李大亮,张 闯,蒙 帝,彭 涛,陆进宁,曾 光
(广西华锡集团股份有限公司铜坑矿, 广西 南丹县 547205)
大厂铜坑矿91#矿体地质特征及探采对比
李大亮,张 闯,蒙 帝,彭 涛,陆进宁,曾 光
(广西华锡集团股份有限公司铜坑矿, 广西 南丹县 547205)
91#矿体是铜坑矿最富的锡多金属矿体,前期的许多文献研究认为,该矿体位于“东岩墙”花岗斑岩的西侧。但是,随着近几年来矿山深边部探采工程的揭露表明,“东岩墙”的东侧仍然赋存有91#矿体。由于该矿体即将结束开采,因此,通过历年来探采资料的对比分析,对其矿体地质特征进行新的认识,为今后的勘探和开发提供理论指导。
大厂铜坑矿;91#矿体;地质特征;探采对比
铜坑矿地处广西大厂矿田西矿带,91#矿体以其品位之高、规模之大而著称于世。1985~1998年期间铜坑矿主要开采该矿体,获得了丰厚的经济利益。在上世纪“六五”至“九五”国家科技攻关项目期间,国内不少地质、采矿、选矿专家在此开展了详细的研究工作,由于当时的探采工程所限,对91#矿体的认识仅局限于东西两个岩墙之间的4#~30#勘探线一带。自2005年以来,铜坑矿加强了深部找矿工作,在367水平“东岩墙”东侧的36#勘探线一带找到了新的91#矿体,因此,对于大厂91#矿体有新的认识。经过多年的开发利用,91#矿体储量消耗殆尽,利用历年积累的探采资料,通过矿体空间形态、储量、面积、品位变化等参数对比,旨在弥补过去研究的空白,更全面地了解该富矿体的地质特征和成矿条件,以期对深部找矿有所裨益。
广西215地质队于1957年开始在长坡-铜坑矿区进行91#矿体的勘查,1965年提交了储量报告,采用水平断面法计算,矿体储量级别为B+C1+C2,储量1288万t。长坡矿于1973年开始进行生产勘探,勘探线坑探间距60m,方位320°。1981年铜坑矿开始开采浅部细脉带矿体,加紧了91#矿体的勘探,采用坑内浅钻进行上下孔加密控制,钻孔间距30m,部分地段加密到15m,1985年开始采矿,边探边采,直至1998年,矿体中心厚大部位已经采完,采矿重点转移到92#特大型矿体。1998年以来,主要利用钻探进行探边摸底,2005年在367水平花岗斑岩东侧探获了91#矿体的延伸部分,目前,在8#勘探线以西开展一些零星的补充探矿工程。
91#矿体属缓倾斜似层状细脉浸染交代型矿体,1985年开始在ES端进行回采,采矿方法为嗣后充填的分段空场法和大直径深孔崩矿空场法,沿勘探线方向共划分7个盘区,盘区宽度90m,盘区之间矿柱宽度20m,盘区内矿房宽度15m,矿柱宽度14m。矿房采完后进行棒磨砂胶结充填,然后再回采矿柱。经20多年的开采,现已基本采完,目前正在367水平22#线、26#线、28#线一带回收部分残矿。
矿区出露地层为碳酸盐岩—硅质岩建造,矿体主要赋存在泥盆系上统地层中[1-3],控矿构造为F1断层和NE向裂隙脉,上部为裂隙脉型矿体,下部为似层状矿体,主要矿体均位于东西岩墙之间,但在东岩墙东侧发现矿体往NE方向深部延伸(见图1)。91#矿体赋存于D32b硅质细条带灰岩中[4],走向长587m,总体厚10~20m,是铜坑矿最富的锡矿体。
图1 大厂铜坑矿床综合地质剖面示意
矿化类型有两种,即NE向富锡节理脉和似层状富锌矿脉。节理脉平均厚度0.8~2cm,长度110~300cm,倾向133°~151°,倾角67°~75°,富含锡石和铁闪锌矿。似层状矿脉平均厚度0.2~0.6 cm,沿层间充填交代而成,为层间细脉浸染交代型矿化,呈层状和透镜状产出,倾角较缓,总体上与地层延伸方向相近[4],矿物以铁闪锌矿为主,并含少量锡石。矿体总的形态表现为层状,但在矿体内部,有用成分却主要集中在NE向裂隙脉中,因此,在生产勘探时,探矿工程一定要垂直切割NE向裂隙脉,经过多年实践,这种布置是切合实际的,即使在采矿阶段,矿房也是按勘探线方向布置,而不是按矿体延伸方向布置。
91#矿体赋存围岩为D32b硅质细条带灰岩,黑色硅质岩和浅色灰岩相间互层产出,在外力作用下,硅质岩易于发生破碎而形成良好的容矿空间,利于含矿热液运移和沉淀;同时,灰岩易于改造,被含矿热液交代而成矿,因此,在中心部位的22#线一带能形成富矿。而在东岩墙东侧的36#线一带,围岩硅质减少,泥质增多,因此,NE向裂隙脉不发育,矿体锡品位明显降低,在底部与宽条带灰岩接触,条带状矿脉较发育,锌品位明显升高。
(1)矿体往东延伸增大。过去的研究文献表明,91#矿体在405水平出露最完整,往东延伸至30#线[2]。铜坑矿生产勘探验证其尖灭于32#线一带。但是,根据近几年深边部探矿工程,发现矿体延伸到了38#线,走向延长了220m。东端矿体形态极不规则,节理脉较少,主要呈条带状构造,以铁闪锌矿、黄铁矿化为主,锌高锡低。
(2)矿体边部界线变化大。经过生产勘探,工程加密到坑探、钻探间距均为30m,在变化较大地段,钻探加密到15m间距,因此,可靠程度较高(见图2)。中心部位矿体几乎能重合,只是与上部细脉带接触部位有较小的变化,但在矿体的两个尖灭端变化较大。
图2 铜坑矿20#勘探线91#矿体探采前后对比
根据不同时期提交的地质储量进行对比(见表1),储量变化较小,相对误差为8%~12%,表明勘探资料可信度较高。
表1 铜坑矿91#矿体不同阶段探明储量对比
经过生产勘探后,在22#线至26#线一带,矿石品位明显上升[5],相对误差达19%,而在16#线以西,锡品位相对下降8%。根据两个阶段的探采资料记录,金属量相对增长11%,锡品位相对增长13%。
由于储量计算采用勘探线平行断面法,所以,各勘探线上矿体的面积就决定了各个矿块的体积和储量,由主要勘探线前后矿体面积的对比(见表2),可见矿体在中部增大,两端急速变小。虽然有的勘探线剖面上矿体面积变化不大,如16#线相对误差仅有4.66%,但面积重合率却不高,只有86.27%,原因在于矿体顶底板界线位移大,导致形态变化大。
表2 铜坑91#矿体主要勘探线前后矿体面积对比
(1)矿体顶底板界线变化。铜坑矿各个矿体均控制于一定的地层中[6],91#矿体主要赋存于D32b细条带灰岩,其顶板为75#层面脉,底板为77#层面脉。但从工业利用的角度,要考虑矿体的连续性以便于开采需要,因此,将部分75#脉上部和77#脉下部的矿体圈入91#矿体,造成顶底板的界线发生了相应的变化。
(2)对探矿工作重视程度不够。91#矿体是世界罕有的大型富锡多金属矿体,就当时而言,资源储量丰富,经济效益极好,因此没有危机感,对矿体的探边扫盲没有引起足够的重视,直到近几年开展危机矿山找矿,投入了相应的探矿工程,才发现矿体在深部往东延伸。
(1)通过对比分析可知,91#矿体的变化在允许范围内,说明该矿体的勘探方法正确,勘探间距合理,勘探资料的可信度较高。
(2)充填法是降低矿石贫化损失、提高矿山经济效益的有效方法[7-8]。该矿体当时采用胶结充填,大大提高了矿柱回采率。矿产资源是十分宝贵的财富,尤其是富矿体,采用充填法能够大幅度提高企业经济效益和安全保障。
致谢:承蒙铜坑矿罗先伟总工程师和郑阳副总工程师给予笔者悉心指导和帮助,在此表示诚挚的感谢!
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2012-08-17)
李大亮(1981-),男,广西巴马人,技术员,现从事矿山地质技术工作,Email:zhangchuangdck@163.com。