铜矿床分布以及形成原理

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1、十一、銅（一）銅的性質、用途及礦產資源概況1.銅的性質和用途純銅為暗紅色，比重8.89，熔點1083℃，具導電率高（僅次於銀）、導熱性強及延展性強之特性。銅可和許多金屬化合製成合金、如Cu-Sn合金稱為青銅，Cu-Zn為黃銅，Cu-Ni-Zn為白銅。銅最重要是應用於電氣工業中製造電線、電纜和電子零件。2.銅礦資源概況及生產現狀銅在地殼的豐度為0.01%，世界銅儲量約5000´104t，主要儲於智利、美國、蘇聯、尚比亞、加拿大、祕魯、薩伊、波蘭、菲律賓。此外洋底錳結核中亦有豐富的銅。全球主要產銅國家是智利、美國、蘇聯。（二）銅

2、的地球化學特徵及其在地質作用中的行為銅在自然界可呈自然金屬，亦可以Cu+和Cu2+狀態形成化合物。銅是一個親硫元素，主要形成硫化物，只有在強氧化條件下可形成氧化物。銅在各種岩石中含量差別較大，較高者為玄武岩(80-100ppm)，深海沈積物(350ppm)，海洋有機體(225ppm)，較低者為正長岩(5ppm)，碳酸鹽(5ppm)。銅在內生作用中主要形成硫化物和硫砷化物與其他金屬硫化物伴生，如Fe,Co,Ni,Pb,Zn,Mo等。在岩漿中一般不進入矽酸鹽礦物中，僅在中酸性岩漿中進入黑雲母，如中國德興銅廠礦床的黑雲母含銅100

3、-500ppm，美國賓漢姆(Bingham,Utah)礦床含礦岩體的黑雲母含銅達1900ppm。在含銅的中酸性岩漿演化過程中，銅進入熱水溶液中，在適合的條件下形成硫化物或硫砷化物的沈澱，富集成熱液礦床。在表生作用下，銅的硫化物不穩定，經氧化、分解形成CuSO4。由於CuSO4易溶於水，遇碳酸鹽類礦物便反應形成碳酸鹽類次生礦物（孔雀石、藍銅礦等）。在乾旱的情況下，由於蒸發作用使含CuSO4的水溶液達到飽和，形成銅靛礬，或以含水硫酸鹽的形式沈澱，形成膽礬、銅葉綠礬等。在原生礦床頂部下滲的CuSO413，進入還原環境生成次生硫化礦

4、物（輝銅礦、銅藍等）。在沈積作用，銅可以微小的硫化物形式與砂、頁岩一起沈積，或以離子或分子形式被粘土或有機質吸附，或與在岩層活動的S2+結合成硫化物沈澱於岩石的孔隙中。這些形式的銅富集時便成為沈積礦床或層控礦床。（三）銅的工業礦物及礦石類型已知的含銅礦物約有250種，主要工業礦物如下表，其中最重要的是黃銅礦、斑銅礦和輝銅礦。礦物種類分子式含銅量(%)自然元素自然銅NativeCopperCu100硫化物黃銅礦ChalcopyriteCuFeS234.5斑銅礦BorniteCu5FeS463.3輝銅礦ChalcociteCu2

5、S79.8銅　藍CovelliteCuS66.4硫砷化物硫砷銅礦EnargiteCu3AsS448.3硫銻化物砷黝銅礦Tetrahedrite(Cu,Fe)12As4S1357.0黝銅礦Tennantite(Cu,Fe)12Sb4S1352.1氧化物赤銅礦CupriteCu2O88.8黑銅礦TenoriteCuO79.8碳酸鹽孔雀石MalachiteCuCO3．Cu(OH)257.3藍銅礦Azurite2CuCO3．Cu(OH)255.1硫酸鹽銅靛礬ChalcocyaniteCuSO4膽礬ChalcanthiteCuSO4．

6、5H2O銅葉綠礬CuprocopiapiteCuFe43+(SO4)6(OH)2．20H2O矽酸鹽矽孔雀石ChrysocollaCuSiO3．2H2O36.0（四）銅礦床類型及典型礦床實例銅在地殼中的平均含量雖不高，但其富集能力較強，有各種各樣的成因類型。1.岩漿型銅－鎳硫化物礦床13這類礦床以鎳為主，伴生有銅，然在蘇聯是重要的銅礦來源。一般而言，礦石中常另伴生有鈷、鉑族金屬、金、銀等組分，例如世界著名的加拿大薩德伯里礦床(Sudbury,Ontario)可回收15種金屬，蘇聯西伯利亞的諾里爾斯克礦床(Norilsk)也能回

7、收14種金屬。2.接蝕交代型（矽卡岩型）銅礦床矽卡岩型礦床分佈雖廣，但一般規模較小不受重視，僅在中國有規模巨大者，如江西城門山和湖北豐山洞。主要產生之工業礦物為黃銅礦和斑銅礦，伴生礦物有磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦、方鉛礦、閃鋅礦等，脈石礦物是矽卡岩礦物。實例為湖北豐山洞銅礦，位於陽新縣境內，燕山期花崗閃長斑岩侵入三疊系中、下統的灰岩，形成一圈矽卡岩。礦石礦物為黃銅礦和斑銅礦；後者呈緻密塊狀單礦物集合體產於矽灰石矽卡岩中，前者呈塊狀、脈狀及浸染狀產在石榴石、透輝石、綠簾石矽卡岩中。3.斑岩型（細脈浸染型）銅礦床斑岩型礦床

8、是銅礦床最重要的類型之一，世界上第一個實體是在1905年發現於美國賓漢姆(Bingham,UT)，因主要產於斑岩中，故稱為斑岩銅礦(porphyrycopper)。但需注意，並非所有此類礦床都產於斑岩中，礦體可以產在斑岩的圍岩中，也可以與非斑狀結構的岩石伴生。總括而言，此類銅礦是指成因與分