安徽茶亭斑岩型铜金矿床地质特征及综合指标论证

谢祖军 章 林 周雪斐

(1.安徽省地质矿产勘查局322地质队；2.中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司)

茶亭铜金矿床是安徽省宣城地区首次发现的大型斑岩型铜金矿床，矿区资源储量经初步估算工业Cu金属量56万t，共生及伴生Au金属量68 t，Cu平均品位0.58%，Au平均品位0.71 g/t；低品位Cu金属量为113万t，共生及伴生Au金属量165 t，Cu平均品位0.25%，Au平均品位0.36 g/t。(工业+低品位)Cu金属量166万t，加权平均品位0.31%，(工业+低品位)Au金属量234 t，Au加权平均品位0.43 g/t[1]。预期该矿床规模可达大型，是安徽省(除庐江沙溪、铜陵舒家店外)斑岩铜金矿勘查工作取得的又一重大成果。根据该矿床矿石质量特征，低品位铜金资源量为工业矿体的2倍，对其进行指标优化和综合论证意义重大。

1 矿区概况

矿区位于安徽省宣城市北东21°方向直距30 km处，北与江苏省高淳县相邻，行政区划上隶属安徽省宣城市狸桥镇，中心点地理坐标为东经118°51′22″，北纬31°12′22″。区内地形南高北低，为丘陵—圩区。除南缘南山标高达257 m外，其余大部分标高都在50 m以下。矿区有狸桥至宣城柏油路穿过，向西有柏油路通往水阳、养贤镇，与沪渝高速公路、318国道及皖赣铁路相连，交通较方便。矿区地处亚热带季风气候带南缘，气候温暖湿润，年平均气温15.4 ℃，最高月平均气温27.8 ℃，最低月平均气温2.7 ℃，年主导风向为东南偏东向，年平均风速3.0 m/s，年平均降水量1 365.8 mm，年平均降雨天数150 d，年平均蒸发量1 366.7 mm，年平均暴雨天数5 d，日最大降水量256.5 mm，年日照时数2 621.2 h，平均气压1 010.8 HPa，年平均相对湿度82%，区域地震烈度为Ⅵ度。区内人口稠密，以农业为主，医疗卫生、第三产业较为完善，社会及经济发展水平一般。

宣城茶亭铜金矿床位于中—新生代南陵—宣城断陷火山—沉积盆地西侧的南陵盆地东部(图1)。矿区大部被第四系覆盖，厚度一般小于20 m。矿区南部出露有火山岩，该火山岩在以往地质报告中均被确定为中分村组并划归上侏罗统，现根据同位素地质年龄及其与上下地层的关系将其划为下白垩统[2]。矿区东南部出露有志留系—三叠系地层，其中，志留系和泥盆系地层的岩性主要为石英砂岩、砂岩、粉砂岩等，石炭系、二叠系和三叠系地层的岩性主要为灰岩、白云质灰岩、泥质灰岩、页岩、碳质页岩、泥岩、粉砂岩、膏溶角砾岩等[2]，他们构成了新河庄复式背斜，也为九连山—新河庄—茅山推覆构造的组成部分，同时也是南陵盆地与宣城盆地的分界。在新河庄背斜的西北和东南两翼与盆地的结合部位，局部可分别见有白垩系下统葛村组和上统赤山组盆地沉积，其中葛村组上部为紫红、棕红、灰黄色泥岩、粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，下部为紫红、灰黄、灰白色细砂岩夹粉砂质泥岩、粉砂岩、砂砾岩、砾岩[2]。赤山组岩性主要为块层状砾岩夹含砾粗砂岩、细砂岩及其透镜体、砂砾岩、含砾钙质粉砂岩、岩屑钙质粉砂岩、细砾岩、粉砂岩与泥质粉砂岩互层夹含砾岩屑砂岩等。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

矿体呈似层状、透镜状，整体走向NE，略向NE仰起，角度一般为5°～15°；倾向SE，倾角一般为10°～30°。矿体赋存标高为-80.71～-1 922.45 m，埋深 97.37～1 936.77 m。矿化中心位于41#～45#线，矿体中心部位铜品位高、矿化连续，向四周铜品位逐渐变低，并有分支现象[1]。矿区蚀变具有分带性，中心部位主要有钾化(钠化)、硅化，向外以绢云母化为主，外围有绿泥石化、碳酸盐化等，其中，以绢云母化带最发育，且有叠加于其他蚀变带上的现象，矿化以钾化、硅化带最强，绢云母化带次之。

图1 茶亭斑岩型铜金矿床区域地质特征[1]

2.2 矿石组分

矿区矿石主要有用组分为Cu、Au，Cu平均品位一般为0.20%～2.61%，加权平均品位为0.31%，铜主要赋存于黄铜矿中，少量赋存于斑铜矿、辉铜矿中；矿体含金0～4.97 g/t，平均可达0.44 g/t。矿区可达到综合利用要求的有用组分主要为Ag、有效S，部分样品中Mo可达到综合利用要求。经光谱分析及多元素分析，矿石中尚未发现超出指标的有害组分。矿区经过1个钻孔井温测试和2个钻孔的放射性测试，未发现有井温异常和放射性异常现象。

2.3 矿石类型和品级

矿区大多被第四系及侏罗系火山岩、白垩系红层覆盖，矿体埋深一般小于200 m，矿石矿物主要为原生硫化矿物，氧化带极不发育。矿石中的铜主要以硫化铜的形式存在，硫化铜中铜占有率达到95.59%，为原生硫化矿石。矿石工业类型为细脉浸染型铜金矿石，矿石自然类型简单，为硫化铜金矿石。矿石品级可分为工业品级和低品位矿2种，工业品级的铜金属量仅占低品位铜金属量的1/2左右。

3 矿体圈定工业指标方案

本研究根据《岩金矿地质勘查规范》(DZ/T 0205—2002)[3]，设计了3种工业指标方案(表1)。

表1 矿体圈定工业指标方案

按照方案Ⅰ，共圈定了10个矿体，矿体连续性好。经过初步估算资源储量可知：累计(工业+低品位)Cu矿石量43 739.43万t，金属量148.69万t，加权平均品位0.34%，共生及伴生Au金属量192.44 t，加权平均品位0.44 g/t。其中，工业Cu矿石量21 953.48万t，金属量为103.64万t，平均品位0.47%，共生及伴生Au金属量128.09 t，平均品位0.58 g/t；低品位Cu矿石量21 785.95万t，金属量为45.05万t，平均品位0.21%，共生及伴生Au金属量64.35 t，平均品位0.30 g/t。

按照方案Ⅱ，矿体资源储量初步估算结果为：累计(工业+低品位)Cu矿石量44 336.82万t，金属量136.24万t，加权平均品位0.31%，共生及伴生Au金属量200.19 t，加权平均品位0.45 g/t。其中，工业品级Cu矿石量7 626.38万t，金属量为43.30万t，平均品位0.57%，共生及伴生Au金属量57.46 t，平均品位0.75 g/t；低品位Cu矿石量36 710.44万t，金属量为92.94万t，平均品位0.25%，共生及伴生Au金属量142.73 t，平均品位0.39 g/t。

按照方案Ⅲ，资源储量初步估算结果为：累计(工业+低品位)Cu矿石量22 921.20万t，金属量92.71万t，加权平均品位0.40%，共生及伴生Au金属量127.87 t，加权平均品位0.56 g/t。其中，工业品级Cu矿石量4 121.81万t，金属量为28.41万t，平均品位0.69%，共生及伴生Au金属量33.10 t，平均品位0.80 g/t；低品位Cu矿石量18 799.39万t，金属量为164.30万t，平均品位0.34%，共生及伴生Au金属量94.77 t，平均品位0.50 g/t。

方案Ⅰ相比于方案Ⅱ，工业品级铜矿石共增加了(333类)矿石量14 327.10万t，Cu金属量增加60.34万t，Au金属量增加70.63 t，低品位Cu金属量增加12.45万t，Au金属量减少7.75 t。

4 盈亏平衡品位测算

本研究按收支平衡的原则测算最低工业品位，最终产品为精矿含金属量时，以主组分Cu计算3个方案的盈亏平衡品位，公式为[4-7]

(1)

式中，α综为最低工业品位，%；ρ为采矿贫化率，10%；C全为原矿单位成本费用：方案Ⅰ为222.33元/(t·原矿)，方案Ⅱ为255.97元/(t·原矿)；方案Ⅲ为300.52元/(t·原矿)；Z为资源税，8.78元/(t·原矿)；ε精为精矿选矿回收率，88%；D主精金为精矿含金属量不含税价格，36 500元/t。

经计算，3个方案的盈亏平衡品位分别为0.80%、0.92%、1.07%，可作为确定Cu最低工业品位的依据[5-9]。

矿区矿石主要组分为Cu，共生组分为Au，本研究采用产值法计算品位折算系数，计算公式为[10-12]

(2)

式中，KAu为品位折算系数；εAu为Au选矿回收率，65%；εCu为Cu选矿回收率，88%；DAu为Au金属含量价格，228.8元/g；DCu为Cu金属含量价格，36 500元/t。经计算：KAu=4 630。

3个方案圈定的矿石量Au平均品位为0.39～0.81 g/t，折算成Cu品位为0.18%～0.38%。

5 方案综合分析

3个方案经济技术分析表明，方案Ⅰ利润总额最大，为16 793.54万元/a；所得税最高，为4 198.38万元/a；净利润最大，为4 198.38万元/a；财务净现值最高，为137.39万元(税后)；总投资收益率最大，为16.20%。

采用方案Ⅰ圈定的矿体完整性最佳，矿体走向上及倾向上连续性较好，资源利用率最高，为100%。采用方案Ⅱ圈定的矿体完整性与方案Ⅰ基本一致，矿体走向上及倾向上较为连续，仅矿体厚度变小，资源利用率次之，为91.6%。根据方案Ⅲ圈定的矿体完整性最差，矿区10个矿体可进一步分解为13个矿体，资源利用率最低，为62.9%。

综上分析，本研究推荐方案Ⅰ对茶亭矿区铜矿普查矿体圈定和资源储量估算的工业指标。

6 结 语

对茶亭斑岩型铜金矿床的矿体特征进行了综合分析，设计了3种工业指标方案试圈了矿体，并估算了资源量，在此基础上对各方案进行了详细的技术经济对比分析，优选出了最优矿床工业指标，即：边界品位Cu 0.2%；最低工业品位，当量Cu 0.8%，Au/Cu当量系数为4 630；最小可采厚度，1.5 m；夹石剔除厚度， 4 m；伴生组分含量，Ag 1g/t，S 1%。