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西藏措勤县德能铜多金属矿床地质特征及找矿方向

2012-09-15胡为正邓必荣杜昌法黄东荣

华北地质 2012年3期
关键词:长玢岩产状黄铜矿

胡为正,邓必荣,杜昌法,黄东荣

(江西省地质调查研究院,南昌 330030)

西藏措勤县德能铜多金属矿床地质特征及找矿方向

胡为正,邓必荣,杜昌法,黄东荣

(江西省地质调查研究院,南昌 330030)

德能铜多金属矿是在1/5万隆格尔-措麦地区矿调中发现的,有6条铜矿体,并伴生有铅、锌、金、银等多种有益组分。成矿地质条件较好,矿体主要赋存于岩体外接触带及构造破碎带中,其中Cu4矿体规模最大,经深部钻探工程及地表槽探验证,矿体品位和厚度沿走向和倾向变化系数较小,伴生组分较多,铜多金属矿床的成因类型为构造蚀变岩型,其形成与岩浆活动关系密切,空间分布严格受岩浆岩和断裂的控制。矿区激电异常和化探异常显示矿区是寻找铜、铅、锌多金属矿的有利部位,找矿前景良好。

德能;铜多金属矿;地质特征;找矿方向

西藏措勤县德能铜多金属矿是在1/5万隆格尔-措麦地区矿调中发现的[1],成矿地质条件优越,综合找矿信息良好。但由于以往地质工作程度较低,矿区矿产资源调查评价工作尚处于起步阶段。1/5万地质矿产调查开展以来,作为雅鲁藏布江成矿带铜多金属成矿区[2-4]的重要组成部分,该矿区地质找矿工作取得了较大进展,采用大比例尺地表填图、土壤地球化学测量,激电中梯剖面测量,地表槽探及深部钻探工程揭露发现了若干个铜多金属矿体,基本了解了矿体的数量、形态、产状和规模等地质特征;基本查明了矿体的矿石质量及品位在走向和倾向上变化特征,基本了解了矿石组构及伴生有益组分特征,经工程验证,见有一定规模的工业矿体,显示出良好的找矿前景。

1 区域地质背景

该区位于隆格尔-工布江达断隆带[5-7],冈底斯陆缘火山-岩浆弧北侧,措勤-纳木错初始弧间盆地南部(图1),为冈底斯铜铁多金属成矿带的主要组成部分。

2 矿区地质概况

2.1 地层

矿区内地层出露不全,有二叠纪敌布错组[8-9]、古新世典中组上段、始新世年波组及第四纪松散湖积物(图2)。

二叠纪敌布错组中段(P3d2):分布于德能一带,总体呈北西向展布,出露面积0.65 km2,以细粒岩屑石英砂岩、粉砂岩、细粒岩屑砂岩、板岩为主,砂岩常见有粒序层理、板岩中见有水平层理,属潮坪相的细碎屑沉积。

古新世典中组上段(E1d2):为斑状流纹岩、英安岩、含集块角砾流纹质凝灰岩、流纹质火山角砾岩,斑状流纹岩常见有气孔构造。

始新世年波组(E2n):以气孔状蚀变斑状玄武岩、蚀变安山岩为主。

2.2 构造

矿区位于柏卫勒向斜的南翼,该褶皱组成地层为敌布错组中段,南翼地层倾向350~30°,倾角35~55°,北翼地层倾向200~225°,倾角40°,两翼夹角110~125°。轴面走向北西西,近直立,褶皱被北西西向断裂斜切。

区内断裂构造以韧性变形为主,柏卫勒-德能北西西向韧性断裂是主要控岩控矿构造。

该断裂在区内断续延长约60 km,局部表现为构造角砾岩化,断层总体呈北西西走向斜贯矿区,倾向10~45°,倾角44~75°。断层切割了晚二叠世敌布错组、古新世典中组、燕山期侵入体等地质体,断层沿山坡发育,常形成陡崖,断层三角面,主要表现为片理化、硅化破碎带,两侧岩石硅化破碎,节理裂隙发育,具分带性(图3),如措勤县德能北西西向韧脆性断层实测剖面所示。

(1)构造角砾岩带:岩石褐黄-深褐色,角砾状,块状构造,角砾成分为中细粒岩屑砂岩,呈棱角状,砾径大小为2~3cm,基质成分为氧化铁质,岩石呈颗粒支撑,岩石中充填氧化铁质薄膜。

(2)碎裂岩带:岩石为中细粒岩屑砂岩,岩石碎裂,发育两组劈理呈网格状;第一组产状:60°∠85°,第二组产状:330°∠80°,劈理间隔密度约1cm,岩石中见褐铁矿脉和硅化石英脉沿劈理面发育。

(3)片理化岩带:岩石为灰-灰褐色中细粒碎屑砂岩,呈中细粒结构,片理状构造,岩石中发育片理化,呈薄片状,片理间隔约3~5mm。

(4)碎裂岩带:岩石为中细粒岩屑砂岩,岩石碎裂,发育两组劈理呈网格状,第一组产状:145°∠37°,第二组产状:320°∠75°,劈理间隔密度3~4 cm。

(5)第四系残坡积砂砾石层,砾石成分为岩屑砂岩、闪长玢岩,呈棱角状,砾径大小2~50mm,砂质成分为晶屑和岩屑,呈次棱角状,粒径大小约为1mm。

上述剖面表明:断层发育于燕山期岩体与敌布错组接触界线附近,早期为韧性变形,形成密集的片理化,后期叠加了脆性变形,形成硅化、构造角砾化,具多期活动性质。

断裂旁侧次级北西西向裂隙为容矿、储矿构造,矿区Cu1、Cu2、Cu3、Cu4、Cu5矿体即赋存于裂隙中。

2.3 岩浆岩

矿区岩浆活动表现为燕山期中酸性岩浆的侵入,岩石类型为石英闪长玢岩,是主要的含矿地质体,分布于矿区中部,出露面积0.65 km2,总体呈北西向展布,倾角70°,倾向北东,岩石呈灰-灰白色、深浅灰绿色,残余斑状结构,基质残余显微半自形粒状结构,块状构造,主要造岩矿物由斜长石85%、(斜长石斑晶10%、斜长石基质75%)、斑晶暗色矿物4%、基质暗色矿物5%、石英5%、少量磁铁矿、磷灰石微、钛铁矿少量及少量蚀变绿泥石、绢云母组成。

与围岩呈侵入接触,围岩外接触带发育,主要有堇青石角岩、红柱石角岩、板点板岩等,其宽约300m,岩体自变质不明显,主要为绿泥石化、绿帘石等,其同位素测年为119.4Ma(U-Pb法,来源于《西藏隆格尔-措麦地区地质矿产调查报告》,由中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室采用LA-ICP-MS完成),为早白垩世。本次工作将石英闪长玢岩体的形成时代归属为燕山晚期第一阶段第一次侵入体。

石英闪长玢岩的化学成分见表1。

表1 石英闪长玢岩化学成分表Table 1 Quartz diorite porphyrite chem ica l com position

据石英闪长玢岩(36个样品)光谱样品统计:Cu最大值达60.6×10-6,平均34.78×10-6,Pb最大值达183×10-6,平均36.32×10-6,Zn最大值达234× 10-6,平均125.97×10-6,含量明显高于维氏值,表明石英闪长玢岩有利于成矿。

该岩体是江让构造岩浆带重要组成部分之一,根据其地质特征、岩石学特征、岩石地球化学特征、同位素测年等,属与燕山晚期第一阶段第一次和第二次侵入体,其成因类型属同熔型花岗岩,物质来源为壳幔混熔,其岩浆来源与早白垩世时期雅鲁藏布洋壳向北俯冲有关。

3 矿区地球化学、地球物理特征

3.1 矿区1/1万土壤化学测量特征

矿区1/1万土壤化学测量成果圈定综合异常4处,分别编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(图4、5)。

图4 Ⅰ(Cu-Pb-Zn-Au-Ag,Au-Ag)综合异常图Fig.4 Integrative anom a lym ap o ofⅠ(Cu-Pb-Zn-Au-Ag,Au-Ag)

Ⅰ(Cu、Pb、Zn、Au、Ag)综合异常:分布在矿区的德能一带,呈不规则状的北东向展布,面积0.6 km2,Cu、Pb、Zn异常套合性较好,Cu异常呈不规则圆状,分布于构造角砾岩带及铜矿体的两侧,异常母岩为石英闪长玢岩,异常下限为30×10-6,异常峰值为293×10-6,异常面积为0.60 km2;Pb异常分布位置及形态与Cu异常相似,异常母岩为石英闪长玢岩,异常下限为114×10-6,异常峰值为3014×10-6,异常面积为0.68 km2;Zn异常主要分布在Cu矿化体周围、石英闪长岩岩体及与其接触的敌布错组地层中,呈不规则圆状展布,具两级浓度分带现象,异常下限为130×10-6,元素异常峰值为3 129×10-6,异常面积0.45 km2。

Ⅱ(Cu、Zn、Au、Ag)综合异常:分布于矿区的们扎底布,呈不规则的北东向展布,面积0.3 km2,Cu、Zn异常套合性较好,Cu异常呈椭圆状,分布于石英闪长玢岩中,沿硅化破碎带周围展布,异常面积为0.28 km2,Cu异常峰值为197×10-6;Zn异常主要分布在硅化破碎带周围与Cu异常呈不规则同心圆展布,Zn异常峰值为3 495×10-6。

Ⅲ-Cu异常,呈椭圆状,分布在燕山期石英闪长玢岩中,呈不规则北东向展布,异常面积为0.57 km2;Au、Ag、Pb、Zn异常主要分布在Cu异常周围,呈不规则同心圆展布,异常面积分别为:0.3 km2、0.5 km2、0.4 km2、1 km2。

Ⅳ-Au、Ag异常,峰值分别为108×10-9、3 471× 10-6,元素异常面积分别为:0.3 km2、0.2 km2。

3.2 1/1万激电中梯剖面特征

通过铜矿体的20线激电剖面视相位、视电阻率和地质综合剖面图(图6)。

该剖面通过矿体部位Hs有明显的异常,并对应于低阻ρs,具明显的低阻高视相位特征。在Hs异常部位地表地质对应着Cu5、Cu4、Cu3、Cu2、Cu1号铜矿体。

4 矿床地质特征

4.1 矿体的形态、产状、规模

地表初步调查和槽探、钻探工程取样表明,区内有6条铜矿体[10],其形态、产状、规模等特征见表2(图7、8)。

Cu1矿体赋存于燕山晚期石英闪长玢岩的构造破碎带中,总体呈北北东向展布,矿体形态与产状严格受构造破碎带的形态、产状、规模控制,断续长度180m,厚2m,产状70°∠65°。

Cu2矿体的北西端赋存于晚二叠世敌布错地层中的构造破碎带中,南东端赋存于燕山晚期石英闪长玢岩的构造破碎带中,总体呈北西向展布,矿体形态与产状严格受构造破碎带的形态、产状、规模控制,断续长度680m,厚3.41m,产状30~50°∠60~65°。

Cu3矿体的北西端赋存于晚二叠世敌布错地层的构造破碎带中,南东端赋存于燕山晚期石英闪长玢岩的构造破碎带中,总体呈北西向展布,矿体形态与产状严格受构造破碎带的形态、产状、规模控制,断续长度700m,厚3.28m,产状10~335°∠50~70°。

Cu4矿体的北西端赋存于晚二叠世敌布错地层的构造破碎带中,南东端赋存于燕山晚期石英闪长玢岩的构造破碎带中,总体呈北西向展布,矿体形态与产状严格受构造破碎带的形态、产状、规模控制,断续长度1 210m,厚8.78m,产状35~55°∠45~75°。

Cu5矿体的赋存于晚二叠世敌布错地层的构造破碎带中,总体呈北西向展布,矿体形态与产状严格受构造破碎带的形态、产状、规模控制,断续长度650m,厚1.47m,产状30°∠50~65°。

Cu6矿体的赋存于燕山晚期石英闪长玢岩的构造破碎带中,总体呈北西向展布,矿体形态与产状严格受构造破碎带的形态、产状、规模控制,断续长度600m,厚2.15m,产状215°∠65°。

4.2 矿石质量

4.2.1 矿石矿物成分

表2 矿体形态、产状特征表Table 2 The shape occurrence and characteristics o of ore body

黄铜矿矿石:金属矿物主要有黄铁矿(2~3)%,黄铜矿(1~3)%,铜兰(0.5~1)%,次生矿物孔雀石(1~2)%,针铁矿(1~6)%,脉石矿物主要有石英(20~40)%、绿泥石(25~40)%、长石(7~10)%;黄铁矿半自形晶,粒径0.1~0.8mm,已氧化成次生针铁矿,仅保留其假象,黄铜矿他形晶,粒径0.1~0.2mm,多氧化为次生孔雀石、铜兰和褐铁矿(针铁矿),仅见局部残留,次生孔雀石、铜兰,分布在裂隙中,石英粒状、犬齿状,长径0.15~2 mm,长石半自形板状,长径0.5~3mm,强绢云母化,绿泥石显微鳞片状,不均匀分布,片径0.02~0.05mm,部分风化析铁。

含方铅矿黄铜矿矿石:金属矿物主要有黄铁矿(1~5)%,黄铜矿(1~3)%,铜兰(0.5~1)%,次生矿物孔雀石(1~2)%,方铅矿(1~6)%,脉石矿物主要有石英15%、绿泥石(25~40)%、阳起石5%、角砾(5~15)%;黄铁矿半自形晶,粒径0.1~0.8mm,黄铜矿他形晶,粒径0.02~0.20mm,少数达0.5~1mm,周围含多量次生孔雀石、铜兰、少量斑铜矿和辉铜矿,方铅矿半自形晶,粒径0.1~0.9mm,边部见次生白铅矿;石英粒状、犬齿状,长径0.10~1.8mm,绿泥石显微鳞片状,不均匀分布,片径0.02~0.05mm,部分风化析铁,阳起石纤状,长径0.05~1.2mm,弱硅化,角砾强硅化,仅残留有绿泥石。

方铅闪锌黄铜矿矿石:金属矿物主要有黄铁矿2%,黄铜矿(3~5)%,闪锌矿3%,方铅矿3%,脉石矿物主要有石英45%,绿泥石32%、角砾10%;黄铁矿半自形晶,粒径0.1~0.6mm,黄铜矿他形晶,粒径0.03~1.30mm,少局部包裹闪锌矿,闪锌矿他形晶,粒径0.1~1.2mm,含乳浊状黄铜矿(占闪锌矿的3%~8%),方铅矿他形-半自形晶,粒径0.2~1.5mm,包裹黄铁矿,局部熔蚀交代闪锌矿;石英粒状、犬齿状,长径0.5~2mm,绿泥石显微鳞片状,片径0.03~0.1mm,角砾强硅化,仅残留有绿泥石。

黄铁矿黄铜矿矿石:金属矿物主要有黄铁矿(1~15)%,黄铜矿1%,脉石矿物主要有绢云母92%,绿泥石2%、菱铁矿脉3%;黄铁矿分布在黄铁矿绿泥石石英脉中,脉中黄铁矿半自形晶,粒径0.02~0.10 mm,黄铜矿分布在石英脉中,脉宽0.03mm,脉中黄铜矿他形晶,粒径0.02mm,绢云母、绿泥石显微鳞片状,无定向分布,片径小于0.01mm,碎裂纹发育,沿裂隙纹充填菱铁矿脉,脉宽0.03~0.20mm。

4.2.2 矿石自然类型

方铅矿矿石、黄铜矿矿石自然类型为硅化构造蚀变岩型。

4.2.3 矿石结构、构造

铜矿矿石结构为半自形-他形粒状、角砾状结构,矿石构造为块状、脉状、浸染状构造。

方铅矿矿石为粒状-犬齿状结构,矿石构造为块状、脉状构造。

4.2.4 矿石的有用组分

Cu1矿体铜含量(0.33~1.23)%,平均0.78%;Pb含量(1.03~1.14)%,平均1.09%;Zn含量(0.16~0.48)%,平均0.32%;Ag含量(5.05~66.80)×10-6,平均35.93×10-6;Au含量<0.05×10-6。

Cu2矿体铜含量(0.35~4.36)%,平均1.68%;Pb含量(0.05~44.7)6%,平均9.13%;Zn含量(0.01~0.32)%,平均0.11%;Ag含量(8.94~430)×10-6,平均130.65×10-6;Au含量<0.05×10-6。

Cu3矿体铜含量(0.30~1.46)%,平均1.68%;Pb含量(0.074~24.70)%,平均4.05%;Zn含量(0.014~0.19)%,平均0.07%;Ag含量(17.60~242)×10-6,平均72.07×10-6;Au含量<0.05×10-6。

Cu4矿体铜含量(0.24~2.80)%,平均0.84%;Pb含量(0.18~9.47)%,平均3.36%;Zn含量(0.063~0.76)%,平均0.28%;Ag含量(9.37~112.3)×10-6,平均39.68×10-6;Au含量<0.05~0.12×10-6,平均0.055×10-6。

(1)Cu4矿体地表走向上矿石中有用组分含量变化

铜品位走向上一般在0.24%~2.30%之间作跳跃式变化,起伏不大[11],铜品位变化系数为64.93%,铅品位走向上在0.18%~9.47%之间作跳跃式变化,起伏不大,铅品位变化系数为81.55%,银含量走向上在(9.37~112.3)×10-6之间作跳跃式变化,起伏不大,银含量变化系数为81.85%,Cu4号矿体铜、铅、银含量在走向上的变化见(表3、图9)。

(2)Cu4铜矿体工程水平矿石中有用组分含量变化

铜含量工程倾向(TC002)为(0.15~7.46)%,变化较大,其变化系数为163.23%;铜含量工程倾向(TC004)为(0.26~2.07)%,变化不大,其变化系数为80.54%;铜含含量工程倾向(TC1001)为(0.34~2.09)%,变化不大,其变化系数为59.92%。

(3)Cu4矿体TC002、TC004、TC1001水平方向Cu含量变化见(图10、表4)。

表3 Cu4矿体地表Cu.Pb.Ag含量在矿体走向上变化表Table 3 Re lationship between Cu,Pb,Ag in suroface o of Cu4 ore body and ore trend

表4 TC002、TC004、TC1001水平方向Cu含量Tab Ie 4 The leve ldirection Cu contento of TC002,TC 004,TC1001

银含量工程倾向(TC002)为(5.32~79.3)×10-6,变化较大,其变化系数为108.19%,银含量工程倾向(TC004)为(3.07~48.50)×10-6之间作跳跃式分部,变化不大,其变化系数为46.91%;银含量工程倾向(TC1001)为(2.51~137)×10-6之间作跳跃式分部,变化不大,其变化系数为75.53%。

Cu4矿体TC002、TC004、TC1001倾向银含量变化见表5。

5 矿床成因浅析

德能铜多金属矿位于隆格尔-念青唐古拉复合岩浆弧,为冈底斯铜铁多金属成矿带的主要组成部分。区内二叠纪敌布错组地层为一套湖相碎屑岩沉积,典中组为陆相火山岩沉积。

二叠纪敌布错组为Cu、Pb、Zn有力矿源层,矿区内断裂构造发育,尤其是北西西向韧性断裂为主要控岩控矿构造,燕山期石英闪长玢岩是主要的成矿地质体。

区内燕山期构造岩浆活动是主要构造事件,北西西向断裂活动导致热能、化学能递增叠加,动力变质作用明显增强,富含硅质地段出现硅化,有用元素初步富集于热液中。燕山晚期,由于强烈的岩浆活动和断裂活动,尤其是岩体的多阶段多次活动,导致热、气、水和铜矿物质活动的反复叠加,受后期北西西断裂活动的影响,上部岩体及围岩进一步产生裂隙,含矿热液沿裂隙上升,从而形成了构造蚀变岩型矿床。

总之,构造蚀变岩是形成本矿床的围岩,断裂构造活动使含矿气水溶液运移,沉淀的场所,岩浆热液活动是成矿的必要条件。

表5 TC002、TC004、TC1001水平方向Ag含量Tab Ie 5 The leve ldirection Ag content o of TC002,TC004,TC1001

6 找矿方向

矿区位于冈底斯铜铁多金属成矿带的雅鲁藏布江铜多金属成矿区内,矿床的形成受区域近东西深断裂及次级北西向断裂控制,与区内石英闪长玢岩岩体关系密切。因而,区内石英闪长玢岩发育地段是找铜多金属矿的最佳位置。

(1)地表黄铁绢英岩化、黄铁矿化(褐铁矿化)、黄铜矿化、矽卡岩化、孔雀石化、青盘岩化出露处,特别是沿岩体与围岩(碳酸盐岩类)接触带和构造破碎带的硅化、褐铁矿化、孔雀石化、矽卡岩化、黄铁矿化、青盘岩化地区是找铜矿的标志。

(2)面积性激电[12]工作的低电阻率高极化率地区,是寻找隐伏铜多金属矿的有利部位。

(3)1/50万区域水系沉积物测量[13]及1/10 000土壤测量的Cu、Pb、Zn、Ag、Mo、Bi、Au等元素的组合异常地带。

(4)钻孔深部黄铁矿化斜长花岗斑岩地方也是找斑岩铜矿的最佳部位。

7 结论

(1)德能铜多金属矿床属冈底斯铜铁多金属成矿带重要组成部分,矿床的成因与区域地质背景密切相关。

(2)矿床物质来源与燕山晚期石英闪长玢岩有关,北西西向区域性断裂构造是主要的控岩控矿构造,其旁侧的次级断裂是主要的导矿容矿空间,矿床成因类型属构造蚀变岩型。

(3)调查表明:矿床矿石品位较高,主成矿元素铜含量沿走向和倾向变化不大,伴生有益组分含量较高,具有进一步工作的价值。

(4)今后找矿工作应在石英闪长玢岩、花岗斑岩中的青盘岩化发育处、断裂交汇部位、土壤(Cu、Pb、Zn、Au、Ag)综合异常发育地、物探低阻高极化异常处为重点,以期在本区扩大矿床规模和发现新的矿床类型。

致谢:本文在成文过程中,得到楼法生教授级高级工程师的无私帮助与悉心指导,在此表示衷心的感谢!本文引用了西藏隆格尔-措麦地区地质矿产调查工作的部分成果,参加工作的还有江西省地质调查研究院西藏区调项目队的程春华、黄俊平、钱正江、高原、王超等,表示诚挚的谢意!

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Abstract:The Deneng Copper-polymetallic deposit is discovered w ith the Longgeer-Cuom ian 1:50 000minerals survey.There are six bodies oof copper ore achieving production-gradew ith useoful components such as Pb,Zn,Au and Ag etc.With good ore-oform ing geological condition,ore bodiesmainly occur in outside oof the contact zone and tectonic ofracture zone.Cu4 ore body is the largestone.Basing on deep drilling and suroface trenching data,the variation coeofoficientoof ore grade and thicknessalong the ore strike and tendency is small.This copper polymetallic deposit belongs to the structural-altered-rock type.The oformation is closely related to themagmatic activity. Spatial distribution is controlled by magmatic and ofracture.Induced polarization anomalies and geochem ical anomalies show that this depositarea is the prospecting ofavorable place oof the copper,lead and zinc polymetallic deposit.

Keywords:Deneng;copper-polymetallic deposit;geological ofeature;prospecting direction

GeologicalCharacteristicsand Prospecting Direction oof the Deneng Copper-Polymetallic Deposit in Coqen County,Tibet,China

HUWei-zheng,DENG Bi-rong,DU Chang-ofa,HUANG Dong-rong
(Institute oof Geologicalsurvey and Reseach oof JiangxiProvince,Nanchang 330201,China)

P681.41

A

1672-4135(2012)03-0176-08

2012-04-01

国家地质大调查矿调项目:1/5万西藏隆格尔-措麦地区地质矿产调查(1212010818035)

胡为正(1963-)男,毕业于东华理工学院水文与水资源工程专业,高级工程师,现主要从事区域地质矿产调查及研究工作,Email:HWZCXL@126.com。

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内蒙古银宫山地区闪长玢岩脉锆石U-Pb 同位素年代学、地球化学特征及与铀矿化关系研究
典型杂质矿物及离子对黄铜矿浸出影响的研究现状
浅谈砂岩储层的岩石学特征
激电联合剖面在判断矽卡岩型矿床矿体产状中的应用
六偏磷酸钠及硅酸钠对海水浮选黄铜矿的影响机理
NE向晚期闪长玢岩脉破矿规律研究:以对I-5号矿体的影响为例
赤平投影法在边坡稳定性分析中的应用
江西省玉山县下仓金矿找矿前景浅析
不同价态杂质离子对黄铜矿浮选的影响机理研究