云南瀾滄老廠礦區資源可持續開發利用對策

蔣紹平，李 峰，肖靜珊，紀 雄

(1.云南瀾滄鉛礦有限公司，云南 瀾滄 665601； 2.昆明理工大學， 云南 昆明 650093)

云南瀾滄老廠是歷史悠久的老礦山。近10年來，礦山的資源危機日趨嚴重，制約礦山正常生產和發展。此期間，地勘、礦山和科研院校等單位不斷在礦山開展地質找礦工作，先后在已知礦體邊部找到一些新礦體，在一定程度上彌補了礦山生產資源的不足，為穩定生產起了積極作用。但新增資源量遠小于資源消耗量，探明資源仍瀕臨枯竭。2006年以來，國家和礦山聯合啟動“瀾滄老廠危機礦山接替資源勘查項目”，先后在傳統銀鉛鋅礦體之下發現新的斑巖型鉬(銅)礦體和含銅黃鐵礦礦體，地質研究和找礦獲得重大突破[1]，資源危機顯著緩解。本文從礦區資源的特性、勘查及可接替程度，提出資源可持續開發利用的對策。

1 礦區資源開發歷史及傳統資源保有量

1.1 資源勘查與開發概況

瀾滄老廠礦區是云南瀾滄鉛礦有限公司的支柱礦山。礦山的采礦煉銀始于明朝永樂二年(1404年)，極盛于清朝乾隆、嘉慶年間(1736～1820年)，鼎盛時期最高年產白銀30萬兩。民國時期仍有開采。前人在采冶生產中長期煉銀棄鉛，古時的廢渣、煉渣和砂泥礦仍具有很高的經濟價值。

1954～1964年，地勘部門通過對古代煉銀爐渣、砂泥型鉛礦石及廢礦石堆等次生礦產資源進行勘探評價，共提交B+C1+C2級金屬量鉛54.50萬t、鋅13.26萬t、銀373.00t。1956～1994年，國營瀾滄冶煉廠主要開采利用此類資源，維持礦山生產達38年[2]。

隨次生資源逐步消耗，地下原生礦體的地質勘查逐步開展。1983～1994年，地勘部門共探明礦B+C+D級原生礦石量649.32萬t，其中，金屬量鉛32.08萬t、鋅20.29萬t、銀1363.84t、銅1.74萬t(伴生+獨立)、硫鐵礦283.61萬t(伴生+獨立)及伴生金805kg、銦148.6t、鎘1362.4t、鎵74.3t，為1990年后礦山逐步轉入地下開采奠定了良好基礎。經近20余年的地下開采，采礦標高已從1986m降到目前的1575m。

50余年中，礦區累計探明的次生礦和原生礦資源儲量為：鉛86.58萬t、鋅33.55萬t、銀1736.842t，為國家提交了一個大型銀鉛鋅多金屬礦床，銀鉛鋅成為老廠礦山生產的傳統資源。

1.2 傳統資源的保有量及資源形勢

2007年以來，礦區實際生產量和開采損失量累計資源消耗量見表1。

表1 2007～2010年老廠礦區消耗資源儲量統計表

其中，年消耗礦石量在16萬～25萬t之間。截至2008年底，礦區傳統資源的保有基礎儲量見表2。按近三年月均消耗資源量計算，在不考慮資源可信度系數、礦山回采率和資源備用系數的情況下，礦區礦石和主要金屬的保有基礎儲量的生產服務年限僅有2.5～7a(表2)，其中鉛金屬量僅能維持2.5a的生產。由于礦石中銀、鉛、鋅是密切共生的組分，單個金屬元素的平均品位相對較低(Pb 3.72%、Zn 2.68%、Ag 142.69g/t)，在當前技術經濟條件下，開采利用效益主要取決于多個元素的綜合回收結果，一旦礦區某個主要的金屬(如鉛)資源率先消失，其他資源的礦床經濟價值也隨之大幅降低。

可見，瀾滄老廠礦區已探明資源正快速消失，進入維持生產期，傳統資源保障程度越來越低，礦山資源嚴重危機，瀕臨閉坑的威脅。

表2 2008年底瀾滄老廠銀鉛鋅資源的保有基礎儲量及其服務期限

2 資源潛力及其對礦山發展的意義

2.1 找礦新突破及資源潛力

瀾滄老廠礦區又是深部具有巨大找礦潛力的老礦區。在礦產勘查上，過去側重銀鉛鋅等傳統資源的勘查，控制深度多小于500m，未對深部礦化系統構成有效控制。在礦床地質研究上，過去多重視火山-沉積巖系中的銀鉛鋅礦的成礦規律研究，而對礦區礦化系統的識別、礦化空間結構和深部是否存在新成因類型礦床或新礦種等的研究不足。在深部礦化信息方面，1989年ZK15006孔首次揭露到花崗斑巖脈和銅礦體，少數深度較大的鉆孔又先后揭露到矽卡巖化帶。包括徐天秀[3]、李雷和李峰[4-5]、徐楚明[6]、歐陽成甫[7]等在內的一些專家學者，先后提出深部可能存在與斑巖有關的成礦類型的認識。但因多種原因，對深部礦化類型及其與火山-沉積巖系中的銀鉛鋅礦體的關系未能開展深入研究，以致近20年，礦區找礦未獲突破。

瀾滄老廠危機礦山接替資源勘查項目實施中，雖然項目的技術經濟指標仍以新增銀鉛鋅等傳統資源量為主，但重視深部找礦。2008年，項目中設立“老廠礦區礦化類型和成礦地質條件研究”綜合研究專題，加強礦區的礦化類型、深部巖體與成礦關系、成礦規律和找礦標志等研究，指導深部找礦。由高校-勘查-礦山等單位和監審專家聯合組成的研究組，在對已有地質資料和新勘查成果系統分析研究的基礎上，在成礦理論和找礦方面取得以下重大突破：①在原有Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ號銀鉛鋅礦體群的基礎上，發現或確認三種新礦體群：產于南北向主干斷裂帶(F1、F3)中的大脈狀鉛鋅銀礦體群(Ⅳ號礦體群)；產于Ⅰ號礦群下部的含銅黃鐵礦礦體群(Ⅴ號礦體群)；產于深部的斑巖型鉬(銅)礦體群(Ⅵ號礦體群)[8]。②根據成礦系統理論，將礦區的礦體群分為晚古生代火山噴流沉積與新生代斑巖熱液兩大成礦系列，確認老廠礦床是一個典型的火山噴流沉積+隱伏斑巖成因的多因復成礦床。根據礦床具多成礦動力學環境、大時間間隔和多種類型的成礦作用同位疊加的特征，提出“六類一體”的礦化系統結構和“三層疊三帶”的礦化空間組合模式，建立“雙成礦系統同位疊加”成礦模式[9-10]，為深部找礦提供了重要理論依據。③根據地質、地球物理及地球化學等標志，優選6個找礦靶區[10]，經對部分靶區勘查和對深部斑巖鉬(銅)礦的框架性控制，取得顯著找礦成果(表3)。不但較大幅度增加了傳統性銀鉛鋅資源量，還分別在中深部及深部新發現中型銅礦和大-超大型遠景的斑巖鉬(銅)礦等資源。

2.2 新增及新發現的資源對礦山發展的意義

危機礦山接替資源勘查等項目的實施以來，新增的傳統資源及新發現的資源類型(表3)，為礦區發展帶來新機。

(1)新增的傳統銀鉛鋅資源量集中在F1-Ⅳ、F3-Ⅳ、Ⅲ35、Ⅲ36、Ⅱ2和Ⅱ14等6個礦體中，(333)礦石量386.3萬t，鉛+鋅金屬量348934t，銀金屬量483.66t，伴生銅5406t，相當于新增一個中型鉛鋅銀多金屬礦床。該類資源分布在現有采掘系統范圍內，可直接開采利用，是解決礦山目前資源危機的關鍵生產性資源。按可信度系數0.7估算，評估利用資源量為270.37萬t。按礦山服務年限=評估利用資源量×回采率/(生產能力×備用系數)計算(礦區的回采率為94%,備用系數1.2)，新增的傳統資源量可為礦山延長8年的服務年限。

表3 2009年以來礦區新增資源量

(2)新探獲的中深部銅礦體(Ⅴ號含銅黃鐵礦礦體群)集中分布在老廠南部150～144號勘探線之間，具明顯的層控性，礦體較穩定，由以黃鐵礦為主(含黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦)的塊狀硫化物組成。其中，僅Ⅴ-1和Ⅴ-2兩礦體的332+333類工業銅礦體的礦石資源量1408.6萬t，銅金屬量11.7萬t，銅平均品位0.84%，相當新增一個中型銅礦床。對探獲的銅礦石資源量按可信度系數0.7估算，評估利用資源量為9860386t。

(3)深部新發現的斑巖鉬(銅)礦體(Ⅵ號礦體群)是與喜山期隱伏花崗斑巖有關的細脈浸染狀Mo(Cu)礦體，主要產于斑巖體頂部及其與C15+6凝灰巖接觸帶的矽卡巖帶中。礦石礦物主要為輝鉬礦，含少量黃銅礦等。迄今，已揭露到鉬(銅)礦體的鉆探工程有9個，其中ZK14827、ZK14830、ZK15501和ZK14405四個鉆孔控制的鉬礦體穿層厚達73.5～696.3m，其他鉆孔多在礦體頂部終孔。按已有見礦鉆孔分布，斑巖鉬(銅)礦體分布區南北長約1200m，東西寬約730m，平均穿礦厚度320m，平均含Mo 0.064%。由此預測鉬資源量大于40萬t，具大型-超大型規模。

3 資源可持續開發利用對策

瀾滄老廠的礦產資源類型多而復雜。不同類型資源在自身特性、地質勘探程度、開發利用難易程度和所需開發周期等方面差別較大，可接替程度明顯不一。據此，我們從資源可持續開發利用角度，將礦區資源分為傳統資源、近期接替資源和中長期接替資源，采取不同的開發利用對策。

3.1 傳統資源增儲保產，最大限度延長服務年限

銀鉛鋅是目前礦區主要生產性資源，為典型的傳統資源。其礦體呈層狀、脈狀、囊狀等多種產出類型，礦體與圍巖界限分明，易開采。利用礦區已形成的完整銀鉛鋅采-選-冶生產系統和工藝流程，在新的接替資源生產系統和工藝流程尚未建成之前，傳統資源的增儲保產，最大限度高效利用，既是礦山正常生產的當務之急，也是為接替資源勘查及開發贏得必要時間的重要舉措，是資源可持續開發利用戰略的關鍵一步。圍繞這一目的的具體對策是：①對原有未封邊的礦體進行探邊查底，追索礦體的延伸或延深部分，提高礦體的利用率；②有計劃地對已控制的F1-Ⅳ、F3-Ⅳ、Ⅲ35、Ⅲ36、Ⅱ2和Ⅱ14等銀鉛鋅礦體實施儲量升級、合理配置和分類優化開采；③對F3和F1等主干斷裂帶兩側淺部碳酸鹽巖中的Ⅲ號礦體群的控礦規律開展深入研究，在雄獅山、象山等有利成礦部位實施生產探礦，以期發現新的脈狀銀鉛鋅富礦體，進一步增加傳統資源儲量，延長傳統資源開采年限。

3.2 近期接替資源探-采結合，逐步開采

礦區中深部新圈定的Ⅴ-1和Ⅴ-2銅礦體勘查程度，總體達普查-詳查程度，資源儲量級別為332+333。尤其是Ⅴ-1礦體及原已控制的含銅黃鐵礦礦體，位于Ⅰ號銀鉛鋅礦體群底部或附近，開采條件好。通過充分利用現有采掘系統，探-采結合，逐步開采，并對現有選礦工藝系統作改造后，即可生產銅精礦。因此，中深部銅資源的可接替程度較高，是礦山良好的近期接替資源。據評估利用資源量和找礦潛力，按銅礦采礦能力90萬t/a估算，可保障礦區未來10年以上的生產需求。

為順利開發中深部銅資源，一方面要加快銅礦采礦試驗和選礦工業試驗研究，將原有銀鉛鋅采選系統逐步擴建改造成適宜銀鉛鋅銅硫鐵的采選工藝系統，使礦產品進一步多樣化，提高資源開采利用效益。另一方面，多渠道增加勘探投入，繼續在150線以北、144線以南、F1斷裂帶及其以東等靶區探尋新礦體，提升銅資源儲量級別和保有量，保障資源的供給。

3.3 中長期接替資源快速勘查，實現新型資源的安全接替

新發現的深部斑巖型鉬(銅)礦具大型-超大型遠景，將成為云南省第一個大型鉬礦床，礦體厚大，埋深大(400-1350m)，潛在價值巨大。但目前的勘查程度低，已圈定工業礦體的Mo品位略偏低(0.064%)，礦床開采的技術經濟評價尚未進行，現有采選系統不適合該類資源的開發，實現鉬資源開采利用尚有難度，仍需一定周期。

斑巖型鉬(銅)資源近期可接替程度雖較差，但卻是礦區中長期可持續發展的關鍵戰略性接替資源。為實現5年后礦山具備銀、鉛、鋅、銅、鉬等多金屬礦的生產能力，并逐步向鉬、銅為主的生產基地轉化過渡，完成新型資源的安全接替，目前應分步驟實施大型鉬業基地勘探-開發計劃，加緊地質勘查工作，力爭在2～3年內，查明資源儲量和礦床開采的技術經濟條件。在此基礎上，進行現代化大型礦山采礦設計并實施相關備采和選礦工程，為6～10年間，資源類型的逐步安全穩定接替奠定堅實基礎。

3.4 提升資源的綜合利用水平

瀾滄老廠是典型的多因復成礦床，多種成礦作用的疊加，造就了礦石中有用組分復雜多樣。以往的勘查成果中，也提交了部分伴生金、銦、鎘、鎵等有用組分資源量。但迄今，礦山對伴生組分的研究及綜合利用水平卻很低，不僅造成部分資源浪費或流失，也影響礦山生產效益。

據礦區傳統資源—鉛鋅礦體(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ號礦體群)中的礦石及主要金屬硫化物的伴生元素分析資料：礦石中含Cd 0.021%～0.028%、Ga 0.0015%～0.002%、In 0.0023%～0.0025%、Au 0.12g/t；鉛鋅精礦中Cd 0.126%～0.69%、鉍0.122%；主要硫化物中除富Ag外，黃鐵礦、閃鋅礦及方鉛礦中的Tl、Ga、Ge、Bi、In、Cd等均有較高含量，達到鉛鋅礦床中礦石伴生組分綜合評價的一般要求(表4)，有綜合利用價值。

近期接替資源—含銅黃鐵礦礦體中，除Cu、S主元素外，上部的Ⅴ-1礦體平均含Ag 35.72g/t，下部的Ⅴ-2礦體平均含Ag 22.76g/t、Mo 0.02%。因此，銅資源的開采中，同樣要兼顧對其中Ag、Mo等共(伴)生組分的綜合利用。

中長期接替資源—斑巖鉬(銅)礦的勘查及成礦元素組分研究工作尚待深入。據目前資料，礦石中的主要礦石礦物為輝鉬礦，黃銅礦含量少，是以鉬為主的厚大礦體群。作者等用高精度ICP-MS方法對礦石及主要礦石礦物輝鉬礦實施Re分析發現：ZK14830和ZK150A16鉆孔595件礦石樣中，Re含量均較低，平均含Re 0.14 ppm；但主要礦石礦物輝鉬礦中的Re含量則達到98.22～219.8 ppm，平均164.2 ppm(6件樣)。元素平衡分配計算表明，礦石中95%以上的Re集中在輝鉬礦中。可見，未來礦區生產的鉬精礦中(輝鉬礦含量>75%)的錸，將遠高于輝鉬礦精礦中錸的一般工業要求(>10 ppm)。

表4 瀾滄老廠礦區鉛鋅礦體中不同硫化物伴生元素含量

錸是一種稀少但經濟價值極高的稀散金屬，價格由1995年的約300美元/kg一路飆升至2009年末的8400美元/kg，2008年達到10500美元/kg，其市場前景十分樂觀。因此，深部斑巖鉬(銅)礦開發評價中，應將鉬、銅、錸的經濟價值作綜合評價，同時注意W、Bi、Sn等元素的分布與利用價值。

綜上所述，礦區不同類型礦體中，共(伴)生組分的綜合利用價值潛力大，應予高度重視。應在對不同礦體中有用組分進一步系統查定的基礎上，引入先進的技術方法和開展科技攻關，分別針對傳統資源(包括尾礦)、近期接替資源和中長期接替資源開展共(伴)生組分的綜合利用研究，努力提高資源綜合利用水平和效益。

4 結論

按新的找礦思路，瀾滄老廠礦區不但大幅增加了傳統銀鉛鋅資源量，還在深部找到潛力巨大的新型銅、鉬等資源，礦山資源危機轉危為安。針對資源可接替程度的差別，將傳統銀鉛鋅礦體作為維持期生產資源，將中深部含銅黃鐵礦礦體作為近期接替資源，將深部斑巖鉬(銅)礦體作為中長期接替資源，是保障礦區資源可持續開發利用的基本策略。

為避免資源再度危機，資源的勘查與開發要并駕齊驅，當前急需與長遠發展結合，采取傳統銀鉛鋅資源增儲保產、近期接替性銅資源生探結合及逐步開拓、中長期接替性鉬(銅)資源加速勘查、提高資源綜合利用水平等多管齊下的對策，有計劃、分步驟實施資源的安全接替和高效利用，實現礦業可持續發展。

[1] 張會瓊. 危機礦山找礦進展之一：云南省瀾滄鉛鋅礦深部找礦取得重大突破[J].礦產勘查，2010(1):3-4.

[2] 薛步高.含錫花崗巖外帶銀鉛多金屬礦床的地質特征[J].礦產與地質，1995，9(3)：12-23.

[3] 徐天秀.云南省瀾滄縣老廠銅銀鉛礦床[C].見：中國有色金屬工業總公司地質勘查總局編.中國銅礦找礦新進展.1993：399-415.

[4] 李雷，段嘉瑞，李峰，等.蘭坪-思茅地區銅礦找礦前景[R].西南有色地質研究所、昆明理工大學、中南工業大學科研報告，1995.

[5] 李雷，段嘉瑞，李峰，等.瀾滄老廠銅多金屬礦床地質特征及多期同位成礦[J].云南地質，1996，15(3)：246-256.

[6] 徐楚明，歐陽成甫.云南瀾滄老廠銀鉛鋅礦床成因研究[J].桂林冶金地質學院學報，1991，11(3)，245-252.

[7] 歐陽成甫，徐楚明，胡承綺，等.云南瀾滄老廠銀鉛礦區隱伏花崗巖體預測及其意義[J].大地構造與成礦學，1993，17(2)：119-126.

[8] 李峰，魯文舉，楊映忠，等.云南瀾滄老廠多金屬礦床礦化系統結構及找礦思路[J]. 地質科技情報，2009，28(6)：45-50.

[9] 李峰，魯文舉，楊映忠，等.云南瀾滄老廠多金屬礦床礦化結構及成礦模式[J].地質與勘探，2009，45(5)：516-523.

[10] 李峰，魯文舉，楊映忠，等著.危機礦山成礦規律與找礦研究——以云南瀾滄老廠多金屬礦床為例[M].昆明：云南科技出版社，2010.

[11] 李虎杰，田煦，易發成.云南瀾滄老廠鉛鋅銀銅礦床穩定同位素地球化學研究[J].有色金屬礦產與勘查，1995，4(5)：278-282.

[12] 徐靖中，主編.礦產工業指標應用手冊[M].北京：中國環境科學出版社，2007.