东川铜矿

中文名东川铜矿

面积 660km2。

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基本内容

云南东川铜矿田：东川铜矿位于云南省东川市境内，由落雪、汤丹、因民、滥泥坪、石将军、白锡腊、新塘等大中型和一些小型铜矿床组成东川铜矿田。其范围东起小江，西至普渡河，南抵雪岭、北达金沙江，面积660km2。东川铜矿田经过40多年来的地质勘查工作，共发现、勘查铜矿床、矿点148个。其中，详细勘探40个、初步勘探16个、普查38个、概查54个。探获大型铜矿床2个（汤丹、落雪），中型铜矿床5个（石将军-萝卜地、面山、大英稠、滥泥坪、新塘），小型矿床36个。共累计探明铜储量391.4万t，近年来通过成矿预测研究和勘查，预测东川矿田铜储量包括已探获的铜储量可达到500万t以上的超大型铜矿规模。

1、矿床发现、勘查、开发简史：东川铜矿采冶历史悠久。早在东汉初年就有采矿活动，到明末清初采冶已具相当规模，清朝乾隆年间可谓鼎盛时期。地质调查，从1873年至1949年前，曾有不少中外地质学家到东川考察地质矿产。在《中国矿床发现史·云南卷》（1996）已有详细记述。1951年4月，即在东川矿区进行铜矿地质调查，重工业部物探队也在此开展物探工作。1953年洛吉诺夫、孟宪民、黄汲清等认为汤丹矿化范围较大，铜矿资源丰富，应列入勘探区。同年，在汤丹的落雪组底部和中部找到了巨厚的铜矿体。1955年提交了《东川铜矿储量计算报告书》，探明铜储量136万t，1957年结束第二期勘探，提交了《东川铜矿储量计算报告书》。接着对石将军、滥泥坪、白锡腊、新塘等铜矿床进行勘探。年末，累计探明铜储量达210余万t。至此，东川铜矿田于50年代的大规模地质勘探工作基本结束。东川铜矿进行大规模建设，始于1958年。先由原苏联，后由北京有色冶金设计院进行采选设计。因民、滥泥坪采选厂于1960年先后投产。落雪、汤丹马柱峒也分别于1970年和1977年投产。目前，这四个矿山仍在持续生产。从1979年开始年产铜精矿已连续稳定在1.5万t以上。1996年年产铜精矿达到1.75万t。近年来采选规模不断扩大，“八五”期间上汤丹铜矿改扩建项目，一期规模为年产铜精矿1万t，全部建成后年产铜精矿2万t。70年代以来西南有色地勘局三一四队等又找到并勘探了一些中小型富铜矿。如老背冲、萝卜地、小溜口、大英稠、水库山、穿天破、大水沟等铜矿区，特别是原认为小型稀矿山铜铁矿床的找矿取得突破性的进展。1990年施工一个钻孔打到42m厚大高品位铜矿体，经矿床地质研究，认为属于奥林匹克坝型火山沉积喷流含铜赤（磁）铁矿床，简称“稀矿山式”，资源潜力，找矿前景十分可观。近年来，在东川矿田南北矿带（北部落雪-因民，南部新塘-汤丹-滥泥坪）和因民组、落雪组两个主要含矿层及生产矿山周边和深部继续开展大比例尺成矿预测和勘查，为东川铜矿可持续生产提供可靠资源保证。

地质特征

⑴地质概况：东川矿田位于昆阳古裂谷中段的断陷盆地。出露的地层，主要是元古宇，其次是古生界、中生界仅分布矿田南部的雪岭一带及小江东岸地区。部分平台、沟谷地区有第三系、第四系覆盖。矿田的元古宇地层又以中元古界为主，分布面积约占85%。古元古界多呈断块在矿田北端小岩脚及矿田中部的小溜口等地出露，新元古界震旦系分布于矿田的南部，分布面积约占13%。其中下震旦统澄江组又受宝九断裂的限制而分布其南侧。含矿层位，主要是中元古界昆阳群因民组上部及落雪组下部；其次是黑山组和新元古界震旦系陡山沱组。其含矿岩性，因民组上部为硅质岩、凝灰质、泥砂质白云岩夹板岩；落雪组下部为薄—中层泥砂质白云岩夹薄层钙板岩以及上部的含藻白云岩等，为层状铜矿主要赋矿层位；黑山组下部（一段）黑色碳质板岩夹蓝灰色粘土板岩；陡山沱组为泥质白云岩、泥碳质白云岩夹板岩、硅质条带白云岩、砂岩砾岩，为滥泥坪式铜矿赋矿层位。在几个主要含矿层位目前探获的铜矿储量比例：因民组含铜铁矿、角砾岩脉状铜矿占11%；落雪组白云岩层状铜矿占72%；黑山组碳质板岩、白云岩层状铜矿占6%；陡山沱组碳质白云岩、白云岩层状铜矿、砂砾岩层状铜矿占11%。矿田构造格局由南北向的小江断裂、普渡河断裂与东西向的宝九断裂、麻塘断裂等4条断裂组成。在矿田内形成南北向与东西向两组主干断裂。其中，南北向的落雪-因民破碎带；东西向的汤丹-滥泥坪断裂，黄水箐-新塘断裂，下四棵树-面山断裂与双水井断裂等具有生长断裂，或是后期多次活动的特点，使东川断陷盆地进一步分解成一些半地堑式的沉积洼地，对岩浆岩的分布和成矿起到控制作用。

⑵岩浆岩：东川矿田岩浆活动强烈，且时间长，活动高峰是因民期及晋宁晚期（晋宁运动）。因民期以火山岩为主，晋宁晚期以侵入岩为主。火山岩主要是细碧角斑岩系，其次为玄武岩，局部地段见粗面岩。火山碎屑岩包括火山角砾岩、凝灰岩、沉积凝灰岩等。侵入岩主要为辉长岩、辉绿岩及少量钠长闪长岩、石英钠长斑岩、花岗岩等。火山岩及火山碎屑岩主要分布在因民组底部，其次为小溜口组、黑山组和麻地组。侵入岩包括次火山岩主要沿落因破碎带及其两侧的横断层、纵断裂侵入呈岩床或岩脉产出。花岗岩仅见于小江断裂东侧的大深沟与李子沟，呈岩株或岩基产出。

⑶围岩蚀变：控矿岩层经历了区域变质作用，为低级变质岩系。围岩蚀变有硅化、白云石化、重晶石化等。火山物质丰富地段具有钠长石化、绢云母化、绿泥石化等。

⑷矿带矿体：矿带根据东川矿田的矿床分布和主要赋矿层位等，划分两大矿带。即北部为因民落雪矿带，全长28km；东南部为新塘-汤丹-滥泥坪矿带（简称汤新矿带）断续延长17km。经勘探工程控制，矿体延深已达500～860m。矿体产状一般呈层状、似层状、透镜状沿层位分布。主要矿床矿体规模、铜平均品位：东川式铜矿床，因民面山矿段主矿体长1600m，平均厚度6.2m，延深大于400m，铜平均品位0.85%；落雪龙山矿段主矿体长390m，延深450m以上，平均厚度11m，铜平均品位1.59%；汤丹主矿体长4300m，斜深780m以上，厚数米至70m，铜品位0.87%。稀矿山式铜铁矿床，主矿体长556m，已知延深1164m，平均厚度6.48m，平均铜品位1.24%。桃园式铜矿床矿体长200～450m，延深大于300m，厚度12～55m，铜品位1%以上。滥泥坪式铜矿床，矿体长2000m，宽800m，厚度0.5～7.5m，平均铜品位1.5%。

⑸成矿时代：因民组U-Pb法测年1805～1675Ma，落雪组Pb法测年1749Ma，因此沉积成矿期约为1800～1600Ma。共生的基性岩墙K～Ar测年1059～1028Ma，滇中主要变质岩年龄为1100～900Ma。

⑹矿石类型：东川落雪因民铜矿主要有三种矿石类型：硫化矿石占33%，混合矿占26%，氧化矿占41%。矿石矿物组合：白云岩层状矿床，主要是斑铜矿、辉铜矿、黄铜矿、铜蓝、黄铁矿、孔雀石、石英、白云石等；含铜铁矿床，主要是赤铁矿、磁铁矿、斑铜矿、黄铜矿、蓝辉铜矿、黄铁矿、孔雀石、硅孔雀石、石英、白云石、方解石等。金属矿物组合具有明显的分带性。如在改造轻微的大型层状矿体中，保存从底部到顶部由辉铜矿→斑铜矿→黄铜矿→黄铁矿的沉积自然分带。矿石化学成分，改造轻微的矿体多为贫矿，铜品位在0.5%～0.8%左右；改造强烈的矿体多为富矿，铜品位0.9%～1.5%以上。矿石结构为格状、乳滴状、文象状、叶片状等结构；矿石构造具沉积特征，主要以层纹状、韵律条带状、团粒浸染状、马尾丝状、叠层状、竹叶状、鲕状、波痕状、斜层理状等构造。受改造地段的矿石为块状、角砾状、揉皱状、网脉状构造等。氧化带矿石为皮壳状、葡萄状构造等。

⑺矿床类型：目前，较普遍地将东川铜矿划归为古陆边缘裂陷槽中以碳酸盐岩为容矿岩石的沉积-改造铜矿床或简称为沉积岩中层状铜矿床，也有的称之沉积变质型（层控）铜矿床，习惯称“东川式铜矿床”。近年来龚琳等研究昆阳裂谷发展演化，结合东川矿田的主要矿床时空分布和有利于找矿，按成矿系列、建造类型、容矿岩石、赋矿层位、成矿环境等，将东川矿田的矿床划分为四个类型（1996），即从赋矿层位由下至上分为：①产于中元古界因民组的海相火山-喷流沉积型铜铁矿床（稀矿山式铜铁矿床）；②产于中元古界落雪组的碳酸盐岩建造中喷流-热卤水沉积型铜矿床（东川式铜矿床，含落因式铜矿床、汤丹式铜矿床）；③产于中元古界黑山组的黑色页岩-碳酸盐岩建造中沉积改造型铜矿床（桃园式铜矿床）；④产于新元古界陡山沱组的陆源沉积建造中的铜矿床（滥泥坪式铜矿床）。

矿山开采

中国铜矿山开采主要是地下采矿和露天采矿。从目前开采的矿石量来看，地下采矿占44.6%，露天采矿占55.4%。

地下采矿，目前开采深度一般在300～800m，个别的达到1000m以上。其开拓方法，根据矿床的地形和矿体产状、规模和埋藏深度等，通常采用竖井开拓、平窿开拓、联合开拓和斜井等四种方法。主要矿山开拓方法：1、中条山铜矿的胡家峪矿山南河沟坑口和桐木沟坑口均采用平窿、竖井联合开拓；篦子沟矿山669m标高以上为平窿溜井开拓，669m以下为平窿盲竖井开拓；铜矿峪矿山采用平窿、溜井、副竖井联合开拓。2、铜陵地区铜矿的凤凰山采用单一混合竖井开拓；铜官山采用竖井、斜井、盲竖井和平窿开拓。3、大冶地区铜矿的铜录山Ⅲ、Ⅴ号矿体采用下盘中央竖井开拓；赤马山为平窿-竖井联合开拓；龙角山采用平窿与盲竖井开拓；丰山洞采用下盘竖井和斜坡道开拓。4、滇中地区铜矿，东川因民矿山采用平窿-竖井联合开拓，落雪矿山为平窿、溜井、辅助竖井开拓，滥泥坪矿山平窿、溜井、辅助斜井开拓。易门铜矿的狮山、凤山采用平窿-竖井联合开拓。牟定铜矿郝家河上部矿段用平窿盲斜井开拓，中部用箕斗斜井开拓。大姚铜矿的上部氧化带用平窿、溜井、辅助盲斜井联合开拓，下部硫化矿用箕斗竖井、溜井、石门、辅助盲斜井联合开拓。5、江西东乡铜矿采用主副井和斜井联合开拓；武山铜矿中央式竖井开拓。6、辽宁红透山铜矿坑口+250m标高以上用平硐开拓，+253m主平硐以下，采用上盘侧翼混合竖井开拓；华铜铜矿中央式竖井开拓；桓仁铜锌矿用平窿竖井开拓。河北寿王坟铜矿，上部，即零米中段（绝对标高500m）以上采用平窿溜井开拓，下部，即零米中段以下用平窿-竖井联合开拓。

露天开采比地下开采具有开采效率高、成本低的优越性，但矿床必须具备露天开采条件。目前，中国适合露天开采的铜矿床数量虽不多，但都是大型、特大型矿床。开拓方法主要是公路运输开拓和联合运输开拓。现在开拓最大的露天矿是江西德兴铜矿的铜厂矿床南山区，70年代已形成日产矿石1万t的规模，1989年已扩大成日产矿石能力3万t，第三期建设继续扩大开采能力，并建设北山采区。2000年将开发德兴矿田的另一个大型矿床富家坞矿区，届时德兴矿田将成为世界超大型露天铜矿之一。目前南山露天采场，采用汽车运输，横向采剥法。此外，露天开采矿山还有江西永平铜矿、广东石?铜矿两个大型矿山。永平矿山采用开沟开拓，横向推进，矿山在-44m以上采用汽车固定干线运输。

还有的矿床，先是露天采矿，后转入地下采矿。甘肃白银厂铜矿的折腰山、火焰山两矿区，即是这种开拓方式。1959年两个矿开始露天采矿，采用永久汽车路堑的布线方式上部回返，下部螺旋直进开拓。现露采已闭坑，转入地下开采深部矿体。

中国有色金属露天采矿技术装备和爆破技术取得了长足的进步。由于采矿技术进步和加强技术管理，使劳动生产率有了明显提高。如江西铜业公司露天矿全员劳动生产率80年代初1653[t/（人·a)]到90年代提高到8342t/（人·a）。广东石?铜矿由80年代初2746t/（人·a)到90年代提高到4467t/（人·a）。矿产资源也得到有效的利用，采矿损失率、矿石贫化率也有明显的下降。采矿损失率从1990年的3.84%到1996年降到2.33%。

选矿与加工：目前，中国勘探和开采的铜或铜多金属矿床，大部分铜矿石都要经过选矿富集成铜精矿才能冶炼成铜金属。铜矿选矿方法主要有浮选、磁选、重选等方法或湿法冶炼等。为正确选用各种选矿方法和合理制定选矿工艺流程。需要事先研究矿床物质成分，查明矿石自然类型，鉴定矿石物质组成、结构构造、嵌布粒度和矿物可选性能以及有益有害元素赋存状态等。矿石自然类型一般按其氧化铜和硫化铜的比例不同划分为三种类型：硫化矿石（含氧化铜在10%以下）、氧化矿石（含氧化铜在30%以上）、混合矿石（含氧化铜在10%～30%）。

不同矿石类型则用不同选矿方法：单一硫化矿石常用浮选方法。多金属硫化矿石，针对矿石组分特性而分别选用混合浮选法、优先浮选法、混合优先浮选法、浮选和重选联合选矿法、浮选和磁选联合选矿法，以及浮选和湿法冶炼联合处理等。氧化矿石选矿，一般用浮选与湿法冶炼联合处理或用离析法与浮选联合处理；含结合式氧化铜高的矿石，一般用湿法冶炼处理。混合矿石选矿，通常用浮选法，它可以单独处理，或与硫化矿石一起处理；也可以采用浮选和湿法冶炼联合处理，即先用浮选法选出铜精矿，再将浮选后的尾矿用湿法冶炼处理。铜精矿质量（含铜品位高低和伴生有益有害组分等）对冶炼生产能力、能源消耗和经济效益等有直接影响。

铜矿石冶炼方法主要有火法冶炼、湿法冶炼。根据矿物原料性质和有害组分锌、砷、氟、镁等含量、赋存状态而采用不同的冶炼方法。火法冶炼是常用的炼铜方法，又分为鼓风炉熔炼、反射炉熔炼、电炉熔炼、闪速炉熔炼、诺兰达连续炼铜法等。湿法冶炼主要用于处理氧化矿石或含自然铜不高的单一矿石。由于使用的浸出剂不同，又分：硫酸浸出法，用以处理二氧化硅含量很高的酸性氧化矿石；氨浸出法，用以处理含多量碱性矿物的氧化矿石或自然铜贫矿；细菌浸出法，用以处理低品位硫化矿石。

环境保护：矿山在采矿、选矿过程中，有废水、废渣、尾矿、粉尘和噪声等对生态环境造成污染。如铜矿选厂的废水常含有浮选药剂、金属离子和悬浮物等，如果不进行处理而超标排放会危害人的健康；水中重金属超过一定数量时，可使鱼类等致死；悬浮固体会影响阳光的透射，影响到水的自净作用及水生物的光合作用。因而，采选环境保护、治理已引起社会关注。

近年来中国对矿山废水、尾矿、粉尘等治理取得了一定的进展。废水治理成效显著。目前，矿山对废水治理的方法有：提高废水复用、调整选矿药剂制度、自然净化处理、混凝法处理、中和法处理、氧化法处理、生物处理和从废水中回收氰化物等方法，均有一定效果。如寿王坟铜矿山选厂原排放水1万m3/d，自开掘回水隧洞实现废水闭路循环使用后，使废水排放降低到2000m3/d，废水利用率达到80%。尾矿治理有方。许多铜矿山都建立了比较坚固的尾矿库。五六十年代建立的不稳固或年久失修的尾矿坝，大部分已加固、加高，防止尾矿流失对环境的影响。不少矿山对尾矿库通过“平整－覆土－植被”进行复垦造田，对防治尘害起到了积极的作用，既保护了环境，又取得了经济效益，一举两得。如中条山篦子沟铜矿尾矿库的复垦工程很有代表性。莫家洼尾矿库复垦造田，覆土10万m3，造田21.3万m2，种植2000余棵杨树、秋桐、洋槐等，并在垦区内还试种了粮食作物和经济作物以及蔬菜、瓜果等，既取得了显著的经济效益，又保护了环境，水蚀与风蚀得到有效控制，调整了小气候。尾矿不是废物。尾矿中有不少有益有害元素，通过综合开发、综合利用、变废为宝，变害为益。如红透山铜矿选厂采用常用的黄药和松醇油，从含硫为6%～8%的尾矿中回收了硫精矿。尾矿还可作建筑材料，以含石英为主的尾矿可用于生产蒸压硅酸盐矿砖。石英含量99.9%，含铁、铬、钛、氧化物等杂质低的尾矿可用作生产玻璃、碳化硅等的主要原料。尾矿还可作为充填井下采空区的物料，红透山铜矿、铜录山铜矿等利用尾矿充填井下采空区，取得较好效果。

生产布局：根据地质勘探可利用的铜矿资源和矿床分布及建设条件，现已建成国营铜矿山100多个。其中，中国有色金属工业总公司（简称CNNC，下同）直属矿山37个，现已形成以矿山为主体的七大铜业生产基地。

⑴江西铜基地：江西铜矿资源丰富，居全国之首。探明的铜工业储量（A+B+C级储量，下同）占全国铜工业储量的1/3，是中国铜业生产最大的基地。1978年国家把江西铜基地列入国家重点建设项目。1979年成立江西铜业公司，现拥有“六矿两厂”，即德兴铜矿、永平铜矿、武山铜矿、东乡铜矿、城门山铜矿（待建）、银山铅锌铜矿和贵溪冶炼厂、上海冶炼厂。六个大中型矿山拥有探明的铜储量共计1387万t，其中德兴铜矿是超大型铜（钼）矿田，德兴铜厂矿山1993年形成10万t/d采选规模，成为亚洲特大型矿山之一。现开采的五个矿山年产铜精矿（金属含量，下同）10.2万t（1996），占CNNC铜精矿产量的1/3，占全国铜精矿总产量的1/4。江西铜业公司1996年产电铜20.16万t（其中贵溪冶炼厂11.65万t）占CNNC铜产量的1/3，占全国铜总产量的1/5。

⑵云南铜基地：云南铜矿资源丰富，探明的铜工业储量居全国第2位。该基地由“四矿一厂”组成，即东川、易门、大姚、牟定等四个大中型矿山和云南治炼厂。目前组建的云南铜业（集团）有限公司，1996年年产电铜10万t，铜精矿5万t，是中国产铜第二大型铜业基地。

⑶白银铜基地：甘肃白银厂地区是中国铜矿富集区之一，由折腰山、火焰山、铜厂沟、小铁山、四个圈等矿床组成。为开发白银厂铜矿资源于1954年成立了白银有色金属公司，并将矿山采选冶建设列入国家第一个五年计划重点建设项目之一，揭开了中国50年代建设大型铜企业的序幕。经过1957至1959年三年大规模建设，折腰山、火焰山两个露天矿和选矿厂、冶炼厂等高速度、高质量地建成。原设计能力年产铜3万t，后经技术改造达到5万t，一度是全国产铜最多的大型采选冶联合企业。1996年产电铜6万t。

⑷东北铜基地：该基地由一批中小型矿山所组成，起步早、建设快。1948～1950年将辽宁清原铜（金）矿、华铜铜矿、芙蓉铜矿、马鹿沟铜矿和吉林石咀子铜矿、天宝山铜铅锌矿等恢复了生产，沈阳冶炼厂也于1949年1月恢复了生产。从此，在东北地区出现了中国第一个铜采选冶生产基地，为中国铜工业发展奠定了基础，起到了先导作用。五六十年代曾为全国有色金属企业输送了大批管理人才和科技骨干，有力地支持了全国铜工业的发展。60年代上述矿山资源陆续采尽闭坑，由桓仁、红透山等矿山接替以及外购矿物原料，使东北铜基地持续生产，并产铜精矿5万t，1996年年产电铜7万t。特别是还有尚待开发的黑龙江多宝山大型斑岩铜矿，可作为沈冶矿物原料供给基地。因此东北铜基地生产仍有后劲。

⑸铜陵铜基地：安徽铜陵地区地处长江中下游，建设条件好，资源丰富。现已探明的铜官山、狮子山、大团山、冬瓜山、凤凰山、新桥、贵池、安庆、琅琊山、沙溪等一批大中型矿床共计铜储量300多万t。该基地也是建设早、起步快的基地，是“一五”计划期间第一个年产万吨铜的基地。现铜陵有色金属公司拥有六个矿山、两个冶炼厂。1996年年产铜精矿4.2万t、电铜4.65万t，为大型采选冶加工联合企业。

⑹大冶铜基地：湖北大冶、黄石、阳新地区铜矿资源丰富，已探明铜储量共计360多万t。大冶有色金属公司现拥有“六矿两厂”，即铜录山、丰山洞、铜山口、赤马山、大冶铜厂、新冶等大中型铜矿山和一个铜冶炼厂、一个铜材加工厂。1996年年产铜精矿近2万t、粗铜6.16万t、电铜4.56万t，为大型采选冶加工联合企业。

⑺中条山铜基地：山西中条山地区从50年代以来，勘探了铜矿峪、小西沟、胡家峪、篦子沟、落家河等大中型铜矿，累计探明铜储量330多万t。为开发这一地区的铜矿资源1956年成立了中条山有色金属公司。现拥有“三矿两厂”，即铜矿峪、胡家峪、篦子沟等大中型铜矿山和一个冶炼厂、一个电解铜厂，形成以采选冶为主体的大型联合企业。1996年年产铜精矿2.72万t、粗铜2.6万t、电铜1.16万t。