易门三家厂铜矿床氧化带分布规律及形成条件浅析

易门三家厂铜矿床氧化带分布规律及形成条件浅析

王崇文

王崇文

云南思茅山水铜业有限公司云南思茅665000

摘要：易门三家厂铜矿分为狮山、凤山两个矿段，其成矿方式、控矿因素、矿体形态均有很大差异。根据数十年来的前人理论研究和本人多年工作实践，结合本区工程的揭露情况，对易门三家厂铜矿的氧化带分布规律、形成条件提出一点浅显的认识，以期能对提高矿石综合利用率起到一定助益。

关键词：氧化带；分布规律；形成条件

1、区域地质

易门三家厂铜矿位于扬子大陆边缘的元古宙昆阳裂谷内武定-易门-元江裂陷带中段的易门裂陷盆地中。西部以绿计江断裂为界，东界以罗茨-易门断裂与中元古代相对隆起分开，形成近南北走向的狭长沉积盆地。矿区主要出露中、古元古界昆阳群黑山头组（PtKnhs）、大龙口组（Ptknd）、美党组（Ptknm）、因民组（PtKny）、落雪组（PtKnl）和鹅头厂组（PtKne）及绿汁江组（Ptknlz），为一套低绿片岩相浅变质岩系，局部出露古元古界一太古界大红山群底巴都组核杂岩及老厂河组残粒岩和片岩等变质岩系。其中绿汁江组是易门式铜矿床的含矿层位。

2、矿体地质特征

本区从因民组到鹅头厂组底部有火山岩及喷流热水沉积岩存在，特别是在因民组一落雪组及落雪组一鹅头厂组的过渡层特别发育，与铜的成矿作用关系密切。在裂谷的不同演化阶段，形成了不同类型的沉积建造和不同类型的矿床：火山热水沉积改造型（狮山型）与构造运动一萃取改造一热液叠加型（凤山型）。

3、氧化带分布及特征

3.1氧化带分布

三带依据合理分析CuO在10％以下为硫化矿，10～30％为混合矿，30％以上为氧化矿，三家厂铜矿床三带氧化率如下表：

本区三带分布，受地形、潜水面、构造、岩性、矿石构造等条件支配，有显著的不均匀性。氧化作用一般强烈，全区品位氧化率为51.54％。其中凤山较高，为71.92％；狮山较低，为29.29％。氧化带位于1，450～1，390M标高以上，距地表垂高，凤山350M左右，狮山100左右。在1400～1340M标高间，估计垂高20～50M，存在较短的混合带。1400～1340标高以下，基本上为硫化带。

按矿段及中段分：凤山1450中段以上全部为氧化矿为主，局部在415、5111W、611E及2号坑东部小矿段为硫化矿。1350M中段以下以硫化矿为主，局部在721E有混合矿，及其东部小矿体为氧化矿。

3.2氧化带特征

矿区内铜矿床氧化作用广泛分布，根据多年工作实践，有下列特性：

1）氧化深度方面：

氧化带下限一般距地表最高露头100——350M，垂深较大，经过深度不大的混合带后，下面就紧接着硫化带。如三家厂凤山1450M及以上中段，均以氧化矿为主；而1350M中段则以硫化矿为主。狮山1440M中段为氧化矿；1390M中段则三带参杂互见；而1290M中段则绝大部分为硫化矿。

矿体倾角陡，三带沿倾斜垂直变化较明显。倾斜缓时，三带分布有呈上下交错现象，即氧化带以分叉楔形向下深入，硫化带以楔形向上尖灭的现象，因而在同一中段矿体下部氧化程度比上部强，氧化带的深度也大，如铜厂。

2）氧化不均匀性

白云岩比泥质白云岩的矿石易于氧化，因而前者氧化较深。如铜厂本部比大尖山深；三家厂狮山1290M中段白云岩中仍有氧化矿，而同一中段泥质白云岩，则为硫化矿；目前对凤山氧化矿下限虽未准确圈定，也可推测凤山氧化带较狮山为深。

断层上下盘矿体氧化程度不同，如狮山三号纵断层上盘矿体氧化程度较下盘为大；而凤山8、9号横断层下盘矿体氧化程度较上盘为大（在凤山5号坑，西矿体为硫化矿，而东矿体在断层压碎带下盘，全为氧化矿。）。

弧形扭曲、横断裂发育、节理发达、岩石破碎地段，氧化程度较高，深度较大，如铜厂6—5号剖面之间，深度达350M，仍有氧化作用。相反地5号剖面以南，6号剖面以北氧化深度较浅。

矿石构造为细脉状、网状、块状及矿化富集地段，较散点状的矿石构造与矿化贫弱地段氧化程度高，氧化带也较深。

3）淋滤作用、风化层与次生硫化物富集。

淋滤作用一般不显著，但在老厂、铜厂风化岩石中，MgO、CaO含量显著减少，而SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO2及铜厂相对集中。在此二区下部可能有淋滤带。但由于黄铁矿少，铜矿转移不大，估计淋滤带不会太深。

次生硫化富集带，目前仅在狮山矿段中部，现代潜水面下（1290M左右），在构造裂隙附近，易透水的白云岩中（9116—1和9124—2钻孔）和泥质轻的黑色泥质白云岩上部（9128—0钻孔）见到。富集厚度1~10M，长约300M，垂深约50M，品位在10%以上。而现代潜水面以上，除狮山接近潜水面有少许次生硫化富集现象外，还未见及同等规模的次生硫化富集带。这可能由于下述两个原因的结果：第一、矿石中铁不多，又富含MgO、CaO的碳酸盐质岩石，使铜的转移不大，次生硫化富集带难于形成。第二、过去虽有次生硫化富集带，但由于第三纪以后，随着第二期氧化作用的结束而消失。狮山潜水面下，次生富集带的形成，目前认为是与现代潜水面、构造和岩性有关。

4、氧化带形成条件

4.1地形条件

铜矿床在华力西运动形成后，到第三纪以前时期，受到第一期氧化；以后地壳上升，河流下切，第三纪时期的潜水面迅速下降，矿床继续受到第二期氧化，形成深度较大的氧化带。但潜水面的下降速度较氧化快，因而在现代潜水面上还保有较深的硫化带和深度不大的混合带。

4.2气候条件

现代气候属亚热带地区，气温暖和，湿度中等，雨量中常。中生代时期，根据西南中生代红色层地层的沉积，及第三纪山麓角砾岩为灰质胶结，推想当时气温也较暖和，在此种气候条件下，有利于铜矿床的氧化。

4.3构造条件

纵横断层发育，岩石破碎，岩层走向的弧形扭曲产生张力节理等条件，都利于地下水的循环，因而使铜矿床易于氧化。断层一般将水向上盘集中，并使上盘易受氧化，如狮山三号纵断层上盘矿体。但若断层压碎带宽大，尤其纵横断裂交叉处，裂隙特别发育时，使断裂带内地下水向下盘集中渗透，因而下盘矿石易于氧化。如三家厂凤山5号坑东矿体。

4.4岩性条件

白云岩孔隙性大，性脆易破裂，有利于地下水的渗透与循环。泥质白云岩由于泥质的存在，岩性较致密，地下水渗透与循环较困难。因而白云岩氧化带较泥质白云岩为深，在同一中段白云岩中矿体为氧化矿，而泥质白云岩中矿体为硫化矿。另一方面都为碳酸盐的岩石，其中MgO、CaO易分解而流失，CO2与水作用形成HCO3，对铜厂进行分解，使之氧化。由于MgO、CaO的分解流失，SiO2、Al2O3、Fe2O3、MnO2的相对聚集，起着吸附作用，使铜成份不易转移，并促使含铜溶液沉积，使铜的品位增高。但这种现象要在地形平缓，侵蚀作用不强，风化岩石不易崩解的地区，才能出现，如老厂、铜厂。相反，峨腊厂含矿岩石为石英岩及白云质板岩，其中泥、矽质成份不易流失，而流失的成份则是铜，因而其风化岩石的品位与原岩对比，显然变低。

4.5矿石条件

由于细脉状、网状、块状矿石构造的形成，多与岩石的裂隙有关，因而地下水易沿此类矿石构造渗透与循环。富矿石硫化物多，地下水的酸度增大。这些条件都使矿石氧化速度加快。但另一方面矿石中黄铁矿少，地下水的酸度不会太高；MgO与CaO又具有促进溶液中铜的沉积作用，因而铜虽分解，但转移不大，就沉积下来，所以淋滤与次生富集二带，在各区多不明显。

4.6矿体产状条件

矿体倾斜陡，尤其上有不透水层时，地下水的循环遍及矿体各处，因而三带按垂直的带状分布。倾斜缓时，矿体下部受水面积较大，氧化作用可较矿体上部为盛，下盘为不透水层时，这种氧化作用强烈更为明显。矿体与地形同斜时，暴露面积与受水面积均大，氧化作用也必然加深。

5、结论

本区三带分布，受地形、潜水面、构造、岩性、矿石构造等条件支配，有显著的不均匀性。氧化带下限一般距地表最高露头100——350M，垂深较大，经过深度不大的混合带后，下面就紧接着硫化带。狮山段氧化带1500M-1390M，氧化带垂深110M，凤山段氧化带1750M-1400M，氧化带垂深350M，地形坡向与矿体倾向一致，矿体距地表又不远时，氧化程度较高，延伸也较深。

参考文献：

[1]易门铜矿储量计算报告书昆明地质勘探公司三零三勘探队

[2]孙家骢等《昆阳群铜矿凤山型矿床富集规律》．云南易门地质队

[3]《云南区域地质》，内部刊物，1990年第8期，1998年总第17期