黔西县铁石乡重晶石矿地质特征及资源量估算

曹月霞 刘伟

摘要：黔西南重晶石资源较少，铁石乡重晶石矿是该地区的非金属矿，文章从区域及矿区地质特征入手，详细分析了矿床地质特征，在此基础上总结了该矿的矿床成因以及找矿标志，为在该地区取得其他类型的非金属矿床提供了参考；并且在运用一定的勘查手段的基础上通过块段法估算了黔西县铁石乡重晶石矿矿山范围内+1325～+1249m标高段重晶石矿资源量（111b）+（122b）+（333）为70.68万吨，采空消耗6.8万吨，保有资源储量为63.88万吨。

关键词：重晶石；地质特征；找矿标志；资源量估算

黔西县铁石乡重晶石矿矿区位于黔西县县城南东，方位为110°，平距约26km。矿山属铁石乡所辖，矿区距黔西县城26km，距钟山镇7km，距铁石乡约3km，距离贵毕公路约5km，距离清织高速17km。矿区交通方便。

1.地质特征

1.1区域地质特征

区域上出露地层从老至新有晚石炭口跨早二叠世马平组，纪中二叠统梁山组、栖霞组、茅口组，纪上二叠统龙潭组、长兴组、大隆组，纪下三叠统夜郎组、茅草铺组，纪中三叠统松子坎组、狮子山组及第四系，大地构造位于扬子陆块—黔北台隆—遵义断拱的毕节北东向构造变形区内，北西向、东西向断裂构造规模小，延伸短，总体走向30°，跨度5km～15km，长度大于80km。北段简单，南段比较复杂，除上述较大褶曲外，尚有许多小褶曲，且被若干断层破坏，大关断层，总体走向75°，长度大于65km，东与安清—杨家寨断层交接，向西经紫江山、马路河、大关、雷打岩等地延出图外，断层面大多倾向南或南东，倾角多在50°～70°。

1.2矿区地质特征

矿区内地层主要为下三叠统茅草铺组，分布于全矿区，与矿产关系密切。

矿区位于朵朵坝向斜南东翼，南西转折端附近，与大关断裂带相邻，受背斜及断层影响，区内产状变化较大，区内岩层产状倾向一般310°～350°，倾角一般约10°～20°，断层附近产状紊乱，局部倾角可达55°。矿区位于朵朵坝向斜南东翼，在矿区范围内表现为倾向北西的单斜地层，朵朵坝向斜属于假角山-马场复式向斜的次级褶曲，核部地层为三叠系中统松子坎组，两翼地层主要为三叠系下统茅草铺组，最老为三叠系下统夜郎组，限于两条北东向断层交汇的断层之间。

F1断层：位于矿区中部偏南东，应属于大关断裂带，为逆断层，断层北东-南西走向，走向长大于10km，断距大于200m，倾向南东，倾角65°～70°。断层破碎带宽5m～20m，局部见构造透镜体，断层角砾岩，角砾呈次菱角状，大小在2mm～20mm之间，角砾成分为灰岩、白云岩，胶结物为铁质、钙质、黏土质等。断层发育于下三叠统茅草铺组一、二段与三段之间，一段岩性为灰、深灰、肉红色厚层泥亮晶灰岩夹白云质灰岩，岩中见大量生物碎屑，主要为双壳类；三段岩性为灰色薄至中厚层状细晶白云岩，偶见夹薄层状黏土岩，白云岩风化表面呈黑色，具的刀砍状构造该断层既是导矿构造又是，容矿构造，矿区的重晶石矿床即受其控制。

2.矿床地质特征

区内重晶石矿赋存于断层F1碎带中，目前只发现圈出的一号矿体，通过采矿深坑及山地工程控制矿体，区内重晶石矿受断层控制，在破碎带中呈似层状、透镜状产出，是断层裂隙经热液充填后形成的矿体，控制标高1325m～1249m，控制的矿体走向长度650m、倾向宽度76m，矿体厚度为1.49m～8.35m，平均厚度5.12m，重晶石品位为87.97%～ 99.04%，平均94.96%，从矿体地表露头及采场揭露情况来看，矿体在赋矿断裂构造中波状起伏，呈透镜状、似层状产出，矿体边界与围岩界线清晰，产状与断层产状近一致，矿体倾向125°～145°，倾角65°～70°。走向上，由2-2′，3-3′勘探线控制的矿体最厚，向北东和南西两端矿体厚度都由厚变薄。区内围岩蚀变为重晶石化、硫铁矿化、硅化，其中硅化特征为他形粒状石英交代溶蚀白云岩或方解石，或在白云岩中呈自形粒状堆积，与重晶石矿的生成有关。

3.矿床成因及找矿标志

3.1矿床成因

由于矿区岩石以碳酸盐岩为主，能干性较大，故矿区构造变形特点表现为断裂发育（断层和节理，主要是节理发育），褶皱开阔平缓，基于这一变形特征及与同一成矿带内重晶石矿成因对比，我们对本矿床做如下成因分析，区内矿床明显受断层构造的控制，地层有辅助成矿作用，断层具多期复合特征，不同期次、不同方向的构造形迹叠加复合现象明显，较早形成的构造往往被后期形成的北东向构造叠加改造而复杂化，断层既是导矿构造又是容矿构造，而破碎的岩石是容矿构造的延伸；大气降水渗入地下，随深度增加而被加热，不断萃取含钡、氟、钙极高的地层岩石相关成矿元素，或深地层卤水，形成含矿热液体；在成矿期构造运动（印支—燕山运动）作用影响下富矿质的含矿热液沿断裂、裂隙等低压空间向上运移，在运移过程中进一步萃取有益组分，使热液矿化度不断增高；当热液运移到地表浅部，由于温度、压力、浓度等物理化学条件的改变，导致重晶石在有利的地段析出充填于F1断层中，经多次叠加后形成矿床。

3.2找矿标志

追寻F1断层及容易破碎的地层，二者叠加易于成矿。

4.矿石质量及选矿特征

4.1礦石质量

矿石矿物成分：据分析测试结果及岩矿鉴定：组成矿石的矿物成分简单，主要为重晶石，含量87.97%～99.04%，平均94.96%，此外含少量石英、铁泥质等，矿石结构主要为不等晶自形—半自形板柱状结构，层状构造，矿石化学成分主要为BaSO4，BaSO4含量87.97%～99.04%，平均94.96%。满足工业指标的要求。

矿石类型及品级：其自然类型分为块状，斑点状、角砾状、条纹状四种类型，主要为块状，约占总量的90%以上，根据有用矿物的含量（BaSO4含量87.97%～99.04%，平均94.96%）属优质型矿石。

4.2矿石选矿特征

本区重晶石矿矿体为优质型矿石，BaSO4品位多在93%以上，一般不需要选矿，但其开采方式为露天机械开采，在开采过程中混入大量围岩，使矿石贫化，故需经过选矿，通过摇床重选，精矿BaSO4平均品位达89.37%，总回收率75.13%，尾矿中BaSO4平均品位23.21%；溜槽重选，精矿BaSO4平均品位达90.30%，总回收率达75.55%，比原矿品位提高8.74%～9.92%，精矿产品平均达到Ⅲ级品。其中，摇床重选2.5mm和0.1mm粒级精矿品位达到91.54%和90.25%，产品为Ⅱ级品；溜槽重选仅0.1mm粒级精矿品位达94.84%，产品为Ⅱ级品。但是，回收率较低。

经过摇床二次重选后，精矿产品品位达90.51%～ 95.29%，平均93.25%，均达到Ⅱ级品，而其中0.25mm和0.1mm粒级精矿品位达95.17%～95.39%，得到Ⅰ级产品。

摇床重选时对小于2.5mm～0.1mm粒级均可适用。但以小于0.25mm～0.1mm为优，经过二次重选后，BaSO4品位可达95.39%～95.17%，采用溜槽重选，仅对微粒级小于0.1mm效果较好。BaSO4可达94.84%，其余均低于94%。

5.储量评价选取的勘查方法

5.1勘查手段的选择

铁石重晶石矿矿体赋存在断于下三叠统茅草铺组（T1m）内部的F1断层破碎带内，根据矿区地质及水文地质条件，地面以1∶5000地质、水文地质填图为基础，采用勘查线地质剖面测量，大致查明重晶石矿体露头及浅部变化，查明浅部地质构造；深部借用地形落差以及采场深挖揭露，控制地质构造，重晶石矿体埋藏形态、厚度及其变化。根据1∶5000水文地质填图及生产矿井调查，泉点调查，地表工程地质，环境地质调查，以及岩石物理力学试验等，大致查明矿区水文地质条件及其他开采技术条件。

5.2勘查类型的确定

（1）矿床規模及类型。矿体走向长度大于650m、倾向宽度小于200m、厚度1.49m～8.35m，平均厚度5.12m；规模的走向长度延伸为中型规模，倾向延伸及资源量规模小，品位变化系数小，属较稳定型矿床。

（2）矿区构造复杂程度。矿区内地层呈单斜状产出，产状基本稳定，矿区内只填出一条符合精度比例尺的断层（F1），属简单类型，对照（DZ/T0211—2002）规范表D.1，其控制的基本工程间距为：根据矿体特征，本次大致采用200m×100m。

5.3工程布置原则

（1）勘查方法：主要是根据矿区地形、矿体产出条件，勘查手段借用地形落差，以及采场深挖揭露，辅以预备采面揭露矿体露头线，并圈定矿体。

（2）工程布置原则：根据面上控制情况，布置4条勘探线，大致按200m×100m工程间距布置工程。

6.资源储量估算

6.1资源储量估算工业指标

通过工程控制，在区内可圈出1个重晶石矿体，故本次估算资源/储量采用重晶石一般工业指标，采用工业指标如下：

边界品位：（BaSO4）≥30%；

最低工业品位：（BaSO4）≥50%；

最小可采厚度（m）：0.8m；

夹石剔出厚度（m）：2m。

6.2资源储量估算方法及依据

矿体呈似层状产出，矿体厚度和品位较稳定，矿体倾角在65°～72°之间，通过实地多点测量算术平均辅以室内三点法计算，确定矿体平均倾角为67°，故资源储量估算采用垂直纵投影图作为基本图件，用地质块段法计算资源储量，计算公式为：

Q=S×m×d，式中：

Q：矿石资源储量（t）；

S：各资源储量块段矿石纵投影面积（m2）；

m：各资源储量块段矿石平均水平厚度（m）；

d：各资源储量块段矿石体重（t/m3）。

6.3资源储量估算参数的确定

6.3.1平均厚度的确定

（1）单件样品厚度：山地工程样品厚度是在编录中用以钢卷尺为基线、直尺直接投影量取的水平厚度，矿体真厚度为矿体水平厚度与矿体倾角正弦值的积。

（2）单工程厚度：为同一工程内圈入矿体的样品水平厚度之和。

（3）块段平均厚度：同一块段内所有工程矿体厚度的算术平均值。

外推333部分储量计算的厚度采用各工程的算术平均值。

6.3.2矿体面积的确定

（1）块区平面积：利用MAPGIS软件求出。

（2）块段斜面积：平面积除以块段矿体平均倾角的正弦值。

6.4矿体圈定的原则

（1）根据探矿工程采样分析结果，凡品位大于或等于边界品位的样品圈入单工程矿体，对于夹在矿体内小于边界品位的样品按其夹石厚度剔除厚度指标进行剔除。

（2）按控矿地质因素及地质规律，客观地体现矿体的连续性、完整性进行圈定。

（3）矿体地表露头边界按地表工程所控制的实际位置和填图所描绘的矿体线的中心线进行圈定。

依据上述原则，在纵投影图、勘查线剖面图、地质图上，按单工程确定矿体边界，凡是见矿相邻工程以自然联结，无限外推楔形推二分之一。

6.5资源/储量分类

由于本矿山为生产矿山，矿床开发的经济意义视为经济的，因此，本次获得重晶石矿资源量，按地质可靠程度分为预测的、推断的和控制的二类资源量，各类资源量的条件如下：

（1）控制的经济的基础储量（122b）。矿体沿走向和倾向有系统的工程控制，工程之间的距离基本相当于（DZ/T0214-2002）规范中Ⅱ类勘探类型控制的工程间距，沿走向200m（地表控制到100m），沿倾向100m（实际控制到50m），全为工程内圈定。

（2）推断的内蕴经济资源量（333）。由（122b）资源量外推25m的资源量；

6.6块段划分

（1）块段划分原则。本矿区划分资源量估算块段的原则是：不同类型的资源量或者矿体在走向及倾向上厚度上有的较为明显的变化。

（2）块段划分结果：按照上述原则将本次勘查区重晶石矿层划分为7个块段。

6.7资源量估算结果

黔西县铁石乡重晶石矿矿山范围内+1325～+1249m标高段重晶石矿资源量（111b）+（122b）+（333）为70.68万吨，采空消耗6.8万吨，保有资源储量为63.88万吨，其中控制的经济基础储量（122b）27.19万吨，占保有资源储量的42.56%，推断的内蕴经济资源量（333）36.69万吨，占保有资源储量的57.44%。

6.8资源/储量估算的可靠性

（1）本资源估算工程量达到相应勘查程度及勘查类型的要求；

（2）面积经几何法验算与MAPGIS计算差异不大；

（3）已基本控制矿体品位，平均品位用加权平均和算术平均两法试算，相差甚小，且经二人分别计算验证。

综上所述：资源/储量估算可靠。

7.结论

本文选择比较有影响力的黔西县铁石乡重晶石矿为研究对象，在对其区域地质、矿产地质特征进行了解，研究总结了其矿床成因和找矿标志，并且在运用一定的勘查手段的基础上通过块段法估算了黔西县铁石乡重晶石矿矿山范围内+1325m～+1249m标高段重晶石矿资源量（111b）+（122b）+（333）为70.68万吨，采空消耗6.8万吨，保有资源储量为63.88万吨，经过分析认为本次估算储量可靠。

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