遼寧撫順紅透山銅鋅礦床上部礦體探采對(duì)比

崔大勇　趙剛　韓建

（中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司遼寧撫順113321）

遼寧撫順紅透山銅鋅礦床上部礦體探采對(duì)比

崔大勇趙剛韓建

（中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司遼寧撫順113321）

經(jīng)過(guò)近60年的開(kāi)采，撫順紅透山銅鋅礦床上部中段（+430米～-407米）已經(jīng)開(kāi)采殆盡，本文通過(guò)對(duì)比勘查資料與生產(chǎn)資料的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)礦體形態(tài)變化、厚度變化、底板位移、品位變化和儲(chǔ)量誤差進(jìn)行研究，分析了地質(zhì)勘查期間對(duì)勘探類型劃分、勘查手段、勘探網(wǎng)度選擇的合理性，闡述了地質(zhì)勘查對(duì)礦體形態(tài)、規(guī)模的認(rèn)知和控制程度；計(jì)算了資源/儲(chǔ)量估算的誤差率，為今后次類型礦床的勘查、設(shè)計(jì)、開(kāi)采提供了較好的參考作用。

紅透山銅鋅礦床探采對(duì)比誤差分析

1　撫順紅透山銅鋅礦床概況

遼寧撫順紅透山銅鋅礦床位于華北斷塊北部緣，處于鐵嶺-清原隆起的南緣，橫貫該區(qū)的渾河深大斷裂將清原地區(qū)的太古宙基底分為南北兩個(gè)部分。紅透山銅鋅礦床位于渾河斷裂北側(cè)的紅透山-樹(shù)基溝成礦帶內(nèi)，由混合花崗巖、花崗混合巖和太古代變質(zhì)巖系組成，是國(guó)際上公認(rèn)的典型花崗-綠巖區(qū)。該礦床是我國(guó)境內(nèi)唯一典型的產(chǎn)于太古代綠巖帶中的塊狀硫化物礦床。

1.1撫順紅透山銅鋅礦床探采歷史

1957年12月，遼寧冶金地質(zhì)一○一隊(duì)在清原西部地區(qū)發(fā)現(xiàn)了具有重大找礦價(jià)值的蒼石北溝異常區(qū)。經(jīng)鉆探驗(yàn)證探獲了銅（鋅）工業(yè)礦體，并隨即將該銅（鋅）礦床產(chǎn)出地命名為紅透山。自1958年至1962年底的勘查工作共計(jì)查明大小礦體28條，其中0#、Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅶ#、Ⅹ#、Ⅻ#等七條礦體具有可采工業(yè)價(jià)值，并進(jìn)行了銅、鋅、硫元素的化驗(yàn)和儲(chǔ)量計(jì)算工作，并于1963年初提交了《紅透山銅礦地質(zhì)勘探礦產(chǎn)儲(chǔ)量報(bào)告》（1958-1962）。截止1963年11月24日探明儲(chǔ)量：礦石量（B+C+C1）：984.48萬(wàn)噸；金屬量：Cu+Zn：32.71萬(wàn)噸，初步評(píng)價(jià)紅透山銅鋅礦床為中型銅（鋅）礦床。1985-2002年紅透山礦業(yè)公司“二輪”自主找礦累計(jì)新增地質(zhì)儲(chǔ)量1300萬(wàn)噸，2005-2009年，中國(guó)有色集團(tuán)撫順紅透山礦業(yè)有限公司承擔(dān)“遼寧省撫順紅透山銅鋅礦接替資源勘查”項(xiàng)目，累計(jì)探獲（111b）＋（122b）+（333）資源/儲(chǔ)量713.5萬(wàn)噸，Cu+Zn金屬量28.07萬(wàn)噸。截至2010年末，紅透山礦業(yè)公司累計(jì)開(kāi)采礦石26097千噸。

本文對(duì)紅透山銅鋅礦床+430m～-407m之間開(kāi)采后整理的礦體資料與《紅透山銅礦地質(zhì)勘探礦產(chǎn)儲(chǔ)量報(bào)告》中勘探的礦體資料進(jìn)行對(duì)比。

1.2紅透山銅鋅礦床礦床成因及礦體特征

20世紀(jì)50年代末至60年代，與紅透山銅鋅礦床成因研究有關(guān)的代表性理論觀點(diǎn)較多，隨著塊狀硫化物型礦床研究日益深入及成礦理論日臻成熟，80年代后許多專家學(xué)者理論觀點(diǎn)漸趨一致，普遍將紅透山銅鋅礦床歸屬于海底火山噴發(fā)塊狀硫化物型礦床（VMS）。

紅透山銅鋅礦床主要受紅透山同傾向斜構(gòu)造所控制，主礦體分別位于向形構(gòu)造核部及兩翼。礦體在“薄層互層帶”中呈似層狀、大扁豆?fàn)罨虿灰?guī)則脈狀產(chǎn)出。紅透山銅鋅礦床地表共發(fā)現(xiàn)礦（化）體30余條，除1、3、7號(hào)礦體規(guī)模較大外，其余礦體一般規(guī)模較小，分布較分散，且多為礦化體。1、3、7號(hào)礦體為同一主礦體不同分支，地表1號(hào)礦體規(guī)模最大，位于傾豎向斜北翼，1號(hào)礦體東延被輝綠巖墻阻斷，深部與礦柱（褶皺核部）合為一體。3號(hào)與7號(hào)礦體同位于向斜南翼，在深部連為一體，延長(zhǎng)大于2000m。走向近東西向轉(zhuǎn)為北東向，傾向南東，傾角70～85°，并向南東側(cè)伏。

1.3紅透山銅鋅礦床儲(chǔ)量估算

在《紅透山銅礦地質(zhì)勘探礦產(chǎn)儲(chǔ)量報(bào)告》中有7條礦體參與儲(chǔ)量計(jì)算。依據(jù)紅透山銅鋅礦床的特點(diǎn)，選擇在+253米中段以上以坑探為主，以下則以鉆探為主要勘探手段。沿礦體傾斜方向，坑道垂直距離為50～70米，穿脈間距一般為25×50米，個(gè)別20或10米。對(duì)坑道下部礦體，鉆孔間距布置沿礦體走向及傾向?yàn)?5×100米。水平坑道勘探的礦體采用水平斷面法，水平坑道以下用鉆探勘探的礦體采用地質(zhì)塊段法計(jì)算。

2　探采對(duì)比結(jié)果及分析

2.1探采對(duì)比項(xiàng)目選擇及計(jì)算方式

紅透山銅鋅礦床上部中段+430m～-407m中段現(xiàn)已開(kāi)采結(jié)束，選擇該部分礦作為探采對(duì)比地段，一是該部礦體具有系統(tǒng)的勘查資料，礦床地質(zhì)特征、礦床勘查類型、勘探控制程度、礦石質(zhì)量特征、水文工程地質(zhì)特征等研究程度較高；二是上部各中段礦體已經(jīng)開(kāi)采結(jié)束，有系統(tǒng)、全面的地質(zhì)資料和礦山經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)；三是采選工藝是本礦床采選生產(chǎn)的主體工藝。所以采用礦體形態(tài)變化、厚度變化、底板位移、品位變化和儲(chǔ)量誤差作為礦山開(kāi)采對(duì)比項(xiàng)目。

2.1.1面積誤差

絕對(duì)誤差：△S=Su-Sc；相對(duì)誤差：Sr=[(Su/Sc)/Su]×100%；式中Su為勘采后最終圈定的礦塊面積，Sc為地質(zhì)勘探資料所確定的礦塊面積。

2.1.2面積重合率

Dr=Sd/Su×100%；式中為Sd地質(zhì)勘探資料所確定的礦塊與勘采后最終圈定的礦塊重合的面積。

2.1.3形態(tài)歪曲率

Wr=∑[（Sn+Sp)/Su]×100%；式中∑（Sn+Sp)為因生產(chǎn)勘探(或開(kāi)采)后增加(Sn)或減少(Sp)的面積之和(不考慮正負(fù))。

2.1.4厚度誤差率

Mr=[(Mu-Mc)/Mu]×100%；式中Mu為勘采后最終圈定的礦體厚度，Mc為地質(zhì)勘探資料所確定的礦體厚度。

2.1.5底板位移

在中段地質(zhì)平面圖上，沿礦體走向每隔50m間距量取地質(zhì)勘探所圈定礦體與開(kāi)采揭露礦體的底板距離表示偏移距離，以開(kāi)采揭露礦體為標(biāo)準(zhǔn)，地質(zhì)勘探所圈定的礦體向頂板偏移為正，向底板偏移為負(fù)，分別計(jì)算平均位移和最大、最小位移。

2.1.6資源儲(chǔ)量誤差

○1礦石量誤差率：Qr=[(Qu-Qc)/Qu]×100%；式中Qu為開(kāi)采統(tǒng)計(jì)的礦石量，Qc為地質(zhì)勘探估算的礦石量；○2金屬量誤差率：Pr= [（Pu-Pc）/Pu]×100%；式中Pu為開(kāi)采資料計(jì)算的金屬量，Pc為地質(zhì)勘探資料估算的金屬量。

2.1.7品位變化

礦石中的品位誤差率：Cr=[(Cu-Cc)/Cu]×100%；式中Cu為開(kāi)采資料計(jì)算的品位，Cc為地質(zhì)勘探資料計(jì)算的品位。

2.2探采對(duì)比分析

表1　紅透山銅鋅礦床Ⅰ、Ⅲ號(hào)礦體形態(tài)誤差對(duì)比

表2　紅透山銅鋅礦床0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ號(hào)礦體長(zhǎng)度、厚度及底板位移對(duì)比

表3　紅透山銅鋅礦床0、Ⅰ、Ⅲ、Ⅶ號(hào)礦體儲(chǔ)量誤差對(duì)比

2.3誤差分析

本次選擇Ⅰ、Ⅲ號(hào)礦體進(jìn)行誤差分析，主要因?yàn)槠渲孝裉?hào)礦體消耗地質(zhì)礦量占整個(gè)礦床的消耗地質(zhì)礦量的48.5%，Ⅲ號(hào)礦體占27.1%，能夠充分的反映勘探工作對(duì)礦體總體規(guī)模和礦體局部的控制程度和工作質(zhì)量，具有絕對(duì)的代表性。

2.3.1Ⅰ號(hào)礦體

在《58～62年勘探報(bào)告》儲(chǔ)量計(jì)算中，占整個(gè)礦床總儲(chǔ)量的90%以上，屬主礦脈，礦體賦存形態(tài)比較復(fù)雜。通過(guò)探采對(duì)比計(jì)算結(jié)果，可以看出，礦體的總體控制程度比較高，上部鉆探結(jié)合坑道工程控制精度高，礦體長(zhǎng)度、平均厚度、底板位移等指標(biāo)較好，但深部礦體的圈定、預(yù)測(cè)主要依靠鉆孔，而部分鉆孔的測(cè)斜資料出現(xiàn)誤差，將一部分30號(hào)脈礦體儲(chǔ)量計(jì)入Ⅰ號(hào)礦體，導(dǎo)致Ⅰ號(hào)礦體的礦石量及金屬量減少，面積重合率、礦石量等指標(biāo)出現(xiàn)較大誤差。

2.3.2Ⅲ號(hào)脈

礦體形態(tài)誤差率比Ⅰ號(hào)脈要高，通過(guò)研究分析認(rèn)為，Ⅲ號(hào)脈探礦方式多為鉆探，礦體形態(tài)由鉆孔見(jiàn)礦點(diǎn)連接圈定而成。一方面受當(dāng)時(shí)鉆孔施工技術(shù)條件限制，對(duì)深部礦體控制程度不足，導(dǎo)致資源儲(chǔ)量估算偏少；一方面原因是鉆孔在施工過(guò)程中打到夾石，便誤認(rèn)為已經(jīng)穿透礦體而停鉆，致使漏礦。

在儲(chǔ)量誤差對(duì)比中鋅、硫的品位及金屬量變化最大，Zn品位相對(duì)誤差30.99%，S品位相對(duì)誤差42.99%。從《58～62年勘探報(bào)告》中就對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)出現(xiàn)的超差情況進(jìn)行解釋，一時(shí)當(dāng)時(shí)沒(méi)能對(duì)試樣進(jìn)行化學(xué)分析，導(dǎo)致在報(bào)告中出現(xiàn)化學(xué)品位空白的現(xiàn)象，二是樣品保管出現(xiàn)問(wèn)題，副樣無(wú)法復(fù)檢，而部分上部中段被采空，無(wú)法重新采樣。

3　探采對(duì)比對(duì)勘查工程合理性的檢驗(yàn)

3.1勘查工程間距

綜上所述，探采對(duì)比結(jié)果證明勘探使用的勘探手段、方法、工程間距基本合理，但受當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和時(shí)間限制，未能有效的控制深部礦體形態(tài)、規(guī)模、礦石質(zhì)量，尤其是各礦體的連接部（礦柱）。礦山在地質(zhì)勘查中，控制工程勘查間距為（122b）150×120m，推斷工程勘查間距為（333）300×240m；生產(chǎn)探礦階段，坑道工程控制網(wǎng)度為50×60m，水平鉆網(wǎng)度25×15m。通過(guò)多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，這套網(wǎng)度對(duì)礦山是有效、可行，也是十分必要的。

3.2勘查類型

紅透山銅鋅礦床礦體形態(tài)一般呈脈狀、透鏡狀、帶狀、樹(shù)枝狀，常見(jiàn)膨縮分枝現(xiàn)象，礦體厚度變化明顯，故此《58～62年勘探報(bào)告》中確定紅透山銅鋅礦床為第Ⅲ勘探類型，在后期的多次勘查工作中也依次為據(jù)，說(shuō)明初期地質(zhì)勘探時(shí)所確定的勘查類型是正確的。

3.3資源/儲(chǔ)量估算方法

在充分的考慮了紅透山銅鋅礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模和勘探方法后，采用水平坑道勘探的礦體選用了水平斷面法，在水平坑道以下采用鉆探手段的礦體采用地質(zhì)塊段法計(jì)算，在生產(chǎn)過(guò)程中采用地質(zhì)塊段法進(jìn)行驗(yàn)證。產(chǎn)生誤差的主要原因是Ⅰ號(hào)礦體計(jì)算過(guò)程中將一部分30號(hào)脈礦體儲(chǔ)量計(jì)入；Ⅲ號(hào)脈礦體在長(zhǎng)度、厚度方面控制較好，但由于鉆孔施工的技術(shù)條件限制，在深部控制上出現(xiàn)漏礦現(xiàn)象。

4　結(jié)論

生產(chǎn)實(shí)踐證明，紅透山銅鋅礦床的勘探方式、勘探原則和勘探手段是合理的，對(duì)礦體的形態(tài)、規(guī)模、空間位置的總體控制相對(duì)較好。礦體以礦柱為中心，向兩端延伸，傾角由緩變陡，局部具有分支復(fù)合與膨縮再現(xiàn)現(xiàn)象；礦體品位在走向上呈現(xiàn)中間富、兩端貧，垂向上上盤(pán)富、下盤(pán)貧；局部礦體受斷層錯(cuò)斷及巖脈穿插。紅透山銅鋅礦床上部礦體開(kāi)采工作基本結(jié)束，其對(duì)比分析結(jié)果對(duì)深部礦體及同類型礦床的勘查、設(shè)計(jì)、開(kāi)采工作具有很好的借鑒意義。

[1]紅透山銅礦地質(zhì)勘探礦產(chǎn)儲(chǔ)量報(bào)告（1958-1962），遼寧冶金工業(yè)管理局地質(zhì)勘探估算101隊(duì)，內(nèi)部資料.

[2]于鳳金，王恩德.紅透山式塊狀硫化物銅鋅礦床古火山環(huán)境及與成礦關(guān)系研究[J]礦產(chǎn)與地質(zhì)，2005，19(1):12-15.

[3]沙德銘，張森，趙東方等，遼寧紅透山銅鋅礦床地質(zhì)特征及成因淺析.地質(zhì)與資源，2007，16（3）:173-182.

[4]張雅靜，遼寧紅透山銅鋅礦礦床地質(zhì)特征及成礦模式研究吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文.

P621[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-7-13-3

崔大勇，地質(zhì)工程師，研究方向?yàn)榈V山地質(zhì)找礦。