銅礦指可以利用的含銅的自然礦物集合體的總稱,,銅礦石一般是銅的硫化物或氧化物與其他礦物組成的集合體,與硫酸反應(yīng)生成藍(lán)綠色的硫酸銅,。銅的工業(yè)礦物有:自然銅、黃銅礦,、輝銅礦,、黝銅礦、藍(lán)銅礦,、孔雀石等,。已發(fā)現(xiàn)的含銅礦物有280多種,,主要的只有16種。中國(guó)開采的主要是黃銅礦(銅與硫,、鐵的化合物),其次是輝銅礦和斑銅礦,。
銅礦石一般是銅的硫化物或氧化物與其他礦物組成集合體,,與硫酸反應(yīng)生成藍(lán)綠色的硫酸銅,。自然銅礦物有各種各樣的顏色。黃銅礦呈亮黃色,,斑銅礦呈暗銅紅色,氧化后變?yōu)樗{(lán)紫斑狀,;輝銅礦(硫化二銅)鉛灰色;銅藍(lán)(硫化銅)靛藍(lán)色,;黝銅礦是鋼灰色,;藍(lán)銅礦(古稱曾青或石青)呈鮮艷的藍(lán)色,。在古代文獻(xiàn)中,,青色即指深藍(lán)色。全世界探明的銅礦儲(chǔ)量約6億多噸,,儲(chǔ)量最多的國(guó)家是智利,約占世界儲(chǔ)量的三分之一,。我國(guó)有不少著名的銅礦,如江西德興,、安徽銅陵地區(qū)、山西中條山,、甘肅白銀廠、云南東川,、黑龍江多寶山,、西藏江達(dá)縣玉龍,、墨竹工卡縣驅(qū)龍等。在金屬王國(guó)里,,銅的導(dǎo)電性僅次于銀,。銅礦比銀礦多且價(jià)格便宜,。當(dāng)今世界,一半以上的銅用于電力和電訊工業(yè),。
自人類從石器時(shí)代進(jìn)入青銅器時(shí)代以后,青銅被廣泛地用于鑄造鐘鼎禮樂之器,,如中國(guó)的稀世之寶——商代晚期的司母戊鼎就是用青銅制成的。銅礦石被稱為“人類文明的使者”,。銅在地殼中的含量只有十萬(wàn)分之七,可是在四千多年前的先人就使用了,,這是因?yàn)殂~礦床所在的地表往往存在一些純度達(dá)99%以上的紫紅色自然銅(又叫紅銅),。它質(zhì)軟,,富有延展性,,稍加敲打即可加工成工具和生活用品,。銅礦上部的氧化帶中,還常見一種綠得惹人喜愛的孔雀石,。孔雀石因其色彩像孔雀的羽毛而得名,。它多呈塊狀,、鐘乳狀、皮殼狀及同心條帶狀,。用孔雀石制成的綠色顏料稱為石綠,,又叫石錄,??兹甘瘎e號(hào)叫“銅綠”,它還是找礦的標(biāo)志,。1957年,地質(zhì)隊(duì)員來到湖北省大冶銅綠山普查找礦,,通過勘探,發(fā)現(xiàn)銅綠山是一個(gè)大型銅,、鐵,、金,、銀、鈷綜合礦床,。
南美洲的智利,號(hào)稱“銅礦之國(guó)”,。那里有個(gè)大銅礦,,也是外國(guó)人根據(jù)孔雀石發(fā)現(xiàn)的,,那是18世紀(jì)末葉的一個(gè)趣聞。當(dāng)時(shí),,智利還在西班牙殖民者的統(tǒng)治下,。一次,,有個(gè)西班牙的中尉軍官,因負(fù)債累累而逃往阿根廷去躲債,。他取道智利首都圣地亞哥以南50英里的卡佳波爾山谷,,登上1600米高的安第斯山時(shí),,無意中發(fā)現(xiàn)山石上有許多翠綠色的銅綠。他的文化素養(yǎng)使他認(rèn)識(shí)到這是找銅的“礦苗”,,于是帶著礦石標(biāo)本去報(bào)礦,。后經(jīng)勘查證實(shí),,這是一個(gè)大型富銅礦,。這座銅礦特命名為“特尼恩特”(西班牙文意為“中尉”)。它是世界上最大的地下開采銅礦,,年產(chǎn)銅錠30萬(wàn)噸。
銅礦床種類大致可分為以下幾種:
(1)海相火山巖黃鐵礦型銅礦床:產(chǎn)于下古生代石英角斑巖和細(xì)碧巖中,。呈透鏡狀﹑似層狀,。礦石礦物以黃銅礦、黃鐵礦為主,。銅品位一般大于1%。如中國(guó)甘肅白銀廠,、青海紅溝等礦床,。
(2)超基性巖中的熔離型銅鎳硫化物礦床:產(chǎn)于下古生代純橄巖、輝橄巖,、橄輝巖巖體的中、下部,。呈似層狀、透鏡狀,。礦石礦物以黃銅礦,、鎳黃鐵礦為主。銅品位一般小于1%,。如中國(guó)甘肅金川、新疆喀拉通克等礦,。
(3)變質(zhì)巖層狀銅礦床:產(chǎn)于中元古代白云巖、大理巖,、片巖片麻巖中,,沿層產(chǎn)出。礦體呈層狀,、似層狀,、透鏡狀,。礦石礦物以黃銅礦,、斑銅礦為主,。銅品位一般大于1%。如云南東川湯丹,、山西中條山胡家峪等礦,。
(4)夕卡巖型銅礦床:產(chǎn)于中酸性侵入巖體和碳酸鹽巖的接觸帶內(nèi)外。礦體以似層狀,、透鏡狀,、扁豆?fàn)顬橹鳌5V石礦物主要為黃銅礦,、黃鐵礦。銅品位一般大于1%,。如安徽銅官山,、江西城門山等礦。
(5)斑巖銅礦床:產(chǎn)于中生代,、新生代花崗閃長(zhǎng)斑巖,、二長(zhǎng)斑巖,、閃長(zhǎng)斑巖等及其圍巖中。礦體呈似層狀,、透鏡狀。礦石礦物以黃銅礦為主,。銅品位一般小于1%,。礦床常為大,、中型。如江西銅廠,、黑龍江多寶山,、西藏玉龍、驅(qū)龍等礦,。
(6)砂巖型銅礦床:產(chǎn)于中生代陸相砂巖與砂頁(yè)巖中。礦體呈似層狀、透鏡狀,。礦石礦物以輝銅礦為主,,其次為斑銅礦,、黃銅礦等,。銅品位多大于1%。如云南郝家河,、四川大銅廠等礦,。
斑巖型銅礦(斑銅礦)探明儲(chǔ)量居首位,,約占全國(guó)總儲(chǔ)量的41%,近年來探明儲(chǔ)量仍有增長(zhǎng),。主要集中于3個(gè)成礦帶:阿爾卑斯-喜馬拉雅成礦帶(包括我國(guó)滇藏地區(qū)),、中亞-蒙古成礦帶(包括我國(guó)新疆、甘肅,、黑龍江)和環(huán)太平洋成礦帶(包括我國(guó)東部廣大地區(qū))。成礦時(shí)代從寒武紀(jì)到第三紀(jì),,以喜馬拉雅期和燕山期為主,。
矽卡巖型銅礦亦是主要類型,其探明儲(chǔ)量約占我國(guó)總儲(chǔ)量的27%,,尤其是岡底斯矽卡巖型銅礦資源量迅速增加。典型的矽卡巖型銅礦主要集中在長(zhǎng)江中下游地區(qū),,成礦巖體以燕山期的花崗閃長(zhǎng)巖為主,,圍巖以古生代以來的碳酸鹽巖地層為主,。品位較高,,規(guī)模不等,,常形成大的富銅礦床。
層狀型銅礦,,包括變質(zhì)巖中層狀銅礦和含銅砂頁(yè)巖型銅礦,約占全國(guó)總儲(chǔ)量的11%,。變質(zhì)巖層狀銅礦往往由早期的海相沉積巖經(jīng)變質(zhì)形成,,其成礦時(shí)代以元古宙和古生代最為重要,集中于康滇,、狼山和中條山地區(qū),。含銅砂頁(yè)巖型的成礦時(shí)代集中于中生代至第三紀(jì),,產(chǎn)于滇中盆地等,。該類銅礦除了富含銅金屬外,伴生有鉛,、鋅,、銀、鈷等,,部分還富集多種稀散元素和放射性元素。
火山沉積型銅礦占全國(guó)總儲(chǔ)量的5.5%,,海相火山巖型銅礦資源較陸相火山巖型多。礦體多產(chǎn)于不同巖性的火山巖地層的接觸部位,,火山熔巖,、火山碎屑巖層的頂部及其附近,,以及上覆沉積巖層的界面上。礦體呈層狀,、透鏡狀,,往往成群出現(xiàn),。成礦時(shí)代以古生代和古元古代為主,,其次是太古宙,。
銅鎳硫化物型銅礦,,占全國(guó)總儲(chǔ)量的6.4%,,與基性—超基性巖體緊密相關(guān)。主要集中于龍首山,、東天山、張廣才嶺等地區(qū),,成礦時(shí)代以元古宙為主。
世界銅礦資源主要集中在智利,、澳大利亞,、秘魯、美國(guó),、墨西哥、俄羅斯等國(guó)家,,其中智利是世界上銅礦資源最豐富的國(guó)家。從1996年至2013,,世界銅儲(chǔ)量呈遞增趨勢(shì),尤其是在2002年之后,,儲(chǔ)量增加較大,,2010年之后,,儲(chǔ)量亦增加較大,。世界銅礦山產(chǎn)量從1994年至2013年,,也是較穩(wěn)定地持續(xù)增長(zhǎng),,產(chǎn)量稍有波動(dòng),但波動(dòng)不大,。截至2013年,世界銅儲(chǔ)量在各個(gè)主要國(guó)家的資源情況和礦山銅產(chǎn)量見圖4,。智利一直保持著銅礦資源大國(guó)的地位,,同時(shí)也是銅的生產(chǎn)大國(guó),。智利國(guó)內(nèi)丘基卡馬塔(chuquicmata)是世界上最大的露天開采銅礦礦山之一,同時(shí)還有埃爾特尼恩特(ElTenente),、埃斯康迪達(dá)(Escondida)等多個(gè)大型銅礦山,。中非地區(qū)的贊比亞-扎伊爾銅帶、中非銅帶,、剛-贊銅鈷,,亦是世界上最大,、最富的銅礦產(chǎn)地之一,近年來勘探投入增加,,找礦成果顯著,累計(jì)探明的銅儲(chǔ)量約15000萬(wàn)噸~17000萬(wàn)噸,。
據(jù)國(guó)土資源部?jī)?chǔ)量司,截至2001年底,,全國(guó)共有銅礦區(qū)974個(gè),,保有銅儲(chǔ)量(金屬量)1941.86萬(wàn)噸,基礎(chǔ)儲(chǔ)量3083.71萬(wàn)噸,,分別占同年世界銅儲(chǔ)量(34000萬(wàn)噸)的5.70%和儲(chǔ)量基礎(chǔ)(65000萬(wàn)噸)的4.75%,。主要分布在江西、云南,、湖北,、西藏,、甘肅、安徽,、山西,、黑龍江等省,這8省的基礎(chǔ)儲(chǔ)量約占全國(guó)總基礎(chǔ)儲(chǔ)量的76.40%,。
銅在我國(guó)各省、市,、自治區(qū)均有數(shù)量不等的探明資源儲(chǔ)量分布,。探明銅資源儲(chǔ)量占全國(guó)探明總儲(chǔ)量10%以上的有西藏、江西和云南,,以西藏自治區(qū)最多,,探明儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的23%,達(dá)2043萬(wàn)t,。地質(zhì)大調(diào)查以來,,銅礦找礦勘探的重大突破,,使西藏探明的銅資源儲(chǔ)量自2008年以來超過了江西和云南。銅探明資源儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量百分比在5%至10%之間的省區(qū)有內(nèi)蒙古,、新疆,、安徽和黑龍江。從礦產(chǎn)地個(gè)數(shù)來看,,全國(guó)銅礦區(qū)在2012年達(dá)到1915處,,尤其是在2005年之后增加較快。圖3展示5981處銅礦產(chǎn)地資料信息,,覆蓋全國(guó)31個(gè)省,、市,、自治區(qū),。其中500萬(wàn)噸以上的超大型銅礦床3個(gè),50萬(wàn)噸以上至500萬(wàn)噸的大型銅礦床47個(gè),,10萬(wàn)噸以上至50萬(wàn)噸的中型銅礦床120個(gè),,1萬(wàn)噸至10萬(wàn)噸的小型銅礦床644個(gè),礦床累計(jì)814處,,其他礦點(diǎn)和礦化點(diǎn)5156處,,共計(jì)5970處,。
雖然近年來我國(guó)銅礦找礦取得了重大突破,但還沒有找到千萬(wàn)噸級(jí)的銅礦,,跟國(guó)外一些世界級(jí)銅礦相比還存在品位偏低,、開發(fā)條件差等不利因素。