李大亮,張 闖,蒙 帝,彭 濤,陸進寧,曾 光
(廣西華錫集團股份有限公司銅坑礦, 廣西 南丹縣 547205)
大廠銅坑礦91#礦體地質特征及探采對比
李大亮,張 闖,蒙 帝,彭 濤,陸進寧,曾 光
(廣西華錫集團股份有限公司銅坑礦, 廣西 南丹縣 547205)
91#礦體是銅坑礦最富的錫多金屬礦體,前期的許多文獻研究認為,該礦體位于“東巖墻”花崗斑巖的西側。但是,隨著近幾年來礦山深邊部探采工程的揭露表明,“東巖墻”的東側仍然賦存有91#礦體。由于該礦體即將結束開采,因此,通過歷年來探采資料的對比分析,對其礦體地質特征進行新的認識,為今后的勘探和開發提供理論指導。
大廠銅坑礦;91#礦體;地質特征;探采對比
銅坑礦地處廣西大廠礦田西礦帶,91#礦體以其品位之高、規模之大而著稱于世。1985~1998年期間銅坑礦主要開采該礦體,獲得了豐厚的經濟利益。在上世紀“六五”至“九五”國家科技攻關項目期間,國內不少地質、采礦、選礦專家在此開展了詳細的研究工作,由于當時的探采工程所限,對91#礦體的認識僅局限于東西兩個巖墻之間的4#~30#勘探線一帶。自2005年以來,銅坑礦加強了深部找礦工作,在367水平“東巖墻”東側的36#勘探線一帶找到了新的91#礦體,因此,對于大廠91#礦體有新的認識。經過多年的開發利用,91#礦體儲量消耗殆盡,利用歷年積累的探采資料,通過礦體空間形態、儲量、面積、品位變化等參數對比,旨在彌補過去研究的空白,更全面地了解該富礦體的地質特征和成礦條件,以期對深部找礦有所裨益。
廣西215地質隊于1957年開始在長坡-銅坑礦區進行91#礦體的勘查,1965年提交了儲量報告,采用水平斷面法計算,礦體儲量級別為B+C1+C2,儲量1288萬t。長坡礦于1973年開始進行生產勘探,勘探線坑探間距60m,方位320°。1981年銅坑礦開始開采淺部細脈帶礦體,加緊了91#礦體的勘探,采用坑內淺鉆進行上下孔加密控制,鉆孔間距30m,部分地段加密到15m,1985年開始采礦,邊探邊采,直至1998年,礦體中心厚大部位已經采完,采礦重點轉移到92#特大型礦體。1998年以來,主要利用鉆探進行探邊摸底,2005年在367水平花崗斑巖東側探獲了91#礦體的延伸部分,目前,在8#勘探線以西開展一些零星的補充探礦工程。
91#礦體屬緩傾斜似層狀細脈浸染交代型礦體,1985年開始在ES端進行回采,采礦方法為嗣后充填的分段空場法和大直徑深孔崩礦空場法,沿勘探線方向共劃分7個盤區,盤區寬度90m,盤區之間礦柱寬度20m,盤區內礦房寬度15m,礦柱寬度14m。礦房采完后進行棒磨砂膠結充填,然后再回采礦柱。經20多年的開采,現已基本采完,目前正在367水平22#線、26#線、28#線一帶回收部分殘礦。
礦區出露地層為碳酸鹽巖—硅質巖建造,礦體主要賦存在泥盆系上統地層中[1-3],控礦構造為F1斷層和NE向裂隙脈,上部為裂隙脈型礦體,下部為似層狀礦體,主要礦體均位于東西巖墻之間,但在東巖墻東側發現礦體往NE方向深部延伸(見圖1)。91#礦體賦存于D32b硅質細條帶灰巖中[4],走向長587m,總體厚10~20m,是銅坑礦最富的錫礦體。

圖1 大廠銅坑礦床綜合地質剖面示意
礦化類型有兩種,即NE向富錫節理脈和似層狀富鋅礦脈。節理脈平均厚度0.8~2cm,長度110~300cm,傾向133°~151°,傾角67°~75°,富含錫石和鐵閃鋅礦。似層狀礦脈平均厚度0.2~0.6 cm,沿層間充填交代而成,為層間細脈浸染交代型礦化,呈層狀和透鏡狀產出,傾角較緩,總體上與地層延伸方向相近[4],礦物以鐵閃鋅礦為主,并含少量錫石。礦體總的形態表現為層狀,但在礦體內部,有用成分卻主要集中在NE向裂隙脈中,因此,在生產勘探時,探礦工程一定要垂直切割NE向裂隙脈,經過多年實踐,這種布置是切合實際的,即使在采礦階段,礦房也是按勘探線方向布置,而不是按礦體延伸方向布置。
91#礦體賦存圍巖為D32b硅質細條帶灰巖,黑色硅質巖和淺色灰巖相間互層產出,在外力作用下,硅質巖易于發生破碎而形成良好的容礦空間,利于含礦熱液運移和沉淀;同時,灰巖易于改造,被含礦熱液交代而成礦,因此,在中心部位的22#線一帶能形成富礦。而在東巖墻東側的36#線一帶,圍巖硅質減少,泥質增多,因此,NE向裂隙脈不發育,礦體錫品位明顯降低,在底部與寬條帶灰巖接觸,條帶狀礦脈較發育,鋅品位明顯升高。
(1)礦體往東延伸增大。過去的研究文獻表明,91#礦體在405水平出露最完整,往東延伸至30#線[2]。銅坑礦生產勘探驗證其尖滅于32#線一帶。但是,根據近幾年深邊部探礦工程,發現礦體延伸到了38#線,走向延長了220m。東端礦體形態極不規則,節理脈較少,主要呈條帶狀構造,以鐵閃鋅礦、黃鐵礦化為主,鋅高錫低。
(2)礦體邊部界線變化大。經過生產勘探,工程加密到坑探、鉆探間距均為30m,在變化較大地段,鉆探加密到15m間距,因此,可靠程度較高(見圖2)。中心部位礦體幾乎能重合,只是與上部細脈帶接觸部位有較小的變化,但在礦體的兩個尖滅端變化較大。

圖2 銅坑礦20#勘探線91#礦體探采前后對比
根據不同時期提交的地質儲量進行對比(見表1),儲量變化較小,相對誤差為8%~12%,表明勘探資料可信度較高。

表1 銅坑礦91#礦體不同階段探明儲量對比
經過生產勘探后,在22#線至26#線一帶,礦石品位明顯上升[5],相對誤差達19%,而在16#線以西,錫品位相對下降8%。根據兩個階段的探采資料記錄,金屬量相對增長11%,錫品位相對增長13%。
由于儲量計算采用勘探線平行斷面法,所以,各勘探線上礦體的面積就決定了各個礦塊的體積和儲量,由主要勘探線前后礦體面積的對比(見表2),可見礦體在中部增大,兩端急速變小。雖然有的勘探線剖面上礦體面積變化不大,如16#線相對誤差僅有4.66%,但面積重合率卻不高,只有86.27%,原因在于礦體頂底板界線位移大,導致形態變化大。

表2 銅坑91#礦體主要勘探線前后礦體面積對比
(1)礦體頂底板界線變化。銅坑礦各個礦體均控制于一定的地層中[6],91#礦體主要賦存于D32b細條帶灰巖,其頂板為75#層面脈,底板為77#層面脈。但從工業利用的角度,要考慮礦體的連續性以便于開采需要,因此,將部分75#脈上部和77#脈下部的礦體圈入91#礦體,造成頂底板的界線發生了相應的變化。
(2)對探礦工作重視程度不夠。91#礦體是世界罕有的大型富錫多金屬礦體,就當時而言,資源儲量豐富,經濟效益極好,因此沒有危機感,對礦體的探邊掃盲沒有引起足夠的重視,直到近幾年開展危機礦山找礦,投入了相應的探礦工程,才發現礦體在深部往東延伸。
(1)通過對比分析可知,91#礦體的變化在允許范圍內,說明該礦體的勘探方法正確,勘探間距合理,勘探資料的可信度較高。
(2)充填法是降低礦石貧化損失、提高礦山經濟效益的有效方法[7-8]。該礦體當時采用膠結充填,大大提高了礦柱回采率。礦產資源是十分寶貴的財富,尤其是富礦體,采用充填法能夠大幅度提高企業經濟效益和安全保障。
致謝:承蒙銅坑礦羅先偉總工程師和鄭陽副總工程師給予筆者悉心指導和幫助,在此表示誠摯的感謝!
[1] 陳毓川,黃民智,徐 玨,等.大廠錫礦地質[M].北京:地質出版社,1993.
[2] 韓 發,趙汝松,沈建忠,等.大廠錫多金屬礦床地質及成因[M].北京:地質出版社,1997.
[3] 雷良奇.大廠長坡錫多金屬礦床成因芻議[J].礦床地質,1986,5(3):87-96.
[4] 許遠清,范森葵,吳喜松,等.廣西大廠礦區銅坑礦地質特征與找礦前景[J].有色金屬(礦山部分),2012,64(4):37-41.
[5] 劉曉瑋,秦德先,黎應書,等.數字礦床模型在廣西大廠91號礦體中的應用[J].礦業研究與開發,2008,28(1):46-48.
[6] 許遠清,吳喜松,李大亮,等.大廠銅坑礦礦體二次圈定的技術經濟效果 [J].礦產與地質 ,2012,26(1):68-72.
[7] 周愛民.中國充填技術概述[J].礦業研究與開發,2004,24[S]:1-7.
[8] 梁德義.礦山經營理念對礦石貧化損失的影響[J].采礦技術,2007,7(3):170-171,173.
2012-08-17)
李大亮(1981-),男,廣西巴馬人,技術員,現從事礦山地質技術工作,Email:zhangchuangdck@163.com。