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(1.江西省地勘基金管理中心,江西 南昌 330025; 2.江西省地質礦產勘查開發局九一二大隊,江西 鷹潭 335001)
朱溪鎢銅礦區位于浮梁縣城南約45 km,行政區劃隸屬浮梁縣壽安鎮、樂平市涌山鎮等管轄,與浮梁縣朱溪銅礦采礦權區三面緊密相鄰,面積約5.69 km2。朱溪鎢銅礦床主要類型有矽卡巖型、巖體型、(硅化)破碎帶、石英脈型等。
區域上朱溪地區位于欽杭接合帶江西段萍樂坳陷帶之東端、贛東北深大斷裂北西側,處于欽杭東段北部成礦帶江西段萍鄉—樂平銅鉛鋅金銀鈷成礦亞帶東段塔前—清華Cu-Au多金屬成礦遠景區中。沿塔前—賦春斷陷盆地已發現塔前、月形、橫路、張家塢、楊草尖、彈嶺、朱溪、賦春等20余處礦床(點)(圖1)。
基底地層為中元古界深海盆地相夾濁流沉積(1∶20萬江西省區域地質志將其劃為雙橋山群下亞群),主要為絹云千枚巖、凝灰質千枚巖、砂質千枚巖、變質粉砂巖、變質細砂巖組合的淺變質巖系。蓋層主要為石炭系—白堊系。
構造格架處于九嶺逆沖推覆帶上,具構造巖片堆疊結構,北西面為牛角嶺萬年群變質巖片,南面為珍珠山萬年群變質巖片,區內由朱溪上古生界—中生界巖片、楊草尖萬年群變質巖片和涌山上古生界—中生界巖片組成,其中還有大游山小巖片。斷裂構造以北東向的走向斷裂逆沖或逆沖推覆斷裂為主,另有近東西向和南北向斷裂。

圖1 江西省浮梁縣塔前—朱溪銅鎢礦區域地質礦產圖
塔前—賦春一帶燕山期為本區主要巖漿活動期,表現較強烈,分布廣,屬淺成-超淺成相,為中酸性侵入巖,形成時代為白堊紀。呈不規則彎曲狀、不規則葫蘆狀、不規則脈狀、小巖瘤狀、近長橢圓形,侵入于中元古代淺變質巖系、石炭紀—二疊紀地層之中。主要有楊草尖黑云母花崗閃長斑巖、張家塢花崗閃長斑巖、塘嶺花崗斑巖和毛家園斑狀花崗閃長巖4個侵入體。
朱溪礦區內巖漿巖在地表(淺部)均呈脈狀產出,礦體與各種巖脈有著密切的時空和成因上的聯系,如1號主礦體部分與巖脈緊密相連,或礦體直接產于巖脈邊緣接觸帶(江西冶金地質勘探四隊,1980)。各類脈巖中成礦元素豐度較高,如閃長巖Cu:1 501 g/t、Zn:150 g/t、Ag: 5.00 g/t;閃長玢巖Cu:283 g/t、Mo:58.0 g/t、WO3:27.0 g/t;花崗閃長玢巖Cu:2 000 g/t,煌斑巖Cu:500 g/t。有些巖脈本身即構成銅的工業礦體,如礦化閃長巖含Cu:0.38%~0.60%,23線地表橢圓形礦化花崗閃長斑巖Cu平均0.54%,以及礦化煌斑巖Cu:0.85%,表明這些巖脈亦是成礦巖體,是燕山期同源巖漿分異的產物。巖脈侵入順序:中性→中酸性、酸性→堿性演化特點,推測可能為巖漿期后熱液由南西向NE方向遷移。
深部黑云二長花崗巖具全巖礦化,主要有白鎢礦化、黃銅礦化、閃鋅礦化等。
塔前—賦春一帶,1∶20萬土壤地球化學測量,區域內發現一大批物化探異常點,朱溪Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Sb、As、Sn、W異常(228甲)為甲類土壤地球化學異常,異常與礦點、礦化點吻合較好,屬礦致異常(江西省地質礦產勘查開發局九一六大隊,1991)。
區內1∶10萬水系沉積物測量,朱溪等地發現4個甲類異常,主要成礦元素質量分數一般為Cu:50~700 g/t,Pb:50~800 g/t,Zn:150~800 g/t,Mo:2~25 g/t,As:50~500 g/t。組合異常呈同心橢圓狀或長條狀,主要成礦元素3帶含量分布明顯。
從土壤地球化學異常和水系沉積物異常分布特征來看,成礦元素組合呈現出一定的變化規律,即自南西往北東由W-Mo-Cu組合演變為Cu-Pb-Zn-Ag組合。
1∶5萬重砂測量發現朱溪等17處銅、金、鎢等重砂異常,其中朱溪、月形、張家塢、橫路、塔前均與已知礦點重合,偏移距離小。
物探異常,發現在朱溪等地有磁異常,與已知礦點重合。
(1) 在塔前—清華Cu-Au多金屬成礦遠景區,沿塔前—賦春推覆構造帶已發現塔前、朱溪、月形、橫路、張家塢、楊草尖、彈嶺、新田、天井源等20余處礦區(點),集中在塔前、朱溪和賦春等3個礦化中心或巖漿中心,由南西往北東礦種呈現出W-Mo→Cu-Pb-Zn-W→Pb-Zn-Au的分布規律(江西省地質礦產勘查開發局九一六大隊,1991)。(2) 礦點、礦化點的分布與土壤地球化學異常、水系沉積物異常成礦元素組合呈現出的變化規律一致。(3) 原朱溪銅礦詳查報告總結的礦化規律有重要的線索,即原朱溪銅礦區內礦體由北東向南西方向傾伏、由淺部向深部有白鎢礦化增強的規律。在水平方向上,銅礦體從23—54線均有分布;銅鎢礦體主要分布在4—38線,兩側(7—11線與46線)也有零星分布;鎢礦體則主要分布在20線以西。所以,水平方向上由東往西礦體出現的規律為銅-銅鎢-鎢礦體。
區內基底地層為中元古界雙橋山群,蓋層為石炭系—三疊系。與成礦關系密切的地層主要為晚古生界石炭系—二疊系,石炭系—二疊系主要分布于塔前—朱溪—賦春一帶,沿2個狹長的北東向斷陷盆地展布,總體呈一單斜構造,產狀傾向北西,與中元古界淺變質巖系呈角度不整合接觸或斷層接觸,自下而上出露石炭系下統梓山組陸相碎屑巖、石炭系上統黃龍組白云巖及船山組灰巖、二疊系下統梁山組石英砂巖與微晶灰巖、棲霞組含生物碎屑微晶灰巖、小江邊組炭質泥巖夾透鏡狀微晶灰巖、茅口組硅質巖與灰巖,以及二疊系上統樂平組含煤碎屑巖和長興組灰巖。
朱溪礦區地表沒有大的巖體出露,僅出露少量花崗閃長斑巖(呈透鏡體狀)、黑云母煌斑巖等脈巖。鉆孔中見全巖礦化花崗巖。朱溪成礦巖體為黑云二長花崗巖,成礦花崗巖體隱伏在-800 m以下。與之相對應的成礦元素與形成的主要礦產為鎢、銅、鋅、金等。
北東向斷裂構造為控巖控礦構造。在區域上,北東走向的擠壓、推覆構造帶嚴格控制了成礦巖漿巖帶空間分布;在礦區內,石炭系與基底淺變質巖系不整合面為構造薄弱地段,常發育脆性斷裂,含礦熱液易沿此界面充填并形成工業礦體。而礦區主礦帶和厚大礦體主要產于花崗巖與晚古生代沉積巖接觸帶,晚古生代沉積巖與前寒武紀變質基底之間的斷層接觸帶是重要的構造界面,沿著這一重要界面,矽卡巖礦(化)體可以延伸得更遠,自目前控制的2 222.18 m深度向上,礦化由深部直達地表(圖2)。
礦區已圈定100多個大小不同的礦體(江西冶金地質勘探四隊,1980),絕大部分為隱伏礦體,地表僅有零星礦體出露。按礦體產出空間分布,劃分為2個礦帶和若干零星礦體。以往探獲332+333類金屬量銅6.42萬t,鋅2.5萬t,鎢5 337 t,為一小型礦,主要為矽卡巖型,少量破碎帶型。
2.1.1 礦體形態、產狀與規模 礦區淺部(-400 m以淺)(江西冶金地質勘探四隊,1980)已圈定100多個大小不同的礦體,絕大部分為隱伏礦體,地表僅有零星礦體出露。共分2個礦帶:Ⅰ礦帶:賦存于上石炭統黃龍組與雙橋山群不整合面上下,受地層層位和巖性控制,礦體常多層出現,呈似層狀、透鏡狀,與地層產狀一致,該帶礦體銅、鋅、鎢金屬總量占全區總量的67%,為主要礦帶;Ⅱ礦帶:賦存于茅口組底部、船山組與黃龍組地層界面之上30~40 m范圍內,以及賦存于中性巖脈中,主要受地層界面構造控制,呈透鏡狀和脈狀。

圖2 江西省浮梁縣朱溪礦區地質簡圖
礦區礦帶總的走向為北東—南西,原朱溪銅礦區礦體分布在23—54線間,全長2 000 m、寬400 m左右、面積約0.8 km2范圍內,勘探深度較小,多在500 m以內,礦體無論是在走向上還是在傾向上都沒有完全控制礦體邊界。
在垂直方向上,銅礦體主要賦存在地表起至-300 m標高,-300 m以下則較少出現,銅鎢礦體主要出現在50~-40 m左右標高,鎢礦體一般賦存在-200 m標高以下,目前,42線剖面已控制到-1 200 m標高。由此可見,在垂直方向上,由上而下礦體出現的規律為銅-銅鎢礦體。
2.1.2 蝕變及其分帶 礦區圍巖蝕變種類繁多,主要有角巖化、大理巖化、透閃石化、蛇紋石化、石榴石化、透輝石化、滑石化、陽起石化、綠簾石化、螢石化、綠泥石化、硅化、絹云母化和碳酸鹽化(方解石化)等。
礦化蝕變具有順層分布特點,即主礦體位于不整合面上,其頂底圍巖的蝕變呈垂向分帶性。
主礦體上下具不同的蝕變分帶。主礦體向上依次為石榴石化、透輝石化→透閃石化、蛇紋石化、綠簾石化→綠泥石化→滑石化→碳酸鹽化(方解石化)→大理巖化→未蝕變的白云巖、灰巖;向下依次為方解石化、硅化角巖帶和未蝕變的千枚巖。
2.1.3 礦化及礦化分帶 金屬礦物主要有黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦和白鎢礦,其次為磁黃鐵礦、砷黝銅礦、斑銅礦、輝銅礦、白鐵礦、毒砂、方鉛礦、輝鉍礦、赤鐵礦、菱鐵礦、針硫鉍礦和黃錫礦等;非金屬礦物主要有方解石、白云石、石英、透輝石和透閃石,次要礦物有綠泥石、綠簾石、滑石、蛇紋石、石榴石和水白云母等。
原生礦化具有分帶特點,即自北東向南西水平方向上,依次出現銅(鋅)礦體、銅鎢礦體;沿傾斜方向由上而下,依次為銅(鋅)、銅鎢礦體。
垂向上,礦體上部為方鉛礦、閃鋅礦(銀)帶,中部為黃銅礦、閃鋅礦帶,下部為黃鐵礦、黃銅礦(白鎢礦)帶,再下過渡為白鎢礦帶。
礦床元素組合分帶,由上而下為Zn(Pb、Ag)→Cu、Zn→Cu、S、W。
總之,礦床礦物分帶和成礦元素分帶明顯,成礦溫度向深部有逐漸升高的趨勢,巖漿期后熱液大致由南西向北東方向運移,結合矽卡巖的礦物組合特征,推測礦區深部可能存在一較大規模的隱伏巖體,提供一定數量的成礦物質,尤其是鎢的疊生成礦作用,應與巖漿期后熱液有關。
朱溪鎢銅礦是朱溪銅礦傾斜方向的深部延伸,全為隱伏礦。朱溪鎢銅礦是在原朱溪銅礦的外圍“就礦找礦、模式找礦”尋找隱伏礦,在總結深部成礦規律的基礎上,依據普查工作規范,重點解剖了42線主勘探線,在42線新施工了6個鉆孔,孔孔見礦,并向深部呈現礦體厚度增大、品位升高、多元素共生、伴生等特點。
完成鉆孔16個,20 243.71 m,各類樣品約11 048件。取得了找礦突破性進展,發現銅礦主礦體長900.0 m,厚度平均4.25 m,最大厚度28.7 m。鉆孔ZK5406見到厚大鎢多金屬礦體,單層視厚度最大577.9 m,WO3平均品位0.689%。
礦體主要受上石炭統黃龍組與雙橋山群不整合面和主要沿該不整合面侵入的燕山期黑云二長花崗巖的侵位雙重控制。厚大礦體在42線實際控制斜深達2 000 m,54線和32線均見厚大礦體,走向控制長550 m,礦床遠景規模可達超大型規模。
主干剖面上(圖3):ZK4208孔主礦體視厚度達226.5 m、WO3平均品位0.491%;ZK4209孔揭露主礦體視厚度達307.95 m、WO3平均品位為0.423%;ZK4210孔揭露主礦體視厚度449 m、WO3平均品位0.628%;ZK4211孔主礦體視厚度達576.4 m,WO3平均品位0.376%,銅礦體19層,銅礦視厚度累計達42.85 m,品位0.20%~2.27%;ZK4212全孔見鎢礦體34層,累積鎢礦體厚度為276.70 m,探到1層較厚的銅礦體,厚度28.70 m,全孔見銅礦體16層,累計銅礦體厚度74.70 m。

圖3 朱溪礦區42號勘探線剖面圖
ZK5406孔主礦體:厚大礦體視厚度達577.9 m,WO3平均品位0.689%(圖4),銅礦體累計視厚度43.1 m,其中單個銅礦體最大視厚度達13.0 m,Cu平均品位1.36%。32線鉆孔ZK3208白鎢礦體視厚度218.10 m,WO3平均品位0.306%(圖5)。鉆孔ZK5406的施工,創造了江西省固體礦產巖芯鉆探孔深2 222.8 m的新紀錄。

圖4 朱溪礦區54號勘探線剖面圖

圖5 朱溪礦區32號勘探線剖面圖
在鉆孔ZK4211,孔深1 022.90~1 166.30 m處探索到黑云二長花崗巖型銅鎢礦體,厚度93.40 m,WO3平均品位0.097%,該類型礦體的發現是本次研究繼矽卡巖中發現厚大銅鎢礦體之后又一新的發現和重要找礦成果。這一新類型的發現將成為本區找礦的又一重要突破口,可進一步尋找巖體型鎢銅礦床。
在主勘探線42線南西300 m的54線施工的鉆孔ZK5406及主勘探線42線北東250 m施工的鉆孔ZK3208均見到厚大鎢銅礦體之外,在距勘探線32線北東1 000 m施工的鉆孔ZK704在544.00~612.70 m揭露4層銅礦體,鉆孔ZK704孔所見礦體是否為主礦之向北東方向走向延伸還有待進一步探索。ZK704孔探礦成果進一步證實主礦體自南西向北東方向有變淺的趨勢,礦區淺部和往北東方向有極好的找銅前景。
從空間上看,地表及淺部的礦體多產出于層間破碎帶之中,或產出于脈巖之中;中部礦體多產出于矽卡巖或矽卡巖化巖石之中,且厚大礦體往深部厚度變大,產狀變緩,矽卡巖化及銅鎢礦化總體增強,矽卡巖化厚度亦增大;深部已發現隱伏含礦黑云二長花崗巖體,巖體全巖具白鎢礦化,局部黃銅礦化等。黑云二長花崗巖體與石炭紀、二疊紀灰巖接觸形成了厚大的外矽卡巖,巖體內矽卡巖不發育,僅局部可見。自巖體向外,蝕變分帶明顯,即:矽卡巖-矽卡巖化大理巖-大理巖-灰巖。矽卡巖及矽卡巖化巖石普遍具白鎢礦化。礦床垂直分帶特征明顯,巖體型礦床分布在巖體之中;在巖體接觸帶、圍巖為不純灰巖(白云巖)及強烈蝕變部位,普遍形成以鎢、銅為主的矽卡巖型礦床;在距離巖體較遠,弱蝕變帶部位及其外圍附近,在構造與圍巖有利的條件下,則形成銅、鉛、鋅等熱液型脈狀礦床。表現為上部以熱液型脈狀礦床為主,中部以矽卡巖型礦床為主,下部以斑巖型礦床為主,研究區已初步顯示上部熱液脈型-中深部(似)矽卡巖型-深部斑巖型的“多位一體”的成礦模式(楊明桂等,2008)。
礦化是在矽卡巖化同時及之后發生,包括大范圍的礦化矽卡巖以及穿插于大理巖、灰巖中的含白鎢礦矽卡巖脈;深部成礦巖漿巖已確認無疑,但是矽卡巖的形成是復雜的,需要進一步研究。
朱溪鎢銅礦床類型屬于I型斑巖成礦系列,主要有斑巖型、矽卡巖型、脈型及其復合型等銅多金屬礦床,其形成與燕山期早期I-S型中酸性巖漿巖有著密切的成因聯系。厚大礦體內的的富礦體嚴格受構造的控制,富W、Cu,可能與多期多階段礦化疊加有關。
(1) 研究區黃龍組白云巖與船山組下部灰巖,為朱溪礦床的含礦巖系(或稱高背景層),這是形成鎢銅礦床的基礎,可作為地層找礦標志。(2) “硅鈣面”附近常有工業礦體產出,可作為區域上的找礦標志之一。(3) 不整合面是本區主礦帶和厚大礦體賦存部位,可作為一個重要的構造找礦標志。(4) 后期構造與熱液迭加、改造,則是形成本區礦床的必要條件和主導因素。除42線已揭露的厚大礦體外,部分礦體厚大地段呈東西方向展布,顯示與東西構造關系密切。因此在上述高背景層中,尋找構造(主要是北東向和東西向構造)交接復合部位,是尋找此類礦床的一個主要標志。(5) 礦區閃長巖脈、花崗閃長斑巖、花崗斑巖、花崗巖等巖體及其接觸帶部位均有銅、鎢礦體產出,這些巖體在整個贛北地區有其獨特的成礦專屬性,可作為巖漿巖的一個重要找礦標志。(6) 本區首先系物化探掃面時發現,原生暈和次生暈可反映鎢銅礦化(體)的存在與否,因此在普查找礦中可應用化探方法來尋找這類礦體。(7) 地表有孔雀石、鐵帽,圍巖有透閃陽起石化、蛇紋石化、綠泥石化及滑石化等蝕變巖石,這是直接找礦標志。(8) 鉆孔中淺部出現了含白鎢礦-石榴石-方解石細脈(鉆孔ZK4208約220 m處的巖芯),深部就出現厚而富的銅鎢多金屬礦體,亦可作為直接找礦標志之一。
據現有資料初步判斷,在30線、42線、54線按照一定網度設計鉆孔對厚大銅鎢礦體進行控制,估算該區段資源儲量。礦區及深部已具有尋找大型銅礦床和超大型鎢礦床的資源潛力。
朱溪外圍的找礦取得了重大突破,并由此揭開了沿塔前—朱溪—賦春礦帶找銅鎢多金屬礦的帷幕,對推動樂平市塔前—婺源縣賦春一帶的找礦起到了重要的示范作用和促進作用。(1) 開展塔前—大游山地區礦產遠景調查。(2) 在朱溪鎢銅礦區的78—35線之間開展深部探礦工程,擴大資源儲量。(3) 對塔前—賦春重點突破區進行快速勘查,主攻礦床類型為矽卡巖型、斑巖型,兼顧熱液脈型和層控型,主攻礦種為銅、鎢、金,兼顧鉛鋅、銀、鉬、錫等。系統收集和綜合研究地、物、化、遙資料及礦產勘查成果,采用地、物、化、遙等多學科、多專業綜合找礦方法,進一步優選勘查區,并結合點上的大比例尺地質、物化探及探礦工程等手段的預查、普查及詳查工作,查明并總結銅鎢鉬金多金屬礦成礦地質特征及成礦規律。
贛北地區有色金屬礦產資源豐富,尤其是以銅為主的多金屬礦產,素有“北銅南鎢”之稱。隨著贛北地區大型白鎢礦床的發現,在找礦布局上將發生根本性的改變,贛北的鎢轉而占據全省的主體地位,贛北地區的找礦也將銅鎢并舉,相互兼顧。
楊明桂等(2008)在研究在江西大地構造時提出贛北地區存在3個晚古生代斷陷盆地(圖6),其地質背景和成礦條件十分相似。
在朱溪鎢銅礦找礦取得重要成果的基礎上,在進一步加強塔前—朱溪—賦春遠景區找礦的同時,還應加強對東鄉楓林—弋陽曹溪—德興福泉山、永平—陳坊晚古生代盆地和東鄉南部火山盆地等地區的深部與“朱溪鎢銅礦床”類似的鎢銅礦找礦工作,以期在江西北部鎢銅礦找礦取得更大的突破。
4.3.1 塔前—朱溪—賦春遠景區 該遠景區地質背景及成礦特征優越,朱溪、塔前、月形等礦區及外圍還有進一步擴大找礦規模的前景,此外,在大游山、紅梅嶺、珍珠山等區段物化探異常顯示很好,其成礦條件與朱溪礦區非常相似,找礦前景較好。
賦春南部的珍珠山—楊家墩一帶地表出露了眾多小型巖體(脈)群,其巖性有花崗斑巖、石英斑巖等,巖脈群附近有面積>50 km2的角巖化,說明其熱源充足,遙感影像環形構造非常發育,呈現大環套小環的格局,故推斷其深部可能有較大的隱伏巖體存在,另外鎢銅鉛鋅等化探異常顯示較好。因此認為,在珍珠山—楊家墩一帶具有極好的尋找斑巖型金屬礦床或與巖體有關的礦床的成礦條件,可望找到大中型規模以上的金屬礦床。
4.3.2 東鄉楓林—弋陽曹溪—德興福泉山遠景區 東鄉楓林—弋陽曹溪—德興福泉山晚古生代盆地斷續出露長大于100 km,盆地總體呈北東走向,該盆地南緣受到贛東北深斷裂帶控制明顯。盆地與發育在其北部的塔前—朱溪—賦春晚古生代盆地特征相似,產出的地層亦為石炭系—二疊系,碳酸鹽巖地層發育,地層、構造、巖漿巖形成時代、發育特征均有一定的相似性。在福泉山、姚家坂—潮水巖、大楊梅尖等處水系沉積物異常面積大,元素重疊性好,異常元素多,有W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn等,地表巖脈成群出露,且發現了白鎢礦化、黃銅礦化等,是尋找斑巖型、矽卡巖型銅鎢礦非常有利地段,在今后的地質找礦工作中應引起重視。
4.3.3 永平—陳坊遠景區 永平銅礦床是一個以銅硫為主,伴有W、Ag、Pb、Zn等的多金屬礦床。主要工業礦體分布在天排山倒轉背斜東翼,大都賦存在石炭系中統藕塘底組中,少量在船山—茅口組和薊縣系—寒武系混合巖組中。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產出,產狀與賦礦地層一致,走向近南北,傾向東—南東東,傾角20°~50°或60°~70°。
上饒永平—楊村一帶晚古生代盆地斷續出露及隱伏在推覆構造之下,總體呈北東走向。產出的地層亦為石炭系,碳酸鹽巖地層發育,以永平式銅礦為代表。
永平南部楊村一帶,在老變質巖覆蓋區之下已發現石炭系碳酸鹽巖中的矽卡巖帶,永平推覆構造控制區的下部,是尋找永平式銅礦床的有利部位。
朱溪地區找礦應主攻矽卡巖型和斑巖型礦床為主,兼顧破碎帶型礦床。主攻礦種為銅、鎢,兼顧鋅和錫等。以主干剖面42線為依托,沿礦體走向北東方向施工鉆探工程探索,推斷鎢銅資源潛力皆在百萬噸級以上。
朱溪鎢銅礦區地表高精度磁測異常呈帶狀展布,其范圍已大大超出了已知淺部銅礦體的分布范圍,是否與深部厚大矽卡巖(具弱磁性)有關,尚待進一步證實。
在朱溪鎢銅礦找礦取得重要成果的基礎上,在進一步加強塔前—朱溪—賦春遠景區找礦的同時,還應加強對東鄉楓林—弋陽曹溪—德興福泉山、永平—陳坊晚古生代盆地和東鄉南部火山盆地等地區的深部與“朱溪鎢銅礦床”類似的鎢銅礦找礦工作,以期在江西北部鎢銅礦找礦取得更大的突破。
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