山窿起带(印支期窿起带)的中部,西以郯庐断裂为界分别与华北地块和大别地块毗邻,南东与江南台隆相连。南、北两侧分别被两条东西向的隐伏基底断裂所围限,与贵池、繁昌两个北东向的S 状窿褶带相隔;东西两侧分别为北东向大型断裂带为界,构成一个相对独立的菱形窿起地块(图1-1)。 华 北 地 块 六安 合肥 庐 断裂 带 带大 别 地块 太湖岳西 桐城安庆望江贵池江南地块繁昌南陵无为芜湖巢湖下扬子构造庐江02550k m 1234567铜陵郯 图1-1 下扬子地区构造简图(据刘文灿等,1996) 1.沉降带; 2.隆起带; 3.背斜轴; 4.向斜轴; 5.断层; 6.郯庐断裂带; 7.构造单元边界 安徽铜官山地区矽卡岩型铜矿床位于长江中下游钢金铁硫成矿带的中段,铜官山“S ”状背斜的北西翼。东西长约15km ,南北宽约10km ,铜官山、东狮子山、金口岭、鸡冠石等近10个大中型矿床密集分布于此。矿床沿燕山晚期中酸性岩浆侵入活动形成的铜官山岩体,呈NE 向展布,与铜山背斜一致。 该区地层出露为志留-第三系。志留-泥盆系主要为碎屑岩; 石炭-三叠系以海相碳酸岩为主, 夹海陆交互相的煤及页岩; 侏罗系主要为火山岩; 白垩系、第三系多为陆相堆积。与成矿有关的层位主要是在石炭系底部与泥盆系顶部接触界面上, 区内现已查明的几个大型矿床, 如冬瓜山、新桥等主矿体都在这一含矿空间。区内与成矿有关的岩浆活动主要为燕山期, 该期一般分为早晚两期。燕山早期, 岩性为闪长岩、石英闪长岩等偏中性岩类; 燕山晚期岩性为偏酸性的石英闪长岩- 花岗闪长岩、花岗斑岩等。这两期岩浆活动在该区是相互重

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