南陵县近山铜矿矿体特征及开采技术条件浅析

邓国荣

（安徽省核工业勘查技术总院，安徽 芜湖 241000）

1 地质概况

1.1 地层

本区地层属扬子地层区、下扬子地层分区、贵池地层小区。区内地层除缺失泥盆系中下统、石炭系下统外，自志留系至第四系地层均有分布。根据地层组成特征，分为两大套，第一套地层主要是海相碳酸盐岩和碎屑岩沉积，其间夹有海陆交互相和少量陆相沉积，构成了区内的沉积盖层，时代为早志留世至中晚三叠世；第二套地层主要是由陆相碎屑岩夹火山碎屑岩系组成，系板内变形阶段的产物，时代为中晚三叠世至第四纪。纵观全区，以碳酸盐岩地层最为发育，累计厚度可达1500米以上。矿区地表出露地层主要为三叠系下统南陵湖组和东马鞍山组及第四系。

（1）三叠系下统南陵湖组上段（T1n2）：下部为灰色中层含砂屑微晶灰岩，薄层蠕虫状微晶灰岩、瘤状灰岩、泥晶灰岩，底部砾屑灰岩；中部浅灰～灰色薄层微晶灰岩、蠕虫状灰岩，顶部薄层泥晶灰岩；上部浅灰色中～中厚层微晶灰岩，含骨屑、砂屑亮晶灰岩、粒屑亮晶灰岩，薄～中薄层含骨屑微晶灰岩。本矿见中上部地层，变质后为大理岩或大理岩夹矽卡岩。

（2）三叠系下统东马鞍山组（T2d）：下部为灰色～浅灰色中厚层白云质灰岩夹灰岩；上部为灰白～米黄色中厚层白云岩，本矿仅见下部地层，变质后为大理岩。

（3）第四系残坡积层（Q）：分布于坡麓、沟谷及低洼处，土黄～杂色含粉砂粘土夹碎石粉砂土，下部为碎石层，碎石成分与基岩一致，其磨圆度及分选性差，大小混杂，结构松散。厚一般2～3m，最厚达20m。

1.2 构造

1.2.1 褶皱构造

区内褶皱构造为新屋里复向斜的次级褶皱，主要为沙滩角向斜。沙滩角向斜长8km，宽 0.5km。轴向 50°～60°，轴面倾向南东，倾角55°，核部由三叠系中统东马鞍山组组成，两翼由下统南陵湖组上段组成，均倾向南东，倾角 50°～60°，枢纽向南西倾伏，倾伏角 5～10°，为一同斜倒转向斜。

1.2.2 断裂构造

区内早期断裂构造总体呈北东东～北东向，倾向北或北西，倾角50°～75°，局部80°左右直至陡立。晚期断裂为北西平移断层，倾向北东或南西，倾角陡立。

1.3 岩浆岩

本矿区岩浆岩极为发育，除沙滩角花岗闪长岩外，常见辉绿岩、花岗斑岩等后期脉岩。

沙滩角花岗闪长岩为石英二长闪长岩。长约5km，出露面积约6km2，呈岩株状产出，展布方向与地层走向呈20°夹角。岩体由北向南超覆，倾向北，接触面不规则。岩石呈灰～灰肉红色，等粒～似斑状结构，以等粒为主，块状构造，矿物成份主要为斜长石、钾长石，次为少量石英、角闪石、黑云母等，副矿物为磁铁矿、榍石、磷灰石等。岩体为燕山晚期第二次侵入体，岩性为中酸性类型。

1.4 变质作用与围岩蚀变

1.4.1 变质作用

受花岗闪长岩侵入影响，产生较广泛的接触交代变质作用，形成宽窄不等的石榴子石矽卡岩或透辉石石榴子石矽卡岩带，并顺层交代变质作用，形成层状矽卡岩。变质带分带明显，由内向外为矽卡岩化花岗闪长岩→内矽卡岩→外矽卡岩→矽卡岩化大理岩→大理岩→灰岩。矽卡岩带宽几m至20m左右。热变质作用表现为围岩产生广泛的大理岩、白云石大理岩及少量的角岩等。

1.4.2 围岩蚀变

岩体内蚀变主要为绿泥石化、钾长石化、黑云母化及透辉石化等。矽卡岩中主要为碳酸盐化，蚀变越强烈，与铜矿化关系越密切，其次为绿泥石化、硅化等。

2 矿体特征

2.1 矿体分布特征

共圈连矿体12个，主矿体2个（Ⅰ1、Ⅰ2号矿体）、次要矿体4个、零星矿体6个。

Ⅰ1矿体赋存于岩体接触带矽卡岩中，严格受接触带控制，矿体总体走向近东西，倾向北，倾角 45～70°，局部达 80～90°，一般矿体头、尾倾角较陡，中部较平缓。矿体厚度变化较大，钻孔见矿厚度最大26.60m，最小0.28m，平均9.55m，存在尖灭再现现象。矿体形态在剖面上呈似层状、透镜状及不规则状，平面上呈长条状、透镜状或囊状等。矿体平均品位为0.73%，矿体赋存标高+90～-300m。

Ⅰ2矿体：该矿体赋存于东段接触带矽卡岩中，矿体形态呈层状—似层状，平面上呈透镜状。矿体走向北东，倾向北西，倾角30～65°。一般上部较陡，以下较缓，。钻孔见矿厚度最大17.64m，最小2.38m，平均7.83m，矿体在倾向上有尖灭再现现象。矿体平均品位为0.71%，赋存标高+97～-224m。

2.2 矿石质量特征

2.2.1 矿石矿物成分

金属矿物主要为黄铜矿，次为斑铜矿、黄铁矿、磁铁矿、磁黄铁矿、辉钼矿；近地表氧化带内，常为赤铁矿、辉铜矿、褐铁矿、孔雀石等。脉石矿物主要为石榴子石，次为透辉石、石英、绿泥石、方解石、阳起石、玉髓、蛋白石等。

2.2.2 矿石化学成份

矿石主要有用组分为铜，铜矿最高品位为2.32%，最低0.2%，矿床平均品位0.72%。

矿床中伴生有益组分主要有金、银，其中金平均品位0.48g/t，银平均品位6.81g/t。

2.3 矿石结构构造

矿石结构主要为半自形～他形晶结构、充填交代结构及残余结构、假象结构等。矿石构造以块状构造为主，次为浸染状构造—稠密、稀疏浸染状、星散状构造、条带状及网脉构造等。

2.4 矿石类型

矿石工业类型为硫化铜矿石。矿石自然类型按矿物组合和化学成份为含铜块状矽卡岩、含铜透辉石石榴子石层状矽卡岩矿石、含铜矽卡岩化花岗闪长岩和含铜矽卡岩化大理岩。

2.5 矿体围岩和夹石

矿体顶板一般为块状矽卡岩，Ⅰ2矿体局部为矽卡岩化大理岩，底板为大理岩或矽卡岩化大理岩。夹石一般为块状矽卡岩或层状矽卡岩。

基于此表，可能入声分清浊，清声母字归入阴平，浊声母字归入去声，由声调的计算方法计算出T值，做出五度值调值表如图1：

2.6 矿床成因

该矿区内矿体均赋存于岩体接触带矽卡岩中，严格受接触带控制。根据矿体赋存条件、成矿控制因素、矿石矿物组合及结构构造等特征，该矿床系接触交代矽卡岩型铜矿床。

3 矿床开采技术条件

3.1 水文地质条件

依据矿区地下水的赋存条件分为三个含水岩组：

（1）松散岩类孔隙含水岩组：岩性主要为第四系坡、洪冲积层，主要分布在矿区北部及南东部低洼处，厚0.5～10m不等，岩性为粘土、亚粘土及粘土夹碎石，结构松散，含孔隙潜水，富水程度弱，单井出水量50～100m3/d，水化学属 HCO3—Ca 型水。 渗透系数 K=1.09×10-5～9.05×10-6cm/s。

（2）碳酸盐岩岩溶裂隙含水岩组：岩性为薄～中厚层微晶灰岩，含碎屑、生物碎屑亮晶灰岩，白云质灰岩，大理岩等，主要分布于矿区南侧，为本区矿体的底板。地表溶蚀较强烈，溶沟、落水洞比较发育，沿层面可见到蜂窝状小溶孔，局部发育有较大的溶洞，据勘探抽水试验资料q=2.163m3/昼夜·米，K=0.039m/昼夜，该层富水程度中等，水化学属HCO3—Ca型水，该层为矿区的主要含水层。

（3）花岗闪长岩、矽卡岩含水岩组：在区内广泛分布，为本区矿体的顶板，其风化厚度一般在0～30米，含水性微弱，可视为隔水层，但局部存在构造破碎，因此含有一定的构造裂隙水，据勘探期间在花岗闪长岩、矽卡岩中混合提水试验得知：q=4.051～2.651m3/昼夜·米，K=0.0417～0.0379m/昼夜。

3.2 工程地质条件

依据矿区及周边的岩土层划分为二个工程地质岩组：

（1）软弱工程地质岩组：主要分布于沙滩角周围及坡麓上，岩性以第四系残坡积、冲积层为主，结构松散，湿～稍湿，可塑～硬塑，为中～低压缩性土。

（2）较坚硬工程地质岩组：地层为三叠系下统南陵湖组及东马鞍山组，岩性主要为中薄～中厚层碳酸盐岩类岩石，蚀变后为大理岩、白云质大理岩，构成各矿体顶底板，抗压强度50～100MPa，RQD为76%，岩石质量较好，属较坚硬岩石。

（3）坚硬工程地质岩组：主要为花岗闪长岩包括各种脉岩及矽卡岩等，该类岩石浅部具不同程度的风化蚀变，中深部岩石较新鲜，裂隙不发育，稳定性好，构成矿体顶底板，抗压强度为70～120MPa，RQD为82%，属坚硬岩石。矿区工程地质条件归类为简单类型。

3.3 环境地质条件

矿山开采已造成地表塌陷和开裂，塌陷位置分布在45～52线，塌陷面积约528m2，对地表山体破坏较严重，环境地质正在恶化。此外，大规模的修路开挖和平整机台给矿区地形地貌等自然环境造成的破坏也不可低估。矿区环境地质条件归类为复杂类型。

综上所述，矿床开采技术条件综合归类为Ⅲ—3类型。

4 结论及建议

（1）铜矿体赋存于岩体接触带矽卡岩中，严格受接触带矽卡岩控制。

（2)矿化蚀变主要为碳酸盐化、硅化、绿泥石化等，蚀变越强烈，与铜矿化关系越密切。

（3）矿石工业类型为为硫化铜矿石,其成因类型为接触交代矽卡岩型铜矿床。

（4）该矿床开采技术条件综合归类为Ⅲ—3类型。

（5）加强水文地质、工程地质、环境地质的调查和监控，确保矿山安全生产。加强废石、废水等管理，采取切实环保措施，保持良好生态环境，避免环境污染。

[1]DZ/T 0207-2002中华人民共和国地质矿产行业标准[S].中华人民共和国国土资源部,2002-12-17.

[2]GB/T 13908-2002固体矿产地质勘查规范总则[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2002-08-28.

[3]GB/T 12719-1991矿区水文地质工程地质勘探规范[S].

[4]安徽省南陵县近山铜矿资源储量核实及深部详查地质报告[S].安徽省核工业勘查技术总院，2012-07-15.