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）靛蓝色；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，青色即指深蓝色。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。

图1.铜矿

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（又叫红铜）。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米高的安第斯山时，无意中发现山石上有许多翠绿色的铜绿。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。

图2.孔雀石

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镍硫化物矿床：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。

图3.铜矿石

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、黑龙江）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地区，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。

铜矿石

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、湖北、西藏、甘肃、安徽、山西、黑龙江等省，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、新疆、安徽和黑龙江。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。

铜矿石