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铜矿典型矿床(区)———云南东川铜矿田

http://www.kq81.com 时间:2009/3/13 16:17:29 来源:本站原创 点击次数:1661

  东川铜矿位于云南省东川市境内,由落雪、汤丹、因民、滥泥坪、石将军、白锡腊、新塘等大中型和一些小型铜矿床组成东川铜矿田。其范围东起小江,西至普渡河,南抵雪岭、北达金沙江,面积660km2。


  东川铜矿田经过40多年来的地质勘查工作,共发现、勘查铜矿床、矿点148个。其中,详细勘探40个、初步勘探16个、普查38个、概查54个。探获大型铜矿床2个(汤丹、落雪),中型铜矿床5个(石将军-萝卜地、面山、大英稠、滥泥坪、新塘),小型矿床36个。共累计探明铜储量391.4万t,近年来通过成矿预测研究和勘查,预测东川矿田铜储量包括已探获的铜储量可达到500万t以上的超大型铜矿规模。


  1.矿床发现、勘查、开发简史


  东川铜矿采冶历史悠久。早在东汉初年就有采矿活动,到明末清初采冶已具相当规模,清朝乾隆年间可谓鼎盛时期。


  地质调查,从1873年至1949年前,曾有不少中外地质学家到东川考察地质矿产。在《中国矿床发现史·云南卷》(1996)已有详细记述。


  1951年4月,即在东川矿区进行铜矿地质调查,重工业部物探队也在此开展物探工作。1953年洛吉诺夫、孟宪民、黄汲清等认为汤丹矿化范围较大,铜矿资源丰富,应列入勘探区。同年,在汤丹的落雪组底部和中部找到了巨厚的铜矿体。1955年提交了《东川铜矿储量计算报告书》,探明铜储量136万t,1957年结束第二期勘探,提交了《东川铜矿储量计算报告书》。接着对石将军、滥泥坪、白锡腊、新塘等铜矿床进行勘探。年末,累计探明铜储量达210余万t。至此,东川铜矿田于50年代的大规模地质勘探工作基本结束。


  东川铜矿进行大规模建设,始于1958年。先由原苏联,后由北京有色冶金设计院进行采选设计。因民、滥泥坪采选厂于1960年先后投产。落雪、汤丹马柱峒也分别于1970年和1977年投产。目前,这四个矿山仍在持续生产。从1979年开始年产铜精矿已连续稳定在1.5万t以上。1996年年产铜精矿达到1.75万t。近年来采选规模不断扩大,“八五”期间上汤丹铜矿改扩建项目,一期规模为年产铜精矿1万t,全部建成后年产铜精矿2万t。


  70年代以来西南有色地勘局三一四队等又找到并勘探了一些中小型富铜矿。如老背冲、萝卜地、小溜口、大英稠、水库山、穿天破、大水沟等铜矿区,特别是原认为小型稀矿山铜铁矿床的找矿取得突破性的进展。1990年施工一个钻孔打到42m厚大高品位铜矿体,经矿床地质研究,认为属于奥林匹克坝型火山沉积喷流含铜赤(磁)铁矿床,简称“稀矿山式”,资源潜力,找矿前景十分可观。近年来,在东川矿田南北矿带(北部落雪-因民,南部新塘-汤丹-滥泥坪)和因民组、落雪组两个主要含矿层及生产矿山周边和深部继续开展大比例尺成矿预测和勘查,为东川铜矿可持续生产提供可靠资源保证。


  2.矿田地质特征


  (1)地质概况  东川矿田位于昆阳古裂谷中段的断陷盆地。出露的地层,主要是元古宇,其次是古生界、中生界仅分布矿田南部的雪岭一带及小江东岸地区。部分平台、沟谷地区有第三系、第四系覆盖。矿田的元古宇地层又以中元古界为主,分布面积约占85%。古元古界多呈断块在矿田北端小岩脚及矿田中部的小溜口等地出露,新元古界震旦系分布于矿田的南部,分布面积约占13%。其中下震旦统澄江组又受宝九断裂的限制而分布其南侧。


  含矿层位,主要是中元古界昆阳群因民组上部及落雪组下部;其次是黑山组和新元古界震旦系陡山沱组。其含矿岩性,因民组上部为硅质岩、凝灰质、泥砂质白云岩夹板岩;落雪组下部为薄—中层泥砂质白云岩夹薄层钙板岩以及上部的含藻白云岩等,为层状铜矿主要赋矿层位;黑山组下部(一段)黑色碳质板岩夹蓝灰色粘土板岩;陡山沱组为泥质白云岩、泥碳质白云岩夹板岩、硅质条带白云岩、砂岩砾岩,为滥泥坪式铜矿赋矿层位。


  在几个主要含矿层位目前探获的铜矿储量比例:因民组含铜铁矿、角砾岩脉状铜矿占11%;落雪组白云岩层状铜矿占72%;黑山组碳质板岩、白云岩层状铜矿占6%;陡山沱组碳质白云岩、白云岩层状铜矿、砂砾岩层状铜矿占11%。


  矿田构造格局由南北向的小江断裂、普渡河断裂与东西向的宝九断裂、麻塘断裂等4条断裂组成。在矿田内形成南北向与东西向两组主干断裂。其中,南北向的落雪-因民破碎带;东西向的汤丹-滥泥坪断裂,黄水箐-新塘断裂,下四棵树-面山断裂与双水井断裂等具有生长断裂,或是后期多次活动的特点,使东川断陷盆地进一步分解成一些半地堑式的沉积洼地,对岩浆岩的分布和成矿起到控制作用。


  (2)岩浆岩  东川矿田岩浆活动强烈,且时间长,活动高峰是因民期及晋宁晚期(晋宁运动)。因民期以火山岩为主,晋宁晚期以侵入岩为主。火山岩主要是细碧角斑岩系,其次为玄武岩,局部地段见粗面岩。火山碎屑岩包括火山角砾岩、凝灰岩、沉积凝灰岩等。侵入岩主要为辉长岩、辉绿岩及少量钠长闪长岩、石英钠长斑岩、花岗岩等。火山岩及火山碎屑岩主要分布在因民组底部,其次为小溜口组、黑山组和麻地组。侵入岩包括次火山岩主要沿落因破碎带及其两侧的横断层、纵断裂侵入呈岩床或岩脉产出。花岗岩仅见于小江断裂东侧的大深沟与李子沟,呈岩株或岩基产出。


  (3)围岩蚀变  控矿岩层经历了区域变质作用,为低级变质岩系。围岩蚀变有硅化、白云石化、重晶石化等。火山物质丰富地段具有钠长石化、绢云母化、绿泥石化等。


  (4)矿带矿体  矿带根据东川矿田的矿床分布和主要赋矿层位等,划分两大矿带。即北部为因民落雪矿带,全长28km;东南部为新塘-汤丹-滥泥坪矿带(简称汤新矿带)断续延长17km。经勘探工程控制,矿体延深已达500~860m。矿体产状一般呈层状、似层状、透镜状沿层位分布。主要矿床矿体规模、铜平均品位:东川式铜矿床,因民面山矿段主矿体长1600m,平均厚度6.2m,延深大于400m,铜平均品位0.85%;落雪龙山矿段主矿体长390m,延深450m以上,平均厚度11m,铜平均品位1.59%;汤丹主矿体长4300m,斜深780m以上,厚数米至70m,铜品位0.87%。稀矿山式铜铁矿床,主矿体长556m,已知延深1164m,平均厚度6.48m,平均铜品位1.24%。桃园式铜矿床矿体长200~450m,延深大于300m,厚度12~55m,铜品位1%以上。滥泥坪式铜矿床,矿体长2000m,宽800m,厚度0.5~7.5m,平均铜品位1.5%。


  (5)成矿时代  因民组U-Pb法测年1805~1675Ma,落雪组Pb法测年1749Ma,因此沉积成矿期约为1800~1600Ma。共生的基性岩墙K~Ar测年1059~1028Ma,滇中主要变质岩年龄为1100~900Ma。


  (6)矿石类型  东川落雪因民铜矿主要有三种矿石类型:硫化矿石占33%,混合矿占26%,氧化矿占41%。矿石矿物组合:白云岩层状矿床,主要是斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、铜蓝、黄铁矿、孔雀石、石英、白云石等;含铜铁矿床,主要是赤铁矿、磁铁矿、斑铜矿、黄铜矿、蓝辉铜矿、黄铁矿、孔雀石、硅孔雀石、石英、白云石、方解石等。金属矿物组合具有明显的分带性。如在改造轻微的大型层状矿体中,保存从底部到顶部由辉铜矿→斑铜矿→黄铜矿→黄铁矿的沉积自然分带。矿石化学成分,改造轻微的矿体多为贫矿,铜品位在0.5%~0.8%左右;改造强烈的矿体多为富矿,铜品位0.9%~1.5%以上。矿石结构为格状、乳滴状、文象状、叶片状等结构;矿石构造具沉积特征,主要以层纹状、韵律条带状、团粒浸染状、马尾丝状、叠层状、竹叶状、鲕状、波痕状、斜层理状等构造。受改造地段的矿石为块状、角砾状、揉皱状、网脉状构造等。氧化带矿石为皮壳状、葡萄状构造等。


  (7)矿床类型  目前,较普遍地将东川铜矿划归为古陆边缘裂陷槽中以碳酸盐岩为容矿岩石的沉积-改造铜矿床或简称为沉积岩中层状铜矿床,也有的称之沉积变质型(层控)铜矿床,习惯称“东川式铜矿床”。近年来龚琳等研究昆阳裂谷发展演化,结合东川矿田的主要矿床时空分布和有利于找矿,按成矿系列、建造类型、容矿岩石、赋矿层位、成矿环境等,将东川矿田的矿床划分为四个类型(1996),即从赋矿层位由下至上分为:①产于中元古界因民组的海相火山-喷流沉积型铜铁矿床(稀矿山式铜铁矿床);②产于中元古界落雪组的碳酸盐岩建造中喷流-热卤水沉积型铜矿床(东川式铜矿床,含落因式铜矿床、汤丹式铜矿床);③产于中元古界黑山组的黑色页岩-碳酸盐岩建造中沉积改造型铜矿床(桃园式铜矿床);④产于新元古界陡山沱组的陆源沉积建造中的铜矿床(滥泥坪式铜矿床)。

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