铜矿

可利用含铜矿物集合体的总称

铜矿指可以利用的含铜的自然矿物集合体的总称, 铜矿石 一般是铜的 硫化物 或 氧化物 与其他矿物组成的集合体,与 硫酸 反应生成蓝绿色的 硫酸铜 。铜的工业矿物有:自然铜﹑ 黄铜矿 ﹑ 辉铜矿 ﹑ 黝铜矿 ﹑ 蓝铜矿 ﹑ 孔雀石 等。已发现的含铜矿物有280多种,主要的只有16种。中国开采的主要是黄铜矿(铜与硫、铁的化合物),其次是辉铜矿和 斑铜矿 。

基本概述

铜矿石一般是铜的硫化物或氧化物与其他矿物组成集合体,与硫酸反应生成蓝绿色的硫酸铜。自然铜矿物有各种各样的颜色。黄铜矿呈亮黄色,斑铜矿呈暗铜红色,氧化后变为蓝紫斑状;辉铜矿( 硫化 二铜)铅灰色; 铜蓝 ( 硫化铜 ) 蓝色;黝铜矿是钢灰色;蓝铜矿(古称 曾青 或 石青 )呈鲜艳的蓝色。在古代文献中, 蓝色 即指深蓝色。全世界探明的铜矿储量约6亿多吨,储量最多的国家是 智利 ,约占世界储量的三分之一。我国有不少著名的铜矿,如江西德兴、安徽铜陵地区、山西中条山、甘肃白银厂、云南东川、 黑龙江省 多宝山、西藏 江达县 玉龙、 墨竹工卡县 驱龙等。在金属王国里,铜的导电性仅次于银。铜矿比 银矿 多且价格便宜。当今世界,一半以上的铜用于电力和电讯工业。

开发历史

自人类从石器时代进入 青铜 器时代以后,青铜被广泛地用于铸造钟鼎礼乐之器,如 中国 的稀世之宝--商代晚期的司母戊鼎就是用青铜制成的。 铜矿石 被称为“人类文明的使者”。铜在 地壳 中的含量只有十万分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,这是因为铜矿床所在的地表往往存在一些纯度达99%以上的紫红色自然铜(又叫 铜 )。它质软,富有 延展性 ,稍加敲打即可加工成工具和生活用品。商代铜器-- 龙虎石 尊铜矿上部的氧化带中,还常见一种绿得惹人喜爱的 孔雀石 。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名。它多呈块状、钟乳状、皮壳状及同心条带状。用孔雀石制成的 绿色颜料称为石绿,又叫石录。孔雀石别号叫“ 铜绿 ”,它还是找矿的标志。1957年,地质队员来到 湖北省 大冶铜绿山普查找矿,通过 勘探 ,发现铜绿山是一个大型铜、铁、金、银、钴综合矿床。

南美洲 的 智利 ,号称“铜矿之国”。那里有个大铜矿,也是外国人根据孔雀石发现的,那是18世纪末叶的一个趣闻。当时,智利还在 西班牙 殖民者的统治下。一次,有个西班牙的中尉军官,因负债累累而逃往 阿根廷 去躲债。他取道智利首都 圣地亚哥 以南50英里的卡佳波尔山谷,登上1600米高的 安第斯山脉 时,无意中发现山石上有许多翠绿色的 碱式碳酸铜 。他的文化素养使他认识到这是找铜的“矿苗”,于是带着 矿石 标本去报矿。后经勘查证实,这是一个大型富铜矿。这座铜矿特命名为“特尼恩特”(西班牙文意为“中尉”)。它是目前世界上最大的地下开采铜矿,年产铜锭30万吨。

矿床种类

铜矿床种类大致可分为以下几种:

(1)海相 火山岩 黄铁矿 型铜矿床:产于下 古生代 石英 角斑岩和细碧岩中。呈 透镜 状﹑似层状。 矿石矿物 以 黄铜矿 ﹑黄铁矿为主。铜品位一般大于 1%。如中国甘肃白银厂﹑青海红沟等矿床。

(2) 超基性岩 中的熔离型铜 硫化物 矿床:产于下古生代纯橄岩﹑辉橄岩﹑橄 辉岩 岩体的中﹑下部。呈似层状﹑透镜状。 矿石 矿物以黄铜矿﹑ 镍黄铁矿 为主。铜品位一般小于 1%。如中国甘肃金川﹑新疆喀拉通克等矿。

(3)变质岩层状铜矿床:产于 中元 古代 白云岩 ﹑ 大理岩 ﹑ 片岩 片麻岩 中﹐沿层产出。矿体呈层状﹑似层状﹑透镜状。矿石矿物以 黄铜矿 ﹑ 斑铜矿 为主。铜品位一般大于1%。如云南东川汤丹﹑山西中条山胡家峪等矿。

(4)夕卡岩型铜矿床:产于中酸性侵入岩体和 碳酸盐岩 的接触带内外。矿体以似层状﹑ 透镜 状﹑ 扁豆 状为主。 矿石矿物 主要为 黄铜矿 ﹑ 黄铁矿 。铜品位一般大于1%。如安徽 铜官山 ﹑江西城门山等矿。

(5)斑岩铜矿床:产于中生代﹑ 新生代 花岗闪长斑岩﹑二长斑岩﹑闪长斑岩等及其围岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。 矿石 矿物以黄铜矿为主。铜品位一般小于 1%。矿床常为大﹑中型。如江西铜厂﹑ 黑龙江 多宝山﹑西藏玉龙、驱龙等矿。

(6)砂岩型铜矿床:产于中生代陆相砂岩与砂页岩中。矿体呈似层状﹑透镜状。矿石矿物以 辉铜矿 为主﹐其次为 斑铜矿 ﹑ 黄铜矿 等。铜品位多大于1%。如云南郝家河﹑四川大铜厂等矿。

铜矿种类

斑岩型铜矿

斑岩型铜矿(斑铜矿) 探明储量 居首位,约占全国总储量的41%,近年来探明储量仍有增长。主要集中于3个成矿带:阿尔卑斯- 喜马拉雅山脉 成矿带(包括我国滇藏地区)、 中亚 蒙古成矿带(包括我国新疆、 甘肃省 、 黑龙江省 )和环太平洋成矿带(包括我国东部广大地区)。成矿时代从 寒武纪 到第三纪,以喜马拉雅期和 燕山 期为主。

矽卡岩型铜矿

矽卡岩型铜矿亦是主要类型,其探明储量约占我国总储量的27%,尤其是冈底斯矽卡岩型铜矿资源量迅速增加。典型的矽卡岩型铜矿主要集中在 长江中下游平原 ,成矿岩体以燕山期的 花岗闪长岩 为主,围岩以 古生代 以来的 碳酸盐岩 地层 为主。品位较高,规模不等,常形成大的富铜矿床。

层状型铜矿

层状型铜矿,包括 变质岩 中层状铜矿和含铜砂 页岩 型铜矿,约占全国总储量的11%。变质岩层状铜矿往往由早期的海相 沉积岩 经变质形成,其成矿时代以 元古宙 和古生代最为重要,集中于康滇、 狼山 和 中条山 地区。含铜砂页岩型的成矿时代集中于中生代至第三纪,产于 滇中盆地 等。该类铜矿除了富含铜金属外,伴生有铅、锌、银、钴等,部分还富集多种稀散元素和 放射性元素 。

火山沉积型铜矿

火山沉积型铜矿占全国总储量的5.5%,海相火山岩型铜矿资源较陆相火山岩型多。矿体多产于不同 岩性 的 火山岩 地层 的接触部位,火山 熔岩 、 火山碎屑 岩层的顶部及其附近,以及上覆 沉积岩 层的界面上。矿体呈层状、 透镜 状,往往成群出现。成矿时代以 古生代 和 古元古代 为主,其次是 太古宙 。

铜镍硫化物型铜矿

铜镍硫化物型铜矿,占全国总储量的6.4%,与基性—超基性岩体紧密相关。主要集中于 龙首山 、 东天山 、 张广才岭 等地区,成矿时代以 元古宙 为主。

全球铜矿资源

世界铜矿资源主要集中在 智利 、 澳大利亚 、 秘鲁 、 美国 、 墨西哥 、 俄罗斯 等国家,其中智利是世界上铜矿资源最丰富的国家。从1996年至2013,世界铜储量呈递增趋势,尤其是在2002年之后,储量增加较大,2010 年之 后,储量亦增加较大。世界铜矿山产量从1994年至2013年,也是较稳定地持续增长,产量稍有波动,但波动不大。截至2013年,世界铜储量在各个主要国家的资源情况和矿山铜产量见图4。智利一直保持着铜矿资源大国的地位,同时也是铜的生产大国。 智利 国内丘基卡马塔(chuquicmata)是世界上最大的 露天开采 铜矿矿山之一,同时还有埃尔特尼恩特(El Tenente)、埃斯康迪达(Escondida)等多个大型铜矿山。 中非 地区的 赞比亚 扎伊 尔铜带、中非铜带、刚-赞铜钴,亦是世界上最大、最富的铜矿产地之一,近年来 勘探 投入增加,找矿成果显著,累计探明的铜储量约15000万吨~17000万吨。

我国铜矿资源

据国土资源部储量司,截至2001年底,全国共有铜矿区974个,保有铜储量( 金属量 )1941.86万吨, 基础储量 3083.71万吨,分别占同年世界铜储量(34000万吨)的5.70%和储量基础(65000万吨)的4.75%。主要分布在 江西 、 云南省 、湖北、 西藏自治区 、 甘肃省 、 安徽 、 山西省 、 黑龙江省 等省,这8省的基础储量约占全国总基础储量的76.40%。

铜在我国各省、市、自治区均有数量不等的探明资源储量分布。探明铜资源储量占全国探明总储量10%以上的有西藏、 江西省 和云南,以 西藏自治区 最多, 探明储量 占全国总储量的23%,达2043万t。地质大调查以来,铜矿找矿 勘探 的重大突破,使西藏探明的铜资源储量自2008年以来超过了江西和云南。铜探明资源储量占全国总储量百分比在5%至10%之间的省区有 内蒙古自治区 、新疆、 安徽 和 黑龙江省 。从矿产地个数来看,全国铜矿区在2012年达到1915处,尤其是在2005年之后增加较快。图3展示5981处铜矿产地资料信息,覆盖全国31个省、市、自治区。其中500万吨以上的超大型铜矿床3个,50万吨以上至500万吨的大型铜矿床47个,10万吨以上至50万吨的中 型铜矿床120个,1万吨至10万吨的小型铜矿床644个,矿床累计814处,其他矿点和矿化点5156处,共计5970处。

虽然近年来我国铜矿找矿取得了重大突破,但还没有找到千万吨级的铜矿,跟国外一些世界级铜矿相比还存在品位偏低、开发条件差等不利因素。