南陵縣近山銅礦礦體特征及開采技術條件淺析

鄧國榮

（安徽省核工業(yè)勘查技術總院，安徽 蕪湖 241000）

1 地質概況

1.1 地層

本區(qū)地層屬揚子地層區(qū)、下?lián)P子地層分區(qū)、貴池地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)地層除缺失泥盆系中下統(tǒng)、石炭系下統(tǒng)外，自志留系至第四系地層均有分布。根據(jù)地層組成特征，分為兩大套，第一套地層主要是海相碳酸鹽巖和碎屑巖沉積，其間夾有海陸交互相和少量陸相沉積，構成了區(qū)內(nèi)的沉積蓋層，時代為早志留世至中晚三疊世；第二套地層主要是由陸相碎屑巖夾火山碎屑巖系組成，系板內(nèi)變形階段的產(chǎn)物，時代為中晚三疊世至第四紀。縱觀全區(qū)，以碳酸鹽巖地層最為發(fā)育，累計厚度可達1500米以上。礦區(qū)地表出露地層主要為三疊系下統(tǒng)南陵湖組和東馬鞍山組及第四系。

（1）三疊系下統(tǒng)南陵湖組上段（T1n2）：下部為灰色中層含砂屑微晶灰?guī)r，薄層蠕蟲狀微晶灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r、泥晶灰?guī)r，底部礫屑灰?guī)r；中部淺灰～灰色薄層微晶灰?guī)r、蠕蟲狀灰?guī)r，頂部薄層泥晶灰?guī)r；上部淺灰色中～中厚層微晶灰?guī)r，含骨屑、砂屑亮晶灰?guī)r、粒屑亮晶灰?guī)r，薄～中薄層含骨屑微晶灰?guī)r。本礦見中上部地層，變質后為大理巖或大理巖夾矽卡巖。

（2）三疊系下統(tǒng)東馬鞍山組（T2d）：下部為灰色～淺灰色中厚層白云質灰?guī)r夾灰?guī)r；上部為灰白～米黃色中厚層白云巖，本礦僅見下部地層，變質后為大理巖。

（3）第四系殘坡積層（Q）：分布于坡麓、溝谷及低洼處，土黃～雜色含粉砂粘土夾碎石粉砂土，下部為碎石層，碎石成分與基巖一致，其磨圓度及分選性差，大小混雜，結構松散。厚一般2～3m，最厚達20m。

1.2 構造

1.2.1 褶皺構造

區(qū)內(nèi)褶皺構造為新屋里復向斜的次級褶皺，主要為沙灘角向斜。沙灘角向斜長8km，寬 0.5km。軸向 50°～60°，軸面傾向南東，傾角55°，核部由三疊系中統(tǒng)東馬鞍山組組成，兩翼由下統(tǒng)南陵湖組上段組成，均傾向南東，傾角 50°～60°，樞紐向南西傾伏，傾伏角 5～10°，為一同斜倒轉向斜。

1.2.2 斷裂構造

區(qū)內(nèi)早期斷裂構造總體呈北東東～北東向，傾向北或北西，傾角50°～75°，局部80°左右直至陡立。晚期斷裂為北西平移斷層，傾向北東或南西，傾角陡立。

1.3 巖漿巖

本礦區(qū)巖漿巖極為發(fā)育，除沙灘角花崗閃長巖外，常見輝綠巖、花崗斑巖等后期脈巖。

沙灘角花崗閃長巖為石英二長閃長巖。長約5km，出露面積約6km2，呈巖株狀產(chǎn)出，展布方向與地層走向呈20°夾角。巖體由北向南超覆，傾向北，接觸面不規(guī)則。巖石呈灰～灰肉紅色，等粒～似斑狀結構，以等粒為主，塊狀構造，礦物成份主要為斜長石、鉀長石，次為少量石英、角閃石、黑云母等，副礦物為磁鐵礦、榍石、磷灰石等。巖體為燕山晚期第二次侵入體，巖性為中酸性類型。

1.4 變質作用與圍巖蝕變

1.4.1 變質作用

受花崗閃長巖侵入影響，產(chǎn)生較廣泛的接觸交代變質作用，形成寬窄不等的石榴子石矽卡巖或透輝石石榴子石矽卡巖帶，并順層交代變質作用，形成層狀矽卡巖。變質帶分帶明顯，由內(nèi)向外為矽卡巖化花崗閃長巖→內(nèi)矽卡巖→外矽卡巖→矽卡巖化大理巖→大理巖→灰?guī)r。矽卡巖帶寬幾m至20m左右。熱變質作用表現(xiàn)為圍巖產(chǎn)生廣泛的大理巖、白云石大理巖及少量的角巖等。

1.4.2 圍巖蝕變

巖體內(nèi)蝕變主要為綠泥石化、鉀長石化、黑云母化及透輝石化等。矽卡巖中主要為碳酸鹽化，蝕變越強烈，與銅礦化關系越密切，其次為綠泥石化、硅化等。

2 礦體特征

2.1 礦體分布特征

共圈連礦體12個，主礦體2個（Ⅰ1、Ⅰ2號礦體）、次要礦體4個、零星礦體6個。

Ⅰ1礦體賦存于巖體接觸帶矽卡巖中，嚴格受接觸帶控制，礦體總體走向近東西，傾向北，傾角 45～70°，局部達 80～90°，一般礦體頭、尾傾角較陡，中部較平緩。礦體厚度變化較大，鉆孔見礦厚度最大26.60m，最小0.28m，平均9.55m，存在尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。礦體形態(tài)在剖面上呈似層狀、透鏡狀及不規(guī)則狀，平面上呈長條狀、透鏡狀或囊狀等。礦體平均品位為0.73%，礦體賦存標高+90～-300m。

Ⅰ2礦體：該礦體賦存于東段接觸帶矽卡巖中，礦體形態(tài)呈層狀—似層狀，平面上呈透鏡狀。礦體走向北東，傾向北西，傾角30～65°。一般上部較陡，以下較緩，。鉆孔見礦厚度最大17.64m，最小2.38m，平均7.83m，礦體在傾向上有尖滅再現(xiàn)現(xiàn)象。礦體平均品位為0.71%，賦存標高+97～-224m。

2.2 礦石質量特征

2.2.1 礦石礦物成分

金屬礦物主要為黃銅礦，次為斑銅礦、黃鐵礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦、輝鉬礦；近地表氧化帶內(nèi)，常為赤鐵礦、輝銅礦、褐鐵礦、孔雀石等。脈石礦物主要為石榴子石，次為透輝石、石英、綠泥石、方解石、陽起石、玉髓、蛋白石等。

2.2.2 礦石化學成份

礦石主要有用組分為銅，銅礦最高品位為2.32%，最低0.2%，礦床平均品位0.72%。

礦床中伴生有益組分主要有金、銀，其中金平均品位0.48g/t，銀平均品位6.81g/t。

2.3 礦石結構構造

礦石結構主要為半自形～他形晶結構、充填交代結構及殘余結構、假象結構等。礦石構造以塊狀構造為主，次為浸染狀構造—稠密、稀疏浸染狀、星散狀構造、條帶狀及網(wǎng)脈構造等。

2.4 礦石類型

礦石工業(yè)類型為硫化銅礦石。礦石自然類型按礦物組合和化學成份為含銅塊狀矽卡巖、含銅透輝石石榴子石層狀矽卡巖礦石、含銅矽卡巖化花崗閃長巖和含銅矽卡巖化大理巖。

2.5 礦體圍巖和夾石

礦體頂板一般為塊狀矽卡巖，Ⅰ2礦體局部為矽卡巖化大理巖，底板為大理巖或矽卡巖化大理巖。夾石一般為塊狀矽卡巖或層狀矽卡巖。

基于此表，可能入聲分清濁，清聲母字歸入陰平，濁聲母字歸入去聲，由聲調的計算方法計算出T值，做出五度值調值表如圖1：

2.6 礦床成因

該礦區(qū)內(nèi)礦體均賦存于巖體接觸帶矽卡巖中，嚴格受接觸帶控制。根據(jù)礦體賦存條件、成礦控制因素、礦石礦物組合及結構構造等特征，該礦床系接觸交代矽卡巖型銅礦床。

3 礦床開采技術條件

3.1 水文地質條件

依據(jù)礦區(qū)地下水的賦存條件分為三個含水巖組：

（1）松散巖類孔隙含水巖組：巖性主要為第四系坡、洪沖積層，主要分布在礦區(qū)北部及南東部低洼處，厚0.5～10m不等，巖性為粘土、亞粘土及粘土夾碎石，結構松散，含孔隙潛水，富水程度弱，單井出水量50～100m3/d，水化學屬 HCO3—Ca 型水。 滲透系數(shù) K=1.09×10-5～9.05×10-6cm/s。

（2）碳酸鹽巖巖溶裂隙含水巖組：巖性為薄～中厚層微晶灰?guī)r，含碎屑、生物碎屑亮晶灰?guī)r，白云質灰?guī)r，大理巖等，主要分布于礦區(qū)南側，為本區(qū)礦體的底板。地表溶蝕較強烈，溶溝、落水洞比較發(fā)育，沿層面可見到蜂窩狀小溶孔，局部發(fā)育有較大的溶洞，據(jù)勘探抽水試驗資料q=2.163m3/晝夜·米，K=0.039m/晝夜，該層富水程度中等，水化學屬HCO3—Ca型水，該層為礦區(qū)的主要含水層。

（3）花崗閃長巖、矽卡巖含水巖組：在區(qū)內(nèi)廣泛分布，為本區(qū)礦體的頂板，其風化厚度一般在0～30米，含水性微弱，可視為隔水層，但局部存在構造破碎，因此含有一定的構造裂隙水，據(jù)勘探期間在花崗閃長巖、矽卡巖中混合提水試驗得知：q=4.051～2.651m3/晝夜·米，K=0.0417～0.0379m/晝夜。

3.2 工程地質條件

依據(jù)礦區(qū)及周邊的巖土層劃分為二個工程地質巖組：

（1）軟弱工程地質巖組：主要分布于沙灘角周圍及坡麓上，巖性以第四系殘坡積、沖積層為主，結構松散，濕～稍濕，可塑～硬塑，為中～低壓縮性土。

（2）較堅硬工程地質巖組：地層為三疊系下統(tǒng)南陵湖組及東馬鞍山組，巖性主要為中薄～中厚層碳酸鹽巖類巖石，蝕變后為大理巖、白云質大理巖，構成各礦體頂?shù)装澹箟簭姸?0～100MPa，RQD為76%，巖石質量較好，屬較堅硬巖石。

（3）堅硬工程地質巖組：主要為花崗閃長巖包括各種脈巖及矽卡巖等，該類巖石淺部具不同程度的風化蝕變，中深部巖石較新鮮，裂隙不發(fā)育，穩(wěn)定性好，構成礦體頂?shù)装澹箟簭姸葹?0～120MPa，RQD為82%，屬堅硬巖石。礦區(qū)工程地質條件歸類為簡單類型。

3.3 環(huán)境地質條件

礦山開采已造成地表塌陷和開裂，塌陷位置分布在45～52線，塌陷面積約528m2，對地表山體破壞較嚴重，環(huán)境地質正在惡化。此外，大規(guī)模的修路開挖和平整機臺給礦區(qū)地形地貌等自然環(huán)境造成的破壞也不可低估。礦區(qū)環(huán)境地質條件歸類為復雜類型。

綜上所述，礦床開采技術條件綜合歸類為Ⅲ—3類型。

4 結論及建議

（1）銅礦體賦存于巖體接觸帶矽卡巖中，嚴格受接觸帶矽卡巖控制。

（2)礦化蝕變主要為碳酸鹽化、硅化、綠泥石化等，蝕變越強烈，與銅礦化關系越密切。

（3）礦石工業(yè)類型為為硫化銅礦石,其成因類型為接觸交代矽卡巖型銅礦床。

（4）該礦床開采技術條件綜合歸類為Ⅲ—3類型。

（5）加強水文地質、工程地質、環(huán)境地質的調查和監(jiān)控，確保礦山安全生產(chǎn)。加強廢石、廢水等管理，采取切實環(huán)保措施，保持良好生態(tài)環(huán)境，避免環(huán)境污染。

[1]DZ/T 0207-2002中華人民共和國地質礦產(chǎn)行業(yè)標準[S].中華人民共和國國土資源部,2002-12-17.

[2]GB/T 13908-2002固體礦產(chǎn)地質勘查規(guī)范總則[S].中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,2002-08-28.

[3]GB/T 12719-1991礦區(qū)水文地質工程地質勘探規(guī)范[S].

[4]安徽省南陵縣近山銅礦資源儲量核實及深部詳查地質報告[S].安徽省核工業(yè)勘查技術總院，2012-07-15.