吴至超,鲍 敏
(大冶有色责任有限公司丰山铜矿, 湖北 黄石市 435232)
丰山铜矿成矿规律及探矿浅析
吴至超,鲍敏
(大冶有色责任有限公司丰山铜矿,湖北 黄石市435232)
丰山铜矿经多年开采,地下矿产资源日渐萎缩,井下生产能力逐年下降,严重制约矿山的持续稳定发展。因此在矿山南缘-50,-100 m 11线以东开展探矿工程,此次探矿共获得铜资源储量5120 t,矿石量40.3万t,铜平均品位1.27%,估计可为矿山新增11088万元的经济效益。
矿产资源;探矿工程;危机矿山;经济效益
根据丰山铜矿8线采区和4~7线白马龙采区保有储量的分布情况,对丰山铜矿南缘-50 m 11线至7线、-100 m 11线至4线作统一补充地质勘探设计,进行系统的地质勘探。在原地质勘探报告的基础上,结合11线以东已开采工程揭露的地质资料,修改4~11勘探线地质剖面图,编制-50 m中段、-100 m中段地质平面图,设计坑探和坑内水平钻探工程,进一步查明零星小矿体在11~4线及0 ~-100 m中段区间的赋存特征;探求332+333类铜矿资源量,为矿山井下小矿、零星分散资源的开发利用提供地质依据。
矿区位于长江中下游铁铜成矿带大冶—九江铜金成矿带的东南段,其大地构造位置隶属于杨子板块与华北板块碰撞对接带的长江中下游前缘短缩带的中部。北临大别台隆,南为江南台隆与华南地槽褶皱系。区内构造具有多层次构造网络的特点,其构造演化及其在中生代时的构造格局,对其成矿起了决定性作用。
丰山铜(钼)矿床为以矽卡岩型为主的矿床,位于呈近东西向紧密线状折曲带中心的苗母山—鸡笼山复式倒转向斜轴部,该复式向斜在丰山矿区压缩最为紧密,由多个次级纵向背斜组成,其地质图见图1。
2.1探矿区域地质概况
丰山铜矿床南缘11线以东,北缘6线以东均为引爆角砾区,区内岩性复杂,大理岩、矽卡岩、花岗闪长斑岩都大量存在,接触交代形成的矿体经爆破作用破坏后,形成了很多零星小矿体。且小矿体分布无规律可循,地勘时期的勘探工程网度稀,很多小矿体未能控制。
矿石类型以角砾岩型矿石为主,其包括矽卡岩角砾岩型铜矿石、火成岩角砾岩型铜矿石、大理岩角砾岩型铜矿石3大类。其中矽卡岩角砾岩型铜矿石与大理岩角砾岩型铜矿石和相对应的矽卡岩型铜矿石和大理岩型铜矿石特征基本一致,差别仅仅是后者已经角砾岩化,混入有其它类型的矿石、岩石角砾。火成岩角砾岩型铜矿石主要产于火成岩角砾岩体的边部,紧靠接触带的部位。矿石主要有不同特征的多种花岗闪长斑岩岩石角砾构成,胶结物主要为长英质及岩屑岩粉,蚀变具高岭石化、绢云母化。这种矿石主要出现在矽卡岩型铜矿石不发育的接触带部位,分布较广。
2.2角砾岩型矿石的成因分析
在矽卡岩型铜矿形成之后,沿着同一构造带,继承性的至少发生了两次地质构造作用,一是导致少量中酸性岩浆的侵入,可见到在矽卡岩型铜矿体中的干固裂隙中,有花岗闪长斑岩脉侵入。
二是大体上以已形成的接触构造为界,在深部岩浆上下运动力的推动和含矿气流的作用下,导致了本区二次成矿作用,一方面它叠加在早期形成的矽卡岩型铜矿体上,使之富化,另一面,由于矿源物质不足,沿着接触构造,在矽卡岩型铜矿体内侧形成了一定规模的火成岩角砾岩型铜矿体,及一部分大理岩角砾岩型铜矿体。此次成矿作用,主要以充填交代角砾岩的胶结物为主,因此,当角砾岩以胶结物为主,角砾为副的部分才能够形成工业矿体。在空间上,它主要发育在矽卡岩型铜矿不很发育的地段,使矿液聚集在矽卡岩中,导致角砾岩中成矿不好或无矿。矽卡岩不发育的地段,导致矿液不得不在角砾岩中成矿。矽卡岩型铜矿与角砾岩型铜矿在空间上相互弥合,共同组成一个矿体,不仅使矿体规模变大,而且使形态变得规则,空间变化减少。角砾岩化作用一方面形成二次矿化,扩大了矿床规模,另一方面使早期形成的矽卡岩型铜矿体的一部分被破坏变成角砾岩型铜矿,还使一部分变成单个的矿石角砾分散到其他岩石角砾岩中,减少了矽卡岩型铜矿的规模。
图1丰山矿田地质
3.1工程布置
因本次地质勘查工作是在原地质勘探资料的基础上进行的,故仍采用原地勘时期的勘探系统,工程布置分别有坑探(沿脉、穿脉)和坑内水平钻探(坑内水平钻孔和坑内上向式斜孔)工程。
坑探工程按100 m×50 m的网度布置工程,即沿走向100 m的穿脉间距和倾向50 m的中段高,分别在-100 m和-150 m中段施工。
水平钻孔按(30~40) m×50 m的网度布置工程,即在坑探工程的基础上,走向按30~40 m的间距和倾向按50 m的间距加密水平钻孔,分别在-50 m和-100 m中段施工。
上向式斜孔按100 m×50 m的网度布置工程。
3.2探矿成果
通过本次探矿工作,基本上查明了南缘东部的成矿地质条件、岩性特征、岩体的形态、产状以及对成矿的控制作用。南缘+11线以东,北缘6线以东均为引爆角砾区,区内岩性复杂,大理岩、矽卡岩、花岗闪长斑岩都大量存在,接触交代形成的矿体经爆破作用破坏后形成了很多零星小矿体。引爆角砾区的空间分布范围有上大下小的趋势,-80 m标高以上崩塌区宽度较大,往下逐渐收缩,至-200 m标高崩塌区宽度近100 m。该地段引爆角砾区后再次发生岩浆活动,后期岩枝、岩脉的穿插致使前期爆破作用形成的零星小矿体再次接受成矿热液的交代富集作用,形成高品位零星小矿体。本次探矿共获得铜资源储量5120 t,矿石量40.3万t,铜平均品位1.27%。其中8线14号矿体、6线E8号矿体(S-100 m)、4线16号矿体规模较大,品位较好。
本次探矿取得了较好的经济效益,获得铜资源储量5120 t,按采矿损失率32%,选矿回收率91%计算,可生产矿山铜约3168 t,按3.5万元/t的销售均价计算,可产生11088万元的经济效益,缓解了丰山铜矿资源量不足的现状,延长了矿山服务年限。
[1]湖北省阳新县封三洞铜矿床最终地质报告[R].黄石:大冶有色金属责任有限公司丰山铜矿,2010.[2]湖北省阳新县丰山铜矿床闭坑地质报告[R].黄石:大冶有色金属责任有限公司丰山铜矿,2002.[3]湖北省阳新县丰山铜矿床接替资源勘查报告[R].黄石:大冶有色金属责任有限公司丰山铜矿,2004.[4]余建国.铜山口矿边深部矿体开采利用方案探讨[J].采矿技术,2011,11(1):1 ̄3.[5]王照波.隐爆角砾岩及其形成模式探讨[J].地质找矿论丛,2001(03):201 ̄205.
2016 ̄05 ̄13)
吴至超(1977-),湖北大悟人,助理工程师,主要从事矿山地质技术管理,Email:394309232@qq.com。