斑岩铜矿的研究现状与展望

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斑岩铜矿的研究现状与展望

马 瑛

(湖北省地质调查院,湖北武汉430030)

摘 要:近年来我国铜矿资源的需求量持续增加。然而地表矿和易识别矿几乎全被发现,使得找矿的难度日益加大。斑岩铜矿尽管品位低,但矿化均匀,以其规模大、埋藏浅、易开采而成为最主要的铜矿床类型。深入研究斑岩铜矿的时空分布、构造背景、围岩蚀变分带和矿化分带、成矿系列以及斑岩铜矿的成因模式无疑对认识斑岩铜矿的成因和指导斑岩铜矿的勘查具有十分重要的意义,尤其是对建立斑岩铜矿的勘查模式和提高斑岩铜矿的勘查效率十分有益。

关键词:斑岩铜矿;时空分布;构造背景;成因模式;成矿系列

中图分类号:P578125 文献标识码:B 文章编号:1004—5716(2007)09—0089—04

“斑岩铜矿”最早出自20世纪初美国西南部(亚利桑那州和新墨西哥州)的斑岩铜矿带,其原意是指产于强烈绢云母和石英化中酸性斑岩里的细脉浸染型铜矿。由于该类矿床的矿化并非都产于斑岩体内,目前多数学者考虑其矿床名字的连贯性、完整性,将全部或部分矿体产于中酸性(斑)岩体(部分矿体产于围岩中)的铜矿床称之为斑岩型铜矿(以下简称斑岩铜矿)。它是指在时间上、空间上、成因上均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体(花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩)有关,并具有钾、氢蚀变矿物晕和铜、钼、银、铅、锌、硫地球化学晕的岩浆期后中—高温热液形成的细脉浸染型硫化物铜(钼)矿床[122]。

斑岩铜矿尽管品位低,但矿化均匀,以其规模大、埋藏浅、易开采而成为最主要的铜矿床类型(约占全球铜储量的50%强)。斑岩岩体产状多为岩株、岩钟、岩枝和岩脉,地表出露面积多小于1km2;具典型斑状结构,常碎裂不完整;基质为隐晶或细粒结构。斑岩体常具被动就位特点,有时为多次脉动侵入的复式岩体(幕式),与围岩侵入接触关系清楚,岩体最上部常为同时代的层状安山岩和英安岩;就位深度一般为2~6km,有时更

塌陷前一天排水量的骤增并出现浑浊现象和地面塌陷的分布范围,可以说明断层与岩溶裂隙水是贯通的。4.2 诱发因素

井巷突水是发生地面塌陷的主要诱发因素。在揭露断层时出现井巷突水,由于大量的岩溶裂隙水通过断层流入井巷,造成地下水位的大幅下降,导致地下水对土体浮力减少以及水位下降引起负压等因素,最终导致地面塌陷的发生。

平巷位于地下水位以下,对地下水的特点和水文地质条件认识不足,特别是对突水断层的突水特点估计不足,揭露断层并出现突水时未采取有效防范及处理措施,以至岩溶裂隙水通过断层流入巷道,导致水位降低,而引起地面塌陷。很明显,从地面塌陷的过程分析,本次地面塌陷与井巷突水是有直接关系的,且可以说,地面塌陷是由于井巷突水而直接引起的。

5 结论

从上述矿区水文地质条件并结合其它因素综合分析,得出如下结论:矿区处于隐伏岩溶地貌区,上部第四纪松散层厚度较薄,下伏灰岩层浅部溶洞发育及断层贯通了岩溶裂隙含水层是发生地面塌陷的基本条件(内因),而矿山井巷开拓时的井巷突水造成地下水位大幅降低是地面塌陷形成的诱发因素(外因)。

由于地面塌陷主要由地下水位降低而形成,为避免发生新的地面塌陷地质灾害,下一步的防治措施主要是针对断层采取相应的防治措施,首先是施工水平探孔,一旦揭穿断层或发现突水迹象时,应尽快采用注浆等措施进行治理。

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浅至1km,与次火山岩过渡。斑岩型铜矿体主要赋存于斑岩体内,或赋存于斑岩体与围岩接触带中。矿石结构主要为浸染状,少量为细脉状,矿化较均匀,有用矿石矿物主要为黄铜矿及斑铜矿,矿石铜品位一般为0.2%~1.0%,当与矽卡岩共生时,局部可多次富集形成富矿,发育有次生富集带时铜品位可达10%[3]。研究斑岩铜矿的时空分布、构造背景、围岩蚀变和成因模式,对提高斑岩铜矿的勘查效率、降低勘查投资风险无疑具有十分重要的意义。

1 斑岩铜矿的时空分布

在时间分布上,斑岩铜矿形成的时代主要集中在中、新生代[1,4],其次是古生代,前寒武纪斑岩铜矿床目前发现较少,如印度Malanjkhand、芬兰的Pohjinamaa 等斑岩铜钼矿、加拿大Abitibi绿岩带的某些斑岩铜矿。斑岩铜矿形成时代具有不均一性,且随时代变新矿床数目增多、矿化强度加大,其形成原因有两种认识观点:一是由于斑岩铜矿形成于板块汇集区,而在前寒武纪,全球板块活动机制尚不完善,全球性大规模板块活动尚未形成,斑岩铜矿矿化自然很少。而中新生代是板块活动最强烈的时期,因此,也是斑岩铜矿形成的高峰期;另一种观点认为:由于斑岩铜矿形成于板块俯冲、碰撞带,这些带的后期发育往往形成造山带,成为主要剥蚀区,加上斑岩铜矿多形成于浅成—超浅成侵入岩中,岩体及围岩节理、裂隙发育,有利于剥蚀作用形成,随着时间的推移古老的斑岩铜矿很难保存。斑岩铜矿形成时代的不均一性还表现在同一成矿带具有不同的矿化期,如太平洋东岸的斑岩铜矿具有两个明显的成矿时代:第一个为205~140Ma,另一期是90~20Ma。而在140~90Ma仅有少数几个斑岩铜矿形成。

在空间分布上,全球斑岩铜矿的分布主要集中在三条大的成矿带上:环太平洋成矿带,分东西两带:东带包括阿拉斯加、北美西部向南经墨西哥、巴拿马、厄瓜多尔、玻利维亚,秘鲁、智利、阿根廷;西带分内带和外带,内带从俄罗斯鄂霍茨克北缘,经我国东北东部、长江中下游及华南地区;外带从日本列岛经我国台湾、菲律宾、加里曼丹岛、巴布亚新几内、亚所罗门群岛。第二个大的成矿带是特提斯—喜马拉雅成矿带,分布于罗马尼亚、南斯拉夫、保加利亚、亚美尼亚、伊朗、巴基斯坦和中国西藏。第三大成矿带为古亚洲成矿带(中亚成矿带),矿床分布于乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦及中国新疆、内蒙古一带。此外,还有少量斑岩铜矿床形成于各地块边缘活动带。可见我国在全球三个主要铜矿分布带上均有分布,找斑岩铜矿潜力巨大[4]。

2 斑岩铜矿产出的构造背景

前人大量资料研究表明[526],板块构造对全球斑岩铜矿床(尤其是中、新生代斑岩铜矿床)的形成具有十分重要的影响,不同的大地构造单元及其火山—深成岩建造对斑岩铜矿床的成矿专属性具有明显的控制作用,而区域性的引张环境、深大断裂和地下深部的热点则直接制约着含矿斑岩岩浆的形成与侵位[1]。矿床受区域断裂—构造控制,常呈带状分布,而矿体常受次一级构造控制(岩体和围岩中的裂隙,如层间裂隙、片理、原生裂隙等),致使矿体形状多呈柱状、筒状、似层状、细脉浸染状等。

具体的说,我国的斑岩铜矿产出的大地构造单元多种多样,主要表现在:(1)大多数斑岩铜矿都产于两大构造单元的交换部位,尤其是位于隆拗交接隆起区一侧;

(2)产于褶皱区的斑岩铜矿主要集中分布于优地槽褶皱带,其矿化与造山期或造山期晚的大规模的钙碱性中酸性岩浆岩活动有关;(3)地台区的斑岩铜矿分布于地台活化区。

据芮宗瑶等(1984)对我国21个斑岩铜矿成矿带和40个主要斑岩铜矿床的统计分析,它们都与深断裂有或多或少的联系:斑岩铜矿带的展布方向和延伸直接受深大断裂控制。另外斑岩铜矿与构造复合、区域火山活动及区域侵入活动都有十分明显的关系[7]。

3 斑岩铜矿的围岩蚀变分带和矿化分带

斑岩铜矿床的蚀变具有十分明显的分带性(水平分带和垂直分带),而且蚀变范围可达几百米到几千米。水平分带具有代表性的分带模式是Lowell和Guibert 的“二长岩”模式、Hollister的“闪长岩”模式[829]。

“二长岩”分带模式是指石英二长斑岩侵位到硅镁质围岩中形成几个同心环状的蚀变分带现象。

“闪长岩”分带模式是指石英闪长斑岩或斜长斑岩侵位到硅铝质围岩中形成内部为钾化带,外部为青磬岩化带分带现象。多数情况下自岩体中心向外可以分为: (1)钾化带(钾质蚀变带):包括钾长石和黑云母。主要矿物有钾长石、黑云母和石英。(2)石英-绢云母化带(似千枚岩化带):主要矿物有石英、绢云母、少量黄铁矿。(3)泥化带(粘土化带):主要矿物为高岭石、绢云母、石英、绿泥石。(4)青磬岩化带:主要矿物为绿帘石、绿泥石、绢云母、石英、黄铁矿。

上述四个带在一个矿床中不一定都存在,可以是其中某一两个带特别发育,我国大部分斑岩铜矿泥化带不发育,最重要的是钾化带和石英—绢云母化带,矿体一般出现在这两个蚀变带之间。

斑岩铜矿也具有垂直分带的特征,斑岩铜矿顶部自下到上的蚀变分带与水平分带从内到外一致,而深部则

只出现钾化带和青磬岩化带。

斑岩铜矿也具有矿化分带,在钾化带中出现辉钼矿、黄铁矿和黄铜矿化,其中辉钼矿化较强;在钾化带和石英—绢云母化带中常发生强烈的铜和硫化物矿化,形成主要的斑岩铜矿矿体;在石英—绢云母化带外侧以及泥化带中,主要出现黄铁矿化,而铜、钼矿化较弱;在青磬岩化带中常发生金、银和黄铁矿化或铅、锌硫化物矿化[122]。

4 斑岩铜矿的成因模式

斑岩铜矿的成因模式常常指斑岩岩浆侵位后所发生的岩浆结晶演化与蚀变作用。主要有以下几种观点[1,10]:

4.1 岩浆热液说

也称正岩浆成因模式,该观点认为斑岩铜矿的矿质、成矿热液及其相伴生的中酸性岩体都是来自上地幔(或下地壳)。矿质和成矿热液是由中酸性岩浆在上侵过程及侵位后的结晶过程中,依次出现钾化带、石英—绢云母化带、泥化带和青磬岩化带,由于温度、压力等物理化学条件的改变而析出,并在有利的部位富集成矿。提出该模式的主要地质事实(依据)是:

(1)矿化体与中酸性(斑)岩体紧密共生,矿化呈细脉浸染状产于岩体及其围岩中,有的甚至整个岩体矿化,且分布较均匀;

(2)矿化体及周围岩石具一定的热液蚀变,并具有一定的分布;

(3)矿床常产于深大断裂附近,在空间上常呈带状分布,并与一定的构造—岩浆带相一致(古亚洲带、古地中海带及环太平洋带);

(4)矿化岩体的产状常与围岩不一致;

(5)同位素资料,如硫化物的δ34S值及容矿岩石的锶同位素的初始比值(87Sr/86Sr)多接近于陨石与玄武岩。

4.2 板块构造成矿说

也称洋壳重熔成矿,“板块构造成矿说”以国外R.

H.西利托为代表,他们认为斑岩铜矿是含铜的大洋壳沿消亡带俯冲到地幔中发生局部熔融,在熔化过程中析出金属,并同钙碱性岩浆一起上升,然后在岩体的顶部富含氯化物的液相中富集成矿。提出该“成矿假说”的地质事实有:

(1)很多斑岩铜矿,特别是形成于中、新生代的斑岩铜矿主要分布在板块的汇聚边界(俯冲消亡带)上;

(2)大洋壳中各层均富含金属,如第一层(远海页岩)中的金属含量一般都高于沉积岩中的金属含量(在太平洋的某些页岩中含铜为323×10-6,含钼为18×10-6,海底锰结核中含铜最高可达2.5%);

(3)斑岩铜矿常与钙碱系列的火山岩伴生,而钙碱系列火山岩被看作是幔源的。

4.3 活动转移说

该观点认为高侵位的中酸性斑岩体含水量甚小,在温度下降、岩浆结晶过程中不会析出流体,矿质与成矿热液主要来自围岩,岩浆岩主要起热动力源的作用。即由于岩浆的活动,使原赋存于地层中的地下水或层间裂隙水活化,并携取围岩中的有用组分成为含矿热液,在岩浆热动力源的带动下,沿着一定的构造系统循环,并在有利部位富集成矿。提出该成矿假说的主要地质事实(依据)有:(1)斑岩铜矿具层控特点,即矿床的产出受一定层位的控制;(2)很多斑岩铜矿中的矿体呈似层状产于围岩中,产状与地层的基本一致;(3)某些斑岩铜矿中的氧、氢同位素资料表明成矿热液具地表水的特点;(4)在斑岩铜矿赋存的地层,有铜等元素的异常值(有的有沉积型铜矿床的产出)或有盐层的存在;(5)地壳中有地下水环流热液及变质、超变质的热液存在;(6)在斑岩铜矿与同一矿田中Cu含量的降低场与增高场相伴出现,降低场常出现在增高场与正常场之间,同一层位同种岩石的铜含量由岩体向外不是逐渐降低而是从高或极高降至最低,然后又回至中等。

4.4 变质岩浆成矿说

该观点认为斑岩铜矿也具“层控”的特点,它保留了原层状铜矿的很多特征。如矿床在一定区域内产于一定时代地层一定的含Cu岩石建造中,矿体主要产于含Cu建造中二种岩相的过渡部位。矿床的产出还受岩相古地理(指含矿斑岩体赋存的最老围岩时代的古地理)的控制,即矿床产于含Cu古陆周围沉积盆地的边缘,玉龙斑岩铜矿带中的矿床、矿点均产于藏北滇西古陆东部昌都察隅古隆起与金沙江古隆起之间的昌都海湾西缘。5 斑岩铜矿的矿床分类

斑岩铜矿床的分类很多学者都有一定的研究,其代表性的是B.A.Eвстp aин和мииuиkcoh(1980)根据大地构造环境分为4类;A.S.Brown(1976)根据加拿大科迪勒拉地区的斑岩铜矿床分为3类;北京大学地质系(1978)根据矿体的产状和形态划分为3个类型;D. Taylor(1980)根据斑岩的矿化类型分为4类;宁奇生和李永声(1979)将我国斑岩铜矿建立了6个式;芮宗瑶等(1984)根据岩浆定位深度和矿化深度,将我国斑岩铜矿分为3大类(火山斑岩矿床、浅成斑岩矿床和深成斑岩矿床),再根据矿化特征分为7个亚类。它的分类主要是基于以下几点考虑:(1)斑岩铜矿的深度不超过4km (流体包裹体形成的压力测定);(2)海相火山斑岩主要

产于优地槽区的极地火山岩中;陆相火山斑岩矿床主要产于活化地台区的盖层火山岩中;(3)斑岩与有关火山岩之间的时差,从某种程度上反映出岩浆侵位过程中地壳的稳定程度和岩浆的上升温度;(4)矿化主岩的不同从另一个侧面反映斑岩岩浆侵位的高度和侵位的环境:火山斑岩矿床的矿化主岩主要为火山岩和斑岩本身;浅成斑岩矿床的矿化主岩可以是各种围岩和斑岩本身;中深成斑岩矿床的矿化主岩主要为中深成岩本身;(5)蚀变分带和蚀变种类取决于成矿热液和围岩的性质以及影响热流体对流循环的种种因素;(6)矿体和矿化类型受多种而复杂的因素控制。

6 斑岩铜矿的成矿系列[11]

成矿系列,是我国地质学家程裕琪(1978)先生提出来的。应用成矿系列的概念和基本思想,研究中国斑岩矿床的成因联系和时空分布规律,认为斑岩矿床是出现于一定构造单元与一定类型岩浆活动有关的内生矿床成矿系列。根据区域和矿区地质、岩石化学、地球化学、岩(矿)石物理化学、同位素等资料信息,按照形成斑岩矿床的主要物质来源、岩浆起源和分异演变、成矿作用因素和条件、矿化种类等,将中国斑岩矿床分成3个成岩成矿系列。这样就给予不同矿种和不同类型组合的斑岩矿床以较明确的成因涵义,揭示出它们的时空分布规律和必然的内在联系。

(1)与混合源(幔源为主)同熔分异的花岗岩系列岩浆岩有关的Cu、Mo、W、Au、Ag、Pb、Zn、Fe、(Sn、Bi)等矿床(和矿化体),成矿多在上地幔隆起区或隆起区向凹陷区的过渡带、两类构造单元衔接部位的超壳深断裂带、收敛板块边缘仰冲一侧的大陆边缘地带、区域隆起和坳陷(或断陷)接触带内隆起区一侧,并常有陆相火山岩喷发等区域出现。成矿母岩主要为钙碱性岩浆系列,自早至晚岩浆演化方向:基性—中性—中酸性—酸性。成矿与岩浆分异后期形成的斑状或似斑状中、酸性侵入体直接有关。随岩体基性程度由高到低,出现的矿化组合大致是Fe(Ti)—Cu、Pb、Zn、Au、(Mo)—Sn、W、Mo。

(2)与壳源重熔分异的花岗岩系列岩浆岩有关的Sn、W、Mo、Bi、Pb、Zn、Cu、Fe、U、Nb、Ta、RE、(Be、Th、Sb、Hb)等矿床(和矿化体),成矿多在上地幔深凹、沉积型地壳增厚、地壳调整分异作用发达(地槽褶皱带、活化地台、非超壳深断裂、混合岩化)和侵入岩广泛侵入的地区出现。成矿母岩为钙碱性岩浆系列,自早至晚岩浆演化方向:酸性—中酸性—基性。成矿与岩浆分异后期的小侵入岩体有关。随岩石酸、碱程度由低到高,矿化组合大致为Cu、Pb、Zn、(Mo)—Sn、W、Mo—Nb、Ta、RE。

(3)与幔源分异的基性—碱性岩系列岩浆岩有关的Pb、Nb、RE等矿床。成矿出现在上地幔明显上隆区、强烈地台活化区并有超壳断裂出现。成矿母岩浆主要为碱钙性(钾或钠)系列。自早到晚岩浆演化方向:基性(或超基性)—中性—碱性。矿化与岩浆分异晚期的碱性斑状侵入岩体有关。

7 斑岩铜矿研究的展望

目前斑岩铜矿的研究取得了长足的进展,但是有些方面还应该进一步加强,诸如斑岩铜矿的物质来源、成因机制、含矿岩浆成矿物质的析离过程、矿化分带机制、脉体特征及成因机制、斑岩铜矿中物质演化、应力演变、蚀变矿化作用之间的成因联系等等。另外应该运用系统的观点研究斑岩铜矿的复杂性和多样性。运用耗散理论、协同论、混沌学等复杂性科学研究斑岩铜矿复杂动力学过程也越来越受到人们的重视。当然,斑岩铜矿作为主要的铜矿类型,常发现有大型—超大型矿床斑岩铜矿(例如西藏雅鲁藏布江成矿带),应该特别注意运用大型—超大型矿床的研究思路和勘查模式,有望取得更大的突破。

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斑岩型铜矿的主要地质特征

斑岩型铜矿的主要地质特征: (1)与岩体的关系: 在时间上、空间上,成因上矿床均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关,如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩。 而斑岩体以小侵入体或次火山岩体产出,出露面积不大,一般小于1km2(如江西德兴朱砂红岩体0.02 km2),也有达十余平方公里的。 矿化多集中在岩体项部,岩体形态复杂,以岩株、岩筒状对成矿较有利,岩石常具有斑状结构,岩体内外伴有角砾岩带,有的矿化角砾岩筒是主要的开采对象。 岩体时代一般较年轻,典型的斑岩铜矿床从晚古生代到中新生代,尤以中新生代占绝对优势。 (2)围岩蚀变特征: 矿床的围岩蚀变很发育,蚀变范围可达几百米到几千米,常具有明显的、有规律的水平和垂直的分带现象。多数情况自岩体中心向外可分为:(1)钾化带(钾质蚀变带);(2)石英绢云母化带;(3)泥化带(粘土化带);(4)青盘岩化带;上述四个带在一个矿床中不一定都存在,可以是其中某一两个带特别发育,围岩蚀变呈带状分布的特点,可作为寻找斑岩铜矿的有效标志。金属矿化分布在岩体内或部分在岩体内,部分在岩体外,石英绢云母带常为主要的矿化带。 (3)矿床地质特征: 矿体形态主要受各种复杂地质条件控制,如侵入体的形态、接触面的形状和产状、成矿前的裂隙构造及围岩蚀变等。矿石构造以细脉浸染状为主,也有呈致密块状、角砾状的等等。矿石品位一般较低,但矿化均匀。矿化明显分带,片矿化向外为:Mo—Cu、Cu—Mo、Pb-Zn、Au。 (4)地质构造环境:岛弧,特别是活动大陆边缘火山岩浆弧环境钙碱系列的安山岩带有利于斑岩型铜矿的形成。矿床多分布于不同大地构造单元过渡带相对隆起的一侧,一般为深-大断裂带及其上盘。 (5)成矿作用: 当岩浆侵位于地壳浅部时快速冷凝结晶而形成斑状中酸性次火山岩体。随后,深部岩浆房中析出的含矿流体迅速上升至次火山岩体的上部,并因减压沸腾形成细脉浸染状矿化或发生隐爆形成角砾岩筒。在有化学性质活泼的围岩时也可形成矽卡岩型矿化。岩浆和气液流体的上升可引发地下水的对流循环,使围岩中的矿质及硫活化并参与成矿。

酶学性质研究

1.6 酶学性质研究 (1)pH 的影响:分别测定粗酶液在pH3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0下的酶活力,确定其最适反应pH 值;将粗酶液用上述pH 缓冲液稀释后,45℃水浴保温4小时后,测定其剩余酶活力。 (2)温度的影响:分别在40~95℃下测定酶活力,确定其最适反应温度;将酶液在40~90℃范围内的不同温度下保温60 min 后,测定其剩余酶活力。 (3)金属离子的影响:在酶液中分别添加各种金属离子,使其浓度为4 mmol /L ,然后测定酶活力。 2.5 纤维素酶粗酶液酶学性质 2.5.1酶反应的最适pH 值和酶的pH 稳定性 粗酶液在不同pH 值下测得的酶活及在不同pH 值下处理4小时后测得的相对酶活示于图11。结果表明,CMCase 在pH 3.5~4.5有较高的酶活力,最适反应pH 值为4.0;β-Gluase 在pH 4.5~5.5酶活力较高,最适反应pH 值为5.0,同样方法测得FPA 最适反应pH 为5.0。可见,该菌株所产的各组分纤维素酶是酸性酶。 图11表明,该菌产CMCase 在pH3.0~6.0的范围内,β-Gluase 在pH3.5~5.5的范围内,酶活力均可保持在80%以上,说明该菌株所产酸性纤维素酶可在较宽的pH 值范围内保持其酶活力的稳定性。2.5.2 酶反应的最适温度和酶的热稳定性 在不同温度下直接进行酶促反应测得的酶活及在不同温度下热处理60 min 后于最适反应温度和最适pH 下测得的相对酶活(以4℃保存的酶液活力为100%)示于图12。结果表明,CMCase 、β-Gluase 及FPA 最适反应温度均为65℃。 c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) pH r e l a t i v e y a c t i v i t y (%) c e l l u l a s e a c t i v i t y ( U .m l -1) temperature ( o C ) r e l a t i v e y a c t i v i t y (%) 图11 pH 值对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.10 Effects of pH value on Cellulase activity and stability 图12 温度对酶活力及酶稳定性的影响 Fig.11 Effects of temperature on activity and stability of cellulase

斑岩铜矿的找矿

斑岩铜矿的找矿Last revision on 21 December 2020

斑岩铜矿的找矿 , , 铜矿为我国有色金属矿产资源缺口最大的金属之一。我们认为,我国是一个发展中的大国,根本解决铜的紧缺问题必须也只能是立足国内。 1斑岩型铜矿是当前重要的找矿类型之一 众多矿床学家在研究世界铜矿找矿现状,认为斑岩型铜矿是当前最重要的铜矿类型,具有规模大,采选条件好,生产成本低三个特点。从国外统计的铜矿储量大于500万吨以上的49个铜矿床,斑岩铜矿有26个,占53%。世界上著名的三大斑岩铜矿巨型成矿带都延伸到我国境内,古亚洲斑岩铜矿成矿带,西起乌兹别克,经巴尔哈什湖地区进入我国新疆北部,蒙古和黑龙江至苏联远东地区。环太平洋斑岩铜矿成矿带分东西两个成矿带,东成矿带主要分布南、北美洲的西海岸;西成矿带,在亚洲大陆东部和沿海,又可分为内、外两个成矿带:内带属岛弧带,北起堪察加经日本、台湾、菲律宾、加里曼丹、西伊里安、巴布亚新几内亚,所罗门群岛至澳大利亚东海岸,外带北自俄罗斯楚科奇半岛延至中国东北、华北、长江中下游至赣东北。地中海(或特提斯—喜马拉雅)斑岩铜矿成矿带,西起西班牙,经南斯拉夫、罗马尼亚、保加利亚、土耳其、伊朗、巴基斯坦西部,延至我国青海、西藏,再向南东方向伸入缅甸境内。 基于上述理由,70年代掀起了全国“斑岩铜矿”的找矿热潮,从而发现了西藏玉龙、马拉松多、多霞松多,内蒙乌努克吐山等一批大型—特大型斑岩铜矿床,江西德兴铜厂、富家坞、朱砂红,黑龙江多宝山进一步研究和重新勘探,大幅度地增加了铜矿储量,扩大了矿床远景。应该说找矿研究的效果是显著的,成绩是巨大的。 80年代后,世界斑岩型铜矿的找矿仍有不断发现,如智利埃斯康迪达(Escon dida)、印度马兰杰坎德(Malanjkhand)、菲律宾勒班陀(Lepanto)“远东南”(FS E)特大型—大型斑岩铜矿床和富金铜矿床。我国的斑岩型铜矿找矿虽有所进展,如长江中下游某些矽卡岩铜矿床中伴有斑岩型铜矿化,构成多位一体矿床,或成矿系列。但总的说来,没有发现规模大、条件好的可供建设的斑岩铜矿床。就是原已勘查的一些大型斑岩型铜矿也尚未计划上马,究其根本的原因是我国的斑岩铜矿品位低。例如江西德兴铜厂铜平均品位%,富家坞含铜平均品位%;朱砂红铜平均品位%;黑龙江多宝山铜矿铜平均品位为%;内蒙乌奴克吐山铜矿铜平均品位%;西藏玉龙铜矿铜品位%~%;马拉松多铜矿铜平均品位%;多霞松多铜矿铜平均品位%。此外,不少的斑岩型铜矿床由于气候、地形等条件差,尚难利用。 2斑岩型铜矿的富矿 综上可知,斑岩型铜矿的开发程度受其矿床质量制约。在市场经济条件下,斑岩铜矿床有否富矿存在具有重要意义,是决定能否建设上马的关键。 (1)就斑岩铜矿成矿带的一些大型—特大型斑岩铜矿床,在矿体形成后,常形

二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势

二氧化碳驱油技术研究现状与发展趋势 随着世界经济的飞速发展,能源的生产与供求矛盾越发突出,石油作为工业发展的命脉,由于其储量的有限性,使得人们对它的研究和关注程度远胜于其它能源。寻找有效而廉价的采油新技术一直是专家们不断探索的问题。 针对目前世界上大部分油田采用注水开发面临着需要进一步提高采收率和水资源缺乏的问题国外近年来大力开展了二氧化碳驱油提高采收率(EOR)技术的研发和应用。这项技术不仅能满足油田开发的需求,还可以解决二氧化碳的封存问题,保护大气环境。该技术不仅适用于常规油藏,尤其对低渗、特低渗透油藏,可以明显提高原油采收率 (一)二氧化碳驱油技术机理 1、降粘作用 二氧化碳与原油有很好的互溶性,能显著降低原油粘度,可降低到原粘度的1/10左右。原油初始粘度越高,降低后的粘度差越大,粘度降低后原油流动能力增大,提高原油产量。 2、改善原油与水的流度比 二氧化碳溶于原油和水,使其碳酸化。原油碳酸化后,其粘度随之降低,同时也降低了水的流度,改善了油与水流度比,扩大了波及体积。 3、膨胀作用 二氧化碳注入油藏后,使原油体积大幅度膨胀,便可以增加地层的弹性能量,还有利于膨胀后的剩余油脱离地层水以及岩石表面的束缚,变成可动油,是驱油效率升高,提高原油采收率。 4、萃取和汽化原油中的轻烃 在一定压力下,二氧化碳混合物能萃取和汽化原油中不同组分的轻质烃,降低原油相对密度,从而提高采收率。二氧化碳首先萃取和汽化原油中的轻质烃,随后较重质烃被汽化产出,最后达到稳定。 5、混相效应 混相效应是指两种流体能相互溶解而不存在界面,消除了界面张力。二氧化碳与原油混合后,不仅能萃取和汽化原油中轻质烃,而且还能形成二氧化碳和轻质烃混合的油带。油带移动是最有效的驱油过程,可使采收率达到90%以上。 6、分子扩散作用 多数情况下,二氧化碳是通过分子的缓慢扩散作用溶于原油。分子的扩散过程很

斑岩型矿床

1.1 斑岩型矿床研究现状 斑岩型矿床最早源于“斑岩铜矿”一词,由于上世纪初美国西南部亚利桑那州和新墨西哥州斑岩铜矿带的发现而得名,原意是指产于强烈绢云母化和石英化中酸性斑岩中的细脉浸染型铜矿(芮宗瑶等,1984)。因为斑岩型矿床在共生火成岩组合、蚀变特征、矿化类型等方面具有全球性的广泛一致性,所以具有相似特征的钼矿床被称之为斑岩型钼矿床。 经过一个多世纪的发展演化,斑岩型矿床的概念业已逐步得到完善。综合前人研究成果,可对斑岩型矿床作如下定义:斑岩型矿床系指与斑岩体(高位侵入体)有关的、以Cu、Mo、Au为主的多金属矿床,是热液矿床或岩浆-热液矿床的组成部分(芮宗瑶等,1984,2006);斑岩型矿床可以产出在不同的构造环境(Sillitoe, 1972;安三元等,1984;Hou et al., 2003,2004;Cooke et al., 2005),其成因与大规模流体活动和钙碱性岩浆活动(Sillitoe, 1972;Dilles, 1987;Cline et al., 1991)有关;斑岩型矿床的典型特征是伴随有同心(环)带状蚀变及相应的细脉状和(或)浸染状金属矿化(Lowell and Guilbert,1970),矿体全部或部分产于中酸性(斑)岩体内。 典型的斑岩型矿床产出于岩浆弧环境(Hedenquist et al.,1998;Richards,2003),板片俯冲作用及其相关的地质过程被认为具有决定性的意义。但这并不是说,斑岩型矿床产出的构造环境就只是单纯的俯冲和挤压。以下构造条件也是斑岩型矿床的形成前提:(1)上地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期;(2)成矿域存在早期深大断裂,而且这些断裂在应力松驰期活化张开(Richards, 2001),即斑岩型矿床常形成于构造机制的转化阶段,特别是挤压向伸展环境的转变。由此,近年来研究认为斑岩型矿床不仅产生于岛弧及陆缘弧环境,成矿作用与大洋板片的俯冲有关(Sillitoe, 1972),也可以产出于碰撞造山环境(Hou et al., 2003,2004)及板内造山环境(安三元等,1984;罗照华等,2007a)。 目前,关于斑岩型矿床的研究主要集中在斑岩浆的性质与起源,成矿流体及成矿金属的来源及沉淀机制和矿床蚀变分带等方面,以及建立在此基础上的矿床成矿模式等。下面分别简要阐述几方面的研究现状。 (1)斑岩浆的性质与起源 Sillitoe(1972)在总结斑岩铜矿的分布规律和岩浆岩地球化学特征后认为,俯冲环境下斑岩铜矿主要与钙碱性中酸性火成岩有关,岩性变化于石英闪长岩、石英二长岩、花岗闪长岩、花岗岩之间(Misra, 2000)。板内造山环境下,主要与高钾钙碱性岩石有关(Hou et al., 2003, 2004)。随着埃达克岩概念的提出(Defant et al., 1990)和研究的升温,国内外很多与斑岩铜矿密切相关的斑岩被归入埃达克岩的研究范畴(张旗等,2001,2002;曲晓明,2001;侯增谦等,2003),并认为世界级斑岩型矿床多与O型埃达克岩有关,其成因与大洋板块的消减作用或玄武质岩浆的底侵作用相联系;中国的德兴和西藏玉龙斑岩铜矿则被认为与C型埃达克岩有关,成矿母岩可能是玄武质岩浆底侵到加厚下地壳底部导致下地壳中基性物质部分熔融的产物(张旗等,2001)。 通常认为,斑岩型矿床的相关斑岩浆是一定构造环境中花岗质岩浆晚阶段的演化产物或是它们高侵位的衍生物(芮宗瑶等,1984)。如俯冲环境下,俯冲的大洋板片直接熔融(Sillitoe, 1972)或俯冲大洋板片在一定深度发生相变,大规模脱水交代上地幔楔部分熔融均可产生含矿斑岩岩浆(Richards, 2003)。板内造山带环境下,斑岩是区域地质发展末期特定的产物(安三元等,1984),特别是新生下地壳的部分熔融可能是最重要的成岩机制,这已被越来越多的证据所证明(侯增谦等,2005;Hou et al., 2008;杨志明等,2008)。近年来,在成矿斑岩中发现发育有中基性深源包体(王晓霞等,1986)或暗色微粒包体(曹殿华等,2009),指示斑岩岩浆起源较深,直接来自下地壳或下地壳底部,甚至发生过与来自幔源基性岩浆的混合作用,因而斑岩型矿床的相关斑岩浆具有深源浅成的特点(卢欣祥等,2002)。 从岩浆起源的热体制角度,不论在何种环境下,壳源岩浆的产生都需要有深部热能的注

斑岩铜矿的含义及特征

斑岩铜矿的含义及特征 斑岩铜矿床(porphyry copper deposits)通常是指与具有斑状结构的花岗岩类侵入体共生的浸染状、细脉浸染状和细脉状铜和钼—铜组分的富集体。И.Г.帕夫洛娃提出了可以与其它内生矿床相区别的斑 岩铜矿床10大特征: (1)具网状细脉浸染成矿特征; (2)主要金属矿物(黄铁矿、磁铁矿、黄铜矿、辉铜矿,在有些矿床中为斑铜矿、硫砷铜矿和挥铜矿)和与其伴生的非金属矿物(石英、绢云母、钾长石、黑云母、高岭石类矿物等)的成分稳定; (3)铜的平均含量在原生矿石中比较低(0.3—0.8%),而在氧化矿石中明显 较高(达1—1.5%),而钼在原生氧化矿石中的分布都比较均匀(0.005—0.05%),在这种情况下,矿石中铜与钥的比值变化很大,形成 一系列重要的铜、铜—铜和铜—钼矿床; (4)矿化与以中性成分为主的斑岩侵入体(花岗闪长斑岩、石英二长斑 岩),以及少数偏酸性(花岗斑岩、 和偏基性(闪长斑岩)的侵人体有空间联系; (5)矿化或直接发生在斑岩侵入体中,或发生在紧靠侵入体的外接触带围 岩——火山岩、侵入岩和变质岩中; (6)矿体发育在广泛出现热液蚀变岩的地带,蚀变岩石为绢云母—石英 质、黑云母—钾长石质、泥质以及青磐岩型交代岩, (7)根据金属元素出现最大值①和主要共生的非金属矿物②,可用如下顺

序写出矿体和热液岩中稳定分带性;① Fe3+一Mo(Cu)一Cu(Mo)一Cu(Ag)一Fe2+(Au)一Pb一Zn一(Au、Ag); ②黑云母—钾长石,绢云母、石英,蒙脱石,高岭土,青磐岩 (8)矿床储量巨大,可保障矿石的大规模采挖,成本低廉并有露天采矿的 可能性, (9)与氧化作用有关的富矿的出现,形成了覆盖较贫原生矿的次生硫化物 富集带 (10)斑岩铜矿床形成于地槽褶皱区的不同发育阶段.既可随着地槽的岩浆作用在褶皱主期之前(在岛弧阶段)形成,又可在其后与造山阶段和活化阶段的斑岩侵入体和火山岩有关。 在许多斑岩铜矿床的现代分类中,利用了如下一些特征,不仅要考虑单个特征,而且还要考虑各种特征的组合:(1)所处大地构造和古构造的位置;(2)含矿岩浆建造及其所形成的含矿斑岩相的成分(3)含矿岩浆建造所侵入的地壳厚度和成分;(4)由R.H.西利托所划分的斑岩铜矿系统中矿体的产状(5)含矿岩浆岩体形成的深度,(6)是否存在角砾岩简;(7)主要矿石和台有掺入组分的矿石的成分;(8)金属矿的分带特征,(9))热液蚀变岩的成分及其分带性,(10)含矿侵入体及矿体体的形态特征。 斑岩铜矿的时空分布 斑岩铜矿在时间上集中分布于新生代,大约占59.5%,其次为中生代,大约占35%,中生代之前的超大型斑岩铜矿仅限于中亚-蒙古的古生代造山带和某些前寒武纪的克拉通造山带(表1)。世界上90%的超

重油加氢技术特点和发展趋势

113重油加氢技术特点和发展趋势 卜蔚达 (中国石油大学(北京)化学科学与工程学院,北京 102249) 摘要:本文针对重油加氢技术的重要性和应用情况,从工艺和催化剂角度分别介绍了固定床、悬浮 床、沸腾床、移动床加氢技术的特点和发展现状,通过对四个工艺优缺点的分析提出了重油加氢的研 究方向和发展趋势。 关键词:重油加氢;固定床;悬浮床;沸腾床 引言 随着原油的变重、变稠以及轻质油品的需求量不断增大,重油加工成为现代炼厂面临的主要问题。目前重油加工主要有延迟焦化、减粘裂化、重油催化裂化和重油加氢4个工艺过程[1]。延迟焦化和减粘裂化属于热加工过程,其特点是可以处理各种渣油,但是液体产物的质量差、焦炭产率高。重油催化裂化对原料的要求较高,无法处理劣质的渣油。重油加氢一方面可以处理高硫、高残炭、高金属的劣质渣油,另一方面可以提高液收率和液体产物的质量。同时可以和其它工艺进行组合,特别是重油加氢和催化裂化组合工艺。我国在重油加氢方面和国外存在着较大的差距,但是随着国内环保机制的日益严格化,对油品的质量提出了更高的要求,提高重油加氢技术显得尤为迫切。 1 重油加氢技术 1.1 固定床加氢技术 固定床渣油加氢技术的应用最为广泛,工业化过程也最多。我国引进和自行设计开发的渣油固定床加氢工艺如下[2,3]: 1.1.1 VRDS工艺 我国第一套渣油固定床加氢工艺,于20世纪90年代初由齐鲁石油化工公司从美国Chevoron公司引进。最初的设计以孤岛减压渣油为原料,以生产低硫燃料油为目的,后来发展成VRDS-RFCC组合工艺,即减压渣油经固定床加氢处理后给重油催化裂化提供原料。采用组合工艺后,其渣油能够全部转化,加工深度高,轻质油收率高。 1.1.2 ARDS工艺 我国从UOP公司引进的中东含硫原油常压渣油加氢脱硫装置。对常压渣油进行加氢脱硫、脱氮、脱金属、脱残炭等使加氢后的重馏分可在催化裂化等装置中进一步轻质化。 1.1.3 S-RHT工艺 茂名石油化工公司渣油固定床加氢脱硫装置是我国自行设计开发的固定床加氢处理技术,洛阳石油化工工程公司承担此项目的工程开发、工程设计,设计原料为中东含硫原油的减压渣油及部分减压蜡油混合料,主要产品为少量石脑油、柴油和大量的脱硫改质催化裂化进料。 固定床重油加氢的优点是工艺成熟,产品收率高,精致深度高,脱硫率可以达到90%[4]以上,工艺和设备结构简单,易操作。缺点是无法及时更新催化剂,在处理高金属和高沥青质、高胶质含量的原料时,催化剂减活和结焦较快,床层也易被焦炭和金属有机物堵塞。只能加工金属<200μg/g,残炭<15%的渣油[4],因此对原料的适应性较差。固定床反应器是非等温反应器,对于放热的加氢反应容易产生飞温现象。另外,固定床加氢工艺单程转化率低(20%-50%)[4],需要有较大的重油催化裂化、柴油加氢精制装置进行配套,产品中柴汽比较低。1.2 悬浮床加氢技术 我国悬浮床加氢工艺还处于研究和开发阶段,目前主要有两种工艺过程,即[1]。 1.2.1 FRIPP的悬浮床工艺 该工艺采用空筒式反应器和高活性水溶性多金属分散催化剂、现场乳化分散、硫化剂直接加入到原料中,在加热过程中催化剂进行预硫化的方式操作,催化剂具有较强的抑焦功能,可实现长周期连续运转。催化剂水溶液被乳化分散在原料油中直接通过反应器,流程简单、操作方便,克服了早期的悬浮床工艺尾油中含有大量固体颗粒从而难以 2010年第3期2010年3月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment

铜矿必备:中国斑岩铜矿成矿规律及找矿方向

铜矿必备:中国斑岩铜矿成矿规律及找矿方向 专业·正版·实惠·神秘福利书籍在运输过程中如有破损请与我们联系矿业界保证每一位买家的权益中国斑岩铜矿的 勘查历史十分悠久,自20世纪50年代以来,先后探明了中条山铜厂峪、江西德兴、黑龙江多宝山等斑岩铜矿床。进入21世纪以后,中国的斑岩铜矿找矿获得了持续的突破,相继发现了新疆土屋、延东斑岩铜矿、云南普朗、西藏驱龙斑岩铜矿和雄村、甲玛斑岩铜矿(金)矿等超大型矿床。想知道斑岩铜矿的成矿规律和找矿方向吗,阅读此文或点击链接购买此书吧。精装!彩图! 内容简介 中国斑岩铜矿复杂的成矿环境,特别是陆内造山带斑岩铜矿及印支期超大型斑岩铜矿的研究和找矿突破,大大丰富了斑岩铜矿成矿理论。本书全面总结了全球及中国斑岩型铜矿的研究进展,对中国所处的古亚洲、特提斯—喜马拉雅、滨太平洋三大成矿域中的斑岩铜矿成矿带作了进一步的划分,探讨了各斑岩铜矿带的时空分布规律。在对中国斑岩铜矿成矿地质条件及区域成矿规律进行系统硏究的基础上,归纳总结了岛弧、陆缘弧、碰撞造山带和板内构造岩浆活化带等四类斑岩铜矿的形成环境,重点探讨了中国独特的碰撞和走滑造山环境斑岩铜矿的形成机制和分布规律,开展了成矿预测,

指出了找矿方向。本书中的“斑岩铜矿”,泛指其形成与花岗 岩类侵入体有直接成因联系的“斑岩型”铜矿、铜钼矿、铜金 矿等。本书可供从亊矿床学研究和矿产勘査的人员参考。 序 中国的斑岩铜矿,不论是成矿理论研究还是地质找矿,近年来都获得了较大进展,特别是碰撞造山带斑岩铜矿的研究和找矿突破,进一步完善了斑岩铜矿的形成环境,丰富了斑岩铜矿成矿理论。中国的斑岩铜矿形成环境复杂,全球古亚洲、特提斯-喜马拉雅、滨太平洋三大成矿域中的斑岩铜矿成矿带都延入中国,其形成环境多样,除洋壳俯冲形成的岛(陆缘)弧型斑岩铜矿外,山型斑岩铜矿在中国有较好的成矿条件和找矿潜力。《中国斑岩铜矿成矿规律与找矿方向》这部专著,以国家科技支撑、国家重点基础研究发展计划(973)项目 课题和中国地质调查局的专项研究项目为支撑,多省区联合,全面总结了全球及中国斑岩型铜矿研究进展,在研究和总结中国斑岩铜矿成矿地质条件及成矿规律基础上,提出了中国斑岩铜矿形成环境有岛弧、陆缘弧、碰撞造山带和板内构造岩浆活化带等四类。其中,造山型斑岩铜矿又分为主碰撞期加厚地壳拆沉壳幔混熔岩浆斑岩铜矿和后碰撞构造转化期 大规模走滑断裂切割岩石圈诱发地幔岩浆上侵形成的斑岩 铜矿等两种形成机制。中国“斑岩型”铜(钼、金)矿具有产 出空间成带、形成时间多期、同一带内成矿时代大体相同的

斑岩型铜矿的特征及研究进展

斑岩型铜矿的特征及研究进展 摘要本文简要介绍了斑岩型铜矿的基本地质特征以及近年来对斑岩型铜矿研究的一些进展。主要包括斑岩型铜矿产出的大地构造环境;成矿物质和成矿流体的来源;与成矿有关的岩浆及岩浆岩在成矿过程中的演化以及过渡岩浆的作用;最后介绍了多数人比较认可的一般成矿模式。 关键词斑岩型铜矿成矿物质成矿流体成矿模式岩浆演化 斑岩型铜矿是世界上最重要的矿床类型之一,约占世界铜总储量的50%以上。这类矿床存在4个特点:一大二贫三易选四露天。尽管其品味低,但其规模巨大,全岩均匀矿化,埋藏浅,适于露采,选矿回收率高,并且常伴有Mo、Au、Ag等有益元素可综合利用等特点,成为世界上最重要的铜矿类型。 一、斑岩型铜矿的地质特征 1.基本地质特征 斑岩型铜矿是与陆相次火山热液作用有关的矿床。在时间上、空间上、成因上斑岩型铜矿均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关。斑岩铜矿形成的时代主要集中在中、新生代,其次是古生代,前寒武纪斑岩铜矿床目前发现较少。斑岩铜矿矿床具有明显的线性分布特征,绝大多数超大型斑岩铜矿床分布都不是独立的,在一定区域范围内常与同一类型的几个矿床共生。 2.围岩蚀变特征 斑岩铜矿在热液蚀变类型、强度和规模等方面变化很大,但是代表性的蚀变带普遍存在,并具明显的分带性。斑岩铜矿有其特征的蚀变组合及其分带模式,俗称“大白菜模式”,由内到外依次为: 石英内核→钾化带( 黑云母—钾长石带) →似千枚岩化带( 绢云母—石英带) →泥化带→青磐岩化带。 石英内核是早期岩浆结晶的产物;黑云母—钾长石的交代现象是

一种阳离子交换反应;石英—绢云母带围绕和部分叠加在钾化带上,由于它与泥化带往往赋存在内部钾化带和外部青磐岩带之间,故也称之为中间带,其特点是钾长石和斜长石均绢云母化,角闪石和部分黑云母也变成了绢云母、黄铁矿、金红石等;泥化带(高岭石—蒙脱石化)的斜长石变化最为明显,靠近矿体的斜长石多蚀变成为高岭石。 二、全球分布特征及大地构造环境 从世界已知斑岩铜矿分布情况看,大致分为环太平洋、特提斯-喜马拉雅、古亚洲(中亚成矿带)3个全球性成矿域。夏斌等(2002)指出,环太平洋可分东西两带,东带主要分布在太平洋东岸的科迪勒拉和安第斯山脉;西带分内带和外带,内带从俄罗斯鄂霍茨克北缘,经我国东北东部、长江中下游及华南地区外带从日本列岛经我国台湾、菲律宾、加里曼丹岛、巴布亚新几内亚、所罗门群岛。 板块理论建立之后,许多矿床学家试图用板块理论来解释斑岩铜矿的成因。斑岩铜矿可以在板块俯冲、碰撞和拉张环境下形成,其中,板块俯冲背景下形成的斑岩铜矿数量最多。 从斑岩铜矿在全球的分布来看,会聚板块边缘无疑是斑岩铜矿最重要的成矿背景;但有研究者认为,有利于斑岩铜矿成矿的构造环境并不是单纯的俯冲和挤压。 Richards等(Richards et al.2001)对智利北部Escondida 地区进行了详细的地质和地球化学研究,讨了斑岩铜矿的控制因素,总结了有利于斑岩铜矿形成的地质因素,其中,构造背景因素包括:1.上地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期;2.成矿域存在早期深大断裂,而且,这些断裂在应力松驰期活化张开。在地壳处于较长时期挤压状态后的应力松驰期形成斑岩铜矿的现象在中国也有出现。辉钼矿Re-Os 同位素定年工作表明,中国西藏冈底斯斑岩铜矿带的矿化发生在14 Ma 左右,在这一时期,该区已处于碰撞后的拉张环境(侯增谦2003)。 三、成矿物质及成矿流体来源 1.成矿物质来源 尽管部分斑岩铜矿中存在铜来源于地层的证据,但岩浆来源的观

含油污泥的处理现状及展望

含油污泥的处理现状和展望 摘要 含油污泥会对环境造成二次污染,必须进行无害化处理和资源化利用。针对含油污泥处理现状,分析了国内外处理含油污泥方法上存在的问题,综述了国内外含油污泥的处理技术现状、及含油污泥处理技术的研究进展。资源化利用将成为含油污泥处理技术的发展趋势。关键词:含油污泥;资源化;除油;综述 Abstract: Oily sludge may do harm to the production and the environment and must be treated harmlessly and be utilized comprehensively.n view of the present situation of oily sludge treatment, the problems existing in oily sludge treatment at home and abroad are analyzed.This article summarized the present situation about domestic and foreign oily sludge treatment, and forecast the development direction about technology of oily sludge treatment. Resources utilization of oily sludge will be the dominant technique for oily sludge treatment in the future. Key Words: oily sludge、comprehensive utilization、oil removal、detoxification 1含油污泥的危害和来源 含油污泥是石油生产的伴随品,是石油生产的主要污染源之一,也是影响油田及周边环境质量的一大难题。含油污泥中大量的有机物和丰富的氮、磷、硫等营养物质,不加稳定处理的污泥任意排入水体,污泥中的有机物和氨氮将大量消耗水体中的氧,导致水体水质恶化,严重影响水生物的生存,营养物质又会使水体富营养化,在沿海海域造成赤潮和绿潮。除此,不同成分的含油污泥对环境和人类造成的危害是不同的。 1.1含油污泥的危害 油田含油污泥的组成成份极其复杂,是一种极其稳定的悬浮乳状液体系,含有大量老化原油、蜡质、沥青质、胶体、固体悬浮物、细菌、盐类、酸性气体、腐蚀产物等,还包括生产过程中投加的大量凝聚剂、缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等水处理剂[1]。并因其体积庞大,排放后不但占用大量耕地,而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染。我国现已对含油污泥的排放加强了重视[2],目前明确规定,肆意排放未经处理的含油污泥将处以1 000元/ m3·d 的罚款。这样虽然限制了部分污染物的排放,但仍然不能从根本上解决问题。所以含油污泥

斑岩型矿床精编版

斑岩型矿床 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

第一章斑岩型矿床 1.斑岩矿床和玢岩铁矿的概念、地质特征、矿床特征。 斑岩矿床:指在空间上和成因上与中酸性斑状岩浆侵入体有密切的关系、产于侵入体及其内外接触带的矿床,叫斑岩型矿床。 地质特征:(1). 矿床产出的地质构造条件:斑岩型矿床绝大多数分布于地槽褶皱区,受区域性深大断裂-构造带控制,常呈带分布。据统计,世界上中-新生代以来的斑岩铜矿,90%以上分布在大陆边缘或地台活化区中。 (2)含矿岩体:岩石系列:钙碱性为主;岩性:中性-中酸性-酸性;岩石类型:酸性:二长花岗斑岩为主,次为花岗斑岩;中酸性:花岗闪长斑岩,少量斜长花岗斑岩;中性:石英闪长斑岩,次为闪长玢岩。 (3)含矿构造存在断裂、裂隙和角砾岩体; (4)矿体围岩:①围岩的构造:构造发育对成矿有利,但不发育时,阻塞作用亦可成矿。②围岩的岩性:岩性不同,矿化不同,岩石化学性质对成矿具两方面影响。 (5)围岩蚀变: ①出现面型蚀变,范围几百-几千米。②蚀变分布具规律性,呈带分布、主要有五带。 (6)矿体特征: A. 矿体产出部位,有3种:①产于围岩中:沿围岩层间及裂隙充填、交代而成,有时进入围岩的角砾岩中。形态:脉状、板状、似层状。②产于岩体中:岩体全部或大部分矿化,主要产于角砾岩筒-原生裂隙中。形态:等轴状、柱状、脉状等。③既产于岩体内中又产于围岩中:呈带状、环状,最常见。B.矿化的明显分带性:矿物组合(元素)分带:自中心向外:Mt + Py + Cp →、Cp + Py +斑铜矿→、Cp +MoS → Py →、Au、Ag、Pb、Zn 多金属;

对斑岩型铜矿成因及找矿前景分析

对斑岩型铜矿成因及找矿前景分析 斑岩型铜矿床是重要的铜矿类型,具有规模大、埋藏浅、成群成带出现,矿石易选,可综合利用元素多等特点,在已探明的铜储量中斑岩型铜矿居首位。近年来斑岩铜矿的发现与有关找矿实践与研究说明,斑岩铜矿在国内是一种比较重要的成矿类型,具有较好的找矿前景。本文通过对斑岩型铜矿形成的主要地质特征及矿床成因进行探讨,并对斑岩型铜矿的找矿方向和前景进行了相关分析。 标签:斑岩型铜矿地质特征找矿方向前景 1斑岩铜矿床主要地质特征 (1)斑岩铜矿形成主要与钙碱性花岗岩类有关,成矿斑岩源于地幔、下地壳或洋壳物质的参与。在时间上、空间上、成因上矿床均与斑状结构的中酸性浅成或超浅成的小侵入体有关,含矿岩性成分范围较宽,可以是花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩。斑岩体以小侵入体或次火山岩体产出,出露面积不大,一般小于1km2。矿化多集中在岩体顶部,岩体形态复杂,以岩株、岩筒状对成矿有利。 (2)斑岩铜矿形成环境主要以活动大陆边缘为主,其次为岛弧,与板块俯冲作用有关,两板块接触缝合带是矿床形成的有利地区。矿床受区域断裂-构造带控制,故常呈带状分布。矿体常受次一级构造控制,即岩体和围岩中的微裂隙控制(层间裂隙、片理、原生裂隙等)。 (3)矿床的围岩蚀变很明显,蚀变范围可达几百米到几千米。常具明显的、有规律的水平和垂直的分带现象。多数情况自岩体中心向外可分为钾化带、石英-绢云母化带、泥化带、青盘岩化带。 (4)矿体形态主要受各种复杂地质条件控制,如侵入体的形态、接触面的形状和产状、成矿前的裂隙构造及围岩蚀变等。斑岩型铜矿床一般矿化品位较低,形成深度较浅。但矿化均匀,矿化分带明显,矿石构造以细脉侵染状为主,也有致密块状、角砾状等。矿石选、冶性能好,矿床工业利用价值高。 2斑岩铜矿矿床成因 目前国内外大多数学者都赞同斑岩型矿床矿质和成矿热液是由中酸性岩浆在上侵过程及侵位后的结晶过程中,由于温度、压力等物理化学条件的改变而析出,并在有利的部位富集成矿。斑岩铜矿成矿作用经历了早期岩浆阶段和晚期大气水阶段,然而在搬运和沉淀矿石的是早期岩浆热液还是晚期来自围岩的流体的认识上还存在争论,这一分歧也扩大到金属、S以及其它组分的来源方面,特别集中在成矿元素是源自结晶岩浆还是通过对流流体从围岩中萃取的。一种观点认为成矿元素Cu源于围岩,证据出自稳定同位素、热质输运数值模拟、流体包裹体以及围岩成矿元素降低场等方面的研究。

斑岩型矿床

中国大陆环境斑岩型矿床包括斑岩型Cu(-Mo、-Au)、斑岩型Mo、斑岩型Au和斑岩型Pb-Zn 等矿床类型,主要产出于青藏高原大陆碰撞带、东秦岭大陆碰撞带和中国东中部燕山期陆内环境,在地球动力学背景、深部作用过程、岩浆起源演化、流体与金属来源等方面与岩浆弧环境斑岩型矿床存在重要差异。在大洋板块俯冲形成的岩浆弧,主要发育斑岩Cu-Au矿床或富金斑岩Cu矿(岛弧)和斑岩Cu-Mo及斑岩Mo矿床(陆缘弧)。相比,在大陆碰撞带,晚碰撞构造转换环境发育斑岩Cu、Cu-Mo和Cu-Au矿床,矿床受斜交碰撞带的走滑断裂系统控制,后碰撞地壳伸展环境则主要发育斑岩Cu-Mo矿床,矿床受垂直于碰撞带的正断层系统控制;在陆内造山环境,早期发育斑岩Cu-Au矿床,晚期发育斑岩Pb-Zn矿床,它们主要沿古老的但再活化的岩石圈不连续带分布,受网格状断裂系统控制;在后造山(或非造山)伸展环境,则大量发育斑岩Mo矿和斑岩Au矿,它们则主要围绕大陆基底—克拉通(或地块)边缘分布,受再活化的岩石圈不连续带控制。大陆环境斑岩Cu(-Mo,-Au)矿床的含矿斑岩多为高钾钙碱性和钾玄质,以高钾为特征,显示埃达克岩地球化学特性。岩浆通常起源于加厚的新生镁铁质下地壳或拆沉的古老下地壳。上地幔通过三种可能的方式向岩浆系统供给金属Cu(和Au):①提供大批量的幔源岩浆并底垫于加厚下地壳底部,构成含Cu岩浆的源岩;②提供小批量的软流圈熔体交代和改造下地壳,并诱发其熔融;③与拆沉的下地壳岩浆熔体发生反应。大陆环境含Mo岩浆系统高SiO2、高K2O,岩相以花岗斑岩为主,花岗闪长斑岩次之,既不同于Climax 型,又有别于石英二长斑岩型Mo矿床,岩浆起源于古老的下地壳。金属Mo主要为就地熔出,部分萃取于上部地壳。大陆环境含Pb-Zn花岗斑岩多属铝过饱和型,与S型花岗岩相当,以高δ18O(〉10‰)和高放射性Pb为特征,Sr-Nd-Pb同位素组成反映其来源于中下地壳的深熔作用,金属Pb-Zn主要来源于深融的壳层。大陆环境含Au岩浆系统以富B花岗闪长斑岩为主,常与矿前闪长岩密切共生。Sr-Nd-Pb同位素显示,含Au岩浆主要来源于上部地壳,但曾与幔源岩浆发生相互作用。金属Au部分来源于上地壳,部分来源于地幔岩浆。大陆环境斑岩型矿床显示各具特色的蚀变类型和蚀变分带,其中,斑岩型Cu(-Mo,-Au)矿热液蚀变遵循Lowell and Guilbert模式;斑岩型Mo矿主要发育钙硅酸盐化、钾硅酸盐化和石英-绢云母化;斑岩型Pb-Zn矿主要发育绿泥石-绢云母化和绢云母-碳酸盐化,缺乏钾硅酸盐化;斑岩型Au矿强烈发育中度泥化。斑岩型矿床的成矿流体初始为高温、高fO2、高S、富金属的岩浆水,由浅成侵位的长英质岩浆房在应力松弛环境下出溶而来,晚期有天水不同程度地混入。Cu、Mo、Pb-Zn 通常沉淀于流体分相和流体沸腾过程中,而Au则主要沉淀于岩浆-热液过渡阶段。 斑岩型矿床过去又称为“细脉浸染型”矿床,主要以铜、钼为主。近年来,又发现了斑岩钨矿(据统计有1/3的斑岩钼矿中均含钨,而所有斑岩钨矿中均含钼)、斑岩锡矿(玻俐维亚一个锡矿床,五十年代集中开采脉状富锡矿体,1979年发现斑岩中有蚀变和角砾岩化,普遍含Sn 0.2-0.3%,紧接此成矿带的秘鲁也发现了巨型的斑岩锡矿,矿石品位Sn 0 .05-0 .08%,储量约180 x106t)、斑岩金矿以及斑岩铅、锌矿床等。上述矿床在我国南岭等地区也有分布。它们的特点如下:①矿床规模大,如斑岩铜矿是当前世界铜矿床的主要类型,占世界已探明铜储量的一半;②埋藏浅,易于开采;③矿床常呈带状分布,这和斑岩体受一定构造带控制有关;④矿石品位较低,但矿化分布均匀;⑥矿石成分简单,易选;⑥可供综合利用的矿产多,除Cu、MO、W、Sn、Pb、Zn外,尚可综合利用Au、Ag、Se、Te、Re等元素。

斑岩铜矿介绍

斑岩型矿床总结 斑岩型矿床 概念:空间分布和成因上与一些弱酸性的斑岩类小侵入体有关,规模巨大,低品位的细脉浸染型矿床。主要以铜、钼为主,也有斑岩钨矿(含钼)、斑岩锡矿。其矿体可以产在斑岩体内部,也可以产在围岩中。 成矿地质环境:位于活动大陆边缘、岛弧和板块内部构造岩浆活动带内。 成矿时代:岩体时代一般较年轻,有重要意义的斑岩型矿床均出现于显生宙,特别是中、新生代,其次是晚古生代。 共同特征: ①矿化在时间上、空间上、成因上与斑状结构的中酸性浅成、超浅成的小侵入体有关,如花岗闪长斑岩、石英二长斑岩、石英斑岩等 ②具有一定的面型矿化蚀变分带性,硫化物大量出现,富含黄铁矿。 ③矿石具细脉浸染状构造。 工业意义及经济意义:Cu、Mo为主,其次为W、Sn、Au、Ag、Pb、Zn等。规模大、品位低、矿化均匀。埋藏浅,易开采,矿石成分简单,易选,可供综合利用的矿种多。 斑岩型铜矿床 斑岩型矿床以斑岩型铜矿床为主,又称细脉浸染型铜矿床,是目前最重要的铜矿床和钼矿床类型,约占世界已探明铜矿储量的一半,钼矿储量的三分之二。美国、智利、秘鲁三个主要产铜国家的铜矿储量的80~90%来自斑岩型铜矿床。近年来,我国江西、云南、黑龙江、西藏、河南等地也相继有所发现,斑岩型铜矿床已成为我国的主要铜矿床类型。 斑岩型铜矿床以其全岩均匀矿化、埋藏浅、适于露采、规模大、选矿回收率高为特征。铜品位一般在0.4%左右,少数可达0.8%,单个矿床的铜储量可达百万吨,矿石中除伴生钼外,还有金、银等元素可综合利用等特点,成为世界上最重要的铜矿类型。 斑岩型铜矿床常成群成带出现,构成成矿区或成矿带。有时斑岩铜矿床还和其它矿床类型相伴产出,构成一个成矿系列。 成矿地质条件 1.岩浆岩条件 中酸性、钙碱性、浅成或超浅成、小型斑岩侵入体。(花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英二长斑岩等)。岩体规模较小(<1-2km2) 个别达10余km2。岩体的形成时代以中―新生代为主。化学成分以富钾为特征(K2O>Na2O)。 岩体的酸性程度影响矿化类型:SiO2 62-68%的斑岩---以铜为主的矿床,SiO2>68%的斑岩---以钼为主的矿床。 研究表明,最具成矿潜力的含矿斑岩,通常具有埃达克质岩浆亲合性,显示埃达克岩的地球化学特征,如高SiO2,高AL2O3,极度富集Sr,极度亏损Y和轻稀土。

提高采收率研究的现状及近期发展方向

?油气开发总论? 提高采收率研究的现状及近期发展方向 杨普华 (中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院) 摘要 介绍了国外提高油气采收率(EOR )方法的应用现状、应用规模、增油量及其在总产量中的比例;介绍了美国能源部支持的三次采油基础研究情况;分析了EOR 方法与油价的关系;分析了我国在聚合物驱、复合驱、注气、微生物采油等方面的技术状况和应用规模,对近期的发展思路提出了建议。 主题词 提高采收率 方法 研究 分析 1 国外提高采收率技术现状 据1998年美国《油气杂志》 (O il &Gas J ou rnal A p r .20,1998)资料,在1998年初,全世界来自提高采收率(EOR )和重油项目的石油产量大约为213×106b d ,比1996年初的212×106b d 稍有增长,这个数量相当于世界石油产量的315%。美国EOR 产量比两年前增加5%,达到760000b d ,为美国石油年产量的12%。其他各国的EOR 和重油产量为:加拿大,400000b d ;中国,280000b d ;前苏联,200000b d ;其他国家,700000b d 。 111 热采 热采(蒸汽,地下燃烧)仍是最主要的方法。美国EOR 产量中约60%来自热采,其他绝大多数来自注气(轻烃、二氧化碳和氮气)。化学驱主要在我国得到发展,其他国家基本处于停滞状态。热采,尽管实施的项目数有所减少,但自1986年以来产量一直保持稳定,在EOR 产量中始终保持在60%以上。 图1 美国EOR 产量 112 注二氧化碳 近年来,在低油价下,各种提高采收率方 法实施的项目都在减少,只有二氧化碳混相驱 项目一直在稳定增加(见图1)。一方面是由于 美国有十分丰富的天然二氧化碳气源,并在高 油价下已修好了三条输送二氧化碳的管道,可 以把二氧化碳从产地直接输送到二氧化碳的 用地T exas 州;另一方面,二氧化碳驱的技术 得到很快的发展,其成本大幅下降,使一些较 小的项目也有利可图,从而促进了二氧化碳驱 收稿日期:1999207201 改回日期:1999208223 杨普华,教授级高工,博导,享受政府特殊津贴,长期从事油层物理和提高采收率科研工作,石油勘探开发科学研究院副总工程师兼采收率研究所所长。1第6卷 第4期 油气采收率技术

铜矿特征及找矿标志

铜矿特征及找矿标志 一、铜矿地质概述 铜系典型的亲硫元素,在自然界中主要形成硫化物,只有在强氧化条件下形成氧化物,在还原条件下可形成自然铜。 目前,在地壳上已发现铜矿物和含铜矿物约计250多种,主要是硫化物及其类似的化合物和铜的氧化物、自然铜以及铜的硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐类等矿物。其中,能够适合目前选冶条件可作为工业矿物原料的有16种: 自然元素:自然铜(含铜近100%),一般见于硫化矿床的氧化带。在陆相玄武岩的气孔或裂隙中常见到自然铜的产出,但能构成工业规模的自然铜矿床却极其罕见。不过,美国元古代变质的玄武质火山岩系中,却产有以自然铜为主的基韦诺超大型铜矿,成为了铜矿床的特例。在我国,湖南麻阳铜矿也是一个以自然铜为主的铜矿床,只是其类型为砂岩型,规模为中型。 铜的硫化物:黄铜矿(含铜34.6%,括号指铜含量,下同)、斑铜矿(63.3%)、辉铜矿(79.9%)、铜蓝(66.5%)、方黄铜矿(23.4%)、黝铜矿(46.7%)、砷黝铜矿(52.7%)、硫砷铜矿(48.4%)。但辉铜矿和斑铜矿可以是原生成矿作用的产物,亦可为氧化次生富集的产物。若为次生氧化作用的产物,则辉铜矿可为烟灰状,且多与孔雀石等矿物共生。 铜的氧化物:赤铜矿(88.8%)、黑铜矿(79.9%);铜的硫酸盐、碳酸盐和硅酸盐矿物:孔雀石(57.5%)、蓝铜矿(55.3%)、硅孔雀石(36.2%)、水胆矾(56.2%)、氯铜矿(59.5%)。它们均为原生铜矿物或含铜高的岩石经氧化作用形成的。 目前选冶铜矿物的原料主要是黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、孔雀石等。按选冶技术条件,将铜矿石以氧化铜和硫化铜的比例划出三个自然类型。即硫化矿石,含氧化铜小于10%;氧化矿石,含氧化铜大于30%;混合矿石,含氧化铜10%--30%。 铜矿床的类型主要有:斑岩型铜矿、铜镍硫化物型铜矿、块状硫化物型铜矿、层状铜矿(火山岩型铜矿、砂、页、砾岩型铜矿、碳酸盐型铜矿)、矽卡岩型铜矿和热液脉型铜矿。 二、找矿标志 1、氧化铜矿物。由于原生铜矿物、含铜高的蚀变岩石、古炼铜渣易于氧化,形成格外醒目的翠绿色孔雀石(俗称铜绿)、天蓝色的蓝铜矿(俗称石青)、赤红的赤铜矿、烟灰状的辉铜矿、靓蓝色的斑铜矿等,它们是很好的找铜矿标志。 2、特征植物。如长江中下游地区的牙刷草和云南开紫花具紫红茎的葡匐草,是很好的找铜矿植物。 3、蚀变组合。如青盘岩化-黄铁绢英岩化-泥化-钾化-硅化、红层(火山红层或砂页岩红层)中的退色化等都是很好的找铜标志。 3、火山机构、细碧-角斑质火山凝灰岩、喷流沉积岩(铁锰硅质岩、铁碧玉岩、层纹状硅质岩)、红层中的浅色砂(砾)岩、矽卡岩、超基性岩、中-中酸性斑岩、迭层石硅质细腻白云岩、含炭的火山凝灰岩层等都是找铜的最好对象。 4、对于斑岩铜矿,一般它是大吨位低品位的矿床,一直是人们寻找的主要对象。特别值得一提的是:寻找斑岩铜矿一要看其是否具备露采条件,二要关注其是否具有次生富集带,三要看其是否伴生有较高的金、银、钼元素。如果不便露采又不具高品位的次生富集带,且金、银、钼含量低的话,则因其品位过低而成为呆矿,暂难为人们所利用,因其占用大量的勘查资金,可使矿业公司陷入困境。 5、铜元素的化探异常及其与钼、金、银、铅、锌、铁、锰等综合异常。 6、物探异常。激电(高极化)、电阻率(低电阻)、重力(高重力)可直接反映出铜矿体的存在,磁法异常可圈出火山机构、中-中酸性岩体接触带、超基性岩带来,重力低可圈出

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