硫同位素地质特征及其在湖南省铜矿床成矿物质来源示踪中的应用

硫是铜矿床的重要成矿物质,硫同位素特征可用于示踪含硫矿物或流体来源,从而为矿床成因和成矿预测研究提供支持。本文简述了硫同位素特征在地质勘查中的应用进展,并将湖南省以铜为主要矿种的铜矿床分为岩浆热液型和砂页岩型两大类,对矿床的基本地质特征和硫同位素特征进行了分析,总结了硫同位素的分布特征:矽卡岩型铜矿床矿石矿物中硫化物δ34S分布较为集中,峰值通常位于3~5‰之间,热液交代型铜矿床含硫矿物中δ34S的分布范围和峰值与矽卡岩型铜矿床有明显区别;砂岩型铜矿床中δ34S分布范围一般较广,峰值通常为较大的负值。硫同位素特征在湖南省铜矿床成矿作用研究中可以发挥更大的作用。     

新疆伽师砂岩型铜矿地质特征及找矿标志

新疆伽师砂岩型铜矿区位于塔里木盆地西北缘柯坪古生代前陆盆地西南,北部以哈拉峻-阿合奇断裂为界,与南天山晚古生代陆缘盆地相邻,是塔里木北缘的一个陆内海盆。砂岩铜矿赋存于一套主要由褐红色-红色砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成的红色砂岩建造中,其中夹有浅灰色砂岩层,铜矿化即发育于浅灰色砂岩中。含矿层长3km,厚4-6m,共发现有3条矿体。其中Ⅰ号矿体长650m,厚2．21～5．13m,平均厚度3．93m,Ⅱ号矿体长190m,厚2-4m;Ⅲ号矿体长100m,平均厚度3．37m。通过对矿区的地层、构造,铜矿体的规模、形态、产状的分析认为,古近系的浅灰色钙质砂岩为找矿的最有利层位;孔雀石化的含岩屑钙质细砂岩转石是找矿的直接标志;膏岩建造一般位于含矿层的底部,石膏层为明显的找矿标志。     

云南大姚地区上白垩统马头山组六苴段中亚段

上白垩统马头山组六苴段中亚段(K2ml2)是云南六苴砂岩型铜矿区内含铜层位之一。六苴段中亚段含铜砂岩Mo、Cd、As、Cu等亲硫元素富集。微量元素多富集于浅色砂岩中,向紫色砂岩一侧逐渐亏损,呈现分带特征。铜矿石V/(V+Ni)值大于0.7,反映缺氧环境的特点。稀土元素总量(∑REE)101.71×10-6～157.55×10-6,稀土元素分配模式为Eu、Ce亏损-轻稀土元素富集型。从铜矿石→浅色矿化砂岩→浅色无矿砂岩,随着铜含量的降低,Mo、Cd、As、Hg平均含量逐渐降低,∑REE与高场强元素Nb、 Zr、 Hf、Th平均含量逐渐升高。六苴段中亚段砂岩具“矿源层”的特征,铜矿石与围岩具物源一致性,铜矿石在弱碱性、还原条件下由砂岩经水-岩作用形成,与六苴铜矿床(K2ml1)成矿机理相似。小河地段纵向上从北向南,六苴段中亚段中铜矿化的能力逐渐减弱,推测矿化带在走向上向西(紫色砂岩一侧)发生了偏移。     

库车前陆盆地古近系—新近系铜矿化特征及铜的来源、富集分布初探

库车盆地铜成矿作用发生在新近纪,主要有砂岩型、泥岩型、灰岩型铜矿化。矿化主要分布于盆地南部的秋里塔格构造带和北部的克拉苏构造带,基本位于背斜核部偏两翼部位,沿近东西向的断裂带呈带状分布,发育在盐丘附近。主要的地表铜矿物为氯铜矿,是干旱气候条件下含盐盆地的产物。盆地古近系石盐、石膏样品电镜分析、石膏铜含量化学分析及新近系碎屑岩中铜含量变化分析结果表明:盐岩、膏岩,褐红色碎屑岩(粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩)为铜的矿源层,灰绿色粉砂岩、泥岩、灰白色(含砾)中粗砂岩为铜的含矿层。铜离子的运移载体主要为源自大气降水溶解石盐、石膏所形成的卤水,卤水淋滤褐红色碎屑岩中的铜并下渗到地下,在以构造挤压为主及盐构造卸负作用产生流体上涌的驱动力下沿断裂向地表运移,随着卤水温度压力降低,干旱气候条件下,在地表碎屑岩节理面、部分层理面上发育石盐、石膏及氯铜矿,形成地表砂岩型、泥岩型、灰岩型铜矿化。当含铜卤水经过被方解石交代的硬石膏带(氧化-还原化学障)时,遇到因TSR反应形成富含还原硫的卤水,铜会发生富集,可能形成地下铜矿体。     

云南大姚地区上白垩统马头山组六苴段中亚段含铜砂岩微量元素和稀土元素地球化学

上白垩统马头山组六苴段中亚段(K2ml2)是云南六苴砂岩型铜矿区内含铜层位之一。六苴段中亚段含铜砂岩Mo、Cd、As、Cu等亲硫元素富集。微量元素多富集于浅色砂岩中,向紫色砂岩一侧逐渐亏损,呈现分带特征。铜矿石V/(V+Ni)值大于0.7,反映缺氧环境的特点。稀土元素总量(∑REE)101.71×10-6～157.55×10-6,稀土元素分配模式为Eu、Ce亏损-轻稀土元素富集型。从铜矿石→浅色矿化砂岩→浅色无矿砂岩,随着铜含量的降低,Mo、Cd、As、Hg平均含量逐渐降低,∑REE与高场强元素Nb、Zr、Hf、Th平均含量逐渐升高。六苴段中亚段砂岩具"矿源层"的特征,铜矿石与围岩具物源一致性,铜矿石在弱碱性、还原条件下由砂岩经水-岩作用形成,与六苴铜矿床(K2ml1)成矿机理相似。小河地段纵向上从北向南,六苴段中亚段中铜矿化的能力逐渐减弱,推测矿化带在走向上向西(紫色砂岩一侧)发生了偏移。     

云南大姚地区上白垩统马头山组六苴段中亚段

上白垩统马头山组六苴段中亚段(K2ml2)是云南六苴砂岩型铜矿区内含铜层位之一.六苴段中亚段含铜砂岩Mo、Cd、As、Cu等亲硫元素富集.微量元素多富集于浅色砂岩中,向紫色砂岩一侧逐渐亏损,呈现分带特征.铜矿石V/(V+Ni)值大于0.7,反映缺氧环境的特点.稀土元素总量(∑REE)101.71×106～157.55×10-6,稀土元素分配模式为Eu、Ce亏损-轻稀土元素富集型.从铜矿石→浅色矿化砂岩→浅色无矿砂岩,随着铜含量的降低,Mo、Cd、As、Hg平均含量逐渐降低,∑REE与高场强元素Nb、Zr、Hf、Th平均含量逐渐升高.六苴段中亚段砂岩具"矿源层"的特征,铜矿石与围岩具物源一致性,铜矿石在弱碱性、还原条件下由砂岩经水-岩作用形成,与六苴铜矿床(K2ml1)成矿机理相似.小河地段纵向上从北向南,六苴段中亚段中铜矿化的能力逐渐减弱,推测矿化带在走向上向西(紫色砂岩一侧)发生了偏移.     

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造-流体演化对成矿的制约

塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造演化、流体演化与成矿之间具有密切关系,处于一个统一系统中。矿床成岩期方解石中包裹体水的δD值为-65.3‰~-99.2‰,改造成矿期石英包裹体水的δD值为-77.7‰~-96.3‰,成岩成矿期成矿流体δ~(18)OH_2O变化范围为-3.22‰~1.84‰,改造成矿期成矿流体δ~(18)OH_2O变化范围为-4.26‰~5.14‰,指示萨热克铜矿成岩期、改造期成矿流体主要为中生代大气降水及其经水岩作用而成的盆地卤水。矿石中辉铜矿δ~(34)S值为-24.7‰~-15.4‰,指示硫主要源自硫酸盐细菌与有机质还原,部分源于有机硫。构造与成矿流体演化对砂岩铜矿成矿起关键制约作用。盆地发展早期强烈的抬升运动使盆地周缘基底与古生界剥蚀,为富铜矿源层的形成提供了丰富物源,至晚侏罗世盆地发展晚期,长期演化积聚的巨量含矿流体在库孜贡苏组砾岩胶结物及裂隙中富集,在萨热克巴依盆地内形成具有经济意义的砂岩型铜矿床。     

旬阳地区夹沟铜矿地质特征及找矿方向

旬阳夹沟铜矿位于南秦岭—大别构造带中部,镇（安）旬（阳）古生代沉积盆地的南缘。矿体长度为650-750m,在倾向上延伸300-400m;矿体平均厚度2．22～2．39m,平均铜品位1．24％～1．47％。矿床规模为小型。矿体呈北西、南东向赋存于下志留统梅子垭组上岩性段的绢云母千枚岩中。矿体呈似层状相互平行顺层产出。硅化、碳酸盐化与铜矿关系最为密切。铜矿化受地层和构造的双重控制,初步认为矿床类型属受变质型铜矿。     

第六讲:铜矿石

铜的用途广泛,是最重要的有色金属之一。据报道,世界上生产的铜的一半用于电器工业,三分之一用于机械制造业。估计一部1千瓦发电设备(包括发电机和输电线)需350～500吨铜,一辆东方红牌拖拉机需铜31公斤,一辆解放牌汽车需铜21公斤。铜与钢的生产和消耗比例约为10.5％。从五十年代迄今,世界铜的生产每十年约递增30～40％。作为铜矿资源主要来源的矿床类型有:①斑岩铜矿(占世界铜储量的2/3),②砂岩铜矿(约占1/4),③黄铁矿型铜矿,④岩浆铜镍硫化物矿床,⑤夕卡岩型铜矿,⑥脉状铜矿等。从上述矿床的选矿条件来看,前三类矿床的特点是:储量大、品位低、回收率不高而综合利用潜力很大。本讲着重讨论三个问题。     

新疆滴水砂岩铜矿床特征及成因探讨

新疆滴水砂岩型铜矿床位于塔里木盆地北部边缘,库车前陆坳陷盆地。铜矿体赋存于一套河湖交替相的红色含膏盐碎屑砂岩建造中。矿床有三个主要含矿层,储量〉40×104t。该砂岩铜矿床为典型的层控型矿床,经历了＂沉积-成岩-改造＂成矿模式。在沉积期具有生物、化学双重成矿作用,经过后期成矿物质的活化迁移后生叠加改造再富集过程。铜矿体...     

库车前陆盆地古－新近系铜矿化特征及铜的来源、富集分布初探

库车盆地铜成矿作用发生在新近纪,主要有砂岩型、泥岩型、灰岩型、含石英脉硫化物型铜矿化。矿化主要分布在盆地南部的秋里塔格构造带和北部的克拉苏构造带,基本位于背斜核部偏两翼部位,沿近东西向的断裂带呈带状分布,发育在盐丘附近。主要的地表铜矿物是氯铜矿,为干旱气候条件下含盐盆地的产物。盆地古近系蒸发岩电镜分析、石膏铜含量化学分析及新近系碎屑岩中铜含量变化分析结果表明：盐岩、膏岩,褐红色碎屑岩（粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩）为铜的矿源层,灰绿色粉砂岩、泥岩、灰白色（含砾）中粗砂岩为铜的含矿层。铜离子的运移载体为源自大气降水溶解蒸发岩所形成的卤水,卤水淋滤褐红色碎屑岩中的铜并下渗到地下,在以构造挤压为主及盐构造卸负作用产生流体上涌的驱动力下沿断裂向地表运移,随着卤水温度压力降低,在干旱气候条件下,在地表碎屑岩节理面、部分层理面上盐、膏、铜矿物析出,形成地表砂岩型、泥岩型、灰岩型铜矿化。如果含铜卤水经过被方解石交代的硬石膏带时,遇到由于TSR反应形成的还原硫、氧化－还原化学障,铜会发生富集,可能形成地下铜矿体。     

西藏土则雪山铜多金属矿带地质特征

对西藏昆仑山南坡1∶20万化探工作中圈出的土则雪山HS16综合异常查证中,发现宽850 m,长约4 km,由8个铜、铜锌、铜铅锌和2个铜矿化体组成的大型铜多金属矿带,其矿床成因类型为兼具沉积砂岩型铜矿和中低温热液型多金属矿床的沉积改造型矿床.该调查区铜的找矿潜力极大,具备有发现矿田级铜矿产的前提.作为铜矿的伴生,共生银、铅、锌矿也具有相当的找矿潜力.     

黔北上沙溪庙组铜矿地质特征及成矿作用——以习水县条台铜矿为例

黔北仁怀-习水地区含铜砂岩型铜矿产于四川台拗边缘大型内陆盆地红层组合中,含矿岩石主要为中侏罗统上沙溪庙组浅灰绿色富含硅（碳）化木的长石砂岩.以习水县条台铜矿为例,对上沙溪庙组铜矿床地质特征和成矿条件进行了总结和分析.其成矿作用过程经历了：①含铜砂岩层原生沉积;②表生氧化作用;③次生富集成矿3个阶段.该矿是一个含铜砂岩层原生沉积后经地下水渗滤再造的淋积矿床.     

陆相次火山岩型铜银矿床稳定同位素地球化学研究

中国陆相次火山岩型铜银矿床分布广泛 ,银矿与酸性岩有关 ,铜矿与次英安玢岩有关。形成时代为燕山早、晚期。石英的δ18O值在 +7.9‰～ +16 .3‰之间 ,δ18OH2 O值在 - 3.0‰～ +8.1‰之间 ,δD在 - 5 5‰～ - 10 6‰之间。硫化物的δ3 4 S值在 - 9.8‰～ +9.6‰之间 ,硫化物的硫同位素富集顺序为δ3 4 SPy>δ3 4 SSp>δ3 4 SGn>δ3 4 SPo,硫化物矿物对平衡温度在 16 0～4 0 0℃ ,大多数溶液的硫同位素平均组成 (δ3 4 SΣS)为 +2‰～ +5‰ ,个别为 +2 0‰。     

东天山卡拉塔格成矿带红山铜-金矿床S同位素特征及成矿潜力研究

东天山红山铜-金矿床为卡拉塔格铜-金成矿带上新发现的两个铜-金矿床之一,大地构造位置上处于大南湖-突苏泉晚古生代岛弧带北段的中生代火山盆地中。容矿岩主要为流纹英安质火山碎屑岩,矿化与石英斑岩、流纹斑岩、次花岗斑岩密切相关,铜金矿化主要呈细脉浸染状和细脉状。该矿床处于东天山极端干旱少雨且稳定的荒漠地带,产有一系列复杂罕见的铁硫酸盐矿物。笔者研究了红山铜-金矿床具有代表性蚀变矿化的原生硫化物样品,其3δ4S值为+1.86‰~+5.69‰,平均值为3.70‰,绝大部分集中在+1.86‰~+3.20‰,且3δ4Scp小于δ34Spy,说明斑岩的成矿流体来自地幔,但却受到地壳的混染,成矿流体作用中S同位素分馏达到平衡。8种硫酸盐矿物的δ34S变化在2.15~6.73‰,平均值为3.74‰,与本矿床原生硫化物的3δ4S值+1.86‰~+5.69‰非常接近,说明该矿床的S源主要来自地幔流体,硫酸盐继承了母体硫化物的同位素组成。通过红山矿区岩芯矿化蚀变情况和激电剖面、激电测深以及Eh-4剖面资料分析,红山深部矿化异常体都具有低阻、中高极化的特征,Eh-4连续电导率剖面资料显示,深部450 m以下可能存在有隐伏的斑岩体,岩体顶部及周围为100~300Ω.m的低阻体,它极可能为铜矿的赋矿部位。因此,红山铜金矿区呈现出浅部(200~300 m以上)高硫化物型浅成-低温热液型金矿和深部(300 m以下)斑岩铜矿的成矿体系,具有寻找大型规模浅成低温热液-斑岩金-铜矿床的潜力。     

我國含銅砂岩分布的若干規律及找矿方向

由于含铜砂岩一般品位较高,矿石露头松软,氧化矿居多,利用土法、小型生产可以直接迅速的炼出铜,故在我国当前铜的生产中是有很大实际意义的铜矿类型之一。如云南牟定、永胜,四川滎经、会理,湖北巴东,及宁夏隆德等地的著名土法炼铜厂,都是大量开采含铜砂岩矿石直接冶炼的。在世界铜矿资源中,含铜砂岩也占重要的地位(据有关资料1951年统计占全世界铜储量28％;1955年统计占全世界铜产量20～23％)。产状变化小、品位高、分布规模大、储量多是许多含铜砂岩矿床的共同特点。因此很多地质学家,尤其是苏联地质学     

云南金都铜矿床地质特征及成因分析

云南砂岩铜矿主要集中分布于滇中、滇西地区的中生代红层中,储量居国内同类矿床之首。金都铜矿地处滇西地区宁蒗县与攀西地区盐源县交界部位,矿区大面积出露峨眉山玄武岩,为砂岩铜矿提供了成矿物质来源。后期的造山运动形成了低洼盆地(向斜)等有利地势。表生作用下,含铜物质挟带泥沙被搬运至内陆盆地汇聚,形成铜矿床或含矿层位。形成隔绝氧气和阻断水力联系的泥质盖层后,含铜溶液在孔隙度大且水力联系好的砂岩中持续迁移,铜离子叠加富集,形成砂岩型工业铜矿体。本文在野外勘查成果的基础上,对金都铜矿地质特征及矿床成因进行了总结和分析,为该区铜矿勘查提供了地质依据。     

大姚六苴砂岩型铜矿床构造演化时间序列及构造-流体耦合成矿模式

楚雄盆地砂岩型铜矿床分布于扬子地块西南缘,集铜、油气与煤、盐为一体的中新生代陆相红色盆地中,分布煤(T_3-J)、铜(K_2)及膏盐(K_2-E)矿床组合,是我国著名的砂岩型铜矿集区.其中,大姚六苴铜矿床是其典型代表.     

青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地质特征与成矿规律简析

研究区位于柴达木准地台之南缘,大地构造位置属秦祁昆造山系之东昆仑弧盆系,区内出露地层较少,断层与褶皱均较为发育,根据区内铜矿化特征,铜矿主要发现在黑色泥板岩和细砂质千枚岩、细粒变砂岩中,两者铜矿(化)都具有明显层控特征,符合火山沉积型铜矿的成矿模式。本文对青海格尔木开木棋拉仁-长梁山地区铜多金属矿地层、构造特征与地区成矿规律进行系统分析,主要地球化学数据异常包含W、Sn、Mo、Ti、Cr、Ni、Au、Ag、Hg等,异常分布受成矿地质条件控制,且具有典型空间分布特征,其主要矿物为自然铜和表生氧化产物黑铜矿、赤铜矿及孔雀石,故认为该铜矿成矿类型为变质砂岩型。根据火山沉积型铜矿的成矿模型,该类型铜矿往往形成规模较大的中大型铜矿床,区域内具有较好的铜找矿潜力。     

含铜砂岩矿床的特征与找矿

一、含铜砂岩矿床的重要性含铜砂岩矿床,是目前世界上仅次于斑岩铜矿的第二个最重要的铜的工业来源。据外刊报导,1970年初资本主义世界铜的总储量有35％产于含铜砂岩矿床内。我国含铜砂岩分布很广,许多省(区)均有发现,而以西南各省矿床最多,探明储量不断增加,成为我国重要铜矿类型之一。