生產(chǎn)勘探在可可塔勒鉛鋅礦淺議

李福疆

(新疆有色冶金設計研究院有限公司 烏魯木齊 830000)

生產(chǎn)勘探在可可塔勒鉛鋅礦淺議

李福疆

(新疆有色冶金設計研究院有限公司 烏魯木齊 830000)

可可塔勒鉛鋅礦床位于新疆阿勒泰專區(qū)富蘊縣境內(nèi)，從1998年開始，此礦就進行開采活動，隨著開采程度的不斷加深，礦山地質(zhì)在生產(chǎn)中的指導作用也越來越突出，現(xiàn)就已經(jīng)取得的地質(zhì)資料和礦山采礦資料，對可可塔勒鉛鋅礦床地質(zhì)特征、局部礦體的實際變化和在生產(chǎn)探礦中的指導作用介紹如下：

1 以往地質(zhì)工作總結(jié)

可可塔勒鉛鋅礦床是國家305項目有關課題和新疆有色地勘局等單位密切配合，于1986年檢查化探異常，評價鐵帽時被發(fā)現(xiàn)，隨后對可可塔勒礦帶進行了以鉛鋅為重點的找礦評價工作，新疆有色地勘局706隊的普查報告提供Pb+Zn金屬量約320萬噸，平均品位Pb 1.51%、Zn 3.16%、Cu 0.08%，其中Pb+Zn>8%的富礦體約占30%，使可可塔勒礦帶成為新疆最重要的鉛鋅富集區(qū)。

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于阿爾泰南緣晚古生代裂陷槽中。它是在阿爾泰早古生代山弧帶基礎上發(fā)生裂陷而成。早泥盆世堆積陸源碎屑-火山巖建造，中泥盆世過渡為雙峰式火山巖建造，晚泥盆世-早石炭世轉(zhuǎn)入?yún)R聚，晚石炭世早期固結(jié)，二疊紀起隆起為陸。可可塔勒礦床產(chǎn)于拉張階段的下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組上亞組中酸性火山巖(容巖、火山碎屑巖)-碎屑沉積巖-碳酸鹽巖建造中。

礦床位于麥茲火山盆地東段,受北西向構(gòu)造控制。礦區(qū)內(nèi)分布下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組和中泥盆統(tǒng)阿勒泰組。礦層產(chǎn)于康布鐵堡組上亞組第二巖性段中部(D1K22)。該層下部為變酸性熔巖、變角礫晶屑凝灰?guī)r(局部為集塊熔巖、凝灰角礫巖),上部為鉛鋅礦化層(硫化物礦體、片巖、變粉砂巖、大理巖)夾紋層狀磁鐵硅質(zhì)巖和條帶狀微晶石英片巖(噴流巖)。

麥茲向斜區(qū)域構(gòu)造線總體走向310°～320°，地層陡傾，傾向北東為主，核部為阿爾泰組，兩翼為康布鐵堡組地層，北東翼倒轉(zhuǎn)。可可塔勒鉛鋅礦床位于麥茲倒轉(zhuǎn)向斜之北東倒轉(zhuǎn)翼的東南端近轉(zhuǎn)折部位(圖 1）。

圖1 麥茲向斜地質(zhì)略圖

1.2 礦床地質(zhì)特征

可可塔勒鉛鋅礦床長6 km,寬0.17 km。地層呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出,僅在局部見一些規(guī)模較小的褶皺。地層走向130°～160°,傾向東北,傾角50°～85°。

表1 可可塔勒礦床主要礦體特征和鉛鋅品位

1.2.1 含礦層特征

礦床賦存于泥盆統(tǒng)康布鐵堡組上亞組第二巖性段(D1K22)中部,是一套物質(zhì)成分復雜的巖層,以沉積巖為主夾有火山巖,巖性包括變質(zhì)的砂質(zhì)巖、泥質(zhì)巖、火山碎屑巖和熔巖,在該含礦層中有一層較連續(xù)但厚度不大的不純大理巖,含礦層各種巖石鈣質(zhì)含量高,并常見透鏡狀、團塊狀不純大理巖。含礦層內(nèi)不同巖性間為漸變過渡,包括礦體與圍巖的界線。薄層大理巖形成稍前或同時正是本礦床形成時期,礦體主要產(chǎn)于這層大理巖的下部。含礦層規(guī)模較大,地表東10線,西到55線長約7 km,其中0線～19線成礦最好,含礦層最厚,但巖性不穩(wěn)定。地表礦石已氧化,呈褐色、姜黃色鐵帽,但在氧化帶中尚保留一定的原生方鉛礦、閃鋅礦等硫化物。

1.2.2 礦體規(guī)模、形態(tài)、產(chǎn)狀

可可塔勒鉛鋅礦床有10個礦體,以7號礦體規(guī)模最大,連續(xù)性好,深部礦體最大厚度31.23m,平均厚16.78m,Pb的最高品位2.07%,平均值1.54%,鋅最大值4.96%,平均值2.46%,礦體走向長50～1 350m,延深200～690m,厚度8～31m(水平厚度)。礦體形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模見表1。

礦體形態(tài)分兩類,一類呈分枝和分枝復合的不規(guī)則層狀,厚度變化大,形態(tài)復雜，以7號礦體為代表,另一類為較規(guī)則的層狀,少或無分枝復合現(xiàn)象,礦體賦存于下泥盆統(tǒng)康布鐵堡組上亞組第二巖性段中部附近,走向130°～170°,大部分傾向北東，以9號礦體為代表。

1.2.3 礦石類型

礦石類型可按其礦物組合分為:方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦型;方鉛礦、閃鋅礦、磁黃鐵礦型;方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦型。按脈石礦物可分為:云母、碳酸鹽、長英質(zhì)型和云母、長英質(zhì)型。按礦石構(gòu)造分為塊狀礦石型、稠密或稀疏浸染狀礦石類型。

1.2.4 礦石的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石構(gòu)造以稠密、稀疏浸染狀、斑雜狀、塊狀為主,另有條帶狀、變余層狀、脈狀等。礦體受構(gòu)造影響部位可能出現(xiàn)角礫狀。結(jié)構(gòu)有粗粒、細粒、自形粒狀、它形粒狀、斑狀變晶、交代吞蝕、共邊、填間、交代殘留等。如黃鐵礦被磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等交代吞蝕,磁黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦具有共同生長邊,細小磁黃鐵礦充填在黃鐵礦晶體之間等。

1.2.5 圍巖蝕變特征

礦體圍巖蝕變主要為黃鐵礦化、硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化、碳酸鹽化、石榴石化、透輝石化。

⑴黃鐵礦化。黃鐵礦呈稀疏浸染和細脈浸染狀散布在近礦圍巖(即黑云母變粒巖、不純大理巖、黑云母石英片巖、變晶屑凝灰?guī)r)，愈近礦體蝕變愈強。此種蝕變常伴隨綠泥石、綠簾石、石榴石、絹云母等，屬綜合性蝕變。

⑵硅化、絹云母化。硅化主要分布于礦體兩側(cè)（黑云母變粒巖、黑云母石英片巖、變晶屑凝灰?guī)r）中，常以細脈狀、團塊狀或斑點狀充填于圍巖裂隙或交代早期礦物。硅化、絹云母化常伴有浸染狀黃鐵礦。

⑶綠泥石化、綠簾石化。此種蝕變廣泛發(fā)育于礦體上下盤圍巖(即黑云母變粒巖、不純大理巖、黑云母石英片巖、變晶屑凝灰?guī)r)中，綠泥石呈細葉片狀集合體出現(xiàn)，并伴有綠簾石化和黃鐵礦化。

⑷石榴石、透輝石化。此種蝕變廣泛發(fā)育在礦體上下盤圍巖中，其中以石榴石(鐵鋁榴石)化為主，呈稀疏-稠密浸染狀、細脈狀分布于圍巖中，并伴有綠泥石和黃鐵礦。

2 礦山已開采礦體具體特征

可可塔勒鉛鋅礦床的直接容礦圍巖根據(jù)變余結(jié)構(gòu)構(gòu)造和原巖恢復，主要為片巖、變砂巖、粉砂巖、大理巖，即以正常沉積巖和凝灰質(zhì)沉積巖為主，在靠近火山口上部(0～19線)，產(chǎn)有角礫晶屑凝灰?guī)r和變酸性熔巖小透鏡體，表明在成礦過程中仍有微弱的火山活動。

2.1 鐵帽(地表氧化礦體)特征

可可塔勒礦床東段礦體已剝露地表，并形成土褐黃色、褐紅色鐵帽，是最直接的找礦標志，是檢查化探異常、追索評價鐵帽而被發(fā)現(xiàn)的。該區(qū)鐵帽以淋濾膠狀構(gòu)造、粉末狀構(gòu)造為主，局部發(fā)育峰房狀交代構(gòu)造、條帶狀交代構(gòu)造和塊狀交代構(gòu)造。形態(tài)多為層狀、似層狀、透鏡狀，其規(guī)模一般長20～60m，寬0.2～25m，鐵帽中仍殘留有黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等硫化物礦物。

可可塔勒礦區(qū)氧化程度總體較弱，氧化深度不大，一般<20m。但是在T4～T12線間礦區(qū)氧化達到150m的深度，氧化率幾乎100%，在氧化礦中Pb＋Zn平均品位8%左右，氧化礦量有40萬噸。由于現(xiàn)有的氧化礦量及礦石品位建專門的選廠沒有經(jīng)濟收益，所以11號井(豎井)自2004年到現(xiàn)在都是停工狀態(tài)，給投資方造成了很大的損失。

2.2 礦體產(chǎn)狀、品位和變化趨勢

硫化物礦體呈似層狀、透鏡狀，與地層產(chǎn)出基本一致，在下盤(NE倒轉(zhuǎn)翼)酸性火山巖中，發(fā)育交切的浸染狀和不規(guī)則細脈狀礦化(以7-14線發(fā)育較好),但不具工業(yè)價值。上部的層狀礦體和下部交切細脈狀-浸染狀礦化共同構(gòu)成了一個火山成因塊狀硫化物型礦床的典型礦化結(jié)構(gòu)。層狀礦體的走向一般為310°～340°，0線以西傾向北東；0線以東地表礦體產(chǎn)狀發(fā)生擺動，深部傾向變?yōu)槟衔鳎@一轉(zhuǎn)向趨勢對深部找礦預測具有重要意義。

厚大礦體賦存于火山洼地中火山巖和沉積巖的增厚部位。礦區(qū)19線以西、12線以東為單層礦，19線-12線間為多層礦。由于受后期（造山期）強烈的變形變質(zhì)作用改造，原似層狀礦體被變形作用切成幾個相距很近，之間為高度片理化的礦化圍巖所隔開的不規(guī)則透鏡礦體，但其構(gòu)造包羅面仍顯示出原層狀礦化特征（圖2）。

圖2 可可塔勒礦床7號勘探線剖面圖

3 生產(chǎn)探礦中的實際指導作用

可可塔勒鉛鋅礦的9號礦體，在對照各勘探線鉆孔見礦高程和品位發(fā)現(xiàn)，礦體向深部有變厚變富的趨勢。以19、27、39、63線w(Pb+Zn)含量最高,也正是這4條線見礦深度最大,T33線見礦高程為1 165 m,w(Pb+Zn)<2%,T19線見礦高程為530 m,w(Pb+Zn)達6.9%,即同一條礦體,深度增大635m,品位增加2.5倍。27線施工兩個孔,ZK27-1在400m以下見有真厚9.97m礦體，w(Pb)為1.48%，w(Zn)為2.69%，合計4.17%；ZK27-3孔深750.97 m，在642～673m見有真厚為19.72m的礦體，w(Pb)為1.49%，w(Zn)為3.82%，合計5.31%，其中可圈出7.75 m真厚的富礦體，w(Pb)為1.89%，w(Zn)為8.64%，亦顯示向深部礦體有顯著變厚變富的趨勢。相應的ZK47、ZK55孔機臺地形為高地，鉆孔較淺，見礦不好，其西側(cè)的ZK63-1孔見礦深度大，品位又變高(6.54%)，這意味著9號礦體向西側(cè)伏，深部成礦空間還遠沒有控制住。根據(jù)在9號礦體中的坑道工程及采礦情況，發(fā)現(xiàn)此礦體厚度在走向上及延伸方向都有收縮膨大的現(xiàn)象，礦脈窄的地方只有0.3～0.5m，甚至有時只有構(gòu)造線存在，礦脈厚的地方可達10m，所以在施工中當?shù)V脈變小和礦脈厚大時都是正常現(xiàn)象，這也是地質(zhì)報告地表鉆孔有的見礦不好的原因。通過礦山已有資料數(shù)據(jù)，可以推斷礦體越往下部厚度增加，礦體品位變好。

根據(jù)可可塔勒鉛鋅礦的井下工程分析，7號礦體在1 100m水平以上，礦體傾向北東，脈體走向300°～320°，礦體位置與地質(zhì)報告提交資料比較相符，但是隨著深度的增加，7號主礦體在T5線附近1 055m標高以下發(fā)生轉(zhuǎn)折，礦體由北東傾向變?yōu)閹缀踔绷ⅲ易呦蜃優(yōu)镹 50°方向，這幾乎和地質(zhì)報告所預測的走向方向垂直了，這也是可可塔勒鉛鋅礦開采深部礦體的中段，在前期開采中沒有找到主礦體的一個原因(圖3)，由于普查報告勘探線間距達100m，而且7線所布的鉆孔在實際施工中，發(fā)生了比較大的漂移(主要見礦鉆孔ZK7-5在平面上最大漂移25m)，主礦體分布在5線附近，且由于礦體走向平行于勘探線方向，傾向發(fā)生倒轉(zhuǎn)，傾向由北東轉(zhuǎn)為南西，導致7線所布的ZK7-9、ZK7-11兩個深孔幾乎沒有見礦。后來在900m水平，礦山施工坑道鉆，穿過了30m的廢石后，在主礦體南西方向探到了厚度8～12m的礦體。當900 m水平探到礦后(圖4)，上部的1 000m水平施工沿脈95m也控制了部分礦體。這樣才又找到7號礦體的主要礦脈了，對其空間的賦存狀態(tài)也有了清晰的輪廓。

圖3

圖4

4 結(jié)論

綜上所述，可可塔勒鉛鋅礦9號礦體向西側(cè)伏，隨著深度的增加，礦體品位變好，礦脈厚度增加，雖然局部礦體薄，但是在施工沿脈的時候，只要跟著構(gòu)造線就一定能夠找到主礦體的，這在現(xiàn)場指導生產(chǎn)活動中就比較容易。7號礦體由于在深部巖層發(fā)生倒轉(zhuǎn)，礦體的走向也發(fā)生了變化，所以礦體往東部是延伸的，而且往深部也應該延伸，由于地質(zhì)報告對7號礦體的深部賦存形態(tài)沒有了解清楚，對于7號礦體的深部只有少數(shù)鉆孔打到富礦體的頭部，所圈礦體同實際情況有一定的出入，對于7號礦體的深部在以后的生產(chǎn)探礦指導中，要把握礦體的走向變?yōu)镹60°左右，傾向變?yōu)槟衔鳎覍ⅫS鐵礦化的巖層追索到底，這是指導生產(chǎn)探礦的大方向。由于7號礦體呈分枝和分枝復合的不規(guī)則層狀,厚度變化大,形態(tài)復雜，所以在生產(chǎn)探礦中要結(jié)合坑道鉆，對有可能成礦的靶區(qū)實施探礦，可以收到事半功倍的效果。

正確的成礦理論對礦山生產(chǎn)有很大的指導作用，可可塔勒鉛鋅礦在最初的生產(chǎn)中，由于地質(zhì)資料同實際情況比較符合，所以施工比較順利，大家對地質(zhì)報告的資料十分相信，但是后面開采7號礦體深部的幾個窿口，由于地質(zhì)資料同實際情況有很大的出入，開始沒有找到主礦體，使投資方陷入了無礦可采的窘境，礦方對地質(zhì)報告的資料開始十分不相信了，從一個極端走向了另外的一個極端，其實地質(zhì)報告提供的資料同實際情況有出入是十分正常的，這需要礦山地質(zhì)工作者在具體生產(chǎn)中結(jié)合實際情況，不斷解決發(fā)現(xiàn)的問題，從而使理論更加完善，才能更好的服務于生產(chǎn)。

〔1〕王京彬,秦克章,吳志亮,等.阿爾泰山南緣火山噴流成積型鉛鋅礦床〔M〕.北京地質(zhì)出版社,1998.

〔2〕王京彬.新疆可可塔勒鉛鋅礦成礦帶成礦規(guī)律〔J〕新疆地質(zhì),1998.

〔3〕徐開禮,朱志澄.構(gòu)造地質(zhì)學.1989.

收稿：2013-03-14